第三章铁金属材料(含解析) 单元同步练习题-2023--2024高一化学人教版必修1

第三章 铁 金属材料 单元同步练习题
一、单选题
1.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并检验产物的性质,下列说法正确的是

A.实验时,应先点燃B处的酒精喷灯,再点燃A处的酒精灯
B.B中发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2
C.B中生成1molH2时,E处有1molCuO被还原
D.碱石灰的作用是吸收水蒸气
2.某同学进行如下实验:
①分别向溶液和溶液中滴加KSCN溶液,均无明显现象。
②向和的混合液中滴加KSCN溶液,溶液立刻变红,振荡后,红色褪去,产生白色沉淀,继续滴加过量KSCN溶液,红色不再褪去,并产生大量白色沉淀。
③过滤②中白色沉淀并洗涤干净,向其中加入过量氨水,白色沉淀溶解得无色溶液,放置过程中,无色溶液变蓝色。
已知:CuSCN为白色、难溶性物质:为无色离子。
下列说法不正确的是
A.实验①说明不能与反应生成CuSCN
B.实验②中红色褪去的原因是振荡后降低
C.实验③中无色溶液变蓝色的原因是:
D.依据实验①、②、③推测,②中由于生成CuSCN,使氧化性增强,将氧化为
3.铁、铜混合粉末加入溶液中,剩余固体质量为。下列说法正确的是
A.剩余固体是和 B.固体混合物中铜的质量是
C.反应后溶液中 D.反应后溶液中
4.已知反应:。下列关于该反应的叙述不正确的是
A.该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为9:5
B.每产生1mol O2时,被氧元素还原的氯气物质的量为2mol
C.当反应中有1mol电子转移时,被还原氯气物质的量为1mol
D.参加反应的水有被氧化
5.下列离子方程式中,正确的是
A.将稀硫酸滴在铁片上:
B.将氧化镁与稀盐酸混合:
C.将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合:
D.将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合:
6.在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是
A.在无色溶液中:NH、Fe2+、SO、Cl-
B.在含大量Ba2+的溶液中:Mg2+、Na+、Cl-、OH-
C.使酚酞变红溶液中:Na+、K+、Cl-、CO
D.含有Fe2+的溶液中:MnO、K+、NO、Cl-
7.四水合磷酸锌[]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含Zn、ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备的流程如下:

下列说法正确的是
A.滤渣I的主要成分是SiO2
B.“步骤I”中,调节溶液的pH约为5后加KMnO4溶液发生反应的离子方程式为
C.试剂a可以选择Zn或者ZnS,均通过氧化还原反应进行除杂
D.从溶液中得到四水合磷酸锌的步骤为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
8.下列依据实验或事实得出的结论正确的是
A.与NaOH反应生成、,故是酸性氧化物
B.为金属氧化物,故是碱性氧化物
C.在水溶液中能电离出、和,故是盐
D.、与硫酸反应都只生成对应的盐和水,故二者都是碱性氧化物
9.X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示(“”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),则符合要求的X、Y、Z、W依次是
选项 X Y Z W
A
B
C Fe Fe2O3
D
A.A B.B C.C D.D
10.类推(类比迁移)的思维方法可以预测许多物质的性质。但类比是相对的,不能违背客观事实。下列类比分析结果正确的是
A.钠保存在煤油中,则锂也应保存在煤油中
B.与反应生成,则与反应可生成
C.溶于盐酸生成和,则溶于氢碘酸生成和
D.少量通入溶液生成,则少量通入溶液生成
11.某同学欲利用如图所示装置制取能较长时间存在的。下列分析错误的是
A.反应结束后若关闭止水夹b和分液漏斗的活塞,则可较长时间存在
B.实验开始时应先打开止水夹a、b,再向烧瓶中加入X
C.实验所用溶液应现配现用且配制溶液所用的蒸馏水需要先加热煮沸后迅速冷却
D.X可以是稀硫酸、稀硝酸或稀盐酸
12.一种利用废铜渣(主要成分,及少量等杂质)制备超细铜粉的流程如下:
下列说法正确的是
A.“酸浸”所得滤渣的主要成分为
B.“沉铁”发生反应的离子方程式为
C.“沉铜”发生的反应为复分解反应
D.“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子:
13.下列反应的离子方程式不正确的是
A.高铁酸钾溶液与浓盐酸反应:
B.铝与氢氧化钠溶液:
C.向碳酸钠溶液中滴加少量新制氯水:
D.向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化硫:
14.皓矾是一种无色晶体,主要用作收敛剂、防腐剂、颜料。工业上利用烧锌渣制备皓矾的流程如下:
下列有关说法正确的是
A.酸溶的目的是除去金属氧化物
B.双氧水在反应中体现还原性
C.一系列操作包括蒸发结晶、过滤、洗涤等
D.沉铁时离子方程式为
二、非选择题
15.回答下列问题:
(1)0.2mol分子中所含氢原子数与 个分子中所含氢原子数相等。
(2)在25℃、101KPa的条件下,同质量的和A气体的体积之比是15:8,则A的摩尔质量为 。
(3)臭氧和氧气互为 (填“同位素”或“同素异形体”),它们在一定条件下可以相互转化,该变化过程属于 (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(4)如图
①往A溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液的颜色 。
②写出上述过程中A→B的化学方程式 。
③描述C放在空气中的颜色变化 ,写出它的化学方程式, 。
④写出B加入氯水的离子方程式 。
16.铁在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。二价铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含二价铁离子的铁盐,如硫酸亚铁(FeSO4)。
(1)人体中经常进行转化 Fe2+Fe3+,A反应中Fe2+作 剂,B反应中Fe3+作 剂。
(2)新配制的FeCl2溶液应加入 以防止FeCl2转化为FeCl3,要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2杂质,可向其中通入适量的 。
(3)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应。反应的离子方程式为 。
(4)为消除废气中的Cl2对环境的污染,将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液,即可有效地除去Cl2,这一处理过程可用两个离子方程式表示为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 和 ;处理过程中需定期添加的原料是 。
(5)某同学为检验某未知溶液中是否为FeCl2溶液,采取如下实验方案加以验证: 取少许未知试液于试管中溶液呈红色(证明含有FeCl2),你认为此方案 (填“合理”或“不合理”),若不合理,如何改进: 。
17.一方面,磷矿藏在地球上分布不均匀且储量有限;另一方面,污水中含有较多的磷元素。因此在污水处理生物污泥中的蓝铁矿[]因其潜在的特殊用途以及经济价值而备受关注。蓝铁矿在自然水体中形成的过程如图。
(1)水处理时,加入的高铁酸钾(K2FeO4)作为净水消毒剂。
①中Fe的化合价为 价,磷矿中磷原子的原子结构示意图为 。
②配平下列化学方程式:
_______+______________(胶体)+_______KOH+_______。
③上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)甲烷在厌氧氧化菌的作用下与氢氧化铁发生如下反应,配平该方程式:
_______+_______+_______HCl_____________________。
(3)无氧条件下加热,蓝铁矿(无杂质)发生分解:,蓝铁矿的质量由5.02g减小为3.58g,则n= ,蓝铁矿的相对分子质量为 。(写出求算n的计算过程)
18.是一种化工原料,可以制备多种物质,如图所示。请回答下列问题:
(1)图所列转化反应中属于氧化还原反应的有 (填图中序号)
(2)反应④的现象是 。
(3)工业上制取主要采用反应①,而不采用反应⑦的方法,主要原因是 。
(4)某同学将新制的饱和氯水滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中,当滴到一定量时,红色突然褪去,该同学分析红色突然褪去的原因可能有两种:①氯水中的酸或氯分子与发生反应,将消耗所致;②氯水中次氯酸的强氧化性,使红色褪去所致。设计实验证明红色褪去的原因:取褪色后的溶液于试管中,向其中滴加溶液,如果 ,则是原因①;若 ,则是原因②。
(5)作为在潜水艇和消防员呼吸面具中的供氧剂,已知某潜水艇中有50人,若每人每小时消耗在标准状况下体积为44.8L,假设所需要的全由所提供,则每小时所的质量为 kg。
(6)反应③和⑧是工业制备纯碱的主要原理,以下是两种制碱法的工艺流程图:
下列说法正确的是 (填序号)。
A.用制取纯碱的过程中,利用了物质溶解度的差异
B.沉淀池中与的通入顺序为先通入,再通入
C.索尔维制碱法所得“排出液”的主要成分为
D.侯氏制碱法循环利用的物质主要是和
E.侯氏制碱法中母液经过循环Ⅱ进入沉淀池,从而使原料的利用率大大提升
F.侯氏制碱法在母液中加入食盐细粉目的是提高的浓度,促进结晶析出
G.检验产品中是否含有的操作方法是取少量试样溶于水,加入过量的稀硝酸,再滴加溶液,观察是否有白色沉淀生成
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.实验时,应先点燃A处的酒精灯,再点燃B处的酒精喷灯,防止铁被氧气氧化,故A错误;
B.B中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,故B错误;
C.B中生成1molH2时,由于H2要先排出装置内空气,再与CuO反应,因此E处CuO被还原的物质的量小于1mol,故C错误;
D.碱石灰的作用是吸收水蒸气,干燥H2,故D正确。
答案为:D。
2.B
【详解】A.向CuSO4溶液中滴加KSCN,无明显现象,说明不能与反应生成CuSCN,A正确;
B.、Fe2+和三者反应生成白色浑浊,降低的浓度,使可逆反应平衡逆向移动,故溶液红色消失;再反复多次滴加KSCN溶液,增大了浓度,使 平衡正向移动,红色不再褪去,并产生大量白色沉淀,B错误;
C.过滤②中白色沉淀并洗涤干净,向其中加入过量氨水,白色沉淀溶解得无色溶液,放置过程中,无色溶液变蓝色原因是:,C正确;
D.依据实验①、②、③推测,②中由于生成CuSCN,使Cu2+氧化性增强,将Fe2+氧化为Fe3+,D正确;
故选B。
3.B
【分析】铁的金属活动性强于Cu,Fe先与氯化铁反应,Fe反应完后Cu与氯化铁反应,离子方程式分别为Fe+2Fe3+=3Fe2+,Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,0.5molFe3+能消耗0.25molFe,质量为14g,0.5molFe3+能消耗Cu0.25mol,质量为16g,现剩余金属14.8g,说明两种金属都参与反应,Fe反应完,剩余固体为Cu,假设铁、铜混合物中参与反应的Fexmol,参与反应的Cu有ymol,则有56x+64y=14.8g,2x+2y=0.5mol,解得x=0.15mol,y=0.1mol。
【详解】A.由分析可知,剩余固体是,故A错误;
B.由分析可知,固体混合物中参与反应的Cu有0.1mol,则原来含有的铜的质量是:0.1mol×64g/mol+3.2g=9.6g,故B正确;
C.溶液中的=0.15mol+0.1mol+0.5mol=0.75mol,故C错误;
D.由分析可知,铁、铜混合物中参与反应的Fe为0.15mol,故D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.反应中, 9molCl原子得电子,1molCl原子失电子,2molO原子失电子,则氧化剂为4.5mol,还原剂物质的量为0.5mol+2mol=2.5mol,所以氧化剂与还原剂物质的量之比为9:5,A正确;
B. 结合选项A可知,每产生1mol O2时, O元素失去4mol电子,则氯元素得到4mol,被氧元素还原的氯气物质的量为2mol,B正确;
C. 反应中,5mol氯气反应时,被还原的氯气为4.5mol,转移电子的物质的量为9mol,当反应中有1mol电子转移时,被还原氯气物质的量为0.5mol,C不正确;
D. 反应中H2O中5个O原子参加反应,其中有2个O原子失电子被氧化,所以参加反应的水有被氧化,D正确;
答案选C。
5.D
【详解】A.将稀硫酸滴在铁片上,正确的离子方程式为:,故A错误;
B.将氧化镁与稀盐酸混合,正确的离子方程式为:,故B错误;
C.将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合,正确的离子方程式为,故C错误;
D.将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合,正确的离子方程式为:,故D正确;
故答案为:D。
6.C
【详解】A.无色透明溶液中不可能含有大量的Fe2+, A不符合题意;
B.Mg2+、OH-会生成氢氧化镁沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
C.遇酚酞试剂变红的溶液为碱性溶液,含有大量的OH-,该组离子均不与OH-反应,可以大量共存,C合题意;
D.含有Fe2+的溶液中,MnO会被还原,不能大量共存,D不合题意;
故选:C。
7.B
【分析】含Zn、ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等物质的锌灰经稀硫酸充分浸取后,Zn、ZnO、CuO、FeO、Fe2O3溶解,浸出液中含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+及过量、H+,PbO与稀硫酸反应生成难溶物PbSO4,PbSO4和不溶于稀硫酸的SiO2一并滤出;“步骤I”中,加KMnO4溶液,可将Fe2+氧化为Fe3+,调整溶液pH约为5,Fe3+转化为Fe(OH)3;加入试剂a,除掉溶液中的铜离子,为了不引入新杂质,应选用金属锌,置换出铜,也可选用ZnS转化成CuS沉淀进入滤渣III中;将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,便可得到四水合磷酸锌。
【详解】A.由分析可知,PbO与稀硫酸反应转化为PbSO4,SiO2不溶于稀硫酸,故滤渣I的主要成分是PbSO4、SiO2,A不正确;
B.“步骤I”中,加KMnO4溶液,调节溶液的pH约为5,将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+转化为Fe(OH)3,发生反应的离子方程式为,B正确;
C.若试剂a选用金属锌,置换出铜,为氧化还原反应,若试剂a选用ZnS,Cu2+转化成CuS沉淀,为非氧化还原反应,C不正确;
D.从溶液中得到四水合磷酸锌的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D不正确;
故选B。
8.C
【详解】A.NO2与NaOH反应生成NaNO3、NaNO2和H2O,但生成的盐是两种,且发生元素化合价的变化,所以NO2不是酸性氧化物,故A错误;
B.属于酸性氧化物,故B错误;
C.在水溶液中能电离出、和,所以是盐,故C正确;
D.既能与酸反应生成盐和水,也能与碱反应生成盐和水,所以是两性氧化物,故D错误;
答案选C。
9.D
【详解】A.Cu(OH)2受热分解可一步生成CuO,但CuO不能直接生成Cu(OH)2,A不符合题意;
B.Na2CO3与HCl反应可一步生成NaCl,但NaCl不能一步生成Na2CO3,B不符合题意;
C.Fe(OH)2与Fe2O3不能一步发生相互转化,C不符合题意;
D.CaO与HCl反应可直接生成CaCl2,CaCl2与Na2CO3反应可生成CaCO3等,CaCO3与HCl反应可生成CaCl2等,CaCO3高温分解或与HCl反应可直接生成CO2,CO2与Ca(OH)2反应可生成CaCO3等,D符合题意;
故选D。
10.B
【详解】A.锂的密度小于煤油,保存在煤油中无法隔绝空气,A错误;
B.S的氧化能力较弱,Fe与S反应生成FeS,则Cu与S反应生成Cu2S,B正确;
C.Fe3+能与碘离子反应生成碘和亚铁离子,Fe3O4溶于氢碘酸无法生成FeCl3,C错误;
D.少量二氧化碳与Ca(ClO)2反应生成碳酸钙而不是碳酸氢钙,D错误;
故答案选B。
11.D
【分析】利用稀硫酸和铁反应生成氢气,生成的氢气排除装置内的空气,验纯后关闭止水夹a,一段时间后,蒸馏烧瓶中压强增大,将液体压入到抽滤瓶中,抽滤瓶中观察到有白色沉淀生成。
【详解】A.由于装置中的空气及溶液中的氧气已经被除去,故Fe(OH)2可较长时间存在,故A正确;
B.实验开始时,应先打开a、b,再向烧瓶中加入稀硫酸,利用生成的氢气将装置中的空气排出,然后关闭a,利用压强差将烧瓶中生成的亚铁离子排入锥形瓶中反应生成Fe(OH)2,故B正确;
C.为排出溶液中的氧气,实验所用溶液应现配现用且配制溶液所用的蒸馏水需要先加热煮沸后迅速冷却,故C正确;
D.X可以是稀硫酸或稀盐酸,但稀硝酸会将亚铁离子氧化为+3价的铁离子,故D错误;
故选D。
12.D
【分析】废铜渣(主要成分CuO,及少量Fe2O3、SiO2等杂质) “酸浸”时CuO、少量Fe2O3与H2SO4反应生成硫酸铜、硫酸铁,SiO2不溶于H2SO4,所以滤渣的成分是SiO2,滤液中加过量氨水沉铁除去Fe3+,铜离子转化为Cu(NH3),所得滤液通二氧化硫沉铜,过滤出产生的CuNH4SO3沉淀,加稀硫酸转化,+1价铜发生歧化反应,得到铜离子、和Cu。
【详解】A.由分析可知,“酸浸”所得滤渣的主要成分为SiO2,故A错误;
B.NH3·H2O是弱碱,在离子方程式中不能拆,故B错误;
C.“沉铜”时含有Cu(NH3)和过量氨水的混合溶液中通入二氧化硫生成CuNH4SO3沉淀,铜元素化合价降低,则发生氧化还原反应,不为复分解反应,故C错误;
D.转化时,CuNH4SO3在稀硫酸中发生歧化反应,得到铜离子、和Cu,结合元素守恒可知, “转化”后所得滤液中含有的主要阳离子:,故D正确;
故选D。
13.A
【详解】A.高铁酸钾溶液与浓盐酸反应:,A错误;
B.铝与氢氧化钠反应生成四氢氧化铝酸钠和氢气,根据得失电子守恒,离子方程式为,B正确;
C.根据酸性:,碳酸钠与少量新制氯水()的反应可看成2步,①,②,,①+②得到离子方程式,C正确;
D.向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化硫()看成2步,①;②,①+②得到离子方程式,D正确;
故答案为:A。
14.C
【分析】向烧锌渣(ZnO、FeO、Fe2O3等)中加入稀硫酸进行酸溶,目的是使金属阳离子进入溶液,加双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,加氨水反应生成氢氧化铁沉淀,过滤后所得滤液经一系列操作(包括加热浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥)可得皓矾(ZnSO4 7H2O),据此分析解题。
【详解】A.酸溶的目的是使金属阳离子进入溶液,A说法错误;
B.双氧水的作用是氧化亚铁离子,反应中体现氧化性,B说法错误;
C.从溶液中得到皓矾需加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,C说法正确;
D.沉铁时,双氧水氧化亚铁离子,然后和氨水生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为Fe3++3=Fe(OH)3↓+3,D说法错误;
故选C。
15.(1)
(2)30g/mol
(3) 同素异形体 非氧化还原反应
(4) 变为红色 2FeCl3+Fe=3FeCl2 生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+4H2O=4Fe(OH)3 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【详解】(1)分子中所含氢原子的物质的量是0.6mol,含有0.6mol氢原子的水的物质的量是0.3mol,水分子个数=0.3mol×6.02×1023/mol=。
(2)在25℃、101KPa的条件下,同质量的和A气体的体积之比是15:8,根据阿伏伽德罗定律的应用可知,两者的物质的量之比为15:8,则,解得M=30,所以A的摩尔质量为30g/mol;
(3)臭氧和氧气是由氧元素组成的两种不同的单质,互为同素异形体,它们在一定条件下可以相互转化,转化过程中没有元素的化合价变化,该变化过程属于非氧化还原反应。故答案为:同素异形体;非氧化还原反应;
(4)氧化铁与盐酸反应可生成氯化铁溶液,氯化铁与铁粉发生反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁和氧气、水发生反应氢氧化铁,据此分析解答。
①氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,A溶液中含有Fe3+,滴入几滴KSCN溶液,溶液的颜色变为红色,故答案为:变为红色;
②过程中A→B,A是氯化铁溶液,加入足量铁粉生成氯化亚铁,有关反应的化学方程式是2FeCl3+Fe=3FeCl2,故答案为:2FeCl3+Fe=3FeCl2;
③B是氯化亚铁溶液,加入氢氧化钠生成白色沉淀氢氧化亚铁,氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁,B→C变化中可看到的现象是生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+4H2O=4Fe(OH)3,故答案为:生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;4Fe(OH)2+O2+4H2O=4Fe(OH)3;
④B为氯化亚铁溶液,加入氯水生成氯化铁溶液,离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
16.(1) 还原 氧化
(2) 铁粉 Cl2
(3)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(4) Fe+2Fe3+=3Fe2+ 铁粉
(5) 不合理 取少量溶液,先加KSCN溶液,溶液不变红色,再加入氯水,溶液变成红色,则证明原溶液有Fe2+
【详解】(1)A反应中铁元素化合价升高,Fe2+作还原剂,B反应中铁元素化合价降低,Fe3+作氧化剂。
(2)Fe2+易被氧化,新配制的FeCl2溶液应加入铁粉以防止FeCl2转化为FeCl3;氯气能把Fe2+氧化为Fe3+,要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2杂质,可向其中通入适量的Cl2。
(3)铜与氯化铁溶液的反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
(4)为消除废气中的Cl2对环境的污染,将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液,即可有效地除去Cl2,这一处理过程可用两个离子方程式表示为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 和Fe+2Fe3+=3Fe2+;总反应为,所以处理过程中需定期添加的原料是铁粉。
(5)此方案不能判断Fe3+是否是由Fe2+氧化而成,所以该方案不合理,改进方法为:取少量溶液,先加KSCN溶液,溶液不变红色,再加入氯水,溶液变成红色,则证明原溶液有Fe2+。
17.(1) +6 2∶3
(2)
(3) ,解得n=8 502
【详解】(1)①中K元素化合价为+1,O元素化合价为-2,根据化合物化合价为0可知Fe的化合价为+6;P原子核内质子数和核外电子数均为15,根据核外电子排布规则可知磷原子的原子结构示意图为。
②K2FeO4与H2O反应过程中,Fe元素化合价由+6降低至+3,H2O中部分O化合价由-2升高至0,根据化合价升降守恒可知K2FeO4与O2的系数之比为4:3,根据K原子守恒可知KOH的系数为8,根据Fe原子守恒可知(胶体)的系数为4,根据H原子守恒可知H2O的系数为10,经检查氧原子守恒,故该反应化学方程式为。
③上述反应中Fe元素化合价降低,因此氧化剂为K2FeO4,还原剂为H2O,根据生成O2的数目可知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶6=2∶3。
(2)与CH4反应过程中,Fe元素化合价由+3降低至+2,C元素化合价由-4升高至+4,根据化合价升降守恒可知与CH4的系数之比为8:1,根据原子守恒可知反应方程式为。
(3)无氧条件下加热,蓝铁矿(无杂质)发生分解时固体质量减少量即为生成水的质量,分解时产生的质量为3.58g,因此,解得n=8;蓝铁矿的相对分子质量为358+8×18=502。
18.(1)①②④⑤⑥
(2)发出苍白色火焰,瓶口有白雾
(3)原料来源广,价格低廉
(4) 恢复红色 不恢复红色
(5)15.6
(6)ACEG
【详解】(1)电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠,H、Cl元素化合价有变化,属于氧化还原反应;电解熔融氯化钠生成钠和氯气,Na、Cl元素化合价有变化,属于氧化还原反应;氢气和氯气反应生成氯化氢,H、Cl元素化合价有变化,属于氧化还原反应;氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,Cl元素化合价有变化,属于氧化还原反应;钠和氧气反应生成氧化钠,Na、O元素化合价有变化,属于氧化还原反应;①②④⑤⑥属于氧化还原反应。
(2)氢气和氯气点燃生成氯化氢,现象是:发出苍白色火焰,瓶口有白雾;
(3)工业上制取主要采用电解饱和食盐水的方法,主要原因是原料来源广,价格低廉。
(4)设计实验证明红色褪去的原因:取褪色后的溶液于试管中,向其中滴加溶液,如果恢复红色,说明氯水将消耗,导致酚酞褪色;若不恢复红色,说明氯水中次氯酸的强氧化性,使红色褪去所致。
(5)每人每小时消耗在标准状况下体积为44.8L,消耗氧气的物质的量为,则50人消耗100mol氧气,假设所需要的全由所提供,反应方程式为,则每小时消耗200mol,消耗过氧化钠的质量为=15.6kg。
(6)A.用制取纯碱的过程中发生反应,利用了碳酸氢钠溶解度小,故A正确;
B.氨气的溶解度大于二氧化碳,为增大二氧化碳的溶解量,沉淀池中与的通入顺序为先通入,再通入,故B错误;
C.索尔维制碱法,母液中氯化铵和氧化钙反应生成氨气、氯化钙,所得“排出液”的主要成分为,故C正确;
D.侯氏制碱法循环利用的物质主要是和NaCl,故D错误;
E.侯氏制碱法中母液经过循环Ⅱ进入沉淀池,母液中含有氯化钠,从而使原料的利用率大大提升,故E正确;
F.侯氏制碱法在母液中加入食盐细粉目的是提高Cl-的浓度,促进NH4Cl结晶析出,故F错误;
G.检验产品中是否含有的操作方法是取少量试样溶于水,加入过量的稀硝酸除去碳酸根离子,再滴加溶液,若有白色沉淀生成,则沉淀为氯化银,说明含有,故G正确;
选ACEG。
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