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- 共6353题
胶体是一种重要的分散系。
(1)制备Fe(OH)3胶体是向煮沸的蒸馏水中逐滴加入 溶液,继续煮沸至 ,停止加热。
(2)向Fe(OH)3胶体中加入某种溶液,出现沉淀,继续滴加该溶液后沉淀溶解。滴入的溶液可能是 。
(3)区分胶体和溶液常用的方法叫做 ,这是因为胶体粒子对光线的 作用而形成的。
正确答案
(1)FeCl3饱和 溶液,继续煮沸至 溶液呈红褐色 ,停止加热
(2)B
(3)丁达尔效应 , 散射
试题分析:⑴胶体是一种分散质粒子直径在1~100nm之间的一种分散系,配制氢氧化铁胶体就是将饱和的氯化铁溶液加入沸水中,继续加热,直到溶液变成红褐色,停止加热。⑵使胶体聚沉有三种方案:一是加热,二是加入带相反电荷胶粒的胶体,三是加入电解质,硫酸是一种强电解质,先滴加时,因胶体聚沉,再加入时,就会把沉淀溶解。⑶区分胶体和溶液常用的方法叫做丁达尔效应,这是因为胶体粒子对光线的散射作用而形成的。
(7分)Fe(OH)3胶体中常混有FeCl3和HCl。试回答:
(1)检验Fe(OH)3胶体中是否存在FeCl3的方法是 。
(2)检验Fe(OH)3胶体中是否存在HCl的方法是 。
(3)除去Fe(OH)3胶体中混有的FeCl3和HCl的方法是 。
正确答案
(1)加入KSCN溶液,若胶体变成血红色,说明胶体中含有FeCl3;否则,说明不含有FeCl3
(2)用玻璃棒蘸取胶体点在pH试纸上,若胶体显红色,说明胶体中含有HCl;否则,说明不含有HCl
(3)渗析
(1)加入KSCN溶液,胶体中存在FeCl3时会变成血红色,胶体中不存在FeCl3时不会变成血红色。(2)用玻璃棒蘸取胶体点在pH试纸上,胶体中存在HCl时试纸变红色,胶体中不存在HCl时试纸不变红色。(3)FeCl3和HCl电离产生的离子的直径都小于1 nm,可以利用渗析的方法将它们除去。
(15分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:
已知:① 2KOH + Cl2 =" KCl" + KClO + H2O(条件:温度较低)
② 6KOH + 3Cl2 =" 5KCl" + KClO3 + 3H2O(条件:温度较高)
③ 2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在 (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行;
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式 ;
(3)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因 ;
(4)与MnO2 — Zn电池类似,K2FeO4 — Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为________,该电池总反应的离子方程式为_____。
(5)在“反应液I ”中加KOH固体的目的是① ,② ;
(6)从“反应液II ”中分离出K2FeO4后,副产品是 (写化学式)。
正确答案
(1)温度较低(2)2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
(3)+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;还原产物Fe元素为+3价,在水中形成Fe(OH)3胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉。
(4)FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-;2FeO42-+8H2O+3Zn= 2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)3+4OH-
(5)与“反应液I”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO;为下一步反应提供反应物
(6)KNO3 KCl
试题分析:(1)根据反应方程式可知:该生产工艺应在温度较低的情况下进行;(2)在工业上一般用电解法制取氯气。制取Cl2的化学方程式为2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑。(3)K2FeO4中的Fe+6价,易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;还原产物Fe元素为+3价,在水中形成Fe(OH)3胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉。因此可作为新型多功能水处理剂。(4)K2FeO4 — Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式是FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-;该电池总反应的离子方程式为2FeO42-+8H2O+3Zn= 2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)3+4OH-。(5)在“反应液I ”中加KOH固体的目的有两个。①是与“反应液I”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO;②是为下一步反应提供反应物。(6)根据反应方程式2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O可知:从“反应液II ”中分离出K2FeO4后,副产品是KNO3和KCl。
(14分)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是____________________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(NH4+)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1NH4HSO4中c(NH4+))。
(3)如图是0.1 mol·L-1四种电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填写序号),导致pH随温度变化的原因是____________________________;
②20 ℃时,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+))-3c(Al3+)=________。(计算精确值)(4)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大是________点;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________。
正确答案
(每空2分,共14分)(1)Al3+水解生成的Al(OH)3具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,Al(OH)3吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水 (2)小于
(3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度,其水解程度增大,pH减小
②(10-3-10-11)mol·L-1 (4)a c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+))>c(OH-)=c(H+)
试题分析:(1)由于 NH4Al(SO4)2溶于水电离出的Al3+水解生成的Al(OH)3晶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,Al(OH)3吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水。
(2)由于NH4HSO4溶于水完全电离出氢离子,抑制NH4+水解,所以相同条件下,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(NH4+))小于0.1 mol·L-1NH4HSO4中c(NH4+))。
(3)①由于 NH4Al(SO4)2溶于水电离出的NH4+、Al3+水解溶液显酸性,且水解是吸热的,加入促进水解,溶液的酸性增强,pH减小,因此符合条件的曲线是I。
②20 ℃时,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中pH=3,根据电荷守恒可知,20 ℃时,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)+c(OH-) =c(NH4+))+c(H+)+3c(Al3+),则 2c(SO42-)-c(NH4+))-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-) =10-3-10-11)mol·L-1。
(4)向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液反应的离子方程式因此为H++OH-=H2O、OH-+NH4+=NH3·H2O。d点恰好中和氢离子,溶液中的NH4+水解促进水的电离。D点之后NH4+浓度减小,所以溶液中水的电离程度最大是a点;在b点,pH=7,溶液显中性,溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸铵和氨气,则溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+))>c(OH-)=c(H+)。
Ⅰ.经常有人因误食亚硝酸钠(NaNO2)而中毒,原因是NaNO2像食盐一样既有咸味,又有很强毒性。已知亚硝酸钠能发生如下反应:2NaNO2 + 4HI=2NO + I2 + 2NaI + 2H2O
(1)HI表现的性质是 (填序号)。
(2)用双线桥表示电子转移的方向和数目 。
(3)当此反应中转移的电子数为2.408×1023时,氧化产物物质的量为 。
Ⅱ.胶体是一种常见的分散系,回答下列问题。
①向煮沸的蒸馏水中逐滴加入 溶液,继续煮沸至 ,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体,制取Fe(OH)3胶体化学反应方程式为 。
②向Fe(OH)3胶体中加入Na2SO4饱和溶液,由于_______离子(填离子符号)的作用,使胶体形成了沉淀,这个过程叫做 。
③区分胶体和溶液常用的方法叫做 ,这是因为胶体粒子对光线的 作用而形成的。
正确答案
Ⅰ.(1)B (2)(3)0.2mol
Ⅱ.①饱和氯化铁溶液 溶液呈红褐色
FeCl3+3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3HCl ②SO42- 胶体的聚沉 ③丁达尔效应 散射
试题分析:Ⅰ.(1)在反应2NaNO2 + 4HI=2NO + I2 + 2NaI + 2H2O中,碘元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,被氧化,因此HI是还原剂。又因为同时还要NaI生成,因此HI还起到酸性的作用,所以答案选B。
(2)亚硝酸钠中氮元素的化合价从+3价降低到+2价,得到1个电子,因此亚硝酸钠是氧化剂,所以其电子转移的方向和数目可以表示为。
(3)2.408×1023个电子的战斗力=2.408×1023÷6.02×1023/mol=0.4mol。根据以上分析可知,HI是还原剂,因此单质碘是氧化产物。每生成1mol单质碘反应中就转移2mol电子,所以当此反应中转移的电子数为2.408×1023时,氧化产物物质的量=0.4mol÷2=0.2mol。
Ⅱ. ①饱和FeCl3溶液呈黄色;向沸水中滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,即得到氢氧化铁胶体,反应的化学方程式为胶体加热能发生聚沉,产生沉淀,制备胶体的原理是利用铁离子水解生成氢氧化铁胶体,反应的化学方程式为FeCl3+3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
②由于Fe(OH)3胶粒带正电荷,加入硫酸钠溶液后,由于SO42-中和了胶粒所带的正电荷,从而使氢氧化铁胶体形成了沉淀,这个过程叫胶体的聚沉。
③由于胶体对光线有散射作用,从而可以形成丁达尔效应,但溶液不能产生丁达尔效应,据此可以区分溶液和胶体。
(12分)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,液体变为________色,得到的是_________。
用此分散系进行下列实验:
(1)将其装入U型管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现阴极附近的颜色________,这说明________________,这种现象称为__________。
(2)向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生的现象是______,原因是_________ 。
(3)向其中滴入过量稀硫酸,现象是______________,其原因是_________________。
(4)提纯此分散系常用的方法是________。
正确答案
红褐 胶体(各1分)
(1)加深 胶体粒子带电荷 电泳(各1分)
(2)产生沉淀 电解质溶液使胶体发生了聚沉(各1分)
(3)先出现褐色沉淀后沉淀溶解(2分)
开始加入稀硫酸时,胶体发生聚沉生成Fe(OH)3,当酸过量时,又将Fe(OH)3沉淀溶解
(4)渗析法(1分)
考查胶体的制备及性质等。
将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,液体变为红褐色,得到的是氢氧化铁胶体。
(1)由于氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷,所以向阴极移动,即阴极周围溶液颜色加深。该现象是电泳。
(2)硫酸铵是电解质,能使胶体聚沉,因此得到氢氧化铁沉淀。
(3)稀硫酸也电解质溶液,能使氢氧化铁聚沉。但同时稀硫酸还显酸性,能溶液氢氧化铁。
(4)胶体不能透过半透膜,据此可以分离和提纯胶体,该方法是渗析法。
Fe(OH)3胶体在生活中有重要应用,利用FeCl3和沸水反应制备的Fe(OH)3胶体中常混有FeCl3和HCl。已知胶体不能透过半透膜,而小分子和离子可以透过半透膜。试回答下列有关问题:
(1)实验室制取Fe(OH)3胶体的方法是________,用________方法除去胶体中的浑浊物;根据________现象证明胶体已经制成。
(2)检验溶液中存在Fe3+和H+的方法是__________________________________________
(3)除去胶体中混有的FeCl3和HCl的方法是:_________________________________。
(4)如何用实验的方法证明胶体和Cl-已经分离?___________________________。
(5)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液最简单的方法是_________________________________。
(6)高铁酸钠(Na2FeO4)的氧化性比KMnO4更强,它是一种备受关注的新型净水剂,请指出Na2FeO4净水的原理,并说明该净水剂有何优越性_______________________________________。
正确答案
(1)在沸腾的蒸馏水中滴加饱和FeCl3溶液,待溶液呈红褐色时,停止加热,即制得胶体 过滤 丁达尔
(2)取少量溶液,滴加KSCN溶液,变红色说明有Fe3+;另取少量溶液,滴加紫色石蕊试液,变红色说明有H+
(3)将胶体装入半透膜中,然后置于蒸馏水中(渗析)
(4)取半透膜外最后一次的溶液少许于试管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若无沉淀产生,证明两者已经分离
(5)观察颜色
(6)Na2FeO4有很强的氧化性,能有效地杀死水中的细菌和病毒;其还原产物Fe3+能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,可以吸附水中的杂质。Na2FeO4在整个消毒和净化过程中,不产生任何对人体有害的物质
(1)制取Fe(OH)3胶体可以采用FeCl3水解法,胶体中浑浊物是FeCl3水解生成的Fe(OH)3沉淀,可过滤除去。(2)根据离子的性质可检验Fe3+和H+的存在。(3)用渗析法可除去胶体中的小分子或离子。(4)要保证完全除去Fe(OH)3胶体里的Cl-,实验中必须不断更换用来渗析的水,当胶体里不再有Cl-时,最后的渗析水中也不会检出Cl-。(5)Fe(OH)3胶体呈红褐色,FeCl3溶液呈黄色,鉴别二者的最简单方法是观察颜色。
将不溶性物质与KCl固体混合后放入一定量的水中,充分搅拌后,有以下实验数据:
温度(℃)
20
40
60
剩余固体物质(g)
38
20
10
已知KCl的溶解度(g)
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
34.0
37.0
40.0
42.6
45.5
48.6
小题1:所加入水的质量是多少?
小题2:该固体混合物中KCl的含量是多少g?
小题3:使60℃时所得的溶液成为饱和溶液,应加入多少g KCl?
正确答案
小题1:300g
小题2:6.5g
小题3:130g
小题1:从剩余的固体物质可知20℃、40℃时都是饱和溶液,而60℃时虽然剩余l0g,但不一定是饱和溶液,原因是10 g可能全部是杂质,没有比60℃更高的实验数据,因此无法判断60℃时是否为饱和溶液。
设加入水的质量为xg
(40-34)∶100=(38-20)∶x
x=300g
温度由40℃升到60℃应溶解的KCl为:×300g=16.5g
而实际只溶解了(20-10)g=10g,所以60℃时为KCl的不饱和溶液。
小题2:该固体混合物中KCl 的含量是:
×300g+(38-10)g=130g
或×300g+(20-10)g="130" g
小题3:应加入的KCl质量为×300g-130g=6.5g
将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要 等原料
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式:
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有 (填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。
(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32-的方法是
(5)已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表:
60℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃,可析出K2SO4晶体 g
(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是
a 熔点较低(29℃熔化) b 能导电 c 能制冷 d 无毒
(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是: 。
正确答案
(1)CaCO3 NH3 H2O (2)CaSO4+CO32-→CaCO3↓+SO42- (3)CaSO4
(4)滤液中滴加盐酸产生气泡 (5)54g (6)a d (7)碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等(原子利用率高,没有有害物质排放到环境中)
由工艺流程示意图易知(1)中还需要CaCO3,NH3,H2O等原料;(2)中的离子方程式为:CaSO4+CO32-→CaCO3↓+SO42-;由CaSO4为微溶物及该固体可用作生产水泥的原料可知(3)中固体还有CaSO4;(4)为CO32-的检验;假设(5)中591g饱和溶液的熔剂为xg,则有:,解得x=500g,0℃时可溶解K2SO4 5×7.4=37g,故析出的K2SO4晶体为:91-37=54g。
(10分)将某温度下的KNO3溶液200 g蒸发掉10 g水,恢复到原温度,或向其中加入10 g KNO3固体,均可使溶液达到饱和。试计算:
(1)该温度下KNO3的溶解度。
(2)原未饱和溶液中溶质的质量分数。
正确答案
(1) 100 g (2) 47.5%
(1)根据题给条件可知饱和溶液中每10 g水就溶有10 g KNO3。
S∶100 g="10" g∶10 g S="100" g
(2)200 g未饱和溶液中含有的KNO3质量:
(200 g-10 g)×="95" g
则:w(KNO3)= ×100%=47.5%
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