2017年ios 放置类手游:第三章 章末检测
第三章 章末检测
专题一、差量法在解题中的应用
在一些化学反应中,经常会出现以下两种情况:一是在相同状态(固、液、气)下的反应物进行反应时,由于有沉淀或有气体生成,造成反应前后混合物的质量或体积不一样,存在质量差或体积差;二是在反应物状态不同的反应中,由于某种反应物部分参加反应,导致反应前后该物质存在质量差或体积差。依据反应前后的质量差或体积差进行的计算,简称差量法计算。差量法计算在钠及其化合物的计算中有着广泛的应用。
【例1】 等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的(同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为( )
A.3∶4∶1
B.3∶3∶2
C.6∶7∶3
D6∶9∶0
答案 A
解析 设原混合气的总体积为V,
则V(N2)=V(O2)=V(CO2)=
通过Na2O2后,体积变为
Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ΔV
211
V-
这时V(N2)′=V(N2)= V(O2)′=V(O2)+=
V(CO2)′=V(CO2)-=
依据阿伏加德罗定律,同温同压时气体的物质的量之比等于其体积之比。
n(N2)∶n(O2)∶n(CO2)=V(N2)∶V(O2)∶V(CO2)
=∶∶=3∶4∶1
【例2】 加热4.54 g Na2CO3和NaHCO3的混合物至质量不再变化,剩余固体的质量为3.30 g。计算原混合物中Na2CO3的质量分数。
答案 26%
解析 2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑,失去的质量为水和二氧化碳,题中失重为4.54 g-3.30 g=1.24 g,则m(NaHCO3)=×2×84 g=3.36 g,则m(Na2CO3)=4.54 g-3.36 g=1.18 g,所以Na2CO3的质量分数为×100%=26%。
专题二、Na2CO3和NaHCO3的性质及计算
Na2CO3和NaHCO3作为碳酸的正盐和酸式盐,二者既有区别又有联系。分析如下:
1.都能与强酸(H+)反应产生CO2,但反应的剧烈程度不同,根据反应的剧烈程度可进行鉴别。
向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量):2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O;若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足:)
HCl+Na2CO3===NaCl+NaHCO3(无气泡),
HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O。
由以上分析可知,不同的滴加顺序产生不同的现象,这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。
2.遇石灰水时,反应的离子方程式虽不同,但都能反应生成CaCO3沉淀,故不能用石灰水鉴别它们。
3.遇NaOH溶液时,Na2CO3不反应、NaHCO3反应,但由于没有明显现象,故不能用NaOH溶液鉴别它们。
4.NaHCO3不稳定,受热分解可生成Na2CO3,这说明Na2CO3比NaHCO3稳定。同时也可用加热法除去混在Na2CO3中的NaHCO3。
5.CO2通入NaOH溶液,CO2少量时生成Na2CO3,CO2过量时,发生“CO+CO2+H2O===2HCO”的反应,最终生成NaHCO3。故用通CO2的方法可除去混在NaHCO3溶液中的Na2CO3。Na2CO3的溶解性强于NaHCO3的溶解性,在一定温度下饱和的Na2CO3溶液中通入CO2,会析出NaHCO3晶体,Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO2↓。
【例3】 现有25 mL 2 mol·L-1Na2CO3溶液和75 mL 1 mol·L-1的稀盐酸。①将Na2CO3溶液缓慢滴到稀盐酸中;②将稀盐酸缓慢滴加到Na2CO3溶液中,在标准状况下产生的气体的体积( )
A.均为
C.①>② D②>①
答案 C
故HCl不足:n(CO2)=0.025 mol
【例4】 某化学课外活动小组欲制取纯Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题。可供选择的试剂有:A
大理石;B盐酸;C氢氧化钠溶液;D澄清石灰水。
三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下:
甲:NaOH溶液Na2CO3溶液
乙:NaOH溶液CO2①NaHCO3加热蒸干灼烧②Na2CO3固体Na2CO3溶液
丙:NaOH溶液CO2③NaHCO3溶液NaOH④Na2CO3溶液
请完成下列问题:
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点:
甲方案_______________________________________________________。
乙方案_________________________________________________________。
(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液,其实验的关键有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)假设反应③所得的NaHCO3溶液中含有Na2CO3。现要利用A
~D四种试剂证明Na2CO3的存在,你所选择的试剂有______(填试剂代号)。
A.CuCl2溶液 B.MgSO4溶液
C.澄清石灰水 D稀盐酸
(4)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3。乙同学选择澄清石灰水测定其中的NaHCO3的质量分数,乙同学能否达到实验目的?________(填“能”或“不能”);若能,请说明计算所需的数据;若不能,请简要说明理由。
________________________________________________________________________。
答案 (1)CO2的通入量不易控制 过程繁琐,操作复杂
(2)反应③应充分进行;反应③与④所用NaOH溶液的体积应相等
(3)A或B
(4)能 固体样品质量和沉淀总质量
固体→固体→溶液等过程,过于繁琐。丙方案巧妙利用两等份NaOH溶液,向其中一份中通入过量CO2,使其转化为NaHCO3,再将两份混合,因发生NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O而生成纯净的Na2CO3溶液。(3)(4)应利用Na2CO3和NaHCO3的不同来求解。
专题三金属及其化合物的推断
1.突破点
(1)特殊颜色
①焰色反应:Na+(黄色)、K+(紫色)
②有色溶液
含有的离子,Fe2+,Fe3+,Cu2+,MnO
颜色,浅绿色,黄色,蓝色,紫色
③有色固体
红色:Cu、Fe2O3(红棕色)
红褐色:Fe(OH)3
绿色:Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O
蓝色:Cu(OH)2、CuSO4·5H2O
黑色:CuO、FeO、MnO2、炭黑
浅黄色:Na2O2、AgBr
白色:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、Al(OH)3、Mg(OH)2
(2)特殊性质
①在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体只有Na2O2。
②遇SCN-显红色的只有Fe3+。
③常见的可溶于NaOH溶液的白色沉淀有Al(OH)3,可溶。
④不溶于水和稀HNO3(或HCl)的化合物:BaSO4(白色)、AgCl(白色)
(3)特征反应
①能与强酸反应产生气体的物质:活泼金属,如Na、Al、Zn等;不稳定的弱酸盐,如碳酸盐、碳酸氢盐等。
②能与碱反应产生气体的物质:如Al等单质;铵盐等。
③既能与强酸、又能与强碱反应的物质:
金属单质,如Al;两性化合物,如Al2O3、Al(OH)3等;弱酸铵盐,如NH4HCO3、(NH4)2CO3等;弱酸的酸式盐,如NaHCO3、NaHS等。
④能与H2O产生气体的物质:
活泼金属单质,如Na、K、Mg(加热)、Fe(高温)等;金属过氧化物,如Na2O2等。
(4)特殊的转换关系
①连续转化
NaNa2ONa2O2―→Na2CO3(或NaOH)
②三角转化
2.方法
按以下步骤分析题目,往往能迅速理清思路高效解题
筛选信息→筛选信息→联系知识→寻找突破口→推理判断→得出结论→验证
【例5】 已知有下图所示物质相互转换关系
试回答:
(1)写出B的化学式 ,D的化学式 。
(2)写出由E转变成F的化学方程式_____________________________________。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式_________________________________________________________;
向G溶液加入A的离子方程式________________________________________________________________________。
答案 (1)FeCl2 KCl
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)Fe3++SCN-===[Fe(SCN)]2+
2Fe3++Fe===3Fe2+
解析 由焰色反应K+(紫色)和不溶于稀硝酸的白色沉淀(AgCl)一些特征现象或反应,可知G是化合物KCl;由白色沉淀在空气中被氧化转化为红褐色的沉淀,知道F为Fe(OH)3,推出白色沉淀E为Fe(OH)2,那么G就为FeCl3;A与FeCl3反应得到B,A与盐酸反应得到B和气体,那么B一定是亚铁盐溶液FeCl2,A是Fe,气体是氢气;与B反应的某溶液就是KOH。
专题四可溶性铝盐与强碱反应的有关计算
1.求产物Al(OH)3的量当n(Al3+)∶n(OH-)≥1∶3时,n[Al(OH)3]=n(OH-);
当1∶4<n(Al3+)∶n(OH-)<1∶3时,
n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-);
当n(Al3+)∶n(OH-)≤1∶4时,n[Al(OH)3]=0。
2.求反应物碱的量
当n[Al(OH)3]=n(Al3+)时,n(OH-)=3n(Al3+);
当n[Al(OH)3]<n(Al3+)时,若碱不足,n(OH-)=3n[Al(OH3)],若碱过量,n(OH-)=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]。
【例6】 向20 mL 1mol·L-1的A
l2(SO4)3溶液中加入30 mL KOH溶液,充分反应得到
A.1 mol·L-1 B.3 mol·L-1
C.5 mol·L-1 D7 mol·L-1
答案 AC
解析 因为n(Al3+)=0.04 mol,n[Al(OH)3]=0.01 mol,所以要考虑KOH不足和KOH过量两种情况,根据不同的角度,可以有不同的解题方法。
(1)当KOH不足时,Al3++3OH-===Al(OH)3↓
n(KOH)=3n[Al(OH)3]=0.03 molc(KOH)==1 mol·L-1
(2)当KOH过量时
解法一:按反应的过程顺序
①Al3++3OH-===Al(OH)3↓生成n[Al(OH)3]=0.04 mol消耗n(KOH)=0.12 mol
②Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O溶解n[Al(OH)3]=0.04 mol-0.01 mol=0.03 mol
溶解0.03 mol Al(OH)3又消耗n(KOH)=0.03 mol,故c(KOH)==5 mol·L-1。
本题在解题过程中造成漏解,原因是忽略Al(OH)3部分溶解时的一种情况。如果解题过程中,作出沉淀随KOH溶液加入量的变化图象,从图象上可直观地观察到加入NaOH溶液时的两种情况,这样即可防止漏解。
已知n(Al3+)和n[Al(OH)3]求n(OH-)时,
当n[Al(OH)3]=n(Al3+)时,n(OH-)=3n(Al3+)或3n[Al(OH)3]
当n[Al(OH)3]<n(Al3+)时,有两种情况若碱不足,n(OH-)=
3n[Al(OH)3];若碱过量,n(OH-)=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]
专题六Fe2+、Fe3+的性质及检验
1.Fe2+既有氧化性,又有还原性,Fe3+具有较强的氧化性。
Fe2+O2 H2O2 Cl2 Br2 I2 HNO3 MnO\o\H+Fe3+
如:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
Fe+2Fe3+===3Fe2+
(1)配制FeSO4溶液时加铁粉,防止Fe2+被氧化,实验室制备Fe(OH)2时防止Fe2+被氧化用新配FeSO4溶液,配制NaOH溶液的蒸馏水要煮沸。
(2)Fe2+与MnO(H+)、NO(H+)等在水溶液中不能大量共存,Fe3+与I-,S2-,SO在水溶液中不能大量共存,均是因为发生氧化还原反应。
(3)除杂,除去FeCl2(FeCl3)加H2O2或氯水,除去FeCl3(FeCl2)加Fe粉。
2.Fe3+与Fe2+的检验方法
(1)观察法
Fe3+盐溶液呈棕黄色,Fe2+盐溶液呈浅绿色。
(2)SCN-法
滴入KSCN或其他可溶性的硫氰化物溶液,呈血红色者是Fe3+溶液,不变红但滴加少量氯水后变红色者为Fe2+溶液。
(3)碱液法
分别加入碱液(如NaOH溶液),生成红褐色沉淀者为Fe3+溶液;先生成白色絮状沉淀,又迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色者为Fe2+溶液。
(4)KMnO4(或溴水)法
分别加入少量酸性KMnO4溶液(或溴水),能使之褪色者为Fe2+溶液,不能使之褪色者为Fe3+溶液。
(5)铜片法
分别加入铜片,铜片溶解且溶液逐渐变为蓝绿色者为Fe3+溶液,铜片不溶解,溶液颜色不变者为Fe2+溶液。
【例7】 黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为:
8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是____________________(填元素符号)。
(2)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:
S2O+2I-===2SO+I2
通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程:______________________________________________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________(不必配平)。
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、A
l2O3)可制备Fe2O3。方法为:
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
据以上信息回答下列问题:
a.除去Al3+的离子方程式是___________________________________________。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为________________________。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为____________________________________
____________________________________________________________。
答案 (1)Cu、O (2)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
S2O+2Fe2+===2SO+2Fe3+
(离子方程式不配平不扣分)
(3)a.Al3++4OH-===AlO+2H2O
b.稀硫酸、KMnO4溶液
稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色
解析 (1)根据氧化还原反应中化合价变化情况判断出被氧化和被还原的元素:
8Cu+2Fe+2S2-2+21O208Cu0+4Fe+2O-2+2Fe2+3O3-2+16S+4O2
Cu和O的化合价都降低了,被还原。
(2)因为Fe3+有氧化性,与I-发生氧化还原反应2Fe3++2I-===I2+2Fe2+,生成的Fe2+具有一定的还原性,又可与S2O发生反应S2O+2Fe2+===2SO+2Fe3+。
(3)因为A
l(OH)3具有两性,可以溶解在NaOH溶液中,反应式为:Al3++4OH-===AlO+2H2O。
因为Fe2+有还原性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此可以用稀硫酸溶解炉渣后再在所
得溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,观察现象即可确定其中含有FeO。月
1.B [三价铁离子遇KSCN溶液显红色。]
2.C [铁片投入稀硫酸中有氢气放出;铁片投入硫酸铜溶液和硝酸银溶液中,分别有固体铜和银析出,溶液质量减轻。]
3.D[新买的铝锅或铝壶和铁离子反应生成铁,铁被氧化生成黑色的氧化物。]
4.D[选项A
中应有碳酸钙沉淀生成,选项B和C电荷不守恒。]
5.A
[红褐色沉淀应为氢氧化铁,氢氧化铁受热分解生成红棕色的氧化铁。]
6.C [设已反应的Fe3+的物质的量为x,根据方程式Fe+2Fe3+===3Fe2+可知:生成的亚铁离子的物质的量为1.5x,因此可得已反应的Fe3+的物质的量∶未反应的Fe3+的物质的量=x∶1.5x=2∶3。]
7.①2Cu+O22CuO ②CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
③CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
④Cu(OH)2CuO+H2O
⑤Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
8.第一步NaOH溶液吸收CO2使得易拉罐内压强减小,小于外界大气压导致易拉罐变瘪,接着金属铝和NaOH溶液反应生成H2,使得易拉罐内气体压强又增大,因此又鼓起来了。
CO2+2OH-===CO+H2O,
l+2OH-+2H2O===
lO+3H2↑
9.CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2O===Ca(OH)2,Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
10.(1)进行焰色反应检验K+。用洁净的铂丝蘸取待检溶液少许,在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色呈紫色,说明有K+存在。(2)取少量溶液加入NaOH溶液后,有白色沉淀生成,继续滴加NaOH溶液至过量,沉淀溶解,说明有A
l3+存在。(3)另取少量溶液,加入足量稀盐酸后无现象,再加入Ba(NO3)2溶液后有白色沉淀生成,说明存在SO。
11.(1)52.94% (2)1∶1
解析 设合金中Mg、A
l的物质的量分别为x、y,则有24x+27y=5.1,2x+3y=0.25×2,联立解得x=y=0.1 mol。该合金中铝的质量分数为:×100%=52.94%。
章末检测
一、选择题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关金属元素特征的叙述正确的是( )
A
.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性
B.金属元素在化合物中一定显正价
C.金属元素在不同化合物中化合价均不相同
D金属元素的单质在常温下均为金属晶体
答案 B
解析 A
项因变价金属的低价金属离子既有氧化性又有还原性,故错;B项中,因金属原子只能失电子,不能得电子,所以在其化合物中一定显正价,是正确的;C项中没有变价的金属元素在不同化合物中其化合价均相同,不正确;D项中Hg在常温下为液态,不正确。
2.有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是( )
A.盐酸 B.烧碱溶液
C.氨水 DKSCN溶液
答案 B
解析 将过量NaOH溶液分别加入上述几种溶液,无明显现象的是NaCl,生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2,生成红褐色沉淀的是FeCl3,生成白色沉淀不溶解的是MgCl2,生成白色沉淀又溶解的是AlCl3,而氨水虽然能区分出NaCl、FeCl2、FeCl3,但不能将MgCl2与AlCl3区分开。
3.下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述,其中错误的是( )
A.过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终产物相同
B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应
C.过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成
D过氧化钠是强氧化剂,而氧化钠只是一种碱性氧化物
答案 B
解析 因2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;故C项正确,B错;置于空气中,最终都变为碳酸钠白色粉末,故A项正确;D项显然也正确。
4.某无色溶液中放入铝片后有氢气产生,则下列离子在该溶液中肯定可以大量存在的是( )
A.Na+ B.Mg2+ C.S2- DHCO
答案 A
解析 A正确,Na+在酸、碱性溶液中,因不发生反应皆可以大量存在;B不正确,Mg2+在碱性溶液中,生成Mg(OH)2沉淀;C不正确,S-在酸性溶液中,与H+反应,产生H2S;D不正确,HCO在酸性或碱性溶液中,与H+或OH-都可以反应。
5.有关溶液中所含离子的检验,下列判断正确的是( )
A
.加入硝酸酸化,再滴加KSCN溶液后有红色物质生成,则原溶液中一定有Fe3+存在
B.加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成,则原溶液中一定有大量的CO存在
C.用某溶液做焰色反应实验时火焰为黄色,则该溶液中一定有钠元素,可能有钾元素
D分别含有Mg2+、Cu2+、Fe2+和Na+的四种盐溶液,只用NaOH溶液是不能一次鉴别开的
答案 C
解析 A
项也可能含Fe2+;B项可能含有HCO;D项Mg(OH)2为白色沉淀,Cu(OH)2为蓝色沉淀,Fe(OH)2先是白色沉淀,且迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,Na+与OH-无现象,故可一次鉴别。
6.下列各组物质相互混合进行反应,既有气体生成最终又有沉淀生成的是( )
①金属钠投入FeCl2溶液中;②过量的NaOH溶液和明矾溶液反应;③少量CaO投入到过量NaHCO3溶液中;④Na2O2投入到FeCl2溶液中
A.①③ B.③④ C.②③ D①④
答案 D
解析 ①中Na与FeCl2溶液反应生成Fe(OH)2沉淀和H2,③中CaO与NaHCO3溶液反应生成CaCO3沉淀,④中Na2O2与FeCl2溶液反应生成Fe(OH)3沉淀[Fe(OH)2被氧化而成]和O2,②中过量的NaOH溶液和KAl(SO4)2溶液反应,一方面使Al3+变为AlO,即无沉淀产生,另一方面也无气体生成。
7.下列各组物质相互作用,生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是( )
A.Na和O2 B.NaOH和CO2
C.NaHCO3和NaOH DNa2CO3和HCl
答案 C
解析 Na和O2在常温下反应生成Na2O,加热时生成Na2O2;NaOH与CO2反应时,CO2过量生成NaHCO3,不足时生成Na2CO3;Na2CO3与盐酸反应时,HCl过量,则生成CO2,不足时生成NaHCO3。
8.浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液等体积混合,充分反应后没有沉淀的一组溶液是( )
A.BaCl2 NaOH NaHCO3
B.Na2CO3 MgCl2 H2SO4
C.AlCl3 NH3·H2O NaOH
DBa(OH)2 CaCl2 Na2SO4
答案 B
解析 在题设条件下,A中发生的反应为NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O,Na2CO3+BaCl2===2NaCl+BaCO3↓,故A中有沉淀;B中发生的反应为Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O,故不可能产生沉淀;C中发生的反应为Al3++4OH-===AlO+2H2O,剩余的Al3+发生反应:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH;D中发生的反应为Ba(OH)2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaOH,有BaSO4沉淀;故选B。
9.将
A.a=b B.a>b C.a<b D无法判断
答案 A
解析 溶液的质量等于金属和水(或酸)的质量减去放出H2的质量。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ △m
46 2 44
4.
4.
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ △m
24 2
22
4.
4.
所以反应前后溶液质量的变化是相等的。
10.将两份质量均为m g的铝和镁的混合物,分别投入到足量的NaOH溶液和盐酸中,生成H2在同温同压下的体积比为1∶2,则原混合物中铝与镁的物质的量之比为( )
A.1∶2 B.1∶
答案 D
解析 设生成H2的物质的量分别为1 mol、2 mol。在NaOH溶液中:2A
l~3H2,需Almol;在盐酸中:mol Al生成1 mol H2,Mg生成(2 mol-1 mol)=1 mol,由Mg~H2,需Mg 1 mol,故n(Al)∶n(Mg)=2∶3。
备课资源 在含有Fe3+和Cu2+的溶液里,加过量铁粉,反应完全,滤出金属残渣,其质量恰好与加入铁粉的质量相等,则原混合溶液里的Fe3+与Cu2+的物质的量之比为( )
A.2∶3 B.1∶
答案 D
解析 设Fe3+与Cu2+的物质的量分别为x、y,则有:
2Fe3++Fe===3Fe2+ Cu2++Fe===Fe2++Cu △m
64 56 8
x y
8y
根据题意,与Fe3+反应的Fe的质量等于Fe与Cu2+反应减少的质量,即×56=8y,解得x∶y=2∶7。
11.下列离子方程式正确的是( )
A.向氢氧化钠溶液中通入少量CO2
OH-+CO2===HCO
B.铁跟稀硫酸反应 2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.硝酸铝溶液中加入过量氨水
Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
D硫氰化钾溶液中加入三氯化铁溶液
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
答案 D
解析 选项A中因CO2量少,产物应是CO;选项B铁与一些弱氧化剂反应,只能生成Fe2+;选项C中,硝酸铝溶液中加入过量的氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,Al(OH)3只能溶解在强酸强碱中,并不与弱碱反应,不能生成AlO;Fe(SCN)3相当于难电离物质,所以D正确。
12.在硫酸铁溶液中,加入a g铜,完全溶解后,又加入b g铁,充分反应后得到c g残余固体,且a>c,则下列说法正确的是( )
A.残余固体全部是铜
B.残余固体可能为铁和铜混合物
C.残余固体是铁,溶液中一定不含Cu2+
D最后得到的溶液可能含有Fe3+
答案 A
解析 a>c,所以Cu2+未全部被还原,推知铁不足,反应后溶液中存在Cu2+,固体残渣只能是铜,溶液也一定不可能有Fe3+。
13.
A.16 gB.32 gC.4 gD无法判断
答案 B
解析 16 g CH4完全燃烧生成CO2和H2O,但当混合物通过Na2O2时,C元素按CO被吸收,H元素完全被吸收生成NaOH。16 g CH4燃烧后被Na2O2吸收的质量应为1 mol CO的质量加上4 mol H的质量,共32 g。
14.铁和氧化铁的混合物共a mol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到b mol H2,且溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中铁的物质的量为( )
A.b mol B.(a-b) mol
C.(a-b) mol D(a+b) mol
答案 D
解析 Fe2O3溶于盐酸生成FeCl3,Fe溶于盐酸生成FeCl2和H2。而加入KSCN不显红色说明无Fe3+,因此Fe还与FeCl3反应。
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
n(Fe2O3) 2n(Fe2O3)
Fe + 2FeCl3===3FeCl2
n(Fe2O3) 2n(Fe2O3)
Feb mol+2HCl===FeCl2+H2↑b mol
则n(Fe2O3)+n(Fe2O3)+b mol=a mol
n(Fe2O3)= mol
n(Fe)=n(Fe2O3)+b mol= mol
15.将a g Fe2O3、A
l2O3样品溶解在过量的200 mL浓度为0.1 mol·L-1的盐酸溶液中,然后向其中加入NaOH溶液,使Fe3+、A
l3+刚好完全沉淀,用去NaOH溶液100 mL,则NaOH溶液的浓度为( )
C.0.4 mol·L-1 D0.8 mol·L-1
答案 B
备课资源 现在AlCl3和MgSO4的混合溶液,向其中不断加入NaOH溶液得到的沉淀的量与加入NaOH溶液的体积的关系如下图所示,则原溶液中Cl-、SO的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.2∶
答案 D
二、非选择题(本题包括5个小题,共40分)
16.(8分)某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),设计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积。
图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成的,它们用橡皮管连通,并装入适量水,甲管有刻度(0 mL~50 mL),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
实验室可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。试回答:
(1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略):________________________________________________________________________。
(2)装置C中放入的反应物是 和 。
(3)装置A
的作用是_________________________________________________________。
装置B的作用是____________________________________________________________。
(4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读取反应前后甲管中液面的读数,求其差值的过程中,应注意 (填写字母编号)。
a.视线与凹液面最低处相平
b.等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平
答案 (1)⑤③④⑥⑦②①⑧(⑥⑦顺序可对调) (2)大理石 盐酸 (3)吸收混在O2中未反应的CO2 吸收CO2中混有的HCl (4)ac
解析 本题的主要反应原理为2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,因此依据先后顺序考虑以下几点:
①CO2的制取;②除去CO2中的杂质(HCl气体);③CO2与Na2O2反应;④除去未反应的CO2;⑤准确测定产生的O2的体积,也就解决了(1)~(3)的问题,第(4)问联系量筒、容量瓶、滴定管等仪器读数方法选a,应用物理知识选c。
17.(8分)某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性。请回答下列问题:
(1)除胶头滴管外,你认为本实验必不可缺少的一种玻璃仪器是____________________。
(2)请帮助他们完成以下实验报告:
实验目的:_________________________________________________________。
试剂:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片、KSCN溶液。
实验记录(划斜线部分不必填写)
实验结论:Fe只有还原性;Fe3+只有氧化性;Fe2+既有氧化性,又有还原性。
(3)根据以上结论判断,下列物质中既有氧化性,又有还原性的有:________。(填序号)
A.Cl2 B.Na C.Na+ DCl- E.SO
(4)亚铁盐在溶液中易被氧化,而实验中需要纯净的亚铁盐溶液。那么保存亚铁盐溶液时应该如何防止亚铁盐被氧化__________________________,并简述Fe2+的检验的方法__________________________________________________________________________。
答案 (1)试管
(2)探究铁及其化合物的氧化性和还原性
①2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
②Fe2+具有氧化性
③铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色
④FeCl3溶液中加入铜片
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(3)A
EF
(4)在亚铁盐溶液中加入少量铁粉
取少量亚铁盐溶液加入几滴KSCN溶液,无明显现象,通入Cl2后溶液呈血红色,则存在Fe2+
18.(6分)下图中A到F是化合物,G是单质
答案 NaHCO3 Na2CO3 Na2O2 NaOH
解析 化合物A
受热分解可生成三种化合物,在中学常见的化合物范围内,固体A
可能是不稳定的酸式盐或碱式碳酸铜,又因为A
分解产生的两种化合物都能与化合物E反应产生单质G,G可能为O2,E为Na2O2,据此可判断C、D应为H2O、CO2。再根据A、B在溶液中可通过与F、C反应相互转化,综合分析可确定C为CO2,D为H2O,则A为NaHCO3,B为Na2CO3。19.(9分)有一透明溶液,可能含有较大量的Mg2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Na+、H+、SO、CO中的一种或几种,取此溶液做下列实验:
①取少量溶液加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
②取少量溶液加入过氧化钠粉末,溶液中有白色沉淀产生并逸出无色无味的气体,加入Na2O2的物质的量与析出沉淀的物质的量如图所示。试推断:
(1)溶液中一定含有的离子是______________。
(2)溶液中肯定不含有的离子是________________。
(3)可能含有的离子是____________。
答案 (1)Mg2+、Al3+、SO (2)CO、H+、Cu2+、Fe3+
(3)Na+
解析 由实验①可知,上述离子中能与用盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀的只有SO2-4,CO2-3肯定不存在;实验②中,Na2O2粉末加到溶液中时,Na2O2会与其中的水发生反应生成NaOH和O2,因反应后得到了白色沉淀和无色无味的气体,所以溶液中肯定没有Fe3+、Cu2+;从图像的变化趋势中,我们可以判断溶液中肯定有Mg2+和Al3+,因溶液中加入Na2O2粉末时,立即产生了沉淀,因此溶液中不可能存在大量的H+。上述实验中无法确定是否含有Na+。
20.(9分)现有浓度各为1 mol·L-1 的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100 mL,加入一定量的铁粉,按下列情况填空(已知:氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+)
(1)反应完毕,铁粉有剩余。反应后的溶液中一定含______阳离子。
(2)反应完毕,有铜生成,铁粉无剩余。反应后的溶液中一定含________阳离子,该阳离子在溶液中物质的量的范围是________;反应后的溶液中可能含________阳离子。
(3)反应完毕后,无固体沉积物存在,反应后的溶液中一定含________阳离子。
答案 (1)Fe2+ (2)Fe2+ 0.25 mol<n(Fe2+)≤0.35 molCu2+ (3)Fe2+、Cu2+
解析 当将铁粉加入混合溶液中时,由氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,可知可能发生的反应有:Fe+2Fe3+===3Fe2+,Fe+Cu2+===Cu+Fe2+;当铁粉有剩余时,说明Fe3+与Cu2+已全部反应,故一定有Fe2+;当有铜生成,铁粉无剩余时,则说明第一个反应完全,第二个反应也发生,可能恰好反应,也可能铁粉不足,故反应后的溶液中一定含有Fe2+,可能含有Cu2+;已知:FeCl3、FeCl2、CuCl2、混合溶液中三者的物质的量均为0.1 mol,当恰好反应时,Fe2+的物质的量最大为0.15 mol+0.1 mol+0.1 mol=0.35 mol,当仅发生第一个反应时,Fe2+的物质的量为0.15 mol+0.1 mol=0.25 mol,故其范围是:0.25 mol<n(Fe2+)≤0.35 mol。
备课资源 将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液中,然后再滴加1 mol·L-1的NaOH溶液。请回答:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化的关系如上图所示,
当V1=160 mL时,则金属粉末中n(Mg)= mol,V2= mL。
(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、A
l3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=mL。
(3)若混合物仍为0.1 mol,其中Mg粉的物质的量分数为a ,用100 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶解此混合物后,再加入450 mL 1 mol/L NaOH溶液,所得沉淀中无A
l(OH)3。满足此条件的a的取值范围是。
答案 (1)0.06 440 (2)400 (3)≤a<1
解析 由图象可知V1 mL NaOH溶液是与过量H2SO4反应的,则与Mg、Al反应的H2SO4为:0.2 mol-0.16 mol×=0.12 mol,设0.1 mol的Mg、Al混合物中Mg、Al的物质的量分别为x、y。则有方程组:
解得
当加入V2 mL NaOH溶液时,得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO2,关系式为:Mg2+-2OH-,Al3+-4OH-得V2=160 mL+×103mL·L-1=440 mL
(2)当Mg2+、Al3+刚好沉淀完全时,溶液中只有Na2SO4关系式2NaOH-H2SO4得V(NaOH)==400 mL。
(3)当所得沉淀无Al(OH)3时,NaOH溶液过量,反应后生成的溶质为Na2SO4、NaAlO2,则根据Na元素守恒有n (NaOH)=