第三章 铁金属材料 测试题 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
2024-08-10
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内容正文:
第三章 铁金属材料 测试题
一、选择题
1.《本草纲目》中记载:“慈石治肾家诸病,而通耳明目,……可吸连针铁。”下列有关“蕊石”的说法正确的是
A.是红棕色固体 B.是黑色固体 C.不溶于水和酸 D.常温下可与反应
2.关于生铁和钢的区别正确的是
A.生铁属于纯净物,钢属于混合物 B.生铁比钢的含碳量更高
C.生铁比钢弹性更好 D.生铁属于铁-碳合金,钢也是合金但不含碳
3.化学是以实验为基础的科学,下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分,取少量固体粉末,加入2~3mL蒸馏水
若有气体生成,则固体粉末为Na2O2
B
用洁净的铂丝蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧,发现火焰呈黄色
原溶液存在Na+,不存在K+
C
向某溶液中加入盐酸无明显现象,再加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀
某溶液中含有SO
D
取足量铁与水蒸气反应后的固体,加入盐酸,再加入KSCN,溶液未变成血红色
固体产物中也可能存在Fe3+
A.A B.B C.C D.D
4.下列说法不正确的是
A.钢的含碳量为0.03%~2% B.氧化铁俗称铁红,常用作油漆、涂料
C.过氧化钠是碱性氧化物 D.常温时铝与氧气反应生成致密的氧化膜
5.铝在空气中能够稳定存在的原因是
A.表面形成致密的氧化膜 B.密度小
C.不与氧气反应 D.不活泼
6.下列试剂中,可鉴别四种物质的是
A.稀盐酸 B.溶液 C.溶液 D.溶液
7.下列除杂的方法(括号里为少量杂质)中,所用试剂或操作正确的是
A.溶液:加入过量的NaOH溶液
B.:将气体先通入盛有饱和溶液的洗气瓶,然后通入碱石灰
C.溶液:加入足量的铁粉,过滤
D.:加入NaOH溶液,过滤
8.250mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应,在标准状况下生成H2的体积为
A.5.6L B.11.2L C.22.4L D.1.12L
9.2022年北京冬奥会体现了科技创新与艺术设计的完美融合。下列冬奥会物品制作材质的主要成分属于合金的是
选项
A
B
C
D
物品
纪念钞之一:塑料钞
火炬外壳
首钢单板滑雪大跳台
比赛用的冰壶
制作材质的主要成分
树脂
碳纤维
高强钢和耐火耐候钢
花岗岩
A.A B.B C.C D.D
10.下列物质中,可以用来鉴别苯酚、乙醇、苯、NaOH溶液、AgNO3溶液、KSCN溶液的一种试剂是
A.溴水 B.新制Cu(OH)2
C.FeCl3溶液 D.金属钠
11.下列各物质对应的保存方法正确的是(盛装容器均为玻璃试剂瓶)
A.NaOH溶液 磨口玻璃塞 B.AgNO3溶液 棕色瓶
C.FeCl3溶液 加铁粉 D.Na 冷水中
12.下列解释事实的方程式不正确的是
A.遇产生白烟:
B.溶液中滴加溶液,白色沉淀最终变为红褐色:
C.与水剧烈反应放出氢气:
D.与水蒸气高温下反应生成氢气:
二、非选择题
13.某化学研究小组在实验室用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制得FeSO4,并进一步制备LiFePO4。流程如图:(SiO2不与稀硫酸反应)
(1)“酸浸”后所得溶液中含有的阳离子主要有 。
(2)将“氧化”的反应补充完整:_____Fe2++_____H++_____H2O2=_____Fe3++_____H2O。
(3)“还原”反应的化学方程式是 ;若生成了15.8gLiFePO4,则参与反应的LiI的物质的量为 mol。
14.研究从太阳能电池的碲化镉吸收层(主要含CdTe、CdS)中回收碲具有重要的意义。某回收工艺的流程如下:
反应釜中,溶液的pH、温度(T)与生成沉淀的关系如图,图中区域分别表示铁的化合物稳定存在的区域。则制备FeOOH适宜的pH和温度分别为_______(填字母)
A.2,80 ℃ B.4,90 ℃ C.5,160 ℃ D.6,25 ℃
15.现有下列物质:① ②氢氧化铁胶体 ③氯气 ④铁粉 ⑤熔融 ⑥NaOH溶液 ⑦HCl
(1)上述能导电的电解质为 (填序号),其电离方程式为 。
(2)①为 (“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物,其与⑥反应的离子方程式为 。
(3)区分②和⑥的方法为 ,向②中通入⑦直至过量的现象为 。
(4)一定量的④在③中燃烧的化学方程式为 ,向燃烧后的固体中加入足量的水,充分搅拌后有固体残留,则溶液中 (填“有”或“无”),能用于证明该结论的试剂为 。
16.完成下列填空
(1)用双线桥法标明下列反应的电子转移的方向和数目:
(2)写出下列反应的离子方程式。
①CuSO4 溶液与Ba(OH)2溶液混合:
②Fe2O3与稀盐酸混合:
(3)写出铁与水蒸气反应的化学方程式:
(4)写出H2SO4的电离方程式:
17.请按要求填空。
(1)标准状况下44.8L的CO2物质的量为 。
(2)在14.2gNa2SO4中:含有的Na+的数目是 ;含有的的质量是 ;
(3)含13.8gNa+的Na3PO4溶液100mL,的物质的量浓度为 ;
(4)已知反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,现有1.92g铜和足量稀硝酸完全反应,产生气体在标准状况下的体积是 。
18.在30.0g由Fe、CuO、Fe2O3的固体混合物中加入200mL 2.0 mol∙L-1的稀硫酸中,充分反应后过滤,得固体6.4g固体。在滤液中滴加2.0 mol∙L-1的NaOH溶液,滴加到amL(a>0)时开始出现白色沉淀,至400mL时沉淀恰好完全。将所得沉淀在空气中灼烧,冷却后称量得固体质量为28.0g。
(1)a= 。
(2)加稀硫酸过滤后的滤液最多能消耗锌片的质量为 。
19.已知A是一种红棕色金属氧化物,B、D是金属单质,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的名称或化学式:
A(名称): E(名称): J(化学式): G(化学式): ;
(2)按要求写方程式:
D转化为E的离子方程式: ;
F在空气中转化为G的化学方程式: ;
电解C可以得到单质B,试写出B生成I的离子方程式: 。
20.在如图的物质转化关系中,A是红棕色固体,B存在于人体胃液中,C是一种气体单质F常用于配制农药波尔多液。图中“→”表示反应的方向,“—”表示连线两端的物质能发生反应;另外,部分反应物、生成物在图中省略。
(1)B的化学式为
(2)反应①的基本反应类型是 反应②的条件是
(3)反应③的化学方程式是 其在生产生活中可用于
21.铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%-5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
【方案一】
〖实验方案〗将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。
〖实验步骤〗
(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,溶于V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中。为使其反应完全,则NaOH溶液的体积V ≥ 。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【方案二】
〖实验方案〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01×105Pa)的体积。
〖问题讨论〗
(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
①你认为最简易的装置其连接顺序是:A接 。
②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因 。
③实验结束时,在读取测量实验中生成氢气的体积时,你认为合理的是 。
A.待实验装置冷却后再读数
B.上下移动量筒F,使其中液面与广口瓶中液面相平
C.上下移动量筒G,使其中液面与广口瓶中液面相平
D.视线与液体的凹面相平读取量筒中水的体积
(2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是 。
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为 mL。
22.数形结合思想是化学科的重要思维模式,请结合所学知识和图像作答:
(1)如图为含氯元素物质的“价类二维图”,下列说法正确的是 。
A.乙、丁均属于电解质
B.丙的酸性强于碳酸
C.乙是一种广谱型的消毒剂,可取代甲成为自来水的消毒剂
D.戊→己必须加还原剂才能实现
(2)某实验小组向100mLFeI2液中通入Cl2,溶液中Fe3+、I2的物质的量随通入的Cl2的物质的量变化如图所示(不考虑与水的反应)。请回答下列问题:
当通入Cl2的物质的量n(Cl2)=0.12mol时,溶液中:= ;通入足量氯气反应的化学方程式为 。
(3)烟气脱硫一体化技术是大气污染防治研究的热点,ClO2是性能优良的脱硫试剂,在强酸性条件下稳定。
①ClO也是性能优良的脱硫试剂,ClO2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaClO2,写出该反应的离子方程式: 。
②某研究小组用ClO2进行脱除SO2实验时,测得SO2的脱除率随溶液pH变化如图。
当3<pH<7时,随pH的增大,SO2脱除率逐渐降低,其原因是 ;在pH约7.8之后,随pH的增大,SO2脱除率又开始升高,其原因是 。
(4)某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO25%,密度为1.19g/cm3的消毒液。下列说法正确的是 。
A.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制
B.所配得的NaClO消毒液在空气中光照,久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小
C.需要称量的NaClO固体的质量为140g
D.定容时俯视刻度线,会使配制溶液浓度偏高
E.上下颠倒摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线,应再加水至刻度线
【参考答案】
一、选择题
1.B
【分析】题中所述的“蕊石”为四氧化三铁。
解析:A.四氧化三铁是黑色固体,A错误;
B.四氧化三铁是黑色固体,B正确;
C.四氧化三铁不溶于水,溶于酸,C错误;
D.四氧化三铁高温下可与 CO 反应,常温下不反应,D错误;
故选B。
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
2.B
解析:A.生铁也是混合物,且含碳量更高,A错误;
B.生铁比钢的含碳量更高(生铁:>2%,钢:0.03-2%),B正确;
C.钢弹性更好,C错误;
D.钢中含碳,D错误。
故选B。
3.D
解析:A.若金属钠未反应完,金属钠与水反应生成氢气,由实验现象不能说明固体粉末为,故A错误;
B.钾元素的焰色反应实验需要透过蓝色钴玻璃观察,焰色反应为紫色;没有透过蓝色钴玻璃观察,不能判断溶液是否存在K+,故B错误;
C.若溶液中含有亚硫酸根离子,加入盐酸不足,能除去部分亚硫酸根离子,但仍有少量亚硫酸存在于溶液中,再加入硝酸钡溶液,生成的硝酸会将亚硫酸氧化为硫酸,也会导致生成硫酸钡白色沉淀,故C错误;
D.足量铁与水蒸气反应生成四氧化三铁,由于铁足量,加入盐酸,生成的铁离子被过量铁还原成亚铁离子,再加入溶液不变红,因此溶液未变成血红色,固体产物中也可能存在,故D正确;
故选D。
4.C
解析:A.铸铁一般是指用铸造生铁为原料,在重熔后直接浇注成铸件,是含碳量>2%的铁碳合金;钢的含碳量为0.03%~2%,分为低碳钢,含碳量≤0.25%;中碳钢,含碳量在0.25%~0.60%;高碳钢,含碳量>0.60%,高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多,故A正确;
B.氧化铁为红棕色固体,俗称铁红,常用作油漆、涂料等红色颜料,故B正确;
C.与水直接化合形成相应碱或与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气,所以过氧化钠不属于碱性氧化物,故C错误;
D.金属铝化学性质活泼,常温下能与氧气反应生成致密氧化膜氧化铝,防止金属铝被进一步腐蚀,故D正确;
故选C。
5.A
解析:A.铝在空气中能稳定存在是因为铝很活泼,在空气中会被空气中的氧气迅速氧化成致密的氧化膜覆盖在铝的表面,阻止了铝进一步被氧化,故A选;
B.铝在空气中能稳定存在和铝的密度无关,故B不选;
C.铝很活泼,能与空气中氧气反应,故C不选;
D.铝是活泼金属,故D不选;
故选A。
6.B
解析:A. 稀盐酸不能鉴别四种物质,与四种物质均不反应,故A错误;
B. 加入溶液的现象分别是:白色沉淀;无明显现象,红褐色沉淀、白色沉淀氢氧化钡过量后溶解,故B正确;
C. 溶液和硫酸和氯化钾均不反应,不能鉴别,故C错误;
D. 加入溶液均产生白色沉淀,故D错误;
故选B。
7.C
解析:A.除去溶液中的,加入适量的NaOH溶液,A错误;
B.除去中的:将气体先通入盛有饱和溶液的洗气瓶,然后通入浓硫酸,不能使用碱石灰干燥CO2,B错误;
C.溶液:加入足量的铁粉,铁粉和FeCl3反应生成FeCl2,过滤除掉过量铁粉,C正确;
D.除去表面的,加入NaOH溶液既能与反应,又能与反应,D错误;
故选C。
8.B
解析:
V= =11.2L,故选B。
9.C
解析:A.树脂属于有机高分子材料,故A项不符合题意;
B.碳纤维属于复合材料,故B项不符合题意;
C.高强钢和耐火耐候钢属于合金,故C项符合题意;
D.花岗岩属于硅酸盐材料,D项不符合题意。
故答案选:C。
10.C
【分析】题中所给物质中含有苯酚和KSCN,可与氯化铁发生显色反应,则可用氯化铁检验,加入氯化铁,苯酚和FeCl3溶液显紫色,乙醇和FeCl3溶液无明显现象,NaOH溶液和FeCl3溶液有红褐色沉淀,AgNO3溶液和FeCl3溶液有白色沉淀,KSCN溶液和FeCl3溶液会形成红色溶液,以此解答。
解析:A.加入溴水,不能鉴别乙醇和KSCN溶液,故A不选;
B.加入新制Cu(OH)2,与题中物质不反应,不能鉴别,故B不选;
C.加入氯化铁,苯酚和FeCl3溶液显紫色,乙醇和FeCl3溶液无明显现象,苯和溶液分层,NaOH溶液和FeCl3溶液有红褐色沉淀,AgNO3溶液和FeCl3溶液有白色沉淀,KSCN溶液和FeCl3溶液会形成红色溶液,故C选;
D.加入金属钠,不能鉴别苯酚、乙醇溶液,也不能用来鉴别NaOH溶液、KSCN溶液,都生成氢气,故D不选;
故选C。
11.B
解析:A.NaOH能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3具有黏性,因此装NaOH溶液的容器不能用磨口玻璃塞,A错误;
B.AgNO3见光易分解,因此使用棕色瓶盛装,B正确;
C.FeCl3能与Fe反应生成FeCl2,因此保存FeCl3时不能加铁粉,C错误;
D.Na能与冷水反应,生成氢氧化钠和氢气,Na通常保存在煤油中,D错误;
故答案选B。
12.D
解析:A.遇产生白烟为生成的氯化铵固体:,A正确;
B.溶液中滴加溶液,生成的氢氧化亚铁白色沉淀在空气中迅速被氧化为氢氧化铁沉淀,故最终变为红褐色:,B正确;
C.与水剧烈反应放出氢气、生成氢氧化钠:,C正确;
D.铁与水蒸气高温下反应生成氢气和四氧化三铁:,D错误;
答案选D。
二、非选择题
13.(1)H+、Fe2+、Fe3+
(2)2,2,1,2,2
(3) 2LiI+2FePO4=2LiFePO4+I2 0.1
【分析】硫铁矿烧渣的主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2,加入足量的稀硫酸酸浸,SiO2不与稀硫酸反应,Fe2O3、FeO与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁,过滤,滤渣A为SiO2,在滤液中加入过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子,加入磷酸沉铁生成FePO4沉淀,LiI将FePO4还原生成LiFePO4。
解析:(1)由分析知,“酸浸”后所得溶液中含有的阳离子主要有H+、Fe2+、Fe3+。
(2)根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平 “氧化”的反应方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
(3)LiI将FePO4还原生成LiFePO4。“还原”反应的化学方程式是2LiI+2FePO4=2LiFePO4+I2;15.8gLiFePO4物质的量为0.1mol,由方程式的系数可知,参与反应的LiI的物质的量为0.1mol。
14.B
解析:FeOOH稳定存在区域的pH大于2,温度大于100℃时有Fe2O3生成,则制备FeOOH温度最好在40℃~100℃之间,因此制备FeOOH适宜的pH和温度为4,90 ℃,故答案为:B。
15.(1) ⑤
(2) 两性
(3) 丁达尔效应 先产生红褐色沉淀,后沉淀逐步溶解,最终溶液呈棕黄色
(4) 无 KSCN
解析:(1)电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;电解质导电的条件:存在自由移动的离子或电子;能导电的电解质为⑤熔融,其电离方程式为;
(2)①能与强酸和强碱反应,属于两性氧化物,与⑥NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为;
(3)区分胶体和溶液的方法为丁达尔效应,向②氢氧化铁胶体中通入⑦HCl直至过量,胶体遇电解质先聚沉得到氢氧化铁沉淀,沉淀再与盐酸反应生成氯化铁溶液,现象为先产生红褐色沉淀,后沉淀逐步溶解,最终溶液呈棕黄色;
(4)铁在氯气中燃烧生成氯化铁,反应的化学方程式为,向燃烧后的固体中加入足量的水,充分搅拌后有固体残留,说明Fe剩余,Fe与Fe3+反应生成Fe2+,则溶液无Fe3+,检验Fe3+的试剂是KSCN,观察到溶液不变红。
16.(1)
(2) Cu2++SO+Ba2+2OH-=Cu(OH)2 ↓+BaSO4↓ Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(3)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
(4)H2SO4=2H++SO
解析:(1)反应,铁失电子从0价升高到+2价,铜离子得电子从+2价降低到0价,所以双线桥为,故答案为:;
(2)①CuSO4 溶液与Ba(OH)2溶液混合发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,所以离子方程式为:Cu2++SO+Ba2+2OH-=Cu(OH)2 ↓+BaSO4↓;②Fe2O3与稀盐酸混合反应生成氯化铁和水,离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;故答案为:Cu2++SO+Ba2+2OH-=Cu(OH)2 ↓+BaSO4↓;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(3)铁与水蒸气在加热条件下反应生成四氧化三铁和水蒸气,反应的方程式为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;故答案为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;
(4)H2SO4是强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式为:H2SO4=2H++SO;故答案为:H2SO4=2H++SO。
17.(1)2mol (2) 0.2NA 9.6g (3)2mol/L (4)0.448L
解析:(1)标准状况下,44.8LCO2的物质的量为=2mol;
(2)14.2gNa2SO4的物质的量为=0.1mol,所以n(Na+)=0.2mol,所以含有的Na+的数目是0.2NA;n()=0.1mol,含有的的质量是0.1mol×96g/mol=9.6g;
(3)n(Na+)==0.6mol,则n()=0.2mol,的物质的量浓度为=2mol/L;
(4)1.92g铜的物质的量为=0.03mol,由反应方程式可知生成的NO为0.02mol,则标准状况下的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L。
18.26.0g
【分析】在滤液中滴加NaOH溶液,起初无现象,滴加amL后开始出现白色沉淀,说明溶液中不含有Cu2+,不含有Fe3+,且硫酸过量。
因为硫酸过量,所以6.4g固体中不含Fe,全部为Cu。
所得沉淀应为Fe(OH)2,在空气中灼烧,冷却后称量得固体Fe2O3质量为28.0g。
解析:略
19.氧化铁 氯化亚铁 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe + 2H+= Fe2+ + H2↑ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- +3H2↑
【分析】A是一种红棕色金属氧化物,根据G是红褐色沉淀可判断G是氢氧化铁,则F是氢氧化亚铁,E是氯化亚铁,B、D是金属单质,D是铁,因此A是氧化铁。C与盐酸和氢氧化钠溶液均反应,则C是氧化铝,B是铝,H是氯化铝,I是偏铝酸钠,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解,J是氢氧化铝,分解生成氧化铝和水。
解析:(1)根据以上分析可知A的名称是氧化铁,E的名称是氯化亚铁,J的化学式为Al(OH)3,G的化学式为Fe(OH)3;
(2)D转化为E的离子方程式为Fe+ H+=Fe2++H2↑;F在空气中转化为G的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;铝与氢氧化钠溶液反应生成I的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
20.(1)HCl
(2) 置换反应 高温
(3) Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 除铁锈
解析:B存在于人体胃液中,则B为HCl,A是红棕色固体且能与B(HCl)反应,则A为Fe2O3, B(HC)能通过反应生成C、C是一种气体单质、则C为H2,A(Fe2O3)与E能相互转化、E能B(HCl)反应,E又能通过反应生成C(H2),则E为Fe,F常用于配制农药波尔多液、E(Fe)能与F反应生成D,则F为CuSO4、D为Cu。据此回答。
(1)据分析,B的化学式为HCl。
(2)反应①为铁和硫酸铜溶液之间的反应、生成硫酸亚铁和铜,基本反应类型是置换反应,反应②为高温下氧化铁被还原转变为铁,条件是高温。
(3)反应③为A(Fe2O3)与B(HCl)反应,化学方程式是Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,其在生产生活中可用于除铁锈。
21.mL 偏高 A接E,D接G 镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大 ACD 保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除因为加入稀硫酸引起的氢气体积误差 V1-V2
解析:方案一:(1)含镁为3%时,金属铝的含量最高,5.4g合金中铝的质量为:,则有:, 所以根据关系式计算得出:V=97mL,故NaOH溶液的体积V ≥97 mL。故答案为:97 mL;
(2)镁上会附着偏铝酸钠等物质,未洗涤导致测定的镁的质量偏大,镁的质量分数偏高,故答案为:偏高;
方案二:(1) ①装置的组装顺序:合金与酸反应,用排水量气法测定氢气的体积,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,利用增大压强原理将水排出,筒中水的体积就是生成氢气的体积,量筒内导管应伸入量筒底部,故连接顺序为:A接E,D接G,故答案是:E;D;G;
②镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大,导致硫酸不能顺利滴入锥形瓶,故答案是:镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大;
③反应放热导致氢气的温度偏高,故应冷却后再进行读取氢气的体积,读取实验中生成氢气的体积时上下移动量筒,使其中液面与广口瓶中液面相平,视线与凹液面的最低点水平读取氢气的体积,所以ACD选项是正确的,故答案是:ACD;
(2) ①装置中导管a的作用是:保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除因为加入稀硫酸引起的氢气体积误差。故答案是:保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除因为加入稀硫酸引起的氢气体积误差;
②滴定管的数值零刻度在上方,两次的体积之差为测定的氢气的体积,收集氢气后滴定管内液面读数减小,故测定氢气的体积为V1-V2,故答案是:V1-V2。
22.(1)C
(2) 2FeI2+3Cl2=2FeCl3+2I2
(3) 2ClO2+2OH-=ClO+ ClO+H2O ClO2在酸性条件下稳定,当3<pH<7时,随pH的增大,ClO2的稳定性降低,ClO2损失导致氧化性减弱,使SO2脱除率降低; 当pH>7时,随着碱性增强,ClO2在碱性溶液中生成ClO,且ClO也是性能优良的脱硫试剂,则随着ClO增多,氧化性增强,SO2的脱除率上升;
(4)BD
解析:(1)根据含氯元素物质的“价类二维图”可知,甲为Cl2,乙为ClO2,丙为HClO,丁为HClO4,戊为KClO3,己为KCl。
A.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,乙为ClO2,不属于电解质,A错误;
B.丙为HClO,酸性弱于碳酸,B错误;
C.乙为ClO2,是一种广谱型的消毒剂,可取代甲成为自来水的消毒剂,C正确;
D.戊为KClO3,己为KCl,KClO3可在MnO2作催化剂条件下加热发生分解反应生成KCl,不一定需要加还原剂才能实现,D错误;
故选C;
(2)由于氧化性:Cl2>Fe3+>I2,则还原性:Cl-<Fe2+<I-,因此向100mLFeI2液中逐渐通入Cl2时,Cl2先与I-反应:Cl2+2I-=2Cl-+I2,I-反应完后,Cl2再氧化Fe2+,发生反应:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。由图像可知,当通入0.1molCl2时,生成碘单质0.1mol,且碘离子恰好反应完全,继续通入Cl2,Fe3+开始增多,即开始发生反应:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,溶液中n(I-)=0.2mol,则n(FeI2)=0.1mol,通入0.1molCl2时,溶液中发生反应:Cl2+2I-=2Cl-+I2,再通入0.02molCl2时,溶液中发生反应:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,消耗0.04molFe2+,得到0.04molFe3+,剩余的Fe2+为0.06mol,故当通入Cl2的物质的量n(Cl2)=0.12mol时,溶液中:=;通入足量氯气时,FeI2全部参与反应,生成氯化铁和碘单质,反应的化学方程式为2FeI2+3Cl2=2FeCl3+2I2;
(3)①根据得失电子守恒和元素守恒配平得到,该反应的离子方程式为2ClO2+2OH-=ClO+ ClO+H2O;
②根据题目信息ClO2在酸性条件下稳定,当3<pH<7时,随pH的增大,ClO2的稳定性降低,ClO2损失导致氧化性减弱,使SO2脱除率降低;当pH>7时,随着碱性增强,ClO2在碱性溶液中生成ClO,且ClO也是性能优良的脱硫试剂,则随着ClO增多,氧化性增强,SO2的脱除率上升;
(4)A.最后需要加水定容,容量瓶中有少量水,对溶液浓度无影响,则容量瓶用蒸馏水洗净后不必烘干才能用于溶液的配制,A错误;
B.溶液中NaClO吸收空气中的CO2变质生成HClO,光照时HClO分解为HCl和O2,促进NaClO对CO2的吸收,则久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小,B正确;
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:500mL×1.19g/mL×25%=148.75g,应该用托盘天平称量148.8g次氯酸钠,C错误;
D.定容时俯视刻度线,液面在刻度线下方,溶液体积偏小,会使配制溶液浓度偏高,D正确;
E.上下颠倒摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线,再加水至刻度线,溶液体积偏大,导致所配溶液浓度偏低,则不能再加水,E错误;
故选BD。
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