2023-2024高一化学下学期期末复习专题01金属及其化合物(上海专用)


专题01 金属及其化合物
(23-24高一下·上海·期中)
1.钛合金材料可用于制造超音速飞机,下列钛合金的性质与该用途无关的是
A.密度小 B.硬度大 C.熔点高 D.无磁性
(23-24高一下·上海·阶段练习)
2.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.在新制饱和氯水中:、、、
B.使酚酞变红色的溶液:、、、
C.使紫色石蕊试液变红色的溶液:、、、
D.在小于7的溶液:、
(23-24高一下·上海·期中)
3.某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质:将一置于空气中的铝片投入浓溶液中,铝片表面出现一层海绵状暗红色物质,接下来铝片上产生大量气泡,溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的溶液中,在短时间内铝片无明显变化。造成不同现象的原因可能是
A.与溶液反应,与溶液不反应
B.溶液酸性比同浓度的溶液酸性强
C.生成物溶于水,而不溶于水
D.能破坏氧化铝薄膜,而不能
(22-23高一下·上海徐汇·期末)
4.铁元素是人体必不可少的的元素之一。为了检验FeCl2溶液是否被氧化,可向溶液中加入
A.新制氯水 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊试液
(22-23高一下·上海黄浦·期末)
5.下列说法正确的是
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮的表面逐渐变暗,发生的反应为
B.Na与稀硫酸反应的离子方程式为
C.4.6gNa与O2完全反应,生成7g产物时失去电子的物质的量为0.2mol
D.将少量Na投入到稀的CuSO4溶液中,会析出红色金属
(22-23高一下·上海黄浦·期末)
6.按图所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况:
①用铝箔包住钠、②用铜箔包住钠。则收集产生的气体在相同条件下体积的关系是

A.二者收集气体一样多 B.①收集气体体积较大
C.②收集气体体积较大 D.无法确定
(22-23高一下·上海黄浦·期末)
7.铝与氧化铁混合后可称为铝热剂,以下混合物也能作为铝热剂的是
A.氧化铝与铁 B.氧化铝与四氧化三铁
C.铝与氧化镁 D.铝与五氧化二钒
(22-23高一下·上海黄浦·期末)
8.为了检验FeCl2溶液是否被氧化,可向溶液中加入
A.新制氯水 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
(22-23高一下·上海浦东新·期末)
9.下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是
A.NaHCO3与盐酸反应 B.Na2O2与水反应
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D.C与CO2反应
二、填空题
(23-24高一下·上海·期中)
10.已知,金属镓(Ga)应用广泛,在半导体和光电材料、合金等领域都有重要应用。Ga和A1同主族,性质相似。在室温下,氮化镓(GaN)不溶于水、硬度高、熔点高。
(1)写出镓与盐酸反应的化学方程式 。
(2)已知有关物质的熔、沸点如下:
Al2O3 AlCl3
熔点(℃) 2072 190
沸点(℃) 2980 177.8(升华)
工业上常用电解Al2O3的方法生产铝,而不用AlCl3的原因 。
(3)氮化镓的晶体类型为 ,氮化铝和氮化镓晶体类型相同,且结构相似,熔点AlN>GaN的原因是 。GaAs是共价化合物,是一种重要的半导体材料,As与Ga同周期,As与N同主族。
(4)GaAs中,存在的化学键类型是 。
(5)GaAs中As元素的化合价为 ,用原子结构理论解释As元素显该价态的原因: 。
(23-24高一下·上海·期中)
11.电子工业常用左右的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。为了从腐蚀废液中回收铜,并重新获得溶液,某同学设计如图方案:
(1)实验室用无水氯化铁固体粗略配制的溶液,需要的主要玻璃仪器除了量筒外还有 。
(2)溶液与铜箔发生反应的离子方程式为 。
(3)试剂的化学式分别是 、 、 。用溶液制取晶体的方法是 。
A.蒸发结晶 B.降温结晶
(23-24高一下·上海杨浦·期中)
12.配制溶液:
称量→溶解→冷却→操作①→洗涤→注入→混匀→操作②→摇匀→装瓶贴标签
(1)操作①为 、操作②为 。
(2)用配制溶液时,应称量 g固体(保留两位小数),需要的定量仪器为 。
(3)配置溶液时,不慎掉入镀层缺损的镀铜小铁钉,写出可能发生的反应的离子方程式 。
(23-24高一下·上海·期中)
13.联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)。
(1)饱和食盐水中通二氧化碳和氨气的离子方程式是 。
(2)下列说法中合理的是___________。
A.副产物可用作氮肥
B.溶液B中的主要离子是
C.制碱流程中可回收并循环利用的物质只有分解产生的
D.饱和食盐水中应该先通至饱和,再通入至饱和
(22-23高一下·上海浦东新·期末)
14.金属的性质
金属材料在人类社会发展中起到了举足轻重的作用,因为它具有比其他材料更优越的综合性能,能够更适应科技和生活方面提出的各种不同的要求。
(1)向滴有酚酞溶液的水中加入一块绿豆大的钠,下列实验现象描述错误的是___________
A.钠沉入水底 B.钠熔成小球
C.发出“嘶嘶”声音 D.溶液变红
(2)我国自主研发的大飞机C919大量使用了铝锂合金。这是利用了铝锂合金的下列性质___________
A.低强度 B.低密度 C.导热性 D.熔点低
(3)常温下,将铁片放到浓硫酸中,一段时间后___________
A.溶液呈棕黄色 B.铁片质量减轻
C.有大量气泡产生 D.铁片表面生成致密氧化膜
(4)下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的叙述正确的是___________
A.相同条件下,在水中的溶解性:碳酸钠<碳酸氢钠
B.相同条件下,热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠
C.相同条件下,与酸反应的速率:碳酸钠>碳酸氢钠
D.一定条件下,碳酸钠不能转化为碳酸氢钠,而碳酸氢钠可以转化为碳酸钠
(5)实验室测定氧化物X(FexOy)的组成实验如下:

下列有关说法正确的是___________
A.样品X中含有+2价铁元素
B.溶液中
C.溶液中的离子只有和
D.根据步骤I、II可判断为
(22-23高一下·上海杨浦·期末)
15.由我国自主研发的“奋斗者号潜水艇在大平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录。

(1)过氧化钠可用作潜水艇的供氧剂,写出Na2O2和CO2反应的化学方程式: ,该反应中生成1 mol O2转移的电子数为 。
(2)某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应,下列说法正确的是_______。 (双选)

A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是验证溶液中存在过氧化氢
(22-23高一下·上海徐汇·期末)
16.请根据要求回答问题:
(1)合金具有许多优良的性能,我国C919大型飞机上就使用了大量新型材料铝合金。下列物质属于合金的是___________(填选项编号)。
A.水银 B.青铜 C.白银 D.黄金
(2)室温下金属钠长期露置在空气中,最终将变为___________(填选项编号)。
A. B. C. D.NaOH
(3)为了检验溶液是否被氧化,可向溶液中加入___________(填选项编号)。
A.新制氯水 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊试液
(4)冷敷袋俗称冰袋,在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。制作冷敷袋可以利用___________(填选项编号)。
A.吸热的物理变化 B.放热的物理变化 C.吸热的化学变化 D.放热的化学变化
三、解答题
(23-24高一下·上海·期中)
17.氢氧化亚铁在空气中很容易被氧化而变质,制备时须严格控制条件。如图所示,此装置可用来制备并验证其还原性,填写下列空白:
(1)指出仪器x的名称 。
(2)本实验的关键之处是巧妙控制止水夹a的开与关——实验开始前,应 (填“打开”或“关闭”)止水夹a,待到导管Y出口处气体纯度较高时,可立即 (填“打开”或“关闭”)止水夹a。
(3)检验反应后圆底烧瓶中是否有生成所需试剂为 。
(4)实验完毕,B瓶中产生,为验证其还原性,打开b处止水夹,充入一段时间空气,此时B瓶中发生的反应为 (写化学方程式),现象: 。
(23-24高一下·上海杨浦·期中)
18.通过如下实验,比较、、的氧化性。
实验现象
I中产生黑色沉淀,滴加溶液,变红
Ⅱ中溶液呈棕黄色,滴加淀粉溶液,变蓝
Ⅲ中产生黄色沉淀,滴加淀粉溶液,未变蓝
(1)实验室溶液通常盛放在 试剂瓶中。
(2)Ⅱ中反应的离子方程式为 。
(3)I、Ⅱ中的现象说明___________。
A.氧化性顺序: B.氧化性顺序:
C.还原性顺序: D.还原性顺序:
(4)实验后,I试管壁上的黑色沉淀可用___________洗去。
A.酒精 B.二硫化碳 C.浓硝酸 D.热盐酸
(5)写出检验I中是否含有的方法。 。
(6)检验Ⅱ中是否含有不可选用:___________。(不定项)
A.氢氧化钠溶液 B.酸性高辒酸钾溶液 C.硫氰化钾溶液 D.稀氨水
(7)推测Ⅲ中未发生氧化的原因 。
(23-24高一下·上海青浦·期中)
19.化学变化总是伴随着能量的变化。“铝热反应”是将单质铝与金属氧化物混合物反应获得金属单质的化学反应。在野外焊接钢轨时可利用此反应。实验室中可用如图装置实现:
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)实验中能观察到的现象有(例举两点): 。
(3)可表示铝与氧化铁反应的热效应的图是 。
A.    B.   C.
(4)工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属,其原因与下列无关的是
A.铝还原性较强 B.锰、钒熔点高
C.铝能形成多种合金 D.反应放出大量热
(22-23高一下·上海嘉定·期末)
20.Ⅰ.铁是一种常见的金属,它的单质及化合物在生活生产中处处可见。
(1)苹果中含有丰富的铁元素,新榨的苹果汁是浅绿色的,在空气中久置后会变成黄色,原因是 ,若再向其中加入少量的维生素C,又将恢复浅绿色,上述过程中,氧气是 剂(选填“氧化”或“还原”,下同),维生素C是 剂。
Ⅱ.铁及其重要化合物的“价类二维图”如下图所示。
(2)该“价类二维图”中缺失的类别A应为 。
(3)要实现Fe转化为Fe3O4,除了将Fe与氧气点燃外,另外的方法是(写出化学方程式) 。
(4)下列关于金属冶炼的说法中正确的是____;
A.通过电解饱和食盐水制备金属钠
B.热还原法常用的还原剂有CO、H2、C等
C.金属Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关
(5)有关合金的说法错误的是____。
A.熔点通常低于组成金属 B.任意两种金属均可以形成合金
C.钢比生铁的含碳量低 D.可能含有非金属
(6)生活中的钢铁制品如废旧铁锅,使用时间长久后若要丢弃,应归为____。
A.干垃圾 B.湿垃圾 C.有毒有害垃圾 D.可回收垃圾
(7)在烧制砖瓦时,用黏土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物转化成而制得红色砖瓦____。
A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.FeO D.Fe(OH)3
(8)要实现Fe转化为Fe2+,可选用足量的____。
A.浓硫酸 B.氯气 C.稀硝酸 D.稀硫酸
(9)下列各组离子在溶液中能大量共存的是____。
A. B.
C. D.
(10)有失去标签的NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2四种溶液,只需要一种试剂就可以把它们鉴别开来,这种试剂是____。
A.氨水 B.盐酸 C.Na2SO4溶液 D.KSCN溶液
Ⅲ.某化学兴趣小组同学设计以下实验探究氢氧化亚铁的制备:
两组同学分别设计如下实验探究能较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀的制取方法。
A组实验:用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应。(如图)
(11)FeSO4可由铁粉还原Fe2(SO4)3制得,反应的离子方程式是: 。
(12)该方法能观察到白色Fe(OH)2沉淀,但沉淀颜色快速发生变化,其颜色变化为 。
B组实验:选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验,装置如图。
(13)实验时,先 (填“打开”或“关闭”)止水夹K,然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞,使稀硫酸与铁粉反应,一段时间后, (填“打开”或“关闭”)止水夹K,制得白色Fe(OH)2沉淀,且沉淀能持续一段时间不变色。
(22-23高一下·上海徐汇·期末)
21.Na2CO3可用于纺织、制肥皂、造纸、制玻璃等,NaHCO3可用于制药、焙制糕点等,两者都是白色固体;某实验小组通过以下实验来探究Na2CO3和NaHCO3两种物质的性质。
(1)称取两种固体各 2g,分别放入两个小烧杯中,再各滴加 10mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,并恢复至室温后,向所得溶液中各滴加 2 滴酚酞试液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得到结论 。
②同学们在两烧杯中还观察到了其它现象。其中,盛放Na2CO3 的烧杯中出现的现象:
I.溶液温度升高;
Ⅱ.滴入酚酞后溶液呈 色。
(2)“套管实验”的实验装置如图所示,请分析实验原理,并回答下列问题:
①整个实验过程中,能观察到烧杯 B 中的现象是 。
②写出实验过程中试管中发生反应的化学方程式: 。
③该实验可证明 NaHCO3 的热稳定性 (填“强于”“弱于”或“等于”)Na2CO3;证明热稳定性的实验装置中,能否将 NaHCO3、Na2CO3的位置互换? (填“能”或“不能”)。
(3)能用来鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 两种白色固体的实验操作是 。
A.将Na2CO3和NaHCO3 配制成同浓度的溶液,用pH试纸测定pH值并做比较
B.分别加热两种固体样品,看固体是否全部分解挥发
C.分别在这两种物质的溶液中,加入少量NaCl溶液
(22-23高一下·上海浦东新·期末)
22.某班同学用如下实验探究、的性质。回答下列问题:
(1)甲组同学通过研究对稳定性的影响,得到如图所示结果,增强稳定性的措施为 。

乙组同学为探究与的反应,进行如图所示实验:

(2)与反应的离子方程式为 。
为了探究白色沉淀产生的原因,同学们查阅资料得知:
i.CuSCN是难溶于水的白色固体;
ii.的化学性质与相似;
iii.
实验方案如下:
实验方案 实验现象
步骤1:取溶液,向其中滴加3滴溶液 无明显现象
步骤2:取溶液,向其中滴加3滴溶液 产生白色沉淀
(3)与反应的离子方程式为 。
(4)可用作补铁剂,使用时建议与维生素C同服。同学甲猜测维生素C可将转化为,以利于人体吸收。为了验证这一猜想,设计了如下实验:
实验方案 实验现象
取适量溶液于试管中,加入维生素C片,振荡溶解后,滴加酸性高锰酸钾溶液。 紫色褪去
由上述实验能否得出“维生素C可将转化为”的结论? (填“能”或“否”)请说明理由 。
(22-23高一下·上海黄浦·期末)
23.某同学为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。

(1)实验Ⅰ、Ⅱ(盐酸足量且固体质量相同)中能够达到实验目的的是 (填装置序号)。
(2)实验Ⅲ、Ⅳ均能鉴别这两种物质,写出所发生的共同反应的化学方程式: 、 。
(3)与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是___________。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂 B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便 D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(4)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是 。
(22-23高一下·上海杨浦·期末)
24.某校化学兴趣小组的同学拟通过实验来探究菠菜中的营养成分。已知信息:
①菠菜中含有草酸,草酸具有还原性。
②菠菜中含有丰富的铁元素,主要以难溶的FeC2O4形式存在,其中铁元素为+2价。
⑧赤血盐K3[Fe(CN)6]用于检验Fe2+,产生特征蓝色沉淀。
Ⅰ.水煮检验法:

(1)操作i中起分离作用的仪器名称为 。
(2)溶液A中未能检测出Fe2+的可能原因是 。
Ⅱ.灼烧检验法:

(3)向菠菜灰中加入盐酸浸取后进行操作②,下列操作不规范的有_________。
A.玻璃棒用作引流
B.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
C.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁
D.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯内壁
(4)操作⑧加入活性炭的作用是 。
(5)甲同学取少量溶液B,滴加酸性KMnO4溶液,振荡后,溶液紫色消失,因此得出结论:溶液B含有Fe2+。乙同学认为甲同学的实验方法不严谨,理由是: 。
Ⅲ.分光光度法

(6)该小组同学利用分光光度法来进行定量测定。已知溶液的吸光度A与溶液中c(Fe3+)关系如下图。该小组通过处理上述40 mL溶液使其中的铁元素全部转化为Fe3+,从中取出10 mL待测液,测得待测液吸光度位于图中X点,试计算菠菜中所含铁元素的含量 mg/100 g。(结果保留三位小数)

(22-23高一下·上海奉贤·期末)
25.打印机墨粉中Fe3O4的含量是衡量墨粉质量优劣的重要指标之一,为测定某墨粉Fe3O4的含量,同学们在化学实验室中进行了如下实验。

已知:①墨粉中除Fe3O4外,其余成分既不含铁元素,也不溶于水、不与酸反应
②酸性高锰酸钾溶液呈紫红色,Mn2+溶液无色
(1)列举两个生成磁性氧化铁反应的化学方程式: 、 。
(2)检验Fe2+:
i.[实验原理]____Fe2++___+____H+=____Fe3++____Mn2++____H2O ,配平离子方程式。
ii.[实验操作]取第一份溶液少许,向其中滴加酸性KMnO4溶液,振荡,观察到溶液紫色
iii.【实验结论】溶液中含Fe2+,同时证明Fe2+具有 性。
(3)测定Fe3O4的含量:

i.加入足量氯水的目的是 ,有关反应的离子方程式是 。
ii.加入足量NaOH溶液后观察到的现象是 。
iii.沉淀加热时发生反应的化学方程式是 。
(21-22高一下·上海杨浦·期末)
26.已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。
(1)装置接口的连接顺序为a→ 。
(2)B中收集器里盛放冷水的作用是 。D中碱石灰的作用是 、 。
(3)反应一段时间后熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸,充分反应后,进行如下实验:
固体混合物淡黄色溶液淡红色溶液深红色溶液红色褪去
①试剂X为 (填化学式)。
②淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是 。
(4)该小组同学对上述溶液红色褪去的原因进行探究。
①取褪色后的溶液三份,分别进行以下实验,研究溶液中存在的微粒。
a.一份中滴加FeCl3溶液无明显变化,说明 ;
b.另一份滴加试剂X,溶液出现红色,说明 ;
c.还有一份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明 。
②另取FeCl3溶液滴加2滴试剂X,溶液变红,再通入O2,无明显变化。实验②的目的是 ;得出结论: 。
(21-22高一下·上海宝山·期末)
27.六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,极易水解。实验室中,先将三氧化钨(WO3)用氢气还原为金属钨再制备WCl6,装置如图所示(夹持装置略):
已知相关物质性质如下表所示:
W WO3 WCl6
颜色 银白色 黄色 蓝色
熔点/℃ 3422 1473 275
沸点/℃ 5660 1750 347
完成下列填空:
(1)冶炼W可以用WO3和在加热条件下实现,化学方程式是 ;该冶炼金属的方法称为 法,除了W,还有 (举三个例子)金属也可以用此法冶炼。
(2)写出冶炼钠涉及的化学方程式: 。
(3)检查装置气密性并加入。先通,其目的是 ;
(4)一段时间后,加热管式电炉,以一定速率通入,升温至1000℃,并对装置末端逸出的进行后续处理。装置A的两个作用是: ;C中冷却水从 (选填“a”或“b”)口通入;反应过程中,B中的现象是 。
(5)完全还原后,进行的操作为:
①冷却,停止通;
②以E替换D,在硬质玻璃管末端缠上电热丝;
③……;
④加热至1000℃,通,同时将电热丝温度保持在350℃;……
操作③必不可少,否则可能会导致危险事故,该操作是 。
(6)制备的化学方程式为 。
参考答案:
1.D
【详解】钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,具有强度高、密度小、耐热性好,且性质稳定,抗腐蚀性强,可用于飞机、火箭、导弹等领域;钛合金的性质与该用途无关的是无磁性;
故选D。
2.B
【详解】A.氯水中有Cl2,也有氯气和水反应产生的HClO,都有氧化性,会和反应,故不能大量共存,A错误;
B.使酚酞变红色的溶液呈碱性,选项所给离子不相互反应,也不和氢氧根反应,可以大量共存,B正确;
C.使紫色石蕊试液变红色的溶液呈酸性,酸性条件下,硝酸根有强氧化性,会和亚铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;
D.pH小于7的溶液呈酸性,有H+,碳酸氢根会和H+反应,生成二氧化碳和水,故不能大量共存,D错误
本题选B。
3.D
【详解】A.铝活动性强于铜,铝与氯化铜溶液反应,与硫酸铜溶液都能发生置换反应,故A错误;
B.氯化铜溶液酸性与同浓度的硫酸铜溶液酸性相同,故B错误;
C.生成物、都能溶于水,故C错误;
D.反应中变量为阴离子种类不同,金属铝的表面有一层致密的氧化物薄膜,氯化铝和硫酸铝阴离子的不同,氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能,因此会产生不同现象,故D正确;
故选D。
4.C
【分析】检验FeCl2溶液是否被氧化,就是检验溶液中是否含有Fe3+,铁离子和KSCN溶液变红色。
【详解】A.新制氯水中的Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+,而非检验Fe3+,A错误;
B.Fe可将Fe3+还原为Fe2+,而非检验Fe3+,B错误;
C.KSCN溶液遇到Fe3+显血红色,可用于检验FeCl2溶液是否被氧化,C正确;
D.石蕊溶液用于溶液酸碱性指示,而非检验Fe3+,D错误;
故选C。
5.C
【详解】A.常温下,Na和氧气反应生成Na2O,方程式为4Na+O2=2Na2O,A错误;
B.方程式电荷不守恒,正确反应为2Na+2H+=2Na++H2,B错误;
C.不管Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2,Na~e-关系式成立,4.6gNa为0.2 mol,因此电子转移数为0.2 mol,C正确;
D.Na在水溶液中优先与水反应生成NaOH,不会置换金属,D错误;
答案选C。
6.B
【详解】Na 和H2O 反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,产生H2的同时产生NaOH ,NaOH可以和A1发生反应: ,故用铝箔包住Na 时产生H2的体积较大,因此①收集气体体积较大,故选B。
7.D
【详解】铝热剂是铝与活泼性比铝弱的金属氧化物形成的混合物,氧化铝与铁、氧化铝与四氧化三铁、铝与氧化镁都不是铝热剂,铝与五氧化二钒才是铝热剂,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
8.C
【分析】检验FeCl2溶液是否被氧化,就是检验溶液中是否含有Fe3+,据此可分析解答。
【详解】A.新制氯水中的Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+,A选项错误;
B.Fe可将Fe3+还原为Fe2+,而非检验Fe3+,B选项错误;
C.KSCN溶液遇到Fe3+显血红色,可用于检验FeCl2溶液是否被氧化,C选项正确;
D.石蕊溶液用于溶液酸碱性指示,而非检验Fe3+,D选项错误;
答案选C。
9.B
【详解】A.NaHCO3与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,是非氧化还原反应,A错误;
B.Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,是放热的氧化还原反应,B正确;
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl是吸热的非氧化还原反应,C错误;
D.C与CO2发生的是吸热的氧化还原反应,D错误;
故选B。
10.(1)2Ga+6HCl=2GaCl3+3H2↑
(2)AlCl3为共价化合物,熔融状态下不导电。
(3) 共价晶体 原子半径r(Al)<r(Ga),AlN比GaN中共价键键长更短,键能更大。
(4)共价键
(5) -3 As与N同主族,最外层电子数为5,得到3个电子后形成8电子稳定结构,因而可显-3价。
【详解】(1)Ga与Al同主族,性质相似,参考Al与盐酸反应即可得出Ga与盐酸反应的方程式为:2Ga+6HCl=2GaCl3+3H2↑
(2)虽然Al2O3的熔点比AlCl3的熔点要高很多,但由于AlCl3为共价化合物,其在熔融状态下不能解离而导电,因而工业上不采用电解熔融AlCl3来生产铝。
(3)Ga与Al同主族,在周期表中位于Al下方,故其电负性与N相差不大,结合GaN的硬度高、熔点高,可判定GaN为共价晶体。AlN也为共价晶体,结构与GaN相似,由于原子半径r(Al)<r(Ga),故Al-N键的键长小于Ga-N键的键长,因此Al-N键的键能大于Ga-N键的键能,所以AlN的熔点高于GaN的熔点。
(4)Ga与As同周期,原子序数仅相差2,其电负性差值小(<1.7),故GaAs中的化学键类型为共价键。
(5)Ga为第四周期IIIA族,As为第四周期VA族,电负性As>Ga,且Ga金属性强于Al,因而在GaAs中Ga显+3价,As显-3价。As与N同主族,最外层电子数为5,得到3个电子后形成8电子稳定结构,因而可显-3价。
11.(1)胶头滴管、烧杯、玻璃棒
(2)
(3) Fe HCl Cl2 B
【分析】废液中加入铁置换出铜,同时把铁离子还原为亚铁离子,过滤得到铁和铜的混合物,加入盐酸溶解铁,过滤得到铜,滤液B和E合并后通入氯气把氯化亚铁氧化为氯化铁,据此解答。
【详解】(1)配制溶液步骤有计算、称量、溶解、装瓶存放,需要的玻璃仪器有量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒;
(2)氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,其离子方程式为:;
(3)根据以上分析可知试剂A是Fe,D是HCl,F是Cl2,由于氯化铁水解,且水解吸热,因此用溶液制取晶体的方法是蒸发浓缩,降温结晶,答案选B。
12.(1) 转移 定容
(2) 4.51 电子天平、250mL容量瓶
(3)、
【详解】(1)操作①为转移;操作②为定容;
(2)用配制溶液时,应选用250mL的容量瓶,需要,质量为:;需要的定量仪器为:电子天平、250mL容量瓶;
(3)镀层缺损的镀铜小铁钉,其中Cu和Fe均能与FeCl3溶液发生反应,离子方程式为:、。
13.(1)
(2)AB
【分析】由题给流程可知,向饱和食盐水中先通入极易溶于水的氨气,再通入溶于水的二氧化碳,二氧化碳与氨化的饱和食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,过滤得到碳酸氢钠固体和含有氯化铵的溶液A;碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应生成的二氧化碳可以循环使用;向溶液A中加入氯化钠固体,使溶液中氯化铵溶解度减小,析出氯化铵,过滤得到氯化铵固体和含有氯化钠、碳酸氢钠、氯化铵的滤液B。
【详解】(1)氯化钠溶液和氨气、二氧化碳溶液反应生成碳酸氢钠和氯化铵,离子方程式为;
(2)副产物氯化铵含有氮元素,可以作氮肥,A正确;据分析滤液B含有氯化钠、碳酸氢钠、氯化铵,B正确;制碱流程中可回收并循环利用的物质有分解产生的、母液中的NaCl,C错误;饱和食盐水中应该先通至饱和,再通入至饱和,D错误。
14.(1)A
(2)B
(3)D
(4)B
(5)D
【详解】(1)A.由于钠的密度比水的小,故钠块应该浮在水面,故A错误;
B.由于钠与水的反应放热,且钠的熔点低,故钠熔成小球,故B正确;
C.由于钠与水的反应剧烈,会生成氢气,从而引发空气震动,产生嘶嘶声,故C正确;
D.由于钠与水的反应生成氢氧化钠,溶液显碱性,酚酞遇到碱溶液变为红色,故D正确;
故答案为:A;
(2)铝锂合金具有高强度、低密度的性质,故我国自主研发的大飞机C919大量使用了铝锂合金,这是利用了铝锂合金的低密度性质,故答案为:B;
(3)浓硫酸具有强的氧化性,常温下与铁反应发生钝化,生成致密氧化膜,阻止反应继续进行,所以铁片质量不会减轻,不会产生大量气泡,不会产生棕黄色溶液,故选D,故答案为:D;
(4)A.相同条件下,在水中的溶解性:碳酸钠>碳酸氢钠,故A错误;
B.碳酸氢钠受热易分解,而碳酸钠加热不分解,则相同条件下,热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠,故B正确;
C.碳酸钠与盐酸反应先转化为碳酸氢钠,碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳,则相同条件下,与酸反应的速率:碳酸钠<碳酸氢钠,故C错误;
D.碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠在加热条件或与氢氧化钠反应可以转化为碳酸钠,故D错误;
故答案为:B;
(5)A.溶液Y中通入0.01molCl2恰好完全反应,反应为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-,则Y中含有0.02molFe2+,故A错误;
B.X中含“FeO“的质量为0.02mol×72g/mol=1.44g,含“Fe2O3'的质量为3.04g-1.44g=1.6g,则有n(Fe2O3)=0.01mol,所以c(Fe2+):c(Fe3+)=1:1,故B错误;
C.步骤I中加入足量盐酸,溶液Z中含有Fe3+和Cl-外,还含有H+,故C错误;
D.通过计算可知X由0.02molFeO和0.01molFe2O3组成,所以可判断X为Fe4O5,故D正确;
故答案为:D。
15.(1) 2NA
(2)CD
【详解】(1)Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和氧气,反应方程式为:;反应氧气由过氧化钠中-1价转化而来,每生成1mol O2转移2mol电子,转移电子数为2NA;
(2)A.②中的大量气泡主要成分是氧气,故A错误;
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成,故B错误;
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质,具有漂白性,将酚酞氧化使其褪色,故C正确;
D.⑤中MnO2可催化过氧化氢分解成氧气,通过实现现象可验证溶液中存在过氧化氢,故D正确;
故答案为:CD。
16.(1)B
(2)C
(3)C
(4)AC
【详解】(1)合金是由金属单质与金属单质或金属单质与非金属单质融合而成,A.水银是Hg单质,不是合金,故A不选;B.青铜中主要含有铜、锡、铝、硅等,是合金,故B选;C.白银即Ag单质,不是合金,故C不选;D.黄金是Au单质,不是合金,故D不选;故选:B;
(2)钠放置于空气中发生银白色(钠的真面目)→变暗(生成Na2O)→变白色固体(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→结块(吸收CO2成Na2CO3 10H2O)→最后变成Na2CO3粉(风化),有关反应如下:4Na+O2=2Na2O、Na2O+H2O=2NaOH、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+10H2O=Na2CO3 10H2O、Na2CO3 10H2O=Na2CO3+10H2O,所以最终生成碳酸钠,故选:C;
(3)FeCl2溶液会被氧化为氯化铁溶液,可用KSCN溶液检验Fe3+,观察溶液是否变红,故选:C;
(4)冷敷袋俗称冰袋,在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途,可以是吸热的化学变化,也可以是吸热的物理变化,故答案为:AC。
17.(1)分液漏斗
(2) 打开 关闭
(3)KSCN溶液
(4) 白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
【分析】打开止水夹a,再打开分液漏斗的活塞,A中铁粉与硫酸发生反应:,H2将装置中的空气排尽,即导管Y出口处H2纯度较高时,可立即关闭止水夹a,压强将A中生成的FeSO4压入B中,发生反应:,得到Fe(OH)2沉淀。
【详解】(1)由图可知,x为分液漏斗;
(2)由分析得,实验开始前,应打开止水夹a,让H2将装置中的空气排出,待到导管Y出口处H2纯度较高时,可立即关闭止水夹a,压强将A中生成的FeSO4压入B中,发生反应:,得到Fe(OH)2沉淀;
(3)可利用KSCN溶液与Fe3+形成红色络合物的性质,检验反应后圆底烧瓶中是否有Fe3+;
(4)打开b处止水夹,充入一段时间空气,此时B瓶中Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,发生的反应为:;现象为:白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
18.(1)棕色
(2)
(3)AC
(4)C
(5)取少量I中溶液于试管中,向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪色,说明含有Fe2+
(6)B
(7)Ag+与I–生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I– 浓度太小,无法发生氧化还原反应
【分析】本题根据银离子,二价铁和碘离子之间的反应,证明了氧化性的相对强弱,以此解题。
【详解】(1)是见光易分解的物质,通常盛放在棕色试剂瓶中;
(2)溶液变蓝,说明反应生成碘单质,故反应离子方程式为:;
(3)同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。 I中产生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,变红说明亚铁离子被氧化生成了铁离子、阴离子被还原生成了银单质,得出氧化性:Ag+>Fe3+;还原剂的还原性强于氧化剂的还原性,还原性:Fe2+>Fe3+;II中溶液变蓝,说明反应,氧化性:Fe3+>I2,还原性:I–>Fe2+;故氧化性:氧化性顺序:Ag+>Fe3+>I2;还原性:I–>Fe2+>Fe3+, 故答案为:AC;
(4)实验后,I试管壁上的黑色沉淀是单质银,可以和硝酸反应,故选C;
(5)根据I中现象可以,I中有三价铁,此时检验二价铁,可以利用二价铁的还原性,则检验方法为:取少量I中溶液于试管中,向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪色,说明含有Fe2+;
(6)A.三价铁可以和氢氧根离子生成红褐色沉淀,A不符合题意;
B.酸性高辒酸钾溶液和三价铁不反应,不能检验三价铁,B符合题意;
C.硫氰化钾和三价铁生成红色物质,可以检验,C不符合题意;
D.氨水可以和三价铁生成红褐色沉淀,可以检验,D不符合题意;
故选B;
(7)推测III中未发生Ag+氧化I–的原因Ag+与I–生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I– 浓度太小,无法发生氧化还原反应,故答案为:Ag+与I–生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I– 浓度太小,无法发生氧化还原反应。
19.(1)
(2)当露在外面的镁条燃烧完毕时,纸漏斗内的混合物立即剧烈燃烧,发出耀眼的光芒,产生大量的烟,纸漏斗被烧破,有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体
(3)B
(4)C
【分析】镁条为引燃剂,氯酸钾是助燃剂,点燃镁条,高温使氯酸钾分解产生氧气,促进镁条的燃烧,镁条燃烧提供大量的热,使得铝粉和氧化铁发生反应:,实验现象为:当露在外面的镁条燃烧完毕时,纸漏斗内的混合物立即剧烈燃烧,发出耀眼的光芒,产生大量的烟,纸漏斗被烧破,有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体。
【详解】(1)铝粉和氧化铁高温下发生铝热反应生成铁和氧化铝:;
(2)由分析可知实验现象为:当露在外面的镁条燃烧完毕时,纸漏斗内的混合物立即剧烈燃烧,发出耀眼的光芒,产生大量的烟,纸漏斗被烧破,有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体;
(3)铝与氧化铁的反应为放热反应,反应物总能量比生成物高,故选B;
(4)A.铝热反应中Al作还原剂,Al的还原性比锰、钒等金属的强,因此可以将Mn、V等金属置换出来,A不符合题意;
B.铝热反应放出大量的热,冶炼熔点高的金属有利于使高熔点金属熔化并流出,得到较纯的产物,B不符合题意;
C.铝能形成多种合金,和工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属无关,和铝本身的性质有关, C符合题意;
D.铝热剂为铝和金属氧化物的混合物,反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质,放出大量热,D不符合题意;
故选C。
20.(1) 亚铁离子被空气中氧气氧化为铁离子 氧化 还原
(2)盐
(3)
(4)B
(5)B
(6)D
(7)A
(8)D
(9)C
(10)A
(11)
(12)白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
(13) 打开 关闭
【分析】B组实验:实验时,先打开止水夹K,试管中铁和稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气,氢气排净装置中氧气,一端时间后,关闭K,试管中压强增大,硫酸亚铁被压入右侧氢氧化钠溶液中,反应生成氢氧化亚铁沉淀,沉淀能较长时间不变色;
【详解】(1)在空气中久置后会变成黄色,原因是苹果汁中亚铁离子被空气中氧气氧化为铁离子,若再向其中加入少量的维生素C,又将恢复浅绿色,说明铁离子被维生素C还原为亚铁离子,上述过程中,氧气是氧化剂,维生素C是还原剂;
(2)由图可知,A为金属阳离子和酸根离子构成的物质,属于盐;
(3)铁和水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气,;
(4)A.通过电解饱和食盐水生成氢氧化钠,电解熔融氯化钠制备金属钠,错误;
B.CO、H2、C具有还原性,故在热还原法常用的还原剂有CO、H2、C等,正确;
C.金属Mg通过电解熔融氯化物的方法获得,而氯化铝为共价化合物,应该电解熔融氧化铝制取铝,错误;
D.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关,活泼的金属难被冶炼,利用较晚,错误;
故选B;
(5)A.合金的熔点通常低于组成金属,而硬度大于成分金属,正确;
B.不是任意两种金属均可以形成合金,例如铁钠不能形成合金,错误;
C.钢、生铁均为含碳铁合金,钢比生铁的含碳量低,正确
D.钢、生铁均为含碳铁合金,故合金可能含有非金属,正确;
故选B;
(6)钢铁制品如废旧铁锅,可以回收利用,充分利用资源且减少环境污染,故选D;
(7)四氧化三铁、氧化亚铁为黑色,氢氧化铁灼烧生成氧化铁,黏土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物转化成红色的氧化铁,故选A;
(8)实现Fe转化为Fe2+,发生氧化反应,反应需要加入氧化剂,由于氯气、硝酸氧化性太强,会使得铁转化为铁离子而不是亚铁离子,浓硫酸会使得铁钝化,铁和稀硫酸生成硫酸亚铁,故选D;
(9)A.亚铁离子和氢氧根离子生成氢氧化亚铁沉淀,不能大量共存,故A不符合题意;
B.铁离子和SCN-生成红色物质,不能大量共存,故B不符合题意;
C.四种离子相互之间不反应,能共存,故C符合题意;
D.酸性条件下,硝酸根离子会氧化亚铁离子为铁离子,不能大量共存,故D不符合题意;
故选C。
(10)A.氨水和氯化钠不反应;和亚铁离子生成白色沉淀,在空气中迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;和铁离子生成红褐色沉淀;和镁离子生成白色沉淀,能鉴别,故A符合题意;
B.盐酸和四种物质都不反应,不能鉴别,故B不符合题意;
C.硫酸钠和四种物质都不反应,不能鉴别,故C符合题意;
D.KSCN溶液只能鉴别铁离子,和另3种物质都不反应,不能鉴别,故D不符合题意;
故选A。
(11)铁离子被铁单质还原为亚铁离子,反应为:;
(12)氢氧根离子和亚铁离子生成Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2在空气中被氧气氧化为氢氧化铁沉淀,现象为白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
(13)由分析可知,先打开止水夹K,然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞,使稀硫酸与铁粉反应,一段时间后,关闭止水夹K,制得白色Fe(OH)2沉淀。
21.(1) 同温度下,Na2CO3溶解度大于NaHCO3 溶液变红色
(2) 有气泡产生,澄清石灰水变浑浊 弱于 不能
(3)A
【分析】碳酸钠稳定受热不分解,NaHCO3受热分解为二氧化碳和水、碳酸钠;且同温度下,Na2CO3溶解度大于NaHCO3;
【详解】(1)①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,说明同温度下,Na2CO3溶解度大于NaHCO3;
②碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色,故现象为:溶液变红色;
(2)①碳酸钠稳定受热不分解,NaHCO3受热分解为二氧化碳和水、碳酸钠,二氧化碳能使石灰水变浑浊,而碳酸钠受热不分解,所以“套管实验”中,能观察到烧杯B中的现象是有气泡产生,澄清石灰水变浑浊;
②NaHCO3受热分解为二氧化碳和水、碳酸钠,;
③该实验可证明NaHCO3的热稳定性弱于Na2CO3,碳酸钠放入大试管温度高不分解,碳酸氢钠放入小试管温度低能分解,说明碳酸氢钠热稳定性差,故证明热稳定性的实验装置中,不能将NaHCO3、Na2CO3的位置互换;
(3)A.同浓度的碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠,将Na2CO3和NaHCO3配制成同浓度的溶液,用pH试纸测定pH值并做比较,pH大的为Na2CO3,故A正确;
B.分别加热两种固体样品,最终都会剩余固体,固体都不能全部挥发,不能鉴别,故B错误;
C.这两种物质和氯化钠溶液均不反应,不能鉴别,故C错误;
故选A。
22.(1)增强溶液的酸性
(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(3)2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2
(4) 否 因为维生素C也具有还原性,若维生素C过量,也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则无法说明一定有Fe2+生成
【详解】(1)根据题图1可知,pH越小,亚铁离子越不容易被氧化,所以增强Fe2+稳定性的措施为增强溶液的酸性,故答案为:增强溶液的酸性;
(2)硫酸铁与Cu粉反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,其离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(3)结合信息可知,CuSO4与KSCN发生氧化还原反应的离子方程式为2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2;
(4)由上述实验不能得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论,因为维生素C也具有还原性,若维生素C过量,也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则无法说明一定有Fe2+生成,故答案为:否;因为维生素C也具有还原性,若维生素C过量,也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则无法说明一定有Fe2+生成。
23.(1)II
(2) 。
(3)D
(4)
【详解】(1)I装置加入盐酸均产生CO2气体,均能使澄清石灰水变浑浊,无法鉴别;II装置足量的盐酸与等质量的碳酸钠、碳酸氢钠反应,根据关系式Na2CO3~CO2和NaHCO3~CO2可知相对分子质量小的NaHCO3的物质的量大,产生气体多,后者气球稍大些,所以能达到实验目的的是装置II;
(2)碳酸氢钠不稳定,受热分解产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2,所发生的共同反应的化学方程式为①2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;②Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓+H2O ;
(3)实验IV除了做鉴别实验,还可以同时进行对比实验,答案选D;
(4)A处直接受热,B处间接受热温度稍低,B处应装入NaHCO3,间接受热即能分解说明NaHCO3不稳定,而A处装Na2CO3直接受热都不分解说明Na2CO3稳定,因此试管B装入的固体最好是NaHCO3。
24.(1)分液漏斗
(2)FeC2O4在水中的溶解度小;在加热水煮过程中二价铁被氧化为三价铁
(3)B
(4)吸附滤液中的有机色素
(5)滤液中含有氯离子,也能被高锰酸钾氧化使其褪色
(6)
【详解】(1)操作i为分液,需要用分液漏斗;
(2)溶液A中未能检测出Fe2+的可能FeC2O4在水中的溶解度小;在加热水煮过程中二价铁被氧化为三价铁;
(3)操作②为过滤,过滤时需要用玻璃棒用作引流,故A正确;不能用玻璃棒在漏斗中搅动,以免破坏过滤器,故B错误;过滤器制作时,将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁,故C正确;漏斗末端颈尖未紧靠烧杯内壁,便于滤液顺利流下,故D正确;
(4)操作③加入活性炭可吸附滤液中的有机色素,避免影响离子检验;
(5)由流程可知,滤液中含有氯离子,也能被高锰酸钾氧化使其褪色;
(6)由图中数据可知Fe3+的浓度为4.50×10-5mol/L,菠菜中所含铁元素的含量= mg/100 g。
25.(1) 3Fe+2O2Fe3O4 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑
(2) 5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 褪去 还原
(3) 将Fe2+全部氧化Fe3+ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 有红褐色沉淀生成,溶液由黄色变为无色 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
【分析】Fe3O4可以看作是的Fe2+和的Fe3+,根据信息①可知,墨粉中除Fe3O4外,其余成分既不含铁元素,也不溶于水,不与酸反应,因此墨粉样品中加入足量稀硫酸,发生Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O,过滤后,将滤液分成两份,一份中加入酸性高锰酸钾溶液,利用酸性高锰酸钾溶液的强氧化性,将Fe2+氧化成Fe3+,另一份测量四氧化三铁的含量,据此分析;
【详解】(1)生成磁性四氧化三铁的反应方程式为3Fe+2O2Fe3O4、3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑,故答案为3Fe+2O2Fe3O4;3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑;
(2)i.Fe2+→Fe3+,化合价升高1价,MnO→Mn2+,化合价降低5价,最小公倍数为5,Fe2+、Fe3+的系数为5,MnO、Mn2+的系数为1,然后根据原子守恒和电荷守恒配平其他,即离子方程式为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;故答案为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
ii.取一份溶液少量,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,发生5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,因为高锰酸钾溶液呈紫红色,Mn2+溶液无色,因此观察到溶液紫色褪去;故答案为褪去;
iii.Fe2+→Fe3+,化合价升高1价,证明Fe2+具有还原性;故答案为还原;
(3)i.溶液中含有Fe2+、Fe3+,加入足量氯水,将Fe2+全部氧化Fe3+,其离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为将Fe2+全部氧化Fe3+;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
ii.加入NaOH溶液后,发生Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,有红褐色沉淀产生,溶液由黄色变为无色;故答案为有红褐色沉淀生成,溶液由黄色变为无色;
iii.氢氧化铁不稳定,受热易分解,其分解方程式为2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,故答案为2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。
26.(1)g、h→d、e→b、c→f
(2) 冷凝收集FeCl3 吸收未反应的Cl2,防止污染空气 吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入B中导致FeCl3潮解
(3) KSCN 双氧水将Fe2+氧化成Fe3+
(4) 溶液中不存在SCN— 溶液中存在Fe3+ 溶液中存在SO 排除H2O2分解产生的O2氧化SCN—的可能 溶液褪色的原因是SCN—发生了反应而不是Fe3+发生反应,H2O2将SCN—氧化成SO
【分析】由实验装置图可知,装置A中二氧化锰和浓盐酸共热反应制得氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置E中盛有的饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置B中纯净干燥的氯气与铁共热反应制取三氯化铁,装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入B中导致氯化铁潮解,装置的连接顺序为A、E、C、B、D,装置接口的连接顺序为a→g、h→d、e→b、c→f。
【详解】(1)由分析可知,装置接口的连接顺序为a→g、h→d、e→b、c→f,故答案为:g、h→d、e→b、c→f;
(2)由题给信息可知,B中收集器里盛放冷水的作用是冷凝收集氯化铁;装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入B中导致氯化铁潮解,故答案为:冷凝收集FeCl3;吸收未反应的Cl2,防止污染空气;双氧水将Fe2+氧化成Fe3+;
(3)①由淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液可知,加入的试剂X为硫氰化钾溶液,发生的反应为铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁,故答案为:KSCN;
②淡红色溶液中加入过量过氧化氢溶液后溶液红色加深是因为过氧化氢溶液将亚铁离子氧化为铁离子,硫氰化铁的浓度增大,故答案为:双氧水将Fe2+氧化成Fe3+;
(4)①由褪色后的溶液一份中滴加氯化铁溶液无明显变化可知,溶液中不存在硫氰酸根离子;由另一份滴加硫氰化钾溶液,溶液出现红色可知,溶液中存在铁离子;由还有一份滴加稀盐酸和氯化钡溶液,产生白色沉淀可知,溶液中存在硫酸根离子,则由实验可知,溶液红色褪去是因为溶液中硫氰酸根离子发生了反应,不是铁离子发生反应,故答案为:溶液中不存在SCN—;溶液中存在Fe3+;溶液中存在SO;
②由题意可知,实验②的目的是排除过氧化氢分解产生的氧气氧化硫氰酸根离子的可能,从而得出是过氧化氢溶液将硫氰酸根离子氧化成硫酸根离子的结论,综合实验①和②可知,溶液褪色的原因是硫氰酸根离子发生了反应而不是铁离子发生反应,过氧化氢将硫氰酸根离子氧化成硫酸根离子导致溶液褪色,故答案为:排除H2O2分解产生的O2氧化SCN—的可能;溶液褪色的原因是SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应,H2O2将SCN—氧化成SO。
27.(1) 热还原法 铁、钴、铜
(2)
(3)排除装置中的空气
(4) 观察气体的流速,控制进气速度 b 黄色变为银白色,通入氯气后变为蓝色
(5)在导气管末端收集一试管气体,靠近酒精灯点燃,若听到“噗的一声”证明氢气纯净了,可以加热B
(6)
【分析】分析实验装置可知,检查装置气密性并加入WO3,先通N2,排除装置中的空气,再通入氢气,发生还原反应生成钨单质,之后改通氯气,加热条件下发生反应,结合提示可知,产物极易水解,E为干燥管,目的是吸收空气中的水蒸气,防止产品水解,碱石灰呈碱性,也可以用于吸收多余的氯气,据此分析。
【详解】(1)冶炼W可以用WO3和H2在加热条件下实现,化学方程式是;该冶炼金属的方法称为热还原法,除了W,还有铁、钴、铜金属也可以用此法冶炼,故答案为:;热还原法;铁、钴、铜;
(2)工业冶炼钠一般采用电解熔融氯化钠,涉及的化学方程式,故答案为:;
(3)检查气密性后,先通N2,其目的是排除装置中的空气,故答案为:排除装置中的空气;
(4)装置A中盛有浓硫酸除干燥气体外,还能观察气体的流速,控制进气速度,C为冷凝管,冷却水从b进入,先后发生,,B中的现象是由黄色变为银白色,通入氯气后变为蓝色,故答案为:观察气体的流速,控制进气速度;b;黄色变为银白色,通入氯气后变为蓝色;
(5)操作检验氢气的纯度,否则可能会导致爆炸事故,该操作是在导气管末端收集一试管气体,靠近酒精灯点燃,若听到“噗的一声”证明氢气纯净了,可以加热B,故答案为:在导气管末端收集一试管气体,靠近酒精灯点燃,若听到“噗的一声”证明氢气纯净了,可以加热B;
(6)W在加热的情况下与氯气生成WCl6,化学方程式为,故答案为:。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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