高一上学期12月份月考化学试题
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山东省山东师范大学附属中学2020-2021学年高一上学期12
月份月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生活密切相关。
下列情况会对人体健康造成较大危害的是
A .FeSO 4作补血剂时可与维生素C 同时服用增强药效
B .用SO 2漂白食品
C .用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢
D .用小苏打(NaHCO 3)发酵面团制作馒头
2.下列实验现象与氧化还原反应有关的是
A .SO 2通入品红溶液中,溶液褪色,加热后又恢复红色
B .向FeCl 3溶液中滴加淀粉KI 溶液,溶液变蓝
C .向Fe 2(SO 4)3溶液中滴加NaOH 溶液,生成红褐色沉淀
D .二氧化碳通入石灰水中变浑浊,继续通入又变澄清
3.下列关于Na 2CO 3和NaHCO 3性质的说法错误的是
A .热稳定性:NaHCO 3<Na 2CO 3
B .与同浓度盐酸反应产生二氧化碳的速率:NaHCO 3<Na 2CO 3
C .相同温度时,在水中的溶解性:NaHCO 3<Na 2CO 3
D .等物质的量浓度溶液的pH :NaHCO 3<Na 2CO 3
4.下图所示的家庭小实验中,主要发生物理变化的是
A .生成炭黑实验
B .净水
C .自制汽水
D .将鸡蛋壳放入醋中 5.某化学兴趣小组进行如下实验:
实验① 向4KMnO 晶体中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体2Cl ;
实验② 向2FeCl 溶液中通入少量实验①中产生的2Cl ,溶液变为黄色;
实验③ 取实验②中生成的溶液滴在淀粉KI 试纸上,试纸变为蓝色。
下列判断正确的是( )
A .上述实验证明氧化性:3+422MnO >Cl >Fe >I -
B .上述实验中,共有两个氧化还原反应
C .2Cl 不能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝
D .实验②证明2Fe +既有氧化性又有还原性
6.在酸性溶液中,能大量共存的离子是
A .Mg 2+、Fe 2+、-
3NO 、Cl -
B .Al 3+、Fe 2+、Cl -、2-4SO
C .K +、Na +、Cl -、-3HCO
D .Na +、Ba 2+、-3NO 、2-4SO
7.设N A 为阿伏加德罗常数,则下列说法正确的是
A .1mol FeCl 3形成的Fe(OH)3胶体中,胶体的颗粒数目为N A
B .标准状况下,将22.4 L 氯气溶于足量水中充分反应后,溶液中含有HClO 分子数为N A
C .1molNa 2O 2与水反应时转移电子数约为N A
D .含N A 个H 2SO 4分子的浓硫酸与足量铜反应可制得0.5mol SO 2
8.下列说法中正确的是( )
A .S 在过量的O 2中充分燃烧,可得SO 3
B .除去在Na 2CO 3固体中混有的NaHCO 3的最好办法是通入过量的CO 2
C .鉴别NaHCO 3溶液与Na 2CO 3溶液,可用澄清的石灰水
D .等物质的量Na 2CO 3和NaHCO 3与盐酸反应,消耗HCl 的物质的量之比为2:1 9.类推是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关离子方程式的类推正确的是
A.A B.B C.C D.D
10.不能实现下列物质间直接转化的元素是
单质2
O
→+氧化物
2
H O
→+酸或碱
NaOH HCl
→+或盐
A.碳B.钠C.硫D.铁
二、多选题
11.如图,在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。
则下列有关说法正确的是()
A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.品红试纸、蘸有KMnO4溶液的滤纸均褪色都能证明SO2的漂白性
C.湿润的淀粉KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2
D.NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2
12.油条的做法是将矾、碱、盐按比例加入温水中,再加入面粉搅拌成面团;放置,使面团产生气体,形成孔洞。
放置过程发生反应:
2KAl(SO4)2·12H2O+3Na2CO3=2Al(OH)3↓+3Na2SO4+K2SO4+3CO2↑+21H2O。
下列判断正确的是
A.从物质的分类角度来看,油条配方中的“矾、碱、盐”主要成分均为盐
B.放置过程发生的反应为氧化还原反应
C.放置过程发生的反应中,反应物和生成物均为电解质
CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
D.反应的离子方程式为2Al3++32-
3
13.如图所示的实验,发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色。
若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeSO4溶液,溶液呈血红色。
判断下列说法中不正确的是
A.该条件下H2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质
B.该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2
C.酸性FeSO4溶液中加入双氧水的离子反应为:Fe2++H2O2+2H+=Fe3++2H2O D.将烧杯中溶液换成KI-淀粉溶液也能验证生成物具有还原性
14.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六种粒子。
其中N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列判断正确的是()
A.该反应的还原剂是Cl-
B.消耗1 mol还原剂,转移3 mol电子
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.反应后溶液的酸性明显增强
15.下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.利用图方法验证装置的气密性
B.实验室里利用图装置制备氯气
C.利用图比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
D.利用图制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
三、原理综合题
16.以下是依据一定的分类标准,对某些物质与水反应情况进行分类的分类图。
请根据你所学知识,按要求填空:
(1)上述第一级分类标准(分成A、B组)的依据为:___________。
(2)C组中某一物质常温能与冷水反应,其离子方程式为:_________________。
(3)D组中与水反应时氧化剂和还原剂物质的量之比为1:1的物质,有________(填化学式)。
(4)F组中某一物质的水溶液呈弱碱性,用电离方程式表示呈弱碱性的原因:
________。
(5)E组中某一物质的水溶液可使酸性KMnO4溶液褪色,用离子方程式表示褪色的原因:_______________________________________。
四、有机推断题
17.已知A、B、C为中学化学中常见的单质,在室温下A为固体,B和C为气体,向D溶液中加入KSCN溶液后,溶液显红色。
在适宜的条件下可发生如下关系的化学反应。
回答以下问题:
(1)A、B、C分别是什么物质:A______B________C________。
(2)写出D溶液中通入SO2的离子方程式:____________________。
(3)若向含amolFeI2和bmolFeBr2的溶液中通入cmol气体B,当I-、Fe2+、Br-被完全氧化时c为:_____(用a、b表示)。
五、实验题
18.某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸溶液加热反应可制取氯气,他们设计如下实验用于制取氯气并验证其性质。
试回答:
(1)该实验中A部分的装置是___________ (填写字母)。
A部分的装置中发生反应的化学方程式为:___________。
(2)B中的发生反应的离子方程式为____________。
(3)用离子方程式表示C中亚硫酸钠被氧化的主要原因:___________。
请你帮助他们设计一个实验,证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤)__________。
(4)请根据题意画出D处的实验装置图,并注明盛放的物质___________。
19.黄铜矿(主要成分为二硫化亚铁铜:CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,
高温
还可制备硫及铁的化合物。
冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O2
8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。
(1)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)用稀H2SO4浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣,取少量所得溶液,检验溶液中存在Fe3+的方法是_________(注明试剂、现象、结论)。
(3)上述冶炼过程产生大量SO2。
下列处理方案中合理的是_____________(填代号)a 高空排放 b 用于制备硫酸 c 用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d 用浓硫酸吸收
(4)验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO2的方法是________________。
(5)实验室制备,收集干燥的SO2,所需仪器如下。
①其中装置A产生SO2,反应的化学方程式为_______________。
②请按气流方向连接各仪器接口,顺序为a →_____→_______→________→ _______→
f ,装置E中NaOH溶液的作用是____________。
六、填空题
20.将19.20 g Cu 和Fe2O3 的混合物完全溶解在400 mL稀硫酸中,然后向溶液中加铁粉,剩余固体质量与加入铁粉质量的关系如图。
(1)混合物中n(Cu)∶n(Fe2O3)为__________;
(2)稀硫酸的浓度为_____________。
参考答案
1.B
【详解】
A.FeSO4作补血剂时要预防其氧化变质为Fe3+,维生素C具有还原性,能够与Fe3+反应使其变为Fe2+,因此可与维生素C同时服用增强药效,故A对人体健康无害;
B.二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性,能漂白织物、羽毛等,但二氧化硫有毒,所以不能漂白食品,故B由于食物对人体健康有害;
C.醋酸的酸性大于碳酸,所以醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,所以可以用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢(CaCO3),醋酸可做调味品,故A对人体健康无害;D.碳酸氢钠水解而导致其具有弱碱性,能中和面团中的酸,所以可以用小苏打发酵面团制作馒头,故D对人体健康无害;
答案选B。
2.B
【分析】
氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,如发生氧化还原反应,应有元素化合价的变化,结合反应物的性质解答该题。
【详解】
A.二氧化硫的漂白为化合反应生成不稳定的物质,没有发生氧化还原反应,故A不符题意;B.向FeCl3溶液中滴加淀粉KI溶液,FeCl3与KI反应生成使淀粉变蓝的I2,有元素化合价的变化,故B符合题意;
C.Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化铁沉淀,为复分解反应,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故C不符题意;
D.石灰水与二氧化碳反应,为复分解反应,碳酸钙与二氧化碳、水的反应使溶液变澄清,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故D不符题意;
故答案选B。
【点睛】
解答本题时,应掌握每个化学反应的反应原理,从化学反应中元素化合价是否升降的角度进行分析。
3.B
【详解】
A.NaHCO3受热分解2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,而Na2CO3受热不分解,故热稳定性:
NaHCO3<Na2CO3,A正确;
B.与同浓度盐酸反应NaHCO3更剧烈,故产生二氧化碳的速率:NaHCO3>Na2CO3,B错误;C.相同温度时,在水中的溶解性:NaHCO3<Na2CO3,C正确;
D.由于多元弱酸根碳酸根的一级水解远大于二级水解,碳酸钠与碳酸氢钠水解显碱性,故等物质的量浓度溶液的pH:NaHCO3<Na2CO3,D正确;
故答案为:B。
4.B
【详解】
A. 蜡烛的主要成分是石蜡,是C、H两种元素的化合物,炭黑主要成分是C单质,蜡烛燃烧生成炭黑的实验中有新物质产生,发生的是化学变化,A不符合题意;
B. 净水过程,就是分离出水及其中混合的杂质过来,无新物质生成,主要发生物理变化,B 符合题意;
C. 小苏打为NaHCO3,柠檬酸为酸性物质,二者混合,发生复分解反应产生CO2气体,由于有新物质产生,所以发生的是化学变化,C不符合题意;
D. 食醋的主要产生CH3COOH,鸡蛋壳主要成分是CaCO3,由于酸性:醋酸>碳酸,所以醋与鸡蛋壳的主要成分碳酸钙会发生复分解反应,生成CO2气体,由于有新物质生成,所以发生的是化学变化,D不符合题意。
故合理选项是B。
5.A
【详解】
提取题目信息,如表所示:
A .依据氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可以判断氧化性由强到弱的顺序是4232KMnO Cl FeCl I >>>,A 正确。
B .上述实验中,3个反应均是氧化还原反应,B 错误。
C .氯气氧化性强于单质碘,因此2Cl 能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝,C 错误。
D .2Fe +为中间价态,确实既有氧化性又有还原性,但是在实验②中它只做还原剂,只体现还原性,D 错误;
答案选A 。
6.B
【详解】
A .由题干中酸性溶液可知有H +,
H +、Fe 2+、-3NO 三者之间发生氧化还原反应4H ++3Fe 2++-
3NO =3Fe 3++2H 2O ,故A 不合题意;
B .酸性溶液中的H +和Al 3+、Fe 2+、Cl -、2-4SO 均不发生反应能够大量共存,B 符合题意;
C .酸性溶液中的H +与-3HCO 发生反应,H ++-3HCO =H 2O+CO 2↑,故不能大量共存,C 不合题意;
D . Ba 2+与2-4SO 将产生沉淀BaSO 4,故不能大量共存,D 不合题意;
故答案为:B 。
7.C
【详解】
A .由于氢氧化铁胶体为氢氧化铁的聚集体,无法计算氢氧化铁胶体中胶粒的物质的量及数目,故A 错误;
B. 标准状况下,将22.4 L 氯气溶于足量水中充分反应后,溶液中含有HClO 分子数为小于N A ,因为氯气与水反应是可逆反应,氯气不可能完全转化,故B 错误;
C .1mol 过氧化钠与水反应生成0.5mol 氧气,转移了1mol 电子,转移电子数约为N A ,故C 正确;
D. 含N A 个H 2SO 4分子的浓硫酸随着反应的进行,硫酸被消耗,浓度逐渐降低,变成稀硫酸,与铜不反应,所以生成的二氧化硫小于0.5mol ,故D 错误;
故选:C 。
8.D
【解析】
【详解】
A.S在过量的O2中燃烧生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,二氧化硫在催化作用下可生成三氧化硫,故A错误;
B.碳酸氢钠不稳定,加热易分解,应用加热的方法除杂,故B错误;
C.二者都与石灰水反应生成沉淀,应加入氯化钙鉴别,故C错误;
D.NaHCO3和Na2CO3都与盐酸反应生成二氧化碳气体:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl=NaCl +H2O+CO2↑,等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,放出CO2体积相等,消耗HCl的物质的量之比为2:1,故D正确;
故选D。
9.B
【详解】
A.铁排在金属铜的前面,金属铁可以将金属铜从其盐中置换出来,但是活泼金属钠和盐的反应一定是先和盐中的水反应,不会置换出其中的金属,故A错误;
B.NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应至中性,需要溶液中的氢离子和氢氧根离子恰好反应生成水,离子方程式为2H++SO42−+Ba2++2OH−=BaSO4↓+2H2O,故B正确;
C.氯气与Ca(OH)2悬浊液能够直接发生反应,而氯气通入到碳酸钙悬浊液中,先与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸与碳酸钙反应生成水、二氧化碳和氯化钙,离子方程式为:
Cl2+CaCO3+2H2O═Ca2++2Cl−+2HClO+CO2↑,故C错误;
D.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2,二氧化硫具有还原性,被次氯酸根离子氧化,离子方程式为:Ca2++2ClO−+SO2+H2O=CaSO4+H++Cl−+HClO,故D错误;
答案选B。
10.D
【详解】
A、碳在氧气中燃烧生成CO2,CO2溶于水生成碳酸,碳酸和氢氧化钠反应生成碳酸钠或碳酸氢钠,A正确;
B、钠与氧气反应可以生成氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,B正确;
C、硫在氧气中燃烧生成SO2,SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸与氢氧化钠反应生成亚硫酸
钠或亚硫酸氢钠,C正确;
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,四氧化三铁不溶于水,D错误;
答案选D。
11.CD
【分析】
Na2SO3晶体和浓H2SO4发生反应产生SO2:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O。
【详解】
A. SO2能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,但不能使它褪色,故A错误;
B. 品红试纸褪色,体现了SO2的漂白性,而沾有KMnO4溶液的滤纸褪色,体现了SO2的还原性,故B错误;
C. 氧化性:I2>SO2,所以SO2不能把I-氧化成I2,淀粉KI试纸不变蓝,故C正确;
D. 实验室多余的SO2需用NaOH溶液吸收,防止污染空气,SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O,故D正确。
综上所述,答案为CD。
12.AD
【详解】
A.从物质的分类角度来看,油条配方中的KAl(SO4)2·12H2O、Na2CO3、NaCl都由金属阳离子和酸根阴离子构成,都属于盐类,故A正确;
B.放置过程发生的反应
2KAl(SO4)2·12H2O+3Na2CO3=2Al(OH)3↓+3Na2SO4+K2SO4+3CO2↑+21H2O,没有元素化合价变化,为非氧化还原反应,故B错误;
C.放置过程发生的反应中,生成物CO2为非电解质,故C错误;
D.根据反应方程式
2KAl(SO4)2·12H2O+3Na2CO3=2Al(OH)3↓+3Na2SO4+K2SO4+3CO2↑+21H2O,可知反应的离子CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,故D正确;
方程式为2Al3++32-3
选AD。
13.CD
【详解】
A.烧杯中酸性KMnO4溶液褪色,说明H2燃烧的产物中可能有还原性物质。
若将烧杯中的
溶液换成含有少量KSCN的FeCl2溶液,溶液呈血红色,说明有Fe3+生成,进而说明H2燃烧的产物中可能有氧化性物质,由此说明H2燃烧的产物有还原性和氧化性,A正确;B.H2O2具有氧化性与还原性,遇强氧化剂是表现还原性,遇较强的还原剂是表现氧化性,该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2,B正确;
C.过氧化氢具有氧化性,可在酸性条件下氧化亚铁离子,反应的离子方程式为
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,C错误;
D.KI淀粉溶液中的KI具有还原性,能验证生成物具有氧化性,D错误;
故答案为:CD。
14.BD
【分析】
由曲线变化图可知,随反应进行N2的物质的量增大,故N2是生成物,则NH4+应是反应物,N元素化合价发生变化,具有氧化性的ClO-为反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,则反应的方程式应为3ClO-+2NH4+=N2↑+3H2O+3Cl-+2H+,以此解答该题。
【详解】
A.由上述方程式可知,该反应的还原剂是NH4+,故A错误;
B.N元素化合价由-3价升高到0价,则消耗1 mol还原剂,转移3 mol电子,故B正确;C.由方程式可知,ClO-为氧化剂,还原剂是NH4+,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,故C错误;
D.反应生成H+,溶液的酸性增强,故D正确;
答案选BD。
【点睛】
氮气的物质的量增加,说明氮气是生成物,即由铵根离子发生氧化反应生成氮气,该点是解题关键。
15.AD
【详解】
A.图甲可以利用液差法(两导管液面高度差不变)检验装置的气密性,A项能达到实验目的,故A正确;
B.MnO2和浓盐酸反应制备氯气需要加热,B项不能达到实验目的,故B错误;
C.碳酸钠比碳酸氢钠稳定,所以大试管内加入碳酸钠,小试管内加入碳酸氢钠,大试管温度高,小试管温度低,碳酸氢钠受热分解,而碳酸钠受热不分解,才能比较碳酸钠和碳酸氢钠
的热稳定性,故C错误;
D.图丁煤油可以隔绝空气,所以能制备Fe(OH)2并能较长时间观察到白色,故D正确;
故选:AD。
16.是否属于氧化还原反应(或是否有电子转移或是否有化合价变化)
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑Cl2、Na2O2NH3·H2ONH4++OH—
5H2SO3+2MnO4-=5SO42-+2Mn2++4H++3H2O
【分析】
(1)依据图表变化和物质分类分析变化判断;
(2)钠在常温时能与冷水反应;
(3)根据反应中元素的化合价变化结合方程式分析判断;
(4)氨水呈弱碱性是因为一水合氨存在电离平衡电离出氢氧根离子;
(5)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质具有还原性,据此判断。
【详解】
(1)溶于水分成AB两组的依据,分析反应过程可知,NH3、Na2O、SO2、CO2溶于水发生化合反应生成对应酸或碱,是非氧化还原反应;Cl2、Na、Fe、Na2O2、NO2,与水发生的是氧化还原反应,所以分类的依据为是否发生氧化还原反应;
(2)钠在常温时能与冷水反应,反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O =2Na++2OH-+H2↑;
(3)Cl2、Na、Fe、Na2O2、NO2溶于水反应发生的是氧化还原反应,Cl2+H2O=HCl+HClO 是氯气自身氧化还原,氧化剂和还原剂物质的量之比为1:1;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中水是氧化剂,钠是还原剂,氧化剂和还原剂物质的量之比为1:1;3Fe+4H2O Fe3O4+4H2中水是氧化剂,铁是还原剂,氧化剂和还原剂物质的量之比为4:3;2Na2O2+2H2O=
4NaOH+O2↑中过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,氧化剂和还原剂物质的量之比为1:1;3NO2+H2O=2HNO3+NO中二氧化氮自身氧化还原反应,氧化剂和还原剂物质的量之比为1:2;所以水既不是氧化剂也不是还原剂的D组物质包括Cl2、Na2O2、NO2,其中氧化剂和还原剂物质的量之比为1:1的物质是Cl2、Na2O2;
(4)F组物质中某一物质的水溶液呈弱碱性是氨气,氨水呈弱碱性是因为一水合氨存在电离平衡,电离出氢氧根离子,电离方程式为NH3·H2ONH4++OH—;
(5)E组中某一物质的水溶液可使酸性KMnO4溶液褪色,说明具有还原性,应该是亚硫酸,
反应的离子方程式为5H2SO3+2MnO4-=5SO42-+2Mn2++4H++3H2O。
17.铁(Fe)氯气(Cl2)氢气(H2)2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+2Fe2++4H+3 2
(a+b)
【分析】
A、B、C为中学化学中常见的单质,在室温下A为固体,B和C为气体,A、B发生反应产生D,向D溶液中加入KSCN溶液后,溶液显红色,说明D中含有Fe3+,所以A是Fe,B是Cl2,D的FeCl3,FeCl3有氧化性,与铁发生反应会产生氯化亚铁,向FeCl3溶液中加入Fe发生反应:2FeCl3 +Fe=3FeCl2;F是FeCl2,FeCl2具有还原性,向FeCl2溶液中通入氯气,发生反应:2FeCl2+ Cl2=2FeCl3。
B、C发生反应产生E。
E溶液与Fe发生反应产生气体C和FeCl2,则C是H2,E的HCl;据以上分析解答。
【详解】
A、B、C为中学化学中常见的单质,在室温下A为固体,B和C为气体,A、B发生反应产生D,向D溶液中加入KSCN溶液后,溶液显红色,说明D中含有Fe3+,所以A是Fe,B是Cl2,D的FeCl3,FeCl3有氧化性,与铁发生反应会产生氯化亚铁,向FeCl3溶液中加入Fe发生反应:2FeCl3 +Fe=3FeCl2;F是FeCl2,FeCl2具有还原性,向FeCl2溶液中通入氯气,发生反应:2FeCl2+ Cl2=2FeCl3。
B、C发生反应产生E。
E溶液与Fe发生反应产生气体C和FeCl2,则C是H2,E的HCl;
(1)根据上述分析可知A是Fe;B是Cl2;C是H2;
(2)FeCl3有强的氧化性,而SO2具有还原性,二者在溶液会发生氧化还原反应,产生氯化亚铁和硫酸,反应的离子方程式是:2Fe3++SO2+2H2O==SO42-+2Fe2++4H+;
(3)若向含amolFeI2和bmolFeBr2的溶液中通入cmol气体B,I-、Fe2+、Br-都有还原性,都可以与氯气发生反应,反应方程式是:2FeI2+ 3Cl2=2FeCl3+ 2I2;2FeBr2+ 3Cl2=2FeCl3+ 2Br2;
amolFeI2反应消耗3
2
a
mol氯气;bmolFeBr2反应消耗
3
2
b
mol氯气,含有当I-、Fe2+、Br-被完
全氧化时c为c=3
2
a
mol+
3
2
b
mol=
3
2
(a+b) mol。
【点睛】
本题通过框图形式考查了铁元素的单质及化合物的性质、氧化还原反应的规律及计算。
铁是变价金属,与强氧化剂如Cl2、HNO3、KMnO4等反应产生Fe3+,与弱氧化剂如HCl、S、I2反应
产生Fe2+;在进行物质的推断时找到突破口,问题就很容易解决。
对本题来说,A、B两种单质反应产生的D的水溶液遇KSCN溶液后,溶液显红色,证明D溶液中含有Fe3+,从而可推断出A是Fe,B是Cl2,然后根据物质的性质及反应逐一展开。
Cl2有强的氧化性,当溶液中含有多种还原性不同的微粒时,还原性强的首先发生反应,当还原性强的反应完全后,还原性较强的再发生反应。
常见的离子的还原性强弱顺序是:I->Fe2+>Br-,可见,加入的氧化剂的物质的量多少不同,发生的反应不同;同理,同一还原剂遇到多种氧化性的物质时,氧化性强的优先发生反应,然后是氧化性较强的发生反应。
要掌握物质的氧化性、还原性强弱是判断反应的先后和有关计算的关键。
18.b Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4Δ
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O Cl2+2I-=I2+2Cl-
SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+从C中取出少量溶液至小试管中,加入足量的稀盐酸,然后滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明亚硫酸钠已被氧化
【分析】
(1)依据反应物状态和反应条件选择发生装置;
(2)氯气与碘化钾反应生成碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝;
(3)氯气具有氧化性,亚硫酸钠被氧化会生成硫酸钠,根据硫酸根离子的检验方法检验即可;
(4)氯气有毒,应进行尾气处理。
【详解】
(1)由查阅资料和方程式可知反应为固体和液体的反应,且在加热的条件下反应,应用装置b
制备,反应方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4Δ
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O;
(2)氯气通入到装置B中发生反应,实验现象为溶液由无色变为黄色或棕褐色,发生反应的离子方程式为Cl2+2I-=I2+2Cl-;
(3)C中亚硫酸钠被氯气氧化生成硫酸钠,反应的离子方程式为
SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+,设计实验证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化,即证明有硫酸钠生成,实验操作为从C中取出少量溶液至小试管中,加入足量的稀盐酸,然后滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明亚硫酸钠已被氧化;
(4)氯气有毒,不能排放到空气中,由于氯气可与碱反应,则可用NaOH溶液进行尾气的吸
收,D处的实验装置图可为。
【点睛】
离子的检验,要充分考虑干扰离子;硫酸根离子检验:先加入足量的稀盐酸,没有现象,再加入氯化钡溶液,有白色沉淀,证明原溶液中含有硫酸根离子。
19.Cu、O 取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红bc 将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2Cu+2H2SO4(浓)
加热
CuSO4+SO2↑+2H2O d e c b 吸收多余的SO2,防止污染空气
【分析】
(1)8CuFeS2+21O2高温
8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中,Cu元素的化合价由+2价降低为0、O
元素的化合价由0降低为-2价,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价、S元素的化合价由-2价升高为+4价;
(2)铁离子遇KSCN溶液为血红色;
(3)二氧化硫为环境污染物,不能排放,可用于制备硫酸或亚硫酸盐;
(4)二氧化硫具有漂白性,且漂白具有暂时性;
(5)实验室制备,收集干燥的SO2,由装置可知,A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理,以此来解答。
【详解】
(1)8CuFeS2+21O2高温
8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中,Cu元素的化合价由+2价降低为0、O
元素的化合价由0降低为-2价,反应中被还原的元素是Cu、O;
(2)用稀H2SO4浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣,取少量所得溶液,检验溶液中存在Fe3+的方法是取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红;
(3)二氧化硫为环境污染物,不能高空排放,与浓硫酸不反应,可用于制备硫酸或亚硫酸盐,只有bc符合;
(4)验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO2的方法是将气体通入品红溶液中,如果品红
溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2;
(5)①装置A产生SO2,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)加热
CuSO4+SO2↑+2H2O;
②由装置可知,A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理,则按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→d→e→c→f,装置D的作用是安全瓶,防止倒吸;装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气。
20.1∶2 1.00 mol·L-1
【详解】
根据Cu 和Fe2O3 的混合物完全溶解在 400 mL稀硫酸中,发生的反应Fe2O3与H+生成Fe3+再与Cu反应,然后加入铁粉,先和Fe3+反应,再和Cu2+反应。
所以由图像知为混合物中铜的质量3.2g,物质的量为0.05mol;Fe2O3的质量为19.20-3.2=16.00g,物质的量为0.1mol,所以混合物中 n(Cu)∶n(Fe2O3)为1∶2。
(2)最后溶液为硫酸亚铁溶液FeSO4,加入的n(Fe)=0.2mol.,Fe2O3的物质的量为0.1mol,铁为0.2mol,所以总的铁为n(Fe)=0.4mol.,n(FeSO4)=0.4mol,稀硫酸的浓度为1.00 mol·L -1。