练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    17．某无机盐M是一种优良的氧化剂，为确定其化学式，某小组设计并完成了如下实验：

    ①无机盐M仅由钾离子和一种含氧酸根组成，其分子中的原子个数比为2：1：4；
    ②图中，将1.98g该无机盐溶于水，滴加适量稀硫酸后，再加入1.12g还原铁粉，恰好完全反应得混合溶液N．
    ③该小组同学将溶液N分为二等份，分别按路线Ⅰ、路线Ⅱ进行实验．
    ④在路线Ⅱ中，首先向溶液N中滴加适量KOH至元素X刚好沉淀完全，过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得纯净的Fe2O3粉末1.20g；再将滤液在一定条件下蒸干只得到3.48g纯净的不含结晶水的正盐W．
    ①由路线Ⅰ的现象可知，溶液N中含有的阳离子是Fe2+．
    ②由实验流程图可推得，含氧酸盐W的化学式是K2SO4；由路线Ⅱ可知，1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为0.78g．
    ③无机盐M与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程为2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O．

    分析 加入铁物质的量=$\frac{1.12g}{56g/mol}$=0.02mol，1.2g氧化铁的物质的量为$\frac{1.2g}{160g/mol}$=0.0075mol，则溶液N中含有铁元素的物质的量为：0.0075mol×2×2=0.03mol，质量为：56g/mol×0.03mol=1.68g＞1.12g，所以无机盐M中一定含有Fe元素，故原来无机盐M中铁元素的物质的量为0.03mol-0.02mol=0.01mol；据题意得W为K2SO4，3.48g K2SO4物质的量=$\frac{3.48g}{174g/mol}$=0.02mol，故无机盐M中含K元素，依据M为含氧酸根，且分子中的原子个数比为2：1：4，可得M的化学式为K2FeO4，
    （1）路线Ⅰ为检验亚铁离子的方法；
    （2）K2FeO4与稀硫酸、铁粉反应生成硫酸亚铁、硫酸钾和水，根据质量守恒可知W为硫酸钾；根据n=$\frac{m}{M}$计算出K2FeO4的物质的量，再根据n=nM计算出钾离子的质量；
    （3）根据K2FeO4与稀硫酸、铁粉反应生成硫酸亚铁、硫酸钾和水写出反应的化学方程式．

    解答 解：加入铁物质的量=$\frac{1.12g}{56g/mol}$=0.02mol，1.2g氧化铁的物质的量为：$\frac{1.2g}{160g/mol}$=0.0075mol，则溶液N中含有铁元素的物质的量为：0.0075mol×2×2=0.03mol，质量为：56g/mol×0.03mol=1.68g＞1.12g，所以无机盐M中一定含有Fe元素，故原来无机盐M中铁元素的物质的量为0.03mol-0.02mol=0.01mol；据题意得W为K2SO4，3.48g K2SO4物质的量=$\frac{3.48g}{174g/mol}$=0.02mol，故无机盐M中含钾元素，依据M为含氧酸根，且分子中的原子个数比为2：1：4，可得M的化学式为K2FeO4，
    （1）根据路线Ⅰ可知，N溶液中一定含有亚铁离子，故答案为：Fe2+；
    （2）1.2g氧化铁的物质的量为：$\frac{1.2g}{160g/mol}$=0.0075mol，则溶液中含有铁元素的物质的量为：0.0075mol×2×2=0.03mol，质量为：56g/mol×0.03mol=1.68g＞1.12g，所以无机盐M中一定含有Fe元素，无机盐M分子中的原子个数比为2：1：4，则M的化学式为：K2FeO4，根据流程可知，K2FeO4与稀硫酸、还原铁粉反应生成硫酸亚铁和硫酸钾，根据质量守恒可知W为硫酸钾，1.98gK2FeO4的物质的量为$\frac{1.98g}{198g/mol}$=0.01mol，0.01molK2FeO4中含有0.02mol钾离子，含有钾离子的质量为39g/mol×0.02mol=0.78g，
    故答案为：K2SO4 ；0.78；
    （3）1.66gNa2FeO4的物质的量为0.01mol，1.12g还原铁粉的物质的量为0.02mol，所以Na2FeO4与还原铁粉按物质的量之比为1：2反应的化学反应方程为：2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O，
    故答案为：2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O．

    点评 本题考查了探究物质组成的方法，题目难度中等，试题涉及物质组成的测定、浓硫酸的性质、离子方程式、化学方程式的书写、离子的检验方法等知识，试题知识点较多，综合性较强，充分考查了学生灵活应用基础知识的能力．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．图1是在实验室中模拟“氨碱法”制取NaHCO3的部分装置．

    完成下列填空：
    （1）仔细观察两只通气导管在瓶内所处的位置，由此推断：气体a为氨气，气体b为二氧化碳；两者的通入次序为先通a再通b．为防止尾气污染，c中可放入蘸稀硫酸溶液的脱脂棉．
    （2）气体a与b均可用图2装置进行制备．当锥形瓶中固定为生石灰时，分液漏斗中应盛放浓氨水．
    用该装置制备另一种气体的方法是（用离子方程式表示）：CaCO3+2H+→Ca2++CO2↑+H2O．
    （3）反应过程中可以看到装置饱和食盐水中有晶体逐渐析出，写出相关反应的化学方程式：NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl．
    （4）反应过程中采用水浴加热，其优势是加热平稳，便于控制温度．水浴温度维持在42℃左右，温度过低，反应速率太慢，不利于晶体析出；温度过高，产物溶解度高，也不利于晶体析出．
    （5）反应结束后，将热水浴换成冰水浴，冷却15min左右再进行过滤，目的是：增加碳酸氢钠的析出率，提高产率．
    （6）得到的NaHCO3晶体中会含有少量NaCl杂质，可采用如图3方法进行纯度测定：该试样中NaHCO3的质量分数为0.94（精确到0.01）．若称量操作无误，但最终测定结果的相对误差为1.5%，写出可能导致该结果的一种情况．产物水分未完全蒸干等．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．自然界中存在着许多元素的循环，如图表示循环的元素是（　　）
    A．氢B．碳C．氮D．硫

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．利用如图装置可实现用空气直接高效氧化乙醇制取乙酸．下列有关说法错误的是（　　）
    A．a为电池负极
    B．电流由b极沿导线流向a 极
    C．电池总反应为CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O
    D．每生成1mol乙酸，有4molOH-迁移到b极区

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    12．为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40～50mg的碘酸钾（KIO3）．已知在溶液中IO3-可和I-发生反应：IO3-+5I-+6H+→3I2+3H2O．为证明在食盐中存在IO3-，并检验某种食盐是否为加碘的合格产品，某同学进行了下列实验．
    实验一：取42.8g的食盐样品，加水完全溶解，用稀硫酸酸化后加入足量的碘化钾溶液．用下面两种方法进行检验．
    （1）若滴加淀粉，溶液变蓝，说明含有IO3-．
    （2）若加入CCl4溶液，充分振荡，若出现四氯化碳层为紫色现象，可证明结论．进行该实验所需的仪器是分液漏斗．
    实验二：在实验一中溶液中加入100mL5.4×10-4mol/L的硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液恰好与I2反应完，使蓝色褪去．I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6
    （3）用硫代硫酸钠固体配置所需溶液用到的玻璃仪器除胶头滴管、烧杯外，还有玻璃棒、100mL容量瓶．
    （4）若在配制过程中，出现下列情况，使实验结果“偏低”的是BCD
    A．所用仪器内部有少量水分
    B．未进行洗涤操作
    C．定容时仰视观察液面
    D．加蒸馏水时，不慎超过了刻度
    （5）计算该42.8g的食盐样品中含碘酸钾1.926mg，判断该加碘盐是（选填“是”或“不是”）合格产品．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    2．现有一份含Fe2O3、Al2O3、SiO2的混合物，为测定其中铁元素的含量，进行如下实验：
    ①称取混合物A g，滴加过量盐酸充分反应后过滤；
    ②在滤液中滴加过量氢氧化钠溶液充分反应后过滤；
    ③洗涤②所得沉淀，烘干后称重，质量为B g．
    回答下列问题：
    （1）步骤①中过滤所用的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯；
    （2）步骤①所得滤液中铁元素的存在形式是Fe3+（填离子符号），怎样检验它的存在（写出实验操作和现象）取少量滤液于试管中，滴加一滴KSCN溶液，溶液变红；
    （3）步骤②中涉及的离子方程式是H++OH-═H2O、Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓、Al3++4OH-═[Al（OH）4]-；
    （4）该混合物中铁元素的质量分数为$\frac{70B}{A}%$（用含A、B的式子表示）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．在一百多种化学元素中，非金属占了23种．氯元素及其化合物有广泛的应用．
    （1）工业上用氯气通入消石灰制备漂粉精，其主要成分是CaCl2、Ca（ClO）2．
    （2）少量使用漂粉精漂白的反应原理是（写出反应的离子方程式）ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-
    （3）从碳酸、次氯酸和碳酸氢根离子的酸性强弱的角度解释上述反应的产物与反应物的比例无关的原因酸性碳酸＞次氯酸＞碳酸氢根离子．与Cl2相比较，ClO2处理水时被还原成Cl-，不生成有机氯代物等有害物质．
    工业上可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2，反应如下：NaClO2+HCl→ClO2↑+NaCl+___（没有配平）
    （4）上述方程式中，缺项物质是H2O，运用氧化还原反应的规律配平方程式，并在下面补全反应物系数．5NaClO2+4HCl→5NaCl+4ClO2↑+2H2O
    （5）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是1：4．生成0.2mol ClO2转移电子的物质的量为0.2 mol．
    （6）ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果．现用ClO2将CN-氧化，只生成两种无毒气体．写出反应的离子方程式2CN-+2ClO2═2CO2+N2+2Cl-．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．下列说法正确的是（　　）
    A．放热反应不需要加热，吸热反应需加热
    B．物质发生化学变化必有能量变化
    C．伴有能量的变化都是化学变化
    D．Na转化为Na+，吸收的能量就是该过程的反应热

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．下列物质中不会因见光而分解的是（　　）
    A．胆矾B．浓HNO3C．AgBrD．HClO

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案