題目列表(包括答案和解析)

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21.(12分)蛇紋石礦可以看做MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成。由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示

(1)蛇紋石加鹽酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,還含有的金屬離子是________________。

氫氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
開(kāi)始沉淀pH
1.5
3.3
9.4

(2)進(jìn)行Ⅰ操作時(shí),控制溶液pH=7-8(有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見(jiàn)上表)

Ca(OH)2不能過(guò)量,若Ca(OH)2過(guò)量可能會(huì)導(dǎo)致______溶解、________沉淀。

(3)從沉淀混合物A中提取紅色氧化物作顏料,先向沉淀物A中加入________(填入物質(zhì)的化學(xué)式),然后____________________(依次填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)操作名稱)。

(4)物質(zhì)循環(huán)使用,能節(jié)約資源。上述實(shí)驗(yàn)中,可以循環(huán)使用的物質(zhì)是____________________(填寫(xiě)物質(zhì)化學(xué)式)。

(5)現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),確定產(chǎn)品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值,請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟(可用試劑:濃硫酸、堿石灰):

①樣品稱量 ②高溫分解、踎_______________________________________________

④____________________________、軲gO稱量

(6)18.2 g產(chǎn)品完全分解后,產(chǎn)生6.6 g CO2和8.0 g MgO,由此可知,產(chǎn)品的化學(xué)式中:a=____________________,b=________________,c=______________。

[解析] (1)四種氧化物中只有SiO2不溶于鹽酸。MgO+2HCl===MgCl2+H2O;Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O。

(2)由沉淀表可知控制pH=7-8時(shí),F(xiàn)e3+、Al3+均與Ca(OH)2生成Fe(OH)3、Al(OH)3。若Ca(OH)2過(guò)量,堿性增強(qiáng),pH>9.4時(shí),Mg2+會(huì)變?yōu)镸g(OH)2沉淀,而又會(huì)發(fā)生Al(OH)3+OH===AlO+2H2O使Al(OH)3溶解。

(3)沉淀物A為Fe(OH)3與Al(OH)3,由其性質(zhì)可知,要分離出紅色氧化物顏料為Fe2O3,則需加過(guò)量NaOH,將Al(OH)3溶解,然后依據(jù)固液分離和固體灼燒的方法回答,發(fā)生2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O反應(yīng)而得。

(4)Ⅱ中生成的沉淀B為CaCO3,高溫煅燒可生成CO2,2Mg(HCO3)2Mg2(OH)2CO3+3CO2↑+H2O也產(chǎn)生CO2,可循環(huán)利用。

(5)見(jiàn)答案

(6)據(jù)元素守恒可知:n(CO2)=n(MgCO3)==0.15 mol。鎂元素守恒可知:n[Mg(OH)2]=n(MgO)-n(MgCO3)=-0.15 mol=0.05 mol。根據(jù)前后質(zhì)量守恒可求n(H2O)=0.15 mol,則abc=3∶1∶3,即為最小整數(shù)比,可得。

[答案] (1)Fe3+、Al3+ 

(2)Al(OH)3 Mg(OH)2

(3)NaOH或Ca(OH)2 過(guò)濾、洗滌、灼燒 

(4)CaCO3或CO2

(5)③用濃硫酸吸收水蒸氣、芊Q量堿石灰吸收CO2前后的質(zhì)量 (6)3 1 3

試題詳情

20.(12分)粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

①取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng),產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成;

②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L1鹽酸中,得溶液C;

③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng),放出1.12 L(標(biāo)況)氣體,同時(shí)生成溶液D,還殘留有固體物質(zhì)B;

④用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí),溶液D不變色。

請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>

(1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是____________________,產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。

(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________

________________________________________________________________________。

(3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是______________________________________

________________________________________________________________________。

(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L,則該溶液中c(Mg2+)為_(kāi)_______,c(Fe2+)為_(kāi)_______。

[答案] (1)加少量KClO3,插上Mg條并將其點(diǎn)燃 Fe

(2)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O MgO+2HCl===MgCl2+H2O

(3)Fe+2H+===Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+===3Fe2+

(4)0.67 mol·L1 2.3 mol·L1

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19.(10分)已知:2Fe3++2I===2Fe2++I2,2Fe2++Br2===2Fe3++2Br。

(1)含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2,此時(shí)被氧化的離子是________,被氧化的離子的物質(zhì)的量分別是______________。

(2)如果向原溶液中通入3 mol Cl2,則被氧化的離子是______________,其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量分別是__________________________________________________________。

(3)若向含a mol FeI2b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2,當(dāng)I、Fe2+、Br完全被氧化時(shí),c為_(kāi)_______(用含a、b的代數(shù)式表示)。

[解析] (1)混合溶液中可被Cl2氧化的離子,n(I)=2 mol,n(Fe2+)=3 mol,n(Br)=4 mol,由于n(Cl2)=2 mol,顯然不能將溶液中具有還原性的離子都氧化,則要按I>Fe2+>Br來(lái)進(jìn)行,被氧化的離子的物質(zhì)的量按得失電子守恒計(jì)算;

(2)原理、方法與(1)同;(3)根據(jù)得失電子守恒2n(Cl2)=3n(FeI2)+3n(FeBr2)

n(Cl2)=

c==1.5(a+b)

[答案] (1)I、Fe2+ 2 mol、2 mol

(2)I、Fe2+、Br 1 mol、3 mol、0.5 mol (3)1.5(a+b)

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18.(12分)室溫下,單質(zhì)A、B、C分別為固體、黃綠色氣體、無(wú)色氣體。在合適反應(yīng)條件下,它們可以按下圖進(jìn)行反應(yīng)。又知E溶液是無(wú)色的,請(qǐng)回答:

(1)A是________,B是________,C是________。(請(qǐng)?zhí)罨瘜W(xué)式)

(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為:____________________________________________。

(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為:____________________________________________。

(4)反應(yīng)④的化學(xué)方程式為:____________________________________________。

[解析] B為黃綠色氣體,則B為Cl2,C為無(wú)色氣體,且能與Cl2反應(yīng),產(chǎn)物為E,E溶于水后又能和固體A反應(yīng),重新生成無(wú)色氣體C,初步推測(cè)C為H2,E為HCl,A為金屬單質(zhì)。F為金屬氯化物。據(jù)F+BD。而D是A和Cl2反應(yīng)得到的金屬氯化物,推斷A為變價(jià)金屬(Fe或Cu),結(jié)合A與鹽酸反應(yīng)能制取H2,故A為Fe,B為Cl2,C為H2,其他物質(zhì)依次可推出。

[答案] (1)Fe Cl2 H2

(2)2Fe+3Cl22FeCl3

(3)Fe+2HCl===FeCl2+H2

(4)2FeCl2+Cl2===2FeCl3

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17.(6分)某地污水中含有Zn2+、Hg2+、Fe3+、Cu2+4種陽(yáng)離子。甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的從該污水中回收金屬銅的方案如下圖所示:(提示:Zn(OH)2溶于NaOH溶液)。

甲 +NaOH溶液,過(guò)濾①△②+H2,△③

乙 △②+H2,△③

丙 +過(guò)量鐵粉,過(guò)濾①+稀鹽酸,過(guò)濾②

△③++H2,△④

(1)三種實(shí)驗(yàn)方案中能制得純凈銅的方案是________。

(2)在能制得純凈銅的方案中,會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染的操作步驟是________,污染原因是________________________________________________________________________,

改進(jìn)方法是__________________________________________________________。

[解析] 甲方案污水中加NaOH所得溶液中存在Cu2+、Fe3+、Hg2+的氫氧化物,加熱分解后得到Fe2O3、CuO,用H2還原后制得的Cu不純凈,且產(chǎn)生汞蒸氣污染環(huán)境。

乙方案加入過(guò)量鐵粉所得殘?jiān)袝?huì)殘留鐵,直接加熱,還原所制得的銅不純,同時(shí)產(chǎn)生Hg的污染。

只有丙方案以上兩個(gè)方面均考慮到了,制得的銅是純凈的,但丙方案中會(huì)產(chǎn)生汞蒸氣,有毒,污染環(huán)境,應(yīng)增加冷凝裝置加以回收、利用。

[答案] (1)丙 (2)③ Hg揮發(fā)變成蒸氣,Hg蒸氣有毒 加上冷凝裝置,將氣態(tài)Hg變成液態(tài)Hg而回收

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16.(2007年江蘇)某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為y mol,其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a,將其全部投入50 mL b mol·L1的硝酸溶液中,加熱使其充分反應(yīng)(假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物)。下列說(shuō)法正確的是

( )

A.若金屬剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金屬又開(kāi)始溶解

B.若金屬全部溶解,則溶液中一定含有Fe3+

C.若金屬全部溶解,且產(chǎn)生336 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則b=0.3

D.當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe3+、Cu2+時(shí),則ab的關(guān)系沒(méi)法確定

[解析] A項(xiàng),溶液中還含有NO。B項(xiàng),F(xiàn)e3+是否含有取決于Fe和HNO3的量。C項(xiàng),溶液中還含有NO。D項(xiàng),由于溶液中只有Fe3+、Cu2+說(shuō)明HNO3足量。故其濃度可由下面兩反應(yīng)求得:Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

[答案] A

第Ⅱ卷 (非選擇題,52分)

試題詳情

15.某研究性學(xué)習(xí)小組探索鎂粉與FeCl3溶液反應(yīng)機(jī)理,做了如下兩組實(shí)驗(yàn):

①將鎂粉投入冷水中,未見(jiàn)明顯現(xiàn)象;

②將鎂粉投入FeCl3溶液中,觀察到有氣泡產(chǎn)生,溶液顏色逐漸變淺,同時(shí)逐漸產(chǎn)生紅褐色沉淀。則下列有關(guān)鎂與FeCl3溶液反應(yīng)的敘述中正確的是

( )

A.鎂只與FeCl3溶液中的Fe3+直接反應(yīng)

B.氣泡是由鎂與FeCl3溶液中的水直接反應(yīng)產(chǎn)生的

C.紅褐色沉淀是由鎂與水反應(yīng)生成的Mg(OH)2與Fe3+反應(yīng)所得到的

D.氣泡是由鎂與FeCl3水解產(chǎn)生的鹽酸反應(yīng)生成的

[解析] FeCl3水溶液呈弱酸性是因?yàn)镕eCl3水解產(chǎn)生鹽酸:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl;而加入鎂粉,Mg和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,故有氣泡產(chǎn)生;溶液顏色變淺是因?yàn)榱碛幸徊糠宙V粉被Fe3+氧化:2Fe3++Mg===2Fe2++Mg2+;紅褐色沉淀的出現(xiàn)是由于Mg與鹽酸反應(yīng),使Fe3+水解平衡正向移動(dòng)的結(jié)果。

[答案] D

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14.下列敘述中,正確的是

( )

A.在船舶的外殼裝上銅塊可防止其發(fā)生電化學(xué)腐蝕

B.MnO2、FeCl3和CuSO4都可加快H2O2的分解速率

C.FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液加熱蒸干、灼燒都得到Fe2O3

D.用惰性電極分別電解CuCl2溶液和MgCl2溶液分別得到單質(zhì)Cu和Mg

[解析] 船舶的外殼裝上銅塊形成原電池,鐵作為負(fù)極而被腐蝕,A錯(cuò);FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液加熱蒸干、灼燒分別得到Fe2O3、Fe2(SO4)3,C錯(cuò);用惰性電極電解MgCl2溶液得到Mg(OH)2、H2和Cl2,D錯(cuò)。

[答案] B

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13.如右圖所示,向一定量的鐵粉中加入一定體積12 mol·L1的硝酸,加熱充分反應(yīng)后,下列微粒在體系中一定大量存在的是

①NO、贔e3+、跦+、躈O、軳O2

A.只有①              B.①⑤

C.②④⑤            D.①②③⑤

[解析] 題中給出的12 mol·L1的硝酸是濃硝酸,如果鐵少則生成Fe3+,如果鐵過(guò)量則生成Fe2+,溶液中一定有NO,燒瓶中的氣體一定有NO2,H+、NO不一定有。

[答案] B

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12.FeCl3溶液與下列物質(zhì)的反應(yīng),其中與Fe3+的水解無(wú)關(guān)的一組是

( )

①紫色石蕊試液、诘饣洝、壑蠓械恼麴s水 ④硫化氫、荼椒逾c溶液、捭~粉 ⑦小蘇打溶液、噫V粉

A.②④⑧              B.①②④

C.③⑧                D.②④⑤⑥

[解析] Fe3+水解呈酸性,使紫色石蕊試液顯紅色;I與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Fe3++2I===2Fe2++I2,與Fe3+的水解無(wú)關(guān);Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,與Fe3+的水解有關(guān);H2S與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng),與Fe3+的水解無(wú)關(guān);苯酚鈉遇Fe3+顯紫色,與Fe3+的水解無(wú)關(guān);Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,與Fe3+的水解無(wú)關(guān);小蘇打溶液中的HCO與Fe3+發(fā)生雙水解;鎂粉加入到FeCl3溶液中有氣泡冒出,這是因?yàn)镕e3+水解顯酸性。故與Fe3+的水解有關(guān)的是①③⑦⑧,無(wú)關(guān)的是②④⑤⑥。

[答案] D

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