一、单选题:共22题
1.在生产和生活中应用的化学知识正确的是
A.玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品 B.晶体硅是在通信工程中制作光导纤维的主要原料 C.碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂
D.发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔 【答案】D
【解析】本题考查了化学与生活。水晶是二氧化硅,不是硅酸盐制品,故A错。二氧化硅是在通信工程中制作光导纤维的主要原料,故B错。小苏打的主要成份是碳酸氢钠能够和盐酸反应,而消耗过多的胃酸,所以碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂,故C错。碳酸氢钠能与面团发酵产生的酸反应生成二氧化碳,使焙制出的糕点疏松多孔,故D正确。
2.在实验室中,对下列事故或药品的处理正确的是
A.含硫酸的废液倒入水槽,用水冲入下水道 B.金属钠着火燃烧时,用泡沫灭火器灭火
C.有大量的氯气泄漏时,用肥皂水浸湿软布蒙面,并迅速离开现场
D.蒸馏操作时,加热到较高温度时,发现未加沸石,应立即打开瓶塞加入沸石 【答案】C
【解析】本题考查了实验的基本操作及事故或药品的处理。硫酸是强酸,会对下水管道造成腐蚀,对地下水质造成污染,故A错。泡沫灭火器产生的二氧化碳能与钠燃烧后的产物过氧化钠产生氧气,氧气能助燃,故B错。氯气可以与碱发生反应,产生对人危害较小的物质,而肥皂水呈碱性,所以当有大量的氯气泄漏时可以用肥皂水浸湿软布蒙面,并迅速离开现场,故C正确。蒸馏操作时,加热到较高温度时,发现未加沸石,应冷却后再打开瓶塞加入沸石,故D错。
3.下列物质分类正确的是
A.SO2、SiO2、CO2均为酸性氧化物 C.烧碱、四氯化碳、氨气均为电解质 【答案】A
B.稀豆浆、氯化铁溶液均为胶体 D.氯水、漂白粉、小苏打均为纯净物
【解析】本题考查了物质的分类。氯化铁溶液不是胶体,故B错。四氯化碳、氨气不是电解质,故C错。氯水、漂白粉为混合物,故D错。故该题选A。
4.用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1〜100nm,1nm=10-9m)的超细粉末粒子,然后制
得纳米材料。下列分散系中的分散质粒子直径和这种粒子具有相同数量级的是 A.溶液 【答案】C
【解析】溶液中的分散质为小分子、离子,其直径小于1 nm;悬浊液、乳浊液中的分散质分别为固体小颗粒、小液滴,其直径大于100 nm;胶体中的分散质粒子直径在1~100 nm之间。故C项正确。
5.最新科技报道,美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型的氢粒子,这种粒子
B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液
是由3个氢原子核(没有中子)和2个电子构成。对这种粒子,下列说法中正确的是 A.是氢的一种新单质 C.它的组成可用H3表示 【答案】D
【解析】本题考查了原子的结构和性质。这种氢粒子是由3个氢原子核(只含质子)和2
++
个电子构成,该微粒可表示为H3,故AC错。同位素指的是原子,而H3为离子,故B+错。H3含有3个氢原子核,氢气含有2个氢原子核,故D正确。
B.是氢的一种新的同位素
D.它比普通H2分子多一个氢原子核
6.下列物质中,在标准状况下体积最大的是
A.16g O2 【答案】C
B.22.4L Cl2 C.3.01×1024个N2 D.3molCO2
【解析】本题考查了阿伏加德罗定律的应用。根据阿伏加德罗定律可知,在标准状况下体积最大的也就是物质的量最大的,16gO2的物质的量为32𝑔/mol=0.5mol,标准状况下22.4L Cl2的物质的量为22.4L/mol=1mol,3.01×1024个N2的物质的量为所以在标准状况下体积最大的是N2,故该题选C。
7.除去下列括号内的杂质,所用试剂正确的是
22.4L
3.01×10246.02×1023mol−116g
=5mol,
【答案】A
【解析】本题考查了物质的除杂。铁不与氢氧化钠溶液反应,而铝可与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的偏铝酸钠,加入氢氧化钠溶液后过滤可得铁,故A正确。二氧化碳、盐酸都能与氢氧化钠溶液反应,所以不能用氢氧化钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,应用饱和的碳酸氢钠溶液,故B错。碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠,引入了新的杂质离子硫酸根离子,应加入盐酸,故C错。氨气可与浓硫酸反应而吸收浓硫酸,应用碱石灰除去氨气中的水,故D错。
8.某物质灼烧时,火焰为黄色,下列判断中错误的是
A.该物质可能是金属钠 C.该物质一定含钠元素 【答案】B
B.该物质一定是钠的化合物 D.该物质中可能含钾元素
【解析】本题考查了焰色反应。焰色反应的性质是元素的性质,与元素的存在形态无关,,物质灼烧时,焰色反应为黄色,则一定含有钠元素,可能是含钠化合物,也可能是单质,钾元素的焰色反应为紫色,易被黄光遮住,所以一定含有钠元素,可能含有K元素,故该题选B。
9.下列物质中,既能跟盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是
A.NaAlO2 【答案】B
B.Al2O3 C.Fe2O3 D.AlCl3
【解析】本题考查了物质的性质。NaAlO2与少量的盐酸反应生成氢氧化铝,与过量盐酸反应生成氯化铝,与氢氧化钠不反应,故A错。Al2O3能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,与盐酸反应生成氯化铝,故B正确。Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁,与氢氧化钠溶液不反应,故C错。AlCl3与盐酸不反应,与少量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝,与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,故D错。
10.元素X的离子结构示意图为,元素Y的原子结构示意图为,则
元素X与元素Y形成的化合物的化学式为 A.XY 【答案】C
【解析】本题考查了原子结构和元素性质。元素X的离子结构示意图为
,则
B.XY2
C.X2Y
D.XY3
X为钠元素,Y的原子结构示意图为可形成Na2O或Na2O2,故该题选C。
11.实验室常利用以下反应制取少量氮气:
,则Y元素为O元素,O元素与Na元素
NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
关于该反应的下列说法正确的是 A.NaNO2是氧化剂
B.每生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为6 mol C.NH4Cl中的氮元素被还原 D.N2既是氧化剂,又是还原剂 【答案】A
NaNO2为氧化剂,NH4Cl为还原剂,N2既是氧化产物又是还原产物,【解析】由NaNO2~N2~3e-可知:每生成1 mol N2转移3 mol e-。
12.实验室需要配制0.1mol/LNaOH溶液480mL,下列叙述正确的是
A.需要用托盘天平称量NaOH固体的质量为1.92g
B.将NaOH固体在小烧杯中加水溶解后立即倒入容量瓶中并进行定容 C.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线会使溶液浓度偏高
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线 【答案】C
【解析】本题考查了一定物质的量浓度溶液配制。需要500mL容量瓶,则需要氢氧化0.5L×40g/mol=2.0g,故A错。溶解冷却后再转移至容量瓶,故B钠的质量是0.1mol/L×
错。在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线,液面在刻度线下方,会使溶液浓度偏高,故C正确。定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线,溶液体积增加,浓度偏小,故D错。
13.已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应。用溴水作试剂不可
以将下列各选项中的溶液鉴别出来的是 A.水、四氯化碳、苯 B.AgNO3、NaOH、KI
【答案】C
【解析】本题考查了物质的鉴别。四氯化碳能夺取溴水中的溴,而四氯化碳与水互不相溶,出现分层现象,且下层呈橙色,上层几乎无色;苯能夺取溴水中的溴,而苯与水互不相溶,出现分层现象,且上层呈橙色,下层几乎无色;水与溴水互溶,得到的溶液显橙黄色,现象不同,能鉴别,故A错。溴水和AgNO3反应可生成AgBr浅黄色沉淀,溴水和NaOH溶液反应溴水褪色,溴水与KI反应可以置换出I2,溶液的由橙黄色变为棕黄色,颜色发生改变,现象不同,能鉴别,故B错。溴水和NaCl、NaBr都不反应,无法区别NaCl和NaBr,故C正确。汽油能夺取溴水中的溴,而汽油与水互不相溶,出现分层现象,且上层呈橙色,下层几乎无色;酒精与溴水互溶,得到的溶液显橙黄色,溴水和NaOH溶液混合,不分层但溴水会褪色,现象不同,能鉴别,故D错。
14.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
C.NaCl、NaBr、NaI
D.汽油、酒精、NaOH
A.2.4g镁变成Mg2+时失去的电子数目为0.2NA B.常温常压下,11.2L氧气所含的O原子数为NA
C.如果11.2LN2中含有n个分子,则阿伏加德罗常数一定为2n D.1 mol·L-1的KSCN和1mol·L-1KAl(SO4)2溶液中,所含K+数都是NA 【答案】A
1mol镁变为镁离子,2.4g【解析】本题考查了阿伏加德罗常数的计算。转移2mol电子,镁(0.1mol) 镁变成Mg2+时失去的电子数目为0.2NA,故A正确。使用气体摩尔体积22.4L/mol必须是在标况下,常温常压下,11.2L氧气的物质的量不是0.5mol,所以含有的O原子数不是NA,故B错。如果11.2LN2中含有n个分子,则阿伏加德罗常数不一定为2n,因为不能确定氯气是否在标准状况下,故C错。溶液体积不能确定,则钾离子数无法计算,故D错。
15.在强酸性的无色溶液中,一定可以大量共存的离子组是
﹣+A.NH4、Na+、CO2−3、Cl
B.K+、Ba2+、Cl﹣、NO−3 D.Na+、Cu2+、Cl﹣、NO−3
C.K+、Na+、OH-、SO2−4 【答案】B
【解析】本题考查了离子共存问题。在强酸性的无色溶液中,CO2−3可与氢离子反应而
﹣
不能共存,故A错。在强酸性的无色溶液中,K+、Ba2+、Cl、NO−3四种离子可以共存,
故B正确。在强酸性的无色溶液中,氢氧根离子可与氢离子反应而不能共存,故C错。在强酸性的无色溶液中,Cu2+由颜色而不能共存,故D错。
16.下列离子方程式书写正确的是
A.稀硫酸与氧化铜反应:O2﹣+2H+B.氯气溶于水:Cl2+H2O
H2O
2H++Cl﹣+ClO﹣
Ba2++CO2↑+H2O
CaCO3↓+2H+
C.碳酸钡与盐酸反应:BaCO3+2H+
D.向氯化钙溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2【答案】C
【解析】本题考查了离子方程式的正误判断。氧化铜为氧化物,不能拆,正确的离子方程式为:CuO+2H+程式为:Cl2+H2O
H2O+Cu2+,故A错。次氯酸为弱酸,不能拆,正确的离子方H++Cl﹣+HClO,故B错。向氯化钙溶液中通入CO2不反应,无
离子方程式,故D错,故该题选C。
17.向下列各个反应产物的溶液中加入硫氰化铵试液,不会出现血红色的是
A.Fe+Cl2(过量)
B.Fe+浓盐酸(过量)D.FeCl3+Fe(少量)
C.FeBr2(过量)+Cl2【答案】B
【解析】本题考查了铁及铁的化合物的性质。由于铁和氯气反应生成氯化铁,存在三价铁离子,加入硫试液,出现血红色,故A错。由于铁和浓盐酸生成的产物是氯化亚铁,加入硫试液,不会出现血红色,故B正确。由于亚铁离子还原性大于溴离子,优先被氧化成三价铁离子,加入硫试液,出现血红色,故C错。氯化铁与少 量的铁反应生成氯化亚铁,氯化铁有剩余,加入硫氰化铵试液,出现血红色,故D错。
18.下列各组物质,不能按
(“→”表示反应一步完成)关系转化的是
【答案】C
【解析】本题考查了物质之间的反应。铁与氯气反应可生成氯化铁,氯化铁与铁反应可生成氯化亚铁,氯化亚铁与铝单质反应可生成铁单质,故A正确,不选。氢氧化钠与过量二氧化碳反应可生成碳酸氢钠,碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应可生成碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应可生成氢氧化钠,故B正确,不选。铝不能通过一步反应生成氢氧化铝,故C错,选C。氯化镁与氢氧化钠反应可生成氢氧化镁,氢氧化镁受热分解为氧化镁,氧化镁与盐酸反应可生成氯化镁,故D正确,不选。
19.根据下列实验操作和现象所得出的结论不正确的是
【答案】C
【解析】本题考查了实验的设计与评价。硅酸钠水解显碱性,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成硅酸沉淀,现象与结论均合理,故A正确,不选。氧化铝的熔点高,熔化的铝不滴落是因氧化铝包裹在外面,现象与结论均合理,故B正确,不选。滴加酸化,可能将亚硫酸根离子氧化,加氯化钡生成白色沉淀,则该溶液中可能含有SO2−4或SO2−3,或都有,故C错,选C。先滴加氯水,再加少量CCl4,振荡,静置,溶液分层, 下层为橙红色,则氯气氧化溴离子生成溴单质,则溶液中含有Br,故D正确,不选。
20.(2013·湖北孝感二模)下列实验与对应示意图的关系正确的是
﹣
【答案】C
+
【解析】向NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸, 发生反应的离子方程式为AlO−2+H+H2O
A l(OH)3↓、Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O,形成沉淀与沉淀溶解所消耗的盐酸
H2O碱性很弱,不能溶解Al(OH)3,B错误。Ba(OH)2溶的体积之比为1∶3,A错误。NH3·
3+3+3+-2+2−液加入明矾中,SO2−4和Al均能够形成沉淀,Al先沉淀完全:2Al+6OH+3Ba+3SO4
2− 2Al(OH)3↓+3BaSO4↓;再加入Ba(OH)2,SO2−4继续沉淀,而Al(OH)3溶解,当SO4完
全沉淀时,Al(OH)3恰好完全溶解:Ba2++2OH-+2Al(OH)3+SO2−4
BaSO4↓+2AlO−2+4H2O,C正确。向澄清石灰水中通入CO2至过量,先形成沉淀,
后沉淀溶解:Ca2++CO2+2OH- Ca2++2HCO−3,D错误。
21.将Na、Mg、Al三种金属各0.3mol分别投入100mL 0.5mol/L稀硫酸中充分反应,
CaCO3↓+2H2O,CaCO3+CO2+H2O
则在标准状况下生成的氢气的体积比是 A.1:1:1 【答案】C
【解析】本题考查了钠、镁、铝的性质及有关计算。Na、Mg、Al三种金属各0.3mol,100mL 0.5mol/L稀硫酸的物质的量为0.05mol,很明显三种金属均过量,与硫酸溶液产生的氢气应按H2SO4的物质的量计算,即0.05mol,而过量的金属钠还可以继续与水反应生成氢气,即钠反应生成的氢气与其本身的物质的量有关,2Na~H2↑ ,根据关系式可知钠生成的氢气为0.15mol,则则在标准状况下生成的氢气的体积比就是物质的量之比为:0.15:0.05:0.05=3:1:1,故该题选C。
+2−22.某溶液中可能含有H+、Na+、NH4、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO2−4、CO3等离子。当向
B.1:2:3 C.3:1:1 D.6:3:2
该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量(n)随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示,下列说法正确的是
+A.原溶液中含有的阳离子是H+、NH4、Mg2+、Al3+
+B.原溶液中一定含有SO2−4和Na
C.反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO4
D.原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1:1 【答案】D
【解析】本题考查了离子的检验。根据图象第一段,沉淀不是马上出现,可知一定有氢离子,酸碱中和反应是一切反应的优先反应,生成沉淀在后面溶解一部分,一定有铝离子,根据第三段,和氢氧化钠反应的离子不产生沉淀,证明是铵根离子,根据坐标得生成沉淀用了6体积的氢氧化钠,其中溶解氢氧化铝用了一体积的氢氧化钠,所以形成氢氧化铝用了三体积的氢氧化钠,解题图象第二段和最后剩余沉淀的量,可以知道氢氧化铝的沉淀量和另一沉淀的量是相等的,还有三体积的氢氧化钠一定是被三价铁离子消耗,所以一定含有三价铁离子,一定不含碳酸根离子和镁离子,即原溶液中含有的阳离子是
+H+、NH4、Fe3+、Al3+,故A错。根据A的推断,解题图象第二段和最后剩余沉淀的量,
可以知道氢氧化铝的沉淀量和另一沉淀的量是相等的,即一定是三价铁离子,一定不含
+有镁离子,所以含有的阳离子是H+、NH4、Fe3+、Al3+,一定不含碳酸根离子,根据溶
液呈电中性可知,溶液中一定有阴离子SO2−4,不能确定钠离子是否存在,故B错。根据溶液中的离子的存在情况可知道,钠离子不一定存在,所以最后溶液中含有的溶质不一定为Na2SO4,故C错。根据坐标得生成沉淀用了6体积的氢氧化钠,其中氢氧化铝溶解用了1体积的氢氧化钠,所以形成氢氧化铝用了3体积的氢氧化钠,还有3体积的氢氧化钠一定是被三价铁离子消耗,原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1:1,故D正确。
二、填空题:共3题
23.Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO−某河道两旁有甲乙两厂,它们排放的工业废水中含有K+、3
六种杂质离子,甲厂的废水是无色透明的,乙厂的废水有明显的颜色。 (1)乙厂的废水有明显的 色。
(2)甲厂的废水中所含的三种离子是 。
(3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可使废水中的部分离子转化为 沉淀,过滤所得的废水中主要含 ,可用来浇灌农田。(填化学式) 【答案】(1)黄色 (2)OH—、 Cl—、K+ (3)Fe(OH)3、AgCl ,KNO3
【解析】本题考查了常见离子的检验和离子共存。甲厂的废水是无色透明的,乙厂的废水有明显的颜色,则Fe3+存在于乙厂的废水中,根据离子能否共存可知,OH-存在于甲厂的废水中,而Ag+与OH-不能共存,则Ag+存在于乙厂的废水中,而可溶性银盐只有
+--银,则NO−3也存在于乙厂的废水中,Ag与Cl不能共存,则Cl存在于甲厂的废水
中,根据电解质溶液呈电中性,则K+存在于甲厂中,因此,甲厂废水含有:K+、Cl-、OH-,乙厂的废水含有Ag+、Fe3+、NO−3。 (1)因乙厂废水含有Fe3+,故溶液有明显的黄色。
(2)由上述分析可知,甲厂的废水中所含的三种离子是K+、Cl-、OH-。
(3)根据离子能否共存,将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的Fe3+、OH-、Ag+、Cl-化为Fe(OH)3、AgCl沉淀,过滤所得的废水中主要含KNO3,可以用来浇灌农田。
24.在生产生活中,我们会遇到各种各样的化学反应。请按要求回答下列问题:
(1)Na2O2可用作呼吸面具的供氧剂,发生反应的化学方程式为 。
(2)“水玻璃”长期暴露在空气中会变质,这是因为“水玻璃”与空气中的二氧化碳接触,生成了乳白色的凝胶状沉淀(用H2SiO3表示)和碳酸钠的缘故。写出反应的离子方程式 。
(3)氯气是一种重要的化工原料。
①实验室通常用氢氧化钠溶液吸收氯气,写出反应的离子方程式 。
②漂白粉的有效成分是 (填化学式);实验室也可用漂白粉与浓盐酸在常温下制备氯气,写出反应化学方程式 ;若产生3.36L氯气(标准状况),则转移的电子数为 ,被氧化的HCl的物质的量 。 【答案】(1) 2Na2O2+2CO2(2)SiO2−3+H2O+CO2(3)①Cl2+2OH-2Na2CO3+O2
H2SiO3↓+CO2−3 Cl-+ClO-+H2O
CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
②Ca(ClO)2; Ca(ClO)2+4HCl(浓)0.15NA 0.15mol
【解析】本题考查了化学方程式、离子方程式的书写及氧化还原反应的计算。(1)Na2O2可用作呼吸面具的供氧剂,因过氧化钠与与人呼出的二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,生成的氧气可供给呼吸,发生反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2。
(2)水玻璃为硅酸钠的水溶液,与空气中的二氧化碳反应可生成硅酸和碳酸钠,反应的离子方程式为:SiO2−3+H2O+CO2
H2SiO3↓+CO2−3。
(3) ①氯气可与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。
②漂白粉是次氯酸钙和氯化钙的混合物,有效成分为次氯酸钙,可与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气和氯化钙、水,反应的化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)
CaCl2
+2Cl2↑+2H2O,由化学方程式可知,生成2mol氯气,转移2mol电子,被氧化的HCl的物质的量为2mol,故若产生3.36L氯气(标准状况),即0.15mol,则转移的电子数为0.15NA,被氧化的HCl的物质的量0.15mol。
25.铁、铜是常见的金属元素,回答下列问题:
(1)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。①写出该反应的离子方程式 。
(2)向含有氯化铁、氯化铜的溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后,下列情况可能出现的是 (填字母);
a. 不溶物为Fe,溶液中的阳离子只有Fe2+ b. 不溶物为Cu,溶液中的阳离子只有Fe2+ c. 不溶物为Cu,溶液中的阳离子有Fe2+和Cu2+ d. 不溶物为Cu和Fe,溶液中的阳离子有Fe3+和Fe2+ e. 不溶物为Cu和Fe,溶液中的阳离子只有Fe2+
若上述反应后没有固体物质,检验溶液中是否含有Fe2+的最佳试剂是 (填字母),并写出有关反应的离子方程式 。
A.KSCN B.NaOH C.氯水 D.KMnO4 E.H2O2 【答案】(1)2Fe3++Cu
2Fe2++Cu2+
Mn2++ 5Fe3++ 4H2O
2++
(2)b c e ; D,MnO−4+5Fe+8H
【解析】本题考查了铁、铜及化合物的性质。(1) ①氯化铁与铜反应生成氯化亚铁与氯化铁,离子方程式为2Fe3++Cu
2Fe2++Cu2+。
(2)由于铁离子的氧化性大于铜离子,则铁先于铁离子反应,反应的离子方程式为:Fe+2Fe3+
3Fe2+,再与铜离子反应,反应的离子方程式为: Fe+ Cu2+
Fe2++
Cu,如果不溶物为Fe,说明铁过量,则不溶物中会有Cu,溶液中的阳离子只有Fe2+,故a错。不溶物为Cu,则说明加入的铁将铁离子反应完,还有剩余,剩余的铁与铜离子反应,可能铜离子还没有反应完,铁没了,这时溶液中的阳离子有Fe2+和Cu2+,也可能正好与铜离子反应完,这时溶液中的阳离子只有Fe2+,故bc正确。不溶物为Cu和Fe,说明铁过量,则铁将铁离子、铜离子全部反应,这时溶液中的阳离子只有Fe2+,不存在铁离子,故d错,e正确。
若上述反应后没有固体物质,则说明溶液中可能含有铁离子,KSCN不能用来检验亚铁离子,可检验铁离子,故A错。氢氧化钠与铁离子反应生成的可生成红褐色的氢氧化铁沉淀,可将亚铁离子与氢氧化钠反应生成的白色沉淀氢氧化亚铁掩盖住,故B错。氯水和双氧水都是无色的,氯水和双氧水可将亚铁离子氧化为铁离子,但溶液中本身就含有铁离子,故CE错。亚铁离子可与高锰酸钾发生氧化还原反应而是高锰酸钾的紫色退去,
2++故D正确。有关反应的离子方程式为:MnO−4+5Fe+8H
Mn2++ 5Fe3++ 4H2O。
三、实验题:共2题
26.铝土矿的主要成分是Al2O3,含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO。下列是学生甲设计的
从铝土矿中提取铝的工艺流程:
请回答下列问题:
(1)滤渣a ;试剂A______;溶液c中所含的阳离子 。(填化学式) (2)写出铝土矿加入足量NaOH溶液所发生的有关反应化学方程式 。 (3)写出溶液b与试剂B反应生成滤渣c的离子方程 。
(4)学生乙认为可以向溶液a中通入过量的CO2,然后直接将得到的滤渣b煅烧后也可得到Al2O3,而且可以简化上述提取氧化铝的流程。你认为乙同学的看法合理吗?______(填“合理”或“不合理”),理由是: 。(若认为合理该问题可以不回答) (5)电解熔融的氧化铝可制备金属铝:若有0.4mol电子发生转移,则理论上需要氧化铝的质量______。
+【答案】(1)Fe2O3和 MgO HCl或H2SO4 NH4和Na+
(2)Al2O3+2NaOH(3)Al3++3NH3•H2O
2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH
+
Al(OH)3↓+3NH4;
Na2SiO3+H2O;
(4)不合理;Al2O3中含有SiO2杂质; (5)6.8g
【解析】本题考查了从铝土矿中提取铝的工艺流程及有关问题。铝土矿的主要成分是Al2O3,含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO,加入氢氧化钠溶液,Fe2O3、MgO不与氢氧化钠溶液反应,过滤的滤渣a,氧化铝、二氧化硅可与氢氧化钠溶液反应,反应的化学方程式为:Al2O3+2NaOH
2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH
Na2SiO3+H2O,则滤液a
为偏铝酸钠和硅酸钠的混合溶液,偏铝酸钠和硅酸钠的混合溶液中加入过量硫酸或盐酸,偏铝酸钠与过量硫酸或盐酸反应生成氯化铝或硫酸铝,过滤得滤液b,硅酸钠与过量硫酸或盐酸反应生成硅酸,过滤得滤渣b,氯化铝或硫酸铝溶液中加入过量的氨水可得滤渣c为氢氧化铝,滤液c为氯化铵、氯化钠或硫酸铵和硫酸钠。
由上述分析可知,滤渣a为Fe2O3、MgO,试剂A为HCl或H2SO4,溶液c中所含的阳
+
离子为:NH4和Na+。
铝土矿加入足量NaOH溶液所发生的有关反应化学方程式为:Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH
Na2SiO3+H2O。
由上述分析可知,溶液b为氯化铝或硫酸铝,试剂B为氨水,则溶液b与试剂B反应生成滤渣c的离子方程式为:Al3++3NH3•H2O
+
Al(OH)3↓+3NH4。
由上述分析可知,滤液a为偏铝酸钠和硅酸钠的混合溶液,向溶液a中通入过量的CO2,可生成硅酸和氢氧化铝,受热分解为氧化铝和二氧化硅的混合物,得不到纯净的盐氧化铝。
(5)电解熔融的氧化铝可制备金属铝,反应的化学方程式为:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,由化学方程式可知,转移12mol电子,则理论上需要氧化铝的物质的量为2mol,故转移0.4mol电子,则理论上需要氧化铝的质量为0.1×mol×102g/mol=6.8g。
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27.某化学学习小组利用下列药品和实验装置测定镁铝合金中镁的质量分数。
实验药品:7.8g镁铝合金,100mL a mol/L稀硫酸,250mL 5mol/LNaOH。
实验步骤:
①将7.8g镁铝合金与100mL a mol/L稀硫酸在如图所示装置中充分反应至反应完毕,并收集生成的全部气体。
②向b内的混合液中逐滴加入250mL 5mol/L氢氧化钠溶液并充分混合,当氢氧化钠溶液加至180mL时生成的沉淀量最大。 回答下列问题:
(1)仪器b的名称是 。
(2)实验步骤①中,为了使实验测量更准确,反应物 (填“镁铝合金”或“稀硫酸”)应保证过量;反应结束后,读取量筒所呈现的数据时,需要注意三个问题是:一是要 ,二是要调整量筒液面与广口瓶液面相平,三是 。
(3)实验步骤②中,当b内混合液中因滴加氢氧化钠溶液至生成的沉淀量最大时,此时所得溶液中的溶质的化学式是 。 (4)在“a mol/L稀硫酸”中的a的值为 。
(5)经正确读数方法读取,实验步骤①得到的气体为8.96L(标准状况下),则合金中镁的质量分数为 。(保留小数点后一位数) 【答案】(1)圆底烧瓶
(2)稀硫酸 冷却到室温,读数时视线要与量筒内液体的凹液面最低处保持水平 (3)Na2SO4 (4)4.5 (5)30.8%
【解析】本题考查了镁、铝的化学性质。(1)仪器b的名称是圆底烧瓶。
(2) 实验步骤①中,为了使实验测量更准确,镁铝合金必须全部溶解,所以反应物稀硫酸应保证过量,反应结束后,读取量筒所呈现的数据时,需要注意三个问题是:一是要
冷却到室温,二是要调整量筒液面与广口瓶液面相平,三是读数时视线要与量筒内液体的凹液面最低处保持水平。
(3)实验步骤②中,当b内混合液中因滴加氢氧化钠溶液至生成的沉淀量最大时,,发生的反应为:过量硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,硫酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硫酸钠,硫酸铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝和硫酸钠,故此时所得溶液中的溶质的化学式是Na2SO4。
(4) 由已知:向b内的混合液中逐滴加入250mL 5mol/L氢氧化钠溶液并充分混合,当氢氧化钠溶液加至180mL时生成的沉淀量最大,当沉淀大最大值时,硫酸中的硫酸根离子恰好与氢氧化钠中的钠离子结合为硫酸钠,则硫酸的物质的量为:
0.18L×5mol/L
2
=0.45mol,硫酸的浓度为:
0.45mol0.1L
=4.5mol/L。
(5)设镁的物质的量为x,铝的物质的量为y,则24x+27y=7.8,由关系式:Mg~H2↑,2Al~3H2↑可得:x+1.5y=22.4,解得x=0.1mol,y=0.2mol,则合金中镁的质量分数为:
0.1mol×2.4g/mol
7.8g
8.96
×100%=30.8%。
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