铁三角 - 铝三角 - 金属钠
更新时间:2024-01-27 11:27:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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Fe
3Fe+4H2O(g)
高温 Fe3O4+4H2
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ Fe + Cu2+ == Cu + Fe2+ Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+
Fe2+ + 2OH- == Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4 Fe(OH)3 (生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色) 2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ + 2Cl-
2Fe2+ + H2O2 + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓
-2Fe3+ + 3CO32 + 3H2O == 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑(双水解) 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 2Fe3+ + 2I- == 2Fe2+ + I2
Fe3+ + 3SCN- == Fe(SCN)3 (红色溶液,Fe3+离子检验) Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3H+ (氢氧化铁胶体制备)
FeO + 2H+ == Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ == Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ == Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O
Al
2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑
2Al + 2OH- + 2H2O == 2AlO2- + 3H2↑ Al3+ + 3H2O Al(OH)3 (胶体)+ 3H+(明矾净水) Al3+ + 3OH- == Al(OH)3↓
Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O
Al3+ + 3NH3.H2O == Al(OH)3↓+ 3NH4+(实验室制备氢氧化铝,白色胶状沉淀) 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O == 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ (双水解)
2Al3+ + 3S2- + 6H2O == 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑(双水解)
Al3+ + 3AlO2- + 6H2O== 4Al(OH)3↓(双水解)
2AlO2- + CO2 + 3H2O ==2 Al(OH)3↓+ CO32-(CO2少量) AlO2- + CO2 + 2H2O == Al(OH)3↓+ HCO3- (CO2过量) Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- == 2AlO2- + H2O Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 2H2O Al(OH)3 + 2OH- == AlO2- + 2H2O
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2Al+Fe2O3
高温 Al2O3+2Fe (铝热反应)
△ Al+3O2
点燃 2Al2O3(纯氧) 2Al(OH)3Al2O3+3H2O
Fe或Al与H2SO4(浓)或HNO3(浓)室温下钝化
Na
2H2O + 2Na = 2Na+ +2OH- + H2↑ 4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti 2H2O + 2Na2O2 = 4NaOH+ O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2NaR+ Ca2+ = CaR2 +2Na+
2NaR+ Mg2+ = MgR2 +2Na+ ( 离子交换法软化水) CaR2 +2Na+ =2NaR+ Ca2+ (再生) NaH + H2O = NaOH + H2↑
CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl (侯氏制碱法)
一、镁、铝的工业制法
1、镁的工业制法:(从海水中提取镁) 盐酸 石灰 Mg(OH)2 MgCl2 海水 过滤
2、铝的工业制法:(以铝土矿为原料) 除杂质 熔融、电解 铝土矿 Al AlO 23 冰晶石作熔剂
电解 熔融
Mg
二、铝三角及应用
1、三角关系:Al3+、Al(OH)3与AlO2相互转化的关系
Al3+
—
—①过量OH
⑥OH
+⑤H +
②过量H
—③H+ AlO2
—
④OH
—
Al(OH)3
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有关离子方程式:
A、Al3+与AlO2的相互转化
—
①Al3+→AlO2: ②AlO2→Al3+:
—
—
B、AlO2与Al(OH)3的相互转化
③AlO2→Al(OH)3: ④Al(OH)3→AlO2: C、Al3+与Al(OH)3的相互转化
⑤Al(OH)3→Al3+: ⑥Al3+→Al(OH)3: 2、铝三角的应用
①制取Al(OH)3
Al3+ + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓+3NH4+(常用方法) AlO2 + CO2 + 2H2O == Al(OH)3↓+ CO32
—
—
—
—
—
②离子共存问题:
a、Al3+与OH、S2、AlO2 、HCO3、CO32、HSO32等离子因生成沉淀或双水解而不
—
—
—
—
—
—
能大量共存;
b、AlO2与Al3+、H+、NH+、Fe3+等离子因生成沉淀或双水解反应而不能大量共存。
—
三、铝的化合物的有关图象
1、向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量(如图①) 有关反应:Al3+ + 3OH == Al(OH)3↓
—
Al(OH)3↓(mol) Al(OH)3 + OH == AlO2+ 2H2O 现象:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐消失
2、向AlCl3溶液中逐滴滴入氨水至过量(如图②) 有关反应:Al3+ + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓ +3NH4+ 现象:产生白色沉淀,继续加氨水,沉淀不消失。 3、向NaOH溶液中逐滴滴入AlCl3溶液至过量(如图③) 有关反应:Al3+ + 4OH == AlO2 + 2H2O
—
—
——
Al(OH)3↓(mol) 图① NaOH(mol) 图② NH3·H2O(mol) Al(OH)3↓(mol) Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O == 4Al(OH)3↓
—
现象:先无白色沉淀,后产生白色沉淀,继续滴加,沉淀不变化。
4、向AlCl3溶液中逐滴滴入NaAlO2溶液至过量(如图④)
图③ AlCl3(mol) Al(OH)3↓(mol) —
有关反应: Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O == 4Al(OH)3↓ 现象:产生白色沉淀,继续滴加,沉淀不变化。
5、向NaAlO2溶液中逐滴滴入AlCl3溶液至过量(如图⑤) 有关反应: Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O == 4Al(OH)3↓
—
图④ NaAlO2(mol) Al(OH)3↓(mol) 图⑤ AlCl3(mol) 现象:产生白色沉淀,继续滴加,沉淀不变化。
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6、向NaAlO2溶液中逐滴滴入盐酸至过量(如图⑥)
有关反应: AlO2+ H+ + H2O == Al(OH)3↓
—
Al(OH)3 + H+ == Al3+ +3 H2O
现象:产生白色沉淀,继续滴加,沉淀消失。
有关反应: AlO2+ 4H+ == Al3+ +2 H2O
—
Al(OH)3↓(mol) 图⑥ HCl(mol) Al(OH)3↓(mol) 7、向盐酸中逐滴滴入NaAlO2溶液至过量(如图⑦)
Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O == 4Al(OH)3↓
—
现象:先无白色沉淀,后产生白色沉淀,继续滴加,沉淀不变化。 8、向NaAlO2溶液中通入过量的CO2(如图⑧)
有关反应: 2AlO2+ CO2 + 3H2O == 2Al(OH)3↓+ CO32
—
—
图⑦ NaAlO2(mol) Al(OH)3↓(mol) CO32 + CO2 + H2O == 2HCO3
—
—
现象:产生白色沉淀,继续通入CO2,沉淀不消失。
9、向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合液中滴加NaOH溶液至过量(如图⑨) 有关反应: OH+ H+ == H2O Mg2+ + 2OH == Mg(OH)2↓
—
—
图⑧CO2(mol) Al3+ + 3OH== Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH == AlO2 + 2H2O
—
—
—
Al(OH)3↓(mol) 现象:开始无沉淀,后产生白色沉淀, 继续加入NaOH溶液,沉淀部分溶解。
图⑨ NaOH(mol)
Fe、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验
从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知:Fe只有还原性,Fe3+通常只有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应,才能实现不同价态的铁相互转化,如下图(常称为铁三角): Fe I2 Cl2 CO Fe3+ CO O2 Zn Cu2+ H2 HNO3
I- S Al KMnO4 Cl2,O,HNO3,KMnO4,H2O2 Fe2+ — Fe3+
Fe、Cu、I-、S2-、H2S
(溶液为绿色) (溶液为棕黄色)
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1.学习铁及其化合物的性质要注意:
(1)抓价态:从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律.
(2)想属类:如铁是一种比较活泼的过渡金属,氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物,氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱,氯化铁为强酸弱碱盐,由此去分析理解它们各自所具有的性质.
2.铁元素的原子在化学反应中,当遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时,铁只能失去最外层的两个电子,而生成+2价铁的化合物,当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时,铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物. 3.具体反应有: (1)Fe2+→Fe3+
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(在亚铁盐溶液中通入氯气,溶液由浅绿色变为棕黄色)。 ②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O(亚铁盐溶液在空气中容易变质,如绿矾露置于空气中则是:12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3) ③3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑ ④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+
如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由浅绿色变棕黄色,在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液,溶液由紫红变棕黄。 ⑤2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (2)Fe3+→Fe2+
①2Fe3++S2+=2Fe2++S,如在FeCl3溶液中滴加适量的Na2S溶液,溶液变浑浊,滤去沉淀则滤液为浅绿色;如加入过量的Na2S溶液,,则又有黑色沉淀生成(FeS),向Fe3+溶液中通入H2S气体的离子方程式为:2Fe2++H2S=2Fe3++2H++S↓。
-
②2Fe3++SO32+2H2O=2Fe2++SO42-+2H+
③2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO3溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+。 ④2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸露的铜反应。
-
⑤2Fe3++2I=2Fe2++I2 4.Fe2+和Fe3+的检验 (1)Fe2+的检验:
方法一:滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色。
方法二:滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀,该沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
3+
(2)Fe的检验:
方法一:滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液,溶液立即变为血红色。 方法二:滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。 1.Fe2+和Fe3+的相互转化
Fe2+有还原性,高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe3+: MnO-4+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
2--Cr2O7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7HO
2
H2O2+2Fe2++2H+=2F3++2H2O
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在酸性溶液中,空气中的氧也能把Fe2+氧化: 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
在碱性溶液中,Fe2+的还原性更强,它能把NO-3和NO-2还原成NH3,能把Cu2+还原成金属铜.Fe3+具有氧化性,它能把I-氧化成I2: 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
在无线电工业上,常利用FeCl3溶液来刻蚀铜,制造印刷线路,它们反应的化学方程式是: 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
因此,铜在氯化铁溶液中能作还原剂,而FeCl3是氧化剂. Fe3+在酸性溶液中容易被H2S、SnCl2等还原成Fe2+: 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ 2F3++Sn2+=2Fe2++Sn4+ Fe3+还能被金属铁还原: 2Fe3++Fe=3Fe2+
在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe2+被氧化为Fe3+.
铁元素有三种价态:0价、+2价和+3价,这三种价态的铁在一定条件下可相互转化,我们称之为铁三角,现将有关的转化规律分述如下。 一、铁三角的相互转化(见下图)
1.Fe2?与较强氧化剂反应生成Fe3?
(1)被氯气、溴水氧化:2Fe2??Cl2?2Fe3??2Cl?
??4H??3Fe3??NO??2H2O (2)被稀硝酸、浓硝酸、浓硫酸氧化:3Fe2??NO3(3)被H2O2、Na2O2氧化:2Fe2??H2O2?2H??2Fe3??2H2O
?3??Mn2??4H2O (4)被酸性高锰酸钾、次氯酸氧化:5Fe2??MnO?4?8H?5Fe 第 6 页 共 45 页
2.Fe与弱还原剂反应生成Fe(1)被Fe还原:2Fe3?3?2?
?Fe?3Fe2?
3?(2)被H2S、Na2S还原:2Fe(3)被I?这原:2Fe(4)被Sn3?2??H2S?2Fe2??S??2H?
3??2I??2Fe2??I2
3?这原:2Fe?Sn2??2Fe2??Sn4?
3.Fe与强还原剂反应生成Fe
(1)被CO还原:Fe2O3?3CO高温2Fe?3CO2 (2)被Al还原:
Fe2O3?2Al高温Al2O3?2Fe2?
4.Fe与较弱氧化剂反应生成Fe
(1)与稀盐酸反应:Fe?2HCl?FeCl2?H2? (2)与Fe以应:Fe?2Fe3?3?3??3Fe2?
5.Fe与强氧化剂反应生成Fe
(1)与Cl2反应:2Fe?3Cl2?2FeCl3
(2)与稀硝酸反应:Fe?4HNO3?Fe(NO3)3?NO??2H2O 二、铁三角的物质颜色
1.粉末状的还原铁粉为黑色,纯铁是银白色 2.FeS、FeO、Fe3O4是黑色,Fe2O3为红棕色。 3.Fe(OH)2是白色,Fe(OH)3是红褐色。 4.Fe的水溶液显棕黄色,Fe三、铁三角的离子共存 1.与Fe2?3?2?溶液呈浅绿色。
不能共存的离子
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(1)发生复分解反应不能共存的离子:OH、HCO3、CO3、SO3、S??2?2?2?等
(2)酸性条件下发生氧化还原反应不能共存的离子:NO3、MnO4、ClO等。
???2.与Fe不能共存的离子
?HCO、CO33等。 (1)发生复分解反应不能共存的离子:OH、3??2?(2)发生氧化还原反应不能共存的还原性离子:I?、S四、铁三角的高考试题
2?、SO3等。
2?1.久置于空气中的下列物质,因被氧化而呈黄色的是( )
A.浓硝酸 C.溴苯
B.氯化亚铁溶液 D.溴化银
2.在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,若剩余的固体滤出后
能被磁铁吸引,则反应后存在较多的阳离子是( )
A.Cu2?
B.Fe C.Fe3?2? D.H?
3.把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应,所得溶液中的金属离子( ) A.是Fe和Cu3?2?
B.是Fe2?2?和Cu?2? C.是Fe和Fe2?3?2?
D.只有Fe2?
4.某溶液中含有大量Mg、Fe、NH4、Fe3???2,其中c(H)?10mol/L,在该溶液中
可以大量存在的阴离子是( )
A.SO4
2?
B.NO3
?
C.SCN
?
D.CO3
2?5.将铜片放入0.1mol/LFeCl3溶液中,反应一段时间后取出铜片,若溶液中c(Fe3?):c(Fe2?)?2:3,则溶液中Cu2?与Fe3?的物质的量之比为( )
A.3:2
B.3:5 C.4:3 D.3:4
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一、钠的化学性质 1.钠与盐溶液反应
钠与盐溶液反应,先考虑Na与水反应生成NaOH,再考虑NaOH是否与盐反应。 a.投入饱和NaCl溶液中,有H2放出,还有NaCl晶体析出(温度不变)。 b.投入NH4Cl溶液中,有H2和NH3逸出。
c.投入CuSO4溶液中,有H2逸出,溶液中出现蓝色沉淀,2Na+2H2O+CuSO4═Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
注意:钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在,即金属离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触。 2.与在机物反应:与醇、酚、羧酸反应;注意与水反应的比较。 二、氧化钠和过氧化钠的比较,见表4-1
表4-1 物质 色、态 类别 氧的价态 生成条件 热稳定性 水反应 与CO2反应 与酸反应 主要用途 氯化钠(Na2O) 白色固体 碱性氧化物 -2 过氧化钠(Na2O2) 淡黄色固体 过氧化物 -1 常温下缓慢氧化 不稳定(加热时被氧化) 2Na2O+O2 2 Na2O2 Na2O +H2O═2NaOH (放热) Na2O+CO2═Na2CO3 Na2O+2HCl═2NaCl+H2O 制取少量Na2O2 加热或点燃 相对稳定 2Na2O2 +2H2O═4NaOH+O2↑ (放热) 2Na2O2+2CO2═2 Na2CO3+O2 2Na2O2+4HCl═4NaCl+2H2O2 2H2O2═2H2O+O2 强氧化剂、漂白剂、供氧剂 【例题】我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生成流程可简要表示如下: 食盐水 CO2 X 循环Ⅱ NH3 Na2CO3 合成氨厂 沉淀池 煅烧炉 循环Ⅰ NH3 母液 (提取副产品) (1)上述生产纯碱的方法称__________,副产品的一种用途为_______。 (2)沉淀池中发生的化学反应方程式是___________________________。 (3)写出上述流程中X物质的分子式___________________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了______(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是_______。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加__________。
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(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有
-______________。a.增大NH4的浓度,使NH4Cl更多地析出b.使NaHCO3更多地析出c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
[解析] 本题的关健,在于了解碳酸钠与碳酸氢钠溶解度的差别,并能用平衡移动的原理去分析实际问题。同时,考查了离子检验的方法。 [答案]
(1)联合制碱法或侯德榜制碱法; 化肥或电解液或焊药等(其他合理答案均给分) (2)NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+ NaHCO3↓ 或NH3+ CO2 +H2O→NH4H NH4HCO3+ NaCl→NH4Cl+ NaHCO3↓ (3)CO2
(4)I ;过滤
(5)稀硝酸和硝酸银溶液 (6)ac
[反思] 本题看上去比较简单,但是在高考中,得分率并不是很理想。这提示我们,在平时的学习中,“重视基础,培养读题、读图能力”,非常重要。本题可以扩展为如下问题:①为什么用KCl代替NaCl进行制碱(K2CO3)不能成功?②合成氨工业中的平衡问题等。 三、钠的重要化合物 Na2S Na Na2O Na2O
Na2SO4 NaOH
NaHCO3 NaCl Na2CO3
【习题】
NaOH Al 电解 Al2O3 ①HCl ②Cl2加热 ①O2点燃②Fe2O3高温 ? HCl HCl NH3 水解 AlCl3 KAl(SO4)2 NaOH NaAlO2 NaOH CO Al(OH3) 第 10 页 共 45 页
1.将Na、Mg、Al各0.3mol分别放入100mL 1mol/L的盐酸中,在同温同压下产生的气体
体积比为( )
A.1:2:3 B.6:3:2 C.3:1:1 D.1:1:1
2.将少量Na2O2加入到下列物质中,不会出现沉淀的是( ) A.氢硫酸 B.饱和石灰水 C.FeCl2溶液 D.苯酚溶液 3.金属钠着火时,能用来灭火的是( ) A.水 B.泡沫式灭火器 C.沙子 D.煤油
4.在一定温度下,向某饱和烧碱溶液中放入少量过氧化钠,反应后恢复到原来的温度,下列说法中正确的是( )
A. 溶液的pH增大,有O2放出 B. 溶液的pH不变,有O2放出
++
C. 溶液的c(Na)增大,有O2放出 D. 溶液的c(Na)减小,有O2放出
5.纯碱和小苏打是厨房常用食品,下列区分这两种白色固体物质的方法中,正确的是( )
A.分别用炒锅加热两种样品,没有残留物的是小苏打
B.用洁净铁丝分别蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,火焰颜色有明显变化的是小苏打 C.分别取等质量的两种固体样品,加入等浓度的白醋,产生气泡较快的是小苏打 D.将两种样品配成溶液,分别加入澄清石灰水,没有沉淀生成的是小苏打
6.下列各物质相互混合反应,①金属钠投入到FeCl3 (aq) ②过量NaOH溶液和明矾(aq) ③少量电石投入过量NaHCO3 (aq)④Na2O2投入FeCl2 (aq)。既有气体生成最终又有沉淀生成的是( )
A. ① B. ③ C. ②③ D. ①③④
7.在10mL 0.01mol/L的纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入1.2mL 0.051mol/L HCl,完全反应后标准状况下生成二氧化碳的体积为( ) A.0mL B.1.344mL C.2.240mL D.0.672mL
8.取a g某物质在氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是( ) ....A.H2 B.CO C.C6H12O6 D.C12H22O11
9.在一定条件下,使H2和O2 的混合气体26g充分反应,所得的混合物在适当温度下跟足量的Na2O2固体反应,结果固体增重2g,则原混合气体中O2和H2的质量比可能是( ) A.1:12 B.5:8 C.3:10 D.12:1
10.使5.6 L CO2气体迅速通过Na2O2固体后得到4.48L气体(标况下),这4.48L气体的质量为( )
A.8.8g B.6.4g C.8.2g D.6.2g
-2-2--11.某溶液中含有HCO3、SO3、CO3、CH3COO等四种阴离子,向其中加入足量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化) ( )
-2-2--A.CH3COO B.SO3 C.CO3 D.HCO3
12.等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的8/9(同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为( ) A.3:4:1 B.3:3:2 C.6:7:3 D.6:9:0
13.由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的某几种组成的混合物,向混合物中加入足
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量盐酸,有气体逸出,将放出的气体通过过量的NaOH 溶液后,气体体积有所减小,或将上述混合物在空气中充分加热,也有气体放出,且加热后残留固体物质的质量比加热前有所增加,下列推断中正确的是( )
A.混合物中一定含有Na2O、Na2O2和NaHCO3 B.混合物中一定不含有Na2CO3和NaCl C.混合物中可能含有Na2O和NaCl D.混合物中一定不含有Na2O2和NaCl 四、碱金属
1.碱金属元素结构特点
(1)相同点:最外层电子数都是1,次外层电子数为2或8。 (2)递变性:由Li-Cs,电子层数递增,原子半径增大。 2.碱金属单质物理性质
(1)相似性:①都是银白色金属(铯略带金色)。
②密度小(锂是密度最小的金属)。 ③熔点低,硬度小。 ④能导热、导电。
(2)递变性:随电子层数递增,单质熔沸点降低,密度增大。 3.碱金属单质化学性质
(1)相似性:①与O2反应在不同条件下生成不同氧化物。
②与冷水反应生成碱和氢气。 ③与酸反应生成盐和氢气。 ④与盐溶液反应:
如:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ ⑤与醇、酚等反应2Na+2C2H5OH2C2H5ONa+H2↑
(2)递变性:由Li-Cs ①元素金属性增强。 ②与水或酸反应置换出氢气剧烈程度增加。 ③最高价氧化物的水化物的碱性增强。 (3)钠的单质及其化合物相互关系
4.典型物质
(1)Na2O2 ①Na2O2淡黄色的固体,由离子键、共价键结合成的离子化合物。 ②Na2O2具有强氧化性,能漂白某些物质。 ③Na2O2能与H2O、CO2反应产生O2,所以可用作供氧剂。 ④Na2O2与H2O、CO2混和反应时,应看作Na2O2先与CO2反应,后与H2O反应。
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(2)NaOH ①是一种易潮解、强腐蚀性的白色固体,俗名烧碱、火碱、苛性钠。 ②具有碱的通性:与酸、酚发生中和反应;与酸酐反应生成盐。 ③与两性氧化物、两性氢氧化物反应生成盐和水。
?2④与盐(如:NH?4、Cu、HCO3)发生复分解反应。
+
⑤与某些非金属单质反应:如Cl2、S等。 ⑥提供碱性环境:如卤代烃水解和消去反应、酯水解反应、油脂的皂化反应。 (3)Na2CO3和NaHCO3 ①碳酸盐的溶解性
+++
大多数碳酸盐不溶于水,其中以Ca2、Ba2、Pb2的碳酸盐最难溶,只有铵盐和碱金属碳酸盐能溶于水。所有的碳酸氢盐都溶于水,碳酸氢钠在水中的溶解度比相应的正盐溶解度小。 ②碳酸盐的稳定性
许多金属的碳酸盐加热分解为金属氧化物和CO2,而钾、钠的碳酸盐在高温(熔融)也不能明显分解。碳酸氢盐受热易分解,且都能生成相应正盐。有些酸式盐在水溶液里受热也可分解,如: Ca(HCO3)2③碳酸盐的水解性
2?当溶液中含有大量CO3时,如果加入的金属离子水解性弱,则能生成沉淀,2?如:Ba2+CO3=BaCO3↓
+
CaCO3↓+CO2↑+H2O
如果加入的金属离子水解性强,其氢氧化物溶解性又小,如:Al3、Fe3,将
+
+
2?得到氢氧化物和CO2,如:2Al3+3CO3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
+
如果加入的金属离子其氢氧化物和碳酸盐的溶解度相差不多,如:Cu2、Zn2
+
+
,将得到碱式盐,如:2Cu2+2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑
+
2?当溶液里含有HCO3时也能发生水解反应,但水解程度比CO3稍弱些.如: Al3+3HCO3+
?2??Al(OH)3↓+3CO2↑。HCO3既有水解也存在电离,其盐的碱性比
?相应的正盐要弱,相同浓度的NaHCO3溶液的碱性小于Na2CO3溶液。 ④碳酸盐的性质 a.与酸反应
酸较多时:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 酸较少时:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
同质量同一金属的碳酸正盐和碳酸氢盐与相同浓度盐酸反应时,碳酸氢盐比相应的
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碳酸正盐产生CO2的量又多又快,且耗盐酸体积又少。 b.与碱反应
碳酸正盐与碱反应生成难溶物质:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 碳酸氢盐与碱反应情况较复杂。
当金属离子相同的碳酸氢盐与对应碱反应时生成对应正盐和水。
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O; Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O 当金属离子不同的碳酸氢盐与碱反应时,二者的量不同产物不同。
当NaHCO3量多时发生的反应:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+H2O
当NaHCO3量少时发生的反应:NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O。但也有些碱与碳酸氢盐反应时,无论量多少其产物是相同的,如:Ba(OH)2+Ca(HCO3)2=CaCO3↓+BaCO3↓+2H2O c.与盐反应:
碳酸盐与其它盐反应,需满足复分解反应条件,即二者可溶且产生沉淀。 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl ⑤碳酸盐与碳酸氢盐的相互转化
所有碳酸氢盐均可利用加热分解生成对应的正盐。
Ca(HCO3)2
CaCO3+CO2↑+H2O
大多数碳酸氢盐均可在水溶液里通入CO2生成对应的酸式盐。 CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 一、知识要点与规律
1.碱金属元素原子结构和性质递变规律 碱金属 元素符号 核电荷数 原子最外层电子数 电子层数 原子半径 依次增多。 依次增大。 锂 Li 3 均为1。 钠 Na 11 钾 K 19 铷 Rb 37 铯 Cs 55 原子失电子能力 依次增强。 元素的 金属性 单质的 还原性 依次增强。 依次增强。 第 14 页 共 45 页
与氧气等非金属反应的能力 与水反应的剧烈程度 氢氧化物水溶液的碱性 单质的色态与硬度 单质的熔点 单质的密度 导电性 导热性 依次增强,Li生成Li2O,K生成KO2,Li保存在石蜡中,Na、K保存在煤油中。 依次增强,K反应放出的热可以使H2燃烧,并发生轻微爆炸;Rb、Cs遇水立即燃烧,甚至爆炸。 依次增强,NaOH、KOH、RbOH等都是强碱。 银白色金属,柔软,Cs略带金色光泽。 低,依次降低。 小,从Li到Cs增大,但钾反小于Na;金属中Li、K、Na最小,小于1g/cm。 强。 32.钠的重要的化学性质及应用 反应物 钠与氧气反应 原 理 应 用 4Na+O2=2Na2O ①说明Na2O2的热稳定性比Na2O强;②说2Na+O2错误!未找到引用源。Na2O2 明常温下Na迅速转变为Na2O而非Na2O2;③制取Na2O2可以用Na在氧气中燃烧的办法,但Na2O一般不能用Na与氧气直接反应的方法来制取。 2Na+2H2O=2Na++2OH+H2↑ -钠与水 2Na+Cu2++2H2O=2Na++ Cu(OH)2↓+H2↑ ++6Na+3H2O+2Fe3=6Na+2Fe(OH)3↓+3H2↑ ①实验现象可以印证Na的相关性质:密度小、熔点低、还原性强;②说明Na不能用手拿的道理;③Na着火后灭火的问题;④Na保存的问题。 Na不能从不活泼金属的盐溶液中置换出金属。 钠与盐溶液 钠与熔融盐 4Na+TiCl4错误!未找到引用源。Ti+ 用Na制取金属。 4NaCl 3.碱金属重要化合物的知识 ⑴氧化物
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氧化物 颜色状态 氧的化合价 白色固体 Na2O 淡黄色固体 -2 Na2O2 -1 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 (氧化还原反应) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 较稳定 与水反应的化学方程Na2O+H2O=2NaOH 式 (非氧化还原反应) 与CO2反应的化学方Na2O2+CO2=Na2CO3 程式 (非氧化还原反应) 热稳定性 ⑵碳酸盐 俗名 色态 溶解性 与酸反应的方纯碱、苏打 白色粉末(Na2CO3·10H2O是白色晶体) 碳酸钠 不稳定 碳酸氢钠 小苏打 细小白色晶体 > NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 程式及反应的 2-+CO3+2H=H2O+CO2慢 -+快慢 HCO3+H=H2O+CO2快 稳定性 稳定 不稳定NaHCO3错误!未找到引用源。Na2CO3+H2O+CO2↑ 用途 玻璃、制皂、造纸、纺织、制其他发酵粉的主要成分之一、治疗胃酸过多钠的化合物。 症。 4. 焰色反应
焰色反应是元素的性质。 一些金属元素的焰色反应的颜色 元素 焰色反应的颜色 钠 黄色 钾 紫色 锂 紫红色 铷 紫色 钙 砖红色 锶 洋红色 钡 黄绿色 铜 绿色 注:钾的焰色反应颜色的观察需透过蓝色钴玻璃。 ★4.过氧化钠的结构
既存在离子键,还存在非极性键。
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★5.碳酸和碳酸盐的热稳定性一般规律 (1)H2CO3 > MHCO3 > M2CO3 (M为碱金属) (2)Li2CO3 > Na2CO3 > K2CO3 > Rb2CO3 (3)Na2CO3>MgCO3
★6.碳酸正盐与酸式盐相互转化规律
+H2O+CO2 或加入适量的H+
Na2CO3 NaHCO3
固体△或溶液+适量的NaOH
+H2O+CO2
CaCO3
固体△或溶液加OH
-
Ca(HCO3)2
二、方法与技巧 1.焰色反应的操作方法
铂丝——蘸盐酸灼烧——蘸待检验物质灼烧——观察——盐酸洗涤、灼烧——蘸另一种待检验物质。
实验改进:以无水滤纸渗吸溶液在酒精灯无色火焰上灼烧,现象比较明显。 ★2.氧气实验室制取方法小集
制取方法 高锰酸钾受热分解 氯酸钾在有催化剂存在的情况下受热分解 过氧化钠与水反应 过氧化氢催化分解 3.计算问题
⑴金属与水或酸反应产生氢气的量的计算 ①计算通式
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制取气体装置 固-固 加热 固-固 加热 固液 不加热 固液 不加热 备注 CuO、MnO2等都可以作催化剂 MnO2作催化剂 2R+2nH=2Rn+nH2↑
+
+
2Mg 2ng mg xg
②注意:Na与酸反应时,若酸不足,Na不会剩余,产生H2的量由Na的量决定。 ⑵物质溶于水形成溶液浓度的计算 ①反应:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
②注意:A.溶质是碱(NaOH);B.溶液的总质量可以通过a.mH2O+m投-m逸;b.液体差量计算;C.62gNa2O与78gNa2O2分别投入等质量的水所得溶液质量相等,浓度相同。
★⑶差量问题的计算 ①本章的反应:
2M+2nH=2Mn+nH2↑
+
+
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
2NaHCO3错误!未找到引用源。Na2CO3+H2O+CO2↑ ②解决问题的步骤:
a.认识到是否为差量问题:题目中明示某状态物质的质量(或体积等)前后发生变化的问题;
b.按照一般的化学计算的方法,题设未知量; c.写化学方程式,分析该状态物质的差量关系; d.代已知、未知量,列比例式; e.求解,写答案。
③注意:A.78gNa2O2与足量水蒸气充分反应(或18g水蒸气与足量Na2O2充分反应)固体质量增加2g;
B.78gNa2O2与足量CO2反应(或44gCO2与足量Na2O2反应)固体质量增加28g。
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⑷混合物的计算 解题过程:
a.题设混合物中的多个未知量; b.写出所有反应的方程式; c.代入已知量与未知量; d.列比例式; e.求解方程组; f.写答案。 ★⑸极值法的应用
极值法与平均值法相反,这种方法适合定性或定量地求解混合物的组成。根据混合物中各个物理量(例如密度,体积,摩尔质量,物质的量浓度,质量分数等)的定义式或结合题目所给条件,将混合物看作是只含其中一种组分A,即其质量分数或气体体积分数为100%(极大)时,另一组分B对应的质量分数或气体体积分数就为0%(极小),可以求出此组分A的某个物理量的值N1,用相同的方法可求出混合物只含B不含A时的同一物理量的值N2,而混合物的这个物理量N平是平均值,必须介于组成混合物的各成分A、B的同一物理量数值之间,即N1 【例题】将某碱金属R及其氧化物R2O的混合物4g投入足量水中,待反应后蒸干得5g碱,则R为下列哪种碱金属 A.Li B.Na C.K D.Rb 【解析】令R的相对原子质量为M (1)假设4g物质为纯净的碱金属,则: 2R+H2O=2ROH+H2↑ 2Mg (2M+34)g 4g 5g M:(M+17)=4:5 M=68 (2)假设4g物质为纯净的R2O,则 第 19 页 共 45 页 R2O+H2O=2ROH (2M+16)g (2M+34)g 4g 5g (2M+16):(2M+34)=4:5 M=28 显然R的相对原子质量介于28~68,符合的只有K(39),选C。 【例题】Na2CO3和NaHCO3的混合物100g,与20gNaOH固体混合后,加热到250℃,充分反应后排出气体,冷却,称量剩余固体为108g。求原混合物中的Na2CO3的质量。 【解析】该题首先要搞清混合物在加热条件下的反应,一般认为,由于NaHCO3与NaOH在溶液中很容易反应,在加热条件下的固体也比NaHCO3的分解要容易些,故可认为混合物中能够发生的反应有: NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O······① 2NaHCO3错误!未找到引用源。Na2CO3+H2O+CO2↑······② 用极值法确定是只发生反应①,还是同时存在反应②。 假设NaHCO3与NaOH正好完全反应 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O······固体质量减小 84g 40g 18g (42) 20g 9g 9g<(100+20-108)g 即实际固体质量减小的量大于假设的情况,这就是说NaHCO3不仅要参与①,还要发生反应②。 在令发生分解反应的NaHCO3质量为x,则: 2NaHCO3错误!未找到引用源。Na2CO3+H2O+CO2↑······固体质量减小 168g 62g x (12-9)g x=8.12g 即NaHCO3为42g+8.12g=50.12g,Na2CO3质量为49.88g。 第 20 页 共 45 页 答:原混合物中Na2CO3质量为49.88g。 ★⑹守恒法的应用 物质在参加反应时,化合价升降的总数,反应物和生成物的总质量,各物质中所含的每一种原子的总数,各种微粒所带的电荷总和等等,都必须守恒。所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据,守恒法往往穿插在其它方法中同时使用,是各种解题方法的基础,利用守恒法可以很快建立等量关系,达到速算效果。 【例题】8gNa2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物,与200g质量分数为3.65%的盐酸恰好完全反应,蒸干溶液,最终得到固体质量为 A.8g B.15.5g C.11.7g D.无法计算 【解析】此题利用守恒法可速解。根据电荷守恒,终态时Na与Cl个数相等,在依据元素原子个数守恒,Cl全部由盐酸提供,这样可以建立如下关系: HCl—————-—NaCl 36.5g 58.5g 200×3.65% 11.7g 所以最终固体物质的质量为11.7g,选C。 第 21 页 共 45 页 - + - 三、形成性检测 可能用到的相对原子质量:H—1 Ca—40 N—14 O—16 Na—23 Mn—55 Cl—35.5 K-39 (一)选择题(每小题3分,共39分。每小题仅一个选项符合题意。) 1.钠着火可以用来扑救的是································( ) A.水 B.干粉灭火器(盛碳酸氢钠晶体——细小的晶体)C.泡沫灭火器D.砂土 2.下列说法正确的是·····································( ) A.钾的熔点比钠高 B.从Li到Rb密度依次增大 C.Li在空气中点燃时生成过氧化锂 D.从Li到Cs随着电子层数的依次增多,原子半径的逐渐增大,失电子能力逐渐增大,单质的还原性依次增强,元素的金属性逐渐增强。 3.下列热稳定性的比较,正确的是····························( ) A.Na2O>Na2O2 B.Na2CO3>NaHCO3>H2CO3 D.Mg(OH)2>NaOH 第 22 页 共 45 页 C.Ca(HCO3)2> CaCO3 4.在下列氧化还原反应中,水既不是氧化剂也不是还原剂的是····( ) A.2F2+2H2O=4HF+O2 B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 电解 C.2Na2O+2H2O=4NaOH+O2↑ D. 2H 2O 错误!未找到引用源。2H↑+O↑ 5.在一团棉花包裹的过氧化钠上滴上几滴水,有关下列说法正确的 是··························································( ) A.由于水是灭火剂,所以棉花不会着火 B.棉花着火,说明过氧化钠与水反应有氧气产生且反应剧烈放热 C.反应中水是棉花的助燃剂,所以棉花燃烧 D.生成的氢氧化钠腐蚀棉花使其着火 6.下列关于碳酸钠的叙述,正确的是·························( ) A.加热条件下可分解 B.本身能导电 C.将它放入水中配成饱和溶液,通入二氧化碳可以出现沉淀 D.它与酸反应比碳酸氢钠与酸反应剧烈,可以作泡沫灭火器的原料 7.下列离子方程式不正确的是·······························( ) A.硝酸与氢氧化钠反应:H++OH=H2O B.碳酸钠中加入过量的稀硫酸: - CO32+2H+=H2O+CO2↑ - C.二氧化碳通入足量的澄清石灰水:CO2+Ca2++2OH=CaCO3 -+ - ↓+H2O D.钠与水反应:Na+H2O=Na+OH+H2↑ 8.鉴别下列物质,只能用焰色反应的是·······················( ) A.K2CO3和NaCl Na2CO3 9.关于碱金属单质和化合物的下列说法不正确的是···········( ) A.碱金属单质都是电和热的良导体 B.碱金属的单质都是强的还原剂 C.碱 B.NaCl和MgCl2 C.NaCl和KCl D.NaHCO3和 金属单质都能够与硫酸铜溶液反应置换出金属铜 D.碱金属的氢氧化物都是可溶于水的强碱 10.下列物质中不能够与CO2反应的是·······················( ) A.NaOH B.Na2O2 C.NaHCO3 D.Na2CO3 11.把一小块金属钠露置在空气中很长时间,最终会变为·······( ) A.Na2O B.Na2O2 C.NaHCO3 D. Na2CO3 12.等质量的KHCO3和CaCO3与足量盐酸反应,下列说法正确的是( ) 第 23 页 共 45 页 A.KHCO3消耗盐酸少,放出CO2一样多 B.CaCO3消耗盐酸少,放出CO2一样 多 C.两者消耗盐酸和放出CO2都一样多 D.KHCO3消耗盐酸和放出CO2都比较少 13.①4.6gNa、②6.2gNa2O、③7.8gNa2O2分别投入到盛有100g水的烧杯中,充分反应后形成的溶液中溶质质量分数大小关系正确的是········( ) A.①=②=③ B.②>①>③ C.③>②>① D.①>②=③ (二)(本题包括4小题,每空1分,共18分) 14.碱金属包括 (填元素符号),在自然界以 存在。 15.钠或钠的化合物在灼烧时火焰呈 色,称之为 反应,观察钾及其化合物灼烧时的火焰颜色时应透过 。 16.实验室将钾从 中取出,用滤纸吸干表面液体,可用小刀切下一小粒钾,说明钾的 小;观察到钾的真表面是 色的,但很快 ,说明 钾 ;将钾投入盛有一小半水的烧杯中,盖上 ,观察到钾 ,是因为密度比水 ;熔为闪亮的小球,是因 为 ;小球不断游动,是因为 ;最后消失,若检验生成物时,还需要进行的操作 是 。 17.鉴别碳酸钠与碳酸氢钠可用 溶液,反应的离子方程式为 ; (三)(本题包括3小题,共20分) 18.(8分)完成反应方程式,分析氧化还原反应电子转移情况,并填空。 ⑴ Na2O2+ CO2 氧化剂 ,氧化产物 。 ⑵ Na+ H2O 还原剂 ,还原产物 。 19.(8分)除去下列物质中的杂质(括号中为杂质),选用合适方法,并填空。 .... ⑴碳酸钠(碳酸氢钠)(固体) 方法___________化学方程式 ⑵碳酸氢钠溶液(碳酸钠) 方法_________ _ 离子方程式 20.(4分)小苏打和胃舒平【含有难溶于水的Al(OH)3】他们都是可用于治疗胃酸过多的药物。 第 24 页 共 45 页 ⑴写出胃酸过多患者服用胃舒平后在胃中发生反应的离子方程式。 ; ⑵若患者胃酸过多且又胃穿孔时,医生嘱咐患者禁服小苏打,原因是 。 (四)(本题共2小题,共9分) 21.(4分)有四种钠的化合物A、B、C、D,根据以下反应式: AB+H2O+CO2↑ D+CO2B+O2 D+H2OC+O2 B+Ca(OH)2C+CaCO3↓ 则(填化学式)A为 ,B为 ,C为 ,D为 。 22.(5分)有一包白色粉末,其中可能含有Na2CO3、NaCl、BaCl2、K2CO3和Na2SO4 中的一种或几种,现按下列步骤进行实验。 ⑴将该粉末溶于水得到无色溶液和白色沉淀。 ⑵在滤出的白色沉淀中加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,同时产生无色气体。 ⑶取滤液做焰色反应,火焰呈黄色,隔蓝色钴玻璃观察,未见紫色火焰。 由上述实验现象推断,混合物中一定含有 ,一定不含有 ,不能肯定含有 。 (五)(本题包括2小题,共14分) 23.(6分)27.4g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物,加热到质量不再发生改变时,加入足量稀盐酸,产生的气体的质量是8.8g,问原混合物中碳酸钠的质量为多大? 24.(8分)3.9g金属钾放入96.2g水中,问完全反应可以产生H2在标准状况下的体积 第 25 页 共 45 页 为多少升?(密度为0.089g/L)反应后溶液中溶质质量分数为多大? 8gNa2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物,与200g质量分数为3.65%的盐酸恰好完全反应,蒸干溶液,最终得到固体质量为 【参考答案】 (一)1.D;2.D;3.B;4.C;5.B;6.C;7.D;8.C;9.C;10.C;11.D;12.A;13.D。 (二)14.Li、Na、K、Rb、Cs、Fr,化合态。15.黄,焰色,蓝色钴玻璃。16.煤油,硬度;银白色,发暗,非常活泼、容易氧化;玻璃片,浮在水面上,小;反应剧烈放热、钾的熔点低;反应放出气体;在溶液中滴入酚酞,出现红色,说明生成了KOH,收集气体用爆鸣气法检验可以听到爆鸣声,说明是氢气。17.MgSO4,Mg2++CO32=MgCO3↓。 - (三)18. 失去2×e,化合价升高,被氧化 ⑴ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ Na2O2,O2 得到2×e,化合价降低,被还原 -- 失去2×e,化合价升高,被氧化 ⑵ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Na,H2 得到2×e,化合价降低,被还原 -- 19.⑴加热,2NaHCO3错误!未找到引用源。Na2CO3+CO2↑+H2O;⑵通入足量的CO2, 第 26 页 共 45 页 CO2+H2O+CO3=2HCO3。20.⑴Al(OH)3+3H=Al+3H2O;⑵小苏打与胃液中的H反应HCO3+H=H2O+CO2↑生成的CO2会加速胃穿孔。 (四)21.NaHCO3,Na2CO3,NaOH,Na2O2。22.BaCl2、Na2SO4、Na2CO3,K2CO3,NaCl。 (五)23.10.6g。24.1.12L,5.6%。 -+ --+3++ 中学化学竞赛试题资源库——铁三角 A组 1.能与Fe3反应,且反应中Fe3显示氧化性的微位是 -+- ①SCN ②Fe ③Fe2 ④Cu ⑤H2S ⑥OH A ④⑤⑥ B ①②③ C ②④⑤ D ①③⑥ 2.将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是 A 稀硫酸 B 氯水 C 硫酸锌 D 氯化铜 ++ 3.下列反应中没有Fe3→Fe2的变化的是 A 将铁屑投入到略带黄色的粗盐酸中 B 过量的铁屑与稀硝酸反应 C 向氯化铁溶液中投入铜片 D 过量的稀硝酸与铁屑反应 4.将铁屑溶于过量稀盐酸后,再加入少量下列物质,会有三价铁生成的是 A 硫酸 B 氯水 C 硝酸锌 D 氯化铜 5.下列各对试剂中,用来制备硫酸亚铁最合适的是 A 硝酸亚铁和稀硫酸 B 氢氧化亚铁和稀硫酸 C 四氧化三铁和稀硫酸 D 铁和稀硫酸 6.下列制取绿矾的方法最适宜的是 A 铁屑与稀硫酸 B FeO与稀硫酸 C Fe(OH)2与稀硫酸 D Fe2(SO4)3与铜粉 7.铁屑溶于过量的稀硫酸,过滤后向滤液中加入适量硝酸,再加入过量的氨水,有红褐色沉淀生成。过滤,加热沉淀物至质量不再发生变化,得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 A Fe(OH)3;Fe2O3 B Fe(OH)2;FeO C Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4 D Fe2O3;Fe(OH)3 8.下列物质:①稀硝酸 ②碳酸氢钠溶液 ③碘化钾溶液 ④偏铝酸钠溶 ⑤硫氰化钾溶液 ⑥酸性高锰酸钾溶液,与硫酸铁不反应的是 + + 第 27 页 共 45 页 A ①⑥ B ④⑥ C ③④ D ①④⑥ ++++ 9.某溶液中有NH4、Mg2、Fe2、Al3四种离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量存在的离子是 ++++ A NH4 B Mg2 C Fe2 D Al3 ++++ 10.向含有NH4、Mg2、Fe2和Al3的溶液中加入足量Na2O2微热并搅拌后,再加入过量稀盐酸,溶液中大量减少的离子是 ++++++ A NH4 B NH4、Fe2 C Al3、Mg2 D Al3 11.在含有FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中,通入足量的SO2气体,有白色沉淀生成,过滤后向溶液中滴入KSCN溶液,未见血红产生,由此得出的结论是 A 白色沉淀是BaSO3 B 白色沉淀是BaSO4 C 白色沉淀是BaSO4和S的混合物 D FeCl3被SO2还原成FeCl2 +—+ 12.已知:2Fe+3Br2=2FeBr3 2Fe3+2I=2Fe2+I2,现将Fe(NO3)2溶液分别滴入 ++ 到以下溶液中:①H2SO4 ②HNO3 ③溴水 ④碘水,其中能使Fe2转变成Fe3的是 A 只有②③ B ①②③ C ②③④ D 全部 13.5.6g铁加入含有0.3mol硫酸铁的溶液,充分反应后 A Fe完全被氧化 B Fe部分被氧化 ++ C Fe3完全被还原 D Fe3部分被还原 +++ 14.某500mL溶液中含0.1molFe2、0.2molFe3,加入0.2mol铁粉,待Fe3完全还原 + 后,溶液中Fe2的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变) A 0.4mol/L B 0.6mol/L C 0.8mol/L D 1.0mol/L 15.现有3mol/L的盐酸和硫酸各100mL,分别加入等质量的铁粉,反应完毕后产生氢气的质量之比为3︰4,则盐酸中加入铁粉的质量为 A 11.2g B 16.8g C 5.6g D 8.4g ++ 16.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe2和Fe3的物质的量 ++ 浓度相等,则已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比是 A 2︰3 B 3︰2 C 1︰2 D 1︰1 17.将1.12g铁粉加入到25mL 2mol/L的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是 A 铁有剩余 B 往溶液滴入KSCN溶液显红色 ++ C 溶液中的Fe2和Fe3的物质的量之比为6︰1 D 氧化产物与还原产物的物质量之比为2︰5 18.往由铁的氧化物组成的样品中加入一定量的盐酸,该样品恰好与盐酸完全反应而 - 溶解。再往溶液中通入标准状况下的氯气0.56L,氯气完全转化为Cl,所得溶液中溶质仅 -++ 为FeCl3,且Cl的物质的量为0.75mol。则该样品中Fe2与Fe3物质的量之比是 A 4︰1 B 1︰4 C 1︰2 D 2︰1 19.向100mL FeBr2溶液中通人标准状况下的Cl2 3.36L,全部被还原,测得溶液中c(Br-- )=c(Cl),则原FeBr2溶液的物质的量浓度是 A 0.75mol/L B 1.5mol/L C 2mol/L D 3mol/L 20.用稀硫酸溶解FeS和Fe(OH)3的混和物28.3g,可得到1.6g硫单质,则原混和物中FeS的质量可能是 第 28 页 共 45 页 A 10.7g B 4.4g C 23.9g D 17.6g 21.在氧化铁和铁的混和物中加入足量的稀硫酸,充分反应后生成硫酸亚铁溶液,当生成的亚铁离子与氢气的质量比为112︰1时,则混和物中氧化铁与铁的质量比为 A 1︰2 B 10︰7 C 20︰7 D 40︰21 22.将氧化铁和铁16.4g中加入足量稀硫酸后收集到标况下2.24L氢气,若向此溶液中加入KSCN溶液,不见红色,则氧化铁的质量为 A 8.0g B 8.4g C 9g D 12.4g 23.向500mL FeCl3溶液中通入一定量的H2S气体,恰好完全反应,过滤,所得滤液的质量比原溶液的质量增加0.5g,则原FeCl3溶液的物质的量的浓度为 A 2mol/L B 1mol/L C 0.1mol/L D 0.2mol/L 24.室温下,将33.6g铁粉加到硝酸溶液中,两者全部参加反应,同时收集到11.2L气体(标准状况)下列说法正确的是 A 原溶液是浓硝酸,含HNO3的量为3.6mol B 原溶液必是稀硝酸,含HNO3的量为2.4mol C 原溶液必是稀硝酸,含HNO3的量为1.6mol~2.4mol D 原溶液必是稀硝酸,含HNO3的量为2.0mol 25.5.6g铁和100mL稀硝酸(还原产物为NO),若两物质恰好完全反应,则稀硝酸的物质的量的浓度C为 A C=4mol/L B C=2.67mol/L C 2.67mol/L≤C≤4mol/L D C=5mol/L 26.把20g铁粉投入盛有一定量稀硝酸的烧杯中,反应时,硝酸的还原产物为NO,反应停止后,烧杯中溶液的质量增加了12.27g,此时烧坏中的物质为 A Fe(NO3)2 B Fe(NO3)3,HNO3 C Fe(NO3)2,Fe D Fe(NO3)3,Fe(NO3)2 27.含有ag HNO3的稀硝酸中,加入bg铁粉充分反应,铁全部溶解,生成NO,已知有a/4gHNO3被还原,则a︰b不可能的是 A 2︰1 B 3︰1 C 4︰1 D 9:2 28.将过量的铁粉投入稀HNO3中充分反应,过滤后,往滤液中加入盐酸,在这两个过程中: 第一个反应的离子方程式是 。 第二个反应的化学方程式(注明电子转移情况以及氧化剂、还原剂)是 在滤液中加盐酸后颜色的变化是 。 29.有某种含有少量FeCl2杂质的FeCl3样品,现要测定其中铁元素的质量分数,实验采用以下步骤进行: ①准确称取mg样品(在2~3g范围内) ②向样品中加入10mL6mol/L盐酸,再加入蒸馏水,配制成250mL溶液 ③量取25mL(2)中的溶液,加入3mL溴水,加热使之反应完全 ④趁热迅速加入10%的氨水至过量,充分搅拌,使沉淀完全 ⑤过滤,将沉淀洗涤后,移至坩埚,灼烧、冷却、称量,并重复操作至恒重。 试回答下列问题: (1)溶解样品时,要加入盐酸,其原因是 ; 第 29 页 共 45 页 (2)加入溴水后,反应的离子方程式为 ; (3)加入氨水至过量生成沉淀的离子方程式是 。 (4)若不用溴水,可用下列试剂中的 代替(填序号) A H2O2 B 碘水 C NaClO D KMnO4 (5)洗涤沉淀的目的是 ;检验沉淀是否洗净的方法是 。 (6)若坩埚质量为W1g,坩埚及灼烧后的固体质量为W2g,则样品中铁元素的质量分数为 。 30.硫酸亚铁是一种可用于治疗缺铁性贫血的药剂。硫酸亚铁药片外表包有一层特制糖衣,以保护硫酸亚铁不被空气中氧气氧化。请设计一个实验方法,验证硫酸亚铁药片是否被氧化。(主要步骤、现象,并写出有关反应式)。 31.A~F六种物质,它们的组成中有一种元素是相同的,现有下列事实: (1)A、B均难溶于水,A在空气中易被氧化成B 2B受热可分解生成C (3)足量的F加入D的溶液中,充分振荡经后,生成的浅绿色的E溶液 (4)往D的溶液中滴入AgNO3溶液,可生成难溶于硝酸的白色沉淀,往石炭酸里滴入D溶液,振荡,溶液呈紫色,据此写出有关物质的化学式: A 、B 、C 、D 、E 、F 。 32.A、B、C均为单质,B与C反应后的产物溶于水得到无色溶液E。B、F、D、E的水溶液均呈酸性,E能作还原剂,但其浓溶液不能被浓硫酸氧化,A、B、C之间的其它反应如下图所示: 写出各物质的化学式。 (33.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,E溶液是无色的。在合适的反应条件下,它们可按右面的框图进行反应。请回答: (1)写出A、B、C的化学式 。 (2)反应①的化学方程式为 。 (3)反应③的化学方程式为 。 (4)反应④的离子方程式为 。 34.今有如下反应的流程图: ) 第 30 页 共 45 页 从中分析可以确定: A是 、B是 、C是 、D是 、E是 、F是 、G是 、H是 。 35.X、Y、Z为常见的三种单质,常温下X是固体,Y是液体,Z是无色气体。其反应关系如下图所示,其中B的溶液显强酸性。 请回答下列问题: (1)根据上述关系,确定X、Y、Z的化学式: X ,Y ,Z 。 (2)Y元素在元素周期表中的位置为 。 (3)写出A溶于水后加入X的离子方程式: 。 (4)写出C的溶液中通入过量氯气的离子方程式: 。 36.下图是中学化学常见的某些无机物相互转化的关系,图中Z是淡黄色固体,W是一种金属单质,D是红棕色固体。试剂X、A溶液、B溶液都是单一物质的溶液,向它们的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸银溶液,均产生白色沉淀。 请填写下列空白 (1)溶液M中溶质的主要成分是___________________(填分子式) (2)B→D的化学方程式______________________________________________ (3)B→A的化学方程式______________________________________________ (4)黑色固体溶于X的离子方程式_____________________________________ (5)D→Y的化学方程式______________________________________________ (6)E的某种同素异形体近年来倍受关注, 其分子式是_____________________。 37.A~M所代表的各物质是中学化学里常见的物质,已知B、J是单质,A是化合物;E的溶液和石炭酸溶液混合,溶液呈紫色。A~M各物质之间相互反应转化关系如下图所示(未注明必要的反应条件): 第 31 页 共 45 页 请回答: (1)B在A的浓溶液中反应而溶解的条件是____________,而常温下B在A的浓溶液中难以反应而溶解的原因是 。 (2)写出下列化学方程式: D+F→G+A , I+G→F , E→I的离子方程式 。 (3)L转化成I的现象是 。 33222 (4)常温下Cu能与B+反应:Cu+2B+=Cu++2B+。现取Cu+与M混合物26.4g 3 与1L 1mol/L的H2SO4溶液(过量)充分反应。反应后测得溶液中B+的浓度为0.05mol/L(溶液体积仍可视为1L),则原固体混合物中Cu的质量是多少?反应后溶液中H+的物质的量浓度是多少?(不考虑盐类的水解) 38.金属元素m是人类最早使用“五金”之一,也是目前全球冶炼产量最高的金属。甲、乙、丙、丁、戊、已六种物质均含m元素,它们之间存在如下的转化关系: (1)请写出上图中乙→丙的离子方程式 ; 戊→丁的化学方程式 。 (2)丙溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝,其离子方程式为 。 (3)在高温引燃后,A金属单质参与可以实现上图中“已固体”→“甲单质”的转化,A金属元素是地壳中含量最高的金属元素。B、C、D、E中也都含有A金属元素,它们间存在下图所示的转化关系: 已知B固体和红宝石、蓝宝石的主要成分相同;C溶液pH<7、E溶液pH>7;①②③④⑤是实现上述转化的反应物,分别属 第 32 页 共 45 页 于单质、氧化物、气态氢化物、酸溶液、碱溶液(此非排列顺序)各一种。请定出它们的化学式或名称: ① 、② 、③ 、④ 、⑤ 。 39.一种气体A通入水中,所得溶液在空气中放置时会逐渐浑浊。当A通入FeCl3 溶液中也会出现白色浑浊,而原溶液的黄色褪去。再加入KSCN溶液,不显血红色,但加碱液时则出现白色沉淀,且逐渐由绿变棕。此棕色沉淀溶于盐酸,若遇KSCN溶液,出现血红色。根据上述现象,判断A是什么化合物?并写出各步反应的化学方程式。 40.硫酸亚铁溶液在放置过程中,生成少量的氢氧化铁沉淀。 (1)写出生成沉淀的离子反应方程式。 (2)沉淀出氢氧化铁后,溶液的pH值有什么变化?为什么? 41.A、B两种固体,都由甲、乙两种元素组成。在A、B中,甲、乙两种元素的原子个数比分别为1︰1和1︰2,高温煅烧A、B时,产物都是C(固体)和D(气体)。由D可制得E(酸)。E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。C与E的稀溶液反应得到溶液F,往F溶液中加入氢氧化钠溶液,有红褐色沉淀生成,该沉淀经灼烧后转变成C。往F溶液中加入甲元素的单质得到溶液G。试根据以上信息填写下列空白: (1)A的化学式(分子式)是 ; (2)B煅烧生成C和D的化学方程式是 ; 甲元素的单质与F溶液反应的离子方程式是 ; (3)往G溶液中加入NaOH溶液发生的现象是 ; 42.粉末状试样A是由等物质的量的CaO和Fe2O3组成的混合物,进行如下实验: ①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成。 ②另取21.6gA全部溶于0.20L、6.0mol/L盐酸中,得溶液C。 ③将①中得到的单质B和②中的溶液C反应放出4.48L(标准状况)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B。 ④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。 请填空: (1)①中生成的单质B是 。 (2)②中所发生的各反应的化学方程式是 ; (3)③中所发生的各反应的离子方程式是 。 (4)若溶液D的体积仍视为0.20L,则该溶液中 ++ c(Ca2)为 ,c(Fe2)为 。 43.当140g铁粉跟213g氯气充分反应后,加入适量的水,完全溶解后无残余固体,加入稀释至2L。 (1)求溶液中氯化铁的物质的量浓度 (2)若要求溶液中只含溶质氯化铁,还需在此溶液通入标准状况下的氯气多少升? 44.10mL硫酸中加入3.2g氧化铁末,固体全部溶解,再加入5g铁粉,反应过程中未见气体产生。求: (1)硫酸的物质量的浓度; (2)反应后剩余铁粉多少克? 45.给一FeCl2溶液中通入一定量的Cl2得到200mL溶液,把溶液分在两等份,一份 第 33 页 共 45 页 加入足量的硝酸银溶液,反应得到14.35g沉淀;另一份放入铁片,直到溶液中不再使KSCN溶液变红色为止,铁片质量减轻了0.28g,求: (1)通入Cl2在标准状况下的体积为多少mL? (2)通Cl2后,FeCl2被氧化的百分数是多少? 46.40g铁粉投入到500g硝酸中,若两物质恰好完全反应,硝酸的还原产物全是NO,求此硝酸溶液中溶质的质量分数及反应中放出的气体的体积(标况)。 47.11.6g Fe3O4加到100mL某浓度的盐酸中,再加入9.8g铁粉,反应停止时,溶液中无固体存在。立即往溶液中通入N2,同时滴加5.0mol/L NaOH溶液到原溶液中,金属离子刚好全部生成白色沉淀,共耗NaOH溶液160mL。通过分析计算求原盐酸溶液的摩尔浓度。 48.焙烧1.10g黄铁矿,将形成的焙砂在氢气流中灼烧。这样得到的物质在加热下用过量盐酸处理,向此溶液中加入过氧化氢并用氨饱和。定量地分出形成的沉淀,将其溶解在盐酸中,加入过量的碘化钾。为了使得到的溶液褪色,准确地消耗了50mL 0.1mol/L硫代硫酸钠溶液。 (1)写出所有反应的方程式; (2)计算黄铁矿中杂质的含量,注意整个反应是定量进行的。 49.mg铁粉恰好溶解于100mL1.2mol/L的稀硝酸中,若生成的气体均为NO,求: (1)生成NO的体积(标况) (2)m的值 50.将2.1g含氧化钠、氧化铁和铁的混合物溶于300mL盐酸溶液中,无残渣剩余。若在反应后的溶液中加入0.7mol/L氢氧化钠溶液150mL时,生成的沉淀最多,则盐酸溶液的物质的量浓度是多少? 51.在微热条件下,将11.2g铁粉恰好溶解在100mL10mol/L的浓硝酸中,若反应的气体产物为NO和NO2的混和物,且整个过程中不考虑硝酸的挥发、分解,也不考虑NO2的聚合,求气体产物中NO2与NO的物质的量之比。 52.有一生锈的铁片(铁锈的成分以Fe2O3计)放入稀硝酸中进行反应,HNO3被还原为NO,反应结束后收集到NO气体11.2L(标况),溶液中剩余5g铁。过滤后,向滤液 + 中通入35.5gCl2,恰好使溶液中的Fe2全部氧化,求铁片中铁锈的质量分数。 53.100mLFeCl3溶液中通入标准况状下的H2S气体2.24L,当H2S全部被吸收反应后,再加入过量的铁粉,待反应停止,设溶液体积不变,测得溶液中含有0.6mol的金属离子,则原溶溶中的FeCl3的物质的量的浓度是多少? + 54.为测定一置于空气中的某硫酸酸化的FeSO4溶液中Fe2被氧化的百分率,某同学 ++ 准确量取pH=1(忽略Fe2、Fe3的水解)的FeSO4溶液200mL,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀28.0g;再另取同样的FeSO4溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液,搅拌使其充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧所得固体,最终得固体8.0g。 (1)通过计算,填写下表: c(H) +++++c(SO42) -c(Fe2、Fe3) ++ 第 34 页 共 45 页 注:c(Fe2、Fe3)表示Fe2和Fe3的总的物质的量浓度。 (2)计算原溶液中Fe2被氧化的百分率。 ++++- (3)当Fe2部分被氧化时,试推导c(Fe2、Fe3)与c(H)、c(SO42)的关系。 55.某含少量杂质碳的铁3.00g,溶于稀硫酸中,然后用KMnO4溶液滴定,加入200mL后反应结束。求铁中所含杂质的质量分数。(假定在酸性条件下所用高锰酸钾溶液500mL能和7.875g亚硫酸钠反应) + 56.称取3.50g某赤铁矿样品,矿样溶解后,使其中的铁全部转变成Fe2(所得溶液中不含其它还原性物质),并用硫酸酸化。另外称取7.15g次氯酸钙,溶解后稀释至250mL, +-+++- 取该溶液30.0mL,恰好与上述Fe2溶液完全反应(已知ClO+H+Fe2→Fe3+Cl+H2O),请计算该矿样中Fe2O3的质量分数。 57.将mg铁粉在500mL pH=1的盐酸中完全溶解,向溶液中通入适量氯气,恰好完 - 全反应,再加入0.02mol/L的NiIx溶液500mL时,刚好使I完全转化成I2析出,此时溶液 + 中的pH=2。已知反应前后Nix的化合价没有发生变更,反应过程中溶液的体积变化可以忽略,试通过计算求: (1)m值 (2)x值 58.化合物KxFe(C2O4)y·zH2O是一种重要的光化学试剂,其中铁为+3价。分别称取该样品0.491g两份,其中一份在110℃干燥脱水,至质量恒定为0.437g。另一份置于锥形瓶中,加入足量的3mol/LH2SO4和适量的蒸馏水,加热到75℃,趁热加入0.0500mol/L + KMnO4溶液24.0mL,恰好完全反应;再向溶液中加入适量的某种还原剂,将Fe3完全转 ++ 化为Fe2,该溶液中Fe2刚好与4.0mL 0.0500mol/L KMnO4溶液完全反应。通过计算,分别求: (1)0.491g样品中结晶水的物质的量。 (2)化合物中草酸根的质量分数。 (3)化合物的化学式。 已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O —++++ MnO4+5Fe2+8H=Mn2+5Fe3+4H2O 59.某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96g的该结晶水合物,分别制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色;加热该混合物,逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33g。另一份加入含0.001mol KMnO4的酸 -+ 性溶液,MnO4恰好完全被还原为Mn2。请回答以下问题: (1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ,阴离子是 。 (2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式。 60.在化工实验中,要除去某些杂质离子,往往采用在一定条件下使之析出MxAy(DE4)z(OH)12浅黄色复盐晶体。M、A、D、E代表四种元素。已知: ①x+y+Z=12(x、y、Z均为正整数); ②取9.7g该化合物溶于水中,滴加用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液,D、E两元素完全转化成白色沉淀。将沉淀过滤、洗涤、干燥称量其质量为9.32g; ③滤液中A、M以阳离子形式存在(未被硝酸氧化),用胶头滴管取滤液2~3滴于白色点滴板(一种瓷质化学仪器,由于背景为白色,故称白色点滴板,便于观察生成的有色 + 第 35 页 共 45 页 物质)上,再加1~2滴硫氰化钾溶液,滤液变成血红色; ④往滤液中通人足量的H2S气体,使A离子完全被还原后,得到0.96g浅黄色沉淀。 (1)D是 ,E是 ,理由是 ; (2)A是 ,理由是 ; (3)通过计算和推理确定x、y、z的值。 61.在化工实验中,要除去某些杂质离子,往往采用在一定条件下使之析出MxAy(DE4)z(OH)12浅黄色复盐晶体。M、A、D、E代表四种元素。已知: ①x+y+z=12(x、y、z均为正整数) ②取9.7g该化合物溶于水中,滴加用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液,D、E两元素完全转化成白色沉淀。将沉淀过滤、洗涤、干燥称量其质量为9.32g ③滤液中A、M以阳离子形式存在(未被硝酸氧化),用胶头滴管取滤液2~3滴于白色点滴板(一种瓷质化学仪器,由于背景为白色,故称白色点滴板,便于观察生成的有色物质)上,再加1~2滴硫氰化钾溶液,滤液变成血红色 ④往滤液中通入足量的H2S气体,使A离子完全被还原后,得到0.96g浅黄色沉淀 (1)D是 ,E是 ,理由是 。 (2)A是 ,理由是 。 (3)通过计算和推理确定x、y、z的值。 (4)复盐的化学式为 。 B组 62.浅绿色的Fe(NO3)2溶液中,存在水解平衡:Fe2+2H2OFe(OH)2+2H,若在此溶液中加入盐酸,则溶液颜色 A 绿色变深 B 绿色更浅 C 变黄 D 不变 63.将过氧化钠加入到氯化亚铁溶液中,可以观察到的现象是 A 生成白色沉淀 B 生成红褐色沉淀 C 有气泡产生 D 无现象 64.用Fe2(SO4)3溶液洗去煤中所含的黄铁矿,则黄铁矿中的硫元素被氧化成 -- A SO42 B SO32 C SO2 D S 65.在FeCl3和AlCl3的混和液中,依次加入过量的NaI溶液和足量的Na2S,最后所得的沉淀是 A FeS、Al(OH)3 B Fe2S3、I2 C FeS、Al(OH)3、S D Fe(OH)3、Al(OH)3 —— 66.向2mL 0.5mol·L1的FeCl3溶液中加入3mL 5mol·L1KF溶液,发现FeCl3溶液渐渐褪至无色,再加入KI溶液和CCl4振荡后,静置,不见CCl4层有紫红色,则下列说法正确的是 +—+—— A Fe3不与I发生反应 B Fe3与F结合成不与I反应的物质 ——+—++ C F使I的还原性减弱 D Fe3被F还原为Fe2,使溶液中不再存在Fe3 67.足量的Fe2(SO4)3溶液在煮沸条件下被25.00mL的0.049mol/L羟胺(NH2OH)的酸性溶液还原为亚铁离子。生成的亚铁离子可与24.65Ml 0.020mol/L的KMnO4溶液完全作用,则上述反应中羟胺的氧化产物是 + + 第 36 页 共 45 页 A N2 B NO C N2O D NO2 68.将7.0g纯铁条投入某200mL稀HNO3溶液中,铁条逐渐溶解,并产生大量无色气泡;一段时间后,气泡已逐渐消失,但铁条还在溶解,并最终溶解完全;同时将先前产生的无色气泡通入某装有2.4g O2和液态水的密闭容器中,振动容器后发现里面气体的压强几乎为零。则原溶液中HNO3物质的量的浓度是 A 1mol/L B 1.5mol/L C 2mol/L D 3mol/L 69.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混和物中,加入100mL1mol/L的盐酸恰好使混和物完全溶解,放出224mL(STP)的气体,所得溶液中,加入KSCN溶液无血红色出现,那么若用足量的CO在高温下还原相同质量的混和物,能得到铁的质量是 A 11.2g B 2.8g C 5.6g D 无法计算 70.在由FeO、Fe和Fe2O3组成的混和物中加入100mL2mol/L的盐酸,恰好使混和物 + 完全溶解,并放出448mL气体(标况),此时溶液中无Fe3,则下列判断正确的是 A 混和物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1︰1︰3 +- B 反应后所得溶液中的Fe2与Cl物质的量之比为1︰2 C 混和物里,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多 D 混和物里,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多 71.100mL 0.2mol/L FeCl3溶液中通入H2S气体112mL(S.P.T),当H2S被全部吸收反应后,再加过量铁粉,反应后过滤,往滤液中加入1mol/L的NaOH溶液100mL,并用玻璃棒不断搅拌,静置后,将生成的红褐色沉淀过滤,取滤液的1/2,以甲基橙为指示剂,用0.1mol/L的H2SO4滴定,耗去的体积为 A 25mL B 100mL C 200mL D 400mL 72.将铁粉溶于足量稀酸后,所得溶液分装在A、B、C三试管中: (1)在A试管中滴加双氧水,然后滴入KSCN溶液,溶液呈红色,反应的离子方程式 、 。 (2)在B试管中滴入KMnO4溶液,溶液紫色褪去,反应的离子方程式是:__________________________________________。 (3)在C试管中滴入KSCN溶液,然后在空气中放置片刻后,溶液又显红色,反应的离子方程式是 。 73.在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈红色,反应的离子方程式是 。若先往FeCl3溶液中加入一些NaF溶液,再滴加KSCN溶液,则不呈红色,若再加入足够 -+ 量FeCl3溶液.又会呈现红色.对这一现象有三种解释:①F能还原Fe3,使之转化为Fe2+-+---;②F能与Fe3结合成难电离的物质;③F能与SCN反应,消耗了加入溶液中的SCN。对以上三种解释,你认为错误的是 ,理由是 。 74.自来水厂用绿矾和氯气一起净水,写出有关反应的离子方程式: -+ 75.将几滴KSCN溶液(SCN是“类卤离子”)加入酸性Fe2溶液中,溶液立即变成红色①,将此红色溶液分为两份,一份中加入KMnO4溶液,红色褪去②,向另一份红色溶液中通入SO2时红色消失③,再滴加KMnO4溶液,其紫色也褪去④。试解释以上划线四部分颜色变化的原因,并请写出有关反应的离子方程式。 76.把铁放入FeSO4溶液中,能保证溶液中的Fe以+2价为主。 + (1)为什么溶液中的铁能以Fe2为主? 第 37 页 共 45 页 (2)含Fe的FeSO4溶液在放置过程中,何物浓度改变了(忽略溶液的挥发)?是如何改变的? - 77.(1)写出Fe(Ⅲ)和I在溶液中的反应现象和反应方程式。 -- (2)有足量 F时,Fe(Ⅲ)不和I反应。请说出原因。 - (3)往1.的溶液中加足量F,有什么现象?原因何在。 -- (4)在足量2mol/dm3 HCl溶液中加Fe(Ⅲ)、I、F。请说出反应现象,它可能和实验2的现象有何不同? + 78.称取0.200g某赤铁矿样品,矿样溶解后,使其中的铁全部转化成Fe2(所得溶液中不含其他还原性物质)。另称取7.90 g硫酸铈〔2(NH4)2SO4·Ce(SO4)2·2H2O〕,溶解 + 后稀释至250 mL。取该溶液30.0 mL恰好与上述 Fe2溶液完全反应,反应的离子方程式 ++++ 为:Ce4+Fe2=Ce3+Fe3。请计算该矿样中Fe2O3的质量百分含量。 79.将5.6 g Fe投入浓硝酸溶液,产生红棕色气体A,把所得溶液减压蒸干,得到20g Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,将该固体在高温下加热,得到红褐色的Fe2O3和气体B,A、B气体混合通入水中,还有 mL气体(S.T.P)不能溶解。 80.2.24g铁与100mL 稀硝酸混合后充分反应,产生气体为NO,铁、硝酸均无剩余。 + 向反应后的溶液中加入50mL 0.2mol/L的碘化钾溶液,恰好将溶液中的Fe3全部还原,求原硝酸溶液的物质的量浓度。 81.在稀硫酸溶液里加入1.000 g物质充分反应后,生成一种浅绿色的物质B的溶液和无色气体C,在B、C中含有同种元素。已知0.386 g气体C在1.01×105Pa 27℃时占有体积0.28L。把物质B的溶液定容100 mL,进行下列实验: (1)取定容后溶液50 mL,蒸发结晶可析出1.582 g浅绿色含水晶体D,取D少许溶于水,加入双氧水后,溶液由浅绿色变为棕黄色,再加入几滴KSCN溶液,变为血红色溶液; - (2)另取50 mL溶液,用0.05 mol·L1的KMnO4溶液滴定,耗用22.75 mL时恰好到达滴定终点。 通过计算确定物质A的化学式,并用所给出的实验数据加以论证。 82.在标准状况下将cmol Cl2通入含amol FeBr2、bmol FeI2的溶液中,当c取不同值时,反应后所得溶液中有不同溶质(不考虑生成物与水的反应)。 将下表中空格填满 c的取值(用含a、b的代数式表示) b=c b<c<1/2(a+3b) 反应后溶液中溶质的化学式 (只要求写盐类化合物) FeBr2、FeI2、FeCl2 FeBr3、FeCl3 FeCl3 (2)若a=b=1 、c=2时,反应后溶液中属于盐类的溶质是 (写化学式),这些溶质的物质的量之比是 ; (3)若a=b=1 、c=2.5时,写出Cl2通入溶液中总的离子方程式(限写一个,但需包括所有的离子反应) 。 第 38 页 共 45 页 C组 83.将浅蓝绿色晶体A溶于水后加入氢氧化钠溶液和H2O2并微热,得到棕色沉淀B和溶液C。B和C分离后将溶液C加热有碱性气体D放出。B溶于盐酸得到黄色溶液E。向E中加入KSCN溶液有红色的F生成。向F中滴加SnCl2溶液则红色褪去,F转化为G。向G中滴加赤血盐溶液有蓝色沉淀H生成。向A的水溶液中滴加BaCl2溶液有不溶于硝酸的白色沉淀生成。请确定A~H所代表的化合物或离子。 84.某学生进行了“FeCl3溶液与Na2S溶液相互反应的产物”的课题研究,发现有如下现象:若将0.5 mol/L Na2S的溶液逐滴加入到0.5 mol/L FeCl3的溶液中,局部产生黑色沉淀;振荡,黑色沉淀立即消失;静止后,溶液呈浅黄色且有大量的红褐色絮状沉淀,同时闻到较强烈的臭鸡蛋气味。 (1)试对上述实验现象作出合理的解释。 (2)若将0.5 mol/L FeCl3的溶液逐滴加入到0.5 mol/L Na2S的溶液中,请预测将得到什么实验现象? 85.在氧化还原反应进行过程中测定pH值常常十分重要。用铁(Ⅲ)离子腐蚀铜生产印刷线路需要在酸性介质中进行,而在碱性溶液里铁(Ⅱ)离子是极强还原剂,例如,可将高氯酸根离子还原成氯离子。 (1)铁(Ⅱ)和铁(Ⅲ)在酸性、中性和碱性介质里以什么方式存在? (2)写出铁(Ⅲ)离子在水溶液里Bronsted酸碱反应。 (3)在碱性介质里铁(Ⅱ)离子与高氯酸根离子的反应应当如何表示? (4)试写出铜和铁(Ⅲ)离子反应的化学方程式,该反应的平衡常数lgK多大?设 +++ 298K下标准电极电势为:E?Fe3/Fe2=0.7704V;E?Cu2/Cu=0.3460V;活度系数f=1。 (5)从表观看,3、4两题的反应跟pH值有关系吗? (6)为何铁(Ⅱ)在碱性介质是良好还原剂? ++ 86.铁盐的基本性质有四方面:①Fe2与Fe3间的相互转变;②它们的水解;③难溶氢氧化物或盐的形成和溶解;④络合物的形成。这些性质决定铁盐在自然环境中和在生物体内的存在状态和它们的作用。例如,在我国南方某些地区,刚从地下打上来的水是透明的,但放置一段时间后便出现红棕色沉淀,表面上形成一层“油皮”。用此水洗过的毛巾经晾晒后也会被染成红棕色。 ++ (1)在含Fe3溶液中,Fe3逐渐水解,无颜色变暗,然后生成无定形红棕色Fe(OH)3 沉淀,长期放置后变成α-Fe2O3(赤铁矿)或α-FeOOH(针铁矿),这是地球表面这两种矿物形成的原因,写出这一过程的所有反应方程式。讨论为什么最后形成赤铁矿或针铁矿,为什么一开始不形成赤铁矿或针铁矿。 (2)在新配制的0.010mol/L FeSO4酸性溶液中加少量稀NaOH溶液至pH=8.0时, - 先生成白色沉淀,后变成红棕色沉淀。实验是在接触pCO2为103.5bar的空气中进行的。请用计算说明所得沉淀各为什么化合物(NaOH体积可忽略)。 + (3)室温下Fe2被空气中的氧氧化的反应速率表达式为: +---- v=k[Fe2][OH]pO2;k=4/3×1012s1·bar1·mol2。 ①pH增加一个单位,速率有多大变化? + ②在pH及pCO2一定时,lg[Fe2]随时间如何变化? ③若用氮气置换容器中绝大部分空气,使容器内O2占0.01%(体积),pH为7.0,计 第 39 页 共 45 页 算此时的反应速率与在接触纯氧、pH为3.0的水溶液中进行的反应速率之比值。 附数据: lgKsp:Fe(OH)2 FeCO3 Fe(OH)3 α-Fe2O3 α-FeOOH -14.4 -10.4 -37.1 -41.3 -41.5 pKa(H2CO3) pK1=6.3 pK2=10.3 -- CO2的亨利系数:KH=101.5mol·L·bar1(298K) (按亨利定律,CO2在溶液中的总浓度[CO2]=KHpCO2) 第 40 页 共 45 页 参考答案(99) 1 C 2 B 3 D 4 B、C 5 D 6 A 7 A 8 A 9 B、D 10 B 11 B、D 12 B 13 A、D 14 C 15 A 16 A 17 B、C 18 B 19 C 20 B、D 21 B 22 A 23 B 24 D 25 C 26 C 27 A +-+ 28 3Fe+8H+2NO3=3Fe2+2NO↑+4H2O 9 +12HCl=5Fe(NO3)3+4FeCl3+3NO↑+6H2O Fe(NO3)2既是氧化剂又是还原剂 由绿色变为黄色 ++ 29 (1)抑制Fe2、Fe3的水解 ++- (2)2Fe2+Br2=2Fe3+2Br ++ (3)Fe3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4 (4)A、C (5)除去沉淀表面附有的可溶性杂质 取少量洗涤液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,说明已洗净 (6) W2?W1250112×××100% 16025m30 将药片糖衣刮去,再研磨药片,加蒸馏水溶解,滴入KSCN溶液,如果显红色则说明+-- 已被氧化或部分被氧化。Fe3+nSCN=[Fe(SCN)n]3n 31 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Fe 32 A是铁、B是氯气、C是氢气、D是氯化铁、E是氯化氢、F是氯化亚铁 33 (1)A:Fe,B:Cl2,C:H2 (2)2Fe+3Cl2=2FeCl3 第 41 页 共 45 页 (3)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ++- (4)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl 34 A:AgCl B:FeCl3 C:FeCl2 D:Fe E:Fe(OH)3 F:Fe(OH)2 G:Fe2(SO4)3;H:FeSO4 35 (1)Fe Br2 H2 (2)第四周期,ⅦA族 ++ (3)2Fe3+Fe=3Fe2 +-+- (4)2Fe2+4Br+3Cl2=2Fe3+2Br2+6Cl 36 (1)Cl2 (2)FeCl3 +3H2OFe(OH)3+3HCl 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O (3)2FeCl3 +Fe=3FeCl2 +++ (4)Fe3O4 +8H=2Fe3+Fe2+4H2O (5)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe (6)O3 37 (1)加热、钝化 +- (2)3NO2+H2O=2HNO2+NO 2NO+O2=2NO2 Fe3+3OH=Fe(OH)3↓ (3)白色沉淀先变成灰绿色,最后变成红褐色 (4)1.25moL/L ++- 38 (1)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 +-+ (2)2Fe3+2I=2Fe2+I2 (3)例如①氧气、②盐酸、③氨气、④二氧化碳、⑤氢氧化钠溶液 39 A是H2S。 +++ 2H2S+O2=H2O+2S↓ H2S+2Fe3=2Fe2+2H+S↓ +- Fe2+2OH=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓ +-- Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O Fe3+nSCN=Fe(SCN)n3n(n=1~6) ++++- 40 (1)4Fe2+O2+4H=4Fe3+2H2O 4Fe3+12OH=4Fe(OH)3 (2)一定量的Fe2 +-+ 全部转化成Fe(OH)3时消耗OH的量比消耗H的量多 41 (1)FeS ++ (2)4FeS2+1102=2Fe2O3+8SO2 2Fe3+Fe=3Fe2 (3)生成的沉淀由白色变成灰绿色最终变成红褐色 42 (1)Fe (2)CaO+2HCl=CaCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 322 (3)2Fe++Fe=3Fe+ 2H++Fe=Fe++H2↑ 22 (4)c(Ca+)=0.5mol/L,c(Fe+)=2.5mol/L。 43 (1)0.50mol/L (2)16.8L 44 6.0mol/L 3.88g 45 (1)224mL (2)22.22% 46 10.67L≤NO体积≤16L,24%≤HNO3%≤36% 47 8mol/L 48 (1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 Fe2O3+3H22Fe+3H2O Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 2FeCl2+H2O2+4NH3+4H2O=2Fe(OH)3↓+4NH4Cl Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O 2F6Cl3+2KI=2F6Cl2+I2+2KCl I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI (2)45.5% 49 (1)生成NO的体积为0.672L (2)m的取值范围为:1.68≤m≤2.52 50 0.35mol/L 第 42 页 共 45 页 51 3︰1 52 20.8% 53 4.0mol/L 54 (1)0.1mol/L 0.6mol/L 0.5mol/L (2)20% -+++-+ (3)c(SO42)-1/2c(H)>c(Fe2、Fe3)>2/3c(SO42)-1/3c(H) 55 6.67% 56 54.9% 57 m=1.12 x=2 58 (1)0.00300mol (2)53.8% (3)K3Fe(C2O4)2·3H2O ++- 59 (1)NH4、Fe2,SO42 (2)该结晶水合物的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O [或(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O] 60 (1)D是硫元素,E是氧元素,因为在稀硝酸中生成了白色沉淀,此白色沉淀必为硫 酸钡; (2)A是铁元素,其原因是滤液滴入KSCN溶液呈血红色,说明A、M中有一种是+ Fe3;A离子能被H2S还原而M不能,所以A是铁元素; (3)y=6、z=4、x=2,复盐的化学式为Na2Fe6(SO4)4(OH)12。 61 (1)硫元素 氧元素 因为在稀硝酸中生成了白色沉淀,此白色沉淀必为硫酸钡 + (2)铁元素 滤液滴入KSCN溶液呈血红色,说明A、M中必要一种是Fe3;A离子能被H2S还原而M不能,所以A是铁元素 (3)y=6、z=4、x=2 (4)Na2Fe6(SO4)4(OH)12 62 C 63 B、C 64 A 65 C 66 B 67 C 68 C 69 B 70 B、C 71 B ++++-- 72 (1)2Fe2+H2O2+2H=2Fe3+2H2O Fe3+nSCN=[Fe(SCN)n]3n(n=1~6) +-+++ (2)5Fe2+MnO4+8H=5Fe3+Mn2+4H2O +++ (3)4Fe2+O2+4H=4Fe3+2H2O +- 73 Fe3+3SCN=Fe(SCN)3 -++--- ①③;①中F还原性很弱,不能使Fe3还原为Fe2;③中F不与SCN反应,SCN没有被消耗,所以当再加入足量的FeCl3溶液时,溶液又呈血红色。 +- 74 ①Cl2+H2OH+Cl+HClO ++- ②2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl ++ ③Fe3+3H2OFe(OH)3+3H -+-- 75 ①生成的[Fe(SCN)n](3n)呈血红色:Fe3+nSCN=[Fe(SCN)n](3n) -- ②MnO4将SCN氧化,破坏了[Fe(SCN)n](3n)。如: +-+-+ 5Fe(SCN)2+2MnO4+16H=2MnO4+5(SCN)2↑+5Fe3+8H2O - ③SO2将Fe(Ⅲ)还原,同样破坏了[Fe(SCN)n](3n): ++--+ 2Fe(SCN)2+SO2+2H2O=2Fe2+SO42+4SCN+4H -+--++++ ④MnO4被Fe2和SCN还原:MnO4+5Fe2+8H=Mn2+5Fe3+4H2O 第 43 页 共 45 页 --++ 2MnO4+10SCN+16H=2Mn2+5(SCN)2↑+8H2O ++++++ 76 (1)4Fe2+O2+4H=4Fe3+2H2O 2Fe3+Fe=3Fe2 Fe可将氧化生成的Fe3还 +++ 原为Fe2。 (2)放置过程中,[Fe2]增大,[H]下降。 +--+- 77 (1)2Fe3+2I(或3I)=2Fe2+I2(或I3)棕色溶液。 +-+ (2)Fe3、和F配合使Fe3浓度降低。 -+ (3)因F和 Fe3(残余)配合,使平衡向在移动。棕色变浅。 -+-+- (4)因F和H生成HF,使F的浓度降低,一定程度上不利于Fe3和F的配合。因 +- 此,有少量Fe3将与I发生反应,即可能出现浅的黄棕色。 78 60% 79 2240 80 1.2mol/L 81 FeS 82 (1)0<c<b (a+3b)/2≤c<3(a+b)/2 c≥3(a+b)/2 FeBr2、FeCl2 FeBr2、FeCl2、FeBr3、FeCl3 (2)FeBr3、FeCl3(2分) 1︰2(2分) +--+- (3)4Fe2+4I+2Br+5Cl2=4Fe3+2I2+Br2+10Cl(2分) 83 A为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O B为Fe(OH)3 C为NH3·H2O D为NH3 E为FeCl4 -2+2+ F为[FeSCN] G为Fe H为KFe[Fe(CN)6] 84 (1)滴加前,Na2S溶液中存在以下水解反应: Na2S+H2ONaHS+NaOH NaHS+H2OH2S+NaOH FeCl3溶液中也存在水解反应: FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl 若将Na2S溶液滴入到FeCl3溶液中,局部反应为: 2FeCl3+3Na2S=2FeS↓+S↓+6NaCl 故产生黑色沉淀(浅黄色S被黑色FeS遮盖);振荡后,由于FeCl3溶液显酸性,发生反应:FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑。故黑色沉淀消失,S的浅黄色显示出来;同时,溶液中还存在一个主要的反应:3Na2S+2FeCl3+6H2O=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2S↑。故静止后,溶液中还有大量的红褐色絮状沉淀,同时闻到较强烈的臭鸡蛋气味。 (2)若反滴,同样产生黑色沉淀,但振荡后,黑色沉淀不消失,同时也闻到轻微的臭鸡蛋气味。这是因为: 反滴时,发生的反应为: 2FeCl3+3Na2S=2FeS↓+S↓+6NaCl ① 3Na2S+2FeCl3+6H2O=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2S↑ ② 反应①为氧化还原反应,该反应的速率快,是主要反应,也有黑色沉淀生成;振荡后,由于Na2S溶液显碱性,故FeS不溶解;同时溶液中又发生反应②,故闻到臭鸡蛋气味。该气味是轻微的,说明生成的H2S很少,反应②为次要反应;由于生成的Fe(OH)3量少且被FeS的黑色遮盖,故仍然看到黑色沉淀。 ++ 85 (1)在酸性介质中:[Fe(H2O)6]2、[Fe(H2O)6]3 在中性及碱性介质中;Fe(OH)2、Fe(OH)3 +++ (2)[Fe(H2O)6]3+H2O[Fe(H2O)5(OH)]2+H3O +++ [Fe(H2O)5(OH)]2+H2O[Fe(H2O)4(OH)2]+H3O +++ 2[Fe(H2O)6]3[Fe(H2O)4(OH)2Fe(H2O)4]4+2H3O (随着pH升高有Fe(OH)3红棕色胶状沉淀产生) -- (3)8Fe(OH)2+ClO4+4H2O8Fe(OH)3+Cl 第 44 页 共 45 页 (4)14.34 +- (5)由于反应式两边没有H或OH,所以从表现上看与pH值无关(在一定pH植范围内) (6)Fe(Ⅱ)在碱性介质中以Fe(OH)2形式存在,其对应的标准电极电势: -- Fe(OH)3+eFe(OH)2+OH E?=-0.056V(<0.770V= - E?较低,Fe(OH)2还原能力较强,且随[OH]增加使E降低,Fe(OH)2还原能力增强, - 即有:E=-0.56-0.0592[OH] +-++-+ 86 (1)Fe3+OHFeOH2 FeOH2+OHFe(OH)2 +- Fe(OH)2+OH=Fe(OH)3↓ Fe(OH)3→FeOOH+H2O 2FeOOH→Fe2O3+H2O -- 溶液中OH浓度明显大于O2的浓度,放生成Fe(OH)3沉淀,脱水后成FeOOH或Fe2O3,因而一开始不形成赤铁矿或针铁矿。 --+-- (2)pH=8.0,[CO32]=105.6mol/L [Fe2][CO32]=107.6>CO3 +-- [Fe2][OH]2=1014,稍大于Fe(OH)2的Ksp,故白色沉淀主要是FeCO3(有少量Fe(OH)2) +- 白色沉淀生成后,溶液中[Fe2]=104.8mol/L +-- 氧化后[Fe3][OH]3=1022.8>Ksp,Fe(OH)3 故生成红棕色Fe(OH)3沉淀。 +- (3)①pH增加一个单位,即[H]降低10倍,则[OH]增大到10倍,根据速率表达式可知,反应速率增大到100倍; ++ ②2.303lg[Fe2]=-k’t+c 故lg[Fe2]随时间t增加而直线下降。 ③104 第 45 页 共 45 页
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