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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料课后测评
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料课后测评,共25页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题
1.现有下列四种溶液:
①400 mL2.5 mol·L HCl溶液 ②250 mL4.0 mol·L HCl溶液
③200 mL2.0 mol·L 溶液 ④600 mL1.0 mol·L 溶液
下列说法正确的是
A.溶液的导电能力:①=②
B.Cl-的物质的量:②>③>④
C.标准状况下,将22.4 L HCl溶于400 mL水中可得①
D.②④中分别加入足量的铁粉,消耗的Fe的质量比为5∶6
2.在下图所示装置中加入一定量的铁粉,分液漏斗中加入一定体积浓度为12 mol·L-1的硝酸,加热打开分液漏斗的活塞,使其充分反应后,
下列微粒:①、② Fe3+、③H+、④ NO、⑤ NO2,在该装置中一定大量存在的( )
A.① B.①⑤ C.②④⑤ D.①②③⑤
3.向含有c(FeCl3)=0.3mol·L-1、c(FeCl2)=0.15mol·L-1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液,可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物,下列有关说法中正确的是( )
A.加入NaOH时发生的反应可能为:Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O
B.在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明该分散系带正电荷
C.可用过滤的方法将黑色金属氧化物与Na+分离开
D.该分散系的分散质为Fe2O3
4.实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法错误的是
A.实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否有
B.装置B中酸性溶液褪色,装置C中生成淡黄色沉淀,体现了二氧化硫的还原性
C.装置D中品红溶液褪色可以验证的漂白性
D.实验时将导管a插入浓硫酸中,可防止装置B中的溶液倒吸
5.下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法中,错误的是
A.Fe2O3固体(Al2O3):加入足量NaOH溶液,过滤
B.CO2气体(HCl):依次通过饱和NaHCO3溶液和浓硫酸
C.NaHCO3溶液(Na2CO3):通入过量CO2气体
D.FeCl3溶液(CuCl2):加入过量铁粉,过滤
6.下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.具有不稳定性,可用于治疗胃酸过多
B.二氧化氯具有强氧化性,可用作纸张的漂白剂
C.溶液显酸性,可用作蚀刻铜电路板
D.铁粉具有还原性,可用作食品的干燥剂
7.水是一种重要的资源,图中和水相连的物质都能和水反应,下列说法正确的是
A.①反应,1molNa与足量水反应,放出11.2L氢气
B.②反应,与足量水反应的离子方程式为:
C.③反应,生成和
D.④反应,水为还原剂
8.对于金属的下列叙述错误的是。
A.金属具有导电性、导热性和延展性
B.金属的焰色试验发生的是物理变化
C.铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热
D.铁生锈能形成一层保护层,所以铁锈不必除去
9.下列操作能达到相应实验目的的是
选项
试验目的
操作
A
检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质
将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红
B
测定“84”消毒液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取少量“84”消毒液滴在pH试纸上
C
验证铁的吸氧腐蚀
将未生锈的铁钉放入试管中,用稀硫酸浸没
D
比较H2C2O4与H2CO3的酸性强弱
在H2C2O4溶液中滴加Na2CO3溶液,观察现象
A.A B.B C.C D.D
10.室温下,下列各组离子一定能与指定溶液共存的是
A.的溶液:
B.的溶液:
C.的溶液:
D.的溶液:
11.下列药品和装置合理且能完成相应实验的是
A.制备氢氧化亚铁
B.验证非金属性Cl >C >Si
C.检验二氧化硫中是否混有二氧化碳
D.实验室制取并收集氨气
12.下列实验操作、现象和结论都正确且它们之间有相关性的是( )
选项
操作
现象
结论
A
分别测定浓度相同的NaX、NaY溶液的pH
pH前者较大
电离常数:HX>HY
B
在Fe(NO3)2溶液中滴加盐酸
溶液变黄色并产生气泡
HNO3易分解
C
向某溶液中通入CO2
产生白色沉淀
原溶液一定含SiO32-
D
在酸化的KMnO4溶液中滴加葡萄糖溶液
紫红色溶液变无色溶液
葡萄糖具有还原性
A.A B.B C.C D.D
13.用无机矿物资源生产部分材料,其生产流程如图.下列有关说法不正确的是
A.、均为共价化合物
B.生产过程中均涉及氧化还原反应
C.石英可用于制光导纤维,晶体Si常用做半导体材料
D.黄铜矿冶炼铜时产生的可用于生产硫酸,FeO可用于冶炼铁
二、填空题
14.
(1)质量相同的O2、NH3、H2、Cl2四种气体中,在相同温度和相同压强条件下,体积最大的是 。
(2)下列物质中,既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的是 。(填序号)
① NaAlO2 ② Ca(OH)2③Na2CO3④Al(OH)3
(3)Na、Mg、Al分别与足量的硫酸溶液反应,当生成气体的质量相同时,消耗掉的Na、Mg、Al的物质的量之比为 。
(4)足量的Al分别与等浓度的硫酸溶液、氢氧化钠溶液反应,当生成气体的质量相同时,硫酸溶液和氢氧化钠溶液的体积比为 。
15.将一定量的Al、Mg合金加入到足量的40mL某浓度的盐酸中,充分反应后得到标准状况下的氢气896mL;若将等质量的该混合物加入到足量的NaOH溶液中,充分反应后得到标准状况下的氢气672mL。
(1)当合金与盐酸反应时,转移电子总物质的量为 mol;
(2)合金中Mg的质量为 g;
(3)合金的平均摩尔质量为 ;
(4)若向与盐酸反应后的溶液中缓慢加入100mL 1mol/L 的NaOH溶液,沉淀质量恰好达到的最大值,则加入盐酸的浓度为 mol/L
16.现有下列物质:①FeBr2溶液②Al③氢氧化铁胶体④CO2⑤氯水⑥铁粉⑦NaHSO4
(1)上述物质中属于电解质的是 。(填序号)
(2)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的②,反应结束后,测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)=1∶2,写出②与NaOH溶液反应的离子方程式 ,加入铝粉的质量为
(3)在①中加入等物质的量的⑤的离子方程式为
(4)往③缓慢滴加稀硫酸至过量的现象是 ,发生反应的化学方程式 。
17.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,完成下列问题。
(1)向沸水中逐滴滴加1 mol/L FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是 nm。
(2)电子工业需要用30 %的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜片制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式 。某同学对FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成进行测定:取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则溶液中所含金属阳离子有 。
(3)若要验证该溶液中含有Fe2+,正确的实验方法是 (用字母代号填)。
A.向试管中加入试液,滴入KSCN溶液,若显血红色,证明含有Fe2+。
B.向试管中加入试液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,证明含有Fe2+。
C.向试管中加入试液,先滴入KSCN溶液,无现象,再滴加氯水,若显血红色,证明原溶液中含有Fe2+
(4)欲从废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液设计实验方案如下:
①写出上述实验中有关物质的化学式:A: ;B: 。
②写出通入 C的化学方程式
18.铝及其氧化物
(1)铝是地壳中含量 的金属元素。
(2)Al与O2反应:常温下能与空气中的O2发生反应,表面形成一层 。其反应方程式为: 。
(3)Al、Al2O3与酸反应
将一铝片放入盐酸中,开始 ,一段时间后 ,有关反应的化学方程式为 、 。
(4)Al、Al2O3与强碱的反应
将一铝片放入NaOH溶液中,开始 ,一段时间后 ,有关的化学方程式为 、 。
19.硫酸亚铁是一种补铁剂,某兴趣小组利用经过初步处理的含有Fe2+的废液制备硫酸亚铁晶体的流程如下:
(1)加入铁粉的作用是 。
(2)测定废液中Fe2+的浓度可使用已知浓度的酸性高锰酸钾溶液:
①分别写出KMnO4、NaHCO3 的电离方程式: 、 。
②配平方程式,并用双线桥法表示电子转移过程 :
KMnO4 +FeSO4 +H2SO4 =MnSO4 +K2SO4 +Fe2(SO4)3 +H2O
③已知Fe2+与NaHCO3按物质的量1: 2的比例恰好完全反应,该反应的离子方程式为 。
(3)该兴趣小组在研究硫酸亚铁(FeSO4)热稳定性时,作出了两种假设:
①假设它按CaCO3受热分解的方式分解,反应的化学方程式为 。
②假设它按KClO3 受热分解的方式分解,已知产物中有两种酸性氧化物生成,则分解反应的化学方程式为 。
20.回答下列问题:
(1)已知:①5.6L(标准状况下)②个分子③4.8g④4℃时,5.4mL水,其中含有的氢原子数由大到小的顺序为 。
(2)在标准状况下,将VLHCl溶于0.1L水中,所得溶液的密度为,则形成溶液的物质的量浓度为 。
(3)某工厂废液中含有,排放废液前要将废液中的还原成,取100mL此工厂的废液样品进行实验时,恰好消耗纯净NaHSO3固体3.12g。则此废液中含有的浓度为 。
(4)联氨(又称联肼,,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。实验室中可用次氯酸钠溶液与氨气反应制备联氨(),反应的化学方程式为 。
21.(1)我国是激光技术先进的国家,红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料。请用离子方程式来证明它是一种两性氧化物: 、 .
(2)取等质量的两份某镁铝合金分别加入足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液中,产生的标准状况下H2体积分别为33.6L、22.4L则该合金中镁,铝的物质的量之比为 。
(3)Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂,实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O,补充完整并配平方程式: Cl2+ Na2CO3+ — NaHCO3+ NaCl+ Cl2O。
22.铁及其化合物在日常生产生活中应用广泛,研究意义重大。
(1)医疗上流行的“理疗特效热”,是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热,使患处保持温热状态。若56g铁粉完全被氧化成氧化铁,则需要消耗标况下氧气的体积为 L。
(2)当人体缺铁时,往往需要吃补铁保健品。人体能够吸收的是+2价的铁,但是+2价的铁很容易被氧化。检验某固体补铁剂中铁元素已被氧化的实验方法及结论为 。
(3)氯化铁的用途之一是五金蚀刻,蚀刻产品有眼镜架、钟表、电子元件和不锈钢标牌等。氯化铁溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。湿法制备高铁酸钠反应体系中有六种微粒:Fe3+、ClO-、OH-、、Cl-、H2O,则湿法制高铁酸钠的离子反应方程式为 ,该反应中,被氧化的元素是 (填元素符号),氧化剂是 (填化学式),生成lmol高铁酸钠时,转移电子的物质的量为 mol。
23.“84消毒液”稀释一定比例后能有效杀灭新冠病毒。某同学购买了一瓶某某牌的“84消毒液”,并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息。“84消毒液”:含25%NaClO(有效成分)、1000mL、密度1.192g/cm3,稀释100倍(体积比)后使用。
请根据以上信息和相关知识回答下列问题:
(1)该“84消毒液”有效成分NaClO的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)该同学取100mL该“84消毒液”欲按包装说明稀释后用于消毒,稀释后的溶液中C(Na+)= mol·L-1。
(3)一瓶该“84消毒液”最多能吸收空气中 L的CO2(标准状况)。(已知:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO)
(4)该同学参阅该品牌“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含25%NaClO的消毒液。下列说法正确的是:
A.如上图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器即可
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制
C.配制该溶液需要称取NaCIO固体149.0g
D.定容时,俯视容量瓶刻度,会导致所配溶液浓度偏低
E.用玻璃棒引流时,需要将玻璃棒插到容量瓶刻度线以下
24.某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、NH、Fe2+、Fe3+、CO、SO、SO、Cl-、NO中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)溶液X中除H+外还肯定含有的离子是 ;可能存在的离子是 ;
(2)写出有关离子方程式:步骤①中生成A ;步骤②生成沉淀I 。
(3)假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H+)=0.04 mol,而沉淀C物质的量为0.07 mol,能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是 。
25.回答下列问题:
(1)工业上,FeCl3溶液作为将铜箔刻制成电路的“腐蚀液”,产物是CuCl2和 ,回收铜,可向腐蚀后的溶液中加入 ( 选填“钠块”铁粉”或“银粉”)
(2)过氧化钠(Na2O2) 中氧的化合价为 , 它可用于呼吸面具中的供氧剂,其反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)某化学兴趣小组拟开展探究FeSO4溶液性质的实验。回答下列问题:
①用绿矾(FeSO4· 7H2O)配制500mL 0.1mol/L的FeSO4溶液,需要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还需使用 (填仪器名称)。
②下列操作可能使所配溶液浓度偏大的是 (填选项编号)。
A.未洗涤烧杯和玻璃棒
B.定容时俯视容量瓶的刻度线定容
C.配制溶液前容量瓶中有少量的蒸馏水
D.摇匀后,发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切
③FeSO4溶液露置在空气中颜色会加深,如图为该溶液露置在空气中,并在300s时加入10滴维生素C溶液,其色度(即颜色的色调和饱和度)随时间变化的图象,则维生素C导致溶液色度变化的原因是 。
参考答案:
1.D
【详解】A.由题干可知①400 mL2.5 mol·LHCl溶液、②250 mL4.0 mol·LHCl溶液,前者溶液中自由移动的离子浓度小于后者,故溶液的导电能力:①小于②,A错误;
B.由题干可知,②250 mL4.0 mol·LHCl溶液中Cl-的物质的量为:0.25L×4.0mol/L=1mol,③200 mL2.0 mol·LMgCl2溶液中Cl-的物质的量为:0.2L×2.0mol/L×2=0.8mol,④600 mL1.0 mol·LCuCl2溶液中Cl-的物质的量为:0.6L×1.0mol/L×2=1.2mol,故Cl-的物质的量:④>②>③,B错误;
C.由于标准状况下,将22.4 L HCl溶于400 mL水后溶液的体积不为400mL,且无法计算其体积,故不可得①,C错误;
D.②250 mL4.0 mol·LHCl溶液中与Fe反应,根据方程式:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知消耗Fe的物质的量为0.5mol,④600 mL1.0 mol·LCuCl2溶液与Fe反应,根据方程式:Fe+CuCl2=FeCl2+Cu可知消耗Fe的物质的量为0.6mol,故②④中分别加入足量的铁粉,消耗的Fe的质量比为5∶6,D正确;
故答案为:D。
2.B
【分析】12 mol·L-1的HNO3为浓硝酸,反应生成的为NO2,从下边几个角度分析:
(1)铁过量,则反应方程式为:Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O,2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2,最后剩余的离子是Fe2+和;
(2)硝酸过量,则反应方程式为Fe+6 HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O,最后剩余的离子是Fe3+、H+和;
(3)铁与硝酸都消耗完,则反应方程式为:Fe +6 HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O,2Fe(NO3)3+Fe=3 Fe(NO3)2,铁被消耗完,而Fe(NO3)3有剩余,最后剩余的离子为Fe2+、Fe3+、。
【详解】根据题目分析的三种情况,可以得出:一定大量存在的是①和⑤NO2,故答案B正确。
3.A
【详解】A. 氯化亚铁、氯化铁与氢氧化钠反应生成四氧化三铁、水和氯化钠,其离子方程式:Fe2++2Fe3++8OH−═Fe3O4+4H2O,A正确;
B. 在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明该分散系容易吸附带正电的阳离子而形成带电的胶体微粒,B错误;
C. 胶体、溶液都可以透过滤纸,不能用过滤方法分离,C错误;
D. 三氧化二铁为红棕色,由题意知得到一种黑色分散系,D错误;故答案为:A。
4.B
【分析】浓硫酸与铁加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,二氧化硫气体具有还原性,能够还原酸性高锰酸钾溶液,导致其褪色;二氧化硫与氢硫酸发生氧化还原反应生成单质硫,溶液变浑浊,体现了二氧化硫的氧化性;二氧化硫能够使品红褪色,体现了其漂白性,二氧化硫有毒,尾气需要碱液吸收。
【详解】A.铁离子与硫氰化钾溶液相遇,溶液变为血红色;因此实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否有存在,故A正确;
B.结合以上分析可知,装置B中酸性溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性;装置C中生成淡黄色沉淀,体现了二氧化硫的氧化性,故B错误;
C.二氧化硫能够使品红褪色,装置D中品红溶液褪色可以验证的漂白性,故C正确;
D.实验时将导管a插入浓硫酸中,可以使A试管内压强与外界相等,即可以可防止装置B中的溶液倒吸,故D正确;
故选B。
5.D
【详解】A.Fe2O3固体(Al2O3):加入足量NaOH溶液,氧化铝溶解,氧化铁不与氢氧化钠溶液反应,过滤得到氧化铁,故A正确;
B.CO2气体(HCl):依次通过饱和NaHCO3溶液除去HCl气体,剩余气体通入浓硫酸干燥,最后得到干燥二氧化碳气体,故B正确;
C.NaHCO3溶液(Na2CO3):通入过量CO2气体,二氧化碳和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,故C正确;
D.FeCl3溶液(CuCl2):加入过量铁粉,氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,氯化铜和铁反应生成铜和氯化亚铁,最后没有得到氯化铁,故D错误。
综上所述,答案为D。
6.B
【详解】A.可用于治疗胃酸过多是由于其可以与盐酸反应,且碱性不是很强,A不符合题意;
B.二氧化氯具有强氧化性,可将纸张氧化漂白,B符合题意;
C.可用作蚀刻铜电路板,是由于其具有较强氧化性,可氧化铜单质,C不符合题意;
D.铁粉具有还原性,可用作食品的抗氧化剂,D不符合题意;
故选B。
7.C
【详解】A.金属钠与H2O反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,题中没有给出是否是标准状况,无法计算生成氢气的体积,选项A错误;
B.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸为弱酸,应写化学式,正确的离子方程式为,选项B错误;
C.铁与水蒸气在高温下反应生成和,选项C正确;
D.C和H2O反应C+H2OCO+H2,H元素的化合价由+1价降低为0价,水作氧化剂,选项D错误;
答案选C。
8.D
【详解】A.金属具有良好的导电性,可以作导体,有良好的导热性,可以作炊具,有良好的延展性,可以压成薄皮和制成细丝,A正确;
B.焰色试验没有新物质生成,属于物理变化,B正确;
C.金属铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热,C正确;
D.铁锈的主要成分为疏松多孔的Fe2O3·xH2O,不能形成保护层,反而易吸水和空气使内部铁锈蚀,因此铁锈需要除去,D错误;
答案选D。
9.D
【详解】A.Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸,发生反应Fe + 4H+ + NO3-=Fe3++ NO↑+ 2H2O,滴加KSCN溶液后,溶液变红色,不能肯定原样品是否变质,A不合题意;
B.“84”消毒液具有强氧化性,能使pH试纸褪色,不能用pH试纸检验其pH,B不合题意;
C.未生锈的铁钉放入试管中,用稀硫酸浸没,发生析氢腐蚀,C不合题意;
D.在H2C2O4溶液中滴加Na2CO3溶液,有气泡产生,则说明生成了H2CO3,从而表明酸性H2C2O4大于H2CO3,D符合题意;
故选D。
10.B
【详解】A.Fe3+与,反应生成红色络合物,不能大量共存,故A错误;
B.在溶液中均不反应,能大量共存,故B正确;
C.与OH-反应生成弱电解质,不能大量共存,故C错误;
D.具有氧化性,在酸性条件可以氧化和生成Fe3+和Cl2,不能大量共存,故D错误;
故答案为B
11.C
【详解】A.氢氧化亚铁易被氧气氧化,氯化亚铁溶液应用苯隔绝空气,否则即使生成氢氧化亚铁也被空气氧化而变质,故A达不到实验目的;
B.验证非金属性Cl>C>Si,应用高氯酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,然后通入硅酸钠溶液中观察是否有沉淀生成,故B所有盐酸不合理;
C.高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应,品红用于检验二氧化硫是否除尽,如有二氧化碳,通入澄清石灰水变浑浊,实验合理,故C药品和装置合理且能完成相应实验;
D.为防止试管炸裂,则加热的试管应将其口向下倾斜,故D装置不合理。
故选C。
12.D
【详解】A.浓度相同的NaX、NaY溶液,且pH前者较大,说明HX酸性较弱,电离常数HX<HY,故A错误;
B.加入盐酸,硝酸可氧化亚铁离子,发生氧化还原反应生成三价铁和一氧化氮,故B错误;
C.向某溶液中通入CO2,产生白色沉淀,原溶液中可能含有SiO32-或AlO2-等,故C错误;
D.酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,葡萄糖具有还原性,溶液由紫色变为无色,高锰酸根离子被还原为Mn2+,故D正确;
答案选D。
【点睛】弱酸强碱盐的碱性越强,说明弱酸根的水解程度越大,说明弱酸的酸性越弱。
13.A
【详解】A项、四氯化硅为共价化合物,氧化铝是由铝离子与氧离子构成的,属于离子化合物,故A错误;
B项、由氧化铝生产Al时,Al的化合价发生变化,黄铜矿制备Cu时,Cu的化合价发生变化,石英与C反应生成Si时,Si元素的化合价发生变化,所以均是氧化还原反应,故B正确;
C项、石英可用于制光导纤维,晶体Si的导电性介于导体与绝缘体之间,常用做半导体材料,故C正确;
D项、可以转化成,进而生成;FeO与CO在高温下可生成Fe,故D正确;
故选A。
14.(1)H2
(2)④
(3)6:3:2
(4)3:2
【详解】(1)同温同压下,气体摩尔体积相等,根据V=nVm=(m÷M)×Vm知,相同质量时,气体体积与其摩尔质量成反比,摩尔质量最小的是氢气,所以体积最大的是氢气。
(2)能与盐酸或氢氧化钠溶液反应的物质有铝、氧化铝、氢氧化铝、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、氨基酸等物质,则能和盐酸、氢氧化钠溶液反应的物质是氢氧化铝,答案选④。
(3)根据化学反应2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑、Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,生成气体的质量相同时,生成气体的物质的量也相同,设均生成了3mol氢气,则消耗掉的Na、Mg、Al的物质的量之比为6:3:2。
(4)根据化学反应2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O = 2Na[Al(OH)4]+3H2↑,当生成气体的质量相同时,消耗硫酸和NaOH的物质的量之比为3:2,由于硫酸和NaOH溶液的浓度相同,根据V=n÷c,硫酸溶液和氢氧化钠溶液的体积比为3:2。
15. 0.08mol 0.24g 26g/mol 2.5
【分析】与盐酸反应时发生Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,等质量混合物与NaOH反应时发生2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,结合物质的量计算公式,电子守恒、原子守恒计算。
【详解】(1)与盐酸反应生成的氢气为,由氢元素的化合价变化可知,转移电子数为0.08mol。
(2)与氢氧化钠反应生成氢气的物质的量为,可知等质量混合物中含有铝0.02mol,镁与盐酸反应生成的氢气为0.04mol-0.03mol=0.01mol,由Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知,消耗镁0.01mol,质量为0.01mol×24g/mol=2.4g。
(3)合金的平均摩尔质量为。
(4)若向与盐酸反应后的溶液中缓慢加入100ml、1mol/L氢氧化钠,沉淀质量恰好达到最大值,溶质为NaCl,由原子守恒可知,n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=0.1L×1mol/L=0.1mol,加入盐酸的浓度为2.5mol/L。
16.(1)⑦
(2) 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑ 5.4g
(3)2Fe2++2Cl2+2Br-=2Fe3++Br2+4Cl-
(4) 产生红褐色沉淀,后沉淀慢慢溶解,溶液呈棕黄色 2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
【解析】(1)
①FeBr2溶液,属混合物;②Al,是单质;③氢氧化铁胶体,是分散系;④CO2本身不电离,溶于水后能导电,是非电解质;⑤氯水,属混合物;⑥铁粉,是单质;⑦NaHSO4是化合物,溶于水后能电离出离子导电,是电解质。单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
(2)
Al与NaOH溶液反应的离子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;根据 和,由V(甲)∶V(乙)=1∶2和HCl和NaOH均是0.3mol,推断需要Al的物质的量0.2mol,质量为5.4g。
(3)
FeBr2溶液中加入等物质的量的氯水,由于Fe2+的还原性强于Br-,先被Cl2氧化,剩余的Cl2氧化Br-,离子方程式为2Fe2++2Cl2+2Br-=2Fe3++Br2+4Cl-。
(4)
往氢氧化铁胶体缓慢滴加稀硫酸至过量,电解质使胶体发生聚沉,出现红褐色沉淀,后稀硫酸与氢氧化铁沉淀发生反应:2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,生成可溶性硫酸铁,沉淀慢慢溶解,溶液呈棕黄色。
17. 1~100 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Fe3+、Fe2+、Cu2+ BC Fe HCl 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【分析】(1)至液体呈透明的红褐色得到的分散系为胶体;
(2)FeCl3溶液与铜反应生成氯化铜、氯化亚铁;取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则一定含铁离子;
(3)验证该溶液中含有Fe2+,利用其还原性,注意排除铁离子对亚铁离子检验的干扰;
(4)腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁,加入过量的铁可以和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁,故A为Fe,经过滤所得滤液是氯化亚铁,滤渣是金属铜和过量的铁,铜不能盐酸反应,而金属铁可以,加入过量B为盐酸可以将铜分离,得到的滤液为氯化亚铁,滤液合并后通入氯气,能将亚铁离子氧化为三价铁,以此解答该题。
【详解】(1)向沸水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系为胶体,可知粒子直径的范围是1~100nm;
(2)FeCl3溶液与铜反应生成氯化铜、氯化亚铁,离子反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,;取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则一定含铁离子,则Cu不足,溶液中还含Fe2+、Cu2+;
(3)A.向试管中加入试液,滴入KSCN溶液,若显血红色,证明含有Fe3+,不能检验Fe2+,故A错误;
B.向试管中加入试液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,发生氧化还原反应,体现Fe2+还原性,证明含有Fe2+,故B正确;
C.向试管中加入试液先滴入KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水,显血红色,证明原溶液中含有Fe2+;
故答案为:BC;
(4)腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁,加入过量的铁可以和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁,故A为Fe,经过滤所得滤液是氯化亚铁,滤渣是金属铜和过量的铁,铜不能盐酸反应,而金属铁可以,加入过量B为盐酸可以将铜分离,得到的滤液为氯化亚铁,滤液合并后通入氯气,能将亚铁离子氧化为三价铁;
①由上述分析可知,A为Fe,B为HCl;
②C为氯气,通入C和氯化亚铁反应生成氯化铁,方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
【点睛】考查Fe3+、Cu2+的氧化能力大小的比较,能正确判断固体的成分是解本题的关键。本题中根据Fe3+、Cu2+的氧化性强弱判断反应先后顺序,从而确定固体的成分、溶液的成分;有固体剩余,若固体只有铜,则反应后的溶液中一定Fe3+存在,一定存在Fe2+,可能含有Cu2+;若有铁剩余,一定有铜生成,Fe3+和铜离子无剩余。
18.(1)最多
(2) 致密的氧化铝薄膜 4Al+3O2=2Al2O3
(3) 没有气泡 才产生气泡 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(4) 没有气泡 才产生气泡 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【解析】略
19.(1)防止亚铁离子被氧化
(2) KMnO4 = K+ + NaHCO3 = Na+ + Fe2+ + 2= FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3) FeSO4 FeO + SO3↑ 2FeSO4Fe2O3 + SO2↑+SO3↑
【分析】含亚铁离子的废液中加入饱和碳酸氢钠溶液生成碳酸亚铁沉淀,然后用稀硫酸溶解碳酸亚铁,并加入适量铁粉防止亚铁离子被氧化,最后浓缩结晶得到硫酸亚铁晶体。
(1)
亚铁离子易被氧化,则加入铁粉的作用是防止亚铁离子被氧化,故答案:防止亚铁离子被氧化;
(2)
①KMnO4、NaHCO3均是强电解质,其电离方程式分别为KMnO4 = K+ +、NaHCO3 = Na+ + ,故答案: KMnO4 = K+ +;NaHCO3 = Na+ + ;
②反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,Fe元素化合价从+2价升高到+3价,失去3个电子,根据得失电子守恒以及原子守恒可知配平后的方程式为,故答案:;
③已知Fe2+与NaHCO3按物质的量1:2的比例恰好完全反应,根据原子守恒可知还有二氧化碳和水生成,该反应的离子方程式为Fe2+ + 2= FeCO3↓+CO2↑+H2O ,故答案:Fe2+ + 2= FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(3)
①假设它按CaCO3受热分解的方式分解,则FeSO4分解生成FeO和SO3,反应的化学方程式为FeSO4 FeO + SO3↑,故答案:FeSO4 FeO + SO3↑;
②假设它按KClO3受热分解的方式分解,已知产物中有两种酸性氧化物生成,应该是二氧化硫和三氧化硫,硫元素化合价降低,则铁元素化合价一定升高,则分解反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3 + SO2↑+SO3↑,故答案:2FeSO4Fe2O3 + SO2↑+SO3↑。
20.(1)③>②=④>①
(2)
(3)0.1
(4)
【详解】(1)①;②;③;④,,其中氢原子数目①0.5molH;②0.6molH;③1.2molH;④0.6molH;氢原子数由大到小的顺序为:③>②=④>①;故答案为:③>②=④>①;
(2),,,,;故答案为:;
(3)亚硫酸氢根与重铬酸根反应,,则有关系式,当消耗NaHSO3固体3.12g,即0.03mol,可以处理0.01mol重铬酸根,此时的浓度为;故答案为:0.1;
(4)根据题意,次氯酸钠溶液与氨气反应生成联氨( N2H4 ),;故答案为:。
21. Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH—=2AlO2—+H2O 3:4 2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O
【详解】(1)氧化铝既能与酸反应,也能与强碱反应生成盐和水,所以是两性氧化物,反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;(2)镁只能与盐酸反应放出氢气,铝既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应放出氢气,因此产生的氢气体积差就是镁与盐酸反应产生的氢气,为33.6L-22.4L=11.2L,物质的量是0.5mol,所以根据方程式Mg+2H+=Mg2++H2↑可知镁是0.5mol。铝与氢氧化钠溶液反应放出的氢气是22.4L,物质的量是1mol,根据方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知金属铝的物质的量是2/3mol,则该合金中镁,铝的物质的量之比为0.5:2/3=3:4。(3)氯元素化合价部分从0价升高到+1价,失去1个电子,部分降低到-1价,得到1个电子,所以根据电子得失守恒以及原子守恒可知反应的方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O。
22.(1)16.8
(2)将补铁剂研细后用盐酸溶解,取上层清液滴入KSCN溶液。若溶液变红色,说明已被氧化
(3)2Fe3++Fe=3Fe2+
(4) 2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O Fe ClO- 3
【详解】(1)设需要消耗标况下氧气的体积为V,由反应方程式4Fe+3O2=2Fe2O3,可得关系式,解得V=16.8L;
(2)Fe3+能与KSCN溶液反应生成络合物而导致溶液呈血红色,所以可以用KSCN溶液检验铁离子,其检验方法为研细后用盐酸溶解,滴入KSCN溶液,若溶液变红色,说明已被氧化;
(3)氯化铁溶液具有强氧化性,该溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应的离子方程式为:2Fe3++Fe═3Fe2+;
(4)湿法制备高铁酸钠,则为产物,Fe3+为反应物,Fe元素化合价升高3价,ClO-为反应物,是氧化剂,Cl-为生成物,化合价降低共2将,该离子反应为2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O,Fe元素化合价升高,被氧化的元素是Fe,Cl元素化合价降低,氧化剂是ClO-,生成2mol高铁酸钠时反应转移6mol电子,则生成lmol高铁酸钠时,转移电子的物质的量为3mol。
23.(1)4.0
(2)0.04
(3)89.6
(4)CE
【解析】(1)
根据c=,则c(NaClO)==4.0mol/L;
(2)
根据稀释前后溶质的物质的量不变,则100mL×4.0mol/L=100mL×100×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04mol/L,c(Na+)=c(NaClO)=0.04mol/L;
(3)
一瓶“84消毒液”含有n(NaClO)=1L×4.0mol/L=4.0mol,根据反应CO2+NaClO+ H2O=NaHCO3 +HClO,则需要CO2的物质的量为nCO2)=4.0mol,即标准状况下V(CO2)=n Vm=4.0mol×22.4L/mol=89.6L;
(4)
A.需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的A、B、C、D不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管,A错误;
B.配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用,B错误;
C.应选取500mL的容量瓶进行配制,然后取出480mL即可,所以需要NaClO的质量:0.5L×4.0mol/L×74.5g/mol=149.0g,C正确;
D.定容时,俯视容量瓶刻度,会使溶液的体积偏低,则导致所配溶液浓度偏高,D错误;
E.用玻璃棒引流时,需要将玻璃棒插到容量瓶刻度线以下是为了减少刻度线以上粘附试剂造成配置的溶液浓度不准确,E正确;
故选CE。
24. Al3+、NH、Fe2+、SO Fe3+、Cl- 3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 若检验Fe3+肯定存在时,就有Cl-存在,因为肯定存在的离子电荷总数已相等
【详解】在强酸性溶液中一定不会存在和离子,加入过量硝酸钡生成沉淀,则该沉淀为沉淀,说明溶液中含有离子,生成气体A,A连续氧化生成D和E,则A为NO,D为,E为,硝酸根离子变为一氧化氮,被还原,说明溶液中应含有还原性离子,一定为离子;溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为,说明溶液中含有离子,溶液H中溶于气体,生成沉淀I,则I为,H为NaOH和,说明溶液中含有离子,溶液中含有离子,就一定不含离子,含有离子就一定不含离子,不能确定是否含有的离子和。
(1)中除外还肯定含有的离子是Al3+、NH、Fe2+、SO ;可能存在的离子:Fe3+、Cl- ;正确答案: Al3+、NH、Fe2+、SO ;Fe3+、Cl- 。
(2)) 离子被氧化为离子,反应的离子方程式为3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O ;H为NaOH和混合物,通入过量二氧化碳后分别发生的反应为:,则生成沉淀的离子方程式为: AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO ;正确答案:3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O ;AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 。
(3)A、F、I均为,溶液中,根据反应3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O ,可以知道物质的量为;则溶液中正电荷为:;沉淀C为硫酸钡,其物质的量,,硫酸根离子所带的负电荷为:,说明溶液中正负电荷相等,所以若检验肯定存在时,就有存在,因肯定存在的离子电荷总数已相等;正确答案:若检验Fe3+肯定存在时,就有Cl-存在,因为肯定存在的离子电荷总数已相等。
25.(1) FeCl2 铁粉
(2) -1价 1:1
(3) 500mL的容量瓶和胶头滴管 B 维生素C具有还原性,将Fe3+还原成Fe2+
【详解】(1)FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,故产物为CuCl2和FeCl2;铁粉与氯化铜反应,生成氯化亚铁和铜,银粉与氯化铜不反应,钠先和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜,不能置换出铜,故为铁粉;
(2)根据化合价代数和为0,钠元素化合价是+1价,所以过氧化钠(Na2O2) 中氧的化合价为-1价;根据方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ,其中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1;
(3)①配置的过程当中需要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还需使用500mL的容量瓶和胶头滴管;
②A.未洗涤烧杯和玻璃棒,使溶质的物质的量减小,溶液浓度偏小,A错误;
B.定容时俯视容量瓶的刻度线定容,所加入水的体积减小,溶液浓度变大,B正确;
C.配制溶液前容量瓶中有少量的蒸馏水,不影响溶液的浓度,C错误;
D.摇匀后,发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切,所加入的水的体积偏多,溶液浓度偏小,D错误;
故选B;
③根据图象可知,300s时加入10滴维生素C溶液,其色度变小,所以为维生素C具有还原性,将Fe3+还原成Fe2+,溶液由黄色变为浅绿色,溶液颜色变浅。
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