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10.某同學設計實驗將Fe3O4和CuO組成的混合物X進行如圖所示的轉(zhuǎn)化(每一步均反應完全)
(1)寫出Fe3O4和鋁發(fā)生反應的化學方程式:3Fe3O4+8Al_9Fe+4Al2O3
(2)生成氣體B的離子方程式是:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO+3H2
(3)將固體D投入過量稀硫酸并充分反應后,過濾,再向濾液中加入雙氧水得黃色溶液,寫出加入雙氧水時溶液中發(fā)生反應的離子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(4)若已知固體X的質(zhì)量為8.0g,加入Al粉的質(zhì)量是2.7g,氣體B在標準狀況下的體積為336mL,則固體D的質(zhì)量為5.84g.

分析 Fe2O3、CuO和鋁在高溫下發(fā)生鋁熱反應生成鐵、銅和氧化鋁,故固體A可能為鐵、銅和氧化鋁的混合物,加入足量氫氧化鈉,有氣體產(chǎn)生,鐵、銅和氫氧化鈉不反應,故A中還有剩余鋁,故鋁熱反應中鋁過量,X全部被還原,鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和水,固體D為鐵和銅的混合物,在鐵和銅中加入過量稀硫酸,鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,銅不反應,生成的亞鐵離子具有還原性,可被過氧化氫氧化,根據(jù)數(shù)據(jù)利用原子守恒計算.

解答 解:Fe2O3、CuO和鋁在高溫下發(fā)生鋁熱反應生成鐵、銅和氧化鋁,故固體A可能為鐵、銅和氧化鋁的混合物,加入足量氫氧化鈉,有氣體產(chǎn)生,鐵、銅和氫氧化鈉不反應,故A中還有剩余鋁,故鋁熱反應中鋁過量,X全部被還原,鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和水,固體D為鐵和銅的混合物,在鐵和銅中加入過量稀硫酸,鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,銅不反應,生成的亞鐵離子具有還原性,可被過氧化氫氧化,
(1)Fe3O4和鋁發(fā)生反應的化學方程式為:3Fe3O4+8Al_9Fe+4Al2O3,
故答案為:3Fe3O4+8Al_9Fe+4Al2O3,
(2)根據(jù)以上分析,鋁熱反應中鋁過量,鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,反應的方程式為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO+3H2↑,
故答案為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO+3H2↑;
(3)固體D為鐵和銅的混合物,在鐵和銅中加入過量稀硫酸,鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,銅不反應,生成的亞鐵離子具有還原性,可被過氧化氫氧化,反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,
故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(4)氣體B為氫氣,在標準狀況下的體積為336mL,則物質(zhì)的量為:0.336L22.4L/mol=0.015mol,根據(jù)反應方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO+3H2↑可知,和氫氧化鈉反應的鋁為:0.01mol,參與鋁熱反應的鋁為:2.7g27g/mol-0.01mol=0.09mol,形成氧化鋁結(jié)合氧為:0.09mol×32=0.135mol,
由于氧化鋁中氧全來自X,則X中鐵和銅的質(zhì)量為:8.0g-0.135mol×16g/mol=5.84g,
故答案為:5.84.

點評 本題考查混合物反應的計算,題目難度較大,關(guān)鍵是根據(jù)和氫氧化鈉反應產(chǎn)生氣體,判斷鋁熱反應中鋁過量,計算D的質(zhì)量時,運用了原子守恒,避免了列方程組的繁瑣,試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力.

練習冊系列答案
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20.氯及其化合物在化學生活中有廣泛的應用.ClO2是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體,熔點:-59.0℃,沸點:11.0℃,其殺菌、漂白能力均優(yōu)于Cl2,ClO2易與堿反應.

(1)某實驗小組采用圖1實驗裝置制取氯氣,儀器A的名稱為分液漏斗,寫出利用該原理制備氯氣的化學方程式:KClO3+6HCl(濃)═3Cl2↑+KCl+3H2O.
(2)工業(yè)上可以用稍潮濕的KClO3與草酸(H2C2O4)在60℃時反應制取ClO2.某實驗小組用圖2所示裝置制取并收集ClO2,回答下列問題:
①為了保證實驗成功,對A裝置進行的反應條件控制方式是水浴加熱;
②B裝置要放置在冰水中,原因是使ClO2 冷凝,便于收集;
③從下圖中選出最佳尾氣吸收裝置B.

(3)亞氯酸鈉(NaClO2)主要用于棉紡、造紙業(yè)的漂白劑,也用于食品消毒、水處理等,可利用ClO2與H2O2在氫氧化鈉溶液中反應制得,此反應的氧化產(chǎn)物是O2.(寫化學式)
(4)亞氯酸(HClO2)和次氯酸(HClO)都是弱酸,且相同情況下HClO酸性更弱,簡述方案驗證該結(jié)論.實驗操作分別取等物質(zhì)的量濃度的亞氯酸和次氯酸溶液于兩個燒杯中,測其pH值,現(xiàn)象次氯酸溶液的pH比亞氯酸溶液的pH大.

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1.關(guān)于下列四個圖象的說法中正確的是(  )
A.圖①表示將SO2氣體通入溴水中溶液PH值隨SO2氣體變化關(guān)系
B.圖②表示反應N2(g)+3H2?g)2NH3(g)△H<0的平衡常數(shù)K隨溫度的變化
C.圖③中陰、陽兩極收集到的氣體體積之比一定為1:1
D.圖④中的△H1<△H2

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18.下列關(guān)于反應熱的說法正確的是( �。�
A.當△H為“-”時,表示該反應為吸熱反應
B.化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應的途徑無關(guān)
C.H2S的燃燒熱△H=-a kJ•mol-1,則表示H2S燃燒熱的熱化學方程式為2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(l)△H=-2a kJ•mol-1
D.反應熱的大小與反應物所具有的能量和生成物所具有的能量無關(guān)

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15.某化學興趣小組以木炭和濃硝酸為起始原料,探究一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉.設計裝置如下(忽略裝置中空氣的影響),請回答下列問題:

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②在酸性溶液中,NO2-可將MnO4-還原為Mn2+且無氣體生成.
③NO不與堿反應,可被酸性KMnO4溶液氧化為硝酸.
(1)組裝好儀器后,必須進行的一項操作是檢查裝置的氣密性.
(2)推測B中可以觀察到的主要現(xiàn)象是銅片逐漸溶解,溶液逐漸變藍,產(chǎn)生無色氣泡;C裝置的作用是除去NO中混有的CO2
(3)裝置D中除生成NaNO2外,還有另一種固態(tài)物質(zhì)Y,Y的化學式是NaOH.可以通過適當改進,不產(chǎn)生Y物質(zhì),請你提出改進方法:用裝有堿石灰的干燥管代替C裝置.
(4)在酸性溶液中,NO可將MnO還原為Mn2+.寫出有關(guān)反應的離子方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O.
(5)E裝置中試劑X可以是B.
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2.下列變化中,需加人適當?shù)难趸瘎┎拍芡瓿傻氖牵ā 。?table class="qanwser">A.Fe→FeCl2B.CuO→CuC.Cl2→HClD.SO3→H2SO4

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19.某氯化鉀樣品含少量的碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì),為了提純氯化鉀,先將樣品溶于適量的水中,充分攪拌后過濾,再將濾液按如圖所示步驟進行操作.下列說法正確的是(  )
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20.一定量Na202與一定量的C02反應后的固體物質(zhì)18.4g,恰好與400mL l mol•L-1的稀鹽酸完全反應,以下說法合理的是(NA表示阿伏伽德羅常數(shù))( �。�
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