题目内容
【题目】I.（1）粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，粗盐精制过程中要使用Na2CO3溶液，请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式：_________________________。
（2）将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是_________________________。
II.（1）120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的范围是_________________________________________
（2）取体积相同的KI、Na2SO3、FeBr2溶液，分别通入足量氯气，当恰好完全反应时，三种溶液消耗氯气的物质的量相同，则KI、Na2SO3、FeBr2溶液的物质的量浓度之比为_______。
（3）在反应 3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2 中，当有5 mol水反应时，由H2O还原的BrF3为______________mol。
III.将一定质量的铁粉加入到装有100 mL某浓度的稀硝酸溶液中充分反应。
（1）容器中剩有m g的铁粉，收集到NO气体448 mL(标准状况下)。
①所得溶液中的溶质的化学式为________________。
②原硝酸溶液的物质的量浓度为__________________________。
（2）向上述固液混合物中逐渐滴加稀硫酸至刚好不再产生遇空气变成红棕色气体为止，此时容器中有铁粉n g。
①此时溶液中溶质的化学式为__________________。
②（m－n）的值为________________(精确到0.1 g)。
【答案】Ca2++CO32-=CaCO3↓ Ba2++ CO32-=BaCO3↓ 硅酸钠 1.0mol/L<c（盐酸）<2.0 mol/L 6∶3∶2 4/3 Fe(NO3)2 0.8 mol/L FeSO4 5.0
【解析】
I.（1）Na2CO3可以把过量的钡离子转化为沉淀，同时能够和钙离子结合生成沉淀；
（2）向硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳，二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸和碳酸氢钠；蒸干时碳酸氢钠分解生成碳酸钠，硅酸分解生成二氧化硅；高温条件下灼烧混合物，二氧化硅和碳酸钠反应。
II.（1）根据碳酸钠滴入盐酸中的反应及盐酸滴入碳酸钠中的反应，结果都有气体产生，但最终生成的气体体积不同来找出盐酸与碳酸钠的物质的量的关系，计算盐酸的浓度范围值。
（2）根据通入足量氯气，当反应恰好完全时，三种溶液消耗氯气的物质的量相同，则KI、Na2SO3、FeBr2失去的电子数相等，又溶液的体积相同，则浓度之比等于物质的量之比；向FeBr2 溶液中通入等物质的量的Cl2，先与亚铁离子反应，再与溴离子反应。
（3）在氧化还原反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中，化合价升高的元素是水中的氧元素和BrF3中的溴元素，氧、溴元素被氧化，被还原的是部分Br，根据电子守恒解答；
III.（1）①容器中剩有m g的铁粉，生成硝酸亚铁；
②硝酸完全反应生成硝酸亚铁与NO，根据n=V/Vm计算NO的物质的量，根据电子转移守恒计算参加反应的n（Fe），由氮元素守恒可知：n（HNO3）=2n[Fe（NO3）2]+n（NO），再根据c=n/V计算；
（2）①混合物中逐滴加入稀硫酸，Fe先和HNO3（氢离子由硫酸提供）生成NO，然后是Fe和H2SO4反应生成H2，据此确定溶液中的溶质；
②m-n的值为加入硫酸后再溶解的金属铁的质量，根据反应方程式中铁和硝酸根离子量的关系计算即可．
I.（1）Na2CO3可以把过量的钡离子转化为沉淀：Ba2＋+CO32－=BaCO3↓，Na2CO3可以和钙离子结合生成沉淀：Ca2＋+CO32－=CaCO3↓；
（2）二氧化碳先与水玻璃反应生成硅酸和碳酸氢钠，蒸干灼烧时，硅酸分解成二氧化硅和水，碳酸氢钠分解得到碳酸钠、二氧化碳和水；二氧化硅和碳酸钠在高温下又发生反应，生成二氧化碳和硅酸钠，所以最终所得固体是硅酸钠。
II.（1）当碳酸钠滴入盐酸中时发生CO32－+2H＋═H2O+CO2↑，当盐酸滴入碳酸钠溶液时，反应顺序为CO32－+H＋═HCO3－、HCO3－+H＋═H2O+CO2↑，则HCl的物质的量应大于Na2CO3的物质的量，又因为最终生成的气体体积不同，则HCO3－+H＋=H2O+CO2不能全部完成，即HCl的物质的量比Na2CO3的物质的量的二倍少，碳酸钠的物质的量为0.2mol，则HCl的物质的量应介于0.2mol～0.4mol之间，盐酸溶液的体积为200mL=0.2L，即盐酸的浓度应该是大于1mol·L－1，小于2mol·L－1。即1.0mol/L<c（HCl）<2.0 mol·L－1。
（2）因KI、Na2SO3、FeBr2溶液，分别通入足量氯气均发生氧化还原反应，且反应恰好完全时，三种溶液消耗氯气的物质的量相同，则KI、Na2SO3、FeBr2失去的电子数相等，设KI、Na2SO3、FeBr2的物质的量分别为x、y、z，由失去的电子数相等可知，x×（1-0）=y×（6-4）=z×（3-2）+z×2×（1-0），解得x：y：z=6：3：2；
（3）在氧化还原反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中，化合价升高的元素是水中的氧元素和BrF3中的溴元素，氧、溴元素被氧化，当有5mol水反应时，化合价升高的元素之一是水中的氧元素从-2价升到0价，被氧化的水的物质的量为2mol，化合价降低的元素是BrF3中的溴元素从+3价降到0价，被还原的物质的量为2mol，其中由H2O还原的BrF3为：(2×2)mol/(3×1)=4/3mol．
III.（1）①容器中剩有m g的铁粉，所得溶液中的溶质为Fe（NO3）2；
②硝酸完全反应生成硝酸亚铁与NO，NO的物质的量=0.448L÷22.4L·mol－1=0.02mol，根据电子转移守恒，参加反应的n（Fe）=0.02mol×3/2=0.03mol，由氮元素守恒可知：n（HNO3）=2n[Fe（NO3）2]+n（NO）=2×0.03mol+0.02mol=0.08mol，故原硝酸的物质的量浓度=0.08mol÷0.1L=0.8mol·L－1；
（2）①向上述固-液混合物中逐滴加入稀硫酸溶液的反应顺序为：Fe先和HNO3（氢离子由硫酸提供）生成NO，因为此时铁还是有剩余，所以硝酸根离子完全反应，硝酸根反应完全后，再是
②Fe先和HNO3（氢离子由硫酸提供）生成NO，关系为：3Fe～2NO3－，溶液中硝酸根离子的物质的量是0.08mol-0.02mol=0.06mol，所以消耗铁的物质的量是0.06mol×3/2=0.09mol，质量是0.09mol×56g·mol－1≈5.0g，即m-n的值为5.0。
【题目】《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守，也令人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下：
（1）检测锈蚀产物
主要成分的化学式 | |||
Fe3O4 | Fe2O3·H2O | FeO(OH) | FeOCl |
铁器在具有O2、________等环境中容易被腐蚀。
（2）分析腐蚀原理：一般认为，铁经过了如下腐蚀循环。
Ⅰ.Fe转化为Fe2＋。
Ⅱ. FeO(OH)和Fe2＋反应形成致密的Fe3O4保护层，Fe2＋的作用是____(填字母)。
a．氧化剂 b．还原剂 c．既不是氧化剂也不是还原剂
（3）研究发现，Cl－对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复：脱氯、还原，形成Fe3O4保护层，方法如下：
将铁器浸没在盛有0.5 mol·L－1 Na2SO3、0.5 mol·L－1 NaOH溶液的容器中，缓慢加热至60～90 ℃。一段时间后，取出器物，用NaOH溶液洗涤至无Cl－。
①检测洗涤液中Cl－的方法是________________________________________。
②脱氯反应：FeOCl＋OH－===FeO(OH)＋Cl－。离子反应的本质是离子浓度的减小，比较FeOCl与FeO(OH)溶解度的大小：________________。
③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是_____SO32－＋______FeO(OH)===______SO42－＋____Fe3O4＋______H2O(将反应补充完全)。________