新高考化学一轮单元训练第三单元化学物质及其变化(B卷)含答案
展开第三单元 化学物质及其变化(B)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共15小题,总计40分。在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一个选项符合题目要求,每题2分。第11~15题为不定项选择题,全部答对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的的0分。
1.广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是
A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
B.冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的
C.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
2.中华文化源远流长、博大精深。下列有关蕴含的化学知识的说法中,不正确的是
A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
B.“陶尽门前土,屋上无片瓦。十指不沾泥,鳞鳞居大厦。”黏土烧制陶瓷的过程发生了化学变化
C.“兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光。”粮食发酵产生的酒精分散在酒糟中,可以通过蒸馏与酒糟分离
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
3.(NH4)2PtCl6晶体受热分解,生成氮气、氯化氢、氯化铵和金属铂。在此分解反应中,还原产物与氧化产物的物质的量之比是
A.2∶3 B.1∶3 C.4∶3 D.3∶2
4.500mL 2mol·L-1 FeCl3溶液和500mL 2mol·L-1明矾溶液分别滴入沸水中,加热制成甲、乙两种分散系,经测定,甲分散系中分散质的粒子直径大小在1~100nm之间,乙分散系中分散质的粒子直径大小在10-9~10-7m之间。下列关于甲、乙分散系的判断正确的是
A.在暗室里用一束明亮的强光照射甲、乙,发现甲有丁达尔效应,乙没有丁达尔效应
B.向甲、乙中分别滴加过量的氢氧化钠溶液,现象都是“先沉淀,后溶解”
C.向甲、乙中分别滴加过量的氢碘酸,最终现象分别是深褐色溶液、无色溶液
D.蒸干、灼烧FeCl3溶液和明矾溶液会得到对应的固体盐
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使pH试纸变蓝的溶液中:NH、Na+、Cl−、ClO−
B.1.0mol·L−1的HNO3溶液中:K+、[Ag(NH3)2]+、Cl−、SO
C.=1的溶液中:Fe2+、AlO、Al3+、I−
D.0.1mol·L−1的NH4HCO3溶液中:K+、Na+、NO、Cl−
6.铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。
下列叙述错误的是
A.CH3COI是反应中间体
B.甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持不变
D.存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O
7.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质在反应中的产物与物质的浓度有关的是
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与HCl溶液
A.①③ B.③④ C.①② D.①③④
8.工业上用发烟HClO4将潮湿的CrC13氧化为棕色的烟[CrO2(C1O4)2],来除去Cr(III),HClO4中部分氯元素转化为最低价态。下列说法正确的是
A.CrO2(ClO4)2中元素显+3价
B.HClO4属于强酸,该反应还生成了另一种强酸
C.该反应中,参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为8∶3
D.该反应离子方程式为
9.常温下,向H2O2溶液中滴加少量溶液,反应原理如图所示。关于该反应过程的说法正确的是
A.该反应过程中,M是Fe3+,Mˊ是
B.当有1mol O2生成时,转移2mol电子
C.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐降低
D.H2O2的氧化性比Fe3+强,还原性比Fe2+弱
10.对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是
A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:
B.向CaCl2溶液中通入CO2:
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:
D.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:
11.某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”,一种磷酸盐作“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是
A.“水瓶”、冰水混合物、CuSO4·5H2O都是混合物
B.金刚石、石墨和C60互称为同素异形体
C.磷酸钙是难溶性弱电解质
D.一定条件下石墨转化为C60是化学变化,属于有单质参加的非氧化还原反应
12.分类是学习和研究化学物质及其变化的科学方法之一,下列分类合理的是
A.Na2CO3和NaHCO3都属于盐类
B.NaOH和Na2O都属于碱
C.白银、黄铜、臭氧都属于单质
D.蔗糖、硫酸、氯化镁都属于电解质
13.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是
A.pH=7的溶液中能大量存在:Cl-、SO、Na+、Fe3+
B.0.lmol/L NaAlO2溶液中能大量存在:Na+、NO、NH、HCO
C.氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+=Fe2++H2O
D.向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至溶液显中性:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
14. 已知硫酸酸化的K2Cr2O7溶液能与KI反应:aH2SO4+bK2Cr2O7+cKI=mK2SO4+nI2+pCr2(SO4)3+qH2O,下列说法错误的是
A.a=7
B.K2Cr2O7也可用盐酸酸化
C.每生成1molCr2(SO4)3,转移3mole-
D.由上述反应可知,I-的还原性强于Cr3+的还原性
15.下列离子方程式书写正确的是
A.2.24LCO2通入250 mL 0.5 mol/L的 NaOH溶液中:4CO2+5OH-=CO+3HCO+H2O
B.在100 mL 2 mol/L的FeI2的溶液中通入标准状况下5.6 L的Cl2:4Fe2++6I-+5Cl2=4Fe3++3I2+10Cl-
C.100 mL 0.1 mol/L的Na2CO3溶液中加入0.01 molCH3COOH:CO+2 CH3COOH=H2O+CO2↑+ CH3COO-
D.4 mol/L的NaAlO2溶液和7 mol/L的盐酸等体积均匀混合:4AlO+ 7H+ + H2O=3Al(OH)3↓+ Al3+
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(共60分)
16.化学与生活密切相关。“暖宝宝”贴是一种便捷取暖用品。是利用铁(①)的氧化反应放热来发热。实际上是根据铁在潮湿空气(②)中发生吸氧腐蚀的原理。同时利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水(③)蒸气,水蒸汽液化成水滴,流出与空气和铁粉接触,在氯化钠(④)的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁(⑤,放出热量,生成的氢氧化铁会缓慢分解生成氧化铁⑥)。其总反应:4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
(1)上述短文标有序号的物质中进行分类:
属于混合物的是_______(填序号,下同),属于单质的是________,属于氧化物的是_______,属于碱的是__________,属于盐的是__________。
(2)在反应4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3中,作为还原剂的物质是______。若反应中消耗了3mol O2,则生成Fe(OH)3的物质的量为______mol,转移电子的物质的量为______mol。
17.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)向沸水中逐滴滴加1mol·L−1 FeCl3溶液至液体呈透明的红褐色,所得分散系中微粒直径的范围是______________,区别该液体和FeCl3溶液的方法是______________。
(2)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,氧化产物为______,若有3mol FeS2参加反应,转移______mol电子。
(3)在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后,再加入足量的KNO3溶液,可使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,并有气体逸出,请配平该化学方程式:
___FeSO4+____KNO3+___H2SO4=____K2SO4+_____Fe2(SO4)3+__NO↑+_____H2O。
(4)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O3,将一定量的铁红溶于160mL 5mol·L−1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L(标准状况)H2,经检测,溶液中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为________g。
18.储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电弧法合成的纳米碳管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,此反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、Cr2(SO4)3、K2SO4、H2O七种物质。
(1)若将碳纳米颗粒分散到一定溶剂中,形成稳定的分散系,其所具有的性质是__________。
①丁达尔效应 ②加入饱和(NH4)2SO4溶液产生聚沉 ③可通过半透膜
(2)请用上述物质填空,并配平化学方程式:__C+_____+___H2SO4→___K2SO4+______+____Cr2(SO4)3+____H2O。
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是________(填选项编号)。
A.氧化性 B.氧化性和酸性 C.酸性 D.还原性和酸性
(4)若反应中电子转移了0.8mol,则产生的气体在标准状况下的体积为____________。
19.某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L。
阳离子
K+、Cu2+、Fe3+、Al3+、Fe2+
阴离子
Cl-、CO、SO、SiO、NO
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ判断,溶液中一定不含有的阳离子是___________,一定不含有的阴离子是___________(写离子符号)。
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是___________。
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生反应的化学方程式为___________。
(4)Ⅳ中生成白色沉淀的离子方程式是___________。
(5)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是___________,阴离子是___________。(写离子符号)
(6)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体质量为___________g。
20.(1)取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量是________mol。
(2)在100mL FeBr2溶液中通入标准状况下3.36L Cl2,溶液中有1/4的Br−被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为________mol/L。
(3)将Al、Al2O3和Al(OH)3的混合物恰好与NaOH溶液反应,反应后溶液中溶质的化学式__________________。向反应后的溶液中通入过量CO2,反应的离子方程式为__________________。
(4)三氟化氮(NF3)是一种无色,无味的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和HNO3,请根据要求回答下列问题:
①写出该反应的化学方程式____________________________,反应中生成0.2mol HNO3,转移的电子数目为______________。
②NF3无色、无臭,但一旦在空气中泄漏,还是易于发现,判断该气体泄漏时的现象是_______。
第三单元 化学物质及其变化(B)
答 案
1.【答案】D
【解析】A.广东剪纸的裁剪过程中没有新物质生成,故不涉及化学变化,A正确;B.冲泡工夫茶时茶香四溢,是因为茶水的香味分子不停地做无规则的运动,扩散到空气中,B正确;C.制作粤绣所用的植物纤维布含有纤维素,属于天然高分子化合物,C正确;D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于混合物,D错误。
2.【答案】A
【解析】“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”意思是屠呦呦对青蒿素的提取采用萃取的方法,属于物理变化,答案选A。
3.【答案】D
【解析】(NH4)2PtCl6晶体中N为−3价,Pt为+4价,(NH4)2PtCl6晶体受热分解,生成氮气、氯化氢、氯化铵和金属铂。根据得失电子分析,生成氮气转移6mol电子,生成Pt转移4mol电子,因此还原产物(Pt)与氧化产物(N2)的物质的量之比是3∶2,故D符合题意。
4.【答案】C
【解析】A.由题意可知,甲、乙分散系都是胶体,故A项错误;B.氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液,而氢氧化铁不溶,故B项错误;C.FeCl3中的Fe3+能氧化I-生成I2,I2溶于水呈深褐色,故C项正确;D.蒸干、灼烧FeCl3溶液得到Fe2O3,蒸干、灼烧明矾溶液得到KAl(SO4)2,故D项错误。
5.【答案】D
【解析】A.使pH试纸变蓝的溶液呈碱性,溶液中存在大量氢氧根离子,NH与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,故A不符合题意;B.1.0mol·L−1的HNO3溶液酸性较强,[Ag(NH3)2]+不能稳定存在,会产生银离子,银离子和氯离子会生成不溶于硝酸的沉淀,故B不符合题意;C.=1的溶液显中性,Fe2+、Al3+、AlO均不能在中性溶液中大量存在,且Fe2+、Al3+和AlO会发生双水解,故C不符合题意;D.四种离子之间相互不反应,也不与碳酸氢铵反应,可以大量共存,故D符合题意;故答案为D。
6.【答案】C
【解析】题干中明确指出,铑配合物充当催化剂的作用,用于催化甲醇羰基化。由题干中提供的反应机理图可知,铑配合物在整个反应历程中成键数目,配体种类等均发生了变化;并且也可以观察出,甲醇羰基化反应所需的反应物除甲醇外还需要CO,最终产物是乙酸;因此,凡是出现在历程中的,既非反应物又非产物的物种如CH3COI以及各种配离子等,都可视作中间物种。A.通过分析可知,CH3COI属于甲醇羰基化反应的反应中间体;其可与水作用,生成最终产物乙酸的同时,也可以生成使甲醇转化为CH3I的HI,A项正确;B.通过分析可知,甲醇羰基化反应,反应物为甲醇以及CO,产物为乙酸,方程式可写成:,B项正确;C.通过分析可知,铑配合物在整个反应历程中,成键数目,配体种类等均发生了变化,C项不正确;D.通过分析可知,反应中间体CH3COI与水作用生成的HI可以使甲醇转化为CH3I,方程式可写成:,D项正确;答案选C。
7.【答案】A
【解析】①铜与浓硝酸反应生成NO2,与稀硝酸反应生成NO,硝酸氧化性的强弱与浓度有关,①正确;②铜与氯化铁溶液反应,与浓度和温度无关,产物唯一,②错误;③锌与硫酸反应:稀硫酸生成氢气,浓硫酸则生成二氧化硫,硫酸氧化性的强弱与其浓度有关,③正确;④铁与盐酸反应只生成氯化亚铁和氢气,④错误。综上所述,答案为A。
8.【答案】B
【解析】A.CrO2(ClO4)2中O为-2价、Cl为+7价,则根据化合物中元素化合价代数和等于0,可知该物质中Cr元素化合价为+6价,A错误;B.Cl元素的非金属性较强,HClO4属于强酸,HC1O4氧化CrC13为棕色的[CrO2(C1O4)2],部分HClO4被还原生成HCl,HCl也属于强酸,B 正确;C.该反应的离子方程式为,其中19mol 中有3mol 作氧化剂,被还原为Cl-,8mol Cr3+全部作还原剂,被氧化为8mol CrO2(ClO4)2,故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8,C错误;D.该反应的离子方程式为,D错误;故合理选项是B。
9.【答案】B
【解析】根据反应原理图,H2O2+M+H+→H2O+Mˊ的过程中H2O2被还原成H2O,Mˊ+H2O2→M+O2+H+的过程中H2O2被氧化成O2,根据氧化还原反应的特点,M为Fe2+,Mˊ为Fe3+,据此分析作答。A.根据分析,M是Fe2+,Mˊ是Fe3+,故A错误;B.图示中生成O2的反应为2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+,反应过程中O元素的化合价由-1价升至0价,因此当有1mol O2生成时,转移2mol电子,故B正确;C.图示中的反应为2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+、2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,则总反应为2H2O22H2O+O2↑,在H2O2分解过程中生成了H2O,溶液变稀,则溶液的pH会逐渐增大,故C错误;D.根据2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+说明H2O2的还原性强于Fe2+,2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O说明H2O2的氧化性强于Fe3+,故D错误;答案为B。
10.【答案】A
【解析】A.用Na2SO3溶液吸收少量的Cl2,Cl2具有强氧化性,可将部分氧化为,同时产生的氢离子与剩余部分结合生成,Cl2被还原为Cl-,反应的离子反应方程式为:3+Cl2+H2O=2+2Cl-+,A选项正确;B.向CaCl2溶液中通入CO2,H2CO3是弱酸,HCl是强酸,弱酸不能制强酸,故不发生反应,B选项错误;C.向H2O2中滴加少量的FeCl3,Fe3+的氧化性弱于H2O2,不能氧化H2O2,但Fe3+能催化H2O2的分解,正确的离子方程式应为2H2O22H2O+O2↑,C选项错误;D.NH4HSO4电离出的H+优先和NaOH溶液反应,同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,氢离子和氢氧根恰好完全反应,正确的离子反应方程式应为:H++OHˉ=H2O,D选项错误;答案选A。
11.【答案】BD
【解析】A.“水瓶”是富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”,一种磷酸盐作“瓶盖”,“水瓶”为混合物,冰水混合物、CuSO4·5H2O为纯净物,故A错误;B.金刚石、石墨、C60都是有碳元素组成不同结构的单质,三者互为同素异形体;故B正确;C.磷酸钙为强碱弱酸盐,磷酸钙难溶于水,属于强电解质,故C错误;D.石墨和C60互为同素异形体,它们之间转化属于化学反应,变化过程中无化合价的变化,属于有单质参加的非氧化还原反应,故D正确;答案为BD。
12.【答案】A
【解析】Na2CO3属于正盐,NaHCO3属于酸式盐,都属于盐类,故A正确;NaOH属于碱,Na2O属于氧化物,不是碱,故B错误;白银、臭氧都属于单质;黄铜是铜合金,属于混合物,故C错误;蔗糖属于非电解质;硫酸、氯化镁属于电解质,故D错误;故选A。
13.【答案】D
【解析】A.pH=7的溶液中,Fe3+完全水解为氢氧化铁,故不选A;B.AlO与HCO反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子,NaAlO2溶液中不可能大量含有HCO,故不选B;C.氧化亚铁溶于稀硝酸生成硝酸铁、一氧化氮、水,反应的离子方程式是3FeO+10H++NO=3Fe3++NO↑+5H2O,故C错误;D.Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液1∶2反应,恰好显中性,反应的离子方程式是Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,故D正确;选D。
14.【答案】BC
【解析】硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与KI混合,根据得失电子守恒配平可得发生反应的化学方程式为7H2SO4+K2Cr2O7+6KI=4K2SO4+3I2+Cr2(SO4)3+7H2O。A.由配平的化学方程式可得出a=7,A正确;B.K2Cr2O7具有强氧化性,盐酸中的Cl-在酸性溶液中具有较强的还原性,二者混合后会发生氧化还原反应,所以K2Cr2O7不可用盐酸酸化,B错误;C.在反应中,Cr元素由+6价降低为+3价,所以每生成1molCr2(SO4)3,转移6mole-,C错误;D.由上述反应可知,KI为还原剂,Cr2(SO4)3为还原产物,所以I-的还原性强于Cr3+的还原性,D正确;故选BC。
15.【答案】D
【解析】A.没有指明标准状况,不能求出2.24LCO2的物质的量,A错误;B.I-的还原能力强于Fe2+,所以应为Cl2先与I-发生氧化还原反应,n(Cl2)=0.25mol,n(I-)=0.4mol,则被氧化的Fe2+物质的量n(Fe2+)=0.1mol,离子方程式为2Fe2++8I-+5Cl2=2Fe3++4I2+10Cl-,B错误;C.100 mL 0.1 mol/L的Na2CO3溶液中加入0.01 molCH3COOH,离子方程式应为CO+CH3COOH=HCO+ CH3COO-,C错误;D.设溶液的体积都为1L,则NaAlO2为4mol,HCl为7 mol,离子方程式为 4AlO+ 7H+ + H2O=3Al(OH)3↓+ Al3+,D正确。
16.【答案】(1)② ① ③⑥ ⑤ ④
(2)铁(Fe) 4 12
【解析】(1)①铁是单质;②潮湿空气属于混合物;③水是氧化物;④氯化钠是盐;⑤氢氧化铁是氢氧化物;⑥氧化铁是氧化物;故答案为:②;①;③⑥;⑤;④。(2)在反应4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3中,铁化合价升高,作还原剂,根据反应方程式4mol Fe与3mol O2反应转移12mol电子,因此若反应中消耗了3mol O2,则生成Fe(OH)3的物质的量为4mol,转移电子的物质的量为12mol;故答案为:Fe;4;12。
17.【答案】(1)1nm~100nm 丁达尔效应
(2) SO2、Fe3O4 32
(3) 6 2 4 1 3 2 4
(4) 11.2
【解析】(1)反应制得氢氧化铁胶体,胶体中微粒直径的范围是1-100nm;丁达尔效应为胶体的特性,故可以利用丁达尔效应区别氢氧化铁胶体和氯化铁溶液。(2)3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2中,铁元素由+2价变为+3价,化合价升高;硫元素由-1价变为+4价,化合价升高;氧元素由0价变为-2价,化合价降低。故FeS2作还原剂,O2作氧化剂,Fe3O4、SO2既是氧化产物也是还原产物;在上述反应中共转移32个电子,若有3mol FeS2参加反应,则转移32mol电子。(3)反应中铁元素由+2价变为+3价,氮元素由+5价变为+2价,根据得失电子数相等和元素守恒,得化学方程式6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=K2SO4+3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O。(4)生成氢气的物质的量为0.1mol。根据反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,可知与盐酸反应Fe的物质的量为0.1mol、HCl物质的量为0.2mol,根据氯原子守恒,氯化铁的物质的量为。根据反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,可知与三价铁离子反应的Fe的物质的量为0.1mol,故参与反应Fe的总物质的量为0.2mol,质量为11.2g。
18.【答案】(1)①②
(2)3 2K2Cr2O7 8 2 3CO2↑ 2 8
(3) C
(4) 4.48 L
【解析】(1)碳纳米颗粒大小介于1-100nm,所以分散到一定溶剂中,形成稳定的分散系属于胶体,胶体具有丁达尔效应、聚沉的性质,不能通过半透膜,故选①②;(2)反应中C被氧化生成CO2、K2Cr2O7被还原为Cr2(SO4)3,根据反应过程中得失电子守恒和原子个数守恒可配平方程式得:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=2K2SO4+3CO2↑+2Cr2(SO4)3
+8H2O;(3)H2SO4在上述反应中所含元素化合价不变,与金属阳离子结合生成盐,表现出酸性;(4)根据方程式可以知道每生成3mol二氧化碳气体,反应转移电子的物质的量为12mol,所以若反应中电子转移了0.8mol,则生成二氧化碳气体的物质的量为0.2mol,标况下体积为:0.2mol22.4L/mol=4.48L。
19.【答案】(1)K+、Fe3+ CO、SiO
(2)3Fe2++NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(4)Ba2++SO=BaSO4↓
(5)Fe2+、Cu2+ Cl-、SO、NO
(6)1.6g
【解析】实验I:在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰,推出原溶液中无K+;实验Ⅱ:加入KSCN溶液无明显变化,推出原溶液中无Fe3+;实验Ⅲ:加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,红棕色为NO2,无色气体为NO,推出原溶液中含有具有强氧化性的NO和还原性的Fe2+,Fe2+与CO不能大量共存,因此原溶液中不含有CO;反应后溶液仍为澄清,推出原溶液中无SiO,加入少量稀盐酸后,溶液中阴离子种类不变,推出原溶液中含有Cl-;实验Ⅳ:向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,推出原溶液中含有SO,各离子物质的量浓度均为0.1mol/L,根据电荷守恒,还推出原溶液中含有Cu2+,不含有Al3+。(1)根据上述分析,从Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ判断,溶液中一定不含有的阳离子是K+、Fe3+;一定不含有阴离子是CO、SiO;(2)Ⅲ中加入少量的稀盐酸,NO、H+和Fe2+发生氧化还原反应,其离子方程式为3Fe2++NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;(3)红棕色气体为NO2,NO2与水反应生成HNO3和NO,其反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;(4)根据上述分析,Ⅳ中生成白色沉淀的离子方程式为Ba2++SO=BaSO4↓;(5)根据上述分析,原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+;所含阴离子:Cl-、SO、NO;(6)原溶液中阳离子是Cu2+和Fe2+,加入足量的NaOH溶液,充分反应后,过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体为CuO和Fe2O3,根据原子守恒,m(CuO)=100×10-3L×0.1mol·L−1
×80g·mol−1=0.8g,m(Fe2O3)=×100×10-3L×0.1mol·L−1×160g·mol−1=0.8g,所得固体的质量为0.8g+0.8g=1.6g;故答案为1.6g。
20.【答案】(1)0.032mol
(2)2mol/L
(3) NaAlO2 CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3+HCO
(4) 3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3 0.4NA 产生红棕色气体
【解析】(1)根据题给信息可知n(KI)=0.06mol,与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则n(I2)=n(KIO3)=0.02mol,失电子的物质的量为2×0.02mol+0.02mol×6=0.16mol,1mol MnO得电子5mol,根据得失电子数目相等,则消耗KMnO4的物质的量的是0.032mol;(2)标准状况下3.36L氯气的物质的量为3.36L÷22.4L/mol=0.15mol,还原性Fe2+>Br−,氯气先氧化亚铁离子,亚铁离子反应完毕,再氧化溴离子,令原溶液中FeBr2的物质的量为amol,根据电子转移守恒,则:amol×(3-2)+0.25×2×a mol×[0-(-1)]=0.15mol×2,解得a=0.2,原FeBr2溶液的物质的量浓度0.2mol÷0.11L=2mol/L。(3)Al、Al2O3、Al(OH)3都能和NaOH溶液反应生成NaAlO2,偏铝酸钠溶液能和过量的CO2反应生成Al(OH)3和碳酸氢钠,反应的离子方程式为CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3+HCO。(4)①根据题意可知,反应物为NF3和H2O,生成物为NO、HNO3和HF,在该反应中NF3中的N元素的化合价一部分由+3价升高到+5价,失去2个电子,一部分由+3价降低到+2价,得到1个电子,根据得失电子守恒和原子守恒配平,该反应的化学方程式为3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3;根据化学方程式,在反应过程中,被氧化的N即化合价升高的N与被还原的N即化合价降低的N元素原子的物质的量之比为1∶2,则每产生1mol HNO3,转移电子2mol的电子,因此若反应中生成0.2mol HNO3,转移的电子数目为0.2×4NA=0.4NA;②NF3是一种无色、无臭的气体,但一旦NF3在空气中泄漏,就会反应反应3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3,2NO+O2=2NO2;NO2是红棕色有刺激性气味的气体,所以判断该气体泄漏时的现象是出现红棕色气体。
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