題目列表(包括答案和解析)
22.(9分)黃銅礦(CuFeS2)是制取銅及其化合物的主要原料之一,還可制備硫及鐵的化合物.
(1)冶煉銅的反應(yīng)為:
8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合價(jià)為+2,反應(yīng)中被還原的元素是________(填元素符號(hào)).
(2)上述冶煉過程產(chǎn)生大量SO2.下列處理方案中合理的是________(填代號(hào)).
a.高空排放
b.用于制備硫酸
c.用純堿溶液吸收制Na2SO3
d.用濃硫酸吸收
(3)過二硫酸鉀(K2S2O8)具有強(qiáng)氧化性,可將I-氧化為I2:S2O+2I-===2SO+I2
通過改變反應(yīng)途徑,F(xiàn)e3+、Fe2+均可催化上述反應(yīng).
試用離子方程式表示Fe3+對(duì)上述反應(yīng)催化的過程.
________、________(不必配平)
(4)利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制備Fe2O3.方法為:
①用稀鹽酸浸取爐渣,過濾.
②濾液先氧化,再加入過量NaOH溶液,過濾,將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe2O3.
據(jù)以上信息回答下列問題:
a.除去Al3+的離子方程式是________.
b.選用提供的試劑,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO.
提供的試劑:稀鹽酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所選試劑為________.
證明爐渣中含有FeO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________________________________.
解析:(1)按照題給化學(xué)方程式,氧氣中氧的化合價(jià)降低,銅的化合價(jià)也降低,因此被還原的元素有銅和氧.若按照量的關(guān)系,21 mol氧氣反應(yīng)時(shí)得到84 mol電子,而鐵失去4 mol電子,硫失去96 mol電子,根據(jù)得失電子守恒,銅應(yīng)得到16 mol電子.
(2)要綜合考慮二氧化硫的性質(zhì)和環(huán)境保護(hù),高空排放會(huì)引起大氣污染;二氧化硫可與氧氣催化氧化生成三氧化硫,進(jìn)而與水結(jié)合生產(chǎn)硫酸;亞硫酸的酸性比碳酸強(qiáng),因此可用純堿來吸收制取Na2SO3;濃硫酸不能氧化二氧化硫,因此不能用濃硫酸吸收二氧化硫.
(3)要考慮常見的氧化劑和還原劑之間的反應(yīng),因?yàn)镕e3+可以氧化I-生成Fe2+,而亞鐵離子可以被過二硫酸鉀(K2S2O8)氧化又生成Fe3+,這就是催化的機(jī)理.
(4)要考慮氫氧化鋁的兩性,用過量的氫氧化鈉即可除去鋁離子;二價(jià)鐵具有還原性,而高錳酸鉀具有氧化性,通過高錳酸鉀的顏色變化即可證明FeO的存在.
答案:(1)Cu、O (2)b、c (3)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
S2O+2Fe2+===2SO+2Fe3+(離子方程式不配平也可)
(4)a.Al3++4OH-===AlO+2H2O
b.稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO4溶液褪色
21.(9分)鐵是人類必需的微量元素,治療缺鐵性貧血的常見方法是服用補(bǔ)鐵藥物,又已知:氧化性Cl2>Fe3+>(SCN)2.“速力菲”主要成分:琥珀酸亞鐵,呈暗黃色)是市場(chǎng)上一種常見的補(bǔ)鐵藥物.該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸.某同學(xué)為了檢測(cè)“速力菲”藥片中Fe2+的存在,設(shè)計(jì)并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
(1)試劑1是________,試劑2是________,加入新制氯水后溶液中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是______________________________;
(2)加入試劑2后溶液中顏色由淡黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榈t色的原因?yàn)開____________________.
(3)該同學(xué)猜想紅色溶液變?yōu)闊o色溶液的原因是溶液中的Fe3+被還原為Fe2+,你認(rèn)為該同學(xué)的猜想合理嗎?
______________________________________.
若你認(rèn)為合理,請(qǐng)說明理由(若你認(rèn)為不合理,該空不用作答)
______________________________________.
若你認(rèn)為不合理請(qǐng)?zhí)岢瞿愕牟孪朐O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證(若你認(rèn)為合理,該空不用作答)______________________________.
解析:本題考查Fe2+的還原性及Fe3+的鑒別.Fe2+的溶液為淺綠色,由于Fe2+極易被O2、Cl2等氧化而變?yōu)辄S色的Fe3+溶液,F(xiàn)e3+通常由SCN-來檢驗(yàn):Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(紅色溶液).由題給信息氧化性Cl2>Fe3+>(SCN)2知:當(dāng)向含F(xiàn)e2+及SCN-的溶液中通Cl2時(shí),2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,若Cl2過量:2SCN-+Cl2===2Cl-+(SCN)2.
答案:(1)稀鹽酸 KSCN溶液 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
(2)少量的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,加入KSCN后顯紅色
(3)不合理,我的猜想是Fe(SCN)3中的SCN-被過量氯水氧化 設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,仍不變紅色(或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液,變紅色)
20.(8分)(2009·安徽合肥高三質(zhì)檢)等物質(zhì)的量混合的NaHCO3和KHCO3的混合物4.60 g,與1.00 mol/L的鹽酸反應(yīng).
(1)試分析,欲求標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的CO2氣體的體積,還需要什么數(shù)據(jù)________(用a表示,并注明單位).
(2)利用所確定的數(shù)據(jù),求標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體的體積(填寫下表):
所需數(shù)據(jù)取值范圍 |
生成CO2氣體的體積 |
鹽酸不足量時(shí) |
|
鹽酸足量時(shí) |
|
(3)若NaHCO3和KHCO3的物質(zhì)的量不相等,則4.60 g的混合物與足量鹽酸完全反應(yīng)時(shí),標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的CO2氣體的體積大于________L,小于________L.
解析:(1)欲求標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成CO2氣體的體積,還需知道鹽酸的體積.(2)由題干數(shù)據(jù)知n(NaHCO3)=n(KHCO3)=0.0250 mol,則n(HCO)=0.0500 mol,當(dāng)鹽酸量不足時(shí),n(HCl)<0.0500 mol,即a<0.0500 L;若鹽酸足量,則a≥0.0500 L,產(chǎn)生CO2氣體體積分別是27.4a L、1.12 L.
(3)當(dāng)NaHCO3與KHCO3物質(zhì)的量不相等時(shí),若全部是NaHCO3產(chǎn)生CO2的量最多,當(dāng)全部是KHCO3時(shí),產(chǎn)生CO2的量最少,故生成CO2的體積 L<V< L,即1.03 L<V<1.23 L.
答案:(1)鹽酸的體積a L
(2)
所需數(shù)據(jù)取值范圍 |
生成CO2氣體的體積 |
|
鹽酸不足量時(shí) |
a<0.0500 |
22.4a
L |
鹽酸足量時(shí) |
a≥0.0500 |
1.12 L |
(3)1.03 1.23
19.(10分)中學(xué)化學(xué)中幾種常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示:
將D溶液滴入沸水中可得到以F為分散質(zhì)的紅褐色膠體.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)紅褐色膠體中F粒子直徑大小的范圍:________.
(2)A、B、H的化學(xué)式:A__________、B__________、
H________.
(3)①H2O2分子的電子式為______________.
②寫出C的酸性溶液與雙氧水反應(yīng)的離子方程式:
__________________________________.
(4)寫出鑒定E中陽離子的實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象:________________________________.
(5)在C溶液中加入與C等物質(zhì)的量的Na2O2,恰好使C轉(zhuǎn)化為F,寫出該反應(yīng)的離子方程式:____________________________.
解析:以紅褐色膠體F是Fe(OH)3為突破口,再根據(jù)Fe(OH)3的生成和性質(zhì)可推知:A為Fe,B為FeS,C為FeSO4,D為Fe2(SO4)3,E為(NH4)2SO4,H為稀H2SO4.
答案:(1)1-100 nm
(2)Fe FeS H2SO4(稀)
(3)①H¨¨∶¨¨H
②2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(4)取少量E于試管中,用膠頭滴管滴入NaOH溶液,加熱試管,在試管口放一濕潤的紅色石蕊試紙,觀察到紅色石蕊試紙變藍(lán),證明E中有NH存在
(5)4Fe2++4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+
18.(8分)(2009·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)KHCO3溶液中含溶質(zhì)20 g,加入一定質(zhì)量的單質(zhì)或化合物X,恰好使溶液中溶質(zhì)只有K2CO3,請(qǐng)你填寫出X可能的化學(xué)式和質(zhì)量.
(1)______________________________
(2)______________________________
(3)______________________________
(4)______________________________
解析:要讓KHCO3轉(zhuǎn)化為K2CO3,則應(yīng)加入堿或能生成堿的物質(zhì),再考慮不引入新的雜質(zhì),則應(yīng)加入K或K的化合物. 故可加入K、K2O、KOH、K2O2或KO2等物質(zhì).
答案:(1)K 7.8 g (2)K2O2 11 g (3)K2O 9.4 g (4)KOH 11.2 g(若考慮KO2也正確)
17.(8分)國務(wù)院強(qiáng)調(diào)“南水北調(diào)”工程必須堅(jiān)持“三先三后”的原則.在調(diào)水工程中,沿途工業(yè)污水的任意排放是造成水質(zhì)惡化的最大隱患.檢測(cè)某工廠廢液中,含有大量的Mg2+、Al3+、Cu2+、Ag+.試分析回答下列問題:
(1)該廢液中可能大量存在的一種陰離子是________(選填序號(hào)).
A.SO B.NO C.Cl- D.CO
(2)檢驗(yàn)廢液中鋁元素的含量,需將其從廢水樣品中分離出來,所用的試劑可以是________,鋁元素發(fā)生變化的離子方程式是______________________.
(3)為了回收廢液中的金屬銀,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案:
若依該方案獲得銀108 g,為保證不污染環(huán)境和氯氣的循環(huán)利用,理論上應(yīng)提供標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣________L.
解析:(1)SO、Cl-與Ag+不共存;CO與Cu2+、Ag+、Mg2+、Al3+都不共存.(2)利用Al(OH)3的兩性將Al元素從廢水樣品中分離出來.
(3)根據(jù)題中轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,2Ag-Cl2-H2
即n(H2)=n(Ag)=×=0.5 mol
V(H2)=0.5 mol×22.4 L/mol=11.2L
答案:(1)B (2)NaOH溶液 Al3++4OH-===AlO+2H2O (3)11.2
16.(2009·湖北宜昌高三調(diào)研)下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是
( )
A.向過量稀硫酸中加入除去油污的廢鐵屑,是制備硫酸亞鐵的可行方案
B.向碳酸鈉粉末中加入乙二酸溶液,生成大量氣泡,說明乙二酸的酸性比碳酸強(qiáng)
C.向鋁屑與硫酸反應(yīng)后的溶液中加入氫氧化鈉溶液,是制備氫氧化鋁的最佳方案
D.在測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量時(shí),將CuSO4晶體加熱至晶體完全變白色后,在空氣中冷卻后稱量
解析:過量稀硫酸與廢鐵屑(含氧化鐵)反應(yīng)生成的硫酸亞鐵中混有硫酸鐵,產(chǎn)品不純,應(yīng)加入過量鐵屑,A錯(cuò);根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理知,乙二酸與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸,碳酸分解產(chǎn)生二氧化碳和水,B正確;硫酸與鋁反應(yīng)生成硫酸鋁,再與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁,因?yàn)闅溲趸X溶于氫氧化鈉溶液,不易控制加入氫氧化鈉溶液的量,C錯(cuò);硫酸銅在空氣中冷卻時(shí)吸收空氣中水分,使測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量偏低,D錯(cuò).
答案:B
第Ⅱ卷 (非選擇題,共52分)
15.(2009·常州模擬)將鐵片投入下列溶液中,不放出氣體,并且Fe片質(zhì)量減輕的是( )
A.CuSO4 B.H2SO4 C.AgNO3 D.FeCl3
解析:A項(xiàng)中Fe置換出Cu而使Fe片質(zhì)量增大;B項(xiàng)中產(chǎn)生氣體;C項(xiàng)中Fe置換出Ag而使Fe質(zhì)量增大;D項(xiàng)發(fā)生反應(yīng):Fe+2FeCl3===3FeCl2而符合條件,故選D.
答案:D
14.將5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 mol/L的某溶液中有氫氣產(chǎn)生,充分反應(yīng)后有金屬剩余.該溶液可能為
( )
A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.H2SO4溶液 D.HCl溶液
解析:n(Al)==0.2 mol,n(H2SO4)=0.4 mol,n(HCl)=0.4 mol,但H2SO4是二元酸,而HCl是一元酸,和0.2 mol Al反應(yīng),H2SO4過量,HCl不足,n[Ba(OH)2]=0.4 mol,可知與Al反應(yīng)時(shí),Ba(OH)2過量不會(huì)有金屬剩余.A中Al與HNO3反應(yīng)無氫氣產(chǎn)生,B中Ba(OH)2過量,2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,C中H2SO4過量,所以選D.
答案:D
13.有a、b、c、d、e 5種金屬.已知:①e的氧化產(chǎn)物比d的氧化產(chǎn)物氧化能力強(qiáng);②a投入e的鹽溶液可得e的單質(zhì),而c投入e的鹽溶液卻不能獲得e的單質(zhì);③在以a、d為極板形成的原電池中,d極上發(fā)生還原反應(yīng);④e投入b的鹽溶液中,在e的表面有b析出;⑤c的碳酸鹽的溶解度大于它的酸式碳酸鹽.由此可推知五種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/p>
( )
A.a(chǎn)dbec B.cadeb C.a(chǎn)edbc D.cabed
解析:金屬的活動(dòng)性:①e<d,②a>e,③a>d,④e>b,而據(jù)⑤判斷c應(yīng)為堿金屬元素,故c最活潑,綜合分析比較得出:c>a>d>e>b,故選B.
答案:B
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