题目内容

Ⅰ．某溶液中仅含下表离子中的5种离子（不考虑水的电离及离子的水解），且离子的物质的量均为1mol。

阴离子
SO42-、NO3-、Cl-
阳离子
Fe3+、Fe2+、NH4+、Cu2+、Al3+
 
①若向原溶液中加入KSCN溶液，无明显变化。②若向原溶液中加入过量的盐酸，有气体生成，溶液中阴离子种类不变。③若向原溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。试回答下列问题
（1）若先向原溶液中加入过量的盐酸，再加入KSCN溶液，现象是            。
（2）原溶液中含有的阳离子是               。
（3）向原溶液中加入足量的盐酸，发生反应的离子方程式为                  。
（4）向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体用托盘天平称量质量为            。
Ⅱ. 草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O）、碳酸锂和二氧化硅在氩气中高温反应可制备锂电池的正极材料硅酸亚铁锂（Li2FeSiO4）。草酸亚铁晶体在氩气气氛中进行热重分析，结果如右图所示（TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数）,请回答下列问题：

（5）草酸亚铁晶体中碳元素的化合价为：             
（6）A→B发生反应的化学方程式为                   。
（7）精确研究表明，B→C实际是分两步进行的，每一步只释放一种气体，第二步释放的气体的相对分子质量较第一步的大，则第一步释放的气体化学式为：         ；释放第二种气体时，反应的化学方程式为                               。

（16分，每空2分）（1）溶液呈红色（2分）    （2）Fe2+、Cu2+ （2分）；
（3）3Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O（2分） （4）160.0g（2分）(写成160g不给分)；
（5）+3（2分）    （6）FeC2O4·2H2OFeC2O4 ＋2H2O（2分）
（7）CO（2分）      FeCO3 FeO + CO2↑（2分）

解析试题分析：Ⅰ.若向溶液中加入KSCN溶液，无明显变化，说明原溶液中不含Fe3+；若向溶液中加入过量的盐酸，有气体生成，溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中含有Cl-，该气体只能是NO，说明含有具有氧化性的NO3-和具有还原性的Fe2+。若向溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有SO42-。各离子的物质的量均为1mol，因此根据电荷守恒可知还应含有Cu2+，所以原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+，阴离子是NO3-、Cl-、SO42-。
（1）如果先加入盐酸，在酸性条件下NO3-具有氧化性，能和具有还原性的Fe2+发生氧化还原反应，反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O。所以再滴入KSCN溶液，溶液呈红色。
（2）原溶液中含有的阳离子是Fe2+和Cu2+。
（3）根据以上分析可知，向原溶液中加入足量的盐酸，发生反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O。
（4）原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+，若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，最终得到的固体应该是是CuO、Fe2O3。根据题意各离子的物质的量均为1mol可知，m(CuO)＝1.0mol×80g/mol＝80.0g，m(Fe2O3)＝×1.0mol×160g/mol＝80.0g，所得固体的质量为80.0g＋80.0g＝160.0g。
Ⅱ.（5）草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O）中铁元素的化合价是＋2价，氧元素是－2价，所以碳元素的化合价是（2×4－2）÷2＝＋3价。
（6）根据草酸亚铁晶体的化学式FeC2O4·2H2O可知，晶体中结晶水的含量是×100%＝20%，所以A→B发生反应恰好是失去结晶水，因此反应的化学方程式为FeC2O4·2H2OFeC2O4 ＋2H2O。
（7）草酸亚铁晶体中FeO的含量是×100%＝40%，所以C点生成的固体是氧化亚铁。由于第二步释放的气体的相对分子质量较第一步的大，所以第一步释放的是CO，第二步释放的是CO2，反应的化学方程式分别是FeC2O4 FeCO3＋CO、FeCO3 FeO + CO2↑。
考点：考查离子共存和检验；方程式的书写；化学计算；化合价的判断以及物质含量的有关计算和判断

练习册系列答案
相关题目

（13分）1 000 mL某待测液中除含有0．2 mol·L－1的Na＋外，还可能含有下列离子中的一种或多种：

现进行如下实验操作（每次实验所加试剂均过量）：

（1）写出生成白色沉淀B的离子方程式：___________________________________。
（2）待测液中肯定不存在的阳离子是_________________。
（3）若无色气体D是单一气体：

①将阴离子的物质的量浓度填入下表中（一定不存在的填“0”，不能确定的填“?”）：
②判断原溶液中K＋是否存在，若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由：________________________________________________________________。
（4）若无色气体D是混合气体：
①待测液中一定含有的阴离子是____________________________。
②沉淀A中能与稀硝酸反应的成分是______________________________（写化学式）。

某混合溶液中可能含有的离子如下表所示：

可能大量含有的阳离子
H+、Ag+、Mg2+、Al3+、NH、Fe3+
可能大量含有的阴离子
Cl-、Br-、I-、CO、AlO
 
为探究其成分，进行了以下探究实验。
（1）探究一：
甲同学取一定量的混合溶液，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧 化钠溶液的体积（V）的关系如图所示。

①该溶液中一定含有的阳离子是______________，其对应物质的量浓度之比为________，一定不存在的阴离子是_____________；
②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式_____________________________。
（2）探究二：
乙同学检测到该溶液中含有大量的Cl-、Br-、I-，若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2，溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量与通入Cl2的体积（标准状况）的关系如下表所示， 分析后回答下列问题：
Cl2的体积（标准状况）
5.6 L
11.2 L
22.4 L
n (Cl-)
2.5 mol
3.0 mol
4.0 mol
n (Br-)
3.0 mol
2.8 mol
1.8 mol
n (I-)
x mol
0
0
 
①当通入Cl2的体积为5.6 L时，溶液中发生反应的离子方程式为_______________；
②原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比为______________________。

中学常见的某反应的化学方程式为a+b→c+d+H2O（未配平，反应条件略去)。
请回答下列问题:
（1）若a是铁，b是稀硝酸(过量)且a可溶于c溶液中。则a与b反应的离子方程式为
                                                                            
（2）若c,d为气体，且都能使澄清石灰水变浑浊，则将此混合气体通入溴水中，橙色褪去，写出其褪色过程的离子方程式为                                             
（3）若c是无色刺激性气味的气体，其水溶液显弱碱性，在标准状况下用排空气法收集c气体得平均摩尔质量为20g·mol-1的混合气体进行喷泉实验。假设溶质不扩散，实验完成后所得溶液的物质的量浓度为_            mol·L-1。(小数点后保留2位有效数字)
（4）若a是造成温室效应的主要气体之一，c、d均为钠盐，参加反应的a、b物质的量之比为4:5。则上述反应的离子方程式为                                       。

目前，新能源不断被利用到现代的汽车中，高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。
（1）高铁酸钾－锌电池（碱性介质）是一种典型的高铁电池，则该种电池负极材料是     。
（2）工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾（K2FeO4），K2FeO4在碱性环境中稳定，在中兴和酸性条件下不稳定。反应原理为：
Ⅰ在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH＝2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
Ⅱ Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4：Na2FeO4 + 2KOH＝K2FeO4 + 2NaOH
主要的生产流程如下：

①写出反应①的离子方程式                                                 。
②流程图中“转化”（反应③）是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp（K2FeO4）     Ksp（Na2FeO4）（填“＞”或“＜”或“＝”）。
（3）已知K2FeO4在水溶液中可以发生：4FeO42—＋10H2O4Fe(OH)3↓＋8OH—+3O2↑,则K2FeO4可以在水处理中的作用是                                           。
（4）FeO42—在水溶液中的存在形态图如图所示。

①若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFeO4-的分布分数的变化情况是               。
②若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液，则溶液中含铁元素的微粒中，       转化为       （填化学式）。

高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾的生产流程如下：

查资料得知K2FeO4的一些性质：
①在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定
②溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂
③具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液
回答下列问题：
（1）写出“氧化I”中，生成Fe3+的离子反应方程式                            。
（2）氧化II中，试剂A为            (填“H2O2”或“HNO3”或“NaClO”)；过滤操作中，得到的滤渣B中除NaCl还有           
（3）操作I中包括冷却结晶、过滤、洗涤干燥几个步骤。洗涤干燥的目的是脱碱脱水，进行该操作时最好用              洗涤。
（4）净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的Fe(OH)3，请补充并配平该反应方程式：     K2FeO4 +       H2O =      Fe(OH)3↓ +      KOH +                                                   
（5）将一定量的K2FeO4投入一定浓度的FeCl3溶液中，测得剩余K2FeO4浓度如下图所示，推测产生曲线I和曲线II差异的原因是                                               。

二氧化氯（ClO2）在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11．0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。由于该反应是吸热反应，所以在情况下有利于该反应自发进行

（1）A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等，请写出该反应的化学方程式：              。
（2）A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、          ；B装置必须放在冰水浴中，其原因是                         。
（3）反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤：①               ；②             ；③洗涤；④干燥。
（4）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10.00 mL，稀释成100.00 mL试样；量取V1 mL试样加入到锥形瓶中；
步骤2：用稀硫酸调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。（已知2 Na2S2O3 + I2＝Na2S4O6 + 2NaI）
①配制100 mL c mol/LNa2S2O3标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：                。
②写出步骤2中发生反应的离子方程式                          。
③原ClO2溶液的浓度为          g / L（用步骤中的字母代数式表示）。
④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果        。
若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，则测定结果              。
（填“偏高”“偏低”或“不变” ）

将等物质的量的铁和铜的混台物24 g与600mL稀硝酸恰好完全反应，生成NO6 .72 L(标准状况）向反应后的溶液中加入l mol·L-1 NaOH溶液使金属离于恰好沉淀，过滤。下列有关说法错误的是

A．混合物溶解后的溶液中 c(Fe3＋)： c(Fe2+) =1：1
B．需加入NaOH溶液1000mL
C．稀硝酸的物质的量浓度是2 mol·L-1
D．最后所得沉淀在空气中充分加热可得固体32 g

从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：
14CuSO4＋5FeS2＋12H2O = 7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4下列说法正确的是

A．Cu2S既是氧化产物，又是还原产物
B．产物中的SO42－有一部分是氧化产物
C．5molFeS2发生反应时，有l0mol电子转移
D．FeS2只做还原剂

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