练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    12．Fe、Cu都是人类较早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质．请你参与研究并回答下列问题：
    （1）甲同学完成了Fe、Cu分别与S、Cl2反应的实验，下列物质中不可能为甲同学实验得到的生成物是B
    A．FeCl3 B．FeCl2   C．CuCl2   D．FeS
    （2）乙同学为验证Fe能和热的浓HNO3反应，设计了如图所示的实验装置，请说出装置B的作用：缓冲作用、防倒吸作用．开始加热前无（填“有”或“无”）明显现象．
    （3）当乙同学实验结束时，铁完全溶解，试管液面上方为无色气体，试管上部为红棕色气体，此时丙同学用所得的溶液进行如下实验和探究：
    ①在所得的溶液中加入一小块Cu片，结果Cu片先逐渐溶解，并伴随其他现象，反应一段时间后不再溶解．丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因可能是和过量的HNO3发生反应．他依据的反应现象是生成无色气体；试管上部出现红棕色气体；该反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O．你认为Cu片溶解是否还有另一原因，若有请用化学方程式表示其理由：2Fe（NO3）3+Cu=Cu（NO3）2+2Fe（NO3）2（若无此空不填）
    ②请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2+但不含有Fe3+．说明具体的操作和实验现象取该溶液少许，滴加适量的KSCN溶液，不出现红色，再滴加适量新制氯水，出现红色．
    ③丙同学实验结束后加水稀释后得到溶液500mL，假设实验全过程硝酸只被还原成NO和NO2共0.02mol并测得溶液中Fe2+和Cu2+浓度均为0.02mol/L，则NO3-的物质的量浓度为0.08mol/L．生成NO气体的体积为0.224L（标准状况）．
    （4）本次探究实验用掉密度为1.5g•cm-3质量分数为95%的浓硝酸3mL，超出实际参加反应的量其原因有（写出两点）：①浓硝酸易挥发部分硝酸挥发②硝酸受热分解．

    分析 （1）Fe与Cl2反应生成FeCl3，Cu与Cl2反应生成CuCl2，Fe与S反应生成FeS；
    （2）Fe能和热的浓HNO3反应生成二氧化氮，二氧化氮能和水反应，若A与C直接连接，C中液体能倒吸到A中，所以装置B具有缓冲作用、防倒吸作用，开始加热前无明显现象；
    （3）①根据二氧化氮的性质分析，二氧化氮能和水反应生成硝酸，当溶液中硝酸过量时，二氧化氮会剩余，气体呈红棕色；硝酸过量时，铁和硝酸反应生成三价铁，根据三价铁的性质分析；
    ②先根据Fe3+的特征反应，加入硫氰酸钾溶液判断溶液不含Fe3+，然后加入氧化剂，如果含有Fe2+，Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+溶液变成红色，以此证明Fe2+的存在；
    ③根据N原子守恒可知，溶液中NO3-的物质的量n（NO3-）=2n（Fe2+）+2n（Cu2+），硝酸只被还原成NO和NO2共0.02mol，根据得失电子守恒计算生成NO的物质的量；
    （4）根据浓硝酸易挥发、易分解的性质分析解答．

    解答 解：（1）Cl2氧化性较强，与变价金属生成高价的金属氯化物，Fe与Cl2的反应生成FeCl3，Cu与Cl2反应生成CuCl2，S氧化性较弱，与变价金属生成低价的金属硫化物，Fe与S的反应生成FeS，
    故答案为：B；
    （2）Fe能和热的浓HNO3反应：Fe+6HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（NO3）3+3NO2↑+3H2O，生成的二氧化氮能和水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，若A与C直接连接，C中液体能倒吸到A中，所以装置B具有缓冲作用、防倒吸作用，开始加热前无反应发生所以无明显现象，
    故答案为：缓冲作用；防倒吸作用；无；
    （3）①二氧化氮能和水反应生成硝酸和一氧化氮，当溶液中硝酸过量时，抑制二氧化氮的溶解，所以Cu片溶解的原因可能是和过量的HNO3发生反应，可看到生成无色气体，试管上部出现红棕色气体，该反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，硝酸过量时，铁和硝酸反应生成三价铁，三价铁和铜能反应生成二价铁离子和铜离子，从而使铜片溶解，发生反应为2Fe（NO3）3+Cu=Cu（NO3）2+2Fe（NO3）2，
    故答案为：生成无色气体；试管上部出现红棕色气体；3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；2Fe（NO3）3+Cu=Cu（NO3）2+2Fe（NO3）2；
    ②取适量反应后的溶液放入试管中，加入KSCN溶液无明显现象，再加入少量氯水，溶液变红则证明溶液中含有Fe2+但不含Fe3+，
    故答案为：取该溶液少许，滴加适量的KSCN溶液，不出现红色，再滴加适量新制氯水，出现红色；
    ③丙同学实验结束后加水稀释后得到溶液500mL，溶液中Fe2+和Cu2+浓度均为0.02mol/L，溶液中NO3-的物质的量n（NO3-）=2n（Fe2+）+2n（Cu2+）=2×0.02mol/L×0.5L+2×0.02mol/L×0.5L=0.04mol，则NO3-的物质的量浓度为C=$\frac{n}{v}$=$\frac{0.04mol}{0.5L}$=0.08mol/L，生成亚铁离子和铜离子失去的电子等于+5价的氮得到的电子，根据得失电子守恒3×n（NO）+1×n（NO2）=2n（Fe2+）+2n（Cu2+）=0.04mol，根据N原子守恒可知，被还原的n（HNO3）=n（NO）+n（NO2）=0.02mol，解得：n（NO）=n（NO2）=0.01mol，生成NO气体的体积为V=nVm=0.224L，
    故答案为：0.08； 0.224；
    （4）本次探究实验用掉浓硝酸超出实际参加反应的量，是因为：①浓硝酸易挥发部分硝酸挥发，②硝酸受热分解，
    故答案为：①浓硝酸易挥发部分硝酸挥发； ②硝酸受热分解．

    点评 本题考查了常见金属铜和铁的化学性质，硝酸的性质，实验基本操作，氧化还原反应的计算，侧重考查分析计算能力，利用原子守恒分析解答能化繁为简，题目难度中等．

    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

    2．某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2，用NaClO3和草酸（H2C2O4）恒温在60℃时反应制得．

    （1）反应过程中需要对A容器进行加热，加热的方式为水浴加热；加热需要的玻璃仪器除酒精灯外，还有温度计、大烧杯；
    （2）反应后在装置C中可得亚氯酸钠（NaClO2）溶液．已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时，析出的晶体是NaClO2•3H2O，在温度高于38℃时析出的是NaClO2．根据图2所示NaClO2的溶解度曲线，请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤：①蒸发浓缩；②冷却（大于38℃）结晶；③洗涤；④干燥．
    （3）目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法，将Cl2通入到NaClO2溶液中，现制取270kg二氧化氯，需要亚氯酸钠的质量是362kg．
    （4）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN-氧化为无毒物质，自身被还原为Cl-．处理含CN-相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．下列反应中，属于加成反应的是（　　）
    A．CH4+C12$\stackrel{光}{→}$CH3Cl+HClB．CH2=CH2+C12→
    C．+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$+HBrD．CH4+2O2 $\stackrel{点燃}{→}$CO2+2H2O

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．反应A+B?C的反应速率方程式为：v=k•c（A）•c（B），v为反应速率，k为速率常数只与温度有关．当c（A）=c（B）=1mol/L时，反应速率在数值上等于速率常数．下列说法正确的是（　　）
    A．c（A）增大时，v增大，k也增大B．c（B）增大时，v增大，k值不变
    C．升高温度时，v增大，k值不变D．升高温度时，v值不变，k增大

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    7．下列反应中必须加入还原剂才能进行的是（　　）
    A．H2SO4→SO2B．Zn2+→ZnC．H2O→H2D．CuO→CuCl2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．已知NH3和HCl都能用来作喷泉实验的气体，若在相同条件下用等体积烧瓶各收集满NH3和HCl气体，进行实验（两烧瓶内充满溶液且不考虑溶质的扩散）．下列说法错误的是（　　）
    A．NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉
    B．制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸
    C．改为NO2气体，所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者不同
    D．去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，也可引发喷泉

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．（1）氧化还原反应是化学反应中的重要类型．
    已知：2CuFeS2+4O2═Cu2S+2FeO+3SO2，该反应中被还原的元素是Cu、O，氧化产物是SO2．
    （2）已知：2BrO${\;}_{3}^{-}$+Cl2═Br2+2ClO${\;}_{3}^{-}$  5Cl2+6H2O═2HIO3+10HCl  ClO${\;}_{3}^{-}$+5Cl-+6H+═3Cl2↑+3H2O
    则ClO3-、BrO3-、IO3-、Cl2的氧化性由弱到强的排序为IO3-＜C12＜C1O3-＜BrO3-．
    （3）某强氧化剂[RO（OH）2]+能将Na2SO3氧化．已知含2.0×10-3mol[RO（OH）2]+离子的溶液，恰好跟25.0mL 0.2mol•L-1，的Na2SO3，溶液完全反应，则反应后R的化合价为0价
    （4）已知Fe3+的氧化性强于I2，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明．（提示：请写出实验步骤、现象及结论）
    ①FeCl3溶液②碘水③KI溶液④稀H2SO4⑤淀粉溶液①③⑤；取少量FeCl3溶液于洁净试管中，依次加入KI溶液和淀粉溶液，振荡，若溶液变蓝，证明Fe3+的氧化性强于I2．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列物质在生活中应用时，起还原作用的是（　　）
    A．活性炭去除冰箱中的异味B．食醋除水垢
    C．漂粉精作消毒剂D．铁粉作食品袋内的脱氧剂

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．根据表中信息判断，下列选项不正确的是（　　）
    序列参加反应的物质生成物
    ①Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3
    ②KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4 …
    ③MnO4-  …Cl2、Mn2+  …
    A．第①组反应中Cl2与 FeBr2的物质的量之比为1：2
    B．第②组反应的其余产物为H2O和 O2
    C．氧化性由强到弱顺序MnO4-＞Cl2＞Fe3+＞Br2
    D．第③组反应中生成1mol Cl2，转移电子2mol

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案