分某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1.请回答 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

分某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：

另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1.请回答如下问题：
（1）画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______，写出气体甲的电子式_______。
（2）X的化学式是______，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。
（3）白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。
（4）一定条件下，气体甲鱼固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式_______，并设计实验方案验证该反应的产物_______。

答案

（1）

（2）CaFeC₂O₆(或CaCO₃·FeCO₃)；CaCO₃·FeCO₃△CaO+FeO+2CO₂↑。
（3）4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O===4Fe(OH)₃
（4）3FeO+CO₂===Fe₃O₄+CO检验方法：Fe₂O₃：将固体加入盐酸溶解，再滴入KSCN溶液，溶液呈血红色；CuO：将固体加入盐酸溶解，再滴入氨水溶液，溶液出现蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解，生成深蓝色溶液。

解析

试题分析：白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀说明白色沉淀2是Fe(OH)₂。溶液1中通入甲气体，有白色沉淀1，再通入甲气体(注意：水存在时)又溶解，甲气体是弱酸性气体，根据X与固体1的质量确定是CO₂。

核心考点

试题【分某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1.请回答】；主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]

举一反三

绿矾(FeSO₄·7H₂O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品，产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH，与水中悬浮物有机结合，并加速沉淀，主要应用于水质净化和工业废水处理，同时具有***菌作用。
（1）98% 1.84 g/cm³的浓硫酸在稀释过程中，密度下降，当稀释至50%时，密度为1.4g/cm³，50%的硫酸物质的量浓度为            (保留两位小数)，50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合，混合酸的浓度为          (填>、<、=")40%" 。
（2）实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO₃20克)配制稀硫酸，若用SO₃·nH₂O表示20%的发烟硫酸，则n=____________(保留两位小数)。
（3）绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取7.32克晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl₂溶液，过滤得沉淀9.32克；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe²^＋完全氧化，推测晶体的化学式为                     。
（4）硫酸亚铁铵［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗称莫尔盐)，较绿矾稳定，在分析化学中常用来配制Fe²⁺的标准溶液，用此Fe²⁺的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu₂S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理，发生反应如下：
10NO₃^-＋3Cu₂S＋16H^＋=6Cu²^＋＋10NO↑＋3SO₄^2-＋8H₂O
8NO₃^-＋3CuS＋8H^＋=3Cu²^＋＋3 SO₄^2-＋8NO↑+ 4H₂O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。
已知：NO₃^-＋3Fe²^＋＋4H^＋= NO↑＋3Fe³⁺＋2H₂O
① V值范围                       ；
② 若V=48，试计算混合物中CuS的质量分数          (保留两位小数)。

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100毫升含HNO₃、H₂SO₄的稀溶液中，加入9．6克铜充分反应，铜全溶，产生2.24升NO（标准状况）。同体积的混合酸恰好与250毫升2mol/L的NaOH完全中和。
计算原混合酸中HNO₃的物质的量浓度的取值范围_________________________
H₂SO₄的物质的量浓度的取值范围_______________________。

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下列有关物质性质和应用都正确的是(　　)

A．氢氟酸具有强酸性，可用于雕刻玻璃

B．氨气显碱性，可用P₂O₅或无水CaCl₂干燥

C．MgO、Al₂O₃熔点高，它们都可用于制作耐火材料

D．铜的活动性比铁弱，可在海轮外壳装铜块减缓海轮腐蚀

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（16分）某研究小组为了探究“铁与水蒸气”的反应的产物，进行了下列实验：用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒高温下不与水和铁反应）．

（1）如何检查该装置的气密性：
（2）写出铁与水蒸气反应的化学方程式
（3）验证固体产物中铁元素的价态
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；1mol/L CuSO₄、3mol/L H₂SO₄、3mol/L HNO₃、30%H₂O₂、0.01mol/L KMnO₄、20%KSCN、蒸馏水。
在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

	实验步骤	预期现象与结论
步骤1	取反应后干燥的固体ag于试管中，加入足量的1mol/L CuSO₄溶液，充分振荡，经固液分离、洗涤后，再向固体中滴加足量的，振荡溶解，过滤后将滤液配成250mL溶液，待用。
步骤2	取少量步骤1中滤液于试管中，
步骤3	取少量步骤1中滤液于试管中，

步骤1中加入足量1mol/L CuSO₄溶液的作用是。
（4）固体产物中铁元素的质量分数的测定可采用下图的流程

其中步骤①是向溶液中加入锌粉至黄色刚好消失；步骤②用0.010 mol/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液平均为v mL。（已知5Fe²^＋＋MnO₄^－＋8H^＋==5Fe³^＋＋Mn²^＋＋4H₂O）
其中加入锌粉的目的是____ ____。
实验测得ag样品中固体产物铁元素的质量分数为____　　　 __ _(只列计算表达式)。

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（15分）Fe₂O₃俗称氧化铁红，常用作油漆着色剂。工业以煤矸石（主要成分：SiO₂ 49.5%；Fe₂O₃ 20.6%；Al₂O₃18.9%，以及MgO、FeO等其他杂质）制备并研究氧化铁红的应用。
（一）制备氧化铁红
1．预处理：将煤矸石粉碎，在350℃下焙烧2小时。
2．加酸溶解：将预处理后的煤矸石溶于质量分数为15%过量的硫酸溶液中，过滤。在滤液中加入的H₂O₂。
3．调节pH：在上述滤液中加1mol/LNaOH溶液调节溶液的pH，再过滤，得到滤渣。
4．产品处理：将滤渣进行水洗、烘干、煅烧、研磨、过筛得产品。
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表

沉淀物	Fe(OH)₃	Al(OH)₃	Fe(OH)₂	Mg(OH)₂
开始沉淀	1.3	3.3	7.5	10.3
完全沉淀	2.8	5.2	9.7	12.2

请回答下列问题：
（1）预处理时，将煤矸石焙烧2小时的目的是                      。
（2）酸浸操作中，过量H₂SO₄的作用是                          。
在实验室中进行该操作时，用到玻璃仪器有      、     。
（3）用NaOH溶液调节pH的最佳范围是      。若从第二次过滤的滤液中获取较纯净的硫酸镁晶体，应补充的操作是                          、洗涤后，干燥即得。
（4）产品处理时，对滤渣水洗的操作是                         。
（二）分析与讨论：

（5）产品处理时，煅烧温度对产品的纯度有很大影响。已知温度对产物纯度的影响如图1所示，则煅烧时温度最好控制在 ℃。
（6）吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标。吸油量大，说明氧化铁红表面积较大，则用在油漆中会造成油漆假稠，影响质量。不同浓度的两种碱溶液对产物吸油量影响如图2所示，则上述生产中在调节溶液pH时，选用NaOH溶液而不选用氨水的原因是。

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