精品解析:【全国百强校】黑龙江省哈尔滨市第九中学2017-2018上学期高一期末考试化学试题(解析版)
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哈尔滨市第九中学2017-2018上学期高一期末考试化学试题
1.2016年10月17日,神州十一号飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,根据太空的失重状况,下列化学实验在太空中无法完成的是
A. 过滤
B. 两种固体混合
C. 硫酸与氢氧化钠溶液的中和反应
D. 蒸发
【答案】A
【解析】
A.过滤在太空的失重状况不能完成,A符合;B.固体混合可在太空的失重状况下完成,B不符合;C.中和反应为化学变化,可在太空的失重状况下完成,C不符合;D.蒸发与水的沸点有关,可在太空的失重状况下完成,D不符合;答案选A。
2.氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,下列说法不正确的是
A. 红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B. 钠在氯气中燃烧,生成白色的烟
C. 纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现白色烟雾
D. 氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,久置氯水最终变为稀盐酸
【答案】C
【解析】
A. 红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟,A正确;
B. 钠在氯气中燃烧生成氯化钠,产生白色的烟,B正确;
C. 纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的氯化氢易挥发,集气瓶口呈现白色雾,不是烟,C错误;
D. 氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,次氯酸见光易分解生成氧气和氯化氢,因此久置氯水最终变为稀盐酸,D正确,答案选C。
点睛:掌握氯气、次氯酸的化学性质特点是解答的关键,注意烟和雾的区别,烟是固体小颗粒形成的,例如氨气与氯化氢化合生成的氯化铵而产生白烟。
雾是小液滴形成的,例如浓盐酸、浓硝酸容易白雾。
3.下列有关物质分类的说法中正确的是
A. Na2O2,Al2O3,Fe3O4都是碱性氧化物
B. 醋酸、氯气、CO2都是电解质
C. 水玻璃、氯水、氢氧化铁胶体都是混合物
D. 纯碱、火碱、消石灰都是碱
【答案】C
【解析】
A. Na2O2是过氧化物,Al2O3是两性氧化物,二者均不是碱性氧化物,A错误;
B. 醋酸是电解质,氯气是单质,不是电解质也不是非电解质,CO2是非电解质,B错误;
C. 水玻璃(硅酸钠溶液)、氯水(氯气水溶液)、氢氧化铁胶体都是混合物,C正确;
D. 纯碱是碳酸钠,属于盐类,D错误,答案选C。
4. 下图所示是分离混合物时常用的仪器,从左至右,可以进行的混合物分离操作分别是
A. 蒸馏、蒸发、分液、过滤
B. 蒸馏、过滤、分液、蒸发
C. 分液、过滤、蒸馏、蒸发
D. 过滤、蒸发、分液、蒸馏
【答案】B
【解析】
试题分析:四个仪器分别是蒸馏烧瓶、漏斗,分液漏斗和蒸发皿,它们的用途主要是蒸馏、过滤、分液和蒸发,故选B。
考点:常见实验仪器的认识和使用。
5.下列除去杂质的方法正确的是
A. 除去KI溶液中的碘单质: 加入乙醇萃取后分液
B. 除去KC1溶液中的少量MgCl2: 加入适量NaOH溶液,过滤
C. 除去CO2气体中混有的CO气体: 混合气通过灼热的铜网
D. 除去BaSO4中少量BaCO3: 加入足量盐酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥
【答案】D
【解析】
A.乙醇与水互溶,不能做萃取剂,A错误;B.加入NaOH溶液又引入了新的杂质钠离子且通过后续操作过滤不能除去,B错误;C.CO与铜不反应,无法除掉杂质,C错误;D.BaSO4中混有少量BaCO3,可加入适量盐酸将BaCO3溶解而除去,D正确;答案选D。
点睛:本题考查物质的分离、提纯和除杂等问题,根据除杂时不能引入新的杂质、不能影响被提纯的物质
的性质和量,并且操作简单可行,除杂时要注意结合物质的物理性质和化学性质进行分离。
6.室温时,下列物质的溶液中,能用铝制容器盛装的是
A. KOH溶液
B. 稀H2SO4溶液
C. 浓硝酸
D. 白醋
【答案】C
【解析】
A. KOH溶液能与金属铝反应,不能铝制容器盛装,A错误;
B. 稀H2SO4溶液能与金属铝反应,不能铝制容器盛装,B错误;
C. 常温下铝在浓硝酸中钝化,能用铝制容器盛装,C正确;
D. 白醋能与金属铝反应,不能铝制容器盛装,D错误;答案选C。
7.现有NH4Cl、MgSO4、(NH4)2SO4 和NaCl四种无色溶液,用一种试剂就可将它们鉴别出来,这种试剂是
A. NaOH
B. Ba(OH)2
C. AgNO3
D. HCl
【答案】B
【解析】
A.NaOH不能鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4,A错误;B.NH4Cl、MgSO4、(NH4)2SO4和NaCl分别与氢氧化钡反应的现象为:刺激性气体、白色沉淀、白色沉淀和刺激性气体、无现象,现象不同,可鉴别,B正确;C.均与硝酸银反应生成白色沉淀,不能鉴别,C错误;D.均与盐酸不反应,不能鉴别,D错误;答案选B。
点睛:本题考查物质的鉴别和检验,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应与现象(颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等)为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用。
8.下列各离子组能大量共存的是()
A. 、、、
B. 、、、
C. 、、、
D. 、、、
【答案】C
【解析】
【分析】
离子间如果发生化学反应,则不能大量共存,结合离子的性质以及发生的化学反应分析判断。
【详解】A、在酸性溶液中硝酸根能把亚铁离子氧化为铁离子,同时生成水和NO,不能大量共存,A不选;
B、在溶液中铁离子能把碘离子氧化为单质碘,同时生成亚铁离子,不能大量共存,B不选;
C、四种离子间不反应,可以大量共存,C选;
D、镁离子和铵根离子均与氢氧根离子反应,不能大量共存,D不选。
答案选C。
9.在不引入新杂质的情况下,分离FeCl3、KCl、BaSO4的混合物,应选用的一组试剂是
A. 水、氢氧化钾溶液、稀盐酸
B. 水、氢氧化钠溶液、稀盐酸
C. 水、硝酸银溶液、稀硝酸
D. 水、氢氧化钾溶液、稀硝酸
【答案】A
【解析】
三种物质中,硫酸钡不溶于水,故先加水过滤能将硫酸钡分离出来;要分离氯化铁和氯化钾,需要先将其中的氯化铁转化为氢氧化铁沉淀,此时所选的试剂与氯化铁反应不能生成新的杂质,故可以选用KOH,然后将生成的氢氧化铁沉淀过滤即可分离得到氯化钾,向生成的氢氧化铁沉淀中加入盐酸即可生成氯化铁,答案选A。
点睛:本题考查物质的分离、提纯,为高频考点,侧重于学生的分析、实验能力的考查,注意把握物质的性质的异同,且注意不能引入新杂质。
氯气需要注意物质分离、提纯的区别:物质的分离是将混合物中的各组分分离开来,获得几种纯净物的过程。
物质的提纯是将混合物中的杂质除去而得到目标物质的过程又叫混合物的净化和除杂。
10.设N A表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A. 常温常压下,48gO3含有氧原子数为N A
B. 标准状况下,1.8g的H2O中含有的电子数为N A
C. 常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为N A
D. 2.8g铁与足量盐酸反应失去的电子数为0.15N A
【答案】B
【解析】
A、48gO3含有氧原子的物质的量n=48g÷16g/mol=3mol,个数为3N A个,A错误;
B、1.8g水的物质的量n=1.8g÷18g/mol=0.1mol,而1mol水中含10mol电子,故0.1mol水中含1mol电子,个数为N A个,B正确;
C、常温常压下,气体摩尔体积不是22.4L/mol,11.2L氧气所含的原子数不是N A,C错误;
D、2.8g铁的物质的量n=2.8g÷56g/mol=0.05mol,铁与盐酸反应变为+2价,故铁失去的电子的物质的量为0.05mol×2=0.1mol,个数为0.1N A个,D错误,答案选B。
11.下列说法不正确的是
A. SiO2是一种空间立体网状结构的晶体,熔点高、硬度大
B. 石英坩埚不能用来熔融纯碱固体
C. 因SiO2不溶于水,故SiO2不是酸性氧化物
D. 氢氟酸能够刻蚀玻璃,故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸
【答案】C
【解析】
A. SiO2是一种空间立体网状结构的晶体,熔点高、硬度大,A正确;
B. 高温下二氧化硅与纯碱反应,因此石英坩埚不能用来熔融纯碱固体,B正确;
C. SiO2不溶于水,但SiO2是酸性氧化物,C错误;
D. 氢氟酸能够刻蚀玻璃,故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸,D正确,答案选C。
点睛:酸性氧化物的判断依据不能根据能否溶于水,所谓酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物,另外要明确酸性氧化物也不一定都是非金属氧化物,部分金属氧化物也可能是酸性氧化物,非金属氧化物也不一定都是酸性氧化物。
12.下图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是
A. ①
B. ①②
C. ①②③
D. ①②④
【答案】D
【解析】
【分析】
氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应生成氢氧化铁,要较长时间保存氢氧化亚铁沉淀,只要满足在制取过程中尽可能减少和空气接触即可,据此对各选项进行判断。
【详解】根据题中信息可知要较长时间保存氢氧化亚铁沉淀,必须在制取过程中尽可能减少和空气接触,对比4个实验明显可以发现选项④加入有机物作隔离层;②中Fe和稀硫酸生成氢气能排出装置中的氧气,所以也能减少与氧气接触;①中盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中,可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化,则能减少与氧气接触;只有③生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧
气发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,导致不能长时间观察到氢氧化亚铁,故答案选D。
【点睛】本题考查了氢氧化亚铁的制取,氢氧化亚铁极易被氧气氧化,所以制取氢氧化亚铁时注意必须在无氧气条件下进行反应,这是高中化学中较重要的一个实验,是学习重点,注意熟练掌握反应方程式4Fe (OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
13.下列叙述中正确的是( )
A. 能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B. 液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
C. 某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D. 某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
【答案】B
【解析】
A、能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质不一定是Cl2,凡是能把碘化钾氧化生成单质碘的气体均可,选项A错误;
B、液溴易挥发,因此在存放液溴的试剂瓶中应加水封防止液溴挥发,选项B正确;
C、某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在单质碘,选项C错误;
D、向溶液中含有SO32-、SO42-时,加入酸化的Ba(NO3)2也会出现白色沉淀,选项D错误;答案选B。
14.发射“神舟七号”载人飞船的是我国自行研制的“长征一号D”运载火箭。
该火箭的主要燃料是偏二甲肼(用R表示)和四氧化二氮,在火箭发射时,两者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热,该反应的化学方程式为:,下列叙述错误的是()
A. 此反应是氧化还原反应
B. 反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行
C. 在此反应中作还原剂
D. R的分子式为
【答案】C
【解析】
【详解】A、N元素在反应物中以化合态存在,反应生成氮气,N元素化合价变化,反应是氧化还原反应,
故A正确;
B、偏二甲肼和四氧化二氮剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热,瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行,故B正确;
C、N2O4中N元素化合价降低,N2O4是氧化剂,偏二甲肼中所含元素化合价一定有升高,故偏二甲肼作还原剂,故C错误;
D、根据原子守恒可知,偏二甲肼的分子式为C2H8N2,故D正确;
故答案选C。
15. 如图是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中数据分析可得出a值等于()
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
【答案】C
【解析】
根据稀释过程中溶质的质量不变可知2ml/L×1L=0.5mol/L×aL,解得a=4L,所以答案选C。
16. 下列说法正确的是()
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸
②实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的氧化性强于久置氯水
④检验HCl气体中是否混有Cl2方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水
A. ①②③
B. ②③④
C. ③
D. ③⑤
【答案】B
【解析】
试题分析:①氯气的性质活泼,它与氢气混合在光照条件下容易发生爆炸,错误;②实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收,错误;③次氯酸不稳定,易分解生成氯化氢和氧气,所以新制氯水的氧化性强于久置氯水,正确;④氯化氢、氯气均与硝酸银溶液反应产生白色沉淀,
因此检验HCl气体中是否混有Cl2方法是将气体通入硝酸银溶液中是错误的;⑤氯化氢极易溶于水,因此除去HCl气体中的Cl2,不可将气体通入饱和食盐水中,错误,答案选C。
考点:考查氯气制备、性质以及除杂的有关判断
17.认识反应条件对化学反应的影响,对学好化学具有重要意义。
下列说法中正确的是
A. 镁在空气中或纯净氧气中燃烧的产物都只有MgO
B. 钠在敞口容器中存放或在空气中燃烧的产物都是Na2O2
C. 将四氧化三铁溶解于过量的硝酸中,所得溶液中含有Fe3+、Fe2+
D. 氯化铝和过量的氨水反应一定得到Al(OH)3沉淀
【答案】D
【解析】
A.镁在空气中燃烧除与氧气反应生成MgO外,还与氮气反应生成Mg3N2、与CO2反应生成MgO和单质碳,A错误;B.钠在敞口容器中存放生成Na2O,在空气中燃烧的产物是Na2O2,B错误;C.由于硝酸具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,所以将四氧化三铁溶解于过量的硝酸中,所得溶液中无Fe2+,C错误;D.Al(OH)3具有两性能溶解于强碱溶液、不溶于弱碱氨水,氯化铝和过量的氨水反应一定得到Al(OH)3沉淀,D正确。
答案选D。
点睛:由于氢氧化铝是两性氢氧化物,因此制备氢氧化铝时要注意试剂的选择,常见的种方法有:Al3+与氨水反应:Al3++3NH3·H2O=3NH4++Al(OH)3↓;AlO2-溶液中通CO2:AlO2-+CO2(过量)+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓;可溶性铝盐和偏铝酸的盐混合:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。
18.某学习小组为了探究碳酸钠溶液与盐酸的反应,将等体积的a mol/LNa2CO3溶液和b mol/L盐酸相互滴加混合,收集的气体体积大小关系为: V1>V2>0。
下列有关说法正确的是
A. V1是盐酸滴入到碳酸钠中产生的气体
B. a=b
C. 2a>b>a
D. 2a=b
【答案】C
【解析】
A、碳酸钠滴入盐酸中立即产生气体:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,盐酸滴入碳酸钠溶液中依次为:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,由于收集的气体体积大小关系为:V1>V2>0,所以V1是碳酸钠滴入到盐酸中产生的气体,A错误;
B、由于均有气体生成,且溶液体积相等,所以b>a。
又因为:V1>V2,所以根据方程式可知b/a<2,即2a>b,B错误;
C、根据B中分析可知C 正确;
D、根据B中分析可知D错误,答案选C。
19.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A. Fe3+与KSCN 产生血红色沉淀
B. 铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C. 除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤
D. 赤铁矿的主要成分是Fe3O4
【答案】C
【解析】
A. Fe3+与KSCN产生血红色溶液,A错误;
B. 铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,B错误;
C. 除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉,铁离子被还原转化为亚铁离子,然后过滤即可,C正确;
D. 赤铁矿的主要成分是Fe2O3,D错误,答案选C。
20.下列离子方程式书写正确的是
A. 金属铝溶于氢氧化钠溶液: Al+2OH-=AlO2-+H2↑
B. 过量的铁粉与稀硝酸反应: Fe+4H++NO3-==Fe3++NO↑+2H2O
C. 过氧化钠用作供氧剂:Na2O2+2H2O==2Na++2OH-+O2↑
D. 向Fe(OH)3中加入氢碘酸:2Fe(OH)3+6H++2I-==2Fe2++I2+6H2O
【答案】D
【解析】
A. 金属铝溶于氢氧化钠溶液:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,A错误;
B. 过量的铁粉与稀硝酸反应:3Fe+8H++2NO3-==3Fe2++2NO↑+4H2O,B错误;
C. 过氧化钠用作供氧剂:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,C错误;
D. 向Fe(OH)3中加入氢碘酸发生氧化还原反应:2Fe(OH)3+6H++2I-==2Fe2++I2+6H2O,D正确,答案选D。
21.将2.5g NaHCO3、Na2CO3、NaOH的固体混合物完全溶解于水,制成溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol/L 的盐酸,所加盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示,下列说法中错误的是
A. OA段发生反应的离子方程式为:OH-+H+==H2O H++CO32-==HCO3-
B. 当加入35mL盐酸时,产生CO2的体积为336mL
C. 混合物中NaOH的质量0.6g
D. A点溶液中的溶质为NaCl、NaHCO3
【答案】B
【解析】
A、在溶液中碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠,结合图像可知,开始没有二氧化碳气体生成,由于生成气体消耗的盐酸溶液体积(20mL)小于开始阶段消耗的盐酸溶液体积(25mL),则制成的稀溶液中的溶质为碳酸钠和氢氧化钠,则OA段0~25mL先发生酸碱中和,反应的离子反应方程式为OH-+H+==H2O,再发生碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠与氯化钠,其离子反应方程式为H++CO32-==HCO3-,A正确;
B、结合图像可知,当加入35mL盐酸时,25mL~35mL发生碳酸氢钠与盐酸的反应生成二氧化碳气体,设生成二氧化碳的物质的量为n,生成气体时消耗的酸的物质的量为(35-25)×10-3L×1mol•L-1=0.01mol,则
H++HCO3-=CO2↑+H2O
1 1
0.01mol n
则n=0.01mol,标况下二氧化碳的体积为224mL,B错误;C、设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x、y、z,则根据碳原子守恒:①x+y=1mol/L×(0.045-0.025)L,根据Na2CO3、NaOH的物质的量与消耗的HCl的物质的量可得:②x+z=1mol/L×0.025L,根据总质量可得:
③106g/mol•x+84g/mol•y+40g/mol•z=2.5g,联立①②③式解得x=0.01mol,y=0.01mol,z=0.015mol,故NaOH的质量为0.015mol×40g/mol=0.6g,C正确;D、根据A的分析可知,A点的溶质为氯化钠和碳酸氢钠,D正确;答案选B。
点睛:本题考查了有关混合物的计算、离子方程式的书写,明确反应的先后顺序及图像中每段图像对应的化学反应是解答本题的关键。
注意图像中起点、拐点、终点的意义。
22.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置,它的用途是产生氧气。
下列关于Na2O2的叙述正确的是
A. Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B. Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,需要水和CO2的质量相等
C. Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,转移电子的物质的量相等
D. Na2O2漂白后的有色物质受热后能恢复原色
【答案】C
【解析】
反应的方程式分别为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
A.Na2O2的电子式为
,故阴、阳离子的个数比为1:2,A错误;B.生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同,但质量不同,B错误;C.由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同,C正确;D.Na2O2因具有强氧化性而有漂白性,因此Na2O2漂白后的有色物质受热后不能恢复原色,D错误;答案选C。
23. 等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为5:6,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )
A. 甲、乙中都是铝过量
B. 甲中铝过量,乙中碱过量
C. 甲中酸过量,乙中铝过量
D. 甲中酸过量,乙中碱过量
【答案】B
【解析】
相同物质的量的铝,消耗的氢氧化钠少于消耗的硫酸,所以根据生成的氢气是5︰6可知,铝在与稀硫酸反应时,铝是过量的,硫酸是不足的。
而与氢氧化钠反应时,铝是不足的,企业很难使过量的,所以正确的答案选B。
24.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3,Fe3O4的混合物中加入150mL4mol/L的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出2.24LNO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现。
若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为
A. 0.25mol
B. 0.2lmol
C. 0.3mol
D. 035mol
【答案】A
【解析】
混合物与稀硝酸反应,恰好使混合物完全溶解,放出2.24L NO(标准状况),且所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,证明混合物中的Fe全部转化为溶液中的溶质Fe(NO3)2,根据N元素守恒可得,n[Fe(NO3)2]=(0.15L×4mol·L-1-2.24L÷22.4L/mol)×1/2=0.25mol,则n(Fe)=0.25mol,所以用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量也是0.25mol。
答案选A。
点睛:化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如:质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。
守恒是解计
算题时建立等量关系的依据,守恒法往往穿插在其它方法中同时使用,是各种解题方法的基础,利用守恒法可以很快建立等量关系,达到速算效果。
25.向1L某FeBr2溶液中,通入1.12L(标准状况下)的Cl2,测得溶液中c(Br-)=3c(Cl-)=0.3mol/L。
反应过程中溶液的体积变化忽略不计,则下列说法中正确的是
A. 原溶液中c(Br-)=0.4mol/L
B. 反应后溶液中c(Fe3+)=c(Fe2+)
C. 反应后溶液中c(Fe3+)=0.1mol/L
D. 原溶液的FeBr2浓度为0.lmol/L
【答案】C
【解析】
【分析】
还原性Fe2+>Br-,所以FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2先将Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+反应完毕,若Cl2有剩余,剩余Cl2再将Br-氧化为Br2,最后溶液中含有Br-,说明Cl2完全反应,转化为Cl-,据此分析解答。
【详解】1.12L(标况下)Cl2的物质的量为0.05mol,根据氯元素守恒可知n(Cl-)=0.1mol,则溶液中n (Br-)=3n(Cl-)=0.3mol。
若溶液中Br-参加反应,令溶液中FeBr2物质的量为xmol,则根据电子转移守恒可知x+(2x-0.3)=0.1,解得x=2/15mol,2/15molFe2+的提供电子为2/15mol,大于0.05molCl2能够获得电子0.1mol,且(2x-0.3)<0,不符合题意。
若溶液中Br-未参加反应,则原溶液中的Fe2+物质的量为0.15mol,0.15molFe2+能够提供电子0.15mol,0.05molCl2能够获得电子0.1mol,小于0.15molFe2+能够提供电子0.15mol,Fe2+有剩余,符合题意,所以原溶液含有FeBr20.15mol,根据电子转移守恒,被氧化的Fe2+为0.05mol×2=0.1mol,生成Fe3+为0.1mol,剩余Fe2+为0.15mol-0.1mol=0.05mol。
A、由上述分析可知,原溶液含有FeBr20.15mol,所以原溶液中c(Br-)=0.3mol÷1L=0.3mol/L,故A 错误;
B、由上述分析可知,反应后溶液中生成Fe3+为0.1mol,剩余Fe2+为0.15mol-0.1mol=0.05mol,所以二者的浓度不相等,故B错误;
C、由上述分析可知,反应后溶液中生成Fe3+为0.1mol,反应后溶液中c(Fe3+)=0.1mol÷1L=0.1mol/L,故C正确;
D、由上述分析可知,原溶液含有FeBr20.15mol,所以原溶液的FeBr2浓度为0.15mol÷1L=0.l5mol/L,故D错误。
故答案选C。
【点睛】本题考查氧化还原反应计算,关键根据电子转移守恒及溶液中c(Br-)=3c(Cl-)关系判断原溶液中FeBr2物质的量。
26.用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16g/cm3)配制成1mol/L的稀盐酸。
现实验室仅需要这种盐酸220mL。
请回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用容量为____mL的容量瓶;
(2)经计算需要量取______mL浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的______。
(填字母)
A.10mL
B.25mL
C.50mL
D.100mL
(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①等稀释的盐酸其温度与室温一致后,沿玻璃棒注入所选用的容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面接近环形标线1~2cm处,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的凹面底部与瓶颈的环形标线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水几十毫升,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸餾水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
⑤配制完后,应将容量瓶中的稀盐酸转移到干燥洁净的试剂瓶中存放,盖好塞子并贴上标签。
上述操作中,正确的顺序是(填序号)__________________。
(4)在上述配制过程中,用刚刚用蒸馏水洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,其配制的稀盐酸浓度是______(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
若定容时,俯视刻度线,则配制的稀盐酸浓度是_______(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
【答案】(1). 250(2). 21.6(3). B(4). ③①④②⑤(5). 偏低(6). 偏高
【解析】
(1)配制220mL稀盐酸时,应选用容量为250mL的容量瓶;(2)浓盐酸的浓度为mol/L=11.6mol/L,所以需要量取浓盐酸的体积为,因此在量取时宜选用25mL量筒,答案选B;(3)配制一定物质的量浓度的溶液的一般操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶,故上述操作中,正确的顺序是③①④②⑤;(4)在上述配制过程中,用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,相当于稀释浓盐酸,所取盐酸的物质的量偏小,配得溶液的浓度偏低;若定容时,俯视刻度线,溶液体积减少,则配制的稀盐酸浓度是偏高。
27.某同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。
请回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol/L的溶液。
在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是_________________________________。
(2)甲同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。
FeCl2
溶液与氯水反应的离子方程式为______________________。
(3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是__________。
(4)两同学取10ml 0.1mol/LKI溶液,加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。
取2mL此溶液于试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;写出发生反应的离子方程式为_________。
(5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为____________;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成,产生气泡的原因是______________,生成沉淀的成分是________________。
【答案】(1). 防止Fe2+被氧化(2). Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-(3). 隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4). 2Fe3++2I-=2Fe2++I2(5). H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O (6). (Fe3+催化)H2O2分解产生O2(7). Fe(OH)3
【解析】
【分析】
(1)根据氯化亚铁易被氧化分析;
(2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁;
(3)煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以隔离溶液与空气接触,据此判断;
(4)铁离子具有氧化性,可以将碘离子氧化;
(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用,过氧化氢分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动,据此分析解答。
【详解】(1)氯化亚铁易被氧化为氯化铁,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止Fe2+被氧化;
(2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-;
(3)煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以隔离溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响;
(4)铁离子具有氧化性,可以将碘离子氧化,发生的反应为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,发生反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,一段时间后,溶液中有双氧水分解会有气泡出现,产生氧气,并放热,促进铁离子与水反应生成氢氧化铁,因此随后有红褐色的氢氧化铁沉淀生成。
28.某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:。