1、2017新课标名师导学新高考第一轮总复习同步测试卷化学(三)(金属及其化合物)时间:90分钟 总分:100分可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16Na23 Al27 Fe56 Cu64 Zn65一、选择题(每小题均只有一个选项符合题意,每小题3 分,共 45 分)1.Al、Fe、Cu 都是重要的金属元素。下列说法正确的是()A.制备 AlCl3、FeCl3、CuCl2 均不能采用将溶液直接蒸干的方法B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C.工业上,三者的单质目前都使用热还原法制得D.三者的最高价氧化物均是碱性氧化物A【解析】A.由于 AlCl3、FeCl3、CuCl2 均是强酸弱碱盐,
2、在溶液中会发生水解反应,若直接加热溶液,水解产生的HCl 挥发,使最后得到的固体是金属氢氧化物,因此不能采用将溶液直接蒸干的方法制备,正确。B.Al、Fe 的单质放置在空气中均只生成氧化物,而 Cu 则发生反应产生盐铜绿,错误;C.由于 Al 活动性很强,在工业上采用电解的方法制取,而 Fe、Cu 在工业上可以使用热还原法制得,错误;D.Al2O3 是两性氧化物。错误。2.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()A.氧化镁用作耐火材料B.Na2O 常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂C.明矾溶于水形成的 Al(OH)3 胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化D.FeCl3 溶液可用
3、于刻制印刷铜电路板B【解析】A.氧化镁熔点较高,用作耐火材料,正确;B.常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂的是 Na2O2,错误;C.明矾溶于水形成的 Al(OH)3 胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化,正确;D.FeCl3 溶液可用于刻制印刷铜电路板,正确。3.在标准状况下,将 1 mol CO2 和 CO 的混合气体(标准状况下,该混合气体平均相对分子质量为 32)充满一盛有足量 Na2O2 的容积为 22.4 L 的密闭容器中,用间断的电火花引发至充分反应。反应完全后容器里的存在物叙述正确的是()A.存在 0.5 mol 的 COB.存在 0.25 mol 的 Na2CO3C.存在 0.1
4、25 mol 的 O2D.存在 0.75 mol 的 Na2CO3C【解析】CO2 与过氧化钠反应生成氧气和碳酸钠,产生的氧气与 CO 反应生成 CO2,CO2 再与过氧化钠反应,则反应的方程式可表示为 CONa2O2=Na2CO3,这说明最终剩余的气体应该是 CO2 产生的氧气,而固体应该是碳酸钠。设混合气体中CO2和CO的物质的量分别是 x mol和y mol,则 xy1、44x28yxy32,解得 x0.25、y0.75。因此最终生成氧气的物质的量是 0.25 mol20.125 mol。根据碳元素守恒可知碳酸钠是 1 mol。4.下列实验方案、现象和结论均正确的是()A【解析】A.向里
5、推活塞时,长颈漏斗中有一段水柱,静止,水柱高度不变,这说明装置气密性好,A 正确;B.脱脂棉燃烧,说明过氧化钠反应是放热反应,B 错误;C.小试管中应该放碳酸氢钠,C 错误;D.Fe(OH)2 易被氧化,D 错误。5.将等物质的量的金属 Na、Mg、Al分别与 100 mL 2 molL1 的盐酸反应,实验测得生成气体的体积 V(已折合为标准状况)与时间 t 的关系如图所示,则下列说法错误的是()A.x2.24B.钠的物质的量为 0.2 molC.反应时,Na、Mg、Al 均过量D.曲线 b 为 Mg 与盐酸反应的图像C【解析】A.等物质的量的金属 Na、Mg、Al 分别与 100 mL 2
6、molL1 的盐酸反应,根据图像可知生成的 H2 的体积相同,则 Na 完全反应,Mg、Al 过量,盐酸完全反应,根据对应关系 2HClH2,则 x1/20.1 L2 molL122.4 Lmol12.24 L,正确;B.Na 完全反应,根据 2NaH2,可得 n(Na)2n(H2)0.2 mol,正确;C.根据上述分析Mg、Al 过量,Na 完全反应,错误;D.根据图像可知反应速率:abc,则曲线 b 为 Mg 与盐酸反应的图像,正确。6.下表中各组物质不能实现如图转化的是()选项甲乙丙 AAlCl3AlAl(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CCO2NaHCO3Na2CO3DC
7、O2(NH4)2CO3NH3A【解析】A 项中 Al 不能直接生成 Al(OH)3。7.铁是一种过渡元素,金属铁是最常用的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是()A.生铁中含有一种铁碳化合物(Fe3C),在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体,该固体为 Fe2O3B.等量的铁分别和足量的氯气及单质硫反应时转移的电子数相同C.向沸水中逐滴加入 FeCl3 饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即制得 Fe(OH)3 胶体,化学方程式为FeCl33H2O=Fe(OH)33HClD.向 Fe(OH)3(胶体)中滴加过量的稀硫酸,观察到的现象分别是先出现红褐色沉淀、后沉淀溶解,最终得到黄色
8、溶液D【解析】A.有磁性的固体为 Fe3O4,故 A 错误;B.Fe 与足量的氯气反应生成 FeCl3,Fe 元素的化合价由 0 升高到3 价,Fe 与足量的 S 反应生成 FeS,Fe 元素的化合价由 0 升高到2 价,所以等量的铁分别和足量的氯气及单质硫反应时转移的电子数不同,故 B 错误;C.制取 Fe(OH)3 胶体的化学方程式为:FeCl33H2O=Fe(OH)3(胶体)3HCl,故 C 错误;D.硫酸为强电解质,所以滴加过量的稀硫酸,氢氧化铁胶体发生聚沉,先出现红褐色沉淀,硫酸与Fe(OH)3 发生酸碱中和反应,所以 Fe(OH)3 沉淀溶解,最后得到黄色溶液,故 D 正确。8.某
9、无色溶液中含有 H、Al3、Mg2三种阳离子,逐滴加入 0.1 molL1NaOH 溶液,消耗 NaOH 溶液体积(X 轴)和生成沉淀(Y 轴)之间的关系如图所示,则溶液中 H、Al3、Mg2三种阳离子的物质的量浓度之比为()A.111 B.211C.221 D.112C【解析】A 点消耗的 10 mL NaOH 溶液是酸碱中和,可计算出溶液中 n(H)1103 mol,B、C 之间消耗的10 mL NaOH 溶液是溶解 Al(OH)3,可计算出原溶液中n(Al3)1103 mol,A、B 之间消耗的 40 mL NaOH溶液是生成 Al(OH)3 和 Mg(OH)2,可计算出 n(Mg2)0
10、.5103 mol,故选项 C 正确。9.某溶液含有 Fe3、Al3、Ba2、Ag、K五种阳离子,现用过量的 H2SO4、NaOH、NH3H2O、NaCl 四种溶液,按图所示的步骤分开五种离子。下列判断正确的是()A.沉淀乙是氢氧化铝和氢氧化银的混合物B.溶液 3 中含有 Al3C.溶液 4 含有三种阳离子,分别是 H、Na、KD.试剂是 NaCl,试剂是 H2SO4D【解析】为 NaCl,将 Ag转化为沉淀,为氨水,沉淀乙为 Fe(OH)3、Al(OH)3,加入过量的 NaOH 后,Al(OH)3 转化为 NaAlO2(溶液 3),沉淀丙为 Fe(OH)3,在溶液2(Ba2、K、Na、Cl、
11、NH4)中加入 H2SO4 后,生成沉淀丁 BaSO4。A.沉淀乙为 Fe(OH)3、Al(OH)3,错误;B.溶液 3 为 NaAlO2,错误;C.溶液 4 中还有铵根离子,错误。10.往含等物质的量的偏铝酸钠与氢氧化钠的混合溶液中通入二氧化碳,产生沉淀的量与通入二氧化碳的量关系正确的是()C【解析】往含等物质的量的偏铝酸钠与氢氧化钠的混合溶液中通入二氧化碳,发生的反应依次为:CO22OH=CO23 H2O、2AlO2 CO23H2O=2Al(OH)3CO23、CO2CO23 H2O=2HCO3,结合选项分析选 C。11.已知在 pH 为 45 的环境中,Cu2、Fe2几乎不水解,而 Fe3
12、几乎完全水解。工业上制 CuCl2 是将浓盐酸用蒸气加热到 80 左右,再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质 FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法中可行的是()A.向溶液中通入 Cl2,再加入纯净的 CuO 粉末调节 pH为 45B.向溶液中通入 Cl2,再通入 NH3,调节 pH 为 45C.向溶液中通入 H2S 使 Fe2沉淀D.加入纯 Cu 将 Fe2还原为 FeA【解析】在 pH 为 45 的环境中,Cu2、Fe2不生成沉淀,而 Fe3几乎完全沉淀,要除去溶液中的 Fe2离子,应先加入 Cl2,再加入 CuO 粉末调节 pH 为 45,以除去 Fe3,且没有引入新的杂
13、质,故 A 正确。12.将质量为 m1 g 的钠、铝混合物投入一定量的水中充分反应,金属没有剩余,共收集到标准状况下的气体 11.2 L。向溶液中逐滴加入浓度为 4 molL1 的盐酸,至 100 mL 时,白色沉淀达到最大量。继续滴入盐酸,当再加入 HCl 溶液体积 V mL 时沉淀恰好消失。将所得溶液蒸干灼烧得固体 m2g。下列关系式中,不正确的是()A.V150 mL B.m114.6 gC.白色沉淀最大量为 15.6 gD.m210.2 gD【解析】设钠、铝的物质的量分别为 x、y,因为产生的H211.2 L22.4 Lmol10.5 mol,根据 2 mol Na1 mol H2,2
14、 mol Al3 mol H2,x232y0.5 mol,因为产生沉淀消耗 HCl 4 molL10.1 L0.4 mol,从而推知 Na 为 0.4 mol。将 x0.4 代入上方程式,得 y0.2 mol(Al 为 0.2 mol),故产生的沉淀最大量为 0.2 mol,即 15.6 g,C 正确;溶解 0.2 mol Al(OH)3,需要 0.6 mol HCl。0.6 mol4 molL10.15 L150 mL,A正确;Na 和 Al 的总质量 m10.4230.22714.6 g,B正确;将溶液蒸干灼烧,除得到 0.1 mol Al2O3(10.2 g)外,还有 0.4 mol N
15、aCl(23.4 g),D 不正确。13.将一定量的 Fe、Fe2O3、CuO 的混合物放入体积为100 mL、浓度为 2.1 molL1 的 H2SO4 溶液中,充分反应后,生成气体 896 mL(标准状况),得到不溶固体 1.28 g。过滤后,滤液中的金属离子只有 Fe2(假设滤液体积仍为 100 mL)。向滤液中滴加 2 molL1NaOH 溶液,直至 30 mL 时开始出现沉淀。则原混合物中 Fe 物质的量为()A.2 mol B.1.2 molC.0.1 mol D.1.6 molC【解析】与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量12n(NaOH)122 molL10.03 L0.03 mol
16、,与固体反应的硫酸的物质的量2.1 molL10.1 L0.03 mol0.21 mol0.03 mol0.18 mol,硫酸与固体反应生成了硫酸亚铁,H2SO4FeSO4,因此硫酸亚铁的物质的量是0.18 mol。896 mL 气体是氢气,物质的量是 0.896 L22.4 Lmol10.04 mol,则铁与稀硫酸反应的物质的量是 0.04 mol。1.28 g 固体是铜,物质的量是 1.28 g64 gmol10.02 mol,则置换铜离子的铁的物质的量是 0.02 mol,所以与硫酸铁反应的铁是(0.18 mol0.04 mol0.02 mol)30.04 mol,所以原混合物中铁的物质
17、的量是 0.04 mol0.04 mol0.02 mol0.1 mol。14.等质量且完全相同的三份锌 a、b 和 c,分别加入到足量稀 H2SO4 中,a 中同时加入适量 CuSO4(s),c 中同时加入适量 CH3COONa(s)。下列各图中表示其产生氢气总体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是()A【解析】由于硫酸足量,反应产生的氢气的多少以不足量的 Zn 为标准计算。a 中同时加入适量 CuSO4(s),发生反应:ZnCuSO4=CuZnSO4,产生的 Cu 与 Zn 构成原电池,由于 Zn 比 Cu 活泼,作负极,发生氧化反应,因此反应产生氢气的速率快,但是由于 Zn 减少,产生
18、的氢气量比 b少;c中同时加入适量 CH3COONa,发生反应:2CH3COONaH2SO4=2CH3COOHNa2SO4,由于 H的浓度减小,因此反应速率减小,但放出的氢气按照不足量的金属计算,金属物质的量不变,则产生的氢气不变。故符合题意的图像是 A。15.现有等物质的量组成的 Fe、Cu 合金共 0.1 mol,研成粉末后,全部投入稀硝酸中,微热使其充分反应,已知硝酸的还原产物只有 NO。由于 HNO3 用量的不同,溶液中的金属离子和残留固体的成分会有多种情况。下列说法正确的是()A.根据溶液中的金属离子和残留固体的成分最多会有5 种情况B.若金属有剩余,在溶液中再滴入稀硫酸后,金属不会
19、溶解C.当合金刚好溶解时,在标准状况下产生 2.24 L NOD.若合金全部溶解,在溶液中加入过量的氨水,(已知铜离子可转化为四氨合铜络离子溶于水)则经过滤、洗涤、干燥、充分灼烧、称量可得固体 4 gD【解析】A.由于混合粉末中 Fe、Cu 是等物质的量混合,由于二者的物质的量的和是 0.1 mol,所以 n(Fe)n(Cu)0.05 mol。Fe 是变价金属,可能存在的化合价有2、3价。若硝酸不足量,金属不能完全反应,由于还原性 FeCu,则剩余金属是 Cu,溶液成分可能是 Fe(NO3)2;也可能是Fe(NO3)2、Cu(NO3)2;若剩余金属是 Fe、Cu,溶液成分可能是 Fe(NO3)
20、2;若固体没有剩余,可能溶液的成分是 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2;Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2;Fe(NO3)3、Cu(NO3)2;所以可能存在的情况有 6 种,选项 A 错误;B.若金属有剩余,由于在溶液中含有 NO3,在溶液中再滴入稀硫酸后,在酸性条件下,H、NO3、Cu 或 Fe 会发生反应而使金属溶解,错误;C.当合金刚好溶解时,根据 A 可知,溶液可能是 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2;Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2;Fe(NO3)3、Cu(NO3)2;由于 Fe、Cu 的物质的量都是 0.05 mol。若溶液是 Fe(NO3
21、)2、Cu(NO3)2:则根据电子守恒可得,n(NO)(0.05 mol2)(0.05 mol2)30.2/3 mol,体积为 V(NO)0.2 mol/322.4 Lmol11.49 L;若溶液为 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2:n(NO)(0.05 mol3)(0.05 mol2)30.25/3 mol,体积为 V(NO)0.25/3 mol22.4 Lmol11.87 L;若产物是 Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2:则产生的气体的物质的量在 1.49 L1.87 L 之间,所以选项 C错误;D.若合金全部溶解,在溶液中加入过量的氨水,铜离子可转化为溶于水的四氨合铜
22、络离子,Fe 元素则形成 Fe(OH)2、Fe(OH)3 沉淀,经过滤、洗涤、干燥、充分灼烧得到 Fe2O3,根据 Fe 元素守恒可知,n(Fe2O3)0.025 mol,m(Fe2O3)0.025 mol160 gmol14 g,正确。二、非选择题(本题包括 4 个小题,共 55 分)16.(10 分)有三种金属单质 A、B、C,其中 A 的焰色反应为黄色,B、C 是常见金属。三种金属单质 A、B、C 能与气体甲、乙、丙及物质 D、E、F、G、H 之间发生如下转化关系(图中有些反应的产物和反应的条件没有标出)。请根据以上信息回答下列问题:(1)写 出 下 列 物 质 的 化 学 式:乙 _、
23、H_;(2)写出反应的离子方程式:_;(3)写出金属 A 与水反应的离子方程式:_;(4)F 与 D 溶液反应后的产物在空气中转化为 H 的化学方程式:_。【解析】金属单质 A 焰色反应为黄色,则 A 是 Na,Na和水反应产生 NaOH 和 H2,所以 D 是 NaOH;气体甲是 H2;能够与 NaOH 反应的金属 B 是 Al;可以与氢气发生反应的黄绿色气体乙是 Cl2;反应产生的气体丙是 HCl;HCl 溶于水形成溶液 E 是盐酸;可以与 NaOH 反应产生的红褐色沉淀 H 是 Fe(OH)3,则 C 是 Fe,溶液 F 是 FeCl2;FeCl2 与Cl2 反应产生 FeCl3。(1)
24、乙物质的化学式是 Cl2;H 的化学式是 Fe(OH)3;(2)Al 与 NaOH 溶液反应的离子方程式是:2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2;(3)金属 Na与水反应的离子方程式是 2Na2H2O=2Na2OHH2;(4)F 是 FeCl2,D 是 NaOH,两种物质在溶液中发生的反应:FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl,产生白色沉淀,而 Fe(OH)2 有还原性,容易与空气中的氧气发生氧化还原反应,在空气中转化为 H 的化学方程式是 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。【答案】(1)Cl2 Fe(OH)3(2)2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2(3)2N
25、a2H2O=2Na2OHH2(4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)317.(14 分)铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:已知:铝土矿的主要成分是 Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3 等杂质;除硅的方法:溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸盐沉淀,化学反应方程式为:2Na2SiO3 2NaAlO2 2H2O=Na2Al2Si2O8 4NaOH。回答下列问题:(1)Al元 素 在 元 素 周 期 表 中 的 位 置 为_;电 解 制 铝 的 化 学 方 程 式:_。(2)写出 Al2O3 与氢氧化钠溶液发生反应的离
26、子方程式:_。(3)滤渣 A 的主要成分为_。(4)在工艺流程第三步中,通入过量二氧化碳的化学反应方程式是:_。(5)实验时取铝土矿 a g,经过上述工艺流程最后得到 bg Al,则铝土矿中的 Al2O3 质量分数为_。A.102 b/54 aB.102 b/54 aC.102 b/54 aD.均有可能【解析】(1)铝是 13 号元素,位于元素周期表中第三周期A 族;电解制铝的反应为 2Al2O3(熔融)=电解冰晶石4Al3O3。(2)氧化铝属于两性氧化物,能与强碱反应生成盐和水,则 Al2O3 与氢氧化钠溶液发生反应的离子方程式是 Al2O32OH=2AlO2 H2O。(3)铝土矿的主要成分
27、是 Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3 等杂质,加入足量的 NaOH 溶液后,Al2O3 和SiO2 与强碱反应,生成溶于水的盐溶液,氧化铁与 NaOH 溶液不反应,又因为溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅 铝 酸 盐 沉 淀,所 以 滤 渣 A 的 主 要 成 分 为 Fe2O3 和Na2Al2Si2O8。(4)在工艺流程第三步中,通入过量二氧化碳目的是将溶液酸化,使 NaAlO2 生成 Al(OH)3 沉淀,化学反应方程式为 NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3。(5)根据铝原子守恒,2AlAl2O3,经过上述工艺流程最后得到 b g Al,则 Al2O3
28、的质量为 102b/54,Al2O3的质量分数为 102b/54a,实际上,在工艺流程中,由于 2Na2SiO32NaAlO22H2O=Na2Al2Si2O84NaOH 反应的存在,铝元素会损失,所以铝土矿中的 Al2O3 质量分数大于102b/54a,选 B。【答案】(1)第三周期A 族 2Al2O3(熔融)=电解冰晶石4Al3O2(2)Al2O32OH=2AlO2 H2O(3)Fe2O3、Na2Al2Si2O8(4)NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3(5)B18.(15 分)黄铜矿 CuFeS2 是制铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。(1)冶炼铜的反
29、应为 8CuFeS221O2=高温 8Cu4FeO2Fe2O316SO2 若 CuFeS2 中 Fe 的化合价为2,反应中被还原的元素是_(填元素符号)。(2)上述冶炼过程中产生大量 SO2。下列处理方案合理的是_(填代号)。a.高空排放b.用于制备硫酸c.用纯碱溶液吸收制 Na2SO3d.用浓硫酸吸收(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将 I氧化为 I2:S2O28 2I=2SO24 I2,通过改变反应途径,Fe3可催化上述反应。试用离子方程式表示 Fe3对上述反应的催化过程。_、_。(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备 Fe2O3。
30、方法为:用稀盐酸浸取炉渣,过滤。滤液先氧化,再加入过量 NaOH 溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得 Fe2O3。据以上信息回答以下问题:选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有 FeO。提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN 溶液 KMnO4溶液 NaOH 溶液 碘水所选试剂为_。证明炉渣中含有 FeO的实验现象为_。【解析】(1)反应 8CuFeS221O2=高温 8Cu4FeO2Fe2O316SO2 中,化合价降低元素是 Cu、O,在反应中被还原,化合价升高元素 Fe、S 所在的生成物 Fe2O3、SO2是氧化产物;(2)高空排放污染空气,浓硫酸吸水不吸收 SO2,故 bc 正确;(3)根
31、据题意过二硫酸钾(K2S2O8)、三价铁离子均具有强氧化性,碘离子具有还原性,通过改变反应途径,Fe3可催化反应 S2O28 2I=2SO24 I2;实质是 2Fe32I=2Fe2I2、S2O28 2Fe2=2SO24 2Fe3;(4)高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子,使得高锰酸钾溶液褪色。【答案】(1)Cu、O(2)bc(3)2Fe32I=2Fe2I2 S2O28 2Fe2=2SO24 2Fe3(4)稀硫酸、KMnO4 溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使 KMnO4 溶液褪色19.(16 分)在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉,
32、这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。请分别用如图所示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和 6 molL1 的盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。图 1图 2填写下列空白:(1)实 验 进 行 时 试 管 A 中 应 加 入 的 试 剂 是_;烧瓶 B 的作用是_;烧瓶 C 的作用是_。(2)实验时,长颈漏斗 H 中应加入_;U 型管 G 的作用是_。(3)装置图 1 中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)_;当反应转移了 4 mol 电子时,试 管 D
33、 中 收 集 到 的 气 体 在 标 准 状 况 下 的 体 积 为_。(4)写出试管 A 中发生反应的化学方程式:_。【解析】(1)在试管 A 中进行 Fe 与水蒸气的反应,所以固体 Fe 放在试管 A 中。水蒸气通过 B 加入产生。实验进行时试管 A 中应加入的试剂是铁粉;烧瓶 B 的作用是作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气);烧瓶 C 的作用是防倒吸(或用作安全瓶);(2)在进行氢气与铁的氧化物反应产生颗粒很细的铁粉的实验时,长颈漏斗 H 中应加入 6 molL1的 HCl;由于 HCl 有挥发性,所以在制取的氢气中含有杂质HCl,U 型管 G 的作用是除去 H2 中混有的 HCl 和水
34、蒸气;(3)装置图 1 中,使水气化为水蒸气及使水蒸气与炽热的Fe 反应的装置都需要加热,因此在实验时需要加热的仪器是 A、B;在装置 A 中发生反应:3Fe4H2O(g)=高温 Fe3O44H2。根据方程式可知:每产生 4 mol 的氢气,电子转移 8 mol,所以当反应转移了 4 mol 电子时,试管 D 中收集到的气体的物质的量是 2 mol,由于在标准状况下气体摩尔体积是22.4 Lmol1,所以气体的体积为 44.8 L;(4)在试管 A 中发生反应的化学方程式是:3Fe4H2O(g)=高温 Fe3O44H2。【答案】(1)铁粉 作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)防倒吸(或用作安全瓶)(2)6 molL1 的盐酸 除去 H2 中混有的 HCl 和水蒸气 (3)A、B 44.8 L(4)3Fe4H2O(g)=高温 Fe3O44H2