第三章《铁金属材料》测试题(含解析)2023---2024上学期高一化学人教版(2019)必修第一册

第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题(共12题)
1.类比(比较)是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质。但类比是相对的,不能违背客观实际。下列各说法中正确的是
A.根据化合价Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3,则Fe3I8也可表示为FeI2·2FeI3
B.CaC2能水解:CaC2+2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑ ,则Al4C3也能水解:Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3↓+ 3CH4↑
C.O2与Cu反应加热生成CuO,则S与Cu反应加热生成CuS
D.SO2通入BaCl2溶液中不产生沉淀,则SO2通入Ba(NO3)2溶液中也不产生沉淀
2.下列关于金属铝的叙述中,不正确的是
A.铝的化学性质很活泼,但在空气中不易锈蚀
B.铝箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧
C.铝是比较活泼的金属,常温下能与盐酸、NaOH溶液等发生反应
D.铝箔在空气中受热可以熔化,但由于氧化膜的存在,熔化的铝并不滴落
3.下列实验现象描述错误的是
A.向氢氧化钠溶液中滴加氯化铁溶液:无色溶液中产生红褐色沉淀
B.一氧化碳与灼热的氧化铁反应:红棕色粉末逐渐变为银白色粉末
C.铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,产生黑色固体
D.研磨氯化铵与熟石灰粉末:白色固体中产生有刺激性气味的气体
4.下列说法正确的是
A.往盛装有等体积等浓度的Na2CO3和 NaHCO3溶液的试管中,逐滴滴加等浓度的盐酸,开始时产生气体速率相同
B.取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色。结论:该Fe(NO3)2试样已经变质
C.用如图装置可以制备少量Fe(OH)2
D.除去Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液充分反应,过滤,向滤液中通入过量HCl后过滤
5.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象与所得到的结论均正确的是
实验操作和现象 结论
A 向碘水中加入等体积的苯,振荡后静置,下层接近无色,上层显紫红色 在苯中的溶解度大于在水中的溶解度
B 在溶液中先加入氯水,再加入溶液,溶液变红色 该溶液中一定含
C 将一铝箔放在酒精灯外焰上灼烧,铝箔熔化但不滴落 的熔点高
D 用铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰为黄色 该溶液中只含
A.A B.B C.C D.D
6.下列实验操作、实验现象和实验结论都正确且有因果关系的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将一小块金属放入溶液中 钠浮在液面上四处游动,溶液中并有红色沉淀生成 说明比活泼
B 用坩埚针夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 铝熔化,但液态铝并不滴落下来 的熔点比金属的熔点高
C 向的的溶液中加足量铜粉,振荡, 黄色逐渐消失,溶液呈蓝色 氧化性:
D 向沸腾的稀溶液中滴加饱和溶液 溶液变为红褐色 产生了胶体
A.A B.B C.C D.D
7.下列实验能达到目的的是( )
A B C D
实验室制备Fe(OH)2 实验室制氨气 分离酒精与水 制取Cl2
A.A B.B C.C D.D
8.下列实验的现象与对应结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向某溶液中滴加几滴FeCl3溶液 溶液变红 溶液中含有KSCN
B 将插入浓硝酸中Al片放入硝酸铜溶液中 无明显现象 Al与硝酸铜不反应
C 将表面打磨干净的铝条放在沸水中,无现象,再加入一小块NaOH 有气泡产生 NaOH是催化剂
D 向新制氯水中滴加几滴紫色石蕊试液 溶液先变红后褪色 说明新制氯水具有酸性和漂白性
A.A B.B C.C D.D
9.X溶液中可能含有下列6种离子中的几种:Fe3+、Fe2+、Na+、、Cl 、。某同学为确定其成分,设计并完成以下实验(所加试剂均足量):
下列说法正确的是
A.X溶液中一定存在Na+、
B.X溶液中一定存在、,至少含有Fe3+、Fe2+离子中的一种,可能含有Na+
C.取少量X溶液,先加入适量氯水,再加少量KSCN溶液,若溶液呈血红色,则含有Fe2+
D.X溶液中一定含有Cl ,且c(Cl )<0.1mol·L 1
10.下列叙述正确的是( )
①氧化铝是一种比较好的耐火材料,可以用来制造耐火坩埚
②氧化铁常用作红色油漆和涂料
③碳酸氢钠俗名小苏打,可用于制作发酵粉
④过氧化钠比氧化钠稳定,是碱性氧化物
⑤焰色反应体现的是元素的性质
A.①②③⑤ B.②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②③④
11.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.石灰石中加入醋酸:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
C.铁与氯化铁溶液反应:Fe+Fe3+=2Fe2+
D.向NaHCO3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液:+OH-=H2O+
12.下列关于铁及其化合物的说法错误的是
A.常温下,两份等质量的铁分别与浓硫酸、稀硫酸反应,浓硫酸产生气体多
B.铁与稀硝酸反应时,n(Fe)∶n(HNO3)与反应后含铁物质的种类有如左图所示关系
C.不能用加热稀FeCl3溶液的方法制备浓FeCl3溶液
D.用右图所示装置进行实验,一段时间后,X极附近颜色变深
二、填空题(共9题)
13.现有4.6gNa、2.4gMg、2.7gAl和6.4gCu,分别将其投入盛有100mL1.5mol/L盐酸的4个烧杯。
(1)各烧杯中可能发生反应的化学方程式为: 、 、 、 。
(2)反应结束后,没有剩余的金属是: (填元素符号);
(3)反应结束后,产生气体的物质的量分别为:
①投入Na的烧杯,生成气体 mol;
②投入Mg的烧杯,生成气体 mol;
③投入Al的烧杯,生成气体 mol;
④投入Cu的烧杯,生成气体 mol;
14.如图为铁及其化合物的“价-类”二维图。
(1)填写二维图缺失的类别① 和化学式② 。
(2)某同学利用以下试剂研究FeCl3性质,进行了如下预测:
①Cl2②Fe ③NaOH ④H2SO4⑤AgNO3
从物质类别上看,FeCl3属于盐,可能与 发生反应(填序号);从化合价角度看,Fe3+具有 性,可能与 发生反应(填序号)。
(3)某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路,其化学原理为如下反应:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2用双线桥表示电子转移 。
15.某学生用Na2CO3和NaHCO3组成的均匀混合物进行以下实验。(气体体积已折算成标准状况下的体积,不考虑CO2在水中的溶解,不考虑HCl的挥发)
实验1:取2.96 g固体混合物加入质量分数为12.0%,密度为1.065 g/cm3的盐酸40 mL,共产生672 mL气体。
实验2:取8.88 g该固体化合物逐滴加入40 mL该盐酸,则产生a mL的气体。
(1)盐酸的物质的量浓度c(HCl)= (保留两位小数)。
(2)样品中物质的量之比n(Na2CO3):n(NaHCO3)= 。
(3)a= mL。
16.由短周期元素组成的A、B、C、D、E、X均为中学化学常见物质。已知A为淡黄色固体,D为白色难溶于水的物质,且A和D的摩尔质量相等,在一定条件下它们有如下转化关系:
(1)写出A的电子式 。
(2)用离子方程式表示X的水溶液呈酸性的原因 。
(3)写出上述转化中C→D对应反应的离子方程式 。
17.氧化铁黄(化学式为FeOOH)是一种黄色颜料,工业上以废铁为主要原料生产氧化铁黄的一种工艺流程如下:
氧化过程生成氧化铁黄的化学方程式是
18.烧碱(NaOH)和纯碱(Na2CO3)与硫酸、盐酸和硝酸并称为工业上的“三酸两碱”按要求回答下列问题:
(1)完成下列有关NaOH溶液参加反应的离子方程式
①向NaOH溶液中加入铝片: ;
②向NaOH溶液中滴加少量氯化铝溶液 ;
③二氧化氮与NaOH溶液发生氧化还原反应: ;
④用热的NaOH溶液洗涤沾有硫单质的试管: ;
(2)下列是碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较,用“”“”“”填空:
①热稳定性: ;
②与稀盐酸反应快慢: ;
③物质的量相同时,消耗盐酸的物质的量: 。
(3)碳酸钠在工业上具有广泛的作用,碳酸钠可以用作下列工业生产主要原料的是 (填编号)
a.玻璃 b.水泥 c.造纸 d.海水提取镁
19.向盛有水的烧杯中加入固体,得到溶液①,再向溶液①中通入气体,得到溶液②。
(1)用文字描述溶液②的组成,并在图中标示出来 。
(2)你认为可以通过哪些实验研究溶液②的性质?请标注在上图中 。
(3)向溶液②中加入固体,发现溶液呈黄色,请分析溶液呈黄色的可能原因 。
20.某同学为了检验家中的两种补铁药(成分均为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知SCN-、Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:
①将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。
②取滤液分别加入两支试管中,在一支试管中加入酸性KMnO4溶液,在另一支试管中加入KSCN溶液。
请回答下列问题:
(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色,滴入KSCN溶液后不变红,结论是 。
(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是 。
(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是 。
(4) (填“能”或“不能”)将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支试管中进行验证,原因是 。
21.已知在某温度T℃时,某稀硫酸和盐酸混合液中,c(H+)=10﹣amol L﹣1,c(OH﹣)=10﹣bmol L﹣1,已知a+b=12.向20mL该混合酸溶液中逐滴加入pH=11Ba(OH)2溶液,生成BaSO4的质量与加入的Ba(OH)2溶液体积关系如图所示,当加入60mL Ba(OH)2溶液时,C点溶液的pH=6(体积变化忽略不计),试计算:
(1)最初混合酸溶液中c(HCl)= ;
(2)图中 点BaSO4就已被完全沉淀,质量为 克;
(3)B点pH= (第(3)步要求写出计算过程)(已知lg3=0.48)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A、碘单质的氧化性较弱,与铁反应只能把铁氧化为+2价,故Fe3I8不能表示为FeI2·2 FeI3,A错误;
B、CaC2能水解:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑,则Al4C3也能水解:Al4C3+12H2O =4A1(OH)3↓+3CH4↑,B正确;
C、S是弱氧化剂,与Cu反应加热生成Cu2S,C错误;
D、将SO2通入到Ba(NO3)2溶液中会形成H2SO3,使溶液呈弱酸性,则NO3-在酸性环境中会将H2SO3氧化为SO42-,成BaSO4沉淀,D错误;
故选B。
2.B
【详解】A.铝的化学性质非常活泼,但在空气中会生成一层致密的氧化膜,阻止Al继续被腐蚀,所以铝在空气中不易锈蚀,故A正确;
B.铝与氧气反应生成的氧化铝为致密的氧化膜,阻止内部金属的进一步反应,所以不会剧烈燃烧,故B错误;
B.铝能与盐酸反应生成氯化铝和氢气,铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故C正确;
D.铝和氧气反应在表面生成了氧化铝,氧化铝的熔点高于铝的熔点,所以加热铝箔时铝熔化了但是不会滴落,故D正确;
选B。
3.B
【详解】A.向氢氧化钠溶液中滴加氯化铁溶液,无色溶液中产生红褐色沉淀,选项A正确;
B.一氧化碳具有还原性,一氧化碳与灼热的氧化铁反应生成铁和二氧化碳,会观察到红棕色粉末逐渐变为黑色粉末,选项B错误;
C. 铁丝在氧气中燃烧,银白色固体剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,产生黑色固体,选项C正确;
D.研磨氯化铵与熟石灰粉末生成氨气,会闻到白色固体中产生有刺激性气味的气体,选项D正确;
答案选B。
4.C
【详解】A.Na2CO3溶液中滴加盐酸,开始时反应为CO+H+=HCO,开始时无气体产生,NaHCO3溶液中滴加盐酸,反应为HCO+H+=CO2↑+H2O,滴加盐酸立刻有气体产生,故A错误;
B.取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化后,硝酸根离子能将亚铁离子氧化为三价铁离子,滴加KSCN溶液,溶液变为红色,无法说明三价铁离子是变质产生还是被氧化产生,故B错误;
C.组装好装置后,打开止水夹,Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氢气能排出装置中的空气,待B出口处氢气检验纯净后,关闭止水夹,氢气将产生的硫酸亚铁沿导管压入B中,NaOH与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,故C正确;
D.除去Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液充分反应,氢氧化镁不反应,氢氧化铝转化为偏铝酸根离子,过滤除去氢氧化镁,但如加过量盐酸偏铝酸根离子生成氢氧化铝后又溶于盐酸,应通入过量二氧化碳气体后过滤,得到氢氧化铝,故D错误;
故选:C。
5.A
【详解】A.由于I2在苯中的溶解度比在水中大,水与苯互不相溶,且苯密度比水小,所以向碘水中加入等体积的苯,振荡后静置,下层接近无色,上层显紫红色,A正确;
B.在溶液中先加入氯水,再加入溶液,溶液变红色,说明反应后的溶液中含有Fe3+,该Fe3+可能是原来就存在的,也可能是Fe2+被氯水氧化产生,因此不能证明该溶液中一定含Fe2+,B错误;
C.将一铝箔放在酒精灯外焰上灼烧,铝箔表面反应产生Al2O3,Al2O3熔点高,而Al的熔点低,因此看到Al熔化但不滴落,不能证明Al的熔点高,C错误;
D.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰为黄色,证明该溶液中一定含有Na+,但不能证明是否含K+,D错误。
故选A。
6.B
【详解】A.钠与水反应生成NaOH和氢气,NaOH与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,有气体及蓝色沉淀出现,且不发生金属单质之间的置换反应,不能说明Na比Cu活泼,故A错误;
B.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则铝熔化,但液态铝并不滴落下来,故B正确;
C.Cu与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁、氯化铜,氧化性:Fe3+>Cu2+,故C错误;
D.NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液,发生复分解反应生成沉淀,应向沸水中滴加饱和氯化铁溶液制备胶体,故D错误;
故选:B。
7.D
【详解】A.氢氧化亚铁易被氧化,把氢氧化钠溶液滴入氯化亚铁溶液中不能制备氢氧化亚铁,选项A错误;
B.氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢,冷却后二者又化合生成氯化铵,不能制备氨气,选项B错误;
C.分离酒精与水时,进行蒸馏时应用蒸馏烧瓶且温度计应置于蒸馏烧瓶支气管口中央,选项C错误;
D.浓盐酸与二氧化锰在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气,可用于制备氯气,选项D正确;
答案选D。
8.D
【详解】A.向某溶液中滴加几滴FeCl3溶液,溶液变红,说明溶液中含有SCN-,含有SCN-的溶液不一定是KSCN,NaSCN也可以的,故A项错误;
B.将Al片插入浓硝酸中,Al片会钝化,所以放入硝酸铜溶液中无明显现象,并不能说明Al与硝酸铜不反应,故B项错误;
C.将表面打磨干净的铝条放在沸水中,无现象,只能说明铝和沸水反应很微弱或不反应,加入一小块NaOH后,有气泡产生,也可能是Al和后加入的NaOH反应了,并不一定能说明NaOH是该反应的催化剂,故C项错误;
D.向新制氯水中滴加几滴紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色,说明新制氯水中含有H+,说明溶液显酸性,后褪色,说明含有漂白剂(次氯酸),故D项正确;
故选D。
9.B
【分析】加入过量的盐酸和氯化钡溶液得到沉淀1,该沉淀应为硫酸钡,原溶液中含有硫酸根,且100mL溶液中n()==0.02mol;X溶液中加入NaOH溶液加热可以生成使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则该气体为氨气,原溶液中存在铵根,且100mL溶液中n(NH)==0.01mol;得到的沉淀3在空气中灼烧得到红棕色固体,则该红棕色固体为Fe2O3,n(Fe2O3)==0.01mol,说明原溶液中含有Fe3+或Fe2+或二者都有,且n(Fe)=0.02mol;综上所述已经确定100mL溶液中有0.02molSO、0.01mol NH,还有0.02mol铁元素,无论是Fe2+还是Fe3+,正电荷总数都会超过硫酸根所带负电荷综上,所以溶液中还一定存在氯离子,当铁元素为Fe2+,且不含钠离子时,氯离子的物质的量最少,为0.01mol。
【详解】A.根据分析可知不能确定是否含有Na+,故A错误;
B.根据分析可知X溶液中一定存在、、Cl-,至少含有Fe3+、Fe2+离子中的一种,可能含有Na+,故B正确;
C.溶液呈血红色,有2种可能,一是原溶液中含有Fe2+,被氯水氧化生成了Fe3+,另一种是原溶液中就存在Fe3+,因此不能判断是否含有Fe2+,故C错误;
D.根据分析可知n(Cl )至少为0.01mol,溶液体积为100mL,则c(Cl )≥0.1mol/L,故D错误;
综上所述答案为B。
10.A
【详解】①氧化铝是离子化合物,熔沸点高,是一种比较好的耐火材料,可用来制造耐火坩埚,故正确;
②氧化铁是红棕色的固体,常用作红色油漆和涂料,故正确;
③碳酸氢钠俗称小苏打,因其水解呈弱碱性,且与水中的H+结合生成CO2和H2O,因此可用于制作发酵粉和治疗胃酸过多的药物,故正确;
④能跟酸反应只生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物,氧化钠属于碱性氧化物,过氧化钠跟酸反应除生成盐和水外,还有氧气,不属于碱性氧化物,故错误;
⑤不同的碱金属进行焰色反应可产生不同颜色的火焰,可由焰色反应的现象区分出金属,体现的是金属元素的性质,故正确;
答案选A。
11.B
【详解】A.醋酸是弱酸,不能拆,正确离子方程式为,A错误;
B.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液反应离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,B正确;
C.电荷不守恒,正确离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,C错误;
D.向NaHCO3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液有碳酸钡沉淀生成,反应的离子方程式是+Ba2++OH-=H2O+BaCO3↓,D错误;
答案选B。
12.A
【详解】A.常温下,浓硫酸使铁表面钝化,反应很快停止,不产生的气体,A错误;
B.根据Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,可知n(Fe)∶n(HNO3) = 1∶4时,含铁物质只有Fe(NO3)3;n(Fe)∶n(HNO3)<1∶4时,HNO3过量,含铁物质只有Fe(NO3)3;n(Fe)∶n(HNO3) =3∶8时,含铁物质只有Fe(NO3)2,n(Fe)∶n(HNO3)>3∶8时,Fe过量,含铁物质既有Fe(NO3)2,又有Fe;1∶4<n(Fe)∶n(HNO3)<3∶8时,含铁物质既有Fe(NO3)2,又有Fe(NO3)3,B正确;
C.加热稀FeCl3溶液会促进Fe3+水解,生成Fe(OH)3胶体,甚至生成Fe(OH)3沉淀,所以,不能用加热稀FeCl3溶液的方法制备浓FeCl3溶液,C正确;
D.Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,电泳时向阴极(X极)移动,颜色变深,D正确;
故选A。
13. 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+H2↑ Na 0.1 0.075 0.075 0
【详解】试题分析:① 4.6gNa的物质的量是n(Na)= 4.6g÷23g/mol=0.2mol,Na不仅可以与酸发生反应:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑,也可以与水发生反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,因此最后不会剩余金 属,反应产生氢气的物质的量应该根据金属钠计算。根据方程式可知n(H2)=1/2n(Na)=1/2×0.2mol=0.1mol;②2.4gMg的物质的量是n(Mg)=2.4g÷24g/mol=0.1mol,Mg只能与盐酸发生反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,二者反应的物质的量的比是1:2,盐酸的物质的量是n(HCl)=c·V=1.5mol/L ×0.1L=0.15mol,可见盐酸不足量,金属Mg不能完全反应有剩余,反应产生的氢气要以不足量的HCl为标准计算。根据方程式可知:产生的氢气的物质的量是n(H2)= 1/2n(HCl)= 1/2×0.15mol =0.075mol;③2.7gAl的物质的量是n(Al)=2.7g÷27g/mol=0.1mol,Al与HCl反应的方程式是:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,n(Al):n(HCl)=1:3,由于n(Al)=0.1mol;n(HCl)= 0.15mol,可见盐酸不足量,金属Al不能完全反应有剩余,反应产生的氢气要以不足量的HCl为标准计算。根据方程式可知:产生的氢气的物质的量是n(H2)= 1/2n(HCl)= 1/2×0.15mol =0.075mol;④Cu在金属活动性顺序表中位于H元素的后边,不能与酸发生反应,因此不能产生氢气,即氢气的物质的量是0。(1)各烧杯中可能发生反应的化学方程式为2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ ;2Na+ 2H2O= 2NaOH+H2↑;Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ;2Al+6HCl=2AlCl3+H2↑;(2)根据上述分析可知,在反应结束后,没有剩余的金属是Na;(3)反应结束后,产生气体的物质的量分别为:①投入Na的烧杯,生成气体0.1mol;②投入Mg的烧杯,生成气体0.075mol;③投入Al的烧杯,生成气体0.075mol;④投入Cu的烧杯,生成气体0mol;
【考点】考查金属元素的单质与酸溶液反应的知识。
【点睛】金属活动性顺序表中,金属元素的位置越靠前,其单质的活动性越强,与酸溶液发生反应时,K、Ca、Na不仅可以与酸发生置换反应,也可以与水发生反应;位于H元素前边Na元素后边的金属只能与酸发生置换反应,位于H元素后边的金属不能与酸发生置换反应产生氢气。当两种物质发生反应,两种物质的物质的量都已知时,应该以不足量的物质为标准计算,相应物质的物质的量的量的比等于方程式中该物质的化学计量数的比。
14.(1) 单质 Fe(OH)3
(2) ③⑤ 氧化 ②
(3)
【详解】(1)由二维图可知①为单质,②为Fe(OH)3,故答案为:单质;Fe(OH)3;
(2)从物质类别上看,FeCl3属于盐,可与③⑤分别发生反应:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;FeCl3+3AgNO3=3AgCl↓+Fe(NO3)3;从化合价角度看,Fe3+具有氧化性,可与具有还原性的Fe发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,故答案为:盐;③⑤;氧化;②;
(3)由方程式Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2,用双线桥表示为: 。
15.(1)3.50 mol/L
(2)2:1
(3)1792
【解析】(1)
质量分数为12.0%,密度为1.065 g/cm3的盐酸的物质的量浓度c=;
(2)
40 mL3.5 mol/LHCl中含有HCl的物质的量n(HCl)=3.5mol/L×0.04 L=0.14 mol,若这些HCl完全与Na2CO3发生反应,根据方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O可知:HCl完全反应产生CO2的物质的量是0.07 mol;若HCl完全与NaHCO3发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,可知应该反应产生0.14 mol CO2,实际上反应产生标准状况下CO2气体体积是672 mL,其物质的量是n(CO2)=,小于0.07 mol,说明HCl过量,固体混合物完全发生反应。假设2.96 g固体混合物中含有Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别是x、y,则106x+84y=2.96 g,根据C元素守恒可得:x+y=0.03 mol, 两式联立,解得x=0.02 mol,y=0.01 mol,则n(Na2CO3):n(NaHCO3)=0.02 mol:0.01 mol=2:1;
(3)
根据(2)分析可知混合物中n(Na2CO3):n(NaHCO3)=2:1,2 mol Na2CO3和1 mol NaHCO3的质量和m=84 g+212 g=296 g,其反应消耗HCl 的物质的量为n(HCl)= 2 mol×2+1 mol=5 mol,产生3 mol CO2气体,40 mL3.5 mol/LHCl中含有HCl的物质的量n(HCl)=3.5 mol/L×0.04 L=0.14 mol。8.88 g固体中含有NaHCO3的物质的量n(NaHCO3)=,则其中含有Na2CO3的物质的量为n(Na2CO3)=2×0.03 mol=0.06 mol,首先是Na2CO3发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,0.06 mol Na2CO3发生反应消耗0.06 mol HCl,产生0.06 mol NaHCO3,此时固体中含有NaHCO3的物质的量是0.03 mol+0.06 mol=0.09 mol,剩余HCl的物质的量为0.14 mol-0.06 mol=0.08 mol,然后NaHCO3发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,二者反应的物质的量的比是1:1,故NaHCO3过量,反应产生CO2的物质的量要以不足量的HCl为标准计算,n(CO2)=n(HCl)剩=0.08 mol,该气体在标准状况下的体积V(CO2)=0.0 8 mol×22.4 L/mol=1.792 L=1792 mL。
16. Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓ ↓(或3Al(OH)4-+Al3+=4Al(OH)3↓)
【分析】A为淡黄色固体,能与水反应,则A为过氧化钠,物质A和D的式量相等,结合转化关系,B为氢氧化钠,C为偏铝酸钠,F为铝盐,D为氢氧化铝,E为氧气。
【详解】(1)由分析可知,A为Na2O2 ,因此其电子式为;
(2)由分析可知,X为AlCl3或Al2(SO4)3 ,溶液中存在Al3+的水解,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,使得溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性;
(3)由分析可知,C为NaAlO2、D为Al(OH)3 ,该反应的离子方程式为:3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓。
【点睛】解答本题关键在于A、D物质。因为A为淡黄色固体,在高中阶段能够接触的只有过氧化钠和硫单质,并且能与水反应,所以为过氧化钠。因为D为白色难溶于水的物质,且式量与A相同,可推出D为Al(OH)3。
17.4FeSO4+O2+8NaOH=4FeOOH↓+4Na2SO4+2H2O
【详解】过量铁与硫酸反应生成FeSO4,而空气中的O2将Fe2+氧化为FeOOH,根据质量守恒(),有Na2SO4生成,进一步推出NaOH参加反应,根据电子得失守恒配平后可知,生成物还有水。据此可写出:4FeSO4+O2+8NaOH=4FeOOH↓+4Na2SO4+2H2O。
故答案为:4FeSO4+O2+8NaOH=4FeOOH↓+4Na2SO4+2H2O。
18. 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑ Al3++4OH-=+2H2O 2NO2+2OH-= + +H2O 3S+6OH-2S2-++3H2O > < > ac
【详解】(1)完成下列有关NaOH溶液参加反应的离子方程式
①氢氧化钠与铝反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;
②向NaOH溶液中滴加少量氯化铝溶液生成偏铝酸钠和氯化钠和水,反应的离子方程式为Al3++4OH-=+2H2O,故答案为:Al3++4OH-=+2H2O;
③二氧化氮与NaOH溶液发生氧化还原反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,反应的离子方程式为2NO2+2OH-= + +H2O,故答案为:2NO2+2OH-= + +H2O;
④加热条件下硫和氢氧化钠反应生成硫酸钠和亚硫酸钠,反应的离子方程式为3S+6OH-2S2-++3H2O,故答案为:3S+6OH-2S2-++3H2O;
(2)①因2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,而碳酸钠加热不分解,较稳定,故答案为:>;
②Na2CO3先与盐酸反应生成NaHCO3,而NaHCO3与盐酸反应生成二氧化碳,则反应较快,故答案为:<;
③与盐酸反应的方程式分别为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,物质的量相同时,碳酸钠消耗盐酸的物质的量较多,故答案为:>;
(3)碳酸钠可用于制造玻璃和造纸,故答案为:ac。
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)溶液②为和两种溶质组成的混合物,由于硝酸钾与氯化氢是强电解质,在水溶液中完全电离,则溶液②中存在的主要离子有:K+、、H+、Cl-,表示为。
(2)溶液②中存在Cl-、H+、K+,证明溶液②中存在Cl-,可以用稀硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明溶液②中有Cl-;滴入紫色石蕊试液,若溶液变红,说明溶液②中有H+;证明存在K+,可利用焰色反应,透过蓝色钻玻璃观察火焰的焰色,若呈紫色,说明溶液②中存在K+;故答案为:。
(3)溶液中含有和H+,具有强氧化性,能氧化Fe2+为Fe3+,溶液呈黄色,反应的离子方程式为。
20.(1)补铁药没有变质
(2)补铁药完全变质
(3)补铁药部分变质
(4) 不能 酸性KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3+的检验;KSCN具有还原性,影响Fe2+的检验
【详解】(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色,说明含有Fe2+,滴入KSCN溶液后不变红,说明不含Fe3+,则结论是补铁药没有变质;
(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色,说明不含Fe2+,滴入KSCN溶液变红,说明含有Fe3+,结论是补铁药完全变质;
(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色,说明含有Fe2+,滴入KSCN溶液变红,说明也含有Fe3+,结论是补铁药部分变质;
(4)酸性KMnO4溶液呈紫红色,若含有Fe3+,滴入KSCN溶液也会变红,两种红色形成干扰,会影响Fe3+的检验;由题中信息知,SCN-、Fe2+均能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,那么KSCN溶液会影响Fe2+的检验,故不能将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支试管中进行验证。
21.(1)0.2mol/L
(2) A 0.233
(3)1.48
【详解】(1)该温度下,Kw=10﹣a×10﹣b=10﹣(a+b)=10﹣12,pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH﹣)=0.1mol/L,c(Ba2+)=c(OH﹣)=0.05mol/L,加入20mLBa(OH)2溶液时,沉淀量达最大,钡离子与硫酸根离子恰好反应,该阶段消耗的n(Ba2+)=0.02L×0.05mol/L=0.001mol,由离子守恒可知n(H2SO4)=n(BaSO4)=0.001mol,加入60mLBa(OH)2溶液时,溶液的pH=6,呈中性,氢离子与氢氧根离子恰好反应,故混合溶液中n(H+)=n(OH﹣)=0.06L×0.1mol/L=0.006mol,溶液中n(HCl)=0.006mol﹣2×0.001mol=0.004mol,故原混合溶液中c(HCl)==0.2mol/L;
(2)A点沉淀量达最大,硫酸与氢氧化钡恰好反应,由离子守恒可知n(H2SO4)=n(BaSO4)=0.001mol,质量为0.233g;
(3)B点加入的氢氧化钡溶液中氢氧根离子物质的量为0.04L×0.1mol/L=0.004mol,故参加反应的氢离子为=0.004mol,溶液中剩余氢离子为0.006mol﹣0.004=0.002,氢离子浓度为=mol/L,此时溶液pH=﹣lg=1.48。
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