7.2物质的溶解与溶液的组成巩固练习(含解析)仁爱科普版(2024)化学九年级下册

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7.2物质的溶解与溶液的组成巩固练习(含解析)仁爱科普版(2024)化学九年级下册

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7.2物质的溶解与溶液的组成
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于溶液的说法正确的是
A.溶液中各部分的组成不一定相同
B.溶液是均一、稳定的混合物
C.长期放置后不会分层的液体一定是溶液
D.溶液一定是无色的,且溶剂一定是水
2.生活中处处都有化学的影子,化学不仅是实验室里的瓶瓶罐罐,更是我们日常饮食、清洁、健康甚至环境变化的核心。下列有关说法正确的是
A.炒菜加入加铁酱油调味,铁指的是铁单质
B.汽油能清除衣服上的油污,汽油能溶解油污
C.倾倒碳酸饮料时水杯壁有大量气泡,是因为二氧化碳的溶解度随气压降低而增大
D.在炭火盆旁放一盆水,可防止CO中毒
3.取3.2克由氧化亚铁(FeO),氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)组成的混合固体,与20克18.25%的稀盐酸恰好完全反应(反应的化学方程式为:FeO+2HCl=FeCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O),则原混合固体中铁元素的质量为
A.2.4g B.3g C.2.2g D.0.8g
4.用NaOH固体配制10%的NaOH溶液,下列装置或操作正确的是
A. B.
C. D.
5.用溶质质量分数为36%的浓盐酸配制一定浓度的稀盐酸时,不会用到的仪器是
A. B. C. D.
6.如图所示存放的氯化钾溶液。说法错误的是
A.该溶液中溶剂水是100g
B.该溶液的溶质质量分数为6%
C.配制100g该溶液需要6gKCl
D.该溶液取出部分,溶质质量分数还是6%
7.下列有关溶液的说法错误的是
A.宏观感知:溶液不一定是无色透明的液体 B.微观探析:氯化钠溶液是钠离子、氯离子分散在水分子中
C.类别判定:溶液都属于混合物 D.定量分析:溶液体积等于溶质体积加溶剂体积
8.溶液在人类生产生活中应用广泛,下列对溶液的有关认识正确的是
A.饱和溶液中的溶质质量分数一定比不饱和溶液中的大
B.氯化钠的溶解度为36g
C.析出晶体后的溶液是不饱和溶液
D.在一定温度下,搅拌不能改变硝酸钾的溶解度
9.实验室配制100g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液,下列说法不正确的是
A.计算得出所需氯化钠固体的质量为10g
B.将氯化钠固体倒进量筒中加水溶解
C.溶解氯化钠时用玻璃棒搅拌,其目的是增大氯化钠的溶解速度
D.将配制好的溶液装瓶时,有少量液体洒出,溶液的溶质质量分数不变
10.生活中的下列物质不属于溶液的是
A.牛奶 B.糖水 C.碘酒 D.白醋
二、非选择题
11.食盐是生产生活中常见的物质,自然界中氯化钠储量很大,海水中氯化钠的含量在2%~3%。
(1)构成氯化钠的阳离子是 (填微粒符号)。
(2)科学家从海水中取样,根据样品中氯化钠和海水的质量比,进而计算出海水中大概的含盐量,理由是溶液具有 性。
(3)配制100g 20%的食盐水。
①如图配制该溶液的正确操作顺序是 (填字母序号)。
②配得100g 20%的氯化钠溶液后,经检测溶质质量分数偏小,其原因可能是 (写一条)。
12.化学用语是学习化学的重要工具。请用化学用语填空:
(1)2个铵根离子 ;
(2)氢氧化钠溶液中的微粒有 ;
(3)标出高锰酸钾锰元素的化合价 。
13.下图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。请回答以下问题:
(1)时,使接近饱和的C溶液变为饱和溶液的方法是 。
(2)时,将加入水中充分溶解,所得溶液溶质与溶液质量比为 。
(3)时,Q点代表 (填字母,下同)物质溶液处于饱和状态。
(4)时,将等质量的A、B、C饱和溶液同时降到,A、B、C溶液中溶剂质量的大小关系是 。
14.医用的生理盐水的成分为0.9%的氯化钠,0.9%的含义是 。要配制1000g生理盐水,需要使用的量筒规格为 (填“500ml”或“1000ml”或“2000ml”)。家用食盐的成分为70%氯化钠以及30%氯化钾,能否用家用食盐配制生理盐水,为什么? 。
15.我国化学家侯德榜为纯碱工业的发展做出了杰出贡献。将通入饱和溶液,发生反应:,过滤得到晶体,加热分解即制得纯碱。下图为三种物质的溶解度曲线。
(1)将等质量的、、分别配成60℃时的饱和溶液,所需水的质量最大的是 。
(2)充分反应后,晶体先从溶液中析出的原因是 。
(3)60℃时,溶液中含,使该溶液达到饱和状态,至少需要加入的质量是 。
16.化学是一门以实验为基础的自然科学。
Ⅰ.氧气的实验室制取
(1)反应原理及装置:若用高锰酸钾制备较纯净的氧气,从A—E中选择发生装置和收集装置的组合 (填字母序号),其反应的化学方程式是 。
(2)气体收集:若选用F装置收集氧气,则检验氧气集满的操作为 。
(3)注意事项:制取氧气时,应先检查装置的 。
(4)性质验证:装置G中铁丝在氧气中燃烧的现象为 。
Ⅱ.完成以下部分实验报告
(5)
实验 目的 操作 现象及分析
① 探究二氧化碳的性质 蜡烛由低到高依次熄灭,说明二氧化碳 。
② 探究铁与硫酸铜溶液的反应 铁丝表面有 。
③ 配制 溶液(填溶质质量分数) 固体全部溶解
④ 粗盐提纯 当观察到蒸发皿中出现 时,停止加热。
17.实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)写出仪器的名称:a ,b 。
(2)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式: ,不能选用的收集装置是 (填字母),理由是 。
(3)写出实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式: ,可以选用的发生装置是 (填字母)。
(4)老师和同学们在开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中,选取溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液和二氧化锰,利用供氧器制取氧气。现需要制得氧气,至少需要过氧化氢溶液多少克?(请写出计算过程)
18.质量守恒定律的发现,使化学研究由定性走向定量,促进了化学科学的发展。
(1)某科学小组的同学设计了以右实验验证质量守恒定律,两只试管中分别盛放氢氧化钠溶液与氯化铜溶液,初始数值为 205.71g,将两种溶液混合后,出现蓝色沉淀,数值记录为 205.71g。
①请将化学方程式补充完整:2NaOH + CuCl2 = + Cu (OH)2↓。
②小组同学一段时间后再看电子秤示数,发现数值变为205.70g,请分析质量减少原因并提出实验改进方案 。
(2)过氧化钠(化学式 Na2O2)可以与水反应生成氢氧化钠和氧气(反应的化学方程式为 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑)。某同学向盛有足量水的烧杯中加入一定量的过氧化钠,立即将烧杯放在电子秤上称量,记录电子秤的初始数据为 103.7g,充分反应后得到无色溶液。待冷却后,记录电子秤的数据是 102.1g,实验装置如图所示,请回答:
①反应生成的氧气为 g。
②计算所得溶液中 NaOH 的质量分数 。(已知空烧杯的质量为 62.1g,请写出具体计算过程,计算结果精确到0.1%)
19.金属文物铭刻着中华文化的脉络,在中华文明的传承中起着重要作用。
一、文物中的金属
(1)认识文物:青铜是铜与锡的合金。青铜硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜。
(2)文物制备:中国古代炼铁的流程如下:
铁矿石生铁钢熟铁
①以磁铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式 。
②熟铁是含碳量在0.1%以下的铁。生铁经锻打成熟铁,主要是降低 元素含量。
(3)文物鉴别:大唐“黄金碗”(如图),由纯黄金制作而成。不法分子常用假黄金(铜锌合金)仿制该文物。下列鉴别真假“黄金碗”错误的是 。
a.滴加稀盐酸 b.滴加ZnSO4溶液 c.用火灼烧 d.观察颜色
(4)文物锈蚀:汉代铁剪锈迹斑斑,其锈蚀是铁与空气中的 发生化学反应的结果。
(5)文物修复:去除文物上铁锈的方法之一是将铁锈(主要成分Fe2O3)在一定温度下用 还原成致密的四氧化三铁,反应的化学方程式为 。
二、Fe3O4的制备
利用低碳铁皮制备Fe3O4的流程如图:
(6)实验前,利用洗涤剂 作用除去低碳铁皮上的油污。
(7)沉铁后滤液中有硫酸钠,反应方程式为 ,沉铁时温度不宜太高的原因是 。
(8)氢氧化氧铁(FeOOH)中铁元素的化合价是 。Fe3O4可表示为FeO Fe2O3,理论上滤液①、②的质量比为 时,滤液中的铁元素全部转化到Fe3O4中。
三、Fe3O4含量的测定
上述流程制备的Fe3O4中混有一定量FeOOH,取64.2g该样品置于图1装置A中,通入CO后控制不同温度加热,测得剩余固体质量随温度变化如图2所示。
已知:①T1~T2℃下FeOOH分解为Fe2O3,T3℃以上Fe2O3和CO开始反应,随温度升高,Fe2O3依次生成Fe3O4、FeO、Fe。
②浓硫酸可吸水,碱石灰可吸水和CO2(假设吸收均完全)。
(9)样品中Fe3O4质量为 g。
(10)N点对应的各物质质量比为 。
(11)当加热到T4℃时,装置C共增加30.8g,a= 。
《7.2物质的溶解与溶液的组成》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B A C B A D D B A
1.B
【详解】A、溶液具有均一性,则溶液中各部分的组成和性质完全相同,此选项错误;
B、溶液是一种或多种物质(溶质)分散到另一种物质(溶剂)中形成的均一、稳定的混合物,所以溶液是均一、稳定的混合物,此选项正确;
C、长期放置不分层的液体不一定是溶液。如:水是均一、稳定的液体,长期放置后不会分层,但它是纯净物,不是混合物,此选项错误;
D、溶液不一定无色,有的溶液有颜色,例如:硫酸铜溶液是蓝色的,高锰酸钾溶液是紫色的,水是一种最常见的溶剂,除了水以外,酒精也可作溶剂,此选项错误。
故选B。
2.B
【详解】A、物质都是由元素组成的,加铁酱油中的铁是铁元素,并非铁单质,该选项说法不正确;
B、汽油能溶解油污,则能除去油污,该选项说法正确;
C、二氧化碳溶解度随气压降低而减小,气泡产生是因溶解度减小,该选项说法不正确;
D、一氧化碳难溶于水,放水无法有效防止中毒,该选项说法不正确。
故选B。
3.A
【详解】根据、、,反应生成H2O中的氢元素来源于HCl,氧元素来源于铁的氧化物;
20克18.25%的稀盐酸恰好完全反应,则参与反应的HCl的质量为,3.65g HCl中氢元素的质量为,根据氢元素质量守恒,反应生成的H2O的质量为,这0.9g H2O中氧元素的质量为,则原混合固体中铁元素的质量为。
故选A。
4.C
【详解】A、托盘天平要遵循左物右码的使用原则,氢氧化钠固体具有腐蚀性,应放在玻璃器皿中称量,图示操作错误,不符合题意;
B、量取液体读数时,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,图示操作错误,不符合题意;
C、溶解应在烧杯中进行,用玻璃棒搅拌,加速溶解,图示操作正确,符合题意;
D、配制好的氢氧化钠溶液应保存在细口瓶中,标签中填上相应的内容是溶液的名称、溶质质量分数,图示操作错误,不符合题意。
故选:C。
5.B
【详解】用溶质质量分数为36%的浓盐酸配制一定浓度的稀盐酸的步骤为计算、量取、混匀、装瓶等,量取浓盐酸和水时用到量筒和胶头滴管,混匀时用到烧杯、玻璃棒,装瓶时需要细口瓶,用不到漏斗,故选B。
6.A
【详解】A、该溶液是氯化钾溶液,溶质是氯化钾,溶剂是水,无法确定该溶液中溶剂水的质量,说法错误,符合题意;
B、标签上注明的是溶液名称和溶质质量分数,该溶液的溶质质量分数为6%,说法正确,不符合题意;
C、配制100g该溶液需要氯化钾的质量为100g×6%=6g,说法正确,不符合题意;
D、溶液具有均一性,该溶液取出部分,溶质质量分数还是6%,说法正确,不符合题意;
故选A。
7.D
【详解】A、硫酸铜溶液呈蓝色,氯化亚铁溶液呈浅绿色,溶液不一定是无色的。此选项正确。
B、氯化钠溶于水后会解离出自由移动的钠离子和氯离子。此选项正确。
C、溶液由溶质和溶剂组成,属于混合物。此选项正确。
D、分子之间有间隔,溶解过程中,构成溶质的微观粒子不断运动到溶剂分子之间的间隔当中,溶液体积通常不等于溶质与溶剂体积之和。此选项错误。
故选D。
8.D
【详解】A、相同温度下,同种溶质的饱和溶液的溶质质量分数一定比不饱和溶液的溶质质量分数大,温度未知、溶质种类未知,无法比较,故选项不符合题意;
B、描述物质的溶解度时,应指明温度,故选项不符合题意;
C、析出晶体后的溶液是饱和溶液,故选项不符合题意;
D、在一定温度下,搅拌只能加快溶解速率,不能改变硝酸钾的溶解度,故选项符合题意;
故选:D。
9.B
【详解】A、氯化钠的质量为100g×10%=10g,故A正确;
B、量筒仅用于量取液体,溶解应在烧杯中进行,不能将固体直接倒入量筒,故B错误;
C、玻璃棒搅拌可加速溶解,故C正确;
D、溶液具有均一性,洒出液体不影响溶质质量分数,故D正确。
故选B。
10.A
【分析】溶液是均一、稳定的混合物。
【详解】A、牛奶是乳浊液,不均一,静置后分层,不属于溶液;
B、糖水是糖溶于水形成的,是均一、稳定的混合物,属于溶液;
C、碘酒是碘溶于酒精形成的溶液,是均一、稳定的混合物,属于溶液;
D、白醋是醋酸溶于水形成的溶液,是均一、稳定的混合物,属于溶液;
故选:A。
11.(1)Na+
(2)均一
(3) ACDB 量取水时仰视读数
【详解】(1)氯化钠是由钠离子和氯离子构成,则其中的阳离子是钠离子,离子符号为:Na+;
(2)溶液具有均一性,因此科学家从海水中取样,根据样品中氯化钠和海水的质量比,进而计算出海水中大致的含盐量,故填:均一;
(3)①配制100g20%的食盐水,首先计算出所需氯化钠质量,用天平称量出氯化钠质量,然后放入到烧杯中,加水溶解,玻璃棒不断搅拌,使溶液混合均匀即可,则配制该溶液的正确操作顺序是:ACDB;
②用量筒量取水时仰视读数,造成水偏多,造成配制溶液的溶质质量分数偏小。(或氯化钠中含有杂质,造成氯化钠质量偏小,造成配制溶液的溶质质量分数偏小等合理即可)
12.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)离子的表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个单位电荷时,1要省略,表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,故2个铵根离子表示为;
(2)氢氧化钠溶液中的微粒有钠离子、氢氧根离子和水分子,即;
(3)高锰酸钾中钾元素的化合价为+1、氧元素的化合价为-2,设锰元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故高锰酸钾中锰元素的化合价为+7,化合价的表示方法:确定出化学式中该元素的化合价,然后在该元素的正上方用数字和正负符号表示,正负符号在前,数字在后,数值为1时不能省略,故高锰酸钾中锰元素的化合价为+7表示为。
13.(1)添加C物质或恒温蒸发溶剂
(2)
(3)BC
(4)C>B>A
【详解】(1)由图知,C物质的溶解度随温度升高而降低,使接近饱和的C溶液变为饱和溶液的方法是:添加C物质或恒温蒸发溶剂或升高温度。
(2)由图知,t2℃时,A物质的溶解度为60g,则50g水中最多溶解30gA物质,所得溶液溶质与溶液质量比为。
(3) 由图可知,t2℃时,Q点在B、C两物质溶解度曲线的上方,在A物质溶解度曲线的下方,所以t2℃时,Q点代表A物质溶液处于不饱和状态,BC两物质的溶液处于饱和溶液。
(4)t2℃ 时,溶解度的关系为A>B>C,此时等质量的A、B、C饱和溶液中的溶质质量分数的关系为A>B>C,溶液中溶剂的质量A<B<C,降温过程中,溶剂质量不变,则t1℃ A、B、C溶液中溶剂质量的大小关系是C>B>A。
14. 每生理盐水中含有氯化钠 不能,因为用家用食盐配制的盐水含有杂质氯化钾
【详解】溶质质量分数表示 “溶质质量与溶液质量的比值”,则的含义是:每生理盐水中含有氯化钠;
配制生理盐水时,需计算水的质量:水的质量 = 溶液质量 - 氯化钠质量 =,水的密度为,则水的体积为,选择量筒应遵循 “大而近” 原则,故需选用的量筒。
家用食盐不能配制生理盐水,因为医用生理盐水要求成分仅为氯化钠,而家用食盐含氯化钾杂质,会引入其他成分,不符合生理盐水的纯度要求,因此不能用家用食盐配制。
故填:每生理盐水中含有氯化钠;;不能,因为用家用食盐配制的盐水含有杂质氯化钾。
15.(1)/碳酸氢钠
(2)相同条件下的溶解度最小
(3)17.6
【详解】(1)60℃时,碳酸氢钠的溶解度最小,所以等质量的三种固体恰好完全溶解,需要水的质量最大的是碳酸氢钠;
(2)相同条件下,溶解度小的物质先析出,所以碳酸氢钠固体首先从溶液中析出的原因是相同条件下碳酸氢钠的溶解度最小;
(3)已知60 g 溶液中含10 g NH4Cl,则水的质量为50 g,由溶解度可知,60 ℃时NH4Cl的最大溶解量约为55.2 g ,含有100g的水,故在50 g水中最多可溶解,现已含10 g,故还需加入NH4Cl的质量为:27.6g 10 g = 17.6 g 。
16.(1) AC
(2)将带火星的木条放在b端,若木条复燃,则氧气已集满
(3)气密性
(4)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热
(5) 密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧 红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色 6% 较多固体
【详解】(1)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,氧气密度略大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集,用排水法收集的气体较为纯净;用高锰酸钾制备较纯净的氧气,发生装置和收集装置的组合为AC,反应的化学方程式为;
(2)选用F装置收集氧气,氧气的密度大于空气,从a管通入,当b端有氧气逸出,说明氧气集满,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,检验其收集满的方法是将带火星的木条放在b管口,观察到木条复燃,说明氧气已经收集满;
(3)制取氧气时,为防止装置漏气影响实验效果,应先检查装置的气密性;
(4)装置G中铁丝在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体;
(5)①向盛有燃着的高低蜡烛的烧杯内倾倒二氧化碳,蜡烛由低到高依次熄灭,说明二氧化碳密度大于空气、既不燃烧也不支持燃烧;
②将铁丝插入硫酸铜溶液中,铁的活动性强于铜,故会观察到铁丝表面有有红色固体析出;
③3g氯化钠溶解在47mL的水中,形成溶液的溶质质量分数为:;
④粗盐提纯蒸发操作中,当蒸发皿内出现较大量的固体时停止加热;
17.(1) 长颈漏斗 锥形瓶
(2) D 氧气密度大于空气
(3) B
(4)解:设至少需要过氧化氢溶液的质量为。



答:至少需要272g过氧化氢溶液。
【详解】(1)由图可知,仪器a为长颈漏斗b为锥形瓶;
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为:;
氧气的密度比空气大,应选用向上排空气法收集,不能选用向下排空气法收集,故填:D,密度比空气大;
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故方程式为:;
该反应物为固体和液体,不需加热,选用固液常温型发生装置,故选B;
(4)见答案。
18.(1) 原因:装置未完全密闭,生成的气体(或水蒸气)逸出;改进方案:在密闭容器中进行实验
(2) 1.6 解:设生成的质量为x
解得
所得溶液质量为,
的质量分数 为。
答:所得溶液中的质量分数为20%。
【详解】(1)①根据复分解反应 “交换成分” 的规律,氢氧化钠与氯化铜反应生成氯化钠和氢氧化铜沉淀,化学方程式补充为。
②质量减少的原因:生成的氢氧化铜沉淀吸附水分或溶液中水分蒸发;
改进方案:在密闭容器(如带橡胶塞的装置)中进行实验,防止物质逸散或水分散失。
(2)①根据质量守恒定律,生成氧气的质量为反应前后的质量差为;
②过程见答案。
19.(1)大于
(2) Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 碳
(3)bd
(4)氧气、水
(5) 氢气或一氧化碳或甲烷或氨气等还原性气体 3Fe2O3+H22Fe3O4+H2O
(6)乳化
(7) 2FeSO4+4NaOH+H2O2=2FeOOH↓+2Na2SO4+2H2O 防止原料物H2O2受热分解,导致双氧水利用率下降(氢氧化氧铁在加热的条件下也会发生分解反应,影响产物的纯度和产率)
(8) +3 2:1
(9)46.4
(10)27:7/7:27
(11)51.2
【详解】(1)合金与其组分相比较,硬度更大,熔点更低,青铜为铜锡合金,所以青铜的硬度大于纯铜。
(2)①工业炼铁是用还原剂一氧化碳将铁从含铁的氧化物中还原出来,用磁铁矿炼铁,磁铁矿的主要成分为四氧化三铁,四氧化三铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
②生铁和熟铁都是铁合金,生铁的含碳量在2%~4.3%之间,熟铁是含碳量在0.1%以下的铁,二都的主要区别是含碳量不同,所以生铁经锻打成熟铁,主要是降低碳元素含量。
(3)a.在金属活动性顺序中,铜、金排在氢后面,不与稀盐酸反应,锌排在氢前面,能与稀酸反应生成氢气,假黄金为铜锌合金,所以鉴别真假“黄金碗”可用稀盐酸,滴加稀盐酸后,有气泡产生的为假黄金碗,故a选项正确;
b.在金属活动性顺序中,铜和金都排在锌的后面,都不与硫酸锌溶液反应,所以滴加硫酸锌溶液后,都没有明显现象,因此,不能用硫酸锌溶液来鉴别真假黄金碗,故b选项错误;
c.真金不怕火炼,金在高温加热的条件下也不与氧气反应,而铜和氧气在加热的条件下能与氧气反应生成黑色的氧化铜,所以可用火灼烧的方法来鉴别真假黄金碗,灼烧后不变色的是真黄金碗,变黑的是假黄金碗,故c选项正确;
d.金和铜锌合金的颜色是几乎一样的,通过观察颜色不能区分,故d选项是错误;
故选bd。
(4)铁生锈是一个缓慢氧化的过程中,铁锈的主要成分为氧化铁,铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。
(5)去除文物上铁锈的方法之一是将铁锈(主要成分Fe2O3)在一定温度下还原成致密的四氧化三铁,常见的具有还原性的物质为氢气、一氧化碳、碳,去除文物上的铁锈,所以不能用碳,因为不能保证固体碳不能和文物上的锈充分接触,不易操作;一氧化碳有毒,要考虑尾气处理,所以选用氢气作还原剂更合理,其反应的化学方程式为:。
(6)用洗涤剂除云油污属于乳化作用,洗涤剂能将油污乳化成细小的液滴,使其分散在水中,从而达到去除油污的目的。
(7)铁皮中主要成分为铁,与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,过滤后得到的滤液中一定含有的是硫酸亚铁,可能含有硫酸;沉铁后滤液中有硫酸钠,因此,沉铁的过程是硫酸亚铁、氢氧化钠、过氧化氢三种物质反应得到氢氧化氧铁、硫酸钠和水,反应的化学方程式为:
沉铁过程中用到了过氧化氢,过氧化氢在加热的条件下能较快的反应生成氧气和水,所以温度过高会使过氧化氢分解,降低反应物的利用率,同时可能导致生成的FeOOH发生分解,影响产物的纯度和产率。
(8)在FeOOH中,氧元素显-2价,氢元素显+1价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,可得:x + (-2) + (-2) + (+1) = 0,解得x = +3,即铁元素的化合价为+3价;
Fe3O4可表示为FeO Fe2O3,其中与的个数比为1:2。滤液①用于制备FeOOH(含),滤液②用于提供,根据铁元素守恒,滤液①中含的个数与滤液②中含的个数之比为2:1;由于滤液中的铁元素均来自硫酸亚铁,则滤液①、②的质量比为2:1。
(9)T1~T2℃下FeOOH分解为Fe2O3,根据质量守恒定律,可知另一种生成物为水,生成的水以气态物质的形式逸出了,所以固体减小的质量即为生成水的质量,因此生成水的质量为:。根据质量守恒定律,化学反应前后元素质量不变,氢氧化氧铁中氢元素的质量等于水中氢元素的质量,所以样品中氢氧化氧铁的质量为:,所以样品中Fe3O4质量为:。
(10)
结合上图,T3℃以上Fe2O3和CO开始反应,随温度的升高,Fe2O3依次生成Fe3O4、FeO、Fe,所以图中Q~P点为Fe2O3反应生成Fe3O4,P~O点为Fe3O4转化成FeO,O~M,为FeO转化成Fe的过程(M点可能还没有完全转化成Fe),所以N点物质为FeO、Fe的混合物。根据质量守恒定律,化学反应前后元素质量不变,在整个转化过程中,图中各点物质中所含有铁元素的质量是相等的。
Q点物质为Fe2O3和Fe3O4的混合物,其中Fe3O4质量为46.4g,氧化铁的质量为:,则该点混合物中铁元素的质量为:,因此N点混合物中铁元素的质量也为44.8g。
N点物质为FeO、Fe的混合物,设N中物质中FeO的质量为x,则Fe的质量为:54.4g-x,则有:
,解得:;
所以N点物质中Fe的质量为:;
N点中FeO和Fe的质量比为:;
故答案为:或。
(11)T3℃以上的过程为一氧化碳还原铁的氧化物生成CO2的过程。在整个还原过程中,装置C增加的质量即为铁的氧化物被还原的过程中产生的CO2的质量,即生成二氧化碳的质量为30.8g。根据质量守恒定律,最终生成CO2的质量等于参加反应的CO的质量与铁的氧化物失去的氧元素质量之和。因为一个一氧化碳分子得到一个氧原子后转化为一个二氧化碳分子,即每28份质量的CO得到16分质量的O后,生成44份质量的CO2,所以最终铁的氧化物失去氧元素的质量为:,T3℃时铁的氧化物的质量为62.4g,至M点后共失去氧元素质量为11.2g,所以。
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