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全国通用高中化学必修一第三章铁金属材料(二十三)
1
单选题
1、下列叙述正确的是
A.纯铁为灰黑色
B.铁锈的主要成分Fe3O4,不能保护内层金属
C.铁在干燥的空气里不易被氧化
D.在加热条件下铁与氯气反应生成FeCl2和FeCl3
答案:C
A. 纯铁为银白色,铁粉为黑色,A错误;
B. 铁锈的主要成分是Fe2O3⋅nH2O,而非Fe3O4,B错误;
C. 铁在干燥的空气里不易被氧化,在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀,C正确;
D. 氯气具有强氧化性,把变价金属氧化到最高价,铁与氯气反应只能生成FeCl3,D错误;
答案选C。
2、为了对黄铜矿(主要成分是CuFeS2,其中S元素的化合价为-2)进行综合利用,生产硫酸、铜单质和九水合硫酸铁晶体,设计了如下工业生产流程,下列有关该流程的说法中,不正确的是
A.SO2转化为SO3的化学方程式是2SO2+O2⇌Δ催化剂2SO3
B.焙烧CuFeS2的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是13︰4
C.试剂a、b、c分别是过量的盐酸、铁粉和过氧化氢溶液
D.操作d是加热浓缩、冷却结晶、过滤
答案:C
分析:焙烧CuFeS2发生反应:4CuFeS2+13O2= 8SO2+4CuO+2Fe2O3,SO2转化为硫酸,CuO、Fe2O3混合物中加入试剂a硫酸酸化,再加入试剂b铁粉还原出铜,过滤得到铜单质,向滤液硫酸亚铁中加入过氧化氢溶液氧化得到硫酸铁溶液,加热浓缩、冷却结晶、过滤得到九水合硫酸铁晶体,据此分析解答。
A.SO2转化为SO3的化学方程式是2SO2+O2⇌Δ催化剂2SO3,故A正确;
B.焙烧CuFeS2发生反应:4CuFeS2+13O2= 8SO2+4CuO+2Fe2O3,氧化剂为O2,还原剂为CuFeS2,氧化剂与还原剂的物质的量之比是13︰4,故B正确;
C.试剂a、b、c分别是过量的硫酸、铁粉和过氧化氢溶液,故C错误;
D.通过操作d加热浓缩、冷却结晶、过滤得到九水合硫酸铁晶体,故D正确;
故答案选B。
3、草酸亚铁晶体(FeC2O4∙2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。
下列说法正确的是
A.③中盛放足量的饱和NaHCO3溶液用于除去生成的CO2
B.加热前需要先向装置中通一段时间的N2
C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气
D.实验结束后,若①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁
答案:B
分析:实验时应先打开K1 以除去装置内的空气,加热草酸亚铁晶体,分解生成水、CO、 CO2,②用于检验二氧化碳的生成,③用于除去二氧化碳,经无水氯化钙检验,在加热条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,⑥可检验是否生成二氧化碳,以确定一氧化碳的生成 ,以此来解析;
A.③除去CO2,应选能和CO2能发生反应的氢氧化钠或氢氧化钡,碳酸氢钠不和二氧化碳反应,A错误;
B.实验开始后,装置中的空气对分解及检验都有干扰,所以必须先通入N2除去装置中的空气,B正确;
C.由于从②、③溶液中导出的气体会带出水蒸气,因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气,C错误;
D.草酸亚铁晶体分解剩余的固体为FeO,如果没有完全变为黑色,也有可能是由于晶体没有完全分解,D错误;
故选B。
4、为了从含有FeSO4 .CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体,某小组设计并完成了以下实验。
下列说法正确的是
A.固体X中只含有CuB.试剂B是稀硫酸
C.溶液Z中的溶质为FeSO4和CuSO4D.操作I用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
答案:B
分析:根据实验目的是从含有FeSO4 .CuSO4的工业废水回收Cu和硫酸亚铁晶体,则加入的试剂A是过量的铁粉,据此分析解题。
A、实验目的是从含有FeSO4 .CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体,则加入的试剂A是过量的铁粉,固体X是铁和铜的混合物,A错误;
B、固体X是铁和铜的混合物,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,铜不能,则试剂B是稀硫酸,B正确;
C、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,溶液Z中的溶质是FeSO4,C错误;
D、操作I是过滤操作,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,D错误;
所以答案是:B。
5、工业废水中含有重铬酸根离子Cr2O72-有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾FeSO4·7HO做处理剂,反应的离子方程式为:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,下列说法不正确的是
A.将绿矾水溶液久置于空气中,滴加几滴KSCN溶液,溶液出现血红色
B.配制好的FeSO4溶液,为防止变质可向溶液中加入少量铁粉
C.每处理1mol Cr2O72-转移3mol电子
D.向FeSO4溶液中加入NaOH溶液一段时间后,沉淀会变成红褐色
答案:C
A.绿矾水溶液中含有的Fe2+具有较强的还原性,容易被空气中的氧气氧化为Fe3+,Fe3+和SCN-反应溶液呈红色,故A正确;
B.FeSO4易被空气中的氧气氧化为Fe3+,铁能和Fe3+反应生成Fe2+,所以为防止FeSO4 溶液变质可向溶液中加入少量铁粉,故B正确;
C.根据反应方程式可知Cr的化合价从反应前的+6价降低到反应后的+3价,则每处理 1mol Cr2O72-转移 6mol 电子,故C错误;
D.向 FeSO4 溶液中加入 NaOH 溶液,生成的白色沉淀Fe(OH)2容易被氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3,所以一段时间后,沉淀会变成红褐色,故D正确;
故选C。
6、如图所示装置,可用以制取和观察FeOH2在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是
A.实验前,应事先煮沸溶液除去溶解氧
B.装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气
C.关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D.取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
答案:C
分析:氢氧化钠溶液中有少量氧气,需要加热煮沸除去氧气;打开止水夹,铁屑和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,利用反应产生的氢气排装置内的空气,然后关闭止水夹,试管Ⅰ形成密闭体系,利用反应产生的氢气的压强作用,把硫酸亚铁溶液压入到装置Ⅱ中,产生氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁遇到空气后,变为灰绿色,最后变为红褐色。
A.氢氧化钠溶液中有少量氧气,氢氧化亚铁易被氧气氧化,所以实验前,应事先煮沸溶液除去溶解氧,故A正确;
B.结合以上分析可知,装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气,故B正确;
C.结合以上分析可知,关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入装置Ⅱ中,故C错误;
D.结合以上分析可知,氢氧化亚铁具有强还原性,能够被氧气氧化,颜色发生变化,所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化,故D正确;
故选C。
7、密闭容器中装1mol NaHCO3和0 .8mol Na2O2加热充分反应后,容器内残留的固体是
A.0 .8mol Na2CO3和1mol NaOHB.1mol Na2CO3和0 .6mol NaOH
C.1 .3mol Na2CO3D.0 .5mol Na2CO3和1 .6mol NaOH
答案:B
NaHCO3加热分解:2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O可知:1mol NaHCO3分解生成0 .5mol的二氧化碳、0 .5mol的水和0 .5molNa2CO3,生成的CO2和H2O分别与Na2O2反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,二氧化碳首先与过氧化钠反应,消耗过氧化钠0 .5mol,生成碳酸钠0 .5mol,还有0 .3mol的过氧化钠与水反应,生成0 .6mol NaOH,所以容器内残留的固体是1mol Na2CO3和0 .6mol NaOH,故选B。
8、亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B
加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
A.AB.BC.CD.D
答案:C
A.样品若为NaCl,依然会出现白色沉淀,A错误;
B.氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B错误;
C.亚硝酸有氧化性,可以把二价铁氧化为三价铁,溶液变为黄色,C正确;
D.稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D错误;
故选C。
多选题
9、电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板上的铜箔,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,处理流程如下:
下列说法不正确的是
A.FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理为Fe3++Cu=Cu2++Fe2+
B.反应1和反应2都发生了氧化还原反应
C.实验室中进行操作1时,用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
D.滤渣a的主要成分是Cu和Fe,物质X可以选用酸性KMnO4溶液
答案:AD
A.FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,故A错误;
B. 反应1发生2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+和Cu2++Fe=Fe2++Cu,反应2发生Cl2+2FeCl2=2FeCl3都是氧化还原反应,故B正确;
C. 操作1是过滤,用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故C正确;
D.滤渣a的主要成分是生成的Cu和过量Fe,物质X不可以选用酸性KMnO4溶液,会引入新的杂质,可以用新制的氯水,故D错误;
所以答案是:AD
10、硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气,废气中只含有NO、NO2两种气体。将一定量废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收,溶液中生成的NO3-、NO2-两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数xx=nNO2nNO2+n(NO)变化关系可用如图所示。已知溶液中可发生以下两个反应:
①NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2
②2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
下列说法正确的是
A.图中线段a表示NO3-离子
B.随x值增大,溶液中nNO3-+nNO2-不变
C.若测得所得溶液中nNO3-为0 .5mol,则x值为0 .75
D.x=0 .6时,反应中可收集到标准状况下44.8LCO2
答案:BC
分析:由方程式和图象可知,NO单独不能被吸收:
①当NO和NO2混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收,满足n(NO2)∶n(NO)=1,即x=0 .5,此时只生成NO2-,n(NO3-)=0,n(NO2-)=2mol,所以a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子;
②当气体只有NO2时,即x=1,发生反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,此时生成n(NO3-)=n(NO2-)=1mol;
③由x=0 .5和x=1可知,一定量废气中n(NO2)≥n(NO),并且n(NO2)+n(NO)=2mo1,生成n(NO3-)+n(NO2-)=2mol;
④反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2均有n(N)=2n(C),即n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol,所以n(CO2)=1mol;
综上可知:2mol废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收,即n(NO2)≥n(NO),生成n(NO3-)+n(NO2-)=2mol;n(CO2)=lmol;a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子。
A.由上述分析可知,a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子,故A错误;
B.当x=0 .5时,只生成NO2-,n(NO2-)=2mol;当x=1只发生反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,此时生成n(NO3-)=n(NO2-)=1mol;根据N原子守恒可知混合气体的总的物质的量为2mol,即溶液中n(NO3-)+n(NO2-)不变,始终等于2mol,故B正确;
C.设n(NO2)=a,n(NO)=b,则a+b=2mol,发生反应①余下NO2的物质的量为(a-b)mol,发生反应②生成n(NO3-)=0 .5(a-b)=0 .5mol,即a-b=1mol,联立方程组解得a=1 .5mol,b=0 .5mol,废气中NO2的物质的量分数x=1 .5mol2mol=0 .75,故C正确;
D.反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2均有n(N)=2n(C),即n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol,所以n(CO2)=1mol;反应中可收集到标准状况下1mol×22 .4L/mol=22 .4LCO2,故D错误;
答案选BC。
11、下列实验方案能计算出最终结果的是
A.a g碳酸钠和碳酸氢钠混合物加热,充分反应后,剩余b g固体,计算碳酸钠的质量分数
B.1 L b mol⋅L-1的浓盐酸与足量MnO2充分反应,计算产生氯气的物质的量
C.a g硝酸钠和氯化钠溶于水后加入足量硝酸银溶液,产生b g干燥的白色沉淀,计算硝酸钠的质量分数
D.a g碳酸钠和氯化钠混合物完全溶于足量盐酸,将产生的气体通过碱石灰,碱石灰增重b g,计算碳酸钠的质量分数
答案:AC
A.利用反应前后固体的质量差可算出碳酸氢钠的质量,从而能计算碳酸钠的质量分数,A项正确;
B.浓盐酸易挥发,且变稀后就不能制备氯气,所以根据盐酸的量无法计算产生氯气的量,B项错误;
C.根据白色沉淀(AgC1)的质量可算出氯化钠的质量,从而能计算硝酸钠的质量分数,C项正确;
D.碱石灰的增重包含了产生的二氧化碳、挥发的氯化氢以及水蒸气,所以无法得出结果,D项错误;
故选AC。
12、化学用语是学习化学的基本工具,下列能够准确表示对应过程的化学用语的是
A.Al片溶于NaOH溶液中产生气体:2Al+2OH-=2AlO2-+H2↑
B.次氯酸钙溶液中通入少量SO2:SO2+3ClO-+Ca2++H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl-
C.Cu与稀硝酸反应:3Cu+4H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+2H2O
D.用稀硫酸除去铜绿:4H++Cu2(OH)2CO3=2Cu2++CO2↑+3H2O
答案:BD
A.Al片溶于NaOH溶液中产生气体时发生反应的离子方程式为2Al+2H2O+20H-=2AlO2-+3H2↑,A错误;
B.次氯酸根具有氧化性,会将SO2氧化为SO42-,生成硫酸钙沉淀,正确离子方程式为SO2+3C1O-+Ca2++H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl-,B正确;
C.稀硝酸被Cu还原为NO,正确的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,C错误;
D.铜绿的主要成分为碱式碳酸铜,碱式碳酸铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水,反应的离子方程式为4H++Cu2(OH)2CO3=2Cu2++CO2↑+3H2O,D正确。
故选BD。
13、实验室现有一瓶水垢样品,其成分为氢氧化镁和碳酸钙,已知:氢氧化镁受热易分解,反应的化学方程式为: Mg (OH) 2ΔMgO+H2O;碳酸钙高温下分解。某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数,取12 .9g水垢样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。关于加热一段时间后剩余固体的判断,下列说法错误的是
A.由ab段减少的质量可知水垢中含有0 . 9g氢氧化镁
B.b点剩余固体的成分为CaCO3 .MgO和Mg (OH) 2
C.若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的质量为(12 .0-x) g
D.最终剩余固体质量x=7 . 6g
答案:AB
分析:根据氢氧化镁受热易分解生成了水蒸气,固体的质量要减少;碳酸钙高温下分解放出了二氧化碳气体,固体的质量要减少,完全反应后,固体的质量不再减少。据此分析判断。
A. 由图象可知,氢氧化镁完全分解生成水的质量为12 .9g-12g=0 .9g,设12 .9g水垢中氢氧化镁的质量为y
MgOH2ΔMgO+H2O5818y0 .9g
5818=y0 .9g,y=2 .9g,由ab段减少的质量可知水垢中含有2 .9g氢氧化镁,故A错误;
B.根据图象可知,b点温度下固体质量刚好不再减少,说明氢氧化镁恰好完全分解,碳酸钙还没有分解,b点剩余固体的成分为CaCO3 .MgO,故B错误;
C. 根据图象可知,c点到d点是碳酸钙受热分解,减少的质量即为二氧化碳的质量,与等质量的碳酸钙与足量稀盐酸反应生成的二氧化碳的质量相等,若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的质量为(12 .0-x) g,故C正确;
D. 由A得碳酸钙为12 .9g-2 .9g=10g,若10g碳酸钙完全分解,生成二氧化碳的质量为4 .4g,剩余固体的质量为12 .9g-0 .9g-4 .4g=7 .6g,最终剩余固体质量x=7 . 6g,故D正确;
故选AB。
填空题
14、钠是一种非常活泼、具有广泛应用的金属。
(1)钠的原子结构示意图为,钠在反应中容易___________电子(填“得到”或“失去”)。
(2)金属钠非常活泼,通常保存在___________里,以隔绝空气。
(3)汽车安全气囊的气体发生剂NaN3可由金属钠生产。某汽车安全气囊内含NaN3 .Fe2O3和NaHCO3等物质。
①当汽车发生较严重的碰撞时,引发NaN3分解2NaN3=2Na+3N2,从而为气囊充气。用单线桥表示该反应电子转移的方向数目___________。
②产生的Na立即与Fe2O3发生置换反应生成Na2O,化学方程式是___________。
③NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程释放的热量。NaHCO3起冷却作用时发生反应的化学方程式为___________。
④一个安全气囊通常装有50g NaN3,其完全分解所释放的N2为___________mol。(保留小数点后两位)
(4)业通过电解NaCl生产金属钠:2NaCl电解2Na+Cl2↑,过程如下:
已知:电解时需要将NaCl加热至熔融状态。NaCl的熔点为801℃,为降低能耗,通常加入CaCl2从而把熔点降至约580℃。
①用电离方程式表示加热NaCl固体至熔融状态时所发生的变化___________。
②粗钠中含有少量杂质Ca,过程Ⅱ除去Ca的化学方程式是___________。
③过程Ⅰ中,CaCl2能被电解成Ca和Cl2而被消耗。但在过程Ⅰ中CaCl2却不断地被重新生成,原因是___________。
答案:(1)失去
(2)煤油或石蜡
(3) 6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe 2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑ 1 .15
(4) NaCl(熔融)=Na++Cl- 2Ca+Na2O2=2Na+2CaO Ca+2NaCl加热CaCl2+2Na
(1)由钠的原子结构示意图可知,其最外层上只有1个电子,故钠在反应中容易失去电子,转化为Na+达到最外层8电子稳定结构,所以答案是:失去;
(2)金属钠非常活泼,能与空气中的O2 .水蒸气等剧烈反应,通常保存在煤油或者石蜡里,以隔绝空气,所以答案是:煤油或石蜡;
(3)①当汽车发生较严重的碰撞时,引发NaN3分解2NaN3=2Na+3N2,从而为气囊充气,该反应的电子转移的方向数目用单线桥表示为:,所以答案是:;
②Na与Fe2O3发生置换反应生成Na2O和铁,其反应的化学方程式为:6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe,所以答案是:6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe;
③碳酸钠不稳定,受热易分解,生成稳定的碳酸钠、水和二氧化碳的过程中,吸收产气过程释放的热量,NaHCO3是冷却剂,起冷却作用时发生反应的化学方程式为:2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑,所以答案是:2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑;
④50gNaN3的物质的量为50g65g/mol=1013mol,根据2NaN3=2Na+3N2↑可知生成的N2的物质的量为1013mol×32≈1 .15mol,所以答案是:1 .15;
(4)①把氯化钠固体加热至熔融状态,目的是电离出自由移动的钠离子和氯离子,用电离方程式表示为:NaCl(熔融)=Na++Cl-,所以答案是:NaCl(熔融)=Na++Cl-;
②粗钠中的钙与过氧化钠反应生成了钠和氧化钙,其化学方程式为:2Ca+Na2O2=2Na+2CaO,所以答案是:2Ca+Na2O2=2Na+2CaO;
③由于钙能与氯化钠发生置换反应生成钠和氯化钙,所以CaCl2在过程I中却不断地被重新生成,其反应的化学方程式为:Ca+2NaCl加热CaCl2+2Na,所以答案是:Ca+2NaCl加热CaCl2+2Na。
15、查资料得:HNO2是一种弱酸且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+,AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是______(填字母)。
A.测定这两种溶液的pH
B.分别在两种溶液中滴加甲基橙
C.在酸性条件下加入KI淀粉溶液来区别
D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(2)人体正常的血红蛋白含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒,下列叙述不正确的是______(填字母)。
A.亚硝酸盐被还原
B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
D.亚硝酸盐是还原剂
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4,若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是________(填字母)。
A.Cl2 B.Fe
C.H2O2 D.HNO3
(4)某同学把酸性高锰酸钾溶液滴入NaNO2溶液中,观察到紫色褪去,同时生成NO3-和Mn2+,请写出反应的离子方程式:_____________。
(5)已知FeSO4在一定条件下可转变为高铁酸钾(K2FeO4),高铁酸钾是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体,高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_________________。
答案: B D C 6H++5NO2-+2MnO4-=5NO3-+2Mn2++3H2O 净水、消毒
分析:(1)A.亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性;
B.甲基橙的变色范围是3 .1-4 .4;
C.酸性条件下,亚硝酸根离子能被碘离子还原生成一氧化氮,同时生成碘单质;
D.亚硝酸根离子不和银离子反应,氯离子和银离子反应生成白色沉淀;
(2)由题给信息可知Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+;
(3)Cl2 .HNO3都能氧化亚铁离子,但能引入新的杂质,铁不能氧化亚铁离子,双氧水的还原产物是水,不引入杂质;
(4)把酸性高锰酸钾溶液滴入到NaNO2溶液中,观察到紫色褪色,同时生成NO3-和Mn2+,二者发生氧化还原反应;
(5)高铁酸钾具有氧化性可以消毒杀菌,在水中被还原为三价铁离子,三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附悬浮杂质的作用。
(1)A.NaNO2是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,NaCl是强酸强碱盐其水溶液呈中性,相同物质的量浓度的两种溶液的pH不同,所以可以用测定这两种溶液的pH鉴别,A不符合题意;
B.甲基橙的变色范围是3 .1~4 .4,所以NaNO2和NaCl溶液加入甲基橙后溶液都呈黄色,现象相同,所以不能用甲基橙鉴别,B符合题意;
C.在酸性条件下,NaNO2和I-反应方程式为2NO2-+2I-+4H+=2NO↑+I2+2H2O,碘遇淀粉变蓝色,Cl-和I-不反应,现象不同,所以可以用酸性条件下的KI淀粉溶液来区别,C不符合题意;
D.在H+条件下,NO2-不与Ag+反应,Cl-和Ag+反应生成不溶于硝酸的白色沉淀,现象不同,所以可以用AgNO3和HNO3两种试剂来区别,D不符合题意;
故合理选项是B。
(2)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+,Fe元素化合价降低,被还原,则维生素具有还原性,而亚硝酸盐会导致Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性,在反应中为氧化剂,维生素C是还原剂。故合理选项是D。
(3)由于Cl2 .HNO3都能氧化Fe2+,但能引入新的杂质,铁不能氧化Fe2+,H2O2的还原产物是H2O,不引入杂质,所以最佳试剂为H2O2,故合理选项是C。
(4)酸性高锰酸钾溶液滴入到NaNO2溶液中,观察到紫色褪色,同时生成NO3-和Mn2+,反应的离子方程式为6H++5NO2-+2MnO4-=5NO3-+2Mn2++3H2O。
(5)高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中杂质,所以高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是净水、消毒。
小提示:本题考查了氧化还原反应的有关概念、配平、物质的作用、物质的鉴别、盐的水解等。在氧化还原反应中物质的作用与元素化合价关系密切,元素处于最高化合价,物质具有氧化性,元素处于最低价态,物质具有还原性,元素处于中间价态,则既有氧化性,又有还原性。
16、向氯化铁溶液中通入硫化氢气体(硫化氢的水溶液称作氢硫酸,是一种弱酸),发现溶液变浑浊。试写出发生反应的离子方程式_______。
答案:H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+
H2S有还原性,FeCl3有氧化性,两者反应使溶液变浑浊,推测生成了难溶于水的硫单质,则反应式为H2S+2FeCl3=S↓+2FeCl2+2HCl,因为H2S为弱酸,写离子反应式时不拆成离子形式,故离子反应式应为H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+。
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