江苏省溧阳市2021-2022学年高一下学期期末教学质量调研化学试题
展开试卷分选择题和非选择题两部分,满分共100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 N-14 Cl-35.5 Cr-52 Fe-56 Cu-64 K-39 Mn-55
第I卷 选择题(共42分)
一、单项选择题(本题包括14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列各有机物分子中,所有原子共处同一平面的是
A. 乙烷B. 乙烯C. 甲苯D. 乙酸
【答案】B
【解析】
【分析】在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构;
【详解】A.甲烷具有正四面体结构,乙烷中含有甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,A错误;
B.乙烯具有平面型结构,B正确;
C.甲苯含有一个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,C错误;
D.乙酸中含有一个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,D错误;
故选D。
2. 下列相关化学用语不正确的是
A. 乙烯的球棍模型:B. 乙烷的空间填充模型:
C. 乙醇的电子式:D. 乙醛的结构式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯的球棍模型为,A正确;
B.乙烷的空间填充模型为,B正确;
C.乙醇中氧原子周围有8个电子形成稳定结构,图中氧原子周围只有4个电子,C错误;
D.乙醛的结构式为,D正确;
故选C。
3. 银锌纽扣电池放电时的反应为:。下列有关说法中正确的是
A. 放电时负极产物是银B. 电解质溶液不可能呈强酸性
C. Zn在负极发生还原反应D. 电池工作时,电子从Ag2O经导线流向Zn
【答案】B
【解析】
【分析】由方程式可知,银锌纽扣电池中锌发生氧化反应为负极、氧化银发生还原反应为正极;
【详解】A.放电时负极上锌反应生成氢氧化锌,A错误;
B.锌为活泼金属,可以和酸反应,故电解质溶液不可能呈强酸性,B正确;
C.Zn在负极发生氧化反应,C错误;
D.电池工作时,电子从负极流向正极,故Zn经导线流向Ag2O,D错误;
故选B。
4. 最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是
A. CO和O生成CO2是吸热反应
B. 在该过程中,CO断键形成C和O
C. CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D. 状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据能量--反应过程的图像知,状态I的能量高于状态Ⅲ的能量,故该过程是放热反应,A错误;
B.根据状态I、Ⅱ、Ⅲ可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂,故B错误;
C.由图Ⅲ可知,生成物是CO2,具有极性共价键,故C正确;
D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,故D错误。
故选C。
5. NH3是一种常见气体。下列实验能达到实验目的的是
A. 用图甲装置制取NH3B. 用图乙装置干燥NH3
C. 用图丙装置收集NH3D. 用图丁装置制CaCO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热氯化铵时,生成的氯化氢气体与氨气又会生成氯化铵,不能用图甲装置制取NH3,故A错误;
B.浓硫酸能够吸收氨气,不能用浓硫酸干燥氨气,故B错误;
C.NH3的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,在集气瓶中短进长出,故C错误;
D.二氧化碳在碱性环境中和氯化钙反应生成碳酸钙,可以用图丁装置制CaCO3,故D正确;
故选D。
6. 化合物M的结构如图所示,下列有关M的说法错误的是
A. 中含有双键B. 在一定条件下能发生取代反应
C. 能与碱发生反应D. 能发生氧化反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯环不存在碳碳双键,化合物M只有2个碳氧双键,则中含有双键,A错误;
B.化合物M中苯环上的氢原子能被其他原子团取代,羧基能与醇或酚发生酯化反应,酯基能发生水解反应,这些都是取代反应,则化合物M在一定条件下能发生取代反应,B正确;
C.化合物M中含有羧基和酯基能与碱发生反应,C正确;
D.化合物M可以燃烧,燃烧反应属于氧化反应,则化合物M能发生氧化反应,D正确;
故答案为A。
7. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. Fe2O3能与酸反应,可用作红色颜料
B. 受热易分解,可用作氮肥
C. 易溶于水,可用于工业电解制备钠
D. 硝酸有强氧化性,能溶解等不活泼金属用于贵重金属的提炼
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe2O3为红色固体,可用作红色颜料,A错误;
B.含有氮元素,可用作氮肥,B错误;
C.中含有钠元素,可用于工业电解制备钠,C错误;
D.硝酸有强氧化性,能溶解等不活泼金属用于贵重金属的提炼,D正确;
故选D。
8. 下列离子反应方程式正确的是
A. 向溶液中加入过量的:
B. 向次氯酸钙溶液通入:
C. 与溶液反应可能表示为:
D. 等体积、等浓度的稀溶液与稀溶液混合:
【答案】C
【解析】
【详解】A.为弱碱与反应生成Al(OH)3沉淀,其正确离子方程式为,A错误;
B.HClO具有强氧化性,会将CaSO3氧化,则两者不能共存,不可能同时生成HClO和CaSO3,B错误;
C.当时,发生反应的离子方程式为,C正确;
D.等体积、等浓度的稀溶液与稀溶液混合发生反应的离子方程式为,D错误;
故选C。
9. 球墨铸铁中含有一种铁碳化合物甲。实验室进行了如下实验测定化合物甲的组成:称取9.0g化合物甲,充分煅烧后加入过量盐酸得到溶液乙,向乙溶液中通入足量氯气后,加热蒸发并灼烧得到氧化铁固体12.0g。下列说法中不正确的是
A. 甲的化学式可以表示为
B. 溶液乙可能使溶液显红色
C. 甲与足量的热浓硝酸反应可能有和生成
D. 乙溶液通入后可能发生的离子反应为
【答案】A
【解析】
【详解】A. 由原子守恒知,可计算化合物甲中铁的质量为,,含C的物质的量为,则甲的化学式可以表示为,A错误;
B.铁的化合物在空气中高温煅烧时,生成四氧化三铁,溶于盐酸中会有亚铁离子和三价铁离子生成,三价铁离子能使溶液显红色,B正确;
C.与足量的热浓硝酸发生氧化还原反应,碳元素可被氧化为CO2,硝酸中的氮可被还原为NO2,故甲与足量的热浓硝酸反应可能有和生成,C正确;
D.乙溶液通入是为了将亚铁离子氧化为三价铁离子,其发生的离子反应为,D正确;
故选A。
10. 下列说法中正确的是
A. 在光照条件下,与充分反应,得到的产物中物质的量最多的是HCl
B. 溴水加入苯中振荡静置后分层,水层颜色变浅,说明苯与溴发生加成反应
C. 所有的烷烃中都含有碳碳单键
D. 与互为同分异构体
【答案】A
【解析】
【详解】A.在光照条件下,与充分反应,每一步取代反应都会生成HCl,故得到的产物中物质的量最多的是HCl,A正确;
B.溴水加入苯中振荡静置后分层,水层颜色变浅,是因为苯萃取了溴,B错误;
C.烷烃是一类有机化合物,分子中的碳原子都以单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物;但不是所有的烷烃中都含有碳碳单键,例如甲烷,C错误;
D.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;两者不是互为同分异构体,两者是同一种物质,D错误;
故选A。
11. 废旧金属可回收利用,某化学兴趣小组用合金废料(含Fe、Cu和Al)制取溶液和回收金属铜,实验流程如图所示(部分生成物已略去)
下列说法中正确的是
A. X是稀,Y是B. 操作I是过滤,操作II是蒸馏
C. Al、Fe与浓硝酸发生钝化是物理变化D. 该过程中的化学反应均为氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【分析】由图知,合金中加入足量的溶液X,Fe、Cu不与溶液X反应,Al与溶液X反应,则X为NaOH,操作I是固液分离为过滤,Fe、Cu混合物中加入足量溶液Y,Cu不与溶液Y反应,Fe与溶液Y反应,本实验是制取溶液和回收金属铜,所以Y为,B为,操作II是固液分离为过滤。
【详解】A.据分析知,X是稀,Y是,A错误;
B.操作I和操作II均是过滤,B错误;
C.钝化是指在金属表面形成一层致密氧化膜,生成了新物质,则Al、Fe与浓硝酸发生钝化是化学变化,C错误;
D.该过程中的化学反应为、均为氧化还原反应,D正确;
故选D。
12. 硫铁矿焙烧后的烧渣含有及等杂质,用过量硫酸浸取,过滤,将滤液分别与下列指定物质反应,所得溶液中主要存在的一组离子正确的是
A. 通入过量:
B. 通入过量:
C. 加入过量KOH溶液:
D. 通入过量的:
【答案】C
【解析】
【分析】烧渣含有Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,用过量硫酸浸取,SiO2不与硫酸反应从而过滤除去,滤液中存在Fe2+、Fe3+、Al3+、SO,以此解答。
【详解】A.NH和AlO会发生双水解反应,不能再溶液中大量存在,且铵根离子和氢氧离子不能大量共存,故A错误;
B.由分析可知滤液中存在Fe2+、Fe3+、Al3+,通入过量SO2后,Fe3+被二氧化硫还原成Fe2+,同时生成硫酸,溶液中主要存在Fe2+、H+、Al3+、SO,故B错误;
C.加入过量KOH溶液后,Fe2+、Fe3+全部沉淀,Al3+转化为AlO,溶液中存在,故C正确;
D.通入过量的和水反应生成HNO3,HNO3具有氧化性,Fe2+被氧化成Fe3+,故D错误;
故选C。
13. 乙酸环己酯是一种香料,常用于化妆品工业,可以用下面的方案合成。
已知: 可以简写成 。
下列说法中不正确的是
A. 与 互为同分异构体
B. F的结构简式为
C. C→D反应类型是取代反应
D. D与G反应生成H的化学方程式为:CH3COOH+
【答案】D
【解析】
【分析】苯和氢气加成生成环己烷,环己烷和氯气取代生成一氯环己烷,一氯环己烷发生取代反应生成环己醇;乙烯加成生成乙醇,乙醇氧化生成乙酸,乙酸和环己醇酯化生成H;
【详解】A.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,由结构简式可知二者分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体,A正确;
B.由分析可知,F为乙醇,F的结构简式为,B正确;
C.C→D反应类型为氯原子被羟基取代的反应,是取代反应,C正确;
D.D与G反应生成H的反应为酯化反应,化学方程式为:CH3COOH++H2O,D错误;
故选D。
14. 铁粉和铜粉的均匀混合物,平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应,在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(设硝酸的还原产物只有NO):
下列计算结果正确的是
A. 表中B. 硝酸的浓度为
C. 原混合物总质量为D. 混合物中Fe和Cu的物质的量之比为1∶1
【答案】B
【解析】
【分析】由表中数据知,实验①②都有金属剩余,则溶液中不可能含有硝酸铁,溶液中金属离子为+2价,在实验①的基础上加入100mL硝酸,参加反应的金属质量为,生成NO的体积为,NO的物质的量为0.05ml,根据电子转移守恒可知,参加反应的金属的物质的量为,参加反应的金属的平均摩尔质量为,故该过程只有Fe参加反应,实验①②均只有Fe参加反应;在实验②的基础上加入100mL硝酸,参加反应的金属的质量为4.8g,生成NO的体积为,NO的物质的量为0.05ml,若该过程只有Cu参加反应,根据电子转移守恒,则Cu的物质的量为,Cu的质量为,等于参加反应的金属的质量,故该过程只有Cu反应,且Cu恰好完全反应,所以加入200mL硝酸时Fe恰好反应生成硝酸亚铁;在实验③的再加入100mL硝酸,为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO。
【详解】A.由分析知,实验②中Fe与硝酸恰好反应生成硝酸亚铁,生成NO的物质的量=,由可知,溶液中亚铁离子的物质的量为0.15ml,在实验③的基础上再加入100mL硝酸,为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO,根据电子守恒可知,生成NO的物质的量为,故生成NO的体积为,则V=3.36L+1.12L=4.48L,A错误;
B.实验①发生反应,生成NO的物质的量为0.05ml,根据方程式可知,参加反应的硝酸的物质的量为,故硝酸浓度为,B正确;
C.据分析知,原混合物的总质量为,C错误;
D.原混合物中Fe的质量为33.6g,物质的量为,Cu的质量为19.2g,物质的量为,则混合物中Fe和Cu的物质的量之比为2:1,D错误;
故答案为B。
第II卷 非选择题(共58分)
二、(本题包括4小题,共58分)
15. 填空。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:。向两个2L的密闭容器中各加入和,实验测得不同温度下NO和N2的物质的量变化如下表所示:
①T1时,内,以CO2表示的该反应速率_______。
②T1时,该反应达到平衡状态时,_______。
③容器中的温度关系为T1_______T2(填“>”“<”或“=”)。
(2)治理氮氧化物废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,其反应原理可表示如下:
。现有NO与NO2的混合气体,将其通入的NaOH溶液中,恰好完全吸收,测得溶液中含有,混合气体中_______。
(3)取溶液,向其中加入,写出反应的离子方程式_______,向所得混合液中加入的苯,充分振荡后静置,现象是_______。向溶液中通入,当部分被氧化为时,范围是_______。
【答案】(1) ①. 0.021 ②. 2 ③. <
(2)
(3) ①. ②. 溶液分层,上层溶液呈紫红色,下层溶液呈浅绿色 ③.
【解析】
【小问1详解】
①T1时,内,,根据速率之比等于反应化学方程式化学计量数之比,;
故答案为:0.021;
②T1时,该反应达到平衡状态时,,,则;
故答案为:2;
③由表格数据可知,温度为T2时反应速率更快,则容器中的温度关系为T1< T2;
故答案为:<;
【小问2详解】
设混合气体中含有xmlNO,ymlNO2,
则2x+y-x=0.1,,解得x=0.03,y=0.07;
混合气体中;
故答案为:;
【小问3详解】
KI溶液与FeCl3反应的离子方程式为;反应生成I2,向所得混合液中加入的苯,I2在苯中的溶解度更大,会溶解在苯中,苯不溶于水且密度小于水,充分振荡后静置,现象是溶液分层,上层溶液含有I2呈紫红色,下层溶液含有亚铁离子呈浅绿色;向溶液中通入,先与I-反应,再与Fe2+反应,当部分被氧化为时,说明I-已经完全反应了,根据反应可知,要使中I-完全反应,则,因部分被氧化为,说明不能与反应完,当与 I-和 Fe2+完全反应时,反应离子方程式为,则,当部分被氧化为时,范围是;
故答案为:;溶液分层,上层溶液呈紫红色,下层溶液呈浅绿色;。
16. 人们对金属的合理使用改变了人类的生活。
(1)下列金属被人类大规模开发利用的大致年限:
下列说法中错误的是_______(选填字母)。
A. 铝热生成铁的实验中,氯酸钾起催化作用
B. 合金一定由两种或两种以上的金属组成
C. 金属在地壳中的含量越高,开发利用的年限越早
D. 常采用电解熔融化合物的方法来制备钠、镁、铝等较活泼的金属
(2)某氯化铁样品中含有少量杂质,为测定其中铁元素的质量分数,实验步骤如下:
实验1:取样品mg,加蒸馏水溶解,配制成溶液;
实验2:取出于烧杯中,先加入稍过量的氯水,再加入过量的氨水,过滤,洗涤,得到固体沉淀。
实验3:将固体置于坩埚中,充分加热,得到固体ng。
回答下列问题:
①加入氯水时发生反应的离子方程式_______。
②样品中铁元素质量分数为_______。若沉淀灼烧不充分,对最终测量结果的影响:_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)某实验室排放的废水中含铬(成分以存在,浓度为),现用处理该废水(已知:S元素被氧化为可溶性硫酸盐),处理后所得滤渣主要成分为、和。
查阅资料:分解温度,分解温度为。
①1L的“废水”可氧化FeS_______ml。
②将滤渣用蒸馏水洗净后,在低温条件下干燥,并将干燥后的固体在(体积比)的混合气体中加热,固体质量随温度变化的曲线如图所示。
A→B固体质量增加的主要原因是____。说明:以上的残留固体为、的混合物。
【答案】(1)ABC (2) ①. 2Fe2++Cl2=2Fe3+ +2Cl- ②. ③. 偏大
(3) ①. ②. 加热生成硫酸铁导致
【解析】
【分析】某氯化铁样品溶解后加入氯水二价铁转化为三价铁,加入氨水生成氢氧化铁沉淀,煅烧生成氧化铁;
用处理该废水(已知:S元素被氧化为可溶性硫酸盐),发生还原反应、发生氧化反应,处理后所得滤渣主要成分为、和;、加热分解生成、为质量减小的过程,加热生成硫酸铁、硫酸铁强热分解为氧化铁,最终以上的残留固体为、的混合物。
【小问1详解】
A.铝热生成铁的实验中,氯酸钾可以反应生成氧气,氧气可以促进镁的燃烧放出大量热为铝热反应提供热量,A错误;
B.合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特性的物质;故合金不一定由两种或两种以上的金属组成,B错误;
C.金属在地壳中的含量与开发利用的年限无关,与金属的活动性有关,C错误;
D.钠、镁、铝等较活泼的金属制取较为困难,常采用电解熔融化合物的方法来制备钠、镁、铝等较活泼的金属,D正确;
故选ABC;
【小问2详解】
①加入氯水时,氯水中氯气和亚铁离子反应生成铁离子和氯离子,反应的离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3+ +2Cl-;
②加入氯水二价铁转化为三价铁,加入氨水生成氢氧化铁沉淀,煅烧生成氧化铁,反应前后铁元素质量不变,则样品中铁元素的质量分数为 ;若沉淀灼烧不充分,则部分氢氧化铁没有分解,导致剩余固体质量偏大,最终测量结果偏大;
【小问3详解】
①由题干可知,中铬元素化合价由+6变为+3,中铁、硫元素化合价分别由+2变为+3、-2变为+6,由电子守恒可知,,
1L的“废水”中的物质的量为,可氧化FeSml。
②滤渣主要成分为、和;已知,分解温度为,分解温度为;以上的残留固体为、的混合物,、加热分解生成、为质量减小的过程,加热生成硫酸铁、硫酸铁强热分解为氧化铁,故A→B固体质量增加的主要原因是加热生成硫酸铁导致。
17. 聚丙烯酸乙酯与沙粒结合,起到既能阻止地下盐分上升,又能蓄积雨水的作用。人们可以淀粉、石油为原料生产聚丙烯酸乙酯。其转化过程如下:
(1)实验室检验葡萄糖的试剂是_______(写名称)。
(2)丙烯酸所含官能团的名称是_______(填名称)。
(3)乙醇转化为丙烯酸乙酯的化学方程式是_______;
(4)下列关于聚丙烯酸乙酯的叙述中,正确的是_______(选填字母)。
A. 聚丙烯酸乙酯能发生水解反应
B. 聚丙烯酸乙酯属于烯烃类化合物
C. 聚丙烯酸乙酯是一种天然高分子化合物
D. 聚丙烯酸乙酯中碳元素的质量分数为60%
(5)实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯。
①反应结束后,若要从右侧试管混合物中分离出乙酸乙酯,请简述操作方法_______。
②实验结束后,取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入1mL紫色石蕊试液(整个过程不振荡试管),发现石蕊试液层存在于饱和Na2CO3溶液层与乙酸乙酯层之间。下列有关该实验的分析正确的是_______(选填字母)。
A.实验时向装有浓H2SO4的试管中加入乙醇和乙酸
B.实验时应加入碎瓷片,目的是防暴沸
C.石蕊试液层的颜色由上而下分别呈红、紫、蓝
D.实验充分反应后,原料的原子利用率达100%
③取饱和溶液和乙酸乙酯在试管中,得到乳浊液,向混合液中再加入无水乙醇,用力振荡左右,乳浊液变澄清。原因是_______。
【答案】(1)新制银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)
(2)碳碳双键、羧基 (3)CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O (4)AD
(5) ①. 将右侧试管混合物加入分液漏斗中,从分液漏斗下端放出水层,从分液漏斗上端分离出有机层 ②. BC ③. 乙酸乙酯不溶于水溶液,能溶于有机物乙醇;加入无水乙醇,用力振荡左右,增加了反应物的接触面积,导致乙酸乙酯水解得到乙酸钠和乙醇,乳浊液变澄清
【解析】
【分析】淀粉水解生成葡萄糖,他、葡萄糖可以转化为乙醇;石油炼化得到石油气,石油气可以制取丙烯,丙烯氧化为丙烯酸,丙烯酸和乙醇酯化生成丙烯酸乙酯,丙烯酸乙酯加聚生成聚丙烯酸乙酯;
乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下加热生成乙酸乙酯,乙酸乙酯冷凝后在饱和碳酸钠溶液中分层,然后分液得到乙酸乙酯。
【小问1详解】
实验室检验葡萄糖的试剂是新制银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液);
【小问2详解】
丙烯酸结构简式为CH2=CHCOOH,所含官能团的名称是碳碳双键、羧基;
【小问3详解】
乙醇转化为丙烯酸乙酯反应为酯化反应,化学方程式是CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O;
【小问4详解】
A.聚丙烯酸乙酯结构简式为,含有酯基,能发生水解反应,A正确;
B.聚丙烯酸乙酯中不含有碳碳双键,不属于烯烃类化合物,B错误;
C.聚丙烯酸乙酯是一种人工合成高分子化合物,C错误;
D.聚丙烯酸乙酯中碳元素的质量分数为,D正确;
故选AD;
【小问5详解】
①乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,反应结束后,若要从右侧试管混合物中分离出乙酸乙酯,可以采用分液的方法分离出乙酸乙酯;操作方法为将右侧试管混合物加入分液漏斗中,从分液漏斗下端放出水层,从分液漏斗上端分离出有机层。
②A.硫酸溶于水放出大量的热,实验时先加入乙醇,再依次加入浓硫酸、乙酸,A错误;
B.实验时应加入碎瓷片,目的是防止加热过程中溶液暴沸,B正确;
C.石蕊遇酸性溶液变红色、遇碱性溶液变蓝色,乙酸乙酯密度小于水且混有挥发出的乙酸,使石蕊变红色,水层中碳酸钠溶液显碱性,使石蕊溶液变蓝色,故试液层的颜色由上而下分别呈红、紫、蓝,C正确;
D.酯化反应为可逆反应,即使实验充分反应后,原料的原子利用率也会小于100%,D错误;
故选BC。
③乙酸乙酯不溶于水溶液,能溶于有机物乙醇;取饱和溶液和乙酸乙酯在试管中,得到乳浊液,向混合液中再加入无水乙醇,用力振荡左右,增加了反应物的接触面积,导致乙酸乙酯水解得到乙酸钠和乙醇,乳浊液变澄清。
18. 铁及其化合物有着广泛的用途。
(1)南米铁制备:用草酸亚铁晶体在700℃下焙烧反应制备纳米零价铁,其化学反应方程式:。当生成时,转移电子的物质的量为____。
(2)纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的等重金属离子,其本质是_______(用离子方程式表示)。
(3)纳米铁除水体中:将一定量纳米零价铁和少量铜粉附着在生物炭上,可用于去除水体中,其都分反应原理如图所示,与不添加铜粉相比,添加少量铜粉时去除效率更高,其主要原因是____。
(4)铁红(主要成分为)是一种用途广泛的颜料,用废铁屑制备铁红的流程如下:
①写出加入溶液的反应生成沉淀的离子方程式_______。
②若煅烧不充分,产品中会含有,为了避免产品中有FeO,可采取的措施是_______(答一种即可)。
③称取3.0g产品,用足量稀硫酸溶解,逐滴加入溶液20mL,二者恰好反应完全。若此产品中只含有,求产品中的质量分数_______,写出计算过程。
(5)小李同学取少量的一定浓度的溶液,向其中加入氨水,产生白色沉淀,并很快变成灰绿色,小张同学认为该物质是和的混合物,小王同学认为是吸附形成的混合物,设计实验方案验证哪一位同学的观点正确:_______。
【答案】(1)2ml
(2)
(3)纳米铁、铜粉及水溶液形成原电池,加快去除的速率
(4) ①. ②. 粉碎固体 ③. 76%
(5)取少量混合物于试管中,加入足量的稀盐酸,再滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则该物质是和的混合物,否则是吸附形成的混合物
【解析】
【分析】铁屑中加入稍过量的稀硫酸,Fe与稀硫酸反应生成FeSO4,则滤液中含有FeSO4,向滤液中加入反应生成沉淀,固体用冰水洗涤再煅烧为;
【小问1详解】
中Fe元素为+2价转化为0价铁单质,则生成时,转移电子的物质的量为2ml;
故答案为:2ml;
【小问2详解】
纳米铁粉加入含等重金属离子的水体中,发生置换反应生成固体金属Hg,其离子方程式为;
故答案为:;
【小问3详解】
添加少量铜粉时去除效率更高,其主要原因是纳米铁、铜粉及水溶液形成原电池,加快去除的速率;
故答案为:纳米铁、铜粉及水溶液形成原电池,加快去除的速率;
【小问4详解】
①加入溶液与FeSO4反应生成沉淀的离子方程式;
故答案为:;
②若煅烧不充分,产品中会含有,为了使其煅烧充分可以增大反应物接触面积,即粉碎固体;
故答案为:粉碎固体;
③设产品中的质量为m,先后发生反应、,则,故,产品中的质量分数为;
故答案为:76%;
【小问5详解】
两者的区别在于是否存在三价铁,具体操作为:取少量混合物于试管中,加入足量的稀盐酸,再滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则该物质是和的混合物,否则是吸附形成的混合物;
故答案为:取少量混合物于试管中,加入足量的稀盐酸,再滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则该物质是和的混合物,否则是吸附形成的混合物。编号
①
②
③
④
稀硝酸体积/mL
100
200
300
400
剩余金属/g
9.0
4.8
0
0
NO体积/
1120
2240
3360
V
物质的量/ml
温度为
温度为
0
5min
9min
10min
12min
0
5min
9min
10min
NO
1.0
0.58
042
0.40
0.40
1.0
0.50
0.34
0.34
N2
0
0.21
0.29
030
0.30
0
0.25
0.33
0.33
年限
约6000年前
约2500年前
约230年前
约200年前
金属
Cu
Fe
Mg
Al
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