1、课后集训基础达标1.为制备干燥、纯净的CO2将大理石和稀盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置,两个装置中应依次装入( )A.水;无水CaCl2固体 B.饱和NaHCO3溶液;浓H2SO4C.浓H2SO4;饱和Na2SO4溶液 D.饱和Na2CO3溶液;稀H2SO4解析:大理石和盐酸反应制得的CO2气体中主要含有HCl、H2O(g)等杂质,除去HCl气体可用水(CO2在水中溶解的量较小)或NaHCO3溶液反应而被吸收;Na2CO3+CO3+H2O=2NaHCO3。除去水蒸气可用无水CaCl2或浓H2SO4。考虑先后顺序应该是除杂质在前,干燥在后,因为气体通过溶液(浓H2SO4除外
2、)时又会带出水蒸气。答案:AB2.硝酸铜是制备CuZuAl系催化剂的重要原料。19.2 g纯铜粉理论上可制得纯净硝酸铜晶体的质量可能为( )A.28.2 g B.56.4 g C.64.2 g D.72.6 g解析:Cu首先与氧气反应生成氧化铜,氧化铜再与硝酸反应制取硝酸铜,其反应为:2Cu+O22CuO CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O 关键是晶体中结晶水的个数。19 .2 g铜物质的量为0.3 mol,若晶体中无结晶水,Cu(NO3)2质量为56.4。若晶体中有一个结晶水Cu(NO3)2H2O质量为61.8 g,若晶体中有两个结晶水Cu(NO3)22H2O质量为67.2 g,若
3、晶水中有三个结晶体Cu(NO3)23H2O质量为72.6 g,故B、D正确。答案: BD3.已知常温下可发生如下离子反应:Ge4+Fe2+=Fe3+Ge3+,Sn2+2Fe3+=3Fe2+Sn4+由此可确定Fe2+、Ge3+、Sn2+三离子的还原性由强到弱的顺序是( )A.Sn2+、Fe2+、Ge3+ B.Sn2+、Ge3+、Fe2+C.Ge3+、Fe2+、Sn2+ D.Fe2+、Sn2+、Ge3+解析:在氧化还原反应中存在如下规律:氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性,同样还原剂的还原性还原产物的还原性。在以上反应中还原性:Fe2+Ge3+,Sn2+Fe2+,即:Sn2+Fe2+Ge3+。答案:A
4、4.类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论。因此,类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否。以下几种类推结论中,正确的是( )A.Fe3O4可以写成FeOFe2O3,Pb3O4也可以写成PbOPb2O3B.不能用电解AlCl3溶液来制取金属铝,也不能用电解MgCl2溶液来制取金属镁C.Fe和S直接化合不能得到Fe2S3,Al和S直接化合也不能得到Al2S3D.FeS可以和稀硫酸反应制取硫化氢气体,FeS也可以和稀硝酸反应制取硫化氢气体解析:A项Fe元素的化合价有+2、+3价,可将Fe3O4写成FeO、Fe2O3的形式,但Pb元素的化合价有+2、+4价,故不可写成PbO、P
5、b2O3;C项Fe与S化合得FeS,但Al与S化合可得Al2S3;D项FeS与稀H2SO4可生成H2S,但H2S有还原性,不能用HNO3制取。答案:B综合运用5.适量的铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为( )A.23 B.32 C.12 D.11解析:Fe+2FeCl3=3FeCl2 1 mol 2 mol 3 mol按方程式系数,2 mol Fe3+反应生成3 mol Fe2+,又知反应后n(Fe3+)=n(Fe2+)=3 mol,故溶液中应有3 mol Fe3+剩余。故n(Fe3+)反n(Fe3+)末
6、=。答案:A6.将饱和氯化铁溶液滴入沸水时,液体变为_色;得到的是_;反应的离子方程式是_;用此分散系进行下列实验:(1)将其装入U形管内,用石墨做电极,接通直流电,通电一段时间后发现阴极附近的颜色_,这表明_,这种现象称为_。(2)向其中加入饱和的硫酸铵溶液发生的现象是_,原因是_。(3)向其中逐滴加入过量的稀硫酸,现象是_;原因是_。答案:红褐 Fe(OH)3胶体 Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ (1)逐渐变深 Fe(OH)3胶粒吸附阳离子带正电荷 电泳 (2)形成红褐色沉淀 电解质电离生成的阴离子中和了Fe(OH)3胶粒所带的正电荷,使胶粒聚成较大的颗粒而形成沉淀 (3)
7、先形成红褐色沉淀,当继续滴加稀H2SO4时沉淀又逐渐溶解成棕黄色溶液 H2SO4是强电解质,其中中和Fe(OH)3胶粒带的正电荷,从而使其聚沉,当继续滴加时,H+又将Fe(OH)3溶解为Fe3+7.如下图所示为Fe(OH)2制备实验的改进装置,使用该装置将能在较长时间内观察到白色絮状沉淀。(1)如何操作该装置才能得到Fe(OH)2沉淀?答:_。(2)为何能在较长时间内观察到Fe(OH)2白色沉淀?答:_。解析:(1)装入药品后,先打开夹1,H2通过夹1和导气管进入试管B,将NaOH溶液中溶解的空气以及溶液上方的空气都由试管B的支管排出,等反应较缓时,夹住夹1,产生H2的压力将含Fe2+的溶液压
8、入试管B的NaOH溶液中,产生白色的Fe(OH)2。(2)因为Fe(OH)2是在H2的还原气氛中产生的。答案:(1)装入药品后,先打开夹1,等反应较缓时,夹住夹1,产生H2的压力将含Fe2+的溶液压入试管B的NaOH溶液中,产生白色的Fe(OH)2(2)因为Fe(OH)2是在H2的还原气氛中产生的8.将铁粉投入到盛有Cu2+、Ag+、Fe3+的溶液中,反应完毕时,若烧杯底部有铁粉剩余,溶液中一定不含的金属离子是_,若烧杯中没有铁粉剩余,则溶液中一定含有的金属离子是_,若溶液中不含有Cu2+时,则一定不含有的金属离子是_。解析:因为在Cu2+、Ag+、Fe3+中三种离子的氧化性顺序为Ag+Fe3
9、+Cu2+,当加入铁粉时,按Ag+、Fe3+、Cu2+的顺序反应,当铁粉剩余时,Ag+、Fe3+、Cu2+将全部反应,若铁粉不剩余时,溶液中一定含有的离子只有Fe2+。溶液中不含Cu2+时,因为Fe3+、Ag+的氧化性比Cu2+强,所以一定不再有Fe3+和Ag+。答案:Ag+、Fe3+、Cu2+ Fe2+ Ag+、Fe3+拓展延伸9.铁粉、铜粉、氯化铁及氯化铜溶液放在一容器中充分反应,回答:(1)根据反应后不溶物的成分分析溶液中的成分?(2)从反应后溶液的成分分析不溶物的成分。答案:(1)不溶物的成分只有Cu或Cu、Fe 若不溶物只有Cu,则溶液中一定有Fe2+,可能有Cu2+,一定无Fe3+
10、;若不溶物有Cu和Fe,则溶液中一定有Fe2+,一定无Cu2+和Fe3+。(2)从反应后溶液的成分分析有下列三种情况:若溶液中有Fe3+,必定还有Cu2+和Fe2+,反应后无不溶物;若溶液中有Cu2+和Fe2+,则不溶物中一定无Fe可能有Cu;若溶液中只有Fe2+,则不溶物中一定有Cu,可能有Fe。10.(1)向Fe(OH)3胶体中逐滴加入HI,有红褐色沉淀产生的原因_。(2)继续加入沉淀溶解,溶液呈黄色,原因_。(3)最后溶液颜色加深,原因是_。解析:(1)加入HI后会使胶体粒子发生聚沉,从而有Fe(OH)3沉积,出现红褐色沉淀;(2)因为HI为强酸,继续滴加会使HI溶解Fe(OH)3沉淀,
11、生成Fe3+,表现黄色;(3)因为Fe3+有氧化性,与I-不共存,发生:2Fe3+2I-=2Fe2+I2,表现I2水的颜色,使之变深。答案:(1)电解质(HI)使氢氧化铁胶体发生了聚沉(2)Fe(OH)3与HI发生中和反应生成了FeI3(3)I-被Fe3+氧化生成了I211.请利用氧化还原反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2设计一个原电池。解析:化学反应符合设计要求。该氧化还原反应可拆分为如下两个半反应:氧化半反应(负极反应):Cu-2e-=Cu2+还原半反应(正极反应):2Fe3+2e-=2Fe2+结合原电池构成的条件而定,负极材料为铜,正极材料可用石墨,电解质溶液为FeCl3溶
12、液。答案:该电池可设计为(如下图)12.已知X为FeO和CuO的混合物,取两份等质量的X样品进行下列实验:(1)写出和步所有反应的化学方程式。(2)设从步所得固体D的质量为32 g,溶液E中只含有一种金属离子,气体F在标准状况下体积为5.6 L,试计算取用的每份X的质量和X中FeO与CuO的质量比。解析:本题不仅考查有关物质的量的计算,同时考查单质、氧化物及酸、碱、盐之间相互反应的关系。(1)CuO+2HCl=CuCl2+H2O,FeO+2HCl=FeCl2+H2OCuO+COCu+CO2,FeO+COFe+CO2Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,Fe+2HCl=FeCl2+H2(2)题中已
13、知条件:32 g固体是两份等质量的混合物中所含的铜,每份混合物中含铜为:n(Cu)=0.5=0.25 mol;所以每份混合物中含CuO的质量为:0.25 mol80 gmol-1=20 g。而一份混合物中所含铁元素转化成的铁单质,一部分用于与过量盐酸反应产生H2物质的量为n(Fe)=n(H2)=0.25 mol,另一部分则用于置换另一份混合物与盐酸反应产生的Cu2+其物质的量为n(Fe)=n(Cu)=0.25 mol,所以每份混合物中所含FeO的质量为=(0.25+0.25)mol72 gmol-1=36 g。X质量为56 g,FeO与CuO的质量比为95。答案:(1)CuO+2HCl=CuC
14、l2+H2O,FeO+2HCl=FeCl2+H2OCuO+COCu+CO2,FeO+COFe+CO2Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,Fe+2HCl=FeCl2+H2(2)m(CuO)=20 g,m(FeO)=36 g,X的质量为56 g,m(FeO)m(CuO)=95。13.将6.0 g纯铁粉加入200 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中,充分反应得到200 mL 0.50 molL-1 FeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。计算:(1)反应后生成铜的质量是多少?(2)Fe(SO4)3的物质的量浓度是多少?解析:由题意可知,反应后有5.2 g固体沉淀,不外乎是Cu或Fe、Cu混合物,说明Fe2(SO4)3全部参加反应且有Cu析出。设Fe2(SO4)3的物质的量为nFe2(SO4)3,析出Cu的物质的量为n(Cu)2Fe3+ + Fe = 3Fe2+2nFe2(SO4)3nFe2(SO4)33nFe2(SO4)3Fe+ Cu2+ = Fe2+ + Cun(Cu) n(Cu) n(Cu) n(Cu)解得:nFe2(SO4)3=0.02 moln(Cu)=0.04 mol生成铜的质量:m(Cu)=64 gmol-10.04 mol=2.56 gcFe2(SO4)3=0.10 molL-1答案:(1)2.56 g (2)0.10 molL-1