练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    4．铝热反应是铝的一个重要性质．某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁在如图1实验装置进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物．

    （1）取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图2装置滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积．试回答下列问题：
    ①该实验的实验目的是：测量样品中铝的百分含量（填物质名称）．
    ②量气管的量具部分是一个中学实验常见量具改装而成，该仪器的名称为碱式滴定管．
    ③量气管在读数时调节左右管液面相平之前的步骤是恢复到室温．
    ④装置中使用带平衡管的滴液漏斗代替普通分液漏斗，除了可以平衡压强让液体顺利滴入锥形瓶之外还可以起到降低实验误差的作用．如果装置使用分液漏斗，测量出的该物质百分含量将会偏大（填“偏大”或“偏小”）．
    （2）另称取“铁块”样品溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液没有出现血红色．为测定该实验所得“铁块”的成分，实验流程如图所示．

    几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示．
    Fe2+Fe3+Al3+Mg2+
    开始沉淀时的pH7.52.84.29.6
    沉淀完全时的pH9.04.0511
    ①试剂A应选择C，试剂B应选择D．（填序号）
    A．稀盐酸  B．氧化铁  C．H2O2溶液  D．氨水  E．MgCO3固体
    ②灼烧完全的标志是前后两次灼烧质量相差不大于0.1g．
    ③若最终红色粉未M的质量为12.0g，则该“铁块”中铁的百分含量是84%．

    分析 （1）①取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图2装置滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积，可以计算得到反应的铝的物质的量，得到铁块中铝的含量；
    ②量气管的量具部分底部是连接橡胶管，结合实验量具可知是碱式滴定管的部分结构；
    ③对量气管读数时，首先等实验装置恢复到室温再进行下一步操作，然后调节量气管使左右液面相平，最后读数时视线与凹液面最低处相平；
    ④装置使用分液漏斗，随液体流下锥形瓶中压强增大，在排液过程中会排出的液体增多，导致测定结果偏高；
    （2）①根据题意可知，本实验要定量检测所得“铁块”的成分，故要通过实验流程，将铁元素完全沉淀；而根据表格可知，要使铁元素完全沉淀而铝和镁不沉淀，需将Fe2+转化为Fe3+，然后沉淀．
    ②灼烧完全的标志是物质前后两次灼烧质量相差不大于0.1g；
    ③根据10.0g的铁块中的铁元素最终全到了最终红色粉未M中，根据铁原子的守恒来计算；如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量，计算“铁块”的纯度．

    解答 解：（1）①取磁性氧化铁在如图1实验装置进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物，取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图2装置滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积，可以计算得到反应的铝的物质的量，得到铁块中铝的含量，该实验的实验目的是：测量样品中铝的含量；
    故答案为：铝；
    ②量气管的量具部分底部是连接橡胶管，结合实验量具可知是碱式滴定管的部分结构，所以该仪器的名称为碱式滴定管，故答案为：碱式滴定管；
    ③根据PV=nRT，为保证测出来的气体体积是当时大气压下的体积，在读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，②使量气管两端液面相平，因为相平说明两边液面上的压强是一样的，这样测出来的气体体积才是当时大气压下的体积，③视线与凹液面最低处相平，俯视或仰视会造成误差，量气管在读数时调节左右管液面相平之前的步骤是恢复到室温； 
    故答案为：恢复到室温；
    ④滴液漏斗可以平衡压强让液体顺利滴入锥形瓶之外还可以起到降低实验误差的作用，如果装置使用分液漏斗，随液体流下锥形瓶中压强增大，锥形瓶中排出液体增多，测量出的该物质百分含量将会偏大，
    故答案为：偏大；
    （3）①根据表格可知，要使铁元素完全沉淀而铝离子和镁离子不沉淀，需将Fe2+转化为Fe3+，故需要加入H2O2；然后调节4≤pH＜4.2即可将Fe3+沉淀而Al3+、Mg2+不沉淀，调节pH选用的试剂不能用氧化铁，因为会引起红色粉未M的质量偏大；也不能用MgCO3固体，因为MgCO3固体过量时会引起所得固体M则质量偏大，故应选用氨水，故答案为：C；D；
    ②灼烧完全的标志是物质前后两次灼烧质量相差不大于0.1g，故答案为：前后两次灼烧质量相差不大于0.1g；   
    ③最终红色粉未M为Fe2O3，根据10.0g的铁块中的铁元素最终全到了12.0gFe2O3中，故铁原子的质量为：m（Fe）=$\frac{12.0g}{160g/mol}$×2×56gmol=8.4g，故该“铁块”的纯度=$\frac{8.4g}{10.0g}$×100%=84%，故答案为：84%．

    点评 本题综合考查了铝热反应以及亚铁离子向三价铁离子的转化以及离子的沉淀，主要是实验过程分析判断，含量的计算适用于，综合性较强，难度较大．

    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：选择题

    14．下列叙述不正确的是（　　）
    A．化学反应的过程，本质上是旧化学键断裂和新化学键形成的过程
    B．化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合
    C．原子中核外电子排布的周期性变化是产生元素周期律的根本原因
    D．核素就是同位素

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列分子的价电子模型（VSEPR模型）和分子的模型相同的是（　　）
    A．NH3B．CO2C．H2OD．SO2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义．
    （1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
    已知：①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1
    ②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1
    则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ•mol-1．
    （2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
    CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H
    ①该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
    ②取一定体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比为1：3），加入恒容密闭容器中发生上述反应，反应过程中测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系如图1所示，则该反应的△H＜0 （填“＞”、“＜”或“=”）．

    ③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ＞KⅡ（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （3）以CO2为原料还可以合成多种物质．
    ①工业上尿素[CO（NH2）2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其发生可逆反应的方程式为2NH3+CO2 $\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CO（NH2）2+H2O．
    ②用硫酸溶液作电解质进行电解，CO2在电极上可转化为甲烷，请写出该电极反应的方程式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列有机物的命名正确的是（　　）
    A．2─乙基戊烷B．2，3，3─三甲基丁烷
    C．2─甲基-3-丁醇D．2，3-二乙基-1-戊烯

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．氮化铝（AlN）是一种新型无机非金属材料．为了分析某AlN样品（样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应）中 AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案．
    已知：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
    【方案1】取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度（夹持装置已略去）．

    （1）如图C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸．
    （2）完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先检查装置的气密性，再加入实验药品．接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体．打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化．通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入C装置．
    （3）若去掉装置B，则导致测定结果偏高（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见C装置出口处连接一个干燥装置．
    【方案2】按以下步骤测定样品中A1N的纯度：

    （4）步骤②生成沉淀的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al（OH）3↓．
    （5）步骤③的操作是过滤、洗涤．A1N的纯度是$\frac{41{m}_{2}}{51{m}_{1}}$×100%（用m1、m2表示）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．N和B元素及其化合物在工农生产中有很重要的应用．
    （1）写出与N元素的价电子排布式2s22p3．从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞B．
    （2）N元素与H元素形成的NH3中N原子采取的杂化类型是sp3，B元素与F 元素形成的BF3分子构型为平面三角形．
    （3）立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料．BN的晶体结构与金刚石相似，BN晶体属于原子晶体，微粒间存在的作用力是共价键．
    （4）硼和镁的化合物在超导方面也有应用．如图示意的是该化合物的晶体结构单元；镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底的中心各有一个镁原子；六个硼原子位于棱柱内，则该化合物的化学式可表示为MgB2．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物，现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图l所示：

    请回答下列问题：
    （1）MnOOH中，锰元素的化合价为+3
    （2）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，Mn02参与的电板反应方程式为MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-．
    （3）酸浸时，MnO2与H2SO4、H2O2反应的离子方程式为MnO2+H2O2 +2H+=Mn2++O2↑+2H2O
    （4）在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如图2所示：
    ①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH的升高汞的吸收率先降低后增加．
    ②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO4在酸性条件下氧化性强．
    （5）锰回收新方法：向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnOOH+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O
    ①当1molMnO2参加反应时，共有4mol电子发生转移．
    ②MnOOH与浓盐酸在加热条件下也可以发生反应，试写出其反应的化学方程式：2MnO（OH）+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O
    ③已知：Ksp（MnCO3）=2.3×10-11、Ksp（Mn（OH）2]=2.1×10-13，欲制备MnCO3，选用的加料方式c（填字母），原因是避免生成Mn（OH）2
    a、将MnSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
    b、将MnSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
    c、将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有MnSO4溶液的反应容器中
    d、以上三种方式都无法得到MnCO3．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．不能与BaCl2溶液形成沉淀的试剂有（　　）
    A．NaCl溶液B．Na2CO3溶液C．Na2SO4溶液D．AgNO3溶液

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案