高中化學(xué)必修第一冊(cè)習(xí)題第四章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律全書綜合測評(píng)

全書綜合測評(píng)(滿分:100分;時(shí)間:90分鐘)一、選擇題(本題共10小題,每小題2分,共20分,每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.下列關(guān)于古籍中的記載說法不正確的是()A.《天工開物》中“凡石灰經(jīng)火焚煉為用”涉及的反應(yīng)類型是分解反應(yīng)B.“朝壇霧卷,曙嶺煙沉”中的霧是一種膠體,能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)C.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色,來自氧化鐵D.古劍“沈盧”“以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折”,“劑鋼”指鐵的合金2.下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是()A.818O2-B.質(zhì)子數(shù)為53、中子數(shù)為78的碘原子:53C.N2的結(jié)構(gòu)式:D.H2O2的電子式:3.如圖是元素周期表的一部分,已知兩塊陰影中間的3列屬于同一族。有關(guān)陰影部分的元素,下列說法正確的是()A.都是主族元素B.都是副族元素C.有5種副族元素和2種主族元素D.有5種主族元素和2種副族元素4.下列有關(guān)試劑保存的說法中,不正確的是()A.金屬鈉保存在煤油中B.保存氯化亞鐵溶液時(shí)加入少量鐵粉C.過氧化鈉應(yīng)密封保存D.用白色廣口試劑瓶存放氯水5.下列顏色變化與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是()A.濕潤的紅色布條遇氯氣褪色B.棕黃色氯化鐵飽和溶液滴入沸水中變紅褐色C.紫紅色酸性高錳酸鉀溶液中通入HCl氣體后褪色D.淺黃色過氧化鈉固體露置于空氣中逐漸變?yōu)榘咨?.(原創(chuàng))“清肺排毒湯”治療新型冠狀病毒肺炎具有良好的療效?！扒宸闻哦緶眮碓从谥嗅t(yī)經(jīng)典方劑組合,可用于治療新型冠狀病毒感染的肺炎輕型、普通型、重型患者,在危重癥患者救治中也可結(jié)合患者實(shí)際情況合理使用。其中的一味中藥成分黃芩苷的提取方法及結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是()A.操作①為過濾B.由提取方法可知黃芩苷在水中的溶解度較小C.黃芩苷所含三種元素形成的化合物顯酸性的只有一種D.黃芩苷分子中既含極性鍵又含非極性鍵7.已知反應(yīng):①2BrO3-+Cl2Br2+2Cl②5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl③ClO3-+5Cl-+6H+3Cl2+3H2下列物質(zhì)氧化能力強(qiáng)弱順序排列正確的是()A.ClO3->BrO3->IO3->Cl2 B.BrOC.BrO3->ClO3->Cl2>IO3- D.Cl28.對(duì)下列各實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷正確的是(夾持裝置已省略)()A.圖1產(chǎn)生紅褐色沉淀B.圖2溶液變紅C.圖3放出大量氣體D.圖4先出現(xiàn)白色膠狀沉淀,后沉淀溶解9.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是()A.常溫常壓下,11.2LCO和CO2混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為0.5NAB.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,7.1g氯氣與足量氫氧化鈉稀溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NAC.1molFe(OH)3膠體中含有的膠粒數(shù)目為NAD.2L0.5mol/L硫酸鉀溶液中陰離子所帶電荷數(shù)為NA10.碘在自然界中有很多存在形式,在地殼中主要以NaIO3形式存在,在海水中主要以I-形式存在,幾種粒子與Cl2之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:以下說法不正確的是()A.①中發(fā)生的反應(yīng)是:2I-+Cl2I2+2Cl-B.I-與過量Cl2發(fā)生的反應(yīng)是:I-+3Cl2+3H2OIO3-+6Cl-+6HC.以上反應(yīng)中,氯氣都體現(xiàn)氧化性,具體表現(xiàn)為氯元素的化合價(jià)由0價(jià)降低為-1價(jià)D.通過以上信息可預(yù)測:若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,不能觀察到溶液變藍(lán)的現(xiàn)象二、選擇題(本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意,全部選對(duì)得4分,選對(duì)但不全的得1分,有選錯(cuò)的得0分)11.根據(jù)元素周期表和元素周期律,判斷下列敘述不正確的是()A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4B.Na與O2在不同條件下反應(yīng)得到的產(chǎn)物不同C.如圖所示實(shí)驗(yàn)可證明元素的非金屬性:Cl>C>SiD.用中文“”(ào)命名的第118號(hào)元素在周期表中位于第七周期0族12.用還原法可以將硝酸廠煙氣中的大量氮氧化物(NOx)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。常溫下,將NO與H2的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3的混合溶液中,其轉(zhuǎn)化過程如下圖所示。下列說法不正確的是()A.反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為2Ce4++H22Ce3++2H+B.反應(yīng)Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1C.反應(yīng)前溶液中c(Ce4+)一定等于反應(yīng)后溶液中的c(Ce4+)D.反應(yīng)過程中混合溶液內(nèi)Ce3+和Ce4+的總數(shù)一定保持不變13.有一包白色粉末,其中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,現(xiàn)做以下實(shí)驗(yàn):①將部分粉末加入水中,振蕩,有白色沉淀生成;②向①的懸濁液中加入過量稀鹽酸,白色沉淀消失,并有氣泡產(chǎn)生;③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。下列關(guān)于白色粉末組成的判斷正確的是()A.肯定含有CaCl2、K2CO3,可能含有Ba(NO3)2B.肯定含有Ba(NO3)2、K2CO3,可能含有CaCl2C.肯定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一種D.實(shí)驗(yàn)③無法確定是否含有CaCl214.已知:①Na2SO3+H2O+I2Na2SO4+2HI;②Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-;③I2+Fe2+不反應(yīng)。向含SO32-、Fe2+、I-各0.1mol的溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2,通入Cl215.a、b、c、d四種元素在周期表中的位置如下圖,則下列說法正確的是()A.a與b之間容易形成離子化合物B.若b的單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料,則c的單質(zhì)不可能為半導(dǎo)體材料C.若b的單質(zhì)與H2易化合,則c的單質(zhì)與H2更易化合D.若b的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為H2bO4,則a的氫化物的化學(xué)式為aH3三、非選擇題(本題共5小題,共60分)16.(10分)如圖為氯及其化合物的“價(jià)—類”二維圖。(1)填寫二維圖缺失的類別:A;化學(xué)式:B。

(2)某同學(xué)利用以下試劑研究HCl性質(zhì),進(jìn)行了如下預(yù)測:從物質(zhì)類別上看,HCl屬于,可能與發(fā)生反應(yīng)(填字母);從化合價(jià)角度看,Cl-具有性,可能與發(fā)生反應(yīng)(填字母)。

a.NaClOb.Fec.NaOHd.KMnO4 e.AgNO3(3)某工廠用NaCl溶液制備氯氣,其化學(xué)原理為如下反應(yīng):①請(qǐng)將上述方程式補(bǔ)充完整,并用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移情況。

②反應(yīng)中NaCl做劑,理由是

。

17.(12分)高效凈水劑聚合氯化鋁鐵(PAFC)的組成可表示為,該物質(zhì)廣泛應(yīng)用于日常生活用水和工業(yè)廢水的處理。(1)為檢測PAFC中鋁和鐵元素的含量,采用如圖所示流程進(jìn)行。回答下列問題:①PAFC中鐵元素的化合價(jià)為。

②步驟Ⅰ中的試劑A是(填“氫氧化鈉溶液”或“氨水”)。步驟Ⅲ中的試劑B是。

③步驟Ⅱ的操作是,用到的主要玻璃儀器是。

(2)某工廠欲以工業(yè)廢料(鐵、鐵和鋁的氧化物)為原料制取PAFC,設(shè)計(jì)如下流程:①在廢料中加入過量稀鹽酸,發(fā)生多個(gè)離子反應(yīng),請(qǐng)?jiān)诳瞻滋幯a(bǔ)全離子方程式:FeO+2H+Fe2++H2OAl2O3+6H+2Al3++3H2OFe2O3+6H+2Fe3++3H2O。

②所得酸性溶液中,不能確定是否一定存在的陽離子是(填字母)。

A.Al3+B.Fe2+C.Fe3+D.H+為證明該離子確實(shí)存在,可采用的操作(必須指明所采用的試劑及觀察到的現(xiàn)象)是

。

③往酸性溶液中加入試劑X的目的是(用離子方程式表示)。

18.(14分)檢測某工廠的酸性廢水中所含離子及其濃度如下表所示:離子Fe3+Cu2+SONa+H+濃度(mol/L)2×10-31×10-31×10-22×10-3(1)c(H+)=mol/L。

(2)為了減少污染并變廢為寶,工程師們?cè)O(shè)計(jì)了如下流程,回收銅和綠礬(FeSO4·7H2O)。①工業(yè)廢水中加入鐵粉后,反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+Fe2++Cu、、。

②試劑B是。

③操作③是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、,最后用少量冷水洗滌晶體,在低溫下干燥。

④通過檢驗(yàn)溶液D中Fe3+來判斷廢水中Fe3+是否除盡,實(shí)驗(yàn)方法是

。

⑤獲得的FeSO4·7H2O需密閉保存,原因是

。

⑥上述1000L廢水經(jīng)處理,可獲得FeSO4·7H2O的物質(zhì)的量是mol。

19.(10分)下圖是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行一系列反應(yīng)的裝置,回答下列問題。已知:①M(fèi)nO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑;②Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4;③Ba(OH)2+CO2BaCO3↓+H2O。(1)寫出a儀器的名稱。

(2)裝置D產(chǎn)生白色沉淀的原因是(用化學(xué)方程式及文字回答)。

(3)E裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物為CO2和HCl。試寫出E中反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(4)F處的燒杯中溶液最終(填“有”或“沒有”)白色沉淀。

(5)F裝置無法確認(rèn)E處反應(yīng)中有CO2產(chǎn)生,為了證明CO2的存在,要對(duì)F裝置進(jìn)行改造,下列裝置符合要求的是。

20.(14分)A、B、C、D、E、F是六種短周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大;A元素的原子是半徑最小的原子;B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其氣態(tài)氫化物反應(yīng)生成一種鹽X;D與A同主族,且與F同周期;F元素原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3/4;A、B、D、F這四種元素,每一種都能與C元素形成原子個(gè)數(shù)比不相同的化合物。D、E、F三種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物兩兩之間皆能反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問題:(1)B元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是;

D元素在周期表中的位置是第周期第族。

(2)A、B、C和F可組成一種化合物,其原子個(gè)數(shù)之比為8∶2∶4∶1。寫出該化合物的名稱及化學(xué)式:、。

(3)寫出E2C3分別與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式:、。

(4)A、C、D、F四種元素可以形成兩種酸式鹽(均由四種元素組成),這兩種酸式鹽發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(5)A、C、F間可形成甲、乙兩種微粒,它們均為-1價(jià)雙原子陰離子,且甲為18電子微粒,乙為10電子微粒,則甲與乙反應(yīng)的離子方程式為。

(6)向含有amolE的氯化物的溶液中加入含bmolD的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量不可能為(填序號(hào))。

①amol②bmol③a/3mol ④b/3mol⑤0 ⑥(4a-b)mol答案全解全析1.C2.C3.B4.D5.B6.C7.C8.D9.B10.D11.C12.BC13.CD14.C15.D1.C“凡石灰經(jīng)火焚煉為用”涉及的反應(yīng)是CaCO3CaO+CO2↑,反應(yīng)類型是分解反應(yīng),故A正確;霧是一種氣溶膠,膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),故B正確;氧化鐵呈紅棕色,不是青色,故C錯(cuò)誤;“劑鋼”指鐵碳合金,故D正確。2.C818O2-的核電荷數(shù)為8,核外電子總數(shù)為10,其離子結(jié)構(gòu)示意圖為,故A錯(cuò)誤;質(zhì)子數(shù)為53,中子數(shù)為78的碘原子的質(zhì)量數(shù)為131,該原子正確的表示方法為

53131I,故B錯(cuò)誤;N2分子中含三對(duì)共用電子對(duì),氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)式為,故C正確;H2O2為共價(jià)化合物,電子式為3.B兩塊陰影中間的3列屬于同一族,為第Ⅷ族,則左側(cè)5列為ⅢB~ⅦB族,右側(cè)兩列為第ⅠB、ⅡB族。4.D金屬鈉具有強(qiáng)還原性,暴露在空氣中會(huì)被氧化,金屬鈉的密度大于煤油,小于水,因此少量金屬鈉可保存在煤油中,正確;亞鐵離子容易被空氣中的氧氣氧化成三價(jià)鐵離子,因此保存氯化亞鐵溶液時(shí)加入少量鐵粉,防止Fe2+被氧化,正確;過氧化鈉易和空氣中的水、二氧化碳反應(yīng),所以應(yīng)在干燥環(huán)境下密封保存,正確;氯水中的次氯酸見光易分解,應(yīng)盛放在棕色細(xì)口試劑瓶中,錯(cuò)誤。5.BB項(xiàng),氯化鐵飽和溶液滴入沸水中生成紅褐色的氫氧化鐵膠體,此過程中無元素的化合價(jià)變化,不屬于氧化還原反應(yīng);A、C、D項(xiàng)變化過程中都有元素的化合價(jià)發(fā)生改變,均與氧化還原反應(yīng)有關(guān)。故選B。6.C分離液體和難溶性固體通常使用的操作方法是過濾,A項(xiàng)正確;由沉淀的主要成分為黃芩苷,可知黃芩苷在水中的溶解度較小,B項(xiàng)正確;由黃芩苷的結(jié)構(gòu)可知,黃芩苷由C、H、O三種元素組成,由這三種元素形成的化合物顯酸性的有H2CO3和CH3COOH等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)黃芩苷分子的結(jié)構(gòu)可知,分子中含有C—C非極性鍵、O—H極性鍵等,D項(xiàng)正確。7.C反應(yīng)①中氧化劑是BrO3-,氧化產(chǎn)物是ClO3-;反應(yīng)②中氧化劑是Cl2,氧化產(chǎn)物是HIO3;反應(yīng)③中氧化劑是ClO3-,氧化產(chǎn)物是Cl2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性,可知氧化能力由大到小的排列順序?yàn)锽rO38.D將氯化鐵飽和溶液加入沸水中加熱至液體呈紅褐色可得到氫氧化鐵膠體,故A錯(cuò)誤;三價(jià)鐵離子遇SCN-溶液變紅色,二價(jià)鐵離子遇SCN-溶液不變色,故B錯(cuò)誤;鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng),故C錯(cuò)誤;氯化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)先生成氫氧化鋁白色沉淀,NaOH過量時(shí)氫氧化鋁與氫氧化鈉繼續(xù)反應(yīng)生成NaAlO2,沉淀溶解,故D正確。9.B在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積等于22.4L/mol,11.2L混合氣體的物質(zhì)的量等于0.5mol,而在常溫常壓下,11.2L氣體的物質(zhì)的量不等于0.5mol,則含有的碳原子數(shù)目不等于0.5NA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;7.1g氯氣的物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)化學(xué)方程式Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O可知,0.1mol氯氣與足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA,B項(xiàng)正確;1molFe(OH)3膠體中含有的膠粒數(shù)目小于NA,C項(xiàng)錯(cuò)誤;2L0.5mol/L硫酸鉀溶液中硫酸根離子的物質(zhì)的量是2L×0.5mol/L=1mol,因此忽略水的電離可知陰離子所帶電荷數(shù)為2NA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.D若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,能觀察到溶液變藍(lán)的現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。11.C氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4,A正確;Na與O2在不同條件下反應(yīng)可生成Na2O、Na2O2,B正確;題圖所示實(shí)驗(yàn)可證明酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3,但不能據(jù)此得出元素的非金屬性:Cl>C>Si,C不正確;前六周期共有86種元素,第七周期可排32種元素,故118號(hào)元素在第七周期0族,D正確。12.BC根據(jù)圖示可知反應(yīng)Ⅰ為2Ce4++H22Ce3++2H+,A正確;反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)物為Ce3+、H+、NO,生成物為Ce4+、N2、H2O,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得反應(yīng)的離子方程式為4Ce3++4H++2NO4Ce4++N2+2H2O,在該反應(yīng)中NO是氧化劑,Ce3+是還原劑,故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶4=1∶2,B錯(cuò)誤;反應(yīng)前后溶液中Ce4+的物質(zhì)的量不變,但由于反應(yīng)后溶液中水的物質(zhì)的量增多,所以反應(yīng)后溶液中c(Ce4+)減小,C錯(cuò)誤;由于反應(yīng)前后各種元素的原子個(gè)數(shù)相等,根據(jù)Ce元素守恒可知反應(yīng)過程中混合溶液內(nèi)Ce3+和Ce4+的總數(shù)不變,D正確。13.CD實(shí)驗(yàn)①中有白色沉淀生成,K2CO3與Ba(NO3)2、CaCl2反應(yīng)均可以生成沉淀,說明肯定有K2CO3,Ba(NO3)、CaCl2至少含有一種;實(shí)驗(yàn)③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,不能說明混合物中含有CaCl2,因?yàn)棰谥屑尤脒^量的稀鹽酸,對(duì)后面實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾。14.C由題給①②③反應(yīng),可知還原性:SO32->I->Fe2+,故向混合溶液中通入Cl2,首先發(fā)生反應(yīng)SO32-+H2O+Cl2SO42-+2Cl-+2H+,再發(fā)生反應(yīng)2I-+Cl2I2+2Cl-,然后發(fā)生反應(yīng)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,根據(jù)發(fā)生反應(yīng)順序計(jì)算SO32-、Fe2+、I-開始反應(yīng)到離子反應(yīng)完畢時(shí)消耗氯氣的體積。由SO32-+H2O+Cl2SO42-+2Cl-+2H+,可知0.1molSO32-完全反應(yīng)需要消耗0.1mol氯氣,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L,圖像中氯氣的體積與計(jì)算結(jié)果不一致,故A錯(cuò)誤;0.1molSO32-完全反應(yīng)后,然后發(fā)生反應(yīng)2I-+Cl2I2+2Cl-,0.1molSO32-完全反應(yīng)需要消耗0.1mol氯氣,故開始反應(yīng)時(shí)氯氣的體積為2.24L,0.1molI-完全反應(yīng)消耗0.05mol氯氣,故0.1molI-完全反應(yīng)時(shí)氯氣的體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L,圖像中氯氣的體積與計(jì)算結(jié)果不一致,故B錯(cuò)誤;0.1molSO15.Da、b可能均為非金屬,如a為C,b為P,它們不易形成離子化合物,A錯(cuò)誤;若b的單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料,b為Si,c為金屬元素Ge,則c的單質(zhì)可能為半導(dǎo)體材料,B錯(cuò)誤;b、c同主族,從上到下非金屬性減弱,非金屬性強(qiáng)的b與H2易化合,則c的單質(zhì)與H2不一定容易化合,C錯(cuò)誤;若b的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為H2bO4,b的最高價(jià)為+6價(jià),最低價(jià)為-2價(jià),b為第ⅥA族元素,a為第ⅤA族元素,a的氫化物的化學(xué)式為aH3,D正確。16.答案(1)單質(zhì)HClO4(2)酸abcde還原ad(3)①Cl2↑+2NaOH+H2↑②還原NaCl中氯元素由-1價(jià)上升為0價(jià)(或Cl-在反應(yīng)中失去電子)解析(1)Cl2為單質(zhì),因此A代表單質(zhì);物質(zhì)B中Cl為+7價(jià),Cl為+7價(jià)的酸為HClO4。(2)HCl屬于強(qiáng)電解質(zhì),在溶液中完全電離成Cl-和H+,因此HCl屬于酸,能與鐵反應(yīng)生成氫氣,能與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng),能與AgNO3反應(yīng)生成AgCl白色沉淀,Cl-中Cl為-1價(jià),為最低價(jià)態(tài),具有還原性,能與NaClO發(fā)生歸中反應(yīng),能與KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)①根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降總數(shù)相等配平方程式,可得化學(xué)方程式為2H2O+2NaClCl2↑+2NaOH+H2↑,2molNaCl參與反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移2mol,用單線橋表示為:Cl2↑+2NaOH+H2↑;②由方程式可知,反應(yīng)中Cl由-1價(jià)變?yōu)?價(jià),化合價(jià)升高,失去電子,被氧化,NaCl做還原劑。17.答案(1)①+3②氫氧化鈉溶液CO2③過濾燒杯、玻璃棒、漏斗(2)①Fe+2H+Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+3Fe2+②C取少量溶液于試管中,再滴入幾滴KSCN溶液,若溶液變紅色,則存在Fe3+③2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(答案合理即可)解析(1)①PAFC中鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)。②加入A后會(huì)生成Fe(OH)3沉淀,如果加入的是氨水,那么生成的沉淀有Fe(OH)3、Al(OH)3,現(xiàn)只得到Fe(OH)3,說明加入的是氫氧化鈉溶液,因?yàn)锳l(OH)3會(huì)溶于過量的氫氧化鈉溶液,則A是氫氧化鈉溶液;通過操作Ⅱ得到的溶液是NaAlO2溶液,由NaAlO2溶液生成Al(OH)3通常是通入過量的CO2。③操作Ⅱ是過濾,過濾用到的主要玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。(2)①鹽酸還會(huì)和鐵反應(yīng),Fe2O3和鹽酸反應(yīng)生成的Fe3+也會(huì)和鐵反應(yīng),所以反應(yīng)的離子方程式還有Fe+2H+Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+3Fe2+;②根據(jù)反應(yīng)的離子方程式可知酸性溶液中一定存在Fe2+和Al3+,鹽酸過量,所以一定還有H+,溶液中不能確定的陽離子是Fe3+,因?yàn)镕e3+可能和鐵完全反應(yīng)了。要證明是否有Fe3+,通常加入KSCN溶液,操作是取少量溶液于試管中,再滴入幾滴KSCN溶液,若溶液變紅色,則存在Fe3+。③PAFC中鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià),而廢料用鹽酸處理后的溶液中的鐵元素主要是+2價(jià),所以還要把Fe2+氧化成Fe3+,可以加入氯水,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。18.答案(1)0.01(2)①Fe+2Fe3+3Fe2+Fe+2H+Fe2++H2↑②硫酸③過濾④取少量D溶液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,溶液不變紅色,說明廢水中Fe3+除盡⑤FeSO4有還原性,易被氧化(或FeSO4·7H2O易失去結(jié)晶水)⑥12解析(1)根據(jù)電荷守恒知,c(H+)+3c(Fe3+)+2c(Cu2+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(SO42-),廢水呈酸性,OH-濃度很小,計(jì)算時(shí)可忽略,代入題給數(shù)據(jù)計(jì)算得c(H+)=0.01mol/L。(2)①工業(yè)廢水中含有硫酸銅、硫酸鐵、硫酸鈉和硫酸,加入鐵粉后,反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+Fe2++Cu、Fe+2Fe3+3Fe2+、Fe+2H+Fe2++H2↑。②固體C為鐵和銅的混合物,加入過量硫酸,過濾,得銅和硫酸亞鐵溶液,故試劑B是硫酸。③操作③是從溶液中獲得晶體,為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,最后用少量冷水洗滌晶體,在低溫下干燥。④用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+是否除盡。⑤Fe2+易被氧化,FeSO4·7H2O易失去結(jié)晶水,故FeSO4·7H2O需密閉保存。⑥1000L廢水中n(Fe3+)=2mol,560g鐵粉的物質(zhì)的量為10mol,根據(jù)鐵原子守恒知,可獲得FeSO4·7H2O的物質(zhì)的量是12mol。19.答案(1)分液漏斗(2)Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4,硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成白色的硫酸鋇沉淀(3)2Cl2+C+2H2OCO2+4HCl(4)沒有(5)b解析(1)根據(jù)圖示可知,儀器a為分液漏斗。(2)氯氣和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng):Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4,生成的硫酸又與氯化鋇反應(yīng)生成白色的硫酸鋇沉淀。(3)氯氣有強(qiáng)氧化性,碳有還原性,在加熱條件下氯氣和水、碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化氫和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+C+2H2OCO2+4HCl。(4)剩余的氯氣在F裝置中和水反應(yīng)生成HCl和HClO,氯化氫、次氯酸和氫氧化鋇反應(yīng)都生成可溶性的鹽和水,即使二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀,生成的碳酸鋇也會(huì)與鹽酸反應(yīng),所以無白色沉淀生成。(5)因通入F裝置的氣體中含有氯氣、氯化氫、二氧化碳,需除去氯氣和氯化氫,且除去這兩種氣體過程中不能產(chǎn)生二氧化碳。裝置a:氯氣、氯化氫、二氧化碳一同通入無法確認(rèn)E處反應(yīng)中有CO2產(chǎn)生;裝置b:氯氣能溶于水,氯化氫極易溶于水,二氧化碳在水中溶解度不大,用水可除去氯氣和氯化氫兩種氣體,若氫氧化鋇溶液變渾濁,則能確認(rèn)E處反應(yīng)中有CO2產(chǎn)生;裝置c:碳酸鈉與氯化氫反應(yīng)生成二氧化碳,無法確認(rèn)E處反應(yīng)中有CO2產(chǎn)生;裝置d:氯化氫與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳,無法確認(rèn)E處反應(yīng)中有CO2產(chǎn)生。20.答案(1)三ⅠA(2)硫酸銨(NH4)2SO4(3)Al2O3+6H+2Al