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合适。 【解析】 设固体混合物中 Na2CO3、NaHCO3 的
11.(1)H2O 物质的量分别为x、y。
(2)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O △2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)先产生无色气体和白色沉淀,后白色沉淀逐
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
渐消失
2NaHCO3 ~ CaCO3
得到2e-
↓ 2mol 100g
(4)2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ y 2.0g
↑
失去2e- y=0.04mol,
【解 析】 C、F、I分 别 为 O2、H2、Cl2,D 为 y 2.24L由C元素守恒可得x+ = -1,
NaOH,G为 HCl,H为NaCl,J为NaClO。 2 22.4L·mol
12.(1)稀盐酸 CaCO +2H+ Ca2++CO ↑ x=0.08mol,3 2
+HO m(NaHCO3)=84g·mol
-1×0.04mol=3.36g,
2
() m(Na -12 2CO3)=106g·mol ×0.08mol=8.48g。仪器 加入的试剂 加入该试剂的目的
B 吸收 HCl气体 专题18 几种重要的金属
C 浓 H2SO4 干燥CO2 气体 十年高考母题原型训练
D Na2O2
E 防止水蒸气进入Na2O2中 A组
G 饱和NaHCO3 溶液 题源1
(3)CO2 用燃着的木条伸入试管F中,木条熄 1.(1)B (2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁
灭(证明CO2 不与Na2O2 反应) (3)氨水 坩埚 (4)除去 HCl 吸收水蒸气 碱石
(4)B (5)固体由浅黄色变为白色 灰(或NaOH与CaO混合物)
【解析】 “目的决定过程”,要特别注意实验目 【解析】 (1)因为使 Mg2+、Al3+ 同时生成沉淀,
的,由此来确定反应原理、装置、操作及注意事项。本 则先加入氨水。(2)依据过滤时漏斗的使用原则,过
题需注意的是在实验(一)中,不能用排空气法收集 滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否
CO2,因为会混入 O2。由于CO2 可溶于水,故 G装 洗净可向洗涤液中加入氨水,观察是否有沉淀产生。
置中用饱和NaHCO3 溶液。而检验收集的气体时目 高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和 NaCl溶
的是证明无O2 而不是有CO2,所以不能用澄清石灰 液用于除去氯气中 HCl,F盛放为浓硫酸,防止水蒸
水而是用燃着的木条。 气进入E,用干燥管盛放碱石灰可以起到F和 G的
13.(1)保证反应速率,同时防止 NH4HCO3 分 作用。
解 水浴加热 (2)NaHCO3 的溶解度最小 烧杯、 2.D 【解析】 A项,明矾水解产生氢氧化铝胶
V -(V -V )
漏斗、玻璃棒 (3)106× 3 2 1 ×100% 体能吸附水中悬浮杂质,正确;B项,利用构成原电22400m 池,锌作负极被氧化,而铁被保护,正确;C项,利 用
【解析】 (3)盐酸浓度未知,该法测定原理是依 MgO熔点高耐高温,正确;D项,制取金属镁是用电
据反应生成的CO2 的量来计算 Na2CO3 的量,由于 解熔融的氯化镁,而不是氯化镁溶液,不正确。
加入的盐酸会排出烧瓶中原来气体,故实际产生CO2 3.D 【解析】 钾和钠性质非常活泼,在空气中
气体的体积为[V3-(V2-V1)]mL。 极易被氧化。铁在空气中易被氧化为疏松的氧化铁,
14.(1)
△
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 起不到保护金属的作用。金属铝的表面极易形成致
Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑ 密的氧化薄膜保护内层金属不被腐蚀,故选D。
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O 4.D 【解析】 设混合物中Cu为x mol,Mg为
(2)m(NaHCO3)=3.36g {64x+24y=1.52g x=0.02moly mol则 有 得: 故m(Na2CO3)=8.48g 98x+58y=2.54g {y=0.01mol
·58·
, 1120×10
-3L
A对 n混合 = / =0.05mol。设22.4L mol NO
为 题源2 2
1.(1)n(Cl)=0.0250L×0.40mol·L-1=
amol,N2O4为bmol,Mg→Mg2+ 转移电子0.02mol
0.010mol m(Fe)=0.54g-0.010mol×35.5g·
Cu→Cu2+转移电子0.04mol,则有
mol-1=0.19g n(Fe)=0.19g/56g· mol-1=
{a+b=0.05mol {a=0.04mol得 ,故C对,mHNO = 0.0034mol n(Fe)∶n(Cl)=0.0034∶0.010≈1∶3,a+2b=0.06mol b=0.01mol 3 x=3 (2)0.10 盐酸 氯气 (3)2Fe3++2I-
m 2Fe2++I2 (4)2Fe(OH)3+3ClO- +4OH-
50×1.4×63%=44.1g,则B对,
n M
cHNO3=V =V = 2FeO
2-
4 +5H2O+3Cl- FeO2-4 +3e-+4H2O
14mol/L,得到2.54g沉淀时,所需NaOH为0.02× Fe(OH)3+5OH
- 2FeO2-4 +8H2O +3Zn
n 2Fe(OH)3+3Zn(OH)
-
2+4OH
2+0.01×2=0.06mol,VNaOH= =0.06L,故D错。c 【解析】 (1)依据题中信息知n(Cl-)=n(OH-)即
5.A 【解析】 首先硝酸与金属铝反应不生成 可求出x=3。(2)根据化学基本知识。(3)依据Fe3+
氢气,根 据 生 成 物 的 化 学 式:Na[Al(OH)4]、 具有氧化性,I-具有还原性,两者发生氧化还原反应。
Al(SO )、AlCl,通过物料守恒可直接 判 断 出 等 量 (4)依据氧化还原反应配平,即可写出离子反应方程2 4 3 3
的铝消耗NaOH物质的量最少。 式正极反应为得电子反应,即发生还原反应,高铁酸
6.A 【解析】
3+
本题结合图考查 Mg、Al分别与 根被还原为Fe ,然后求出转移电子数,依据电荷守
稀硫酸反应的简单计算。溶液中发生的反应分别为 恒及 溶 液 显 碱 性,则 产 物 Fe3+ 与 OH- 结 合 生 成
- -
Mg+H2SO4 MgSO4+H2↑和2Al+3H2SO4 Fe(OH)3,又因为 负 极 反 应 式 为Zn-2e +2OH
Al2(SO4)3+3H2↑,由于最终产生的 H Zn(OH),结合得失电子守恒,正极反应+负极2 的体积 2
相同,则消耗 Mg和Al的物质的量之比为3∶2,质量 反应=总反应,即可得出正确答案。
之比为(24×3)∶(27×2)=4∶3,反应时间之比为 MnO22.(1)浓盐酸 四氧化三铁 (2)2H2O2
2∶3,则二者的反应速率之比为3∶2,二者的摩尔质 △
2H O+O ↑ KClO (3)MnO +4HCl(浓)
量之比为24∶27=8∶9。 2 2 3 2
() () () MnCl+Cl↑+2H O
(4)Fe KSCN溶液 出现
7.1CO2 2 钠和硅 3 Al3+ +3NH3·
2 2 2
血红色
H2O Al(OH)3↓+3NH+4 (4)Al(OH)3+ 【解析】 与 MnO2 有关且生成气体单质的反应
OH- AlO-2 +2H2O (5)Mg(OH)2
有制O2 和制Cl2 的反应,由B→E及D→G的反应可
(6)Mg3Al(OH)7CO3 推出B为 O2,D为Cl2,则 A为 H2O2 或 KClO3,若
【解析】 本题考查抗酸药成分的探究实验。(1) 反应在常温下进行 A为 H2O2,反应若需加热,则 A
Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,结合抗酸药的 为KClO3,C为浓 HCl,E为Fe3O4,G为FeCl3,F为
有效成分,知该气体为CO2。(2)根据Ⅰ知,X中一定 FeCl2,为防止FeCl2 溶液中Fe2+被氧化,需向其中加
不含Si,因为硅酸盐中加入过量盐酸,会产生硅酸沉 入还原性的Fe,检验Fe3+ 常用 KSCN溶液,Fe3+ 与
淀;根据Ⅱ知,X中一定不含Na,因为Na的焰色为黄 SCN-作用生成Fe(SCN)3 溶液,为红色。
色。(3)根据题给信息知Ⅲ中调节pH至5~6时生 3.B 【解析】 A.氧化铜变为铜,质量减小;B.
成的 白 色 沉 淀 为 Al(OH)3。(4)Ⅳ 中 加 入 过 量 过氧化钠变为碳酸钠,质量增加;C.氧化铁和铝反应
NaOH 溶 液,沉 淀 B 完 全 溶 解,离 子 方 程 式 为: 生成氧化铝和铁,都为固体,质量不变;D.锌变为铜,
Al(OH)3+OH- AlO-2 +2H2O。(5)Ⅴ中 加 入 质量减小;故选B。
NaOH 溶 液 调 节 pH 至 12,有 白 色 沉 淀 C,为 4.C 【解析】 本题考查铁的化学性质及化学
Mg(OH)2。(6)由 于 n(CO2)∶n[Al(OH)3]∶ 反应中的过量计算问题。在Fe2+ 和Fe3+ 中 加 入 铁
n[Mg(OH)2]=1∶1∶3,则CO2-3 、Al3+、Mg2+ 的物 粉,发生的反应为2Fe3++Fe 3Fe2+,根据题中提
质的量 之 比 为1∶1∶3,结 合 电 荷 守 恒,则 CO2-3 、 供的条件可知Fe过量,生成的Fe2+ 为0.3mol,所以
Al3+、Mg2+、OH-的物质的量之比为1∶1∶3∶7,故 溶液中总的Fe2+为0.4mol,得出Fe2+ 的浓度为0.8
X为 Mg3Al(OH)7CO3。 mol/L。
·59·
5.(1)①废铁屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氢 个电子分布在4个电子层上,每个电子层上的电子数
氧化钠 ⑤氢氧化钠 分别为2、8、8、2,故在元素周期表中的位置为第4周
(2)Fe+2H+ Fe2++H ↑,2Fe3+2 + Fe 期第ⅡA族。(2)最活泼的非金属元素是F,CaF2 为
3Fe2+,Cu2+ +Fe Cu+Fe2+,2Au3+ +3Fe 离 子 化 合 物 (离 子 晶 体 ),故 其 电 子 式 为
2Au+3Fe2+ 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+
; ,
2NO↑+4H O 因 为 SiF4 为 分 子 晶 体 故2
(3)Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的 CaF2 的沸点高于SiF4 的沸点。(3)钙线脱氧脱磷的
原料
化学反应为氧化还原反应,应用氧化还原反应的配平
【解析】 在解此题时宜采用逆向推断法,从题中
方法可配平给出的化学方程式;反应中P的化合价升
给出信息可知,首选分离的应是铁元素,所加最佳试
高为+5价,FeO中铁的化合价降低为0价,故P系
剂应是铁粉,E溶液含Fe2+,铁红成分为Fe2O3,可联 数为2,FeO系数为5,然后根据质量守恒即可配平化
△
想到2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,试剂⑤应为可溶 学方程式。(4)从“白色→灰绿色→红褐色”的特殊现
性碱(NaOH或氨水);当加入过量铁粉后,所得 A应 象可知金属 M为Fe;检验Fe3+的方法是用KSCN溶
为固体Fe、Cu、Au的混合物,此时,只需加入稀硫酸 液,现象为溶液变血红色。(5)钙线溶解于水发生两
(试剂②)后过滤可得Cu、Au混合物B,再加入稀硝 个反应:
酸(试剂③)可使Cu、Au分离,Cu(NO3)2 加可溶性 Ca+2H2O Ca(OH)2+H2↑
碱后过滤加热得CuO。 CaO+H2O Ca(OH)2
6.(1)将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热恢复 由第 一 个 化 学 方 程 式 可 知 n1 [Ca(OH)2]
原色(合理即可) (2)d→e→c→b 防止倒吸 吸收 =n(H2)=0.01mol。
多余的SO2 (3)铁屑 过滤 (4)将小片pH试纸 由第 二 个 化 学 方 程 式 可 知 n2 [Ca(OH)2]
放在点滴板(或表面皿)上,用玻璃棒蘸取少量待测液 =n(CaO)=1.6g×3.5%÷56g/mol=0.001mol。
点在试纸上,与标准比色卡对照 低(小) 故反应后溶液中n[Ca(OH)2]=n1[Ca(OH)2]
【解析】 (1)检验SO2 气体可选用品红试液、溴 +n2[Ca(OH)2]=0.011 mol,所 以 最 多 生 成 的
水或酸性 KMnO4 溶 液。(2)生 成 的SO2 先 通 过 C CaCO3质量为100g/mol×0.011mol=1.1g。
装置干燥,然后经B装置用排空气法收集,最后连接 8.(1)Ba(FeO2)2+8HNO3 Ba(NO3)2+
装置 D,显 然 装 置 D 作 安 全 瓶,防 倒 吸,而 E 中 2Fe(NO3)3+4H2O (2)防 止 反 应 速 率 过 快 浓
NaOH溶液用于吸收尾气。(3)根据聚铁的化学式可 HNO3 易挥发、分解(凡合理答案均可) (3)BaCO3
知铁元素的化合价为+3,由此可推知溶液X中主要 Fe3+、H+ (4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的
含Fe3+,因此在制绿矾时,应向溶液X中加入过量的 污染(凡合理答案均可)
铁屑,经过滤操作即得FeSO4 溶液。(4)若pH太小, 【解析】 本题主要考查钡泥的综合利用,意在考
酸性太强,则Fe3+不易沉淀生成聚铁,故铁的质量分 查元素化合物知识的综合运用。(1)Ba(FeO2)2 与
数偏小。 HNO3 反应的化学方程式为:Ba(FeO2)2+8HNO3
Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;(2)温度越高
() 反应速率越快
,故控制温度不超过70 ℃是为了防止
7.1 第4周期第ⅡA族
反应速率过快,且浓硝酸越浓越易分解,温度高既易
挥发,也易分解,故不用浓硝酸;(3)X既要能中和硝
酸,又不产生新杂质,故可用BaCO3;中和Ⅰ使溶液(2)
中的Fe3+ 形成Fe(OH)3 沉淀、H+ 浓度减小;(4)因
高温 为钡盐是重金属盐,有毒,故洗涤的目的是减少废渣
(3)2P+5FeO+3CaO Ca3(PO4)2+5Fe 中可溶性钡盐对环境的污染。
(4)Fe Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 题源
( 35)1.1
高温
【解析】 (1)Ca为第20号元素,原子核外的20 1.(1)2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2
·60·
高温
() 2.D 【解析】 钠在空气中燃烧产物为过氧化2FeS+3O2 2FeO+2SO2 FeSiO3 22Cu2S+
钠,呈黄色;金属铁为银白色,其在氧气中燃烧产物四
高温 高温
3O2 2Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S 6Cu+ 氧化三铁为黑色;酚酞溶液、溶有SO2 的酚酞溶液均
SO 2+ -2↑ (3)c Cu +2e Cu Au、Ag以单质 为无色。
的形式沉积在c(阳极)下方,Fe以Fe2+ 的形式进入 3.B
电解液中 4.C 【解析】 铝热反应需在高温下,故 Mg、
【解析】 (1)此题为信息给予题,题干中提到黄 KClO3 的作用为提供反应所需的温度,若用玻璃漏
铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物;低价 斗会炸裂。
铜为“+1”价,Fe为“+2”价,故生成Cu2S和FeS;部 5.C
分FeS转变成低价氧化物即为FeO和SO2;根据元 6.AD
素守恒硅以盐的形式存在,故为FeSiO3。(2)这一问 7.B 【解析】 A.甲为单质,既能与盐酸反应又
仍然根据题干信息,写出对应反应物与对应产物之
能与NaOH溶液反应,则甲为 Al,乙为氧气,二者反
后,根据化合价升降法配平即可。(3)电解精炼铜,粗
应生成丙为氧化铝,属于两性氧化物,故 A正确;B.
铜应与电源正极相连作阳极参加反应而溶解,故为
甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质,则甲
“c”。d与电源负极相连作阴极,看溶液中的阳离子,
为Na,乙为氧气,二 者 反 应 生 成 的 丙 可 能 为 Na2O2
Cu2+参加反应得电子,得到Cu,即:Cu2+ +2e-
或Na2O,故B错误;C.丙、丁混合产生白烟,且丙为Cu,Au、Ag不反应,以单质形式存在于阳极泥中,Fe
2+ 18电子 分 子,丁 为10电 子 分 子,则 丙 为 HCl,丁 为与Cu 反应生成Fe2+,故以Fe2+形式存在。
,若乙为氯气,其水溶液中含有 ,具有漂白
2.(1)SO2 H NH3 HClO2SO4 Cu2O (2)粗铜 精铜
△ 作用,故C正确;D.若甲、丙、戊含有同一种元素,当
CuSO4 溶液 (3)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ 甲为S,乙为氧气,丙为二氧化硫,丁为 HClO等具有
SO2↑+2H2O (4)23.8mol-1·L 减小 降低 强氧化性的物质,戊为硫酸,则含S元素的化合价由
减小 低到高的顺序为甲<丙<戊,故D正确。
【解析】 由G为砖红色沉淀可知G为Cu2O,则 8.D
O2 O2 H2O
单质C为Cu,A →B →D →E,属于“氧氧水”结 9.C 【解析】 B项:因还原性I->Fe2+,故Br2
构,可推知B为SO2,D为SO3,E为 H2SO4,由反应 应优先氧化I-,A、D项电荷不守恒。
②可推出F为CuSO4,电解精炼铜时,粗铜作阳极, 10.D 【解析】 在 含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、
精铜作阴极,电解液为含有Cu2+的盐溶液。 HNO3 的溶液中加 入 铁 粉,Fe先 与 HNO3 反 应,依
反应①: 2SO2+O2 2SO3 次再与Fe(NO3)3、Cu(NO3)2 反应。根据下列反应
起 0.23 0.11 方程式:Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+2H2O+NO↑,
转 0.12 0.06 0.12 2Fe3++Fe 3Fe2+,Fe+Cu2+ Fe2++Cu,结合
平 0.11 0.05 0.12 图不难看出,当加入1molFe时,开始产生Fe2+,说
反应平衡时,三者 浓 度 分 别 为0.11mol·L-1, 明 HNO3 的物质的量为4mol;当加入2molFe时,
0.05mol·L-1,0.12mol·L-1, Fe2+的物质的量为3mol,说明原溶液中Fe3+ 的物质
c2(SO3)
故K= 的量为1mol;2( )· ( ) 当加入3molFe时,溶液中c c Fe
2+ 的物
SO2 O2
2+
(0.12mol·L-1)2
质的量为4mol,说明溶液中Cu 的物质的量为1
=(0.11mol·L-1)2·(0.05mol·L-1) mol,所以溶 液 中 三 种 物 质 的 物 质 的 量 浓 度 之 比 为
=23.8mol-1·L。 1∶1∶4。
··
再加入 O2 平衡向右移动,平 衡 时SO2 浓 度 减 11.(1)NaClO (2)H··Cl··
, ··小 O2 总物质的量增多,转化率降低,SO3 的体积分 电解
数也减小。 (3)2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH
氯碱工业
B组 (4)2Fe3++3ClO-+10OH- 2FeO2-4 +3Cl-
1.D +5H2O 本 身 被 还 原 成 Fe3+ 而 发 生 水 解 生 成
·61·
Fe(OH)3胶体,吸附水中杂质以达到净化水的目的 为了使Al充分反应且反应速率较快,NaOH溶液要
【解析】 F的水溶液具有杀菌消毒作用,不难推 过量,故V≥97mL。探究二:即使有酸雾,水蒸气从
出①为电解饱和食盐水。H中Fe、O的原子个数比 A中逸出也会溶在B中,不影响 H2 的体积,所以不
70 30
为Fe∶O= ∶ =2∶3,由此推知H为FeO ,所 需另加装置。探究三:(2)若用空气代替 O2,可能会56 16 2 3
有 Mg转化为 Mg3N2。实验拓展:首先要回忆 Mg、
以I为FeCl3。反应⑤的离子方程式的书写既要注意
Al及其化合物的性质,这是设计实验的基础,再考虑
得失电子数目守恒,又要注意电荷守恒。
实验的可行性,如数据是否容易测定等。
12.Ⅰ.DF Ⅱ.(1)C (2)CuO或Cu(OH)2 或
()过滤 漏斗 ()
( ) () 14.1 2 H2SO4
(3)AlO- +
CuCO3 或Cu2 OH 2CO3 过滤 3 电解池
2
CO2+2H2O Al(OH)3↓+HCO-3 (4)盛饱和
NaHCO3 溶液的洗气瓶 (5)c(Na+)>c(HCO-3 )>
c(OH-)>c(H+)>c(CO2-3 ) (6)D E (7)蒸发
浓缩
【解析】 (1)固体和液体的分离用过滤法;(3)根
据步骤Ⅰ加过量的氢氧化钠发生的反应进行解答;
(4)加入适量稀盐酸 (4)制得的CO2 气体中混有氯化氢气体,用饱和的碳
【解析】 Ⅰ.D项,NaOH固体溶解时会放出大 酸氢钠除去;(6)固体F为铜,根据铜、稀硫酸的性质
量的热,定容后再恢复至室温,溶液的体积会缩小,F 来判断反应的发生,并结合质量守恒定律写出该反应
中尖嘴气泡前无后有的结果是实际放出的碱液量比 的化学方程式。
读数大,在用标准液滴定时消耗的标准液偏多,导致 15.Ⅰ.(1)赶走溶液中溶解的过量氯气 (2)
测定结果偏高。Ⅱ.在含有Fe2+ 的CuCl 溶液中直 250mL容量瓶 (3)cd (4)70%2
接加入一种碱性物质来调节pH显然是不行的,因为 Ⅱ.(1)防止空气中的水蒸气和CO2 进入B中,
Cu2+比Fe2+更容易沉淀出来,所以必须将Fe2+ 转化 影响测定结果 (2)24%
成Fe3+,然后再调节pH,使溶液的pH达到3.2时即 △Ⅲ.6H2+Fe5O6 6H2O+5Fe
可将Fe3+全部除去,而此时Cu2+ 不沉淀,故 X应是 【解析】 Ⅰ.(1)向铁矿石中加入硫酸,反应生成
一种氧化剂,Y应用能够调节pH但又不能形成杂质 硫酸的铁盐溶液,还存在过量的硫酸溶液,加入过量
的一种物质。 的氯气,煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Cl2,
13.[探 究 一]2Al+2NaOH +2H2O 故答案为:赶走溶液中溶解的过量的Cl2;
2NaAlO2+3H2↑ (2)容 量 瓶 是 一 种 定 容 仪 器,若 是 稀 释 到250
(1)97 (2)偏高 mL,则采用的仪器有:烧杯、玻璃棒、胶 头 滴 管、250
[探究二](1)不需要 mL容量瓶,故答案为:250mL容量瓶;
(2)①调整量气管C的高度,使C中液面与B液 (3)滴定管用蒸馏水洗涤后必须用标准液润洗,
面相平 ②恢复到室温后再读数(或读数时保证视线 故a错误;滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化
与凹液面的最低点相平;检查装置的气密性;使合金 情况,故b错;锥形瓶 不 需 要 用 待 测 液 润 洗,故c正
完全溶解或加入足量盐酸,答案合理即可) 确;d正确,故选cd。
[探究三](1)灼烧后固体的质量 (2)是 (4)由于所取溶液(含Fe3+)的体积与消耗KI溶
足量盐酸
[实 验 拓 展 ]铝 镁 合 金 → 溶 液 液的体积相等,结合方程式可知,c(Fe3+)=c(KI)=
足量烧碱溶液 足量盐酸
( 0.5 mol
· L-1,所 以 铁 元 素 的 百 分 含 量 为:
→测定固体质量 或铝镁合金 →
/
足量氨水 0.5molL×0.25L×56g/mol
溶液 测定固体质量) 10 ×100%=70%
,故 答
→ g
【解析】 探究一:Al的质量最多为5.4g×97% 案为:70%。
=5.24g,由此算出最多用去NaOH溶液的体积。但 Ⅱ.(1)该实验中,氢气和氧化铁反应生成金属铁
·62·
和水,根据固体质量的变化来计算铁的含量,B处的 学化学知识,高温下与碳反应生成单质硅的只有二氧
干燥管作用是吸收产生的水蒸气,所以C装置要防 化硅,因此可确定B为SiO2,依 据 框 图 可 确 定C为
止空气中的水蒸气和CO2 进入B中,影响测定结果, CaSiO3,D为Na2SiO3,E为CO。
故答案为:防止空气中的水蒸气和CO2 进入B中,影 5.(
1357K
1)①SiHCl3+H2 Si↓+3HCl
响测定结果;(2)测的反应后装置B增重1.35g,根据 ②SiHCl3+3H2O H2SiO3↓+3HCl↑+
反应的实质,增加的是氧元素的质量,所以氧元素的
H2↑ 氧气与氢气混合,可能引起爆炸(或氧气可能
1.35
×16 会氧化SiHCl3)18
质 量 分 数 是:
5.0 ×100% =24%
,故 答 案 (2)BC
为:24%。 (3)现象:试管中有白色胶状沉淀生成,并且有刺
激性气体生成;解释:Na2SiO3 和 NH4Cl均能够水
专题19 碳、硅及其化合物 解,二 者 相 互 促 进,Na2SiO3 水 解 生 成 H2SiO3,
十年高考母题原型训练 NH4Cl水解产生NH3
【解析】 (1)①生成产物为Si和 HCl;②分析化
A组 +4-1 -1 +4 -1合价;SiHCl3+H2O →H2SiO3+HCl+H2;H2
题源1 还原SiHCl3 过程中若混入O2,因发生反应2H2+O2
高温
1.C 【解析】 水晶的成分是SiO2,不属于硅酸 2H2O可能引发爆炸,且氧气亦会氧化SiHCl3。
盐,②错;光 导 纤 维 的 成 分 是 SiO2,③错;故 C 项 (2)生产水泥时发生了复杂的物理、化学变化,A项
正确。 错;普通玻璃的熔点较低,D项错;盐酸与硅不反应,E
2.B 【解析】 A.晶体硅能导电,可用于制作半 项错。(3)混合后因发生双水解会有沉淀(H2SiO3)
导体材料,与熔点高硬度大无关;C.漂白粉具有强氧 生成,并有刺激性气体(NH3)产生。
化性,可用于漂白纸张,与稳定性无关;D.氧化铁是 题源2
红棕色粉末,可用于制作红色涂料,与能否与酸反应 1.B 【解析】 Mg在空气中燃烧生成 MgO,而
无关。 Na燃烧生成Na2O2;乙烯和丙烯是同系物,都能使酸
3.A 【解析】 性高锰酸钾溶液褪色;CO2 与SiO2 化学性质相似,但
选项 分析 结论 由于晶体类型不同,所以物理性质上有很大差异;金
刚石与
A SiO 常用作光导材料 正确 C60
晶体类型不同,前者是原子晶体,有很高的
2
硬度和熔沸点,后者是分子晶体,其硬度、熔沸点都不
B 不用盐酸,而用氢氟酸 错误
会高。
水晶的主要成分是SiO2,瓷盘的 点燃
C 错误 2.B 【解析】 C+O2 CO2,含碳量90%、
主要成分是硅酸盐
10×90%
10kg的木炭完全燃烧产生的CO2 质量为
D 发生的反应均是氧化还原反应 错误 12
×44=33(kg)。
3.A 【解析】 A.利用活性炭的吸附作用,属
4.(1) +4价 于物理变化;B.油脂在碱性条件下发生水解反应,属
于化学变化;C.高锰酸钾能够将催熟水果的乙烯氧
化,属于化学变化;D.硅胶具有吸水性,可防止食品
高温
(2)SiO2 原子晶体 SiO2+2C Si+2CO↑ 受潮,属于物理变化,铁粉可防止食品氧化,属于化学
(3)CaSiO3 Na2SiO3 变化。
【解析】 根据题意,A为地壳中含量仅次于氧的 4.(1)CaC2 CaO CO2 Ca(OH)2 C2H2
非金属元素的单质,可确定A为硅,分析框图结合中 (2)Ca(OH)2+2CO2 Ca(HCO3)2
·63·专题18 几种重要的金属
考纲·题型解读
1.以选择题考查 Mg、Al的主要性质和应用,以及合金的概念。
2.以选择题、推断题考查“铝三角”。
3.选择题 、推断题考查Fe3+的氧化性的应用,根据Fe(OH)3 颜色推断等。实验题中涉及Fe2+、Fe3+的检验以及Fe(OH)2
制备的注意事项等。
4.了解铜及其重要化合物的主要性质及应用。
5.了解金属的通性,金属冶炼的一般原理;金属的回收和资源保护。
题源1 镁、铝及其化合物 特别提醒:(1)镁、铝都是较活泼的金属,也都具有抗腐蚀
的性能,常温下能与氧气反应生成一层致密而坚固的氧化
解题模型1.1 物薄膜而阻止金属的继续氧化(同时使金属失去光泽)。
() , ,
镁、铝的性质 2 铝与强碱溶液的反应中 水作氧化剂 标示电子转
:
1. 移时应写为镁和铝的物理性质
2Al+2NaOH+6H2O 2NaAlO2+3H2↑+4H2O
颜色和 密度/ 导电、 ↑
单质 硬度 熔点/ 沸点/
· -3 ℃ ℃状态 g cm 导热性 6e
-
(3)铝热反应是指工业上用铝粉来还原一些金属氧化
镁 银白色 很软 1.738 645 1090 良 物,得到金属单质(Fe、V、Cr、Mn等)的一类反应,其反应原
铝 固体 较软 2.70 660.4 2467 良 理是利用了铝的还原反应放出的热量。其实验装置及注
2.镁和铝的化学性质 意问题如下:
镁 铝 ①铝 与 氧 化 铁 的 反 应
, 、
点燃 中 镁条 氯酸钾起引燃剂的
2Mg+O2 2MgO △
( 4Al+3O2 2Al2O3
作用;
与非金 发出耀眼白光) △
属反应 点燃 2Al+3Cl 2AlCl ②
滤 纸 要 用 水 润 湿,防
Mg+Cl
2 3
2 MgCl2 △ 止反应时放出大量的热把滤
点燃 2Al+3S
3M +N M N
Al2S3
g 2 g3 2 纸烧坏;
与沸水 △ 蒸发皿中要放一些细Mg+2H2O
③
Mg(OH)2+ 不反应
反应 H ↑ 沙,防止生成的铁使蒸发 皿2
炸裂;
Mg+2H+ Mg2++H2↑ 2Al+6H+ 2Al3+
与酸 与稀 HNO3 反应生成 +3H ( 、 ),2↑ ④用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属 如 MnCr等
反应 Mg(NO3)2、NOx (或 N2、在冷的浓 H2SO4 或浓 高温
如
NH 3MnO2+4Al 2Al2O3+3Mn
。
4NO3)、H2O HNO3 中钝化
点燃
与氧化 2Mg+CO2 2MgO+C 高温 [真题 ] ( ·上海)用一张已除去表面氧化膜的铝箔
( , 2Al+Fe2O3 2Fe
1 2019
物反应 剧烈燃烧 生成白色粉末和黑
) +AlO
(铝热反应) 紧紧包裹在试管外壁(如图所示),将试管浸入硝酸汞溶液中,片2 3
色固体
刻后取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水
Mg + 2NH+4 + 2H2O
与盐溶 Mg2+ +2(NH3 · H2O)+ 2Al + 3Hg2+ 柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是 ( )
液反应 H 3+2↑ 2Al +3Hg
Mg+Cu2+ Mg2++Cu
与强碱 2Al+2OH- +2H2O
不反应
反应 2AlO-2 +3H2↑
·158·
A.实验中发生的反应都是氧化还原反应 (2)加 入 双 氧 水 氧 化 硫 酸 亚 铁,发 生 的 化 学 方 程 式 为
B.铝是一种较活泼的金属 2FeSO4+H2O2+H2SO4 Fe2(SO4)3+2H2O。
C.铝与氧气反应放出大量的热量 (3)溶液中的亚铁离子被氧化后和氨水反应,调节pH值后
D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物 得到氢氧化铁沉淀。
[解析] 铝 箔 浸 入 Hg(NO3)2 溶 液 中 发 生 反 应:2Al+ (4)根据煅烧的化学方程式可得:D中排水法收集的气体为
3Hg2+ 2Al3++3Hg,置换出的 Hg附着在铝箔表面阻止了 CO,B中盛放的溶液是为了除掉二氧化硫气体,故选用高锰酸钾
致密氧化膜的形成,使Al能较容易与O2 反应生成Al2O3,且能 溶液,A中得到的淡黄色固体硫和氢氧化钠反应,离子方程式为
观察到生成的Al2O3 在铝箔表面呈“白毛”状。由于反应4Al+ △3S+6OH- 2S2-+SO2-3 +3H2O。
3O2 2Al2O3 是放热反应,所以试管内气体体积膨胀,使红墨 [答案] (1)MgCO +2H+3 Mg2++CO2↑+H2O
水柱右端上升。白毛的成分是Al2O3,D项错。 (2)2FeSO4+H2O2+H2SO4 Fe2(SO4)3+2H2O[答案] D (3)Fe(OH)
[ ] 3真题2 (2023·江苏)氧化镁在医药、建筑等行业应用广
△
泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁 (4)①CO ②d ③3S+6OH- 2S2-+SO2-3 +3H2O
矿(主要成分为 MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁
: 解题模型的实验流程如下 1.2
“铝三角”及其应用
1.“铝三角”是指 Al3+、Al(OH)3 和 AlO-2 相互转化
的三角关系,如图所示:
(1)MgCO3 与稀硫酸反应的离子方程式为 。
(2)加入 H2O2 氧化时,发生反应的化学方程式为
具体反应有:
。
() Al
(OH)+OH-
滤渣 的成分是 3 AlO
-+2H2O(强碱)
3 2 (填化学式)。 2
(4)煅烧过程存在以下反应: Al
(OH)3+3H+ Al3++3H2O(强酸)
800℃ Al
3++3OH- Al(OH)3↓(强碱、弱碱及水解显碱
2MgSO4+C 2MgO+2SO2↑+CO2↑ 性的盐)
800℃
MgSO4+C MgO+SO2↑+CO↑ AlO
-
2 +H++H2O Al(OH)3↓(强酸、弱酸及水
800℃ 解显酸性的盐)
MgSO4+3C MgO+S↑+3CO↑
。 AlO
-+4H+ Al3+2 +2H2O(强酸)利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集
Al3++4OH- AlO-2 +2H2O(强碱)
Al3++3AlO-2 +6H2O 4Al(OH)3↓
2.应用
(1)制取Al(OH)3
Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH+4
AlO-2 +CO2+2H2O Al(OH)3↓+HCO-3
(2)离子共存问题
①D中收集的气体可以是 (填化学式)。 Al3+与 HS-、S2-、AlO-、HCO-、CO2-2 3 3 因 相 互 促 进
②B中盛放的溶液可以是 (填字母)。
水解而不能大量共存;AlO- 与NH+、Al3+、Fe3+等也不能
a.NaOH溶液 溶液
2 4
b.Na2CO3
大量共存。
c.稀硝酸 d.KMnO4 溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的 NaOH溶液反应,产物中 [真题3] (2022·上海)甲、乙两烧杯中分别装有相同体
元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式: 积、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mL0.1mol·L-1
。 AlCl3 溶液,两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是( )
[知识点] 本题考查离子方程式的书写,氧化还原反应的 A.甲中沉淀一定比乙中的多
配平,物质制备的工艺流程及对流程的分析判断。 B.甲中沉淀可能比乙中的多
[解析] (1)碳酸镁与稀硫酸反应的离子方程式为 MgCO3 C.甲中沉淀一定比乙中的少
+2H+ Mg2++CO2↑+H2O。 D.甲中和乙中的沉淀可能一样多
·159·
[解析] 由于NH3·H2O为弱电解质,相同体积、相同pH
的氨水和 NaOH 溶液中,n(NH3·H2O)>n(NaOH),各加入
10mL0.1mol/LAlCl3 溶液,均有沉淀生成,说明n(NaOH)<
4n(AlCl3),因为当n(NaOH)≥4n(AlCl3)时,乙中无沉淀生成。
若n(NaOH)≤3n(AlCl3),则甲、乙中加入 AlCl3 溶液,Al3+ 全
部沉 淀,此 时 甲 中 沉 淀 量 等 于 乙 中 沉 淀 量,D 项 正 确;若
3n(AlCl3)A.a~b时沉淀的物质的量:Al(OH)3 比BaSO4 多
中生成的Al(OH)部分转化为 AlO-3 2 ,此时甲中沉淀量大于乙
B.c~d 时溶液中离子的物质的量:, 。 AlO
-
2 比Ba2+多中沉淀量 B项正确
C.a~d 时沉淀的物质的量:BaSO4 可能小于Al(OH)[ 3答案] BD D.d~e时溶液中离子的物质的量:Ba2+可能等于OH-
解题模型1.3 [解析] 向Al2(SO4)3 溶液中逐滴加入Ba(OH)2 发生的
反应如下:
镁、铝的氢氧化物的图的分析 Ob段:3Ba(OH)2+Al2(SO4)3 3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
bd 段:2Al(OH)3+Ba( )试剂及滴 OH 2 Ba(AlO2)2+4H2O,由
现象 反应离子方程式 图
加顺序 此可以看出在ab段沉淀的物质的量BaSO4 比 Al(OH)3 多,A
项错;cd 段溶液中 AlO- 比Ba2+2 多,B项正确;ad 段 Al(OH)3
的物质的量始终小于BaSO4 的物质的量,C项错;de 段因d 点
白色沉淀逐
向 AlCl3 溶 Al3++3OH- ( ),
渐 增 多,然 就已 存 在 了 可 溶 的 Ba AlO2 2 所 以 de 段 溶 液 中 溶 质 为
液 中 滴 加 Al(OH)3↓
后 逐 渐 减 Ba(AlO2)2和Ba(OH)2,D项正确。
NaOH溶液 Al(OH) -3 + OH
少,最 后 完 横 坐 标 表 示 加 入
- [答案]直至过量 BD
全溶解 AlO2 +2H2O 试剂量,纵 坐 标 表
示沉淀量 题源2 铁及其化合物
白色沉淀逐
向 NaAlO -2 , AlO2 +H2O+H
+ 解题模型2.1
渐 增 多 然
溶液中滴加 Al(OH)↓
后 逐 渐 减 3 铁及其化合物
盐 酸 直 至 Al(OH) +3H+
少, 最 后 3 横 坐 标 表 示 加 入
过量 3+ 1.在元素周期表中,铁位于第四周期第 族,铁的原
溶解 Al +3H2O
Ⅷ
试剂量,纵 坐 标 表
示沉淀量
子结构示意图为 ,在化学反应中能失去2个
开 始 无 沉 Al3+ +4OH-
向NaOH溶 淀,后 白 色 AlO-2 +2H2O
液 中 滴 加 沉淀逐渐增 或3个电子而呈现+2价、+3价。
3+ -
AlCl 溶 液 多,最 后 沉 Al + 3AlO2 +3
6H O 横 坐 标 表 示 加 入
铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝,居第四位。
直至过量 淀 量 保 持 2
4Al(OH)↓ 试剂量,纵 坐 标 表 2.铁的 化 学 性 质 比 较 活 泼,它 能 与 许 多 物 质 发 生不变 3
示沉淀量 反应。
点燃
开 始 无 沉 Fe与O- 2:3Fe+2O2 Fe3O4AlO +4H+
向盐酸中滴 淀, 2后 白 色 点燃
Al3++2H2O Fe与Cl2:2Fe+3Cl2 2FeCl
加 NaAlO 32 沉淀逐渐增 3+ -
溶 液 直 至 多,最 后 沉 Al + 3AlO2 + : △与
6H O 横 坐 标 表 示 加 入 Fe SFe+S FeS过量 淀 量 保 持 2
4Al(OH)3↓ 试剂量,纵 坐 标 表 Fe与FeCl3 溶液:Fe+2FeCl3 3FeCl2不变
示沉淀量 高温
Fe与水蒸气:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
开 始 无 沉 H++OH- HO 3.铁的氧化物比较2
向 盐 酸 和 淀,后 出 现
Mg2+ +2OH-、
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
MgCl2 白色沉淀并 Mg(OH)2↓ 俗名 ——— 铁红 磁性氧化铁
AlCl3 混 合 逐 渐 增 多,Al3++3OH-
溶液中滴加 然后逐渐减
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
Al(OH)3↓
NaOH溶液 少到某一固 横 坐 标 表 示 加 入 1Al(OH)+OH- 的+2价
,
铁的
直至过量 定值并保持
3 试剂量,纵 坐 标 表 3+2 +3
不变 AlO
-
2+2H2O 价态示沉淀量 2的
3 +3
价
水溶性 不溶 不溶 不溶
[真题4] (2018·上海)已知Ba(AlO2)2 可溶于水。下图 不稳 定,在 空 气
表示的是向Al2(SO4)3 溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液时,生成 里 加 热 迅 速 被
氧化:
沉淀物的物质的量y 与加入Ba(OH)2 的物质的量x 的关系。 稳定性 稳定 稳定△
下列有关叙述正确的是 ( ) 6FeO+O2
2Fe3O4
·160·
FeO + 6H+ FeO + 8H+ 原性,可 与 HNO3、KMnO4、Cl2 等 常 见 的 氧 化 性 微 粒
FeO+2H+ 2 3 3 4与非氧
2Fe3+ + Fe2++2Fe3+ 反应。化性酸 Fe2++H2O 3H
反应 2
O 碱 性 氧 +4H2O 复 杂 氧 2+ 3+
碱性氧化物 2.Fe 、Fe 的检验
化物 化物
Fe2+ Fe3+
3FeO+10HNO3 3Fe3O4+28HNO3
与氧化 (稀) (稀) 溶液的颜色 浅绿色 棕黄色
性酸 同上
3Fe(NO3)3+NO↑ 9Fe(NO3)3+NO↑
反应 加碱溶液 白色沉淀→灰绿色→红褐色 红褐色沉淀
+5H2O +14H2O
无明显现象,加氯水
高温时,都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,还原过 加KSCN溶液 溶液变红色
共性 后变(血)红色
程中铁的化合价逐渐降低,最终都生成铁
加苯酚溶液 无明显现象 紫色
4.铁的氢氧化物有Fe(OH)2、Fe(OH)3。
Fe(OH)2 是白色、难溶于水的固体,暴露在空气中会
[: ( ) ( )。 真题6
] (2022·四川)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资
发生反应 4FeOH 2+O2+2H2O 4FeOH 3
源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价
Fe(OH)3 呈 红 褐 色,难 溶 于 水,用 FeCl3 和 氨 水 制
为+4价)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下:
Fe(OH)3 的离 子 方 程 式 为 Fe3+ +3NH3 · H2O
Fe(OH)3↓+3NH+4 。
[真题5] (2022·上海)由5molFe2O3、4molFe3O4 和
3molFeO组成 的 混 合 物 中,加 入 纯 铁1 mol并 在 高 温 下 和
Fe2O3 反应。若 纯 铁 完 全 反 应,则 反 应 后 混 合 物 中 FeO 与
Fe2O3 的物质的量之比可能是 ( )
A.4∶3 B.3∶2 C.3∶1 D.2∶1 请回答下列问题:
[解析] 假设纯铁与Fe2O3 反应生成FeO,根据Fe2O3+ (1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是 。
高温
Fe 3FeO,则反应后n(FeO )=5-1=4(mol),n(FeO)= (2)向滤液Ⅰ中加入铁粉,发生反应的离子方程式为2 3
3+3=6(mol),n(FeO)∶n(Fe 。2O3)=6∶4=3∶2,B项正确;假
高温 (3)在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH
设纯 铁 与 Fe2O3 反 应 生 成 Fe3O4,根 据 4Fe2O3 +Fe 达0.5,钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶
3Fe3O4,则反 应 后n(Fe2O3)=5-1×4=1(mol),n(FeO)= 液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所
3mol,此时n(FeO)∶n(Fe2O3)=3∶1,C项正确。 学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用: 。
[答案] BC 过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是
充分利用滤液中的钛盐、
解题模型2.2
、 、 (填化学
式),减少废物排放。
铁及其化合物的转化规律 (4)A中用于生产红色颜料(Fe2O3),其方法是:将556akgA
1.“铁三角”的转化关系 (摩尔质量为278g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完
高温
(1)①FeO+H Fe+H O 全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中2 2
②Fe+2HCl FeCl+H ↑ 加入3336bkgA和112ckg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成2 2
③2FeCl+Cl 2FeCl 后,有大量Fe2O3 附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉2 2 3
④2FeCl+Fe 3FeCl 淀经高温灼烧得红色颜料
。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫
3 2
高温 酸铁,则理论上可生产红色颜料 kg。
⑤Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 [解析] 本题主要考查铁及其化合物的性质、盐类水解、化
点燃
⑥2Fe+3Cl 2FeCl 学计算等,意在考查考生的综合分析能力。2 3
(1)TiO2 为金属氧化物,溶解在硫酸中形成Ti(SO4)2。
(2)由铁钛矿渣中含有Fe2O3 可知滤液Ⅰ中含有Fe3+,加入铁
粉后,两者反应生成Fe2+。
(3)加水稀释、加热、降低溶液中的氢离子浓度都能促进Ti4+
的水解。滤液中的溶质硫酸亚铁、硫酸都可以循环利用。
要弄清两点:一是反应的条件和环境(否则记忆方程 (4)第一次加入FeSO4·7H2O后,SO2-4 转化为 Na2SO4;第
式无意义); 二次 加 入 FeSO 2-4·7H2O 和 铁 粉 充 分 反 应 后,SO4 转 化 为
二是要从氧化剂、还原剂强弱去考虑反应能否进行。 Fe2(SO4)3。根据铁元素守恒,设理论上可生产红色颜料xkg,则
(2)Fe3+具有氧化性,可与I-、S2-(H2S)、SO2-3 (SO2、 556a 3336b 112c 2 3336 x可列方程: + + - × b= ×2,解得x=
H 2+2SO3)等中学常见的还原性微粒反应。Fe 主要表现还 278 278 56 3 278 160
160a+320b+160c。
·161·
[答案] (1)TiO2+2H2SO4 Ti(SO4)2+2H2O或TiO2 (3)SO2 尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是
+H2SO4 TiOSO4+H2O ;处理该尾气可得到有价值的化学品,写出其中1种酸和1种
(2)Fe+2Fe3+ 3Fe2+,Fe+2H+ Fe2++H2↑ 盐的名称: 。
(3)加水促进钛盐水解,加热促进钛盐水解,降低 H+ 浓度促 (4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质,
进钛盐水解 H2O FeSO4 H2SO4 需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理:
(4)160a+320b+160c 。
题源3 铜及其化合物 (5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都
正确的是 (填字母)。
解题模型3.1 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
铜及其化合物 铜绿的主要成分是碱 可用稀盐酸除铜器表A 对;对;有式碳酸铜 面的铜绿 Ⅰ Ⅱ
1.合金
(1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属) 铜表面易形成致密的 铜 容 器 可 以 盛 放 浓
B Ⅰ对;Ⅱ对;有
熔合而成的具有金属特性的物质。 氧化膜 硫酸
(2)合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低。
铆在铜板上的铁钉在
(3)合金的硬度一般比各成分金属的硬度大,强度和机 C 铁比铜活泼 潮湿空气中不易生锈 Ⅰ对;Ⅱ对;有
械加工性能比其成分金属都要好。
2.铜及其化合物间的转化规律 蓝色硫酸铜晶体受热 硫酸铜溶液可用作游
D 转化为白色硫酸铜粉 泳池的消毒剂 Ⅰ
错;Ⅱ对;无
末是物理变化
[解析] (1)铜的质量百分含量:CuFeS2(34.8%) Cu5FeS4
(63.5%)、Cu2S(80%)、CuCO3·Cu(OH)2(57.6%)。
(2)Cu2O、Cu2S的Cu由+1价被还原为0价,作氧化剂;Cu2S
的S由-2价被氧化为+4价,作还原剂。
(3)处理SO2 尾气一般为循环制备硫酸,或用氨水吸收,最后
可得到(NH4)2SO4 等有价值的化学品。
(5)A项铜绿主要成分是Cu2(OH)2CO3,可视为Cu(OH)2·
CuCO3,所以铜绿能和盐酸反应,所以A项判断是正确的。B项,
铜表面生锈生成的是铜绿,不是致密的氧化物。铜和浓硫酸在温
度较高时能反应,不能用铜容器盛放浓 H2SO4,所以B项判断是
错误的。C项陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ中铁铜在潮湿的空气中能组成原
[真题7] (2021·广东)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有 电池,发生电化学腐蚀,所以C项的判断是错误的。D项,CuSO4
2+
Cu(OH)Cl覆盖在其表面。下面说法正确的是 ( ) ·5H2O受热失水是化学变化,因为Cu 是重金属离子,可使蛋2 3
A.锡青铜的熔点比纯铜高 白质变性,有杀菌能力,故能作游泳池的消毒剂,所以D项判断是
, 正确的。B.在自然环境中 锡青铜中的锡对铜起保护作用
[答案] (1)Cu2S (2)Cu2S和Cu2O
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 (3)形成酸雨,会对植物和建筑物等造成严重危害 硫酸、硫
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学 酸钠(合理即可)
反应过程 (4)以硫酸铜 硫酸溶液为电解液。电解时,粗铜(阳极)中的
[解析] A项:合金的熔点一般比任何一种成分的纯金属 铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液,不如铜活泼的金属沉
低;B项:Sn的活泼性比Cu强,发生电化学腐蚀时,Cu作正极被 入电解槽形成“阳极泥”;溶液中的Cu2+ 得到电子沉积在纯铜(阴
保护,D项:生成Cu2(OH)3Cl发生了化学反应。 极)上。
[ ] (5)答案 BC AD
[真题8] (2020·广东)铜在自然界存在于多种矿石中,如: 解题模型3.2
矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石 金属活动顺序表及其应用
主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2
金属活动
KCaNa MgAlZn FeSnPb H CuHgAg PtAu
请回答下列问题: 顺序
(1)上表所列铜化合物中,铜的质量百分含量最高的是
原子失电
。 由易到难,还原性由强到弱子能力
(2)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。该
阳离子得
高温 由难到易,氧化性由弱到强
工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO ↑,反 电子能力2
应的氧化剂是 。
·162·
(1)电解精炼银时,阴极反应式为 ;滤渣 A与稀
HNO3 反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色常温下能 常温下在
和O2 常温下易 被 氧 化 干燥空气 加热时能 不 能 被 的化学方程式为 。
反应 被氧化 (生 成 氧 中不易被 被氧化 氧化 (2)固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程
化膜) 氧化 中,需要控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的
() 反应的离子方程式为和H O 常温下置 加热或与H Og反
。
2 2
不能置换水中的氢
反应 换出氢 应置换出氢 (3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式: CuO+
高温
不 能 置 换 稀 酸 中 Al2O3 CuAlO2+ ↑。
能置换出酸中的氢,
剧烈反应 的氢 (4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上 废
Fe、
5.0kg
Al常 温 下 在 浓
和酸反应 置换出酸
HNO 、浓 HSO 料中的铜可完全转化为 molCuAlO2,至少需要1.0mol3 2 4
中的氢 与氧化性 只与王
中被“钝化” ·L-1的Al2(SO4)3 溶液 L。酸反应 水反应
(5)CuSO4 溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是
和碱反应 仅Al、Zn能跟强碱溶液反应生成 H2 、过滤、洗涤和干燥。
先与水 [解析] 电解精练银的阴极反应式 Ag++e- Ag,气体
和盐反应 前边的金属从盐溶液中置换出后边的金属
反应 变为红棕色的原因为NO与空气中O2 结合生成NO2。
(2)固体B煮沸前为 Al(OH)3 和Cu(OH)2 混合物,由于
电解法 加热分解
冶炼方法 ( ) 热还原法
(Zn~Cu)
K~Al 法(H 、 )
物理法
A Cu(OH)2 的分解温度为80℃,所以 为 ( ) 和g g B AlOH 3 CuO的混
合物。
(3)根据化合价升降变化配平,Al无变化,所以只能是氧元
[真题9] (2023·广东)银铜合金广泛用于航空工业。从
素升高。
切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下图:
() ,5000×63.5%4 根据铜元素守恒 64 =50.0mol
,由铝元素守
恒,得Al2(SO4)3 为25mol,所以Al2(SO4)3 溶液为25.0L。
[答案] (1)Ag++e- Ag 2NO+O2 2NO2
(2)Al(OH),CuO Al(OH)+OH- AlO-3 3 2 +2H2O (3)4
(注:Al(OH)3 和Cu(OH)2 开始分解的温度分别为450℃ 2 4 O2 (4)50.0 25.0 (5)蒸发浓缩,冷却结晶
和80℃)
(★代表高考出现的频次)
A组
、 ( ) (4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,题源1 镁 铝及其化合物 ★★★★★ 实验室可用下列装置制备。
1.(2023·山东)实验室采用 MgCl2、AlCl3 的混合溶液与过
量氨水反应制备 MgAl2O4,主要流程如下:
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是 。
(1)为使 Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加 F中试剂的作用是 。用一件仪器装填适当试剂后也可起
入 (填“A”或“B”),再滴加另一反应物。 到F和G的作用,所装填的试剂为 。
(2)如图所示,过滤操作中的一处错误是 2.(2021·江苏)化学在生产和日常生活中有着重要的应
。 用。下列说法不正确的是 ( )
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 A.明矾水解形成的 Al(OH)3 胶体能吸附水中悬浮物,可
。 用于水的净化
高 温 焙 烧 时,用 于 盛 放 固 体 的 仪 器 名 称 B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
是 。 C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D.电解 MgCl2 饱和溶液,可制得金属镁
·163·
3.(2023·北京)下列金属中,表面自然形成的氧化层能保 (6)若上述n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶1∶3,则X的化学式
护内层金属不被空气氧化的是 ( ) 是 。
A.K B.Na
题源 铁及其化合物( )
C.Fe D.Al 2 ★★★★
4.(2023·四川)1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为 1.(2023·新课标)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧
1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2 和N2O4 的 化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/L (1)要确定铁的某氯化物FeClx 的化学式,可用离子交换和滴
NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀,下列说法 定的方法。实验中称取0.54g的FeClx 样品,溶解后先进行阳离子
不正确的是 ( ) 交换预处理,再通过含有饱和 OH- 的阴离子交换柱,使Cl- 和
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1 OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol·L-1
B.该浓硝酸中 HNO3 的物质的量浓度是14.0mol/L 的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的
C.NO2 和N2O4 的混合气体中,NO2 的体积分数是80% 物质的量,并求出FeClx 中x 值。(列出计算过程)
D.得到2.54g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600mL
5.(2023·山东)足量下列物质与等质量的铝反应,放出氢
气且消耗溶质物质的量最少的是 ( )
A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 (2)现有一含有FeCl2 和FeCl3 的混合物样品,采用上述方
C.盐酸 D.稀硝酸 法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中FeCl3 的物质的量分
6.(2021·上海)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫 数为 。在实验室中,FeCl2 可用铁粉和 反应制
酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图所示。反应中 备,FeCl3 可用铁粉和 反应制备。
镁和铝的 ( ) (3)FeCl3 与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子
方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂
和高容量电池材料,FeCl3 与KClO在强碱性条件下反应可制取
K2FeO4,其反应的离子方程式为
;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
物质的量之比为
,该电
A. 3∶2
池总反应的离子方程式为
B.质量之比为3∶2
。
C.摩尔质量之比为2∶3
2.(2022·海南)A~G各物质间的关系如下图,其中B、D
D.反应速率之比为2∶3
为气态单质。
7.(2022·北京)由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药
MnO2 Fe C
的有效成分。甲同学欲探究X的组成。查阅资料: A →B →E →F和G的混合溶液
① 点燃
①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳 MnO2 Fe,△
酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、碱式碳酸镁铝。 C →D →G②△
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全;Mg2+在pH=8.8时开始沉 请回答下列问题:
淀,在pH=11.4时沉淀完全。 (1)物质C和E的名称分别为 、 ;
实验过程: (2)可选用不同的 A进行反应①,若能在常温下进行,其化
Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸,产生气体 A,得到无 学方程式为 ;
色溶液。 若只能在加热情况下进行,则反应物A应为 ;
Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄 (3)反应②的化学方程式为 ;
色火焰。 (4)新配制的F溶液应加入 以防止其转化为 G。
Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5~6,产生 检验G溶液中阳离子的常用试剂是 ,实验现象为 。
白色沉淀B,过滤。 3.(2023·新课标Ⅱ)下列反应中,反应后固体物质增重的是
Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液,沉淀全部溶解。 ( )
Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12, A.氢气通过灼热的CuO粉末
得到白色沉淀C。 B.二氧化碳通过Na2O2 粉末
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是 C.铝与Fe2O3 发生铝热反应
。 D.将锌粒投入Cu(NO3)2 溶液
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、 。 4.(2005·上海)某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2mol
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是 。 Fe3+,加入0.2mol铁粉,待Fe3+ 完全还原后,溶液中 Fe2+ 的物
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是 。 质的量浓度为(假设反应前后体积不变) ( )
(5)沉淀C的化学式是 。 A.0.4mol/L B.0.6mol/L
·164·
C.0.8mol/L D.1.0mol/L 意图为 。
5.(2020· 宁 夏)某厂的酸性工业废水中含有 一 定 量 的 (2)Ca与最活泼的非金属元素 A形成化合物D,D的电子
Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了下图中的工艺流程,利用 式为 ,D的沸点比A与Si形成的化合物E的
常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产 沸点 。
一定量的铁红和氧化铜。 (3)配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式:
高温
P+ FeO+ CaO Ca3(PO4)2+ Fe。
(4)将钙线试样溶于稀盐酸后,加入过量 NaOH溶液,生成
白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 M(OH)n,则
金属 M为 ;检验 Mn+ 的方法是 (用
填写下面空白。 离子方程式表示)。
() () ,1 图中标号处需加入的相应物质分别是① 、 5 取1.6g钙线试样 与水充分反应
,生成224mLH2(标
), ,
② 、③ 、④ 、⑤ ; 准标况 再向溶液中通入适量的CO2 最多能得到CaCO3
() 。2 写出①处发生反应的离子方程式: g
; 8.(2022· 江苏
)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含
写出③处发生反应的化学方程式: ; 有BaCO3
、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2 等]。某主要生产BaCl2、
(3)铁红的化学式为 ; BaCO3
、BaSO4 的化工厂利用钡泥制取Ba( )分别写出铁红和氧化铜在工 NO3 2,其部分工艺
:
业上的一种主要用途:铁红: ;氧化 流程如下
铜: 。
6.(2022· 山 东)聚 合 硫 酸 铁 又 称 聚 铁,化 学 式 为
[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,广泛用于污水处理。实验室利用硫
酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2 等)制备聚
铁和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下: (1)酸溶后溶液的pH=1,Ba(FeO2)2 与HNO3 反应的化学
方程为 。
(2)酸溶后通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝
酸,原因是 、 。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 (填化学式);
中和Ⅰ使溶液中 (填离子符号)的浓度减小(中和Ⅰ引
(1)验证固体 W焙烧后产生的气体含有SO2 的方法是 起的溶液体积变化可忽略)。
。 (4)上述流程中洗涤的目的是 。
(2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。装置 A
, , 题源3 铜及其化合物( )产生SO2 按气流方向连接各仪器接口 顺序为a→ → ★★★★★
f。装置D的作用是 ,装置 E中 NaOH 溶液的作用 1.(2023·新课标)由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精
是 。 铜的工艺流程示意图如下:
选矿 焙烧和除渣 还原
铜矿石 → 铜精矿砂 → 冰铜 → 粗铜
反射炉 转炉
精炼
→ 电解铜
电解槽
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃
左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分
Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学
方程式分别是 、
,反射炉内生成炉渣的主要成分是: 。
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量 ,充分反应 (2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含 Cu量为20%~
后,经 操作得到溶液 Y,再经浓缩、结晶等步骤得到 50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气
绿矾。
进行吹炼。冰铜中的 Cu2S被氧化为 Cu2O,生成的 Cu2O 与
(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测 Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的
定溶液pH的操作方法为 。 化学方程式分别是 、
若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏 。 。
7.(2022·重庆)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂, (3)粗铜的电解精炼如图所示,在粗铜的电解过程中,粗铜板
某钙线的 主 要 成 分 为 金 属 M 和 Ca,并 含 有3.5%(质 量 分
应是图中电极 (填图中的字母);在电极d上发生的电极
数)CaO。
反应式为 ;若粗铜中还含有 Au、Ag、Fe,它们在电解槽(1)Ca元素在周期表中的位置是 ,其原子结构示
中的存在形式和位置为 。
·165·
请回答下列问题:
(1)写 出 下 列 物 质 的 化 学 式:B 、E 、
G 。
(2)利用电解可提纯C物质,在该电解反应中阳极物质是
,阴极物质是 ,电解质溶液是 。
(3)反应②的化学方程式是 。
(4)将0.23molB和0.11mol氧气放入容积为1L的密闭
容器中,发生反应①,在一定温度下,反应达到平衡,得到( 0.122.2022·新课标)物质 A~G有下图所示转化关系(部分
molD,则反应的平衡常数、 )。 , K=
。若温度不变,再加
反应物 生成物没有列出 其中 A为某金属矿的主要成分 经
入0.50mol氧气后重新达到平衡,则B的平衡浓度。
(填
过一系列反应可得到B和C 单质C可与E的浓溶液发生反 “增大”、“不变”或“减小”),氧气的转化率
, 。
(填“升
应 G为砖红色沉淀
高”、“不变”或“降低”),D的体积分数 (填“增大”、
“不变”或“减小”)。
B组
(测试时间:60分钟 总分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分。) 反应
1.除去下列物质中的杂质(括号中为杂质)选用试剂正确的是 B.该装置中所用漏斗为玻璃漏斗
( ) C.要 检 验 熔 融 物 中 是 否 有 单 质 铝,可 以 将 熔 融 物 加 入
A.Fe2O3(Al2O3)用盐酸 NaOH溶液中,再观察溶液是否有气泡产生
B.Fe2O3(Al2O3)用氨水 D.加入氯酸钾的主要目的是氧化铝粉
C.Mg(Al)用纯碱溶液 5.现有铝和过氧化钠的固体混合物样品,加入稀盐酸使混
D.MgCl2(AlCl3)用氢氧化钠溶液和盐酸 合物完全溶解,所得溶液中c(Al3+)∶c(H+)∶c(Cl-)=1∶2
2.下列转化过程中,物质颜色变化对应正确的是 ( ) ∶8,则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为 ( )
A.金属钠在空气中燃烧:银白色→白色 A.3∶4 B.9∶32
B.纯铁丝在纯氧中燃烧:黑色→红色 C.9∶16 D.9∶8
C.加热溶有SO2 的酚酞溶液:无色→红色 6.某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol,
D.常温下NO接触空气:无色→红棕色 其中Cu的物质的量分数为a,将其全部投入50mLbmol·L-1
3.甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH 的氨水和 的硝酸溶液中,加热使其充分反应(假设 NO是唯一的还原产
NaOH溶液,各加入10mL0.1mol·L-1AlCl3 溶液,两烧杯中 物)。下列说法正确的是 ( )
都有沉淀生成。下列判断正确的是 ( ) A.若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属又开始
A.甲中沉淀一定比乙中的多 溶解
B.甲中沉淀可能比乙中的多 B.若金属全部溶解,则溶液中一定含有Fe3+
C.甲中沉淀一定比乙中的少 C.若金属全部溶解,且产生336mL气体(标准状况),则b
D.甲中和乙中的沉淀一样多 =0.3
4.铝热反应常用来焊接钢轨,下图为实验室进行铝热反应 D.当溶液中金属离子只有Fe3+、Cu2+时,a和b的关系为b
的装置。点燃镁条,反应过程中看到有熔融物落入蒸发皿的沙 ≥80y(1-a/3)
子中。则下列有关说法中正确的是 ( ) 7.甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物,其中甲、乙均为单
质,它们的转化关系如下图所示(某些条件和部分产物已略去)。
下列说法不正确的是 ( )
A.若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,则丙可能
铝热反应的实验装置 属于两性氧化物
A.铝热反应是放热反应,所以也可以不用点燃镁条而直接 B.若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质
,且戊
为碱,则丙只能为Na2O2
·166·
C.若丙、丁混合产生白烟,且丙为18电子分子,丁为10电 (Na2FeO4)被人们认为是一种“绿色环保高效”的净水剂,其原
子分子,则乙的水溶液可能具有漂白作用 因为:
D.若甲、丙、戊含有同一种元素,则三种物质中,该元素的化 a.Na2FeO4 具有强氧化性,可杀菌消毒
合价由低到高的顺序可能为:甲<丙<戊 b. 。
8.在FeCl3 和AlCl3 的混合液中先加入过量的KI溶液,再 12.(10分)Ⅰ.下列实验操作的结果偏高的是 。
加入足量的Na2S溶液,最后所得沉淀是 ( ) A.配制溶液时,容量瓶中原有少量蒸馏水
A.Fe(OH)3、Al(OH)3 B.Al2S3、I2 B.配制溶液操作中,转移溶解的溶液后,玻璃棒、烧杯未
C.Fe2S3、I2 D.FeS、Al(OH)3、S 洗涤
9.下列离子方程式书写正确的是 ( ) C.配制溶液时,定容时仰视观察液面
A.酸性FeSO4 溶液中加入 H2O2: D.用固体NaOH配制其溶液时,溶解后直接将溶液转移至
Fe2++2H2O2+4H+ Fe3++4H2O 容量瓶并定容
B.在碘化亚铁的溶液中加入少量稀溴水: E.用标准酸溶液滴定未知浓度的碱液时,酸式滴定管终点
2Fe2++Br2 2Fe3++2Br- 读数时俯视
C.铝与氢氧化钠溶液反应: F.用标准酸溶液滴定未知浓度的碱液时,用碱式滴定管量
2Al+2OH-+2H2O 2AlO-2 +3H2↑ 取碱液时尖嘴气泡前无后有
D.氢氧化亚铁在空气中被氧化: Ⅱ.氯化铜晶体中常含FeCl2 杂质,为制得纯净氯化铜晶体
4Fe2++O2+2H2O 4Fe3++OH- (CuCl2·2H2O),首先将其溶于稀盐酸中,然后按下面所示操作
10.某1L稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,若向其 步骤进行提纯。
中逐渐加入Fe粉,溶液中Fe2+浓度和加入铁粉的物质的量之间的
Cu2+、Fe2+、 Ⅰ过程 加入Y → Z
关系如图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 的物 → Ⅱ溶液 →
Cl- 加入X 操作 Ⅲ
质的量浓度之比为 ( ) → W
蒸发CuCl2·2H2O
→
结晶 (晶体)
已知:
氢氧化物 氢氧化物
开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH
Cu2+ 4.7 6.7
A.1∶1∶1 B.1∶3∶1 Fe2+ 7.6 9.6
C.3∶3∶8 D.1∶1∶4
3+ 1.9 3.2
二、非选择题( Fe本题包括5小题,共50分。)
11.(12分)如下列所示的物质的相互转变中,反应①在工 (1)下列物质中,在Ⅰ过程中加入的X最适合的是
业上可用来生产化合物 C,反应⑤在工业上可生产化合物J (填序号)
(Na2FeO4),反应①、②、④和⑤均是在水溶液中进行的反应。 A.Fe B.KMnO4 C.H2O2 D.NaOH
常温下,D、E、G均是气体,B是无色液体;F的水溶液可作为杀 (2)加入的物质 Y可以是 ,操作Ⅲ的名称
菌消毒剂;H是一种铁矿石的主要成分,它由两种元素组成,且 是 。
其中铁元素的质量分数为70%。 一定条件(3)某同学利用反应Cu+2H+ Cu2++H2↑设计
实验来制取氯化铜溶液。该同学设计的装置应该为
(填“原电池”或“电解池”)。请在方框中画出该同学设计的装置
图,并指明电极材料和电解质溶液。
请回答下列问题:
() ()从 稀溶液中得到 · 晶体,在蒸发结1 写出F的化学式: ; 4 CuCl2 CuCl2 2H2O
() : ; 晶的过程中,应采取的措施是2 写出G的电子式
。
() ( 分)铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的3 反应①的化学方程式为 ,人们将反应 13.12
重要材料。研究性学习小组三位同学,为测定某含镁
①所涉及的化学工业称为 ; 3%~5%
() 的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列三种不4 反应⑤的离子方程式为 ;高铁酸钠
同实验方案进行探究。填写下列空白。
·167·
[ ] : NaOH
溶液 ()进行步骤
探究一 实验方案 铝镁合金 测定剩余固体质 4 Ⅱ时
,该小组用如图所示装置及试剂将制得的
→
。 。 CO2 气体通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白量 实验中发生反应的化学方程式是
: 色沉淀逐渐减少,为了避免固体C减少,改进的措施是在装置实验步骤
() , 、 之间增加一个1 称取5.4 铝镁合金粉末样品 投入VmL2.0mol·L-1 Ⅰ Ⅱ
。
g
NaOH溶液中,充分反应。NaOH溶液的体积V≥ mL。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,
测得镁的质量分数将 (填“偏高”或“偏低”)。
[探究二]
盐酸
实验方案:铝镁合金 →测定生成气体的体积。实验装置 (5)溶液D中各离子的浓度由大到小的顺序为
如图甲所示,问题讨论:
。
(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一 (6)工业上由X和F制得CuSO4,还必须使用的最恰当的试
个干燥、除酸雾的装置。你的意见是: (填“需要”或“不
剂可以是 或 。
需要”)。
A.浓 H2SO4 B.Fe2O3 C.HNO3 D.O2 E.H2O2
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题是(写 (7)从溶液E中获得绿矾晶体的实验操作依次为(填操作名
出两点):① ,② 。
称) 、冷却结晶、过滤洗涤。
15.(8分)某化学研究性学习小组对某种铁矿石中铁的氧
化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与 H2SO4 反应)
进行定性和定量研究。
Ⅰ.铁矿石中含铁量的测定,实验流程如下图所示:
甲 乙
[探究三]
实验方案:称量xg铝镁合金粉末,放在如图乙所示装置的
惰性电热板上,通电使其充分灼烧。 (1)步骤中煮沸的作用是 。
问题讨论: (2)步 骤⑤中 用 到 的 玻 璃 仪 器 有 烧 杯、玻 璃 棒、胶 头 滴
(1)欲 计 算 Mg的 质 量 分 数,该 实 验 中 还 需 测 定 的 数 据 管、 。
是 。 (3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 。
(2)若用空气代替 O2 进行实验,对测定结果是否有影响 a.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
(填“是”或“否”)。 b.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
[实验拓展] c.锥形瓶不需要用待测液润洗
参照探究一、探究二的实验方案,请你另设计一个实验方 d.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
案,测定该铝镁合金中镁的质量分数。(书写形式可以模仿探究 (4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L-1的 KI溶液20.00
一、二) mL,则铁矿石中铁的质量分数为 。
Ⅱ.铁矿石中含氧量的测定,实验装置如下图所示:
14.(8分)为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计
了如图实验方案,用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶
体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
①按上图组装仪器,检查装置的气密性;②将5.0g铁
矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器
均省略);③从左端导气管口处不断地缓缓通入 H2,待C装置出
口处 H2 验纯后,点燃A处酒精灯;④充分反应后,撤掉酒精灯,
再持续通入氢气至完全冷却。
请回答:
(
() 、、 1
)装置C的作用为 。
1 步骤ⅠⅡⅢ中均需进行的实验操作是 ,该操作中 (2)测的反应后装置, 。 B
增重1.35g则铁矿石中氧的质量分
除用到烧杯和玻璃棒外 还必须用到的玻璃仪器有
数为 。
(2)试剂X是 。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出的该铁矿石中铁的氧化物与氢气反(3)步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式是
应的化学方程式为 。
。
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