
?金屬元素及其化合物
一、選擇題(共14題)
1.(2022·重慶南開中學高三一模)鋁土礦的主要成分為和,工業(yè)上經(jīng)過下列流得冶煉鋁:
下列說法正確的是
A.①、②中除加試劑外,還需進行蒸發(fā)結晶
B.a(chǎn)、b中鋁元素的化合價不同
C.④進行的操作為過濾、洗滌、灼燒,且d為
D.③中可通入過量的
2.(2022·重慶巴蜀中學高三階段練習)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷正確的是
A.不能通過化合反應制備b
B.實驗室可用電解法制備c
C.a(chǎn)與水蒸氣反應可生成d和氫氣
D.實驗室檢驗e溶液,只能用溶液
3.(2022·河北·高三階段練習)銅及其化合物顏色各異,都是含銅化合物,其主要轉(zhuǎn)化關系如下圖所示。下列說法正確的是
A.a(chǎn)能吸水變?yōu)閎,此過程是物理變化,所以a可作干燥劑
B.單質(zhì)銅和硫磺直接加熱可直接得到e
C.古代濕法煉銅涉及的離子方程式為:
D.中d是還原產(chǎn)物,d物質(zhì)只具有還原性
4.(2022·江蘇·蘇州市相城區(qū)陸慕高級中學高三二模)硫酸亞鐵是一種重要的化工原料,部分轉(zhuǎn)化如下圖所示。下列說法正確的是
A.用酸性KMnO4溶液可以檢驗FeSO4是否變質(zhì)
B.制納米Fe3O4時通入的O2需過量
C.制FeCO3時應將FeSO4溶液加入Na2CO3溶液中
D.生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反應為非氧化還原反應
5.(2022·上海市宜川中學高三二模)如圖所示裝置,試管中盛有水,氣球a中盛有干燥的Na2O2顆粒。U形管中注有淺紅色的水。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口。實驗時將氣球中的Na2O2抖落到試管b的水中,下列說法正確的是
A.U形管內(nèi)淺紅色的水褪色 B.試管內(nèi)溶液變紅
C.氣球a膨脹,充滿氫氣 D.U形管水位:d>c
6.(2022·浙江·三門啟超中學高三二模)工業(yè)上用洗凈的廢銅屑做原料來制備硝酸銅,從節(jié)約原理及防治污染環(huán)境的角度考慮,宜采取的方法是
A. B.
C. D.
7.(2022·上海楊浦·高三期中)用如圖所示裝置測定鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)。下列說法錯誤的是
A.合金的質(zhì)量在一定范圍內(nèi)
B.若無E導管,結果偏大
C.若D管中液面高,結果偏大
D.NaOH溶液換成稀H2SO4也能達到實驗目的
8.(2022·浙江臺州·二模)下列方案設計、現(xiàn)象和結論正確的是
目的
方案設計
現(xiàn)象和結論
A
檢驗鎂條與溶液反應是否有產(chǎn)生
將產(chǎn)生的氣體通過灼熱的氧化銅,觀察現(xiàn)象
黑色固體變成紅色,且有在玻璃管壁上有水珠產(chǎn)生,說明有產(chǎn)生
B
鋁表面氧化膜的實驗探究
將除去氧化膜的鋁片放入盛有3mL濃硝酸的試管中,1min后取出鋁片,用水洗凈,再將其放入硫酸銅溶液中,觀察現(xiàn)象
鋁片表面無明顯現(xiàn)象,說明鋁已被鈍化
C
檢驗牙膏的摩擦劑中是否含有
將少量的牙膏溶解、過濾,取濾渣滴加足量NaOH溶液,觀察現(xiàn)象
觀察到濾渣完全溶解,說明牙膏的摩擦劑為
D
鑒定某鑒定某溶液是否含
取少量溶液于試管中滴加幾滴新制氯水,振蕩,再加入少量KSCN溶液,觀察現(xiàn)象
溶液變紅色,說明該溶液含有
A.A B.B C.C D.D
9.(2022·貴州·遵義市南白中學高三二模)鈉及其化合物對人類生產(chǎn)生活起著許多重要的作用,下列關于鈉及其化合物的說法不正確的是
A.Na的原子結構示意圖為,由此推測Na原子很容易失去電子,Na單質(zhì)具有很強的還原性
B.Na2O2做供氧劑時發(fā)生了反應:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,在該反應中Na2O2只起還原劑的作用
C.Na2CO3俗稱蘇打或純堿,可由NaHCO3受熱分解制得
D.NaHCO3溶解度小于Na2CO3,向飽和Na2CO3溶液中通入CO2氣體后,試管中會出現(xiàn)白色結晶
10.(2022·貴州·遵義市南白中學高三二模)2021年10月16日,神州十三號載人飛船成功發(fā)射,各種高精尖鋁合金材料助力神州十三號順利升空。下表是“6061-T6”鋁合金及主要成分金屬的相關數(shù)據(jù):
物質(zhì)
密度(g/cm3)
硬度(HB)
熔點(℃)
“6061-T6”鋁合金
2.75
90
610
鋁
2.7
25
660
鐵
7.86
50
1538
銅
8.96
40
1083.4
下列說法正確的是A.鋁合金是一種新型金屬單質(zhì)
B.鋁合金密度小、硬度大,可以用于制作運載火箭
C.鋁合金的硬度與鋁單質(zhì)相同
D.鋁合金的熔點比各成分金屬高
11.(2022·新疆·石河子第二中學高三二模)驗證Fe3+與Fe2+能夠相互轉(zhuǎn)化。
按下列順序?qū)嶒?br />
對應現(xiàn)象
①向FeCl3溶液中加入過量鐵粉
i.溶液由黃色變成淺綠色
②滴加KSCN溶液
ii.溶液無明顯變化
③再滴加幾滴氯水
iii.溶液變紅
下列分析不合理的是A.解釋現(xiàn)象i的反應:2Fe3++Fe=3Fe2+
B.實驗②與③可以調(diào)換順序
C.溶液變紅涉及的反應:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
12.(2022·上?!じ呷龑n}練習)下列方案設計、現(xiàn)象和結論都正確的是。
選項
目的
方案設計
現(xiàn)象和結論
A
探究NO2能否支持燃燒
取少量濃硝酸加熱分解,將產(chǎn)物先通入濃硫酸,后用集氣瓶收集氣體
將帶火星的木條放置瓶內(nèi),木條復燃,說明NO2支持燃燒
B
鑒別NaCl和NaNO2溶液
分別取少量溶液于試管中,然后滴加酸性的KMnO4
若紫紅色褪去,則該溶液為NaCl溶液
C
向盛有H2O2溶液的試管中滴入幾滴硫酸酸化的硫酸亞鐵
溶液變成棕黃色,一段時間后產(chǎn)生氣泡,隨后生成紅褐色沉淀
Fe2+被H2O2氧化為Fe3+;Fe3+催化H2O2分解為O2,且反應放熱,促進了Fe3+的水解
D
探究淀粉在酸性條件下的水解程度
取少量淀粉溶液,加入適量稀硫酸加熱5min后,再加NaOH中和硫酸,最后滴加碘水
溶液無明顯現(xiàn)象,則淀粉完全水解
A.A B.B C.C D.D
13.(2022·山東·濱州一中高三二模)某工廠的廢水中含有大量的FeSO4較多的CuSO4和少量的Na2SO4。為了減少污染并變廢為寶,某實驗小組設計了如下流程制備綠礬(FeSO4?7H2O)并回收金屬銅。
下列敘述錯誤的是
A.進行“操作I”和“操作Ⅱ”時,需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒
B.“試劑①”為鐵粉,“試劑②”為稀鹽酸
C.加入“試劑②”時,固體H部分溶解同時有氣體生成
D.“溶液G”和“溶液K”都只含一種溶質(zhì)
14.(2022·吉林·東北師大附中高三二模)化學是一門以實驗為基礎的學科,某同學為探究FeCl3溶液的性質(zhì)進行如下實驗,操作如圖所示,根據(jù)實驗現(xiàn)象下列分析正確的是
A.①~④的變化中,有2處涉及氧化還原反應
B.③中反應的離子方程式:2Fe3++3+3H2O=2Fe(OH)3(膠體)+3CO2↑
C.若將FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中,產(chǎn)生的現(xiàn)象與圖中①、②現(xiàn)象相同
D.若用Na2SO3代替Na2S進行實驗溶液也能變成淡綠色
二、非選擇題(共5題)
15.(2022·廣東·鹽田高中高三二模)已知A為淡黃色固體,R、T為兩種常見的用途很廣的金屬單質(zhì),D是具有磁性的黑色晶體。(部分產(chǎn)物未列出)
(1)寫出下列物質(zhì)的化學式:A_______;D_______;Q_______。
(2)寫出下列反應方程式:
①A與水反應的離子方程式_______;
②H在潮濕空氣中變成M的化學方程式_______。
(3)某同學取少量W溶液于試管中,滴加酸性高錳酸鉀溶液,振蕩后溶液紫色消失,該同學由此得出結論:W溶液中含有Fe2+。該結論是否嚴謹?_______(填“是”或“否”),理由是_______。(用離子方程式表示)
16.(2022·內(nèi)蒙古·赤峰二中高三二模)已知A、B、C、D、E、F、G為中學化學中常見的化合物,其中A是淡黃色固體,B是無色液體,G為紅褐色沉淀。常溫下甲、乙、丙為氣態(tài)非金屬單質(zhì),丙呈黃綠色;丁、戊為常見金屬單質(zhì),其中戊是當前用量最大的金屬。它們之間的轉(zhuǎn)化關系如下圖所示(有的反應部分產(chǎn)物已經(jīng)略去)。請根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)寫出A的電子式_______;
(2)F轉(zhuǎn)化為G的過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______;
(3)寫出②中反應的離子方程式:_______;
(4)①~⑥轉(zhuǎn)化中不含有氧化還原反應的是_______(填序號)。
17.(2022·上海市建平中學高三二模)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關系密切
(1)生鐵(以赤鐵礦為例)是通過高爐冶煉而得,用化學方程式表示其原理為_______________。
(2)在鋼鐵廠的生產(chǎn)中,熾熱的鐵水注入模具之前,必須對模具進行充分的干燥處理,不得留有水,原因是____________(用化學方程式表示)。
(3)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:
①步驟I若要檢驗是否有Fe3+生成,方法是_________________。
②步驟II中發(fā)生反應:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反應產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,該反應的化學方程式為____________。
③上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學”思想的是_____________(任寫一項)。
(4)Fe2O3可制取新型、高效水處理劑高鐵酸鉀K2FeO4。
_____Fe2O3+ _____NaClO+ _____KOH_____K2FeO4(高鐵酸鉀)+ _____NaCl+ _____H2O
①配平上述反應,并用單線橋法表示反應過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目和方向_____。此過程中氧化劑是______(填化學式)。
②高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效的綠色水處理劑,在水中反應生成氫氧化鐵膠體。高鐵酸鉀作為水處理劑的作用是_________、___________。
18.(2022·上海市實驗學校高三二模)過氧化鈉是重要的化工原料,具有多種用途。
(1)過氧化鈉是___________色固體,電子式為___________。
(2)過氧化鈉可用作呼吸面具、潛水艇的供氧劑,寫出和反應的化學方程式:___________。
(3)某實驗小組通過如圖所示實驗,探究與水的反應,下列說法正確的是___________。
A.②中的大量氣泡主要成分是氫氣
B.③中溶液變紅,說明有酸性物質(zhì)生成
C.④中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有強氧化性物質(zhì)造成的
D.⑤中的主要作用是降低了水中氧氣的溶解度
(4)具有強氧化性,與反應能生成硫酸鈉,寫出反應的化學方程式:___________。
19.(2022·新疆·烏市一中高三二模)鐵是人類較早使用的金屬之一。運用鐵及其化合物的知識,完成下列問題。
(1)向沸水中逐滴滴加lmol/LFeCl3溶液﹐至液體呈透明的紅褐色,該分散系中粒子直徑的范圍是_______nm。
(2)在實驗室中,F(xiàn)eCl3可以用鐵粉與_______反應制備,保存FeCl2溶液會加入少量鐵屑,其原理是_______(用化學方程式表示)。
(3)電子工業(yè)需要用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅,制造印刷電路板,請寫出FeCl3溶液與銅反應的離子方程式:_______。某校同學為測定FeCl3腐蝕銅后所得溶液的組成,進行了如下實驗:
①甲同學取少量待測溶液﹐滴入_______(寫出試劑名稱),溶液呈紅色,證明溶液中含有Fe3+。
②乙同學取少量待測溶液﹐滴加酸性高錳酸鉀溶液,振蕩后紫紅色褪去,因此他得出結論,溶液中存在Fe2+。丙同學認為乙同學的實驗方法不嚴謹,理由是_______。(用離子方程式和必要的文字進行解釋)已知:氧化性KMnO4>Cl2
③通過查閱資料,同學們得知,F(xiàn)e2+能與K3[Fe(CN)6)]溶液反應生成Fe3[Fe(CN)6)]2藍色沉淀。乙同學另取少量待測溶液﹐滴加K3[Fe(CN)6)]溶液,有藍色沉淀生成,證明溶液中存在Fe2+。該反應的離子方程式為_______。
(4)欲從FeCl3腐蝕銅后所得溶液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,設計實驗方案如下:
已知⑥為黃綠色的氣體單質(zhì),請寫出通入⑥的離子方程式:_______。用H2O2代替⑥也能實現(xiàn)實驗目的。請寫出加入H2O2的離子方程式:_______。
參考答案:
1.D
【解析】
A.由以上分析可以,①、②中除加試劑外,還需進行過濾,故A錯誤;
B.a(chǎn)中含氯化鋁,b中含NaAlO2,鋁元素均為+3價,故B錯誤;
C.④是將Al(OH)3過濾出來后洗滌灼燒為Al2O3,d為Al2O3,不是AlCl3,故C錯誤;
D.③是將NaAlO2轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,需要通入過量的 CO2,故D正確;
故選D。
2.B
【解析】
A.Fe和Fe3+能化合生成Fe2+,故A錯誤;
B.用鐵作電極,Na2SO4溶液作電解液,陽極電極反應式為,陽極電極反應式為,陰極附近產(chǎn)生的OH-與陽極溶解產(chǎn)生的Fe2+結合生成Fe(OH)2,故B正確;
C.鐵和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣,故C錯誤;
D.檢驗Fe3+也能用NaOH溶液,NaOH與Fe3+生成Fe(OH)3紅褐色沉淀,故D錯誤;
答案選B。
3.C
【解析】
A.a(chǎn)為CuSO4,CuSO4吸水變?yōu)閎為CuSO45H2O,該過程有新物質(zhì)生成,是化學變化,吸水后現(xiàn)象明顯但吸水量少,所以a不作干燥劑,故A錯誤;
B.e是,單質(zhì)銅和硫磺直接加熱的產(chǎn)物是,故B錯誤;
C.濕法煉銅涉及將鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來,反應的離子方程式為:,故C正確;
D.d是,其中元素化合價為價,它既具有氧化性又具有還原性,故D錯誤;
答案選C。
4.D
【解析】
A.FeSO4溶液變質(zhì)會生成Fe3+,可用KSCN溶液來進行檢驗,故A錯誤;
B.Fe3O4中鐵化合價為+2、+3價,制納米Fe3O4時通入的O2過量,可能導致不能生成的納米Fe3O4,故B錯誤;
C.制FeCO3時應將Na2CO3溶液緩緩加入FeSO4溶液中,避免生成氫氧化亞鐵沉淀,故C錯誤;
D.生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反應中沒有元素化合價變化,是非氧化還原反應,故D正確。
綜上所述,答案為D。
5.D
【解析】
A.Na2O2和水反應放熱,廣口瓶內(nèi)氣體膨脹,U形管內(nèi)c端液面下降、d端液面上升,淺紅色的水不褪色,故A錯誤;???????
B.Na2O2和水反應生成氫氧化鈉和氧氣,試管內(nèi)溶液不變色,故B錯誤;,
C.Na2O2和水反應生成氫氧化鈉和氧氣,氣球a膨脹,充滿氧氣,故C錯誤;???????
D.Na2O2和水反應放熱,廣口瓶內(nèi)氣體膨脹,U形管內(nèi)c端液面下降、d端液面上升,U形管水位:d>c,故D正確;
選D。
6.C
【解析】
A.該反應中酸體現(xiàn)氧化性、酸性,且反應中生成有毒氣體NO2,污染環(huán)境,A不符合題意;
B.該反應中酸體現(xiàn)氧化性、酸性,且反應中生成有毒氣體NO,污染環(huán)境,B不符合題意;
C.該反應中硝酸只體現(xiàn)酸性,且反應過程中沒有有毒氣體生成,消耗酸少且環(huán)保,C符合題意;
D.該反應中生成有毒氣體二氧化硫,且硫酸銅與硝酸不反應,消耗酸多且污染環(huán)境,D不符合題意;
故選C。
7.C
【解析】
A.由于量氣管具有一定量程,則若合金質(zhì)量太大將使產(chǎn)生的氣體體積超出量程,若合金質(zhì)量太小,產(chǎn)生的氣體太少,將引來實驗誤差,故合金的質(zhì)量在一定范圍內(nèi),A正確;
B.題干圖示中有E導管,則滴入的液體的體積,將由產(chǎn)生的氣體通過E導管進入分液漏斗A中,使測量結果更加準確,若無E導管,則滴入的液體體積將算作產(chǎn)生氣體的體積,則使結果偏大,B正確;
C.若D管中液面高,將使氣體的壓強高于外面的大氣壓,氣體的體積將偏小,則是結果偏小,C錯誤;
D.NaOH溶液換成稀H2SO4則發(fā)生反應為:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,由固體的質(zhì)量和氣體的體積通過解方程組的方法也可以求出Al的質(zhì)量,即也能達到實驗目的,D正確;
故答案為:C。
8.B
【解析】
A.鎂條與溶液可能生成氨氣,氨氣具有還原性會和灼熱的氧化銅反應生成銅和水,也會出現(xiàn)相同現(xiàn)象,故不能證明是氫氣生成,A錯誤;
B.鋁活動性強于銅,和硫酸銅反應生成紅色銅,鋁片表面無明顯現(xiàn)象,說明鋁已被濃硝酸鈍化,表面形成一層致密氧化膜阻礙了鋁和硫酸銅的反應,B正確;
C.牙膏中的摩擦劑可以是碳酸鈣、氫氧化鋁、二氧化硅等,若為二氧化硅,氫氧化鈉會和二氧化硅反應使濾渣溶解,故濾渣溶解不能說明一定是氫氧化鋁,C錯誤;
D.若果溶液中原來就含有鐵離子,則也會出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象,所以不能說明該溶液含有,D錯誤;
故選B。
9.B
【解析】
A.鈉最外層1個電子,反應中易失去最外層的電子,所以Na單質(zhì)具有很強的還原性,故A正確;
B.過氧化鈉與二氧化碳反應為歧化反應,過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑,故B錯誤;
C.碳酸鈉俗稱純堿和蘇打,碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉和二氧化碳、水,可以由NaHCO3受熱分解制得,故C正確;
D.碳酸鈉與二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈉,且碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉,所以向飽和Na2CO3溶液中通入CO2氣體后,試管中會出現(xiàn)白色結晶,故D正確;
故選:B。
10.B
【解析】
A.鋁合金是混合物,不是單質(zhì),故A錯誤;
B.鋁合金具有密度小、硬度大的性質(zhì),適合用于制造運載火箭等航天器,故B正確;
C.合金的硬度大于成分金屬的硬度,因此鋁合金的硬度大于鋁的硬度,故C錯誤;
D.一般合金的熔點低于成分金屬的熔點,因此鋁合金的熔點比各成分金屬低,故D錯誤;
答案選B。
11.B
【解析】
A.①向FeCl3溶液中加入過量鐵粉,溶液由黃色變成淺綠色,這是由于FeCl3與Fe發(fā)生反應產(chǎn)生FeCl2,該反應的離子方程式為:2Fe3++Fe=3Fe2+,A正確;
B.實驗②證明反應后的溶液中不存在Fe3+,實驗③證明Fe2+被氧化成Fe3+;若二者調(diào)換,無法證明該轉(zhuǎn)化關系,所以實驗②與③不能調(diào)換順序,B錯誤;
C.溶液變紅,說明Fe2+被氯水氧化成Fe3+,發(fā)生反應為:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,C正確;
D.在氧化還原反應中,微粒的氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物。根據(jù)反應2Fe3++Fe=3Fe2+可知物質(zhì)的氧化性:Fe3+>Fe2+,根據(jù)Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+可知微粒的氧化性:Cl2>Fe3+,所以氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+,D正確;
故合理選項是B。
12.AC
【解析】
A.濃硝酸分解的反應為4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O,生成的NO2和O2的體積比為4∶1,而空氣中N2和O2的體積比為4∶1,故帶火星的木條復燃,能說明NO2支持燃燒,A正確;
B.NaCl和NaNO2溶液在酸性條件下都能被高錳酸鉀溶液氧化,故若紫紅色褪去,該溶液不一定為NaCl溶液,B錯誤;
C.亞鐵離子與過氧化氫發(fā)生氧化還原反應,轉(zhuǎn)變?yōu)殍F離子,故溶液變成棕黃色,且鐵離子可催化過氧化氫的分解,故產(chǎn)生氣泡,一段時間后,產(chǎn)生紅褐色沉淀,即為鐵離子水解平衡移動所得,C正確;
D.取少量淀粉溶液,加入適量稀硫酸加熱5min后,再加NaOH中和硫酸,此時NaOH可能過量,而碘水能與氫氧化鈉溶液反應,則溶液無明顯現(xiàn)象,淀粉不一定完全水解,D錯誤;
故選AC。
13.BD
【解析】
廢水中含有大量的FeSO4較多的CuSO4和少量的Na2SO4,先加入過量的鐵粉將Cu2+置換出來,過濾得到溶液G,固體H為Cu和過量的鐵粉,加入適量稀硫酸溶解鐵粉,過濾得到溶液K,即硫酸亞鐵溶液,與溶液G混合后,蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌得到綠礬。
A.“操作I”和“操作Ⅱ”均為過濾,所需儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒,A正確;
B.為避免引入新的雜質(zhì),“試劑②”為稀硫酸,B錯誤;
C.固體H為Cu和過量的鐵粉,加入適量稀硫酸,和鐵粉反應生成氫氣,固體部分溶解同時有氣體生成,C正確;
D.溶液G中含硫酸亞鐵和未除去的硫酸鈉,溶液K中含硫酸亞鐵和可能剩余的硫酸,D錯誤;
綜上所述答案為BD。
14.BD
【解析】
①中發(fā)生反應:2Fe3++3S2-=2Fe2++3S↓,②中發(fā)生反應Fe2++S2-=FeS↓,③中發(fā)生反應為2Fe3++3+3H2O=2Fe(OH)3(膠體)+3CO2↑,④中繼續(xù)發(fā)生反應2Fe3++3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑。
A.由分析可知,①~④的變化中,只有反應①為氧化還原反應,所以有1處涉及氧化還原反應,A不正確;
B.由分析可知,③中由于加入的Na2CO3不足量,只生成Fe(OH)3膠體,反應的離子方程式:2Fe3++3+3H2O=2Fe(OH)3(膠體)+3CO2↑,B正確;
C.若將FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中,則直接發(fā)生反應2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓,產(chǎn)生的現(xiàn)象與圖中①、②現(xiàn)象不同,C不正確;
D.若用Na2SO3代替Na2S進行實驗,則發(fā)生反應2Fe3+++H2O=2Fe2+++2H+,所以溶液也能變成淡綠色,D正確;
故選BD。
15.(1)???? Na2O2???? Fe3O4???? Al2O3
(2)???? 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑???? 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3)???? 否???? 10Cl-+16H++2MnO=5Cl2↑+2Mn2++8H2O
【解析】
A為淡黃色固體,且A能和水反應生成B和C,則A是Na2O2;T能在C中燃燒,則C是O2、B是NaOH;R、T為兩種常見的用途很廣的金屬單質(zhì),D是具有磁性的黑色晶體,所以T是Fe、D是Fe3O4;四氧化三鐵與足量的鹽酸、足量的Fe反應得到E,E與B(NaOH)反應得到白色沉淀H,則E為FeCl2,H是Fe(OH)2;H在潮濕的空氣中得到Fe(OH)3,M與HCl反應生成W是FeCl3;氫氧化鈉能和金屬單質(zhì)反應生成N,則R是鋁,金屬R和氧氣反應生成氧化物Q,Q是Al2O3,以此分析解答。
(1)
根據(jù)以上分析知,A是Na2O2,D是Fe3O4,Q是Al2O3;
(2)
①過氧化鈉和水反應的離子方程式為2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;
②H為Fe(OH)2,H在潮濕空氣中變成M的化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)
由于氯化亞鐵溶液中氯離子也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使其褪色,所以不能據(jù)此說明含有亞鐵離子,反應的方程式為10Cl-+16H++2MnO=5Cl2↑+2Mn2++8H2O。
16.(1)
(2)產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色
(3)
(4)⑤⑥
【解析】
A為淡黃色固體,B為無色液體,二者反應生成C與單質(zhì)甲,且甲為氣態(tài)非金屬單質(zhì),聯(lián)想到過氧化鈉與水反應生成氧氣和氫氧化鈉的反應,推測A是Na2O2,B為水,C為氫氧化鈉,甲為氧氣,丙是黃綠色氣體,為氯氣,乙與甲(氧氣)反應生成水,則乙為氫氣,金屬丁與氫氧化鈉反應生成D與氫氣,則丁為Al, D是NaAlO2,乙與丙反應生成E為HCl,戊是當前用量最大的金屬,為Fe,F(xiàn)e與鹽酸反應生成F,F(xiàn)為氯化亞鐵,F(xiàn)與氫氧化鈉、氧氣反應得到G為紅褐色沉淀, G為氫氧化鐵沉淀。
(1)
由上述分析可知,A為Na2O2,Na2O2由Na+和構成,其電子式為,故答案為:;
(2)
F為氯化亞鐵,氯化亞鐵與氫氧化鈉反應得到氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵與氧氣反應得到氫氧化鐵,反應出現(xiàn)的現(xiàn)象是:產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色,故答案為:產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色;
(3)
反應②是Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣,反應的離子方程式為,故答案為:;
(4)
反應①的化學方程式為,該反應為氧化還原反應;反應②的化學方程式為,該反應為氧化還原反應;反應③的化學方程式為,該反應為氧化還原反應;反應④的化學方程式為、,該反應涉及氧化還原反應;反應⑤的化學方程式為,該反應不屬于氧化還原反應;反應⑥的化學方程式為,該反應不屬于氧化還原反應;
綜上所述,①~⑥轉(zhuǎn)化中,不含有氧化還原反應的是⑤⑥,故答案為:⑤⑥。
17.(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(3)???? 取少量步驟I的溶液,加入幾滴KSCN溶液,若出現(xiàn)血紅色,說明其中含有Fe3+,反之不含F(xiàn)e3+???? 4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O???? 氮氧化物排放少
(4)???? ???? NaClO???? 殺菌消毒???? 凈水
【解析】
在工業(yè)上用CO還原鐵的化合物如還原Fe2O3,反應產(chǎn)生Fe、CO2;熾熱的Fe與水蒸氣在高溫下反應產(chǎn)生Fe3O4和H2。由流程可知:廢鐵片與稀硝酸在溫度低于60℃時反應產(chǎn)生Fe(NO3)2,然后向溶液中通入空氣,并加入水、廢鐵片,在一定條件下反應產(chǎn)生NH4NO3、Fe2O3·nH2O,煅燒Fe2O3·nH2O制取得到鐵紅Fe2O3。Fe2O3可制取新型、高效水處理劑高鐵酸鉀K2FeO4,在反應過程中根據(jù)氧化劑得到電子與還原劑失去電子總數(shù)相等,等于反應過程中元素化合價升降總數(shù)配平方程式。高鐵酸鉀作為水處理劑時,具有強氧化性,能夠?qū)λ饸⒕咀饔?,K2FeO4得到電子被還原生成Fe3+,F(xiàn)e3+水解產(chǎn)生Fe(OH)3膠體又具有吸附性而具有凈化水的作用。
(1)
生鐵(以赤鐵礦為例)是通過高爐冶煉而得,在高爐中CO與Fe2O3反應產(chǎn)生Fe、CO2,用化學方程式表示其原理為:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)
在鋼鐵廠的生產(chǎn)中,熾熱的鐵水注入模具之前,必須對模具進行充分的干燥處理,不得留有水,這是由于熾熱的Fe與水蒸氣在高溫下反應產(chǎn)生Fe3O4和H2,反應的化學方程式為:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
(3)
①步驟 I 若要檢驗是否有 Fe3+生成,可根據(jù)Fe3+遇SCN-生成血紅色物質(zhì)進行檢驗。檢驗方法是:取少量步驟I的溶液,加入幾滴KSCN溶液,若出現(xiàn)血紅色,說明其中含有Fe3+,反之不含F(xiàn)e3+;
②產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,則Fe與硝酸反應生成硝酸亞鐵、硝酸銨和水,該反應方程式為4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
③由流程可知,上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)”“綠色化學”思想的是減少了有毒的氮氧化物的生成,使氮氧化物排放少;
(4)
①在該反應中Fe元素化合價由反應前Fe2O3中+3價,變?yōu)榉磻驥2FeO4中的+6價,化合價升高3價,Cl元素化合價由反應前NaClO中的+1價變?yōu)榉磻驨aCl中的-1價,化合價降低2價,化合價升降最小公倍數(shù)是6,所以Fe2O3系數(shù)是1,K2FeO4系數(shù)是2,NaClO、NaCl系數(shù)都是3,根據(jù)K元素守恒可知KOH系數(shù)是4,最后根據(jù)H、O元素守恒,可知H2O的系數(shù)是2,配平后方程式為Fe2O3+3NaClO+4KOH2K2FeO4+3NaCl+2H2O,用單線橋法表示電子轉(zhuǎn)移為:;
在該反應中NaClO得到電子,作氧化劑,F(xiàn)e2O3失去電子,作還原劑;
②高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效的綠色水處理劑,在水中反應生成氫氧化鐵膠體。高鐵酸鉀(K2FeO4)中Fe的化合價是+6價,具有強氧化性,能起殺菌消毒作用;其還原產(chǎn)物Fe3+水解生成氫氧化鐵膠體,能吸附水中雜質(zhì),使之形成沉淀而從水中分離除去,所以高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是凈水、殺菌消毒。
18.(1)???? 淡黃????
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3)C
(4)Na2O2+SO2=Na2SO4
【解析】
(1)
已知過氧化鈉是淡黃色固體,其電子式為:,故答案為:淡黃;;
(2)
Na2O2和CO2反應生成Na2CO3和O2,該反應的化學方程式為:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案為:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,則②中的大量氣泡主要成分不是氫氣而是氧氣,A錯誤;
B.由于Na2O2與水反應生成了NaOH,則③中溶液變紅,說明有堿性物質(zhì)生成,B錯誤;
C.由于Na2O2與水發(fā)生過程中可能生成強氧化性物質(zhì)H2O2,④中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有強氧化性物質(zhì)造成的,C正確;
D.由于Na2O2與水發(fā)生過程中可能生成強氧化性物質(zhì)H2O2,H2O2在MnO2的催化下發(fā)生分解產(chǎn)生O2,即⑤中MnO2的主要作用是催化H2O2分解,D錯誤;
故答案為:C;
(4)
Na2O2具有強氧化性,與SO2反應能生成硫酸鈉,二者反應的化學方程式為:Na2O2+SO2=Na2SO4,故答案為:Na2O2+SO2=Na2SO4。
19.(1)1~100
(2)???? 氯氣???? 2FeCl3+Fe=3FeCl2
(3)???? 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+???? 硫氰化鉀溶液???? Cl-可能將MnO還原使其褪色,原理為:2MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O???? 2[Fe(CN)6)]3-+3Fe2+=Fe3[Fe(CN)6)]2↓
(4)???? 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-???? 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【解析】
(1)
向沸水中逐滴滴加lmol/LFeCl3溶液﹐至液體呈透明的紅褐色,說明生成了氫氧化鐵膠體,膠體分散系中粒子直徑的范圍是1~100nm。
(2)
在實驗室中,F(xiàn)eCl3可以用鐵粉與氯氣反應制備,保存FeCl2溶液時,為了防止FeCl2溶液變質(zhì),經(jīng)常向其中加入鐵粉,其原因是:2FeCl3+Fe=3FeCl2。
(3)
FeCl3溶液與銅發(fā)生氧化還原反應生成氯化亞鐵和氯化亞銅,反應的離子方程式為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
①鐵離子遇KSCN溶液,溶液變紅,因此試劑為KSCN溶液。
②溶液中含有氯離子,它能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,從而使溶液紫色消失,反應的離子方程式為:2MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
③Fe2+能與K3[Fe(CN)6)]溶液反應生成Fe3[Fe(CN)6)]2藍色沉淀,反應的離子方程式為:2[Fe(CN)6)]3-+3Fe2+=Fe3[Fe(CN)6)]2↓。
(4)
廢液中含有氯化銅、氯化亞鐵、氯化鐵,加入過量的鐵可以和氯化銅反應生成金屬銅和氯化亞鐵,可以和氯化鐵反應生成氯化亞鐵,故①為鐵,經(jīng)過濾所得濾液②是氯化亞鐵,濾渣③為金屬銅和過量的鐵,銅不能和鹽酸反應,而金屬鐵可以,加入過量④為鹽酸可將銅分離,得到濾液⑤為氯化亞鐵,濾液合并后通入⑥為氯氣,能將亞鐵離子氧化為鐵離子,得到氯化鐵溶液。
⑥為氯氣,通入氯氣和氯化亞鐵反應生成氯化鐵,反應的離子方程式為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;過氧化氫有氧化性,也能將亞鐵離子氧化為鐵離子,反應的離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
這是一份高考化學一輪復習專題測試三非金屬元素及其化合物(含解析),共13頁。試卷主要包含了下列有關實驗原理或操作正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份(通用版)高考化學二輪復習專題測試三非金屬元素及其化合物(含解析),共13頁。試卷主要包含了下列有關實驗原理或操作正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高考化學二輪復習課時作業(yè)專題突破(三) 以金屬及其化合物為主體的化工流程(含解析),共9頁。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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