时间:2017-09-24 00:39:36
1、实验题 (12分)铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式表示为：Cu＋HNO3―→Cu(NO3)2＋NO↑＋NO2↑＋H2O(方程式未配平，不考虑2NO2?N2O4)。
(1)硝酸在该反应中体现的性质是________。
(2)0.004 mol Cu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是________，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是________，在标准状况下若将收集NO和NO2的集气瓶倒立于水中，通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余，则通入O2的体积为________；所得溶液(假设溶质不扩散)的物质的量浓度是________。
(3)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3∶10，写出并配平该反应的离子方程式______________________________________。
(4)如果没有对该反应中的某些物质的比例作限定，则方程式可能的配平系数有许多组。原因是____________________________________。
参考答案：(1)氧化性、酸性
(2)0.008NA(答0.008 mol不得分) 0.012 mol 44.8 mL 1/22.4 mol·L－1(或0.044 6 mol·L－1)
(3)3Cu＋10H＋＋4NO===3Cu2＋＋NO↑＋3NO2↑＋5H2O?
(4)该反应含有两个氧化还原反应，两者的比例和氧化剂的用量都可以发生变化
本题解析：铜与浓、稀硝酸反应时，遵循电子守恒和氮元素的原子守恒，硝酸的作用为氧化剂和酸，HNO3还原产物不论是NO2，还是NO，或者两者的混合物，电子均来自铜，即：n(NO2)＋3n(NO)＝2n(Cu)。若将等物质的量的NO和NO2的混合气体倒置于水中，再通入O2后无气体剩余，发生的反应相当于NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3，即可求得溶液浓度。
本题难度：一般
2、选择题 将9 g铜和铁的混合物投入100mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下1.12L NO，剩余4.8 g金属；继续加入100mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下1.12L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是? (? )?
A．原混合物中铜和铁各0.075mol
B．稀硝酸的物质的量浓度为0.5mol·L-1
C．第一次剩余4.8g金属为铜和铁
D．再加入上述100mL稀硝酸，又得到标准状况下1.12L NO
参考答案：A
本题解析：第一次加硝酸时金属有剩余，无论参加反应的是铁还是铁和铜，溶解的4．2克金属均被氧化到+2价：3Fe（或3Cu）+8HNO3=3Fe(NO3)2[或3Cu(NO3)2]+2NO↑+4H2O，金属的物质的量为(1.12/22.4)×(3/2)="0.075mol" ,则第一次溶解的金属摩尔质量为56g·mol-1，是铁。第二次加硝酸后的溶液不能使KSCN溶液变红，溶解的4.8克金属也一定被氧化到+2价，同理可得其物质的量为0.075mol，金属摩尔质量为64g·mol-1，是铜。c(HNO3)=(1.12/22.4)×4/0.1
=2mol·L-1。若金属完全溶解后再加100mL稀硝酸，反应为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,经计算H+过量，生成的NO在标准状况下体积为0.075×（1/3）×22．4="0.56" L。故B、C、D错误，A正确。
本题难度：一般
3、简答题 (13分）某种电池的正极材料，可通过下列方法制得：
①称取一定量的固体铁氧体磁性材料溶于过量盐酸，接着先后加入双氧水和氢氧化钠溶液，静置24 h,过滤
②将沉淀加入反应瓶中，加入过量的氢氟酸溶液，80"c恒温加热24 ha
③蒸发多余氢氟酸和水，得淡红色FeF3凝胶
④在干燥箱中，以1000C预处理6 h,最后掺入铁氧体磁性材料混合研磨制得正极材料
（1）加入双氧水的作用是＿＿＿（用离子方程式表示）
（2）步骤②的反应瓶材质可能是＿＿＿（填序号）
A．玻璃 B．陶瓷 C．聚四氟乙烯
（3）加氢氟酸反生反应的化学方程式为＿＿＿＿
（4）从安全的角度考虑，在实验室里制三氟化铁时应在＿＿＿＿中进行
（5）三氟化铁与Li在固体电解质铁氧体中发生置换反应，产生的电流可供电脑使用，该电池反
应的化学方程式为＿＿＿＿
（6）取上述铁氧体样品溶于足量盐酸，在通入标准状况下672 mL C12, Fe2＋恰好被完全氧化成
Fe3十，然后把溶液蒸干，灼烧至恒重得9．6 g固体，则该铁氧体的化学式为＿＿＿＿。
参考答案：（13分）
（1）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（2分） （2）C（2分）
（3）Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O（2分） （4）通风橱（或密闭容器）（2分）
（5）FeF3+3Li=Fe+3LiF（2分） （6）Fe4O5（或2FeO?Fe2O3）（3分）
本题解析：（1）H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，在酸性条件下的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（2）步骤②加入了过量的氢氟酸溶液，玻璃和陶瓷中含有二氧化硅，而二氧化硅能与氢氟酸反应，所以A、B项错误，故C项正确。
（3）沉淀为Fe(OH)3，加入氢氟酸发生酸碱中和反应，化学方程式为：Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O
（4）反应过程中，挥发出腐蚀性气体HF，所以从安全的角度考虑，在实验室里制三氟化铁时应在通风橱（或密闭容器）中进行。
（5）Li的活泼性大于Fe，所以三氟化铁与Li发生置换反应的化学方程式为：FeF3+3Li=Fe+3LiF
（6）Cl2的物质的量为0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，Cl2氧化Fe2+为Fe3+，根据电子转移守恒可知Fe2+的物质的量为0．03mol×2=0．06mol，故氧化物中+2价铁的物质的量为0．06mol，最后所得为氯化铁溶液，蒸干溶液，灼烧至恒重，得9.6g固体为Fe2O3，Fe2O3的物质的量为9.6g÷160g/mol=0.06mol，利用铁元素守恒可知氧化物中+3价铁的物质的量为0.06mol×2-0.06mol=0.06mol，所以铁氧体样品含Fe2O3的物质的量为：0.03mol，所以该铁氧体的化学式为Fe4O5（或2FeO?Fe2O3）
本题难度：一般
4、选择题 在一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100mL、1．1mol/L的盐酸反应并放出标准状况下224mL气体，反应后溶液中阳离子只有Fe2+、H+，且溶液的pH=1（不考虑盐的水解及溶液体积的变化）。则反应后溶液Fe2+的物质的量浓度(mol·L-1）为
A．0．05
B．0．5
C．0．55
D．1．1
参考答案：B
本题解析：在一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100mL1.1mol/L的盐酸反应并放出标准状况下224mL气体，反应后溶液中阳离子只有Fe2+、H+，且溶液的pH=1，则反应后溶液为氯化亚铁和盐酸的混合液，根据题意及电荷守恒知，2c(Fe2＋)+c(H＋)=c(Cl－)。即2c(Fe2＋)+0.1mol/L=1．1mol/L ，则反应后溶液Fe2+的物质的量浓度为0．5mol·L-1，选B。
本题难度：一般
5、简答题 某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：
（1）固体溶于稀盐酸的化学方程式为______．
（2）试剂1的化学式是______．
（3）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）：______．
（4）某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究．
①提出假设：
假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态；
假设2：______；
②设计方案：
为了对你所提出的假设2进行验证，你设计的实验方案是______．
参考答案：（1）四氧化三铁含有二价铁和三价铁和盐酸发生反应的化学方程式为：Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O，
故答案为：Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O；
（2）试剂1加入后淡黄色溶液变为血红色，证明加入稀盐酸反应生成的溶液中含有三价铁离子，检验三价铁离子形成血红色溶液的试剂为硫氰酸钾溶液或硫氰酸按溶液等；所以化学式为KSCN或NH4SCN；故答案为：KSCN或NH4SCN；
（3）加入新制氯水后溶液红色加深，说明二价铁离子被氯气氧化为三价铁离子形成 的硫氰酸铁浓度增大，溶液血红色加深，所以发生的氧化还原反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（4）①血红色溶液是硫氰酸铁的络合物，在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，证明硫氰酸铁的络合物不存在，可能是三件铁离子不存在或硫氰酸根不存在，都有可能被加入的氯气强氧化剂氧化，所以根据题意，假设2为SCN-被过量的氯水氧化，
故答案为：SCN-被过量的氯水氧化；
②实验方案的依据是证明三价铁离子的存在，所以在褪色的溶液中加入过量的硫氰酸钾溶液，若出现血红色，证明假设2正确，否则假设2不正确；
故答案为：取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，如果出现红色，则说明假设2?正确，若不变红，则假设2不正确；
本题解析：
本题难度：一般