内容正文:
第三章 铁金属材料 测试题
一、选择题
1.下列离子方程式书写正确的是
A.溶于溶液中:
B.将稀盐酸滴在铁片上:
C.钠和冷水反应:
D.向氢氧化钠溶液中通入少量二氧化碳:
2.下列实验中,利用图中装置不能达到实验目的的是
选项
A
B
装置
目的
鉴别Na2CO3和NaHCO3
证明Na2O2与水反应放热
选项
C
D
装置
目的
验证铁粉与水蒸气的反应
证明氧化性: Cl2>Br2>I2
A.A B.B C.C D.D
3.欲除去FeCl2溶液中混有的Fe3+,使用试剂是
A.铝粉 B.铁粉
C.氯气 D.稀硫酸
4.把铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,但没有气体放出的是
A.稀盐酸 B.FeCl3 溶液 C.CuSO4 溶液 D.AgNO3 溶液
5.铝热法炼铁的化学方程式是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3,这种金属冶炼的方法属于( )
A.热还原法 B.热分解法 C.电解法 D.以上三种方法均是
6.不能由单质直接化合制得的是
A.NaCl B. C. D.
7.实验室分别进行如下实验:①向溶液中滴加酸性溶液,溶液由蓝色变为淡黄色;②向溶液中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体,溶液变蓝。已知;蓝色;:淡黄色、强氧化性。下列说法错误的是
A.①中氧化剂与还原剂物质的量之比为
B.②的离子反应为
C.由①②可知,氧化性:
D.溶液中滴加可发生反应
8.物质的性质决定用途,下列物质的用途及原理正确的是
A.瓷坩埚耐高温,可用于加热分解石灰石
B.铝粉与NaOH溶液反应放热,可用于厨卫管道疏通
C.具有强氧化性,可用于除去硬水中的、
D.钛合金具有高强韧性,可用于制造载人潜水器的耐压舱
9.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.5.6 g Fe与足量水蒸气完全反应,转移的电子数目为0.2NA
B.1 mol·L-1的NaClO溶液中含有Na+的数目为NA
C.1 mol Na2O2与水完全反应,转移电子数为NA
D.标准状况下,11.2LCO2与常温常压下8.5gNH3所含原子数相等
10.代表阿伏加德罗常数。完全溶解于盐酸。下列说法正确的是
A.所含的阴离子数为 B.反应转移电子为
C.标准状况下生成气体 D.溶液中数为
11.下列实验操作或装置正确的是
A.图甲装置可用于完成过滤操作
B.图乙装置可完成“喷泉”实验
C.图丙装置可实现制备并观察其颜色
D.图丁表示为配制一定物质的量浓度溶液时称量溶质的操作
12.下列各组物质的转化关系,不全是可通过一步反应完成的是
A.Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 B.FeCl3→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
C.Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgO D.Na→Na2O2→Na2CO3→NaOH
二、非选择题
13.长期放置的溶液易被氧化而变质,某兴趣小组进行了如下实验:
(1)设计实验检验溶液的变质程度。
实验方案
步骤1
步骤2
取待检测液于试管中,向其中滴加溶液
取待检测液于试管中,向其中滴加少量酸性高锰酸钾溶液
实验现象
_______
_______
实验结论
溶液部分变质
①上述方案补充完整 、 。
②若要使部分变质的复原,方法是 (用离子方程式表示)。
(2)部分变质的溶液经过一系类反应制得,则变质前溶液的浓度为 。
(3)可用作补铁剂,使用时建议与维生素C同服,同学甲猜测维生素C可将转化为,以利于人体吸收。为了验证这一猜想,设计了如下实验:
实验方案
实验现象
取适量溶液于试管中,加入维生素C片,振荡溶解后,滴加酸性高锰酸钾溶液
紫色褪去
由上述实验能否得出“维生素C可将转化为”的结论?请说明理由: 。
14.根据图像中的信息先确定反应物和生成物,然后根据图像中各物质量的关系确定反应物和生成物的计量关系。如向密闭容器中加入0.2molH2S,反应在不同温度(900~1500℃)下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,则在此温度区间内,H2S热分解反应的化学方程式为 。
15.氧化还原反应是一类非常重要的反应。回答下列问题:
(1)按如图所示操作,充分反应后:
①Ⅰ中发生反应的离子方程式为 ;
②Ⅱ中铜丝上观察到的现象是 ;
③结合Ⅰ、Ⅱ实验现象可知、、的氧化性由强到弱的顺序为 。
(2)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲。黑火药在发生爆炸时,发生如下反应: 2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑。其中氧化产物是
(3)人体内的铁元素是以和的形式存在。易被人体吸收,服用维生素,可使转化成,有利于人体吸收,说明维生素具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)市场上出售的某种麦片中含有微量还原性铁粉,这些铁粉在人体胃酸(主要成分是盐酸)的作用下转化成亚铁盐。此反应的化学方程式为
16.NaNO2外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:
2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)NaNO2中N的化合价为 。
(2)为了获取反应后溶液中的I2,可采用 方法
(3)将上述化学方程式改写为离子方程式并用双线桥标明电子转移的方向和数目:
(4)根据上述离子反应,鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有:①碘化钾淀粉试纸 (试纸上含KI和淀粉) ②淀粉 ③白酒 ④食醋,你认为应选用的物质有 (填序号)。
(5)若产生的气体在标准状况下体积为2.24L,则反应过程中转移电子的数目为 NA,(NA表示阿伏加德罗常数的值),被氧化的HI的物质的量为 ,发生反应的NaNO2的质量为 g.
17.CuO和木炭组成的混合物4.24g,在高温的条件下充分反应后,剩余固体混合物呈红色,质量为3.36g,若反应产生的气体能全部被过量的澄清石灰水吸收,得沉淀2.00g,通过计算指出所得固体产物的组成及质量分数 。
18.将4.34g由Na、Na2O、Na2O2组成的混合物加入到足量的水中充分反应,在标准状况下得到672mL混合气体,将该混合气体放电引燃,恰好完全反应。求混合物中三种物质的物质的量(写出计算过程)。
19.某同学对盐 X(四种元素组成的纯净物)进行了如下实验:
已知:i)反应①为非氧化还原反应,反应③为氧化还原反应;ii)A、B混合气体遇无水硫酸铜呈蓝色,溶于水后溶液呈酸性。请回答:
(1)X 所含元素除 Cu、Cl 外,还有 、 。(写元素符号)
(2)写出 X 灼烧的化学反应方程式: 。
(3)步骤③发生的离子反应方程式是: 。
20.某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验,根据实验流程回答相关问题:
(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式: 。
(2)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液,该过程的现象为 ,此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表式) 。
(3)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,制得的分散系③为 ,把它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的区别开来的实验方法是 。
21.过碳酸钠(Na2CO4)是化工上常用的漂白剂和氧化剂,该产品中常常含有纯碱杂质,实验室在常温常压下利用如图所示装置测定过碳酸钠样品的纯度。
已知:常温常压下,气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1;实验过程中取mg样品。
回答下列相关问题:
(1)仪器A的名称为 ;干燥管中装入的试剂为 。
(2)过碳酸钠易溶解于水,可以与酸反应生成两种气体,写出过碳酸钠与过量的稀硫酸反应的离子反应方程式: 。
(3)实验过程中使用电磁搅拌的目的是 。
(4)气体生成结束后,水准管中的液面会高于量气管中的液面,此时需要将水准管慢慢向下移动,则量气管中的液面会 (填“上升”或“下降”),原因是 。
(5)最终测量反应生成氧气的体积为Vml,用m、V表示的样品的纯度(质量分数)为 。
(6)下列实验操作,可能会造成测定误差,若使用仪器B代替仪器A,则测定的纯度会 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);反应结束后,没有调节水准管与量气管的液面就直接读取量气管中的气体体积,则测定的纯度会 。
22.铁常见的化合价有0、+2、+3,某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验,并检验产物,请回答下列问题:
(1) A、B、E三个装置中应先点燃 处的酒精(喷)灯,反应结束时,应先熄灭 处的酒精(喷)灯。
(2)装置C的作用是 。
(3)E处的装置可以用 (填“甲”或“乙”)代替;实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入该装置中。
(4)B装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
(5)反应结束后,取B装置硬质玻璃管中的固体物质,用足量稀盐酸溶解得溶液X,向溶液X中加入少量KSCN溶液,无明显现象,请解释原因 。放置一段时间后,溶液呈现浅红色,请用离子方程式表示该变化的原因 。
(6)碱性环境下与强氧化剂作用可以生成,完成并配平下列反应的离子方程式: 。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.Al2O3溶于NaOH溶液,离子方程式为,A正确;
B.稀盐酸滴在铁片上,反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,B错误;
C.钠与冷水反应,离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,C错误;
D.氢氧化钠中通入少量的二氧化碳,离子方程式为2OH-+CO2=+H2O,D错误;
故答案选A。
2.D
解析:A.碳酸钠热稳定性大于碳酸氢钠,碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳气体,即能使澄清石灰水变浑浊的是碳酸氢钠,即可鉴别二者,A正确;
B.向包有足量Na2O2的脱脂棉中滴加水,看到脱脂棉剧烈燃烧起来,这是由于Na2O2与水反应产生O2,同时放出大量的热,放出的热量达到棉花的着火点,从而使棉花着火燃烧起来,故可以证明Na2O2与水反应放热,B正确;
C.还原铁粉与水蒸气在高温下反应产生H2,H2与装置中的空气混合通过导气管通入肥皂液中,当点燃时二者迅速混合,发生反应放出大量热,可听到有尖锐的爆鸣声,即铁与水蒸气发生反应,C正确;
D.将氯气通过溴化钠和碘化钠,置换出溴单质和碘单质,能说明氧化性:Cl2>Br2,Cl2> I2,不能说明Br2>I2,即无法证明氧化性: Cl2>Br2>I2,D错误;
故选D。
3.B
解析:铁离子能和铁反应生成亚铁离子,故可用铁粉除去FeCl2溶液中混有的Fe3+,故选:B。
4.B
解析:A. 铁片放入稀盐酸,反应生成氯化亚铁和氢气,铁片溶解,溶液质量增加,但有气体放出,A错误;
B.铁片放入FeCl3溶液,反应生成氯化亚铁,铁片溶解,溶液质量增加,没有气体放出,B正确;
C.铁片放入CuSO4溶液,反应生成氯化亚铁和铜,铁片溶解析出铜,由于析出铜的质量大于反应的铁的质量,溶液质量减小,没有气体放出,C错误;
D.铁片放入AgNO3溶液,反应生成氯化亚铁和银,铁片溶解析出银,由于析出银的质量大于反应的铁的质量,溶液质量减小,没有气体放出,D错误;
答案选B。
5.A
解析:铝热法炼铁是利用Al的强还原性将比其还原性弱的金属从对应氧化物中还原出来,属于热还原法,故选A。
6.C
解析:A.Na与Cl2化合可制得NaCl,故A不符合题意;
B.Al与Cl2化合可制得,故B不符合题意;
C.Fe与Cl2化合得到FeCl3,不能生成,故C符合题意;
D.Cu与Cl2化合得到,故D不符合题意;
答案选C。
7.A
解析:A.向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由蓝色变为淡黄色,说明酸性环境下高锰酸根将VO2+氧化为,高锰酸根被还原成Mn2+,由电子守恒可知存在KMnO4 ~ 5VOSO4 ~ 5e-,则①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5,A项错误;
B.向(VO2)2SO4溶液中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体,溶液变蓝,说明浓盐酸能把还原为VO2+,Cl-失去电子生成氯气,由电子、电荷及原子守恒可知离子方程式为:2+4H++2Cl-= 2VO2++Cl2↑+2H2O,B项正确;
C.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则由①可知,氧化性: MnO>, 由②可知,氧化性:> Cl2,所以氧化性MnO>>Cl2,C项正确;
D.具有较强的氧化性,(VO2)2SO4溶液中滴加FeSO4会发生氧化还原反应,则被还原为VO2+,Fe2+被氧化为Fe3+,D项正确;
故答案选A。
8.B
解析:A.瓷坩埚中含有二氧化硅,在高温下二氧化硅与碳酸钙反应生成硅酸钙与二氧化碳,不能用瓷坩埚加热分解石灰石,故A错误;
B.铝粉能与NaOH溶液反应产生H2并放出热量,使垃圾翻动而达到疏通的目的,故B正确;
C.具有强氧化性,但Ca2+、Mg2+并不能被氧化,故C错误;
D.钛合金具有较高的强度和硬度,可用于制造载人潜水器的耐压舱,与其高强韧性无关,故D错误;
故选B。
9.C
解析:A.5.6 g Fe与足量水蒸气完全反应生成,转移的电子数目为NA,A错误;
B.1 mol·L-1的NaClO溶液中缺少体积,无法计算含有Na+的数目,B错误;
C.Na2O2与水完全反应,1 mol Na2O2转移电子数为NA,C正确;
D.标准状况下,11.2LCO2为0.5mol,原子数为1.5NA,8.5gNH3为0.5mol,原子数为2 NA,D错误;
故选C。
10.A
解析:A.15.6gNa2O2的物质的量,过氧化钠是钠离子和过氧根离子构成,所含的阴离子数为0.2NA,故A正确;
B.过氧化钠和盐酸反应的化学方程式:2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O,过氧化钠和水反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2mol过氧化钠反应电子转移2mol,15.6gNa2O2的物质的量为0.2mol,电子转移总数为0.2NA,故B错误;
C.2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应中2mol过氧化钠反应生成1mol氧气,0.2mol过氧化钠反应生成0.1mol气体,标准状况下体积=0.1mol×22.4L/mol=2.24L,故C错误;
D.钠元素守恒得到0.2molNa2O2中含钠离子0.4mol,溶液中Na+数为0.4NA,故D错误;
故选:A。
11.C
解析:A.过滤时需要用玻璃棒引流,不能直接倾倒,图甲装置中过滤时没有用玻璃棒引流,A错误;
B.氯气在水中溶解度较小,不能完成“喷泉”实验,B错误;
C.因为氢氧化亚铁极易被氧化,故制取氢氧化亚铁时应隔绝空气进行,煤油起到隔绝空气的作用,C正确;
D.称量NaOH时,应将NaOH固体放入小烧杯中,以防止NaOH受潮附在纸上或仪器上,D错误;
故选C。
12.A
解析:A.Al与氧气反应生成Al2O3,Al2O3不能一步反应生成Al(OH)3,A与题意相符;
B.Fe与氯化铁反应生成FeCl2,FeCl2与NaOH反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2与氧气、水反应生成Fe(OH)3,B与题意不符;
C.Mg与盐酸反应生成MgCl2,MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2煅烧生成氧化镁,C与题意不符;
D.Na燃烧生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成Na2CO3,Na2CO3与氢氧化钙反应生成氢氧化钠,D与题意不符;
故选A。
二、非选择题
13.(1) 溶液变红 紫色褪去
(2)0.2mol/L
(3)不能,维生素C也具有还原性,若其过量,也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则无法说明一定有生成
解析:(1)①根据实验结论,溶液部分变质,说明溶液中同时含和;步骤1向待检测液中加入溶液,溶液变红;具有还原性,步骤2向待检测液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去。
②要使变质的溶液复原,可向溶液中加入过量粉,铁把还原为,再经过滤除去剩余粉即可,反应的离子方程式为;
(2),根据铁元素守恒,则变质前溶液中含,故;
(3)维生素C具有还原性,若维生素C过量,也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则无法说明维生素C一定将转化为。
14.2H2S2H2+S2
解析:图中纵轴表示各组分的体积分数,的分解反应为吸热反应,随着温度升高,体积分数减小的是反应物,体积分数增大的是生成物单质硫和氢气;选择时的数据进行分析,的体积分数为,此时生成的两种单质的体积分数分别为、,若将单质硫写为“”,则与氢气的体积分数应该相等,若将单质硫写为双原子分子“”,则氢气的体积分数为“”的两倍,故热分解反应的化学方程式为。
15.(1) 铜丝上有银白色的固体析出
(2)
(3)还原性
(4)
解析:(1)铁和硫酸铜溶液置换出铜单质,反应方程式为:;铜比银活泼,铜能置换溶液中的单质;根据反应:,,、、的氧化性由强到弱:;
(2)根据反应,,化合价升高,被氧化,得到氧化产物为;
(3)维生素可使转化成,维生素具有还原性;
(4)铁粉与人体胃酸中的盐酸反应,生成被人体吸收,反应的方程式为:。
16.(1)+3
(2)萃取
(3)
(4)①④
(5) 1 1mol 69
解析:(1)NaNO2中各元素化合价代数和为0,Na显+1价,O显-2价,设N的化合价为x,1+x+2 (-2)=0,解得x=+3,即N的化合价为+3;
(2)I2易溶于有机溶剂,可利用CCl4或苯对反应后的碘溶液进行萃取后再蒸馏获得I2,故答案为:萃取;
(3)N的化合价降低,得到1个电子,I元素的化合价升高生成碘单质失去2个电子,根据氧化还原反应的规律用双线桥标明电子转移的方向和数目如下:;
(4)根据已知反应可推知,碘化钾在酸性条件下可与亚硝酸钠溶液反应生成碘单质,碘单质遇淀粉变为蓝色,而氯化钠则无此现象,所以选择鉴别得试剂为:碘化钾淀粉试纸、食醋,故答案为:①④;
(5)对于反应2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O,若产生的气体在标准状况下体积为2.24L,即NO的物质的量为1mol,根据关系式2e-2NO可知,反应过程中转移电子的物质的量为1mol,其数目为1NA,(NA表示阿伏加德罗常数的值),2molNO生成时,4molHI被消耗,只有2molHI被氧化为碘单质,所以当有1molNO生成时,被氧化的HI的物质的量为1mol,发生反应的NaNO2的物质的量为1mol,其质量为=69g,故答案为:1;1mol;69。
17.Cu:57.14% ,Cu2O:42.86%
【分析】根据质量守恒的观点可以知道生成的碳酸钙中碳元素的质量,故可计算出氧化铜的质量,进而利用化学式计算出铜元素的质量,用此数据与剩余的固体3.36g进行比较,可以知道该固体剩余物不可能是铜,所以应该是铜与氧化亚铜的混合物,因为该混合物减去铜的质量等于混合物中氧元素的质量,所以可根据氧的质量以及氧化亚铜的化学式计算出氧化亚铜的质量,据此即可得出答案。
解析:根据元素守恒可以知道4.24g混合物中碳的质量为2.00g× =0.24g,所以该混合物中氧化铜的质量为4.24g-0.24g=4g,若氧化铜全部被还原成铜,则铜的质量为4g× =3.20g,故剩余固体混合物3.36g一定是铜与氧化亚铜的混合物;
因为混合物减去铜的质量等于混合物中氧元素的质量,所以3.36g混合物中氧元素的质量为3.36g-3.2g=0.16g,该氧元素等于氧化亚铜中的氧元素,即氧化亚铜的质量为:,则所得固体中氧化亚铜的质量分数为,所以铜的质量分数为1-42.86%=57.14%。
18.n(Na)=0.04mol;n(Na2O)=0.03mol;n(Na2O2)=0.02mol(计算过程见解析)
解析:根据反应方程式2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑,2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH + O2↑,Na2O + H2O = 2NaOH,得到H2和O2混合气体672mL即物质的量为=0.03mol,将该混合气体放电引燃,恰好完全反应,O2+ 2H22H2O,说明H2物质的量为0.02mol,O2物质的量为0.01mol,根据2Na~ H2,得到n(Na) =2 n(H2) =2×0.02mol=0.04mol,根据2Na2O2~O2,得到n(Na2O2)=2n(O2)=2×0.01mol=0.02mol,则Na2O质量为m(Na2O)=4.34g−0.04mol×23g∙mol−1−0.02mol×78g∙mol−1=1.86 g,Na2O物质的量为;故答案为:n(Na)=0.04mol;n(Na2O)=0.03mol;n(Na2O2)=0.02mol。
19.H O Cu(OH)2∙CuCl2∙3H2O2CuO + 2HCl↑ + 3H2O↑ + 2Cu2++2Cl-+H2O =+2CuCl↓ +2H+
【分析】黑色固体与盐酸反应生成蓝色溶液,可知黑色固体为CuO,其物质的量为8.0g÷80g/mol=0.1mol,A、B 混合气体遇无水硫酸铜呈蓝色,溶于水后溶液呈酸性,混合气体中含H2O、HCl,且X与硝酸、硝酸银反应生成白色沉淀为AgCl,其物质的量为14.35g÷143.5g/mol = 0.1 mol,由元素守恒可知,X中含Cu、Cl、O、H,Cu与Cl的物质的量比为1:1,设化学式为Cu(OH)2·CuCl2·xH2O,其物质的量为0.05mol,则0.05mol×(64×2+17×2+35.5×2+18x)=14.35,解得x=3,即化学式为Cu(OH)2·CuCl2·3H2O,以此来解答。
解析:(1)X 所含元素除Cu、Cl外,还有H、O,故答案为:H;O;
(2)X灼烧的化学反应方程式为Cu(OH)2∙CuCl2∙3H2O2CuO + 2HCl↑ + 3H2O↑;
故答案为:Cu(OH)2∙CuCl2∙3H2O2CuO + 2HCl↑ + 3H2O↑;
(3)步骤③发生的离子反应方程式是+ 2Cu2++2Cl-+H2O =+2CuCl↓ +2H+,
故答案为:+ 2Cu2++2Cl-+H2O =+2CuCl↓ +2H+ 。
【点睛】本题考查无机物的推断,把握物质的性质、黑色固体和蓝色溶液、白色沉淀的判断为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
20.(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2) 生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3) 胶体 Fe(OH)3浊液可通过直接观察可以区别出来,而胶体与FeCl3溶液两种分散系,其中胶体有丁达尔效应,FeCl3溶液没有丁达尔效应
【分析】Fe2O3发生反应后变为FeCl3可知是Fe2O3与盐酸反应可知①是盐酸,三氯化铁有氧化性可以和铁单质反应生成氯化亚铁;另外把三氯化铁滴入沸水中可以制得氢氧化铁胶体,据此解题;
解析:(1)Fe2O3发生反应后变为FeCl3可知是Fe2O3与盐酸反应,离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ;故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(2)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH)2,Fe(OH)2是白色沉淀,容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,这个过程的现象为:生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,发生氧化还原反应的反应是Fe(OH)2被氧化的反应,化学方程式是:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;故答案为:生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色; 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色,制得Fe(OH)3胶体;胶体与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液这三种分散系,其中Fe(OH)3浊液可通过直接观察可以区别出来,而胶体与FeCl3溶液两种分散系,其中胶体有丁达尔效应,FeCl3溶液没有丁达尔效应。
21.恒压分液漏斗 碱石灰(氧化钙、氢氧化钠等合理试剂均可) 2+4H+===2CO2↑+O2↑+2H2O 使反应能够充分进行;使生成的氧气完全逸出,减少实验误差 下降 当水准管慢慢向下移动时,则量气管中气体的压强会变小,气体体积则会变大,所以量气管中液面会下降 偏高 偏低
【分析】用恒压漏斗往三颈烧瓶内滴加稀硫酸,一方面可使稀硫酸顺利流下,另一方面可确保滴加硫酸后,气体的体积不受影响。过碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠,同时生成二氧化碳、氧气和水,为测定O2的体积,需排除CO2及水蒸气的干扰,所以干燥管内的固体应能同时吸收CO2及水蒸气;为保证O2体积测量的准确,应保持量气管内压强与大气压强的平衡。
解析:(1)仪器A为带有导管(可平衡内外压强)的分液漏斗,所以名称为恒压分液漏斗;干燥管中装入的试剂应能同时吸收CO2及水蒸气,所以为碱石灰(氧化钙、氢氧化钠等合理试剂均可)。答案为:恒压分液漏斗;碱石灰(氧化钙、氢氧化钠等合理试剂均可);
(2)过碳酸钠易溶解于水,可以与酸反应生成CO2和O2两种气体,所以过碳酸钠与过量的稀硫酸反应的离子反应方程式:2+4H+===2CO2↑+O2↑+2H2O。答案为:2+4H+===2CO2↑+O2↑+2H2O;
(3)为使三颈烧瓶内的硫酸与过碳酸钠完全反应,实验过程中使用电磁搅拌,目的是使反应能够充分进行;使生成的氧气完全逸出,减少实验误差。答案为:使反应能够充分进行;使生成的氧气完全逸出,减少实验误差;
(4)气体生成结束后,水准管中的液面会高于量气管中的液面,此时需要将水准管慢慢向下移动,则量气管中的液面会下降,原因是当水准管慢慢向下移动时,则量气管中气体的压强会变小,气体体积则会变大,所以量气管中液面会下降。答案为:下降;当水准管慢慢向下移动时,则量气管中气体的压强会变小,气体体积则会变大,所以量气管中液面会下降;
(5)由反应可建立如下关系式:2Na2CO4——O2,最终测量反应生成氧气的体积为Vml,用m、V表示的样品的纯度(质量分数)为=。答案为:;
(6)若使用仪器B代替仪器A,稀硫酸滴入三颈烧瓶后,使烧瓶内非气体体积增大,气体被排出烧瓶的体积增大,量气管内被排出的液体体积增大,则测定的纯度会偏高;反应结束后,没有调节水准管与量气管的液面就直接读取量气管中的气体体积,量气管内读出的气体体积偏小,则测定的纯度会偏低。答案为:偏高;偏低。
【点睛】恒压分液漏斗中,稀硫酸滴入三颈烧瓶后,三颈烧瓶内的气体进入分液漏斗内,使漏斗内外压强保持平衡,且能保证流出漏斗的液体体积与进入漏斗的气体体积相同。
22.(1) A E
(2)冷凝未反应的水蒸气
(3)乙
(4)
(5) 固体中大量未反应的铁粉将还原为
(6)
【分析】装置A用来产生水蒸气,B为铁粉和水蒸气反应装置,装置C的作用是冷凝大部分未反应的水蒸气,剩余小部分水蒸气可通过碱石灰吸收。装置E中氧化铜,可用来检验B装置反应产生的H2,由于氢气的密度比空气小,应采用向下排空气法收集,因此E处的装置可以用乙代替,据此分析解答。
解析:(1)B中生成氢气,氢气为可燃性气体,与空气混合加热容易发生爆炸,故A、B两个装置中应先点燃A处的酒精(喷)灯,排净装置中空气;反应结束时,应先熄灭E处酒精灯,以防发生倒吸。
(2)装置C的作用是冷凝大部分未反应的水蒸气,剩余小部分水蒸气可通过碱石灰吸收。
(3)E处的装置发生氢气还原氧化铜,氢气的密度比空气小,应采用向下排空气法收集,因此E处的装置可以用乙代替。
(4)B装置硬质玻璃管中,还原性铁粉和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为。
(5)B装置固体物质含Fe3O4和过量铁粉,加足量稀盐酸溶解过程中,铁粉将还原为,使得溶液X中不含,因而往溶液中加入少量KSCN溶液,无明显现象;放置一段时间后,溶液中的被溶解在溶液中的氧气氧化为,反应的离子方程式为,生成的与SCN-结合显红色。
(6),铁元素化合价,升高3价,,氯元素化合价,降低2价,根据升降总数相等,前配2,前配3,根据电荷守恒,等式左边少负电荷,则左边补OH-,根据H元素守恒,右边补H2O,配平后可得离子方程式为。
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