专题06金属及其化合物(2份)-2018年高考化学命题猜想与仿真押题

资源下载
  1. 二一教育资源

专题06金属及其化合物(2份)-2018年高考化学命题猜想与仿真押题

资源简介

1.某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到实验目的的是( )
A.将铜丝插入浓硫酸中并加热,反应后再加入水,观察硫酸铜溶液的颜色
B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成
C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到CuCl2固体
D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿
答案 D
2.实现Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓,正确的做法是( )
A.向铝盐溶液中不断加入小苏打
B.向偏铝酸钠溶液中不断滴加盐酸
C.向烧碱溶液中不断滴入铝盐溶液
D.向铝盐溶液中不断滴入烧碱溶液
答案 C
解析 向铝盐溶液中不断加入小苏打溶液,发生反应为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,A错误;向偏铝酸钠溶液中不断滴加盐酸溶液,偏铝酸根离子和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀,继续滴加盐酸,氢氧化铝和氢离子反应生成铝离子,该反应不符合题意,B错误;向烧碱溶液中不断滴入铝盐溶液,反应开始时碱过量,没有沉淀生成,先生成AlO,当碱全部反应后,再加入铝盐,发生反应Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓,C正确;向铝盐溶液中不断滴入烧碱溶液,发生反应分别为Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,D错误。
3.甲、乙、丙、丁是中学化学常见的物质,且甲、乙、丙均含有同一种元素。甲、乙、丙、丁之间的转化关系如图所示。则乙不可能是( )

A.Al(OH)3 B.FeCl3
C.CO D.Na2CO3
解析:甲、乙、丙、丁可以分别为AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2、NaOH或分别为C、CO、CO2、O2或分别为NaOH、Na2CO3、NaHCO3、CO2时符合图示转化。
答案:B
4.下列实验中,对应的现象及结论都正确且两者具有因果关系的是( )
选项
实验
现象
结论
A
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成,溶液呈血红色
稀硝酸将Fe
氧化为Fe3+
B
将铜粉加入1.0 mol·L-1Fe2(SO4)3
溶液中
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
C
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热
熔化后的液态铝滴落下来
金属铝的熔点较低
D
将0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1?
CuSO4溶液
先有白色沉淀生成,后变为蓝色沉淀
Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
解析:A项错误,实验使用的铁是过量的,没有Fe3+生成;B项错误,铜不能置换出铁;C项错误,加热使铝箔表面形成致密的氧化膜,将熔化的铝兜着;D项正确,因果关系成立。
答案:D
5.氯化铜已被广泛用于生产颜料、木材防腐剂等化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。21*cnjy*com

试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的( )
①NaOH ②NH3·H2O ③CuO
④Cu2(OH)2CO3 ⑤CuSO4
A.①② B.③④
C.①②③④ D.全部
答案:B
6.将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应,下列对反应情况设想的评价正确的是( )
选项
反应情况设想
评价
A
当铁、铜均不剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+,一定无Fe3+
正确,Fe3+和Fe、Cu均可反应
B
当铁、铜均有剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+,无Fe3+
正确,Fe和Cu与Fe3+都反应,故有Fe2+和Cu2+,无Fe3+
C
当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定只有Fe2+,无Cu2+
正确,Cu有剩余,故无Cu2+
D
当铁有剩余、铜无剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+
不正确,不可能有Fe剩余而无Cu剩余,因为Fe比Cu优先与Fe3+反应
解析:当铁、铜的量比较少时溶液中可能有Fe3+存在,A项错误;当铁过量时,铜不与Fe3+反应,无Cu2+生成,此时溶液中不存在Cu2+和Fe3+,B项错误;铜有剩余则溶液中一定无Fe3+,可能有Cu2+,C项错误;铁比铜活泼,不可能铁剩余而铜无剩余,D项评价正确。
答案:D
7.下列示意图与对应的叙述相符的是( )


A.图①表示向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中缓慢通入氨水
B.图②表示向NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入CO2
C.图③表示向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液
D.图④表示向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸
答案:B
8.向等物质的量浓度的HCl、AlCl3、NH4Cl、MgCl2混合溶液中逐滴加入1 mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。下列有关说法正确的是( )21·cn·jy·com

A.在O~a段加入的NaOH溶液与NH4Cl反应
B.在b~c段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓
C.在d~e段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al3++4OH-===AlO+2H2O
D.在滴加NaOH溶液全过程中主要微粒参与反应的先后顺序是H+、Al3+、Mg2+、NH、Al(OH)3
解析:A项错误,加入的NaOH溶液应先与H+反应;B项错误,由图像中耗用NaOH溶液的体积可知,在b~c 段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Mg2++2OH-===Mg
(OH)2↓;C项错误,在d~e段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O;D项正确。
答案:D
9.有一块铝铁合金溶于足量盐酸中,再用过量的NaOH溶液处理,将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧后,剩余固体粉末的质量与原合金质量恰好相等,则合金中铝的含量为( )
A.30% B.70% C.47.6% D.52.4%
【答案】A
10.由氧化铜、氧化铁组成的混合物a g,加入2mol·L-1的硫酸50mL时固体恰好完全溶解。若将a g该混合物在足量的一氧化碳中加热充分反应,冷却后固体质量为
A.1.6g B.(a-1.6)g C.(a -3.2)g D.无法计算
【答案】B
【解析】氧化铜和氧化铁组成的混合物与硫酸反应恰好完全溶解,说明硫酸的物质的量恰好等于原氧化物中的氧原子的物质的量,当混合物被一氧化碳还原,则固体质量等于原固体质量-氧原子质量,硫酸的物质的量为0.05×2=0.1摩尔,则固体的质量为a-16×0.1=a-1.6选B。
11.下列有关金属及其化合物的说法正确的是
A.铝和氢氧化钠溶液反应生成Al(OH)3和H2O
B.钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O
C.铁在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3和H2
D.用碳酸钠和氢氧化钙反应制NaOH
【答案】D
13.下列关于元素及其化合物的说法正确的是
A.Fe在常温下可与浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸剧烈反应
B.Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应,且两单质的作用相同
C.Na久置于空气中,可以和空气中的有关物质发生反应,最终生成Na2CO3
D.制备FeCl3、CuCl2固体均可采用将溶液直接蒸干的方法
【答案】C
【解析】A、浓硝酸、浓硫酸都具有强氧化性,常温下能和铁发生钝化反应,在铁的表面氧化成致密的氧化膜,阻止反应进一步发生,无剧烈现象,铁和稀硝酸能发生剧烈反应,故A错误;B、铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,铝的化合价从0价变为NaAlO2中+3价,只作还原剂;Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,氯元素从0价,变为NaCl中的-1价为氧化剂,变为NaClO中的+1价为还原剂,所以氯气既作氧化剂又作还原剂,两单质的作用不相同,故B错误;C、Na的性质活泼,易与空气中氧气反应生成Na2O,反应为4Na+O2=2Na2O,Na2O易与水反应生成NaOH,反应为Na2O+H2O=2NaOH,NaOH吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3?xH2O,Na2CO3?xH2O风化脱水生成Na2CO3,故C正确;D、由于FeCl3、CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,生成氢氧化铁、氢氧化铜,以至于得不到FeCl3、CuCl2,故D错误;故选C。
14. 为测定镁铝合金样品中铝的含量,进行下列实验:取一定量合金,加入100 mL 0.3 mol·L-1稀硫酸,合金完全溶解,产生的气体在标准状况下体积为560 mL;再加入0.2 mol·L-1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,用去350 mL NaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为
A.0.005 mol B.0.03 mol C.0.02 mol D.0.01 mol
【答案】D
【解析】分析整个反应过程,当向溶液中滴加NaOH溶液,至沉淀量最大时,溶液中的溶质为Na2SO4,根据稀硫酸的量确定此时消耗NaOH的体积为300mL,而题中消耗的350mL中的100mL用于发生反应:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,消耗NaOH的量为0.01mol,从而确定铝的物质的量为0.01mol。
15.a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为
A.1:7 B.7:1 C.7:8 D.8:7
【答案】B
【解析】根据题意可确定过程中先后发生反应:(1) Fe+Cu2+=Fe2++Cu,和(2) Fe+2H+=Fe2++H2,结合方程式n(Fe)=n/56,方程式(1)中生成n(Cu)=n/64,且消耗的n(Fe)为n/64,剩余的n(Fe)=(n/56)-(n/64),结合方程式(2)消耗的n(H+)为2[(n/56)-(n/64)],从而确定参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为:7:1.
16.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2 颗粒的装置,它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是
A.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,需要水和CO2的质量相等
C.Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同
D.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,转移电子的物质的量相等
【答案】D
17.50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液,蒸发后得到218g固体(已换算成无水硫酸盐)。则反应产生氢气的质量是www.21-cn-jy.com
A.2g B.3g C.3.5g D.4.5g
【答案】C
【解析】,,即参加反应的硫酸为1.75 mol;所以放出氢气3.5g,故C正确。
18.已知:2NaAlO 2 + 3H2O +CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3。向含2molNaOH、 1 mol Ba(OH)2、2 molNaAlO 2的混合溶液中慢慢通入CO2,则通入CO2的量和生成沉淀的量关系正确的是
选项
A
B
C
D
n(CO2)mol
2
3
4
6
n(沉淀) mol
2
2
3
3
【答案】C
【解析】二氧化碳先与氢氧化钠、氢氧化钡反应生成碳酸钠和碳酸钡沉淀、后发生2NaAlO 2 + 3H2O +CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3,故C正确。21cnjy.com
19.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100mL 1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况)的气体,所得溶液中,加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物,能得到铁的质量为
A.2.8g B.5.6g C.11.2g D.无法计算
【答案】A
20.a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知:①a、c均能与稀硫酸反应放出气体;②b与d 的硝酸盐反应,置换出单质d;③c与强碱反应放出气体;④c、e在冷浓硝酸中发生钝化。由此判断a、b、c、d、e分别是【来源:21·世纪·教育·网】
A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg
B.Al、Cu、Mg、Ag、Fe
C.Mg、Ag、Al、Cu、Fe
D.Mg、Cu、Al、Ag、Fe
【答案】D
【解析】a、c均能与稀硫酸反应放出气体,a、c排在H的前面;b与d 的硝酸盐反应,置换出单质d,b>d;c与强碱反应放出气体,c为铝;c、e在冷浓硝酸中发生钝化,c、e为铝和铁;a、b、c、d、e分别是Mg、Cu、Al、Ag、Fe,故D正确。www-2-1-cnjy-com
21.某500 mL溶液中含0?1 mol Fe2+、0?2 mol Fe3+,加入0?2 mol铁粉,待Fe3+完全还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为?假设反应前后体积不变?:【出处:21教育名师】
A.0?4 mol / L B.0.6 mol / L C.0.8 mol / L D.1.0 mol / L
【答案】C
【解析】,0?2 mol Fe3+,加入0?2 mol铁粉生成0.3 mol Fe2+,待Fe3+完全还原后,溶液中Fe2+的物质的量0.4 mol,Fe2+的物质的量浓度为 mol / L,故C正确。
22.某课外小组欲测定过氧化钠与碳酸钠混合物中过氧化钠的质量分数,准确称量a克样品,下列后续实验方案中,不合理的是21教育网
A.隔绝空气加热,冷却后,称量剩余固体质量 m1g
B.与足量稀盐酸反应并蒸干,,称量剩余固体质量 m2 g
C.与足量水反应并加热,收集到标准状况下V1 L干燥气体
D.与足量稀硫酸反应并加热,收集到标准状况下V2 L干燥气体
【答案】A
23.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:21世纪教育网版权所有

试回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为 ;
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯等;步骤Ⅳ中应选用 试剂调节溶液的pH(填字母编号)。
A.稀硝酸 B.氢氧化钠溶液 C.高锰酸钾溶液 D.氨水
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是 ;
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是 ;
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为 ;
(6)步骤Ⅴ中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10-6 mol·L-1。试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2 (填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由。(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17) ;
(7)欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg,测得该样品中Fe元素的质量分数为 。
【答案】(1) Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O (2)漏斗 D (3)KSCN溶液
(4) 防止NH4HCO3分解,减少Fe2+的水解 (5)4FeCO3 + O22Fe2O3 + 4CO2
(6) 否 溶液中c(Fe2+)·c(OH-)2=1×10-6×(1×10-5.5) 2 =1×10-17<Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,故无Fe(OH)2沉淀生成 (7)7b/10a
【解析】
(3)步骤III的作用是加入了铁粉,Fe还原溶液的Fe3+转化为Fe2+,所以检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是KSCN溶液。
(4)因为NH4HCO3受热易分解,而且水解反应为吸热反应,温度升高,水解程度增大,所以步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,则其目的是防止NH4HCO3分解,减少Fe2+的水解。
(5)煅烧FeCO3生成Fe2O3,FeCO3是还原剂,则氧化剂是空气中的O2,根据元素守恒和氧化还原反应原理,另一生成物为CO2,所以化学方程式为4FeCO3 + O22Fe2O3 + 4CO2 。
(6)溶液的pH为8.5,则c(H+)=10-8.5mol?L ̄1,c(OH ̄)=Kw/ c(H+)=10-14/10-8.5 mol?L ̄1=10-5.5 mol?L ̄1,所以溶液中c(Fe2+)·c(OH-)2=1×10-6×(1×10-5.5)2 =1×10-17<Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,故无Fe(OH)2沉淀生成。21·世纪*教育网
(7)最后所得残留固体为Fe2O3,根据Fe元素守恒,样品中的Fe元素质量为:bg×112/160=7b/10,则该样品中Fe元素的质量分数为7b/10a。
24.铵明矾是一种广泛应用于医药、食品、污水处理等多个行业的重要化工产品。以高岭土(含SiO2、Al2O3、少量Fe2O3等)为原料制备硫酸铝晶体[Al2(SO4)3·18H2O]和铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如下图所示。

请回答下列问题:
(1)高岭土首先需要灼烧,实验室灼烧高岭土所需的实验仪器有 (填字母)。
a.蒸发皿 b.泥三角 c.漏斗 d.酒精灯 e.三脚架 f.坩埚 g.烧杯 h.试管
(2)研究发现,随着酸熔温度升高,氧化铝的溶出率增大,但若酸熔时温度过高(超过240℃),SiO2不仅会消耗硫酸,导致氧化铝溶出率下降,还会同时产生高温的腐蚀性气体,该副反应的化学方程式为 。2·1·c·n·j·y
(3)要检验除铁后的滤液中是否含有Fe3+,应采取的实验方法为 ;滤渣2的主要成分为 (填化学式)。【来源:21cnj*y.co*m】
(4)“分离1”操作包含的实验步骤有 、 、 、洗涤、干燥。
(5)中和结晶操作是将过滤出硫酸铝晶体后的滤液,先用硫酸调节酸铝比(溶液中游离硫酸和硫酸铝的物质的量之比),再用氨水中和至一定的pH值即可析出铵明矾晶体,写出该过程中的总反应方程式 。
【答案】(1)bdef (2)SiO2+H2SO4(浓)H2SiO3+SO3↑(3)取少量除铁后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色则含Fe3+,否则不含Fe3+;Fe(OH)3(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(5)Al2(SO4)3 +H2SO4 +2NH3·H2O +22H2O=2[NH4Al(SO4)2·12H2O]↓或Al2(SO4)3 +H2SO4 +2NH3 +24H2O=2[NH4Al(SO4)2·12H2O]↓
【解析】
(1)高岭土首先需要灼烧,实验室灼烧高岭土所需的实验仪器有泥三角、酒精灯、三脚架、坩埚,答案选bdef;
(2)随着酸熔温度升高,氧化铝的溶出率增大,但若酸熔时温度过高(超过240℃),SiO2不仅会消耗硫酸,导致氧化铝溶出率下降,还会同时产生高温的腐蚀性气体为三氧化硫,则该副反应的化学方程式为 SiO2+H2SO4(浓)H2SiO3+SO3↑;
(3)检验滤液中是否含有Fe3+,应用KSCN溶液,实验方法为取少量除铁后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色则含Fe3+,否则不含Fe3+;
(4)“分离1”操作包含的实验步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(5)中和结晶操作是将过滤出硫酸铝晶体后的滤液,先用硫酸调节酸铝比(溶液中游离硫酸和硫酸铝的物质的量之比),再用氨水中和至一定的pH值即可析出铵明矾晶体,该过程中的总反应方程式为Al2(SO4)3 +H2SO4 +2NH3·H2O +22H2O=2[NH4Al(SO4)2·12H2O]↓
或Al2(SO4)3 +H2SO4 +2NH3 +24H2O=2[NH4Al(SO4)2·12H2O]↓。
25.(一)测定Na2O和Na的混合物中金属钠的质量分数可用下图所示的几套仪器组合:

(1)标出各仪器连接的顺序 ,量筒在实验中的作用是
(2)有一块表面氧化成Na2O的金属钠,其质量为1.0g,实验后在量筒中收集到0.224L水,求样品中金属钠的质量是 。(假设在标准状况下测定)2-1-c-n-j-y
(二)为探究碳酸氢钠的热稳定性,并验证其产物与过氧化钠的反应,按以下装置图进行实验,填写有关现象及化学方程式。

(1)写出A中发生反应的化学方程式为____________________
(2)B中浓硫酸的作用是____________________
(3)C中发生反应的化学方程式为___________________,每反应1molNa2O2转移________mol电子
(4)E中收集的气体是__________________
【答案】(一)(1)g、f、e、h ;间接测量氢气体积;(2)0.46g;
(二)(1)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O;(2)干燥二氧化碳;
(3)2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2;1;(4)O2。
【解析】(一)测定Na2O和Na的混合物中金属钠的质量分数可利用2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,反应产生气体,而Na2O+H2O=2NaOH没有气体产生,根据产生氢气的体积确定钠的物质的量及质量的方法测量。在第二个装置中进行反应,反应产生的氢气储存在第一个装置中,导气管连接方式是短进长出,赶出来的水通过导气管进入第三个装置的量筒中,水的体积就是反应产生的氢气的体积。所以各仪器连接的顺序是g、f、e、h ;量筒在实验中的作用是通过量取水的体积间接测量氢气的体积;
的水蒸气(或干燥CO2气体),(3)在装置C中发生反应,化学方程式是2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2;在该反应中,氧元素的化合价由反应前Na2O2中的-1价变为反应后Na2CO3中的-2价,化合价降低,获得2×e-,被还原;氧元素的化合价由反应前Na2O2中的-1价变为反应后O2中的0价,化合价升高,失去2×e-,被氧化;可知每2mol Na2O2反应,转移2mol电子,则若1mol Na2O2反应,转移1mol电子;(4)CO2气体),(3)在装置C中发生反应,化学方程式是与过氧化钠发生反应,2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2,反应产生的气体中含有氧气,未反应的CO2与石灰水发生反应,E中收集的气体是O2。
26.以钛白副产品硫酸亚铁制备的铁黄(FeOOH)代替硝酸铁等可溶性铁盐制备高铁酸钾,可降低生产工艺成本且产品质量好。该制备工艺如下:

回答下列问题:
(1)写出该生产工艺中得到的副产品的一种用途:________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反应①的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(3)反应③的化学方程式为2FeOOH+3KClO+4KOH===2K2FeO4+3H2O+3KCl,则流程中第一次加固体KOH的作用是______________________。第二次加固体KOH的作用是________________________。21*cnjy*com
(4)K2FeO4在水溶液中易“水解”:4FeO+10H2O??4Fe(OH)3+8OH-+3O2。则在洗涤干燥时,洗涤剂最好选用________(填序号)。
a.H2O b.CH3COOK、异丙醇
c.NH4Cl、异丙醇 d.Fe(NO3)3、异丙醇
(5)实验测得反应液的pH、温度对铁黄产量的影响如图所示。为了获取更多的铁黄,反应液的pH应控制在________附近;反应液温度高于40 ℃时,铁黄的产量下降的原因可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(6)用K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质。试写出K2FeO4处理含有NH3的污水时与NH3反应的离子方程式:
__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
温度高于40 ℃时铁黄的产量反而下降,联想到催化剂为气体,气体的溶解度随着温度的升高而减小。(6)向含有NH3的污水中加入适量的K2FeO4,应将污染物转化为无污染的物质氮气,而高铁酸钾对应的还原产物是氢氧化铁,其中氮的化合价从-3升高到0,铁元素的化合价从+6降低到+3,根据得失电子守恒、原子守恒即可写出反应的离子方程式。
答案:(1)作钾肥(或补钾剂、工业制备钾等)
(2)4Fe2++O2+6H2O4FeOOH↓+8H+
(3)与足量的Cl2继续反应生成更多的KClO,为下一步反应提供反应物 降低高铁酸钾的溶解度、增强高铁酸钾的稳定性 (4)b
(5)4.5 温度升高,催化剂NO、NO2的溶解度减小或更易逸出(或其他合理答案)
(6)2FeO+2NH3+2H2O===2Fe(OH)3(胶体)+N2↑+4OH-[或2FeO+2NH3·H2O===
2Fe(OH)3(胶体)+N2↑+4OH-]
27.合金是一类非常重要的金属材料,在生产、生活、军事或高科技领域中都有广泛应用。铁铝合金是一种新型的高温结构材料。
(1)写出工业上生产铁和铝的化学方程式(只写最后得到金属单质的反应):
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)高温条件下,Al和Fe2O3按一定比例混合反应可制得Fe3Al,写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如图表示室温时不同组分的Fe3Al在65%的浓硝酸中的腐蚀情况。由图可看出添加了________(填符号)元素的合金耐腐蚀性最差。【版权所有:21教育】

(4)某校兴趣小组欲测定另一种铁铝硅合金(FexAlySiz)粉末的组成。
①小明同学提出如下方案:准确称取1.46 g该合金粉末,再加入足量NaOH溶液(Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑),充分反应后过滤,通过测定剩余固体质量及收集到气体的体积,可计算出此合金的组成。写出Al与NaOH溶液反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
②小军同学认为小明同学的方案难以测定标准状况下气体的体积,操作不简便。于是他设计了第二种方案:准确称取1.46 g该合金粉末,加入过量盐酸溶液充分反应后过滤,测定剩余固体质量0.07 g。向滤液中滴加足量浓NaOH溶液,充分搅拌、过滤、洗涤得固体。再将所得固体充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60 g。试通过计算确定此合金的组成。
答案:(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(2)3Fe2O3+8Al2Fe3Al+3Al2O3
(3)Si
(4)①2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
②m(Si)=0.07 g,n(Si)=0.002 5 mol
n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×=0.02 mol,m(Fe)=0.02 mol×56 g·mol-1=1.12 g
m(Al)=1.46 g-1.12 g-0. 07 g=0.27 g,n(Al)=0.01 mol
n(Fe)∶n(Al)∶n(Si)=0.02 mol∶0.01 mol∶0.002 5 mol=8∶4∶121教育名师原创作品
故该合金的组成为Fe8Al4Si
28.锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:

已知:① 浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;
②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;
③溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
(1)滤渣1中除了S之外,还有_________________________________________(填化学式)。
(2)“浸出”时,Sb2S3发生反应的化学方程式为______________________________
________________________________________________________________________。
(3)“还原”时,被Sb还原的物质为__________________________________(填化学式)。
(4)常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于________________;所加Na2S也不宜过多,其原因为______________________________
________________________________________________________________________。
(5)“除砷”时有H3PO3生成,该反应的化学方程式为________________________
________________________________________________________________________。
(6)“电解”时,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为________。
(7)一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示:

该电池由于密度的不同,在重力作用下分为三层,工作时中间层熔融盐的组成不变。充电时,Cl-向________(填“上”或“下”)移动;放电时,正极的电极反应式为_____________
________________________________________________________________________。
答案 (1)SiO2 (2)Sb2S3+3SbCl5===5SbCl3+3S (3)SbCl5 (4)9.04×10-24 mol·L-1 产生H2S等污染性气体(或生成Sb2S3) (5)2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O===2As+3H3PO3+9NaCl (6)3∶2 (7)下 Mg2++2e-===Mg
(4)根据常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;将Cu2+和Pb2+均沉淀完全时,c(S2-)分别不低于=1.27×10-31 mol·L-1、=9.04×10-24 mol·L-1,因此c(S2-)不低于9.04×10-24 mol·L-1;过量的硫化钠能够与溶液中的酸反应放出污染空气的硫化氢,过量的硫化钠还能与SbCl3反应生成沉淀,因此所加Na2S也不宜过多。
(6)根据流程图,“电解”时,SbCl3反应生成SbCl5和Sb,根据化合价升降守恒,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的物质的量之比为3∶2,质量之比为3∶2。
(7)中间层熔融盐为电解质溶液,根据电流方向,镁液为电池的负极,充电时,镁极为阴极,阴离子向阳极移动,即向下移动;放电时,镁液为电池的负极,电极反应式为Mg-2e-===Mg2+,正极发生还原反应,电极反应式为Mg2++2e-===Mg。


【考向解读】
1.常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)
(1)了解常见金属的活动顺序。
(2)了解常见金属、重要化合物的主要性质及其应用。
(3)了解合金的概念及其重要应用。
2.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。了解从海水中提取镁的反应原理及有关化学反应。21教育名师原创作品
3.以上各部分知识的综合应用
(1)能依据所提供的资料或信息,获取并归纳元素化合物的性质。
(2)能够设计简单的实验,具备研究元素化合物性质的基本思路。
(3)尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质。
【命题热点突破一】常见金属及化合物的主要性质
1.钠及其化合物
(1)等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。
(2)钠与酸反应时,先与酸反应,酸不足再与水反应。
(3)钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠直接与水反应,反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。
(4)Na2O2与CO2或H2O反应时,生成1 mol O2,转移电子的物质的量为2 mol。
(5)Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时,应先考虑Na2O2跟CO2的反应。因为若先发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,必定还发生反应:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。
(6)Na2O2与SO2反应的化学方程式为:Na2O2+SO2===Na2SO4。
(7)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸,反应是分步进行的。反应的离子方程式依次为:CO+H+===HCO、HCO+H+===H2O+CO2↑。
2.镁、铝及其化合物
(1)镁在空气中燃烧主要发生反应:2Mg+O22MgO,此外还发生反应:3Mg+N2Mg3N2、2Mg+CO22MgO+C。
(2)Mg3N2与水反应:Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑。
(3)加热Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2沉淀,而不是MgCO3沉淀,因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶于水。反应方程式为Mg(HCO3)2Mg(OH)2↓+2CO2↑。
(4)铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。常温下,浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。
(5)Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。
(6)Al3+、AlO只能分别存在于酸性、碱性溶液中。Al3+与下列离子不能大量共存:OH-、CO、HCO、SO、S2-、ClO-、AlO,其中OH-是因为直接反应,其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。AlO与下列离子不能大量共存:H+、HCO、Al3+、Fe2+、Fe3+,其中H+和HCO是因为与AlO直接反应(AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO),其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。
(7)明矾的净水原理:明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,它在水中能电离:KAl(SO4)2===K++Al3++2SO。铝离子发生水解反应,生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力,吸附水中的悬浮物,使之沉降以达到净水目的:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
3.铁、铜及其化合物
(1)Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,与I2反应生成FeI2,与反应物的用量无关。
(2)Fe与水蒸气在高温下反应生成H2和Fe3O4,而不是Fe2O3。
(3)过量的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,均生成Fe2+。要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
(4)NO与Fe2+在酸性条件下不能共存。
(5)Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时,涉及Fe3+与I-的氧化还原反应,产物为Fe2+、I2和H2O。
(6)FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,灼烧后得到红棕色Fe2O3固体;而Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性的酸,将得不到Fe(OH)3固体,最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。
(7)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后,最终得到红褐色沉淀,并不能断定该溶液中一定含有Fe3+,也可能含有Fe2+。
例1、【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3易溶于水,可用作制冷剂
【答案】A
【解析】过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,A正确;因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒,B错误;二氧化硅透光性好,用于制造光导纤维,C错误;液氨气化时吸收大量热,所以氨可用作制冷剂,D错误。
【变式探究】下列对金属单质及其化合物性质的描述不正确的是( )
①在金属活动顺序表中位于前面的金属均可将后面的金属从它的盐溶液中置换出来
②镁、铝、锌均是活泼金属,它们的单质在空气中均不能稳定存在
③电解Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液时在阳极上一定先析出银
④2Fe3++Cu =2Fe2++Cu2+,说明铜的还原性强于单质铁
⑤常温下浓硫酸几乎不与铜反应,说明浓硫酸也能使铜钝化
⑥金属元素形成的弱碱对热不稳定,受热时可以分解成相应的氧化物
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑤⑥
C.①④⑤⑥ D.①②③⑤
【答案】A
【变式探究】
【2016年高考上海卷】下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是( )
A.氧化镁中混有氧化铝 B.氯化铝溶液中混有氯化铁
C.氧化铁中混有二氧化硅 D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜
【答案】D
【解析】MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应,而Al2O3是两性氧化物,可以与NaOH发生反应产生NaAlO2,过滤后洗涤,就得到纯净的MgO,A错误;向溶液中加入过量的NaOH溶液,氯化铁变为Fe(OH)3沉淀,氯化铝变为NaAlO2,过滤,然后向溶液中加入适量的盐酸,当沉淀达到最大值中,过滤,得到Al(OH)3,2-1-c-n-j-y
再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解,就得到氯化铝溶液,除去了杂质,B错误;二氧化硅是酸
性氧化物,可以与NaOH发生反应,而氧化铁与NaOH不能发生反应。加入过量的NaOH,然后过滤洗涤,【版权所有:21教育】
就得到纯净的氧化铁,C错误;二者都可以与NaOH发生反应,当再向得到的沉淀中加入盐酸时,二者都
溶解,不能分离、提纯二者,D正确。
【命题热点突破二】常见金属与其化合物的转化
两种常见金属及其化合物的转化形式:
1.直线型转化关系
ABC
(1)NaNa2ONa2O2
(2)X为强酸,如NaAlO2Al(OH)3AlCl3
(3)X为强碱,如AlCl3Al(OH)3NaAlO2
2.三角型转化关系

例2、【2017海南】下列叙述正确的是
A. 稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜
B. 碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢
C. 过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气
D. 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝
【答案】CD
【变式探究】【2017江苏卷】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.FeFeCl2Fe(OH)2
B.SSO3H2SO4
C.CaCO3CaOCaSiO3
D.NH3NOHNO3
【答案】C
【变式探究】物质A、B、C、D为中学常见单质,其组成元素的原子序数依次减小,且其中只有三种是短周期元素,B为黄绿色气体。试根据图12-3中物质的相互转化关系回答下列问题。2·1·c·n·j·y

(1)A的化学式为________。
(2)在FG的转化中,A的作用是________;在①~⑥的反应中,不属于氧化还原反应的是________。(多填或少填无分)www-2-1-cnjy-com
(3)写出A在高温下与H反应的化学反应方程式并标出电子转移的方向和数目:_____________________________。
(4)写出反应⑥的化学反应方程式:___________________。
(5)已知在101 kPa 条件下,2 mol D完全燃烧生成液态生成物放出571.6 kJ热量;请书写表示D燃烧热的热化学方程式:_________________________________________。
【答案】(1)Fe (2)还原剂 ⑤⑥

(4)FeCl3+3H2OFe(OH)3↓+3HCl↑
(5)H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
(5)在氢气燃烧热的热化学方程式中,氢气的化学计量数必须是1 mol。
【变式探究】A~I分别表示中学化学中常见的一种物质,其中A、I为常见金属,它们之间的相互关系如图12-4所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。

图12-4
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中的位置是___________________。
(2)写出C物质的化学式:________。
(3)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
反应①的化学方程式:__________________________;
反应④的离子方程式:____________________________;
反应⑥的化学方程式: ____________________。
(4)从能量变化的角度看,反应①②③中,属于ΔH<0的反应是________。(填序号)
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2)FeCl2
(3)8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe
2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(4)①②
【解析】 G为主族元素的固态氧化物,由G可以与NaOH反应和反应③,猜测G是Al2O3,则J

【命题热点突破三】金属及其化合物的实验探究
有关金属及其化合物探究实验的特点:要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和归类,考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度,考查学生对科学探究方法和过程的理解,对实验的评价。
例3、【2017新课标3卷】(14分)
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:______________、_______________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为_________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_______________。
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
【答案】 样品中无Fe3+ 硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁 干燥管 dabfce 偏小 c、a 产生白色沉淀、品红溶液褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3
【解析】(1)样品溶于水滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中无Fe3+;再向试管中通入空气,溶液逐渐变红,这说明有铁离子产生,即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁,铁离子遇KSCN溶液显红色;
(2)①根据仪器构造可知B是干燥管;
③样品的质量是(m2-m1)g,加热后剩余固体是硫酸亚铁,质量为(m3-m1)g,生成水的质量为(m2-m3)g,
FeSO4·xH2OFeSO4 + xH2O
152 18x
(m3-m1)g (m2-m3)g
则: ,解得:x=;
若实验时按a、d次序操作,在加热过程中硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁,导致m3增加,因此x偏小;
(3)①最终得到红棕色固体,说明有氧化铁生成,即分解过程发生了还原还原反应,根据化合价变化可知一定有SO2生成,这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡,由于硝酸钡在酸性溶液中有氧化性,能氧化SO2,所以应该用氯化钡,检验SO2用品红溶液,所以C、D的溶液依次为氯化钡溶液和品红溶液,实验现象是C中溶液变浑浊产生白色沉淀,D中品红溶液褪色,故答案为c、a;
②根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解生成氧化铁、SO2和SO3,根据电子守恒和原子守恒得此反应的方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3。
【变式探究】铁不能与冷、热水反应,但能与水蒸气反应。资料显示,在不同温度下,还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的,温度低于570 ℃时,生成FeO,高于570 ℃时,生成Fe3O4。老师用如图12-5所示实验装置,完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。
(1)实验中使用肥皂液的作用是__________________。
(2)甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质,进行了下列实验:

图12-5
实验编号?
实验操作?
实验现象?
①?
取少量黑色粉末X放入试管1中,加入盐酸,微热?
黑色粉末逐渐溶解,溶液呈绿色;有少量气泡产生?
②?
向试管1中滴加几滴KSCN溶液,振荡?
溶液没有出现血红色?
根据上述实验,能确定固体中存在的物质是________;不能确定是否存在Fe3O4的原因是___________________。21cnjy.com
(3)乙同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体是否存在Fe3O4:

图12-6
①溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为____________________________;足量氨水与金属离子反应的离子方程式为___________________________。
②操作a包括过滤和洗涤,检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是___________________________。
③确定是否存在Fe3O4需要测定并记录的实验数据是_______________。
【答案】(1)检验反应中生成的H2
(2)Fe Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3+与Fe反应生成了Fe2+
(3)①2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O
Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
②取少量最后一次洗涤液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则沉淀已洗干净
③固体样品质量和红褐色固体的质量(其他合理答案也可)
【解析】
(1)铁与水蒸气在高温条件下反应生成H2,所以使用肥皂液的作用是检验反应中生成的H2。
(2)由实验①可知固体中一定含Fe,由于Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3+可被Fe还原成Fe2+,加入KSCN溶液未出现血红色,所以不能确定有无Fe3O4。
【变式探究】6.(2016·课标Ⅱ,28,15分)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是__________________________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为______________________________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是________________________
_____________________________________________________________________。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有________(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为___________________________________。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为__________________________;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是________________________;生成沉淀的原因是________________________(用平衡移动原理解释)。
【解析】 (1)Fe2+具有还原性,能被空气中的氧气氧化,所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目原反应为可逆反应。(5)H2O2溶液中加入几滴酸化的FeCl3溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O,铁离子的溶液呈棕黄色,一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成,产生气泡的原因是反应产生的Fe3+是H2O2分解的催化剂,使H2O2分解产生O2;生成沉淀的原因是Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+为吸热反应,H2O2分解放出的热量使水解平衡正向移动。
【答案】 (1)防止Fe2+被氧化
(2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(3)隔绝空气(排除O2对实验的影响)
(4)Fe2+ Fe3+ 可逆反应
(5)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O Fe3+催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热,促使Fe3+的水解平衡正向移动21·世纪*教育网
【高考真题解读】
1.【2017北京卷】根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
【答案】C
【解析】H2O2将SO2氧化成硫酸根离子,硫酸根离子与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,该反应中二氧化>H2SiO3,D正确。21世纪教育网版权所有
2.【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3易溶于水,可用作制冷剂
【答案】A
【解析】过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,A正确;因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒,B错误;二氧化硅透光性好,用于制造光导纤维,C错误;液氨气化时吸收大量热,所以氨可用作制冷剂,D错误。【出处:21教育名师】
3.【2017江苏卷】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.FeFeCl2Fe(OH)2
B.SSO3H2SO4
C.CaCO3CaOCaSiO3
D.NH3NOHNO3
【答案】C
【解析】铁与氯气反应只能生成氯化铁,A错误;硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫, B错误;碳酸钙高温条件下受热分解生成氧化钙,氧化钙在高温条件下与二氧化硅反应生成硅酸钙, C正确;一氧化氮与水不反应,得不到硝酸,D错误
4.【2017海南】下列错误的是
A. 蔗糖可作调味剂 B. 细铁粉可作食品抗氧剂
C. 双氧水可作消毒剂 D. 熟石灰可作食品干燥剂
【答案】D
【解析】蔗糖具有甜味,且对人体无害,因此蔗糖可以作调味剂,A正确; 细铁粉可以空气中氧气发生反应,防止食品被氧化变质,B正确;双氧水具有强氧化性,能消灭细菌和病毒,因此双氧水可作消毒剂,C正确;熟石灰不具有吸水性,不能作干燥剂,D错误。
5.【2017海南】分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中,可以使溶液变浑浊的是
A. CO B. SO2 C. HCl D. CO2
【答案】B
6.【2017海南】下列叙述正确的是
A. 稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜
B. 碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢
C. 过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气
D. 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝
【答案】CD
【解析】根据金属活动顺序表,Cu排在H的右边,因此金属铜不与稀硫酸反应,A错误;浓硫酸具有强氧化性,能把HI氧化,B错误;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,因此可以制备氧气,C正确;铝在氯气中燃烧生成AlCl3,D正确。21教育网
1.【2016年高考江苏卷】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆 B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂 D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料
【答案】D
【解析】SO2用于漂白纸浆是利用其与某些有色物质作用,生成不稳定的无色物质,不是氧化性,二氧化硫与硫化氢反应生成S单质和水,表现氧化性,A错误;NH4HCO3用作氮肥是因为其中含有氮元素,易被农作物吸收,与热稳定性无关,B错误;Fe2(SO4)3用作净水剂是因为铁离子水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中悬浮的杂质而净水,C错误;Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,D正确。【来源:21cnj*y.co*m】
2.【2016年高考江苏卷】根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )

【答案】C
3.【2016年高考上海卷】下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是( )
A.氧化镁中混有氧化铝 B.氯化铝溶液中混有氯化铁
C.氧化铁中混有二氧化硅 D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜
【答案】D
【解析】MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应,而Al2O3是两性氧化物,可以与NaOH发生反应产生NaAlO2,过滤后洗涤,就得到纯净的MgO,A错误;向溶液中加入过量的NaOH溶液,氯化铁变为Fe(OH)3沉淀,氯化铝变为NaAlO2,过滤,然后向溶液中加入适量的盐酸,当沉淀达到最大值中,过滤,得到Al(OH)3,
再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解,就得到氯化铝溶液,除去了杂质,B错误;二氧化硅是酸
性氧化物,可以与NaOH发生反应,而氧化铁与NaOH不能发生反应。加入过量的NaOH,然后过滤洗涤,21*cnjy*com
就得到纯净的氧化铁,C错误;二者都可以与NaOH发生反应,当再向得到的沉淀中加入盐酸时,二者都溶解,不能分离、提纯二者,D正确。
4.【2016年高考上海卷】已知NaOH+Al(OH)3→Na[Al(OH)4]。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是( )
A.CO2+2OH?→CO32?+H2O B.Al2O3+2OH?+3 H2O→2 [Al(OH)4] ?
C.2 Al+2OH?+6H2O→2 [Al(OH)4] ?+3 H2↑ D.Al3++4 OH?→[Al(OH)4]?
【答案】D
【解析】向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠,首先CO2与氢氧化钠反应,表现为铝罐变瘪,接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应,因铝罐表面的氧化膜Al2O3具有两性可溶解于氢氧化钠溶液,然后单质Al与氢氧化钠溶液反应生成H2,罐壁又重新凸起。故可发生A、B、C的反应。
5.【2016年高考新课标Ⅱ卷】某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为( )
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3 、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
【答案】C
【解析】NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,符合题意,C正确; Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,D错误。
6. 【2017新课标3卷】(14分)
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:______________、_______________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为_________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_______________。
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
【答案】 样品中无Fe3+ 硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁 干燥管 dabfce 偏小 c、a 产生白色沉淀、品红溶液褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3
【解析】(1)样品溶于水滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中无Fe3+;再向试管中通入空气,溶液逐渐变红,这说明有铁离子产生,即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁,铁离子遇KSCN溶液显红色;
(2)①根据仪器构造可知B是干燥管;
②由于装置中含有空气,空气能氧化硫酸亚铁,所以加热前需要排尽装置中空气,利用氮气排出空气,为了使生成的水蒸气完全排除,应该先熄灭酒精灯再冷却,然后关闭K1和K2,最后称量,即正确的排序是dabfce;
③样品的质量是(m2-m1)g,加热后剩余固体是硫酸亚铁,质量为(m3-m1)g,生成水的质量为(m2-m3)g,
FeSO4·xH2OFeSO4 + xH2O
152 18x
(m3-m1)g (m2-m3)g
则: ,解得:x=;
若实验时按a、d次序操作,在加热过程中硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁,导致m3增加,因此x偏小;
(3)①最终得到红棕色固体,说明有氧化铁生成,即分解过程发生了还原还原反应,根据化合价变化白色沉淀,D中品红溶液褪色,故答案为c、a;
②根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解生成氧化铁、SO2和SO3,根据电子守恒和原子守恒得此反应的方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3。
1.(2015·山东理综,10,5分)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是( )
A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2
解析 A项,AlCl3可由Al与Cl2反应制得,将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2 气体和Al(OH)3沉淀,正确;B项,Na2O 加入Ba(HCO3)2溶液中没有气体产生,错误;C项,Fe 与Cl2 反应生成FeCl3,错误;D项,SiO2 与Ba(HCO3)2不反应,错误。
答案 A
2.(2015·重庆理综,2,6分)下列说法正确的是( )
A.I的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强
B.P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强
C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
解析 A项,I的原子半径大于Br,但非金属性弱于Br,所以气态氢化物的稳定性弱于HBr,错误;B项,P的非金属性强于Si,所以最高价氧化物对应水化物的酸性H3PO4强于H2SiO3,正确;C项,MgO不与NaOH溶液反应,错误;D项,发生反应SO3+H2O+Ba(NO3)2===BaSO4↓+2HNO3,HNO3氧化SO2得H2SO4,所以无BaSO3沉淀,错误。
答案 B
3.(2015·课标全国卷Ⅱ,13,6分)用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )

选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
解析 A项,发生的反应依次为:NaOH+HCl===NaCl+H2O、Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl、21·cn·jy·com
答案 D
4.(2014·福建理综,6,6分)下列有关物质应用的说法正确的是( )
A.生石灰用作食品抗氧化剂
B.盐类都可用作调味品
C.铝罐可久盛食醋
D.小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
解析 生石灰没有还原性,不能作抗氧化剂,故A错误;不是所有的盐都能作调味品,如NaNO2有毒,故B错误;铝可与CH3COOH反应生成盐和H2,故C错误;D正确。21*cnjy*com
答案 D
5.我省盛产矿盐(主要成分是NaCl,还含有SO等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是( )
A.由矿盐生产食盐,除去SO最合适的试剂是Ba(NO3)2
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
解析 A项,除去粗盐中的SO,应选用BaCl2,若选用Ba(NO3)2,将引入难以除去的NO;B项,电解NaCl溶液,得到NaOH、Cl2和H2;C项,根据沉淀溶解平衡,AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度。
答案 D
6.足量下列物质与相同质量的铝反应,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
C.盐酸 D.稀硝酸
解析 铝与稀硝酸反应但不产生H2,与NaOH溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2

答案 A
7.(2015·福建理综,24,15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为
__________________________________________________________________。
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:

已知:
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180(升华)
300
1 023
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是
___________________________________________________(只要求写出一种)。【来源:21·世纪·教育·网】
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是
__________________________________________________________________。
③已知:
Al2O3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1 344.1 kJ·mol-1
2AlCl3(g)===2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1 169.2 kJ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为
__________________________________________________________________。
④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为________________________________________。
⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是_________________
_______________________________________________________。
解析 (1)AlCl3属于强酸弱碱盐,在溶液中Al3+发生水解反应生成Al(OH)3胶体:Al3++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+;(2)①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,可以防止后续步骤生成的AlCl3水解,同时也增大了反应物的接触面积,从而加快反应速率。②根据物质的组成元素可知:若步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比Si大的单质是Fe。③对已知两个热化学方程式由上到下依次标记为(i)和(ii),根据盖斯定律,(i)-(ii)可得所求热化学方程式:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9 kJ/mol;④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,Cl2与浓NaOH溶液发生反应生成NaCl、NaClO3和H2O。随着反应进行,溶液浓度变小,这时Cl2与稀NaOH溶液发生反应生成NaCl、NaClO和H2O。因此,得到的3种盐分别为NaCl、NaClO、NaClO3。⑤Al的活动性强于Fe,在步骤Ⅴ中加入Al粉与FeCl3发生置换反应,以除去FeCl3从而提高AlCl3的纯度。
答案 (1)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率
②Fe或铁
③Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9 kJ/mol
④NaCl、NaClO、NaClO3
⑤除去FeCl3,提高AlCl3纯度
8.(2015·广东理综,32,16分)七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:

(1)煅粉主要含MgO和________,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,若溶液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp=5×10-12];该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是___________________________________________________。
(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响);若滤液Ⅰ中仅通入CO2会生成________,从而导致CaCO3产率降低。
(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为
__________________________________________________________________。
(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为
__________________________________________________________________。
(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为
__________________________________________________________________。
解析 (1) 白云石高温煅烧,CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO,煅粉主要含有CaO和MgO。若溶液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,根据Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)得:c(OH-)>= mol·L-1=1×10-3 mol·L-1,c(H+)<=1×10-11mol·L-1,即pH>11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3,则(NH4)2SO4会与CaO反应生成CaSO4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的CaCO3减少。(2) 煅粉的主要成分是CaO和MgO,加入适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,由于镁化合物几乎不溶,则溶液中溶质主要为生成的Ca(NO3)2,故滤液Ⅰ中的主要阴离子为NO 。由于滤液Ⅰ的pH大于11,溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3与Ca(OH)2,若仅通入CO2会生成(NH4)2CO3,从而导致CaCO3产率降低。
答案 (1) CaO 11 加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的CaCO3减少
(2) NO (NH4)2CO3 (3) 2OH-+Al2O3===2AlO +H2O (4) 2Al+6H2O 2Al(OH)3↓+3H2↑
(5) Al-3e-+7AlCl ===4Al2Cl
9.(2015·课标全国卷Ⅰ,27,14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:

回答下列问题:
(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式________________。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有_______________________________________________________(写出两条)。
(2)利用________的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是
____________________________________________________(写化学式)。
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是_____________________________。然后再调节溶液的pH约为5,目的是___________________________________。
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为________。
(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程_______________________________。
解析 (1) Mg2B2O5·H2O与硫酸反应生成H3BO3、MgSO4,配平即可。为提高浸出速率,可以从温其中的氢显-1价,-1价的H具有较强的还原性。(6)以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼的过程是:H3BO3分解生成B2O3,B2O3与金属镁发生置换反应生成单质B。
答案 (1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径
(2)Fe3O4 SiO2和CaSO4
(3)将Fe2+氧化为Fe3+ 使Al3+和Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去
(4)硫酸镁
(5)
(6)2H3BO3B2O3+3H2O B2O3+3Mg 2B+3MgO
10.(2015·浙江理综,13,6分)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:

下列说法不正确的是( )
A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉
B.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2
C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解
D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O
解析 根据题意,分析得出以下流程:

A项,溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉,正确;B项,由于SiO2不溶于硫酸,则固体1中一
答案 D
11.(2015·海南化学,17,11分)工业上,向500~600 ℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。

回答下列问题:
(1)制取无水氯化铁的实验中,A中反应的化学方程式为___________________________,
装置B中加入的试剂是_____________________________________________。
(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置A用来制取 。尾气的成分是 。若仍用D装置进行尾气处理,存在的问题是 、 。
(3)若操作不当,制得的FeCl2会含有少量FeCl3,检验FeCl3常用的试剂是 。欲制得纯净的FeCl2,在实验操作中应先 ,再 。
解析 (1)根据装置示意图,制取无水氯化铁的实验中,装置A为制取氯气的实验装置,发生反体排出装置中的空气,再点燃C处的酒精灯。
答案 (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 浓硫酸
(2)HCl HCl和H2 发生倒吸 可燃性气体H2不能被吸收
(3)KSCN溶液 点燃A处的酒精灯 点燃C处的酒精灯
12.(2015·天津理综,10,14分)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:
(1)FeCl3净水的原理是__________________________________________。
FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)___________________________________________________________________。
(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×10-2 mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3 mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2 mol·L-1,则该溶液的pH约为 。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:
ClO+Fe2++ ===Cl-+Fe3++
(3)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)+H+K2
Fe(OH)+H2OFe(OH)3+H+K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为:
xFe3++yH2O??Fex(OH)+yH+
欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号) 。
a.降温 b.加水稀释
c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。
(4)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为 mg·L-1。www.21-cn-jy.com

解析 (1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,所以可起到净水的作用;Fe3+会与Fe反应生成Fe2+从而腐蚀钢铁设备,离子方程式是2Fe3++Fe===3Fe2+。(2)①根据电荷守恒,c(Fe3+)×3+c(Fe2+)×2+c(H+)=c(Cl-),溶液中氢离子的浓度是c(H+)=c(Cl-)-c(Fe2+)×2-c
加入NH4Cl,H+浓度增大,平衡逆向移动;加入碳酸氢钠,消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动,故可采用的方法是bd。从反应的离子方程式可知,氢离子的浓度影响聚合氯化铁的生成,所以关键条件是调节溶液的pH。(4)由图像可知,聚合氯化铁的浓度在18~20 mg·L-1时,去除污水中浑浊物及还原性物质的效率最高。
答案 (1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2Fe3++Fe===3Fe2+
(2)①2 ②1 6 6H+ 1 6 3H2O
(3)K1>K2>K3 bd 调节溶液的pH
(4)18~20
13.(2015·天津理综,9,18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:

回答下列问题:
(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3),反应中H2O2的作用是 。写出操作①的名称: 。
(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式:_____________________________________________________
_________________________________________________________________。
操作②用到的主要仪器名称为 ,其目的是(填序号) 。
a.富集铜元素
b.使铜元素与水溶液中的物质分离
c.增加Cu2+在水中的溶解度
(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和 。若操作③使用右图装置,图中存在的错误是 。

(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜,阳极产物是 。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是__________________________________________________________________。
(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是 。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是 。
解析 (1)废电路板中含有Cu 单质,加入H2O2的目的是将Cu 氧化为Cu2+;将溶液和固体分离的硫酸发生反应生成CuSO4和RH;操作③是分液,图中出现的错误主要有分液漏斗颈尖嘴一侧未紧靠烧杯内壁及所加液体过多。(4)以石墨作电极电解CuSO4溶液,阳极电极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑,故阳极产物为O2、H2SO4;操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤为加热浓缩、冷却结晶、过滤。(5)操作④得到的H2SO4 可以利用到反应Ⅲ中,所以第三处循环的试剂为H2SO4;NH4Cl水解溶液呈酸性,可以中和溶液中的OH―,防止由于溶液中的c(OH-)过高,生成Cu(OH)2沉淀。
答案 (1)作氧化剂 过滤
(2)Cu(NH3)+2RH===2NH+2NH3+CuR2 分液漏斗 ab
(3)RH 分液漏斗下端尖嘴未紧靠烧杯内壁、液体过多
(4)O2、H2SO4 加热浓缩、冷却结晶、过滤
(5)H2SO4 防止由于溶液中的c(OH-)过高,生成Cu(OH)2沉淀



展开更多......

收起↑

资源列表