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第三章《铁金属材料》测试题一、单选题(共12题)1.下列除去杂质的实验方法正确的是(括号里为少量杂质)A.CO2(CO):用酒精灯点燃B.K2CO3(NaHCO3):置于坩埚中加热C.FeCl2(FeCl3):加入足量铜粉,过滤D.Fe2O3(Al2O3):氢氧化钠溶液,过滤、洗涤2.下列关于化学反应的说法正确的是A.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色,发生取代反应B.化学反应除了生成新的物质外,不一定伴随着能量的变化C.放热的化学反应不需要加热就能发生D.氧化铁与铝反应既是氧化还原反应又是放热反应3.下列分子或离子在指定的分散系中一定能大量共存的一组是A.空气:B.氢氧化铁胶体:C.使酚酞变红的溶液:D.与反应放出的溶液:4.高效净水剂聚合氯化铝铁()的组成可表示为,该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的净化处理。某工厂欲以工业废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料、采用如下流程来制取:下列判断错误的是A.因在水中生成氢氧化铝和氢氧化铁而能净水B.往甲溶液中滴入溶液后溶液一定呈血红色C.试剂具有氧化性D.乙溶液一定不呈强碱性5.利用废铁屑(主要成分为Fe,还含有C、S、P等)制取高效净水剂,流程如图:下列说法不正确的是A.废铁屑在酸溶前可用少量稀硫酸溶液预处理去除油污B.步骤②中发生反应的离子方程式为C.步骤③中每生成8.3g转移0.15molD.步骤④中发生的反应类型为复分解反应6.铁粉具有平肝镇心,消痈解毒之功效,主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物,实验装置如图。下列说法不正确的是A.通过调节分液漏斗的活塞以控制①中气泡产生快慢B.装置①的作用是干燥氢气C.装置②、③中的药品分别是无水硫酸铜、碱石灰D.加热装置Y前,应先让X反应一段时间,排除装置中的空气7.下列除去物质中含少量杂质的方法正确的是选项物质(括号内为杂质)实验方法AFeCl2(FeBr2)加入适量氯水,再加CCl4萃取、分液BNaCl(KNO3)样品配制成热饱和溶液,冷却结晶,过滤CCu(CuO)加入稀硝酸,过滤、洗涤、干燥D镁粉(铝粉)加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥A.A B.B C.C D.D8.下列关于铁及其化合物的说法正确的是A.红热的铁能与水蒸气反应,生成和B.在空气中充分灼烧得到FeOC.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速转化成红棕色粉末D.过量铁与氯气或者稀盐酸反应均可制得9.下列各组溶液,不另加其他试剂就可以将它们分别开的是A.NaCl、HCl、NaAlO2、KNO3 B.Na2SO4、KNO3、Ba(OH)2、MgCl2C.FeCl3、NaOH、AlCl3、HNO3 D.AgNO3、NaCl、Na2SO4、Na2CO310.下列除杂的操作不正确的是A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量氧化镁充分反应后过滤B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反应后过滤11.下列说法正确的是A.铝制品在生活中被广泛应用,说明铝是一种不活泼金属B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D.Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应12.在浓度均为4.0mol·L-1的盐酸和硫酸各100mL溶液中,分别加入等质量的锌粉,充分反应后生成气体体积比为2∶3,则加入锌粉的质量是A.6.5g B.13.0g C.19.5g D.26.0g二、非选择题(共10题)13.实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料。其主要实验流程如下还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉,使完全转化为。“还原”过程中除生成外,还会生成___________(填化学式):检验是否还原完全的实验操作是___________。14.【实验探究】高温下Fe与水蒸气反应实验装置操作现象用火柴点燃肥皂液,听到___________声,证明生成了___________,实验中湿棉花的作用是提供___________。实验结论在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2,化学方程式为___________。15.化学与人类生活密切相关。请按要求回答下列问题:(1)K2FeO4是一种重要的净水剂,可用下列方法制得:2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O。在该反应中,还原剂是___,当反应中有0.5molK2FeO4生成时,消耗Cl2在标况下的体积为____,转移电子的数目为___。(2)宇航员常用过氧化钠作供氧剂,写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式_______。(3)工业上制漂白粉的化学方程式为___,新制氯水在阳光照射下产生无色气体,该反应的化学方程式是___。(4)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜发生反应的离子方程式:___。若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是___。A.有铜无铁
B.有铁无铜
C.铁、铜都有
D.铁、铜都无16.氯化钠是一种重要的化工原料,电解氯化钠溶液可制得氯气、氢氧化钠等物质,发生的化学反应如下:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。现取一定质量的氯化钠溶液进行电解,当氯化钠完全反应时,停止通电。生成氯气的质量与时间的关系如图所示。请计算:(1)参加反应的氯化钠是_______克?(2)生成氢气_______克?生成NaOH_______mol?17.实验室用28g铁粉与足量的稀硫酸反应制取氢气,同时得到125g密度为1.25g/mL的溶液,请计算(写出计算过程):(1)生成氢气在标准状况下的体积为_____L?(2)所得溶液中硫酸亚铁的物质的量浓度为______mol/L。18.蛋白质在一定条件下与浓硫酸反应可转化为硫酸铵,后者在浓氢氧化钠溶液和水蒸气作用下,其中的氮元素可转化为氨放出。现用30.0mL牛奶进行上述实验,将牛奶中蛋白质里的氮元素完全转化成氨,再用50.0mL硫酸溶液吸收放出的氨,剩余的酸用38.0mL氢氧化钠溶液可恰好完全中和。(1)30.0mL牛奶中共含有_______克氮?(2)如果牛奶中蛋白质含氮16%(质量分数),则牛奶中蛋白质的质量分数是______?(已知牛奶的密度是)19.请回答下列问题:(1)标准状况下,VL氯化氢(HCl)溶解在1L水中(水的密度近似为1g/mL)所得溶液的密度为ρg/mL,则所得盐酸物质的量浓度为_______(2)将amol钠和amol铝一同投入mg足量水中,所得溶液密度为dg·mL-1,该溶液中溶质质量分数为_______(3)在200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液中,c(Mg2+)为0.2mol·L-1,c(Cl-)为1.3mol·L-1。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需加4mol·L-1NaOH溶液的体积为_______(4)某铁的氧化物(FexO)1.52g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入112mLCl2(标准状况下),恰好将Fe2+完全氧化。x值为_______(5)向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是_______(6)某无色溶液中含有H+、Al3+、Mg2+三种阳离子,逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,消耗NaOH溶液体积和生成沉淀之间的关系如下图所示。则溶液中H+、Al3+、Mg2+三种阳离子的物质的量浓度之比为_______20.某学习小组探究铁与氯气在不同条件下的反应及产物。资料:高于300℃时升华(1)将铁粉放入氯水中,铁粉溶解,无气泡产生。①经检验氯水呈酸性,原因是___________(用化学方程式表示)。②依据实验现象,判断氯水中与反应的微粒可能为___________。(2)湿润的与的反应:实验装置操作及现象I常温时将铁丝伸入A中,铁丝迅速变黑,反应停止后,加入蒸馏水,溶液呈浅绿色。II将红热的铁丝伸入A中,铁丝剧烈燃烧,产生大量棕黄色烟,瓶底铺有棕色粉末。①实验I,经检验产物中有,推测其形成的可能原因:a:铁和氯气直接化合生成,其反应为:___________。b:。②实验II,___________(填操作和现象),A中产物含+3价铁。(3)干燥的与的反应:实验装置操作及现象III常温时将铁丝伸入A中,铁丝慢慢变黑,大量气体剩余。IV将红热的铁丝伸入A中,铁丝剧烈燃烧,产生大量棕黄色烟,瓶底铺有棕色粉末。实验III中有大量剩余,实验IV几乎无剩余,原因是___________。21.(1)固体碳酸钠中含有碳酸氢钠杂质,除去此杂质的简单方法是_______(选填“过滤”或“加热”或“蒸发”)。(2)含有Fe3+的盐溶液遇到_______溶液时变成红色,我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。22.磁性材料化合物X(Mr=238g∙mol-1)由2种元素组成,某学习小组开展如图探究。其中,无色气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,流程中所用到的试剂均为过量。请回答:(1)沉淀D的化学式是___,溶液B中含有的溶质是___(用化学式表示)。(2)化合物X的化学式是___。(3)气体C通入AlCl3溶液生成白色沉淀F的离子反应方程式为___。(4)工业上利用固体I与气体A、C加热反应制备化合物X,同时生成一种常见液体,写出该反应的化学方程式___。(5)密闭环境中,红棕色固体I在一定温度下可转化为一种中学常见的黑色化合物,请用化学方法设计实验验证固体产物的成分___。参考答案:1.D根据除杂的基本原则“不减、不增、不污、易分”来分析.也就是,除去杂质的同时,要保证不能使所需物质的量减少,但可以增加,更不能引入新的杂质,生成物还不能造成环境污染,并且,生成物、所选试剂与所需物质要容易分离。A.应将气体通过加热的氧化铜,将CO转化成CO2,故A错误;B.利用碳酸氢钠受热易分解的性质,可将其转换为碳酸钠,碳酸钠仍为杂质,故B错误;C.FeCl3加入足量铜粉生成FeCl2和CuCl2,引入CuCl2杂质,故C错误;D.Al2O3与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2,Fe2O3不溶于NaOH溶液,过滤、洗涤,能达到除去Al2O3目的,故D正确;故选D。2.DA.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色,为萃取现象,没有发生化学反应,故A错误;B.化学反应中除了遵循质量守恒定律,还遵循能量守恒定律,化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化。所以化学反应除了生成新的物质外,还一定伴随着能量的变化,能量变化通常表现为热量的变化,即放热和吸热,故B错误;C.放热反应有的需加热,有的不需加热。如木炭的燃烧是一个放热反应,但需要点燃,点燃的目的是使其达到着火点。再如铝热反应也是,故C错误;D.氧化铁与铝反应放出大量的热,且Fe元素和Al元素化合价发生变化,氧化铁与铝反应既是氧化还原反应又是放热反应,故D正确;故选D。3.CA.一氧化氮能与空气中的氧气反应,不能大量共存,A错误;B.氢氧化铁胶体、硫离子均能与氢离子反应,不能大量共存,B错误;C.使酚酞变红的溶液呈碱性,四种离子都能大量共存,C正确;D.与反应放出的溶液,可能为酸溶液或碱溶液,铵根离子和氢氧根离子不能大量共存,D错误;答案选C。4.BA.在水中可生成具有吸附性的氢氧化铝和氢氧化铁,可用于净水,A不符合题意;B.由于、以及的物质的量的关系无法确定,故不能确定甲溶液中元素的存在形式,即不能确定溶液中是否存在,则加入溶液后溶液不一定呈血红色,B符合题意;C.因中为价,故试剂X应为氧化剂,将氧化成,C不符合题意;D.若乙溶液呈强碱性,因氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,则不可能生成,故意溶液不一定呈强碱性,D不符合题意。故选:B。5.A废铁屑(主要成分为Fe,还含有C、S、P等)加入酸溶得到亚铁盐,过滤后向滤液中加入过量NaOH溶液和H2O2溶液,NaOH中和过量的酸,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,在碱溶液中将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3;然后加入NaClO溶液,在碱溶液中发生氧化还原反应生成Na2FeO4,加入KCl固体利用溶解度不同转化为K2FeO4析出,据此分析解题。A.油污在酸性条件下水解程度很小,而碱性条件下油污水解生成高级脂肪酸盐和甘油,所以废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液去油污,但不能由稀酸来去油污,A错误;B.NaOH中和过量的酸,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,在碱溶液中将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3,步骤②的目的是将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3,故离子方程式为,B正确;C.步骤③中发生的反应是碱性条件下发生的反应,反应的离子方程式为2Fe(OH)3+4OH-+3ClO-═2+3Cl-+5H2O,故每生成8.3g转移电子数目为:=0.15mol,C正确;D.步骤④中反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH,该反应为复分解反应,D正确;答案为A。6.C根据实验目的“探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物”,结合装置图分析可知,X装置为Zn和稀硫酸发生置换反应制备H2的装置,①装置盛有浓硫酸干燥H2,Y装置为氢气和碳酸亚铁制取铁粉的装置,②为检验产物H2O的装置,可盛装白色的无水硫酸铜固体,③装置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入②装置中造成干扰,可以是无水CaCl2,④为检验CO2的装置,据此分析解答问题。A.根据上述分析,X装置为Zn和稀硫酸发生置换反应制备H2的装置,分液漏斗可调节稀硫酸的滴入速率从而控制①中气泡产生快慢,A选项正确;B.①装置盛有浓硫酸干燥H2,防止对后面产物的检验产生干扰,B选项正确;C.由上述分析可知,②为检验产物H2O的装置,可盛装白色的无水硫酸铜固体,③装置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入②装置中造成干扰,可以是无水CaCl2或无水硫酸铜,但碱石灰会吸收CO2,不能是碱石灰,C选项错误;D.H2与空气混合加热易发生爆炸,故在加热装置Y前,应先让X反应一段时间,排除装置中的空气,D选项正确;答案选C。7.DA.由于还原性:Fe2+>Br-,所以加入适量氯水先氧化Fe2+,再氧化Br-,不能达到除杂、净化的目的,A错误;B.硝酸钾的溶解度随温度的变化较大,NaCl的溶解度受温度的影响变化较小,应该将样品配制成热饱和溶液,再蒸发浓缩后趁热过滤,可以除去混去的硝酸钾杂质,B错误;C.铜、氧化铜都溶于稀硝酸,不能达到除杂、净化的目的,C错误;D.Mg不溶于NaOH溶液,而Al可以溶于NaOH溶液生成NaAlO2溶液,能够达到除杂、净化的目的,D正确;故合理选项是D。8.AA.铁与水蒸气在高温下生成Fe3O4和H2,故A正确;B.氢氧化亚铁具有还原性,在空气中灼烧氧气将+2价Fe氧化+3价Fe,最终不能得到FeO,故B错误;C.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气里加热,最终被氧化成黑色的Fe3O4,故C错误;D.铁无论过量还是不足,与氯气在加热条件下反应,均生成FeCl3,故D错误;答案为A。9.CA.HCl和NaAlO2互相滴加可检验,但不能检验NaCl和KNO3,应再加入其它物质检验,故A不符合题意;B.Ba(OH)2与Na2SO4、MgCl2都生成白色沉淀,不能鉴别,故B不符合题意;C.FeCl3为黄色,FeCl3与NaOH反应生成红褐色沉淀,可鉴别出NaOH,NaOH与AlCl3反应生成白色沉淀,以此可区别几种物质,故C符合题意;D.AgNO3分别与NaCl、Na2SO4、Na2CO3反应均生成白色沉淀,不能区别NaCl、Na2SO4、Na2CO3,故D不符合题意;答案为C。10.CA.FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加入的MgO与H+反应,使上述平衡右移,使Fe3+转化为Fe(OH)3而除去,故A正确;B.加入过量的铁粉,FeCl3与铁粉反应生成FeCl2,过滤,而达到除杂的目的,故B正确;C.加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均能转化成氢氧化物沉淀,不符合除杂要求,故C错误;D.先用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再利用FeCl3的水解,加入的CuO调节溶液的pH使Fe3+转化成Fe(OH)3而除去,故D正确。故选C。11.DA.铝制品在生活中被广泛应用,是由于Al比较活泼,与空气中的氧气反应产生的Al2O3薄膜非常致密,对内层金属起保护作用,而不是因为铝是不活泼金属,A错误;B.Al2O3是金属氧化物,但氧化铝既能与强酸反应产生盐和水,也能与强碱反应产生盐和水,因此它是两性氧化物,而不是碱性氧化物,B错误;C.Al2O3只能跟强酸、强碱溶液反应,而不能与弱碱反应,C错误;D.Al2O3是两性氧化物,能跟强的酸、碱溶液反应,D正确;故合理选项是D。12.Cn(HCl)=0.1L×4mol/L=0.4mol,n(H2SO4)=0.1L×4mol/L=0.4mol,二者中含有的氢离子的物质的量分别为0.4mol和0.8mol,均与Zn反应生成氢气。若酸足量与等质量Zn反应生成氢气相同,若锌足量与酸反应生成氢气为1:2,由充分反应后生成气体体积比为2:3,可知盐酸不足,硫酸过量,由Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知,n(H2)=0.4mol×=0.2mol,则Zn与硫酸反应生成的氢气为0.2mol×=0.3mol,由Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知,n(Zn)=n(H2)=0.3mol,则加入锌粉的质量是0.3mol×65g/mol=19.5g,故选C。13.
取少量清液,向其中滴加几滴溶液,观察溶液颜色是否呈血红色“酸浸”时酸过量,“酸浸”后的滤液中还含有大量,与铁粉反应生成;一般用溶液检验,操作为取少量清液,向其中滴加几滴溶液,观察溶液颜色是否呈血红色。14.
爆鸣
H2
水蒸气
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2用火柴点燃肥皂液,听到爆鸣声,证明生成了氢气,实验中湿棉花受热可以提供水蒸气,在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。15.
Fe(OH)3
16.8L
1.5NA
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2HClO2HCl+O2↑
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
B(1)由反应方程式可知,反应中铁元素的化合价升高被氧化,氢氧化铁是反应的还原剂,当反应中有0.5mol高铁酸钾生成时,消耗标准状况下氯气的体积为0.5mol××22.4L/mol=16.8L,反应转移电子数目为0.5mol×3×NAmol—1=1.5NA,故答案为:Fe(OH)3;16.8L;1.5NA;(2)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;(3)工业上制漂白粉的反应为氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;次氯酸遇光发生分解反应生成盐酸和氧气,反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;2HClO2HCl+O2↑;(4)氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,铁比铜活泼,溶液中铁先发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,若FeCl3溶液过量,则铜与氯化铁溶液发生反应Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;A.由分析可知,若铜过量,剩余固体中可能会有铜无铁,故不符合题意;B.由分析可知,铁先参与反应,若氯化铁溶液过量,铜会参与反应,因此不可能出现有铁无铜的结果,故符合题意;C.由分析可知,假如铁过量,则会出现铁和铜同时存在的结果,故不符合题意;D.假如氯化铁溶液与铁和铜完全反应,铜和铁均无剩余,故不符合题意;故选B,故答案为:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;B。16.
11.7
0.2
0.2由图可知反应生成0.1mol氯气,则:,:(1)解得m(NaCl)=11.7g;m(H2)=0.2g;(2)解得n(NaOH)=0.2mol。17.
11.2
5根据n=计算Fe的物质的量,再结合Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑并根据原子守恒计算即可。(1)28g铁粉的物质的量为=0.5mol,则根据Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知生成H2的物质的量为0.5mol,在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;(2)Fe为0.5mol,则根据Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知生成FeSO4的物质的量为0.5mol,则所得溶液中硫酸亚铁的物质的量浓度为=5mol/L。18.(1)0.168(2)3.4%(1)令38mL1.00mol•L-1的
NaOH溶液中和硫酸的物质的量为n,则,解得:n=0.038L×1mol/L×0.5=0.019mol,故吸收氨气的硫酸的物质的量为:0.500mol•L-1×0.05mL-0.019mol=0.006mol,令30.0mL牛奶中氮元素的质量是m,则:,所以m=28g×=0.168g,故答案为:0.168;(2)30mL牛奶的质量为:30mL×1.03g•mL-1=30.9g,所以30.9g×ω(蛋白质)×16.0%=0.168g,解得:ω(蛋白质)=3.4%,故答案为:该牛奶中蛋白质的质量分数为3.4%。19.(1)1000Vρ/(36.5V+22400)(2)(3)80mL(4)0.80(5)2.8g(6)2∶2∶1(1)标准状况下,VL氯化氢的物质的量为mol,故溶质质量m=g,溶液质量为(+1000)g,则所得盐酸溶液的体积为10-3L,则盐酸物质的量浓度c==,故答案为:。(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,铝再和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,由反应关系可知,,,所得溶质NaAlO2的质量为82ag,溶液质量为(23+27)ag+mg-()2g=(46a+m)g,则该溶液中溶质(NaAlO2)质量分数为100%=,故答案为:。(3)溶液中n(Cl-)=0.2L1.3mol·L-1=0.26mol,n(Mg2+)=0.2L0.2mol·L-1=0.04mol,根据电荷守恒,溶液中n(Al3+)==0.06mol,将200mL此混合溶液中的Mg2+全部转化为沉淀分离出来,反应后的溶液为NaCl和NaAlO2的混合溶液,由原子守恒可知n(NaOH)=n(Na)=n(Cl)+n(Al)=0.26mol+0.06mol=0.32mol,所以至少需加4mol·L-1NaOH溶液的体积为=0.08L=80mL,故答案为:80mL。(4)根据得失电子守恒可知,FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2被还原为Cl-转移的电子数相等,标准状况下112mLCl2反应转移电子的物质的量==0.01mol,则有(3-)x=0.01,解得x=0.80,故答案为:0.80。(5)盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现,说明溶液为FeCl2溶液,根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl)=0.1L1mol·L-1=0.05mol;用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物得到铁,根据铁元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.05mol,质量为0.05mol56g/mol=2.8g,故答案为:2.8g。(6)向混合溶液中加入NaOH溶液,NaOH先与H+反应,该反应过程没有沉淀生成,由图可知与H+反应的NaOH溶液的体积为10mL,溶液中H+的物质的量为0.01L0.1mol·L-1=0.001mol;当H+消耗完之后再加入NaOH溶液,会与Al3+和Mg2+反应生成沉淀,随着NaOH溶液的加入沉淀越来越多,但是当沉淀完全时,再加入NaOH溶液,由于氢氧化铝溶于NaOH溶液,所以沉淀的质量会减少,即图中的B-C段,此段消耗的NaOH溶液是10mL,根据氢氧化铝与氢氧化钠的反应方程式得出氢氧化铝的物质的量为0.01L0.1mol·L-1=0.001mol,溶液中Al3+的物质的量为0.001mol,参与生成沉淀的NaOH溶液在生成沉淀最多时消耗的NaOH溶液的体积是50mL-10mL=40mL,NaOH的物质的量为0.004mol,根据生成的氢氧化铝的物质的量可以得出与Al3+结合的氢氧根的物质的量为0.003mol,所以与Mg2+结合的氢氧根的物质的量为0.004mol-0.003mol=0.001mol,所以氢氧化镁的物质的量为0.0005mol,所以溶液中H+、Al3+、Mg2+三种阳离子的物质的量浓度之比为0.001:0.001:0.0005=2:2:1,故答案为:2:2:1。20.(1)
、、(2)
向A中加水,取少量A中溶液,滴入溶液,溶液变红(3)III中铁与氯气反应产生的氯化物膜覆盖在铁丝表面,使铁与氯气不能接触;IV中反应温度高,生成的升华,铁与氯气继续接触反应(1)①氯气溶于水,发生,使溶液显酸性;答案:;②铁粉放入氯水中,铁粉溶解,无气泡产生,可能是Fe与Cl2反应,也可能是Fe与HClO反应生成FeCl3和H2O;也可能是Fe与ClO-反应生成FeCl3和H2O;答案Cl2、HClO、ClO-;(2)①铁和氯气直接化合生成,其反应为:;答案:;②取少量生成物于试管中,加蒸馏水溶解,然后滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,说明含有+3价Fe;答案:,取少量生成物于试管中,加蒸馏水溶解,然后滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,说明含有+3价Fe;(3)对比实验III和IV的实验现象,III中铁与氯气反应产生的氯化物膜覆盖在铁丝表面,使铁与氯气不能接触;IV中反应温度高,生成的升华,铁与氯气继续接触反应。21.
加热
KSCN(1)碳酸钠的热稳定性强,碳酸氢钠受热易分解,且生成碳酸钠、水、二氧化碳气体,所以碳酸钠中含有碳酸氢
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