2017高考化学分类汇编 (4)
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2017届高考阅读4 金属钾、钙的制备方法一、钾1.发现钾是著名的英国化学家戴维在1807年发现的。
钾的熔点:63.25℃,沸点:760℃。
也就是说,在比沸水还要低的温度下,金属钾就熔化成水银般的液体了。
金属钾密度:0.86 g·cm -3 ,甚至比水还轻!“金属比水轻”,这在当时简直是不可理解的事情。
所以,在当时有不少人怀疑、反对戴维的见解,认为钾根本不能算是金属。
直到1807年,英国H.戴维才用电解氢氧化钾熔体的方法制得较纯净金属钾,人们经过种种实验,这才最后使“钾是金属”这一点得到公认。
2.性质钾是银白色的软质金属,用小刀可以很容易的切开。
钾的熔点只有约63℃。
实验室中的金属钾通常保存在液体石蜡中或在煤油中!但是空气中的氧气也会进入液体石蜡,即使在液体石蜡中,钾也会缓慢的氧化。
金属钾的化学性质非常活泼。
刚刚切开的金属钾的表面是银白色的,钾的化学性质比钠还要活泼,暴露在空气中,表面覆盖一层氧化钾、过氧化钾、超氧化钾和碳酸钾,使它失去金属光泽。
这样,钾平时总是被小心地浸在液体石蜡里。
钾在空气中加热就会燃烧,它在有限量氧气中加热,生成氧化钾;在过量氧气中加热,生成过氧化钾和超氧化钾的混合物;如果把一小块钾投入水里,立即会吱吱发响,发生猛烈的化学反应,在水面上与氧气反应自燃发出紫色的火焰(分析纯钾中也含有1%的钠杂质,有时看到黄色的光),发出的热量可以将生成的氢气点燃,大块钾与水反应会猛烈爆炸!与水反应的方程式为:2K+2H2O=2KOH+H2↑。
钾与水、冰或雪的反应在-100摄氏度时仍反应非常猛烈,生成氢氧化钾和氢气,反应时放出的热量能使金属钾熔化,并引起钾和氢气燃烧钾与氢气发生反应,生成氢化钾。
钾与所有的卤素都能发生剧烈反应,生成相应的卤化物。
钾与氮气共热可生成不稳定的叠氮化钾。
钾与汞形成钾汞齐,是还原剂。
金属钾溶于液氨生成深蓝色液体,钾的液氨溶液久置或在铁的催化下会分解为氢气和氨基钾。
2017年高考真题分类汇编(化学):专题1 化学与科技、社会、生活、环境(解析版)一、单选题1、(2017•海南)下列说法错误的是()A、蔗糖可作调味剂B、细铁粉可作食品抗氧剂C、双氧水可作消毒剂D、熟石灰可作食品干燥剂2、(2017•新课标Ⅲ)化学与生活密切相关.下列说法错误的是()A、PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物B、绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染C、燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放D、天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料3、(2017•新课标Ⅱ)下列说法错误的是()A、糖类化合物也可称为碳水化合物B、维生素D可促进人体对钙的吸收C、蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质D、硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多4、(2017•新课标Ⅰ)下列生活用品中主要由合成纤维制造的是()A、尼龙绳B、宣纸C、羊绒衫D、棉衬衣5、(2017•北京)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是()A、AB、BC、CD、D6、(2017•天津)下列有关水处理方法不正确的是()A、用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸B、用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C、用氯气处理水中的Cu2+、Hg+等重金属离子D、用烧碱处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨答案解析部分一、单选题1、【答案】D【考点】物质的组成、结构和性质的关系【解析】【解答】解:A.蔗糖具有甜味,可以做调味剂,故A正确;B.铁粉具有强的还原性,所以细铁粉可作食品抗氧剂,故B正确;C.过氧化氢具有强的氧化性,能够使蛋白质变性,具有杀菌消毒作用,可以用于消毒剂,故C正确;D.熟石灰即氢氧化钙不具有吸水性,不能用于食品干燥剂,故D错误;故选:D.【分析】A.蔗糖具有甜味;B.铁粉具有强的还原性;C.过氧化氢具有强的氧化性,能够使蛋白质变性;D.生石灰具有吸水性,熟石灰即氢氧化钙不具有吸水性.2、【答案】C【考点】物质的组成、结构和性质的关系,绿色化学【解析】【解答】解:A.PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物,它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重,故A正确;B.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除或减少生产生活对环境的污染,而不能污染后再治理,故B正确;C.加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,但在高温下反应生成二氧化碳,燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体的排放量,故C错误;D.天然气(CNG)主要成分是甲烷,液化石油气(LPG)的成分是丙烷、丁烷等,这些碳氢化合物完全燃烧生成二氧化碳和水,则这两类燃料是清洁燃料,故D正确;故选C.【分析】A.PM2.5是直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物;B.绿色化学是从源头上消除或减少污染物的使用;C.加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,但在高温下反应生成二氧化碳;D.天然气和液化石油气的燃烧产物无污染.3、【答案】C【考点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点,人体必需的维生素的主要来源及其摄入途径,微量元素对人体健康的重要作用【解析】【解答】解:A.糖类化合物符合同式C n(H2O)m,故称为碳水化合物,故A正确;B.维生素D可促进人体对钙的吸收,故B正确;C.蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N四中元素,故仅由碳、氢、氧元素不正确,故C错误;D.硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多,故D正确,故选C.【分析】A.糖类化合物符合同式C n(H2O)m,故称为碳水化合物;B.维生素D的作用是促进钙,磷的吸收和骨骼的发育;C.蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N四中元素,还有些蛋白质含S、P等元素;D.硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多.4、【答案】A【考点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能【解析】【解答】A.尼龙绳的主要成分是聚酯类合成纤维,满足条件,故A正确;B.宣纸的主要成分为天然纤维素,不属于合成纤维,故B错误;C.羊绒衫的主要成分是蛋白质,不属于合成纤维,故C错误;D.棉衬衣的主要成分为天然纤维素,不是合成纤维,故D错误;故选A.【分析】宣纸、棉衬衣的主要成分为纤维素,羊绒衫的主要成分为蛋白质,只有尼龙绳主要成分为聚酯类合成纤维,据此进行解答.5、【答案】A【考点】无机化合物与有机化合物的概念【解析】【解答】解:A、瓷器是硅酸盐产品,不含碳元素,不是有机物,是无机物,故A正确;B、丝绸的主要成分是蛋白质,是有机物,故B错误;C、茶叶的主要成分是纤维素,是有机物,故C错误;D、中草药的主要成分是纤维素,是有机物,故D错误.故选A.【分析】含有碳元素的化合物为有机物,有机物大多数能够燃烧,且多数难溶于水;无机物指的是不含碳元素的化合物,无机物多数不能燃烧,据此分析.6、【答案】C【考点】“三废”处理与环境保护【解析】【解答】解:A.石灰与酸反应生成钙盐,碳酸钠与酸反应生成钠盐和二氧化碳,都消耗了H+,故可用于处理废水中的酸,故A正确;B.铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体,疏松多孔,具有吸附性,可吸附水中的悬浮物,故B 正确;C.氯气可用于水的消毒杀菌,不能与Cu2+、Hg+反应生成沉淀,对重金属离子没有作用,故C错误;D.烧碱可与铵根离子反应产生氨气,则可用烧碱出来高浓度的NH4+的废水并回收利用氨,故D正确.故选C.【分析】A.石灰、碳酸钠都可与酸反应;B.可溶性的铝盐和铁盐可水解生成具有吸附性的胶体;C.氯气不能与Cu2+、Hg+反应生成沉淀;D.烧碱可与铵根离子反应生成氨气.。
化学·参考答案与解析专题1化学与STSE化学用语1.解析:选C。
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,A项正确;绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染,B项正确;燃煤中加入CaO,CaO可以与燃烧后生成的二氧化硫反应生成CaSO3,并进一步被氧化为CaSO4,从而减少二氧化硫的排放,因此可以减少酸雨的形成,但燃煤中加入CaO不能减少温室气体的排放,C项错误;天然气和液化石油气完全燃烧的产物是二氧化碳和水,属于清洁燃料,D项正确。
2.解析:选C。
石灰、碳酸钠等碱性物质能与废水中的酸反应,因此可以用于处理废水中的酸,A项正确;可溶性的铝盐和铁盐溶于水,电离出的Al3+、Fe3+水解分别生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体,其可吸附水中的悬浮物质,因此可以处理水中的悬浮物,B项正确;氯气与Cu2+、Hg2+等重金属离子不反应,不能用Cl2处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子,可用Na2S来处理,C项错误;烧碱能与NH+4反应生成NH3,因此可用烧碱处理含高浓度NH+4的废水并回收利用NH3,D项正确。
3.解析:选C。
空调温度低时,需要消耗大量的电能,A项错误;推广使用一次性塑料袋和纸巾会产生“白色污染”且浪费资源,B项错误;少开私家车,可以减少汽车尾气的排放,C项正确;豪华包装会浪费不必要的材料,D项错误。
4.解析:选A。
P的左上角标质量数,左下角标质子数,A项正确;F原子的最外层有7个电子,B项错误;两个Cl-应放在Ca2+的两侧,C项错误;明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,D项错误。
5.解析:选A。
人呼出的CO2可与Na2O2反应生成O2,故可用作呼吸面具供氧剂,A 项正确;ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,B项错误;SiO2可用于制造光导纤维的原因是其导光性能好,与硬度无对应关系,C项错误;液氨汽化吸收大量的热是其作制冷剂的原因,D项错误。
2017年全国高考化学试题元素周期律专题汇编Ⅰ—原子结构1.(2017•北京-8)2016年IUPAC命名117号元素为T S,T S的原子核外最外层电子数是7,下列说法不正确的是A.T S是第七周期第ⅦA族元素B.T S的同位素原子具有相同的电子数C.T S在同族元素中非金属性最弱D.中子数为176的T S核素符号是117176Ts【答案】D【解析】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,据此判断该元素位于第七周期、第VIIA族,故A正确。
B.同位素具有相同质子数、不同中子数,而原子的质子数=核外电子总数,则T S的同位素原子具有相同的电子数,故B正确;C.同一主族元素中,随着原子序数越大,元素的非金属性逐渐减弱,则T S在同族元素中非金属性最弱,故C正确;D.该元素的质量数=质子数+中子数=176+117=293,该原子正确的表示方法为:117293Ts,故D错误;【考点】原子结构与元素的性质;元素周期律与元素周期表【专题】元素周期律与元素周期表专题【点评】本题考查原子结构与元素性质,题目难度不大,明确原子结构与元素周期律的关系为解答关键,注意掌握原子构成及表示方法,试题培养学生的分析能力及灵活应用能力。
2.(2017•新课标Ⅱ-9)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族,下列叙述正确的是A.原子半径:d>c>b>aB.4种元素中b的金属性最强C.c的氧化物的水化物是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强【答案】B【解析】由以上分析可知a为O元素、b可能为Na或Mg、c为Al、d为S元素.A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,应为b>c>d,a为O,原子半径最小,故A错误;B.同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低,则金属性b>c,a、d为非金属,金属性较弱,则4种元素中b的金属性最强,故B正确;C.c为Al,对应的氧化物的水化物为氢氧化铝,为弱碱,故C错误;D.一般来说,元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,应为a的单质的氧化性强,故D错误。
2017年高考化学真题分类汇编非金属与其化合物(必修1)Ⅰ—无机非金属材料的主角——硅(碳族元素)1.(2017•天津-5)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>SiD.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用;碳酸盐与硅酸盐的性质。
菁优网版权所【专题】元素周期律与元素周期表专题2.(2017•北京-7)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是A.瓷器B.丝绸C.茶叶D.中草药A.A B.B C.C D.D【考点】无机化合物与有机化合物的概念、硅与其化合物菁优网版权所有【专题】物质的分类专题3.(2017•北京-10)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下。
下列说法不正确的是A.反应①的产物中含有水B.反应②中只有碳碳键形式C.汽油主要是C5~C11的烃类混合物D.图中a的名称是2﹣甲基丁烷【考点】碳族元素简介;有机物的结构;汽油的成分;有机物的系统命名法菁优网版权【专题】碳族元素;观察能力、自学能力。
4.(2017•北京-11)根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是实验现象结论产生白色沉淀SO2有还原性A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液B H2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性D Na2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性:H2SO3>H2SiO3A.A B.B C.C D.D【考点】硫与其化合物的性质;硅与其化合物的性质;铁与其化合物的性质。
【专题】氧族元素5.(2017•江苏-3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维D.NH3易溶于水,可用作制冷剂【考点】物质的组成、结构和性质的关系:钠与其化合物;硅与其化合物;氯与其化合物;氮与其化合物;【专题】物质的性质和变化专题。
2017年高考化学真题分类汇编金属及其化合物Ⅰ—钠及其化合物1.(2017•北京-9)下列变化中,气体被还原的是A.二氧化碳使2O2固体变白B.氯气使溶液变黄C.乙烯使2的四氯化碳溶液褪色D.氨气使3溶液产生白色沉淀【考点】氧化还原反应;钠及其化合物;卤素;乙烯的性质;氮及其化合物;铝及其化合物。
优网版权所有【专题】氧化还原反应专题2.(2017•新课标Ⅱ-13)由下列实验及现象不能推出相应结论的是实验现象结论A.向2 0.1 3的溶液中加足量铁粉,震荡,加1滴溶液黄色逐渐消失,加溶液颜色不变还原性:>2+B.将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满2的集气瓶集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生2具有氧化性C.加热盛有少量43固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝43显碱性D.向2支盛有2 相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的和溶液一只试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象()<()A.A B.B C.C D.D【考点】化学实验方案的评价;铁及其化合物的性质;钠及其化合物的性质;铵盐的性质;难溶电解质的溶解平衡。
菁优网版权所有【专题】化学实验基本操作。
3.(6分)(2017•天津-4)以下实验设计能达到实验目的是实验目的实验设计A.除去3固体中的23将固体加热至恒重B.制备无水 3 蒸发及稀盐酸反应后的溶液C.重结晶提纯苯甲酸将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶D.鉴别和溶液分别加新制氯水后,用4萃取A.A B.B C.C D.D【考点】化学实验方案的评价;钠及其化合物;铝及其化合物、铝盐的水解;混合物的分离及提纯;卤素单质间的置换反应。
【专题】物质的分离提纯和鉴别4.(2017•江苏-3)下列有关物质性质及用途具有对应关系的是A.2O2吸收2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂B.2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒C.2硬度大,可用于制造光导纤维D.3易溶于水,可用作制冷剂【考点】物质的组成、结构和性质的关系:钠及其化合物;硅及其化合物;氯及其化合物;氮及其化合物;【专题】物质的性质和变化专题。
专题04 离子方程式书写及正误判断(满分60分 时间25分钟)姓名: 班级: 得分:1.向等物质的量浓度的NaOH 和Na 2CO 3的混合溶液中加入稀盐酸。
下列离子方程式与事实不相符的是 ( )A.OH -+CO32-+2H +HCO 3-+H 2O B.2OH -+CO 32-+3H +HCO 3-+2H 2O C.2OH -+CO32-+4H +CO 2↑+3H 2O D.OH -+CO 32-+3H +CO 2↑+2H 2O 【答案】C考点: 考查氢氧化钠和碳酸钠与酸的反应等知识。
2.下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是( )①Ag ++Cl -===AgCl↓②Ba 2++2OH -+2H ++SO 42-===BaSO 4↓+2H 2O③CO 32-+2H +===CO 2↑+H 2O④Fe +Cu 2+===Fe 2++CuA .①③B .②④C .②③D .没有【答案】D【解析】试题分析:①代表硝酸银和可溶性氯化物的反应,故错误;②可以代表Ba(OH)2和H 2SO 4反应,也可以代表Ba(OH)2和NaHSO 4分反应,故错误;③代表可溶性碳酸盐和强酸的反应,故错误;④代表Fe 与可溶性铜盐的反应,故错误;故选项D 正确。
考点:考查离子反应方程式的书写等知识。
3.下列反应的离子方程式书写正确的是A .制备乙酸乙酯时将产生的蒸气导入饱和碳酸钠溶液:CO 32—+2H +CO 2↑+H 2OB .用惰性电极电解饱和食盐水:2Cl -+2H +H 2↑+Cl 2↑C .向含有0. 4 mol FeBr 2的溶液中通入0. 3 mol Cl 2充分反应:2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++6Cl-+2Br2D.饱和Ca(OH)2溶液中加入少量NaHCO3溶液:Ca2++OH-+HCO3—CaCO3↓+H2O【答案】D考点:考查离子方程式正误判断。
4.能正确表示下列反应的离子方程式A.向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O―→2C6H5OH+CO32-B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓C.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2 + 2Fe3+ = 2Fe(OH)3 + 3Mg2+D.NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:CO32-+ 2H+ = H2O + CO2↑【答案】C【解析】试题分析:A、向苯酚钠溶液中通入少量CO2,生成苯酚和碳酸氢钠,错误;B、(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应,漏掉铵离子与氢氧根反应生成一水合氨的反应,错误;C、向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2 + 2Fe3+ = 2Fe(OH)3 + 3Mg2+,正确;D、NaHCO3溶液与稀H2SO4反应,碳酸氢钠应用HCO3—的形式表示,错误。
考点4 氧化还原反应一、选择题1.(2017·天津高考·3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( )A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能【命题意图】本题考查氧化还原反应本质是电子的转移这一概念,旨在考查学生对各种能量转化形式及对应工作原理的认识和应用。
【解析】选A。
光能转化成电能,不是化学变化,与氧化还原无关;锂离子电池工作时,相当于原电池工作,分别在两极上发生氧化反应和还原反应,是氧化还原反应的过程;电解质导电的过程实际上是在电解池的两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程,是氧化还原反应的过程;葡萄糖供能就是葡萄糖在人体内被氧化释放能量的过程。
【快速巧解】太阳能电池是光电能源之间的转化,一步就可以判断A中不存在氧化还原反应。
2.(2017·北京高考·8)下列变化中,气体被还原的是( )A.二氧化碳使Na2O2固体变白B.氯气使KBr溶液变黄C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀【命题意图】本题考查氧化还原知识。
意在考查学生对“被还原”物质的判断方法。
【解析】选B。
二氧化碳使Na2O2固体变白,Na2O2发生了自身氧化还原反应,二氧化碳既不是氧化剂也不是还原剂,A错误;氯气使KBr溶液变黄,发生反应Cl2+2KBr2KCl+Br2,氯元素化合价降低,被还原,B正确;乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色,乙烯被氧化,C错误;氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,发生的是复分解反应,D错误。
【方法规律】用“双线桥”法理解氧化还原反应的概念【教材回扣】本题源于教材。
A项:人教必修1 P55“过氧化钠还能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气”;B项:人教必修2 P91海水提溴“用氯气氧化溴离子使之成为单质溴”;C项:人教必修2 P68 “乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色”实验;D 项:人教必修1 P58“在实验室里,常用铝盐溶液与氨水反应来制取氢氧化铝”。
二、非选择题3.(2017·北京高考·28)某小组在验证反应“Fe+2Ag+Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物①取出少量黑色固体,洗涤后,______________(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有________。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是______________(用离子方程式表示)。
针对两种观点继续实验: ①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。
同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:②对Fe3+产生的原因作出如下假设:假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;假设b:空气中存在O2,由于____________(用离子方程式表示),可产生Fe3+;假设c:酸性溶液中NO-3具有氧化性,可产生Fe3+;假设d:根据______________现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。
实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:装置如图。
其中甲溶液是________,操作及现象是__________________。
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:________ ___________________________________________________________________。
【命题意图】本题考查化学实验的设计与评价、电化学知识。
意在考查学生的探究能力、对实验设计方案的分析评价能力、利用电化学解决实际问题的能力。
【解析】(1)①黑色固体中含有过量铁,如果同时含有银,则可以加入HCl或H2SO4溶解Fe,而银不能溶解。
②K3[Fe(CN)6]是检验Fe2+的试剂,所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2+。
(2)②过量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+,即Fe+2Fe3+3Fe2+。
O2氧化Fe2+反应为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O。
③实验Ⅰ的目的是证实假设a、b、c非主要原因,可以从后续现象中看出。
Fe3+在30 min时几乎完全消失,故应使a、b、c、中变量全部存在,即溶液中只需不存在Ag+,此时Fe3+可被过量铁粉还原为Fe2+。
故初始时加入Fe(NO3)3溶液,随时间进行,可看到Fe3+浓度逐渐降低的实验现象。
实验Ⅱ是为了证实Ag+可能将Fe2+氧化为Fe3+,故甲溶液必为Fe2+溶液。
由于NO的3影响已被实验Ⅰ排除,为了避免其他阴离子干扰,可选用Fe(NO3)2。
在原电池结构中,Ag+将Fe2+氧化为Fe3+,电流表应有偏转。
为证实Fe3+产生,应在电流表偏转后向左池加入KSCN验证。
(3)从(2)的三个时间取上层清液现象不同可以看出Ag+浓度逐渐降低,而Fe3+浓度先升高后降低。
由于反应中Fe3+生成的原因已由上述实验Ⅱ证实为Ag++Fe2+Ag+Fe3+,故3~30 min内应是该反应使Fe3+浓度上升,而Fe3+浓度下降则是由于2Fe3++Fe3Fe2+的存在导致的。
由于此前Ag+浓度下降,Fe3+浓度上升,导致2Fe3++Fe3Fe2+的反应速率超过Ag++Fe2+Ag+Fe3+,使Fe3+的消耗快于生成,从而导致30~120 min内Fe3+浓度下降。
答案:(1)①加入足量稀盐酸(或稀硫酸)酸化,固体未完全溶解②Fe2+(2)Fe+2Fe3+3Fe2+②4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O 生成白色沉淀③Fe(NO3)3Fe(NO3)2当电流表指针偏转时,向左侧甲溶液中加入KSCN溶液;溶液变红(3)溶液中存在Ag++Fe2+Ag+Fe3+反应,在3~30 min,Fe3+浓度增大,Ag+浓度减小,导致AgSCN白色沉淀减少;而Fe3++3SCN-Fe(SCN)3正向移动,红色变深;随时间进行,Fe3+浓度增大,导致Fe+2Fe3+3Fe2+速率加快,于是30~120 min,Fe3+浓度减小,红色又变浅4.(2017•丙卷•26)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
回答下列问题: (1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。
由此可知:____________________、____________________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。
按如图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________。
②将下列实验操作步骤正确排序________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=______ ____(列式表示)。
若实验时按a、d次序操作,则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入如图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。
实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为________(填标号)。
C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为___________________。
a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.浓H2SO4②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式______________________。
【命题意图】本题考查通过实验现象,培养学生综合利用所学知识进行分析解题的能力。
题型涉及知识面广泛。
【解析】(1)样品溶于水滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中不含三价铁;再向试管中通入空气,溶液逐渐变红,说明有Fe3+产生,即Fe2+易被空气氧化为Fe 3+,铁离子与KSCN 溶液显红色。
(2)①仪器B 为干燥管;②由于装置中含有空气,易把硫酸亚铁氧化,故应在加热前先通入氮气排尽装置中的空气,然后加热装置,为了使生成的水蒸气尽可能的排出装置,应先熄灭酒精灯冷却后再关闭K 1和K 2,再进行称量,即正确的排序是dabfce;③FeSO 4·xH 2O 样品的质量是(m 2-m 1)g,加热后剩余固体是FeSO 4,硫酸亚铁的物质的量为113mol g 152g)m -(m -∙,结晶水的质量为(m 2-m 3)g,则结晶水的物质的量为132mol g 18g)-m (m -∙,FeSO 4·xH 2O 样品中硫酸亚铁和水的物质的量之比为1∶x= 113mol g 152g )m -(m -∙∶132mol g 18g )-m (m -∙,解得x= )-m m (9)m -m (761332;若按a 、d 次序操作,加热过程中硫酸亚铁易被空气氧化生成硫酸铁,导致m 3增加,x 的值偏小。
(3)①加热最终得到红棕色粉末,说明有Fe 2O 3生成,铁的价态由+2价氧化到+3价,所以根据转移电子数守恒,一定有SO 2生成,即硫酸亚铁分解生成Fe 2O 3、SO 2和SO 3。
检验SO 2用品红溶液,若将气体通入Ba(NO 3)2中,硝酸钡在酸性条件下具有氧化性,二氧化硫也能与硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀,干扰SO 3的检验,故检验SO 3气体应通入BaCl 2溶液中,所以C 、D 的溶液依次为氯化钡溶液、品红溶液,现象是C 中溶液变浑浊产生白色沉淀,D 中品红溶液褪色;②根据转移电子数守恒,硫酸亚铁分解的化学方程式为2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑。
答案:(1)样品中无Fe(Ⅲ) Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ) (2)①干燥管 ②dabfce ③)-m m (9)m -m (761332 偏小 (3)①c 、a 产生白色沉淀、品红溶液褪色 ②2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑【题后反思】(1)常见离子的检验答题模板为“取溶液、加试剂、说现象、说结论”。