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1、简答题 (1)写出工业用纯碱、石灰石、石英制普通玻璃的化学方程式______.
(2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液.原因是______(用化学方程式表式).
(3)向100mL水中投入Na和Al共16克,充分反应后分析剩余金属1g.计算放出H2的体积为______升(标准状况下)
(4)向含有0.3mol的NaAlO2溶液中滴加1mol/LHCl,当生成7.8克沉淀时,加入盐酸的体积为______mL.
(5)向一定量的Fe、Fe2O3和CuO混合物投入120mL2.2mol/L的硫酸溶液中,充分反应后生成896mL标准状况下的气体,得不溶物1.28g,过滤后,向滤液中加入2mol/L的NaOH溶液,加至40mL时开始出现沉淀,则滤液中FeSO4的物质的量浓度为______(设滤液体积为120mL)mol/L.
参考答案:(1)高温下,碳酸钠、碳酸钙分别和二氧化硅反应生成硅酸盐和二氧化碳,反应方程式分别为:Na2CO3+SiO2 高温.Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2高温.CaSiO3+CO2↑,故答案为:Na2CO3+SiO2 高温.Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2高温.CaSiO3+CO2↑;
(2)氢氧化亚铁不稳定,易被氧化生成氢氧化铁,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)Al和水不反应,所以剩余金属应该是Al,反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,可以得出关系式Na~NaOH~Al,则参与反应的Na和Al的质量之比为23:27,Na和Al的质量和为15g,所以n(Na)=15g23+27×2323g/mol=0.3mol,n(Al)=15g23+27×2727g/mol=0.3mol,根据Na、Al和氢气之间的关系式得氢气体积=(0.3mol×0.5+0.3mol×1.5)×22.4L/mol=13.44L,
故答案为:13.44;
(4)n(Al(OH)3)=7.8g78g/mol=0.1mol<0.3mol,一种情况是:铝元素存在于偏铝酸钠和氢氧化铝中,
此时盐酸少量,只能沉淀一部分AlO2-,根据NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl得,n(HCl)=n(Al(OH)3)=0.1mol,则盐酸体积=0.1mol1mol/L=100mL;
另一种情况是铝元素存在于氯化铝和氢氧化铝中,此时盐酸较多,先把AlO2-全部沉淀,后又将部分沉淀溶解,生成氢氧化铝需要n(HCl)=n(NaAlO2)=n(Al(OH)3)=0.3mol,溶解Al(OH)3生成氯化铝需要盐酸的n(HCl)=3n(AlCl3)=3×(0.3-0.1)mol=0.6mol,所以需要盐酸体积=0.3mol+0.6mol1mol/L=900mL,
故答案为:100或900;
(5)固体混合物和稀硫酸反应后有固体剩余,说明溶液中不存在铁离子,向滤液中加入加入2mol/L的NaOH溶液,加至40mL时开始出现沉淀,说明硫酸有剩余,铁先和铜离子后和氢离子发生置换反应,所以滤液中的溶质是硫酸、硫酸亚铁,n(H2SO4)=2.2mol/L×0.12L=0.264mol,
与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量=12n(NaOH)=12×2mol/L×0.04L=0.04mol,
剩余的硫酸的物质的量=0.264mol-0.04mol=0.224mol,
剩余硫酸与固体反应生成了硫酸亚铁,根据硫酸和硫酸亚铁的关系式计算硫酸亚铁的物质的量浓度=0.224mol0.12L=1.87mol/L,
故答案为:1.87.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 试简述在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时的反应现象,并写出有关反应的化学方程式.
参考答案:在FeSO4溶液中加入NaOH溶液后,会发生反应:FeSO4+2NaOH═Fe(OH)2↓+Na2SO4,生成白色的Fe(OH)2沉淀;白色的Fe(OH)2极易被氧气氧化,先迅速变为灰绿色,最终变为红褐色的Fe(OH)3,反应:4Fe(OH)2+O2 +2H2O═4 Fe(OH)3,
答:生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,FeSO4+2NaOH═Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2 +2H2O═4Fe(OH)3.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:
【实验设计】
方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行.最终在______容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有:______.
方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀.请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上:①纯水②NaCl溶液③NaOH溶液④四氯化碳⑤CuCl2溶液⑥乙醇⑦Fe棒⑧植物油⑨碳棒
a为______,b为______,c为______,d为______.(填序号)
【探究思考】
实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色,那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢?
(1)甲同学查阅资料后,得到Fe(OH)2如下信息:
| 资料名称 | 物理性质描述 | 化学性质描述 《化学辞典》,顾翼东编,1989年版P637 白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体 与空气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,则立即燃烧出火花 《大学普通化学(下册)》傅鹰著P637 白色沉淀 此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8 《普通化学教程》(下册)P788 白色 能强烈吸收O2,迅速变成棕色 Fe(OH)3.这时作为氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2+、Fe3+.
|
阅读该资料后,你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是:______;资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,用氧化物的形式表示可写成______.
(2)乙同学依据配色原理:白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识,认为绿色可能是形成Fe(OH)2?nH2O所致.用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀,观察到沉淀由绿变白的趋势.加热时,“方法一”中弹簧夹C应处于______(填“打开”或“关闭”)状态,容器A中的反应须处于______(填“停止”或“发生”)状态.写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式______.

参考答案:【实验设计】
方法一:关闭活塞C,A瓶内铁粉与稀硫酸反应放出的氢气不能排出而使瓶内气体增加,压强逐渐增大,把反应生成的硫酸亚铁溶液压入B瓶内,氢氧化钠与硫酸亚铁发生反应而生成氢氧化亚铁的沉淀,因此,在B瓶内观察到沉淀产生,涉及的反应有:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,
故答案为:B;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;
方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀,则阳极上铁放电生成亚铁离子,所以铁作阳极,金属或导电的非金属作阴极,可以选用铁或石墨;
阴极上氢离子放电同时有氢氧根离子生成,所以可以选用氢氧化钠溶液或氯化钠溶液,为防止亚铁离子被氧化,则C的密度小于水的密度,所以C可以选用植物油,
故答案为:⑦;⑨或⑦;⑧;②或③;
【探究思考】
(1)由资料信息可知,氢氧化亚铁为白色而氢氧化铁为棕色,二者的混合物呈现出绿色,因此实验中出现灰绿色或绿色的现象应是生成的Fe(OH)2部分被氧化而混入少量的Fe(OH)3的缘故;资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,可理解为Fe(OH)2与Fe(OH)3的结合起的一种物质,其中既有+2价铁也有+3价铁,因此改写为氧化物的形式时,8个氢原子应结合成4H2O,所以应写成:FeO?Fe2O3?4H2O,
故答案为:由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量的Fe(OH)3;FeO?Fe2O3?4H2O;
(2)验证乙同学的猜测要防止Fe (OH)2?nH2O被空气氧化,因此活塞C应处于打开状态,容器A中的反应也要继续进行,Fe (OH)2?nH2O受热分解生成氢氧化亚铁和水,
故答案为:打开;发生;Fe(OH)2?nH2O△.Fe(OH)2+nH2O.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列实验装置图操作正确的是( )
A.

称量氢氧化钠固体
B.

配置150mL?0.10mol?L-1盐酸
C.

Fe(OH)3液体的制备
D.

除杂
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 以下物质间的转化中,其中有不能通过一步反应实现的是
[? ]
A.Fe - FeCl2 - Fe(OH)2 - Fe(OH)3
B.Al - Al2O3 - Al(OH)3 - NaAlO2
C.S - SO2 -H2SO4 - MgSO4
D.N2 - NO - NO2 - HNO3
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单