内容正文:
第三章 铁金属材料 测试题
一、选择题
1.合金在生产及科研中具有广泛的应用。下列物质不属于合金的是
A.铝箔 B.青铜 C.铁板 D.不锈钢
2.下列化学反应在冶金工业中没有得到广泛应用的是
A.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ B.Al2O3+3C2Al+3CO↑
C.HgS+O2Hg+SO2 D.Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3
3.下列有关除杂的操作中正确的是
A.固体中含少量杂质:将混合物置于过量的稀盐酸中,过滤
B.除去溶液中少量的杂质:向溶液中加入适量
C.除去溶液中少量的杂质:向溶液中加入适量的氢氧化钠固体,然后过滤
D.除去溶液中的杂质:向溶液中加入过量铁粉
4.下列离子在溶液中能够大量共存的是
A.Na+、Ca2+、SiO、CO B.NH、H+、Fe2+、NO
C.K+、Mg2+、SO、Cl- D.Fe3+、Na+、I-、SO
5.下列说法正确的是
A.NaCl在水中的电离需要通电才能完成
B.新冠病毒直径约为60~140nm,若扩散到空气中不可能形成胶体
C.铁单质能与水蒸气在高温条件下发生反应生成四氧化三铁和氢气
D.向某溶液中滴入AgNO3溶液产生白色沉淀,则溶液中一定含有Cl-
6.设NA表阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.6.72 L H2与足量 N2反应生成NH3的分子数为0.2NA
B.5.6 g铁与足量稀硝酸反应转移的电子数为0.2NA
C.32 g氧气与32 g硫所含的质子数相等
D.1 molNa2O2中含有阴离子数为2NA
7.从实验安全的角度分析,下列做法正确的是
A.金属钠着火时使用干粉灭火器灭火
B.浓硫酸溅到皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗,再用水冲洗
C.验证碳酸氢钠固体的热稳定性时,试管口应略向下倾斜
D.检验铁和水蒸气反应的气体产物时直接点燃
8.据古代文献记载:“慈石治肾家诸病,而通耳明目。”“慈石,色轻紫,石上皲涩,可吸连针铁。”“慈石”的主要成分是
A.CaCO3 B.SiO2 C.Fe3O4 D.Fe2O3
9.下列说法正确的是
A.Na在空气中加热可得固体Na2O2
B.FeO在空气中加热可得固体Fe2O3
C.Mg加入到过量FeCl3溶液中可得Fe
D.H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2
10.将 a g 铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应,固体无剩余。测得参加反应的盐酸的物质的量为0.1mol,放出的气体0.448L(标准状况)。则下列判断中错误的是
A.原混合物中 n (Fe2O3):n (Fe) =1:3
B.原混合物中氧化铁的质量为1.60g
C.向所得溶液中滴加 KSCN 溶液,溶液变红
D.向所得溶液中通入0.025mol Cl2,可以将Fe2+完全转化为Fe3+
11.MgO在医药上用作抗酸剂和轻泻剂,在化学工业中用作催化剂和制造镁盐的原料。某学习小组拟用氯化镁废液(主要成分是,含、等杂质)制取MgO,部分流程如图所示。下列说法错误的是
A.试剂1可为溶液 B.滤渣的主要成分为
C.操作③为蒸发结晶 D.将碱式碳酸镁在坩埚中灼烧可制得MgO
12.下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法中,不正确的是
A.溶液 (FeCl3):加入足量的铁粉,过滤
B.溶液 (NaHCO3):通入足量
C.气体 (CO2):通过溶液洗气后干燥
D.固体(Al2O3):加入足量的溶液,过滤
13.铝制品与铁制品相比,在空气中不易锈蚀,原因是
A.铝的金属活动性比铁弱 B.铝的密度比铁的密度小
C.铝在空气中易形成一层致密的氧化膜 D.铝不能跟氧气发生化学反应
14.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.铁粉能与反应,可用作食品保存的脱氧剂
B.纳米能与酸反应,可用作磁性材料
C.具有酸性,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D.聚合硫酸铁铝能水解并形成胶体,可用于自来水杀菌消毒
15.下列单质提取的反应原理不正确的是
A.Fe3O4+4CO3Fe +4CO2
B.2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
C.3MgO+2A1 3Mg+Al2O3
D.Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
二、填空题
16.化学与人类生活密切相关。请按要求回答下列问题:
(1)过氧化钠是一种淡黄色固体,在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,所发生的主要反应的化学方程式为 ;
(2)铝制易拉罐的表面有一层氧化膜,主要成分是。它与盐酸和氢氧化钠溶液反应都生成盐和水,则属于 (填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物;
(3)我国古代建筑红墙碧瓦,庄严巍峨。可用作建筑外墙红色涂料的是 (填“”或“”)。
17.I.按要求写方程式
(1)单质钠与水反应(化学方程式)
(2)铁与水蒸气反应(化学方程式)
(3)铝与氢氧化钠溶液反应(化学方程式)
II.常用杀菌消毒的消毒剂有:
①医用酒精②“84”消毒液(主要成分是NaClO)③漂白粉④二氧化氯⑤O3⑥高铁酸钠
(4)上述物质中,消毒原理和其它不同的是 (填序号,下同)。
(5)上述物质中,其有效成分属于电解质的是
18.Ⅰ、铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下:
(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应: 。
(2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式: 。
(3)若第①步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式为 。
Ⅱ、下图为几种物质的转化关系,其中A为金属,B为淡黄色固体粉末,每一物质均含有A元素。
(4)写出下列物质的化学式:
B ,C ,E ,F 。
(5)写出下列各步反应的化学方程式:
C→E ;
C→F ;
F→C 。
19.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质,回答下列问题。
(1)甲组同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。
(2)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红。煤油的作用是 。
(3)丙组同学取10mL0.1mol·L-1KI溶液,加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于2支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有 (填离子符号)。
(4)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为 。
20.硫酸亚铁是一种重要的工业原料,同时也可以用于制造补血药物,但其具有毒性,故严禁在食品中滥用硫酸亚铁,请回答下列问题:
I.
(1)下列说法中正确的是___________(填字母)。
A.可以使用纯碱作糕点膨化剂
B.大量服用FeSO4导致人体中毒可能与其还原性有关
C.向FeSO4溶液中加入铜粉可析出铁单质
D.向FeSO4溶液中加入少许铁粉,其目的是防止Fe2+被还原
II.某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的糕点情况,设计了如下实验方案:
(2)试剂1的名称是 ,FeSO4固体应 保存。
(3)加入新制氯水后,溶液红色加深的原因是 (用离子方程式表示)。
(4)该同学实验中加入过量新制氯水,放置一段时间后,深红色褪去,现对褪色原因进行探究(已知SCN-有还原性)。
①【提出假设】假设1:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。
假设2: 。
②【设计方案】为了对假设2进行验证,简述你的设计方案: 。
(5)将铜片放入0.1mol/LFeCl3溶液中浸泡,一段时间,溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3,则此时Cu2+与Fe3+的物质的量之比为 。再过一段时间,取出铜片称量铜片减轻了3.2g,在浸泡液中加入足量的铁粉使之充分反应,过滤并干燥固体,固体质量比加入的铁粉质量减少了2.4g,参与反应的铁粉的质量是 g。
21.32.5g的Zn与足量的稀盐酸完全反应,最多可收集到H2多少升 (标准状况);生成ZnCl2的物质的量是多少
22.图中A—J均为中学化学中常见的物质,它们之间有如下转化关系。其中,A、D为金属单质,A 是地壳中含量最多的金属,B为铁锈的主要成分(反应过程中生成的水及其它产物已略去),请回答以下问题:
(1)B是 ,C是 (填化学式)。
(2)写出J与D反应转化为G的离子方程式: 。
(3)A在常温下也可与NaOH溶液反应生成F,写出此反应的化学方程式: 。
(4)写出H生成I的化学方程式 。
23.现有一包AlCl3和FeCl3的混合粉末,欲将其中的Al元素和Fe元素分开,可进行如下操作:
(1)操作①名称是 ,操作②名称是 (过滤/萃取/分液/蒸馏/溶解/结晶);
(2)溶液B是 ,沉淀C是 (AlCl3/ FeCl3/ Al(OH)3/ Fe(OH)3/ NaAlO2);
(3)若往溶液A中滴入KSCN溶液,预计会观察到溶液呈 色;
(4)下图所示仪器中,操作②需要用到的仪器是 (填仪器的名称);
(5)请写出在溶液中,FeCl3和NaOH反应的化学方程式:
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.铝箔是铝,属于单质,故A不属于合金;
B.青铜中含有铜、锡、铅,属于合金,故B不合题意;
C.铁板中含有碳、铁,属于合金,故C不合题意;
D.不锈钢中含有铁、铬、碳,属于合金,故D不合题意;
故选A。
2.B
解析:A.Mg为活泼金属,较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属氯化物的方法冶炼,A正确;
B.Al为活泼金属,通常用电解熔融的金属氧化物的方法冶炼,但氧化铝的熔点较高,加入冰晶石可降低熔点,B错误;
C.Hg为不活泼金属,可以用HgS与O2焙烧生成Hg,C正确;
D.Cr可以通过铝热反应来制取,D正确;
故选B。
3.D
解析:A.和均可以溶于稀盐酸,达不到除杂的目的,A错误;
B.向溶液中加入适量,钠先与水反应生成氢氧化钠,再与硫酸亚铁反应生成氢氧化铁和硫酸钠,引进新的杂质,B错误;
C.NaOH和NaHCO3反应生成Na2CO3,引入新杂质,除去溶液中少量的杂质,应该加入过量的盐酸,然后加热煮沸除去,C错误;
D.除去溶液中的杂质:向溶液中加入过量铁粉,铁粉将还原为,D正确;
故选D。
4.C
解析:A.钙离子可以和碳酸根离子生成沉淀,不能共存,A错误;
B.二价铁在酸性条件下可以被硝酸根氧化为三价铁,不能共存,B错误;
C.离子K+、Mg2+、SO、Cl-相互之间不反应,可以共存,C正确;
D.三价铁离子可以将碘离子氧化为单质碘,本身被还原为二价铁,不能共存,D错误;
故选C。
5.C
解析:A.NaCl在水分子的作用下即可电离,不需要通电,A错误;
B.胶体粒子直径在1~100nm之间,故新冠病毒扩散到空气中有可能形成胶体,B错误;
C.铁单质能与水蒸气在高温条件下发生反应生成四氧化三铁和氢气,C正确;
D.溶液中可能含有CO等,也能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀,不一定是Cl-,D错误;
故选C。
6.C
解析:A.氢气和氮气所处的状态不明确,气体摩尔体积不确定,且反应是可逆反应,则生成NH3的分子数无法计算,故A错误;
B.5.6 g铁的物质的量为n==0.1mol,而铁与足量稀硝酸反应生成,转移的电子书为0.3NA,故B错误;
C.32 g氧气的物质的量为1mol,含质子16mol,32g硫的物质的量为1mol,含质子也为16mol,所含质子数相等,故C正确;
D.一个Na2O2分子中含有1个阴离子,则1 molNa2O2中含有阴离子数为NA,故D错误;
答案选C。
7.C
解析:A.钠着火时生成过氧化钠,而过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,故用干粉(含碳酸氢钠)灭火器灭火存在安全隐患,故A错误;
B.酸碱中和放出大量的热,且强酸、强碱具有强腐蚀性,则浓硫酸溅到皮肤上时立即用抹布擦拭,再用水冲洗,最后涂上适量的碳酸氢钠溶液,故B错误;
C.用试管加热固体时使试管口向下倾斜,防止固体中水蒸气冷凝回流,炸裂试管,故C正确;
D.铁和水蒸气反应生成氢气,点燃氢气前要检验其纯度,不能直接点燃,故D错误;
故选C。
8.C
解析:由“慈石,色轻紫,可吸连针铁”可知慈石具有磁性,则其主要成分为Fe3O4,故选C。
9.A
解析:A.Na在空气中加热可得固体过氧化钠Na2O2,A正确;
B.FeO在空气中加热可得固体四氧化三铁,B错误;
C.Mg加入到过量FeCl3溶液中可得氯化亚铁和氯化镁,C错误;
D.H2O2溶液中加入少量MnO2粉末,二氧化锰催化过氧化氢生成H2O和O2,D错误;
故选A。
10.C
【分析】由于反应生成,则铁过量,全部被还原,反应方程式可以表示为: ①, ②,,在反应②,,在反应①中,,,,所以混合物中,,,反应后的溶液中。
解析:A.根据分析,原混合物中,A正确;
B.根据分析,混合物中氧化铁的质量为,B正确;
C.根据分析,溶液中没有,滴加溶液,溶液不显红色,C错误;
D.根据分析,溶液中含有,根据反应,向溶液中通入,可以将完全转化为,D正确;
故选C。
11.C
【分析】氯化镁废液加入试剂1,可以为氧化剂,再加入氨水调节pH,进行过滤得到滤渣和滤液,滤液通入氨气和二氧化碳,过滤得到碱式碳酸镁晶体和氯化铵溶液,进行蒸发结晶得到氯化铵固体;
解析:A.试剂1的作用是将氧化成,可以为溶液,选项A正确;
B.加氨水调节pH后,生成沉淀,滤渣的主要成分为,选项B正确;
C.固体加热易分解,不能采用蒸发结晶的方法,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,选项C错误;
D.碱式碳酸镁为固体,可在坩埚中灼烧分解生成MgO,选项D正确;
答案选C。
12.B
解析:A.铁粉和FeCl3发生反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2,过滤除去过量铁粉,A正确;
B.溶液与足量反应生成NaHCO3,将主物质除去,不符合除杂原则,B错误;
C.CO与NaOH溶液不反应,CO2与NaOH溶液反应,生成碳酸钠和水,所以混有CO2的CO气体可通过NaOH溶液洗气后干燥,得到纯净干燥的CO2,C正确;
D.Fe2O3和氢氧化钠溶液不反应,Al2O3和氢氧化钠发生反应如下:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,生成可溶性钠盐,过滤将其除去,D正确;
答案为:B。
13.C
解析:铁在空气中发生氧化后生成的氧化物是疏松状的,导致内部金属继续被腐蚀,而铝氧化生成的氧化膜结构致密,可阻止内部铝与空气的接触,抗腐蚀能力强;
答案选C。
14.A
解析:A.铁粉具有还原性,能与空气中的氧气反应,常用作食品袋中抗氧化剂,故A正确;
B.四氧化三铁具有磁性,所以可用作铁磁性材料,则纳米四氧化三铁可用作铁磁性材料与四氧化三铁与酸反应无关,故B错误;
C.氯化铁溶液具有氧化性,能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,所以可用于腐蚀印刷电路板上的铜,则氯化铁溶液可用于腐蚀印刷电路板上的铜与氯化铁溶液具有酸性无关,故C错误;
D.聚合硫酸铁铝没有氧化性,不能用于自来水杀菌消毒,故D错误;
故选A。
15.C
解析:A.用CO高温下还原Fe的氧化物可以得到单质Fe,A项正确;
B.Al2O3熔融电解得到单质Al,B项正确;
C.Mg的还原性比Al强,Al不能置换得到Mg,C项错误;
D.Cl2的氧化性强于Br2,可以置换得到Br2,D项正确;
答案选C。
二、填空题
16.(1) (2)两性 (3)
解析:(1)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,故填;
(2)既能和酸又能和碱反应生成盐和水的氧化物属于两性氧化物;属于两性氧化物;
(3)氧化铁为红色固体,而四氧化三铁为黑色固体,故可用作建筑外墙红色涂料的是。
17.(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(3)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(4)①
(5)②③⑥
解析:(1)单质钠与水反应生成NaOH和氢气,化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(2)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
(3)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(4)②、③、④、⑤、⑥都是利用强氧化性来消毒杀菌,①医用酒精无强氧化性,但可以使蛋白质变性,从而消毒杀菌,与其它不同;
(5)①医用酒精的有效成分为乙醇,为非电解质;②“84”消毒液的有效成分是NaClO,为电解质;③漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,为电解质;④二氧化氯为非电解质;⑤O3为单质,既不是电解质也不是非电解质;⑥高铁酸钠为电解质;
综上所述有效成分属于电解质的是②③⑥。
18.(1)Al2O3+2OH-=2+H2O
(2)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
(3)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
(4) Na2O2 Na2CO3 NaOH(或NaCl) NaHCO3
(5) Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH(或Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O)(答案合理即可) Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
解析:(1)铝土矿的主要成分为Al2O3,为两性氧化物,与氢氧化钠反应离子方程式为:Al2O3+2OH-=2+H2O;
(2)为保证把偏铝酸钠溶液种的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀,应通入足量二氧化碳气体,发生的化学反应为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(3)铝土矿的主要成分为Al2O3,为两性氧化物,即可与氢氧化钠反应又可与盐酸反应,故若第①步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
(4)根据A为金属,B为淡黄色固体粉末,可知A为Na,B为Na2O2,前后联系,可知D、E分别为Na2O、NaCl、NaOH中的一种,由Na2O2的性质可知,C必为Na2CO3,则F为NaHCO3,由Na2CO3→E可知,E为NaOH或NaCl,由D→C知,E为NaOH时,D只能为Na2O;当E为NaCl时,D可以为Na2O或NaOH;
(5)根据小问(4)可知,C为Na2CO3、E为NaOH或NaCl,故 C→E 反应方程式为:Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH(或Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O)(答案合理即可);F为NaHCO3,故C→F反应方程式为:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;F→C反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
19.(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(2)隔绝空气(排除氧气对实验的影响,合理即可)
(3)Fe3+
(4)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
解析:(1)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(2)煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以隔离溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响,故答案为:隔离空气(排除氧气对实验的影响);
(3)②第二支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明随浓度变小,碘离子在稀的氯化铁溶液中不发生氧化还原反应,仍含有铁离子,在I-过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+;
(4)溶液变成棕黄色说明有三价铁生成,则离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
20.(1)B
(2) 硫氰化钾 密封
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 、 Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3
(4) SCN-被过量的新制氯水氧化 取少量褪色后的溶液,滴加过量KSCN溶液,若溶液出现红色,则说明假设2成立,若溶液不变红,则假设2不成立
(5) 3:4 5.6
解析:(1)A.常使用小苏打即NaHCO3作糕点膨化剂,故A错误;
B.大量服用具有还原性的硫酸亚铁,将导致Fe2+消耗人体中的氧气,从而使人体缺氧而中毒,故B正确;
C.铁的金属性强于铜,向FeSO4溶液加入铜粉不能置换出铁单质,故C错误;
D.Fe2+具有还原性,能被氧气氧化成Fe3+,加入铁粉,发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,防止Fe2+被氧化,故D错误;
答案为B;
(2)糕点加水溶解,得到FeSO4水溶液,Fe2+还原性,部分Fe2+被氧气氧化成Fe3+,加入KSCN溶液,溶液为淡红色溶液,加入新制氯水,氯水将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+浓度增大,溶液变为深红色溶液;根据上述分析,试剂1为硫氰化钾;保存FeSO4时,为防止被氧气氧化,因此需要密封保存;故答案为硫氰化钾;密封;
(3)
加入氯水,发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3CN-Fe(SCN)3;故答案为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3CN-Fe(SCN)3;
(4)①根据题中信息,SCN-具有还原性,氯气将SCN-氧化使溶液褪色,因此假设2为SCN-被过量的新制氯水氧化;故答案为SCN-被过量的新制氯水氧化;
②假设1,氯水将+3价铁氧化成更高价态,溶液中有SCN-,假设2可能是将SCN-氧化,溶液中有Fe3+,因此检验哪种说法正确,可以向溶液中加入KSCN溶液,如果溶液变红,说明假设2正确,若溶液不变红,则假设2不正确;故答案为取少量褪色后的溶液,滴加过量KSCN溶液,若溶液出现红色,则说明假设2成立,若溶液不变红,则假设2不成立;
(5)将铜片加入FeCl3溶液中发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,令反应Cu的物质的量为amol,则生成Fe2+物质的量为2amol,溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶3,推出n(Fe3+)=,n(Cu2+) ∶n(Fe3+)=a∶=3∶4;Cu质量减少3.2g,则溶液中Cu2+物质的量为=0.05mol,向浸泡液中加入铁粉,发生①Fe+2Fe3+=3Fe2+;②Fe+Cu2+=Fe2++Cu,反应②消耗Fe的质量为0.05mol×56g·mol-1=2.8g,反应②:1molFe单质参与反应,固体质量增大8g,生成3.2g铜单质,固体质量增大=0.4g,固体质量比加入的铁粉质量减少了2.4g,则反应①消耗铁质量为2.4g+0.4g=2.8g,参与反应的铁粉的质量是(2.8+2.8)g=5.6g;故答案为3∶4;5.6g。
21.2L 0.5mol
解析:Zn与盐酸的反应方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,32.5g的Zn物质的量为=0.5mol,根据方程式:
可知生成0.5mol氢气,标况下体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;生成的氯化锌为0.5mol。
22.Fe2O3 Al2O3 Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 2Al + 2NaOH +2H2O =2NaAlO2 +3H2↑ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
【分析】I为红褐色固体,则I为Fe(OH)3,加热分解生成B,B为Fe2O3(B为铁锈的主要成分);I与盐酸反应生成氯化铁和水,所以J为FeCl3;D与J反应生成G,G加氢氧化钠溶液生成H,H在空气中转化为氢氧化铁,所以H为Fe(OH)2,A与D为金属单质,A是地壳中含量最多的金属,则A为 Al,根据A+B→C+D反应推知,该反应为铝热反应,C能够与氢氧化钠、盐酸反应,则C为Al2O3,D为Fe,G为FeCl2,结合转化关系可知,E为AlCl3,F为NaAlO2,据以上分析解答。
解析:(1)结合以上分析可知,B是Fe2O3,C是Al2O3;
(2) 结合以上分析可知,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,J与D反应转化为G的离子方程式:Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+;
(3)金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(4)氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,H生成I的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3。
23. 溶解 过滤 NaAlO2 Fe(OH)3 血红 漏斗 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
解析:(1) AlCl3和FeCl3都是易溶于水的物质,操作①是将固体变为溶液,所以是溶解;操作②是分离沉淀和溶液,则是过滤。
(2) AlCl3和FeCl3加入过量的NaOH溶液会生成NaAlO2、Fe(OH)3,所以溶液B是NaAlO2,沉淀C是Fe(OH)3。
(3) 溶液A有Fe3+,滴入KSCN溶液,溶液会变为血红。
(4)操作②是过滤,需要用到的仪器是漏斗。
(5) FeCl3和NaOH反应的化学方程式:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
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