11.2n二、填空题
16.钠和铝是两种重要的金属。请根据钠与铝的性质回答下列问题:(1)将一小块金属钠投入水中,可观察到的实验现象是____________;(2)钠在自然界中最主要的存在形式是__________;
(3)相同质量的钠在下列哪种情况下产生的氢气最多_________;
A.放在水中 B.放在足量盐酸中 C.放在足量CuSO4溶液中 D.用刺有小孔的铝箔包好放入足量水中
(4)铝分别与足量的NaOH溶液和盐酸反应,若两个反应在相同状况下放出等量的气体,则反应中消耗的NaOH和HCl物质的量之比为_________;(5)常温下铝具有较强的抗腐蚀性,主要原因是__________;(6)将铝片投入到下列溶液中,铝片不溶解的是______
A.NaOH溶液 B. NaCl溶液 C. H2SO4溶液 D.HCl溶液17.按要求进行计算,直接写出计算结果:
(1)含0.3 mol Al3+的Al2(SO4)3溶液中所含的SO42-的物质的量是___________。(2)10.8gR2O5中氧原子的数目为3.01×1023,则元素R的相对原子质量为__________;(3)A、B两种金属元素的相对原子质量之比是8:9。将两种金属单质按物质的量之比为
3:2组成1.26g混合物。将此混合物与足量稀硫酸溶液反应,放出1.344L(标准状况)氢气。若这两种金属单质在反应中生成氢气的体积相等,则A的相对原子质量是__________
(4)同温同压下,某容器充满氧气重116g,若充满二氧化碳重122g,现充满某气体重114g,则该气体的摩尔质量为__________
(5)标准状况下,3.4g NH3的体积为______L;它与标准状况下_______ L H2S含有相同数目的氢原子。
(6)已知CO、CO2混合气体的质量共11.6g,在标准状况下的体积为6.72L,则混合气体中CO的质量为_______ g;CO2在相同状况下的体积为_______L。
(7)由CH4和O2的组成的混和气体,在标况下的密度是H2的14.5倍。则该混合气体中CH4和O2的体积比为_______。
(8) Fe、Mg、Al分别与盐酸反应(结果可用分数表示):
①若盐酸足量,等物质的量的Fe、Mg、Al产生H2的质量之比为________。
②若盐酸足量,等质量的Fe、Mg、Al产生H2的质量之比为________,溶液增重的质量之比为________。
18.写出下列四个反应的方程式:
(1)铁和水蒸气的反应___________(写出化学方程式)。(2)过氧化钠和二氧化碳的反应___________(写出化学方程式)。(3)铝和氢氧化钠溶液的反应___________(写出离子方程式)。(4)氧化铝与氢氧化钠反应_____________(写出离子方程式)。
19.工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题:
(1)写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式__________________________。步骤①中加入足量铁屑的目的是______________。
(2)工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法(剑桥法)生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应为_______________。
(3)步骤②的离子方程式是____________________________,所得副产品主要是__________(填化学式)。
(4)步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度,原因是_____________________。(5)乳酸可由乙烯经下列步骤合成:
上述合成路线的总产率为60%,乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%,则生产468 kg乳酸亚铁晶体(M=234 g/mol)需要标准状况下的乙烯________m3。20.铁是应用最广泛的金属,铁的氯化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)在实验室中,FeCl2可用铁粉和___(填名称)反应制备。
(2)Fe3O4可用多种方法制得,其中由一种单质和一种化合物通过化合反应制备的化学方程式为___。
(3)实验室在制备Fe(OH)2时必须隔绝空气,否则发生的现象是___,对应的化学方程式为___。
(4)红砖是用黏土高温烧结而成的,因其含有Fe2O3呈红色或棕红色而得名,常用作建筑材料。请设计一个简单实验证明红砖中含有Fe3+:___。
(5)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,实验测得n(Fe):n(C1)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为___。
(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为:___。三、推断题
21.排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+,为了减少环境污染,变废为宝,利用废铁屑制得Fe2O3、Al2O3和金属Cu,过程如下。
请回答:
(1)固体A的成分是________________(填化学式)。(2)溶液B中的金属阳离子有___________________。(3)试剂G是__________________(填名称)。
(4)B→D反应的离子方程式是_________________________。(5)溶液E焰色反应呈黄色,试剂H是__________________。
22.由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A是常温下的气态单质,X是Na2CO3,则D与A的水溶液反应的化学方程式为:_____________________________________。
(2)若E为难溶于水的白色沉淀,B与X的反应是中学化学中重要的化工反应:写出D与水反应所得的稀溶液与铜片反应的离子方程式________________________。(3)若D为白色沉淀,且与A的摩尔质量相等,
(a)A的电子式__________。写出X与C反应生成D的离子方程式___________。(b)将NaHCO3分解产生的气体用足量的A充分吸收得到固体混合物甲,将甲溶于VmLCmol·L-的盐酸中,产生无色混合气体乙,溶液呈中性,则A的物质的量为__________mol,混合气体乙的物质的量为___mol。四、实验题
23.某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度:向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体,假设赤铁矿中杂质不参与反应,请回答下列问题
(1)实验开始时,先进行的操作是___(填序号),其目的是____。
①通入一氧化碳②加热
(2)实验过程中观察到装置A中玻璃管内发生的现象___;
(3)写出B装置发生的化学反应方程式是____;装置C的作用是___。(4)从环境保护的角度看本实验存在的缺陷是___。
(5)实验前称量赤铁矿的质量为20g。通入足量的一氧化碳完全反应后B装置总质量增加了13.2g,则赤铁矿中氧化铁的纯度为___。
24.某工业矿渣中主要含有Cu2O,还有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2,从该矿渣中提取铜的操作流程如下:(已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O)
(1)固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为该反应物的一种重要用途为
(2)滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+,理由是涉及的离子方程式为(不必书写Cu2O与盐酸的反应)
、
检验滤液A中Fe2+的试剂为
。
。
。
。
。
(3)若将滤液C中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最佳试剂为A.氢氧化钠溶液
B.硫酸溶液
C.氨水
(填序号)。
D.二氧化碳
金属E与固体F某一成分发生的反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程为五、计算题
25.加碘食盐是含KIO3的食盐,其中KIO3可由反应KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl制取。市面上销售的加碘食盐中的碘元素含量为20~50mg/kg。请计算:制取1000kg含碘元素25.4mg/kg的加碘食盐,需要消耗Cl2的体积是多少___?(标准状况)26.设NA表示阿伏伽德罗常数。
(1)已知一个NO、NO2分子的质量分别是a g、b g,则氧原子的摩尔质量是(用含a、b数字的式子表示)_______,10 g NO2物质的量为(用含a、b数字的式子表示)____。(2)已知H2+Cl2
2HCl,在某密闭容器中使NA个Cl2与2molH2充分反应后,容器中。
气体分子数目为多少个?_________此时气体总质量是多少?________。
参
1.D 2.D 3.A 4.C 5.A 6.D 7.C 8.C 9.A 10.B 11.A 12.C 13.C 14.D 15.D16.略
氯化钠 D 1:3
常温下铝表面能形成一层致密的氧化铝薄膜 B
17.0.45 14 24 28g/mol 4.48 6.72 2.8 4.48 3:13 2:2:3
111::2812927118::28129
18.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑Al2O3+2OH-= 2AlO2-+H2O19.TiO2++3H2O
H4TiO4+2H+
将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,消耗溶液中的H+促进TiO2+
防止
水解 TiO2+4e-=Ti+2O2- Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O (NH4)2SO4Fe2+被空气中的氧气氧化 165.9
20.稀盐酸或氯化铁溶液 6FeO+O22Fe3O4(或4Fe2O3+Fe3Fe3O4)色,最终变为红褐色沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
白色沉淀迅速变为灰绿
将样品粉碎,用盐酸浸泡后取
上层清液,滴加KSCN溶液后显红色 10% 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O21.Fe、Cu Fe2+、Al3+
稀盐酸或稀硫酸 2Fe2++ Cl2= 2Fe3++ 2Cl— NaOH溶液
22.NaHCO3+Cl2=NaCl+CO2↑+HClO 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 5VC×10-423.①
防止发生爆炸
5VC×10-4mol<n(乙)<7.5VC×10-4mol
防止空气中
固体由红色变成黑色 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
的二氧化碳进入装置B中影响赤铁矿中氧化铁纯度的测定空气,没有尾气处理装置 80%24.(6分)
未反应完的一氧化碳会污染
(1)SiO2+ 2NaOH===Na2SiO3+ H2O;作光导纤维(或压电材料;或光学仪器等)(2)Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后,全部转化为Fe2+。Fe2O3+ 6H+===2Fe3++ 3H2O; Cu + 2Fe3+===Cu2++ 2Fe2+;硫溶液和新制氯水(3)D;2Al +Fe2O325.13.44L26.(b-a)NA mol/L
2Fe + Al2O3
10
mol 3NA 75 gbN?
A