1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。专题检测卷(十)金属元素单质及其重要化合物(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息,以证明火星上存在或曾经存在过水,以下叙述正确的是()A.铝热剂就是单指Fe2O3和铝粉的混合物B.检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为样品粉碎加水溶解过滤向滤液中滴加KSCN溶液C.分别还原amol Fe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比
2、为323D.明矾属于硫酸盐,含结晶水,是混合物2.(2013北京石景山模拟)下列说法正确的是()A.实验室常用铝盐溶液与氢氧化钠溶液制备Al(OH)3沉淀B.将Na投入到NH4Cl溶液中只能生成一种气体C.过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成D.Na久置于空气中,可以和空气中的有关物质反应,最终生成NaHCO33.Al、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是()A.两者对应的氧化物均为碱性氧化物B.两者的单质都能与稀硫酸反应产生氢气C.常温条件下,两种金属都能溶解于浓硝酸中D.制备AlCl3、CuCl2,均不能采用将其溶液直接蒸干的方法4.将镁、铝合金10.2 g溶于4 molL-1的盐酸50
3、0 mL里,若加入2 molL-1的氢氧化钠溶液,并使得沉淀达到最大量,则需加入此种氢氧化钠溶液()A.1 000 mLB.500 mLC.100 mLD.1 500 mL5.某同学通过系列实验,探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是()A.将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuSB.将铜片放入过量浓硫酸中,一段时间后加水以观察CuSO4溶液的颜色C.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液,过滤洗涤并收集沉淀,加热以制取CuOD.设计CuAl浓硝酸原电池,以证明金属活泼性:CuFe3+I2;还原性:S2I-3I2+6OH-=I+5I-+3H2O;KI+I2KI3(1)某学习小组对加碘盐进
4、行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。加KSCN溶液后显红色,该红色物质是 (用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是 (用电子式表示)。第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为 、 。(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式: 。将I2溶
5、于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适?(填“是”或“否”),并说明理由 。(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是。A.Na2S2O3B.AlCl3C.Na2CO3D.NaNO2(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+ 。10.(14分)某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。(1)装置A中发生反应的离子方程式为 。(2)装置B中试剂Y应为 。(3)该实验装置
6、中明显存在不足之处,改进的措施为 。(4)已知在装置C中通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体(含氯氧化物)。C中含氯元素的盐只有一种,且含有NaHCO3。现对C中的成分进行猜想和探究。提出合理假设。假设一:存在两种成分,为NaHCO3和 ;假设二:存在三种成分,为NaHCO3和 、 。设计方案并实验。请在表格中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。实验步骤预期现象和结论步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中步骤2:向A试管中滴加Ba
7、Cl2溶液a._b._步骤3:_结论:由步骤3的结论结合步骤2中的a,则假设一成立;由步骤3的结论结合步骤2中的b,则假设二成立。(5)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应生成的含氯氧化物为(写化学式)。11.(16分)(2013温州质检)铜是生物体必需的微量元素,也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式 。(2)为了保护环境和节约资源,通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜,最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式 。(3)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工
8、艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2,该反应的氧化剂是;当生成19.2 g Cu时,反应中转移的电子为mol。(4)铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈,铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。试写出上述过程中负极的电极反应式 。(5)某研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO45H2O(不含能与I-反应的氧化性杂质)的含量。取ag试样配成100 mL溶液,每次取25.00 mL,滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式 。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生,溶液中的I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定,发生反应的化学方程式为I
9、2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,平均消耗cmolL-1的Na2S2O3溶液VmL。则试样中CuSO45H2O的质量分数为 。(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.(2013台州质检)下列说法正确的是()A.金不溶于任何溶液B.铜、锌在空气中均被氧化成对应的氧化物C.铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点D.稀有金属原子Ti质子数和中子数之差为282.“隐形衣”的核心材料是“元材料”,“元材料”一般是由聚合材料和微小的锡卷或金属丝混合制成,从而使电磁辐射的路径弯曲。下列说法不正确的是()A.聚合材料属于高分子材料B.合金也是重要的材料,其组成中只有金属
10、(两种或几种金属)C.金属能够拉成金属丝说明金属具有延展性D.利用金属氧化物冶炼金属必须利用氧化还原反应3.(2013杭州一模)下列叙述正确的是()A.铁在空气中燃烧可生成氧化铁B.镁在空气中燃烧可生成氧化镁、氮化镁C.将CO2通入CaCl2溶液可生成CaCO3沉淀D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu4.固体粉末X中可能含有Fe、FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分,某同学依次进行了以下实验:将X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物向Z溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色
11、沉淀用玻璃棒蘸取溶液Z于广范pH试纸上,试纸呈蓝色分析以上实验现象,下列结论正确的是()A.X中一定不存在FeOB.不溶物Y中一定含有Fe和CuOC.Z溶液中一定含有KCl、K2CO3D.Y中不一定存在MnO25.单质碳和氧化铜在一定温度下反应时,氧化铜可被还原为Cu2O、Cu。现将2.0 g C与16.0 g CuO的混合物,隔绝空气加热一段时间后,将生成的气体通过足量的澄清石灰水,共收集到1.12 L气体(标准状况),生成沉淀的质量为5.0 g。下列说法错误的是()A.反应后的固体混合物中还含有碳B.反应后的固体混合物中Cu的质量为12.8 gC.反应后的固体混合物总质量为14.4 gD.
12、反应后的固体混合物中氧化物的物质的量为0.05 mol6.(2013金华质检)某混合物的水溶液中,可能含有以下离子中的若干种:K+、N、Cl-、Ca2+、C、S,现每次取100 mL溶液分别进行下列实验:实验编号实验步骤实验现象加入AgNO3溶液有沉淀产生加入足量NaOH溶液后加热收集气体0.896 L(标准状况)加入足量的BaCl2溶液得到沉淀6.27 g,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,剩余2.33 g下列说法正确的是()A.c(K+)0.2 molL-1B.一定存在的离子:Cl-、N、C、SC.一定不存在的离子:Ca2+、K+、Cl-D.c(K+)+c(N)=c(C)+c(S)7.(2013
13、温州一模)某溶液仅含Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、N、S、N、C、Cl-中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且离子的物质的量均为1 mol。若向原溶液中加入KSCN溶液,无明显现象;若向原溶液中加入过量的盐酸,有气体产生,且溶液中的阴离子种类不变。则下列说法不正确的是()A.溶液中肯定没有Fe3+、Al3+、N、CB.若先向原溶液中加入盐酸,再加KSCN溶液,溶液变红色C.向原溶液中加入过量的NaOH溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧,最终所得固体的质量为80 gD.实验产生的气体的体积约为7.47 L(气体体积已换算成标准状况下)二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(1
14、4分)工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O(1)实验操作的名称为;在空气中灼烧固体混合物D时,用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有(填仪器名称)。(2)滤液A中铁元素的存在形式为(填离子符号),生成该离子的离子方程式为 ,检验滤液A中存在该离子的试剂为(填试剂名称)。(3)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为 。(4)常温下,等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中,由水电离出的c(OH-)前者为后者的108倍,则两种溶液的pH= 。(5)利用
15、电解法进行粗铜精炼时,下列叙述正确的是(填代号)。a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极,发生氧化反应c.精铜作阴极,电解后电解液中Cu2+浓度减小d.粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂,测定粗铜样品中金属铜的质量分数,涉及的主要步骤为称取一定质量的样品过滤、洗涤、干燥称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤,不必描述操作过程的细节)9.(16分)(2013温州质检)铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过
16、量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是 。(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是。A.Mg2+B.Fe2+C.Al3+D.Cu2+(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:回答下列问题:操作的名称是,操作的名称是 。写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式 。(4)有些同学认为酸性KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定,其反应如下:5Fe2+Mn+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O。a.称取2.85 g绿矾(FeSO47H2O
17、)产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.010 00 molL-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需 。某同学设计的下列滴定方式,最合理的是。(夹持部分略去)(填字母序号)计算上述样品中FeSO47H2O的质量分数为 。10.(14分)(2013杭州联考)现有NH3、Cl2、Fe3O4、S、Na2O、Na2O2、SO2、NO2八种中学常见物质。请回答下列问题:.(1)
18、上述物质中通常为淡黄色固体的化合物,其电子式为。(2)上述物质中,水溶液呈碱性的气体可与新制水溶液具有强氧化性的气体反应,写出其反应的化学方程式: 。.纳米Fe3O4由于具有高的比表面、高的比饱和磁化强度和剩磁为零的超顺磁性而被广泛地用作磁流体的磁性粒子。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应为3Fe2+2S2+O2+xOH-=Fe3O4+S4+2H2O。工业上也常用该反应制备打印机墨粉。(1)水热法所制得的水基磁流体30天以上无分层和浑浊现象,因为该分散系是。(2)上述反应方程式中x= 。(3)墨粉中Fe3O4的含量是衡量墨粉质量优劣的重要指标之一,某化学兴趣小组设计如下方案,已知:I2+2Na
19、2S2O3=Na2S4O6+2NaI。取mg墨粉Fe2+、Fe3+滤液Fe3+溶液含I2的溶液计算含量试问:试剂1最好选择,如何判断恰好反应完全。该墨粉中Fe3O4的质量分数为。11.(14分)某校课外活动小组的同学设计了如图所示的铁与水蒸气反应的装置图,并探究反应后生成物的一系列性质以及用途。(1)简述对上图实线框内装置进行气密性检查的方法: 。(2)图为产生水蒸气的装置,其中仪器A的名称为,仪器A中除蒸馏水外,还需加入沸石,其作用是 。(3)图为铁与水蒸气反应的装置,写出硬质玻璃管B内发生反应的化学方程式: 。图中、两处都均需加热,应先对加热(填“”或“”)。(4)为验证反应后的气体产物为
20、氢气,该兴趣小组的同学从下图中选择必要的仪器和药品,在虚线框内设计了一套装置,其连接顺序为a。(装置不可重复选用)答案解析一、1.【解析】选C。铝热剂是指能发生铝热反应的物质,不单指Al和Fe2O3,铝与其他难熔金属氧化物也可称为铝热剂;B项,Fe2O3难溶于水,故用该实验方法不能检验该红色物质是否是Fe2O3;明矾是结晶水合物,是纯净物,不是混合物;由电子守恒可知,还原1 mol Fe2O3需要3 mol H2、2 mol Al、3 mol CO。2.【解析】选C。铝盐和氢氧化钠溶液反应生成的Al(OH)3会溶于NaOH溶液生成偏铝酸钠,NaOH溶液的量不易控制,A错误;钠和水反应生成氢气,
21、氢氧化钠和氯化铵反应生成氨气,B错误;铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,随着反应的进行,溶液变成稀溶液,铜和稀硝酸反应生成一氧化氮,C正确;钠久置在空气中,先和氧气反应生成氧化钠,氧化钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠易潮解,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠结合空气中的水生成Na2CO310H2O,十水碳酸钠易风化生成碳酸钠,D错误。3.【解析】选D。Al2O3是两性氧化物,A错误;铜为不活泼金属,不能与稀硫酸反应生成氢气,B错误;常温下,浓硝酸能够使铝表面钝化,而使反应停止,C错误;直接蒸干AlCl3、CuCl2得到的固体分别是Al(OH)3和Al2O3、Cu(OH)2和CuO(或只有CuO
22、),D正确。4.【解析】选A。生成最大量沉淀时,溶液中的溶质只有NaCl,根据元素守恒可知,n(Na+)=n(Cl-)=n(NaOH)=n(HCl),故V(NaOH)=(4 molL-1500 mL)/2 molL-1=1 000 mL,A正确。5.【解析】选C。铜粉和硫粉反应生成的是Cu2S,故A错;Cu与浓硫酸的反应需要加热,且把水加到浓硫酸中会造成液体飞溅,引起事故,故B错;CuSO4与NaOH反应可生成Cu(OH)2,Cu(OH)2受热分解可制得CuO,C正确;“CuAl浓硝酸原电池”因Cu与浓硝酸发生氧化反应,Al与浓硝酸发生钝化,所以铜作负极,不能证明金属活泼性CuFe3+I2”,
23、加足量KI后,I和Fe3+均能将I-氧化成I2,由此也可以知道该加碘盐添加的是KIO3;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色,由此可知该加碘盐中不含KI。第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为I+5I-+6H+=3I2+3H2O;2Fe3+2I=2Fe2+I2。(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,KI会被空气中氧气氧化,KI在潮湿空气中被氧化的化学反应方程式为4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。根据题目信息,KI3H2O是在低温条件下,由I2溶于KI溶液制得。再由题给的信息:“KI+I2KI3”,可以推出:KI3在常温下不稳定,受热(或潮湿)条件下
24、易分解为KI和I2,KI又易被空气中的氧气氧化,I2易升华,所以KI3H2O作为食盐加碘剂是不合适的。(3)提高加碘盐(添加KI)的稳定性,减少碘的损失,主要是防止I被氧化,根据题给信息“还原性:S2I-”和氧化还原反应的强弱规律,可以选Na2S2O3作稳定剂;又由题给信息“3I2+6OH-=I+5I-+3H2O”,可知I2与OH会发生反应生成I和I-,而Na2CO3水解呈碱性,因而也可以用Na2CO3作稳定剂,防止加碘盐(添加KI)在潮湿环境下被氧气氧化。至于AlCl3,水解后呈酸性,且还原性I-Cl,不能作稳定剂;亚硝酸钠具有氧化性,不能作稳定剂。(4)实际上就是设计实验方案检验Fe2+。
25、首先取足量该加碘盐溶于蒸馏水中,然后用盐酸酸化后,滴加适量氧化剂(如氯水、过氧化氢等),使溶液中Fe2+转化为Fe3+,再滴加KSCN溶液,若显红色,则该加碘盐中存在Fe2+。答案:(1)Fe(SCN)3I+5I-+6H+=3I2+3H2O2Fe3+2I=2Fe2+I2(2)4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH否KI3受热(或潮湿)条件下产生KI和I2,KI易被氧气氧化,I2易升华(3)A、C(4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如氯水、过氧化氢等),再滴加KSCN溶液,若显红色,则该加碘盐中存在Fe2+10.【解析】(1)MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2
26、:MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O。(2)为提供潮湿的Cl2,并除去其中含有的HCl杂质,故Y试剂可以是饱和食盐水。(3)从实验装置看,氯气被直接排入空气,而氯气为有毒气体,不能直接排入大气中,故可利用Cl2能够与NaOH溶液反应的特点,增加尾气吸收装置。(4)此为由潮湿的氯气与Na2CO3发生的反应,反应生成一种常温下为黄红色的含氯氧化物气体,该含氯氧化物中氯元素的化合价应为正价,即氯元素的化合价升高,则产物中另一含氯元素的盐只能为NaCl。假设存在两种成分,为NaHCO3和NaCl;假设存在三种成分,应还有未完全反应的Na2CO3,即是NaHCO3、NaCl和Na2CO3。
27、步骤2中向A试管中滴加适量BaCl2溶液,是检验产物中是否有Na2CO3,回答该小题时要结合最后的结论,a应为证明固体中不含Na2CO3,b应为证明固体中含Na2CO3,不能颠倒。步骤3是检验Cl-,应向B试管中滴加过量的稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,若溶液变浑浊,证明固体中含有NaCl。(5)若参加反应的Cl2为0.1 mol,则Cl2与Na2CO3物质的量之比为11,若假设一成立,则反应方程式为2Na2CO3+2Cl2+H2O2NaHCO3+2NaCl+Cl2O。答案:(1)MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O(2)饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液)(3)在装置D后连接一尾气处理装
28、置(或连接一盛有NaOH溶液的洗气瓶)(4)假设一:NaCl假设二:NaClNa2CO3a.若无明显现象,证明固体中不含Na2CO3b.若溶液变浑浊,证明固体中含Na2CO3步骤3:向B试管中滴加过量的稀硝酸,再滴加AgNO3溶液若溶液变浑浊,证明固体中含有NaCl (5)Cl2O11.【解析】(1)稀硝酸具有强氧化性能够氧化铜,自身转化为NO,方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。(2)硫酸提供的酸性环境可增强H2O2的氧化性,将铜氧化:Cu+H2O2+2H+=Cu2+2H2O。(3)氧化剂在反应中化合价降低,Cu2OCu,铜的化合价降低,Cu2SCu+SO
29、2,铜的化合价降低,硫元素的化合价升高,故Cu2O、Cu2S为氧化剂。19.2 g Cu的物质的量为19.2 g/64 gmol-1=0.3 mol,Cu2S、Cu2O中铜的化合价均为+1价,故转移电子的物质的量为0.3 mol。(4)负极金属发生氧化反应:2Cu-4e-+CO2+3H2O=Cu2(OH)2CO3+4H+。铜发生吸氧腐蚀过程中,负极:2Cu-4e-=2Cu2+,正极:O2+2H2O+4e-=4OH-,在CO2的作用下,形成碱式碳酸铜:2Cu2+4OH-+CO2=Cu2(OH)2CO3+H2O。(5)从题意可知,白色碘化物为CuI,铜的化合价降低,则I-被氧化为I2:2Cu2+4
30、I-=2CuI+I2。根据反应可知,两反应中物质存在如下关系:2CuSO45H2OI22Na2S2O3500 g 2 molM cV10-3molm=0.25cVg则试样中CuSO45H2O的质量分数为40.25cVg/ag100%=100cV/a%。答案:(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(2)Cu+H2O2+2H+=Cu2+2H2O(3)Cu2O、Cu2S0.3(4)2Cu-4e-+CO2+3H2O=Cu2(OH)2CO3+4H+(5)2Cu2+4I-=2CuI+I2100cV/a%一、1.【解析】选C。金能够溶于王水,A错误;铜在空气中被腐蚀生成铜锈,主
31、要成分是Cu2(OH)2CO3,B错误;合金熔点一般比各成分金属的低,C正确Ti质子数为22,中子数为50-22=28,两者之差为28-22=6即相差6,D错误。2.【解析】选B。合金是两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的材料,其中可能含有非金属,如钢铁中含有碳、硅等非金属。3.【解析】选B。铁不能在空气中燃烧,在O2中燃烧生成Fe3O4,A错误。Mg在空气中燃烧,可与空气中的O2、N2反应分别生成MgO和Mg3N2,B正确。CO2与CaCl2溶液不能反应,C错误。NH3通入CuSO4溶液会发生反应生成Cu(OH)2沉淀,而不是发生氧化还原反应,D错误。4.【解析】选B。固体中可溶
32、解的物质有KCl和K2CO3,信息得到的白色沉淀可能是AgCl、Ag2CO3或二者的混合物,信息说明溶液呈碱性,则一定存在K2CO3;信息能够生成黄绿色的氯气,MnO2一定存在,还产生红色不溶物为铜单质,则CuO和Fe一定存在。综上所述,一定存在的有Fe、CuO、MnO2、K2CO3,而FeO和KCl不能确定是否存在。综上所述,B正确。5.【解析】选B。收集到的气体为CO,与澄清石灰水形成沉淀的是CO2:CCO结合的氧原子物质的量12.0 g 22.4 L 1 molm1 1.12 L n1CCO2CaCO3结合的氧原子物质的量12.0 g 100 g 2 molm2 5.0 g n2m1=0
33、.6 g,n1=0.05 mol,m2=0.6 g,n2=0.1 mol反应的碳的质量为m1+m2=1.2 g,故剩余碳质量为2.0 g-1.2 g=0.8 g,A正确;16.0 g CuO的物质的量为16.0 g/80 gmol-1=0.2 mol,根据氧原子守恒可知剩余固体中Cu2O物质的量为(0.2 mol-0.05 mol-0.1 mol)=0.05 mol,D正确;根据铜元素守恒,固体中铜的质量为(0.2 mol-0.05 mol2)64 gmol-1=6.4 g,B错误;反应后的固体混合物的质量为过量碳的质量、Cu2O和Cu的质量和:0.8 g+0.05 mol144 gmol-1
34、+6.4 g=14.4 g,C正确。6.【解析】选A。由实验可知n(N)=0.04 mol,由实验可知n(S)=0.01 mol,n(C)=0.02 mol。若溶液中只含N、S、C,电荷不守恒,必须含有K+。根据c(K+)+c(N)=2c(C)+2c(S),c(K+)至少是0.2 molL-1,若溶液中含有Cl-,则含K+更多,故A正确。7.【解析】选C。原溶液中加入KSCN溶液,无明显现象,说明不含Fe3+;向原溶液中加入过量盐酸,有气体产生,溶液中阴离子种类不变说明气体不是CO2,溶液中应含有Fe2+、N、Cl-,气体是NO。由于原溶液含有5种离子,且物质的量均为1 mol,根据电荷守恒,
35、则应含有阴离子S,还有一种阳离子只能为Cu2+。溶液中一定不存在的离子为Fe3+、Al3+、N、C,A说法正确。原溶液中先加入盐酸,则酸性条件下N会氧化Fe2+生成Fe3+,可与KSCN溶液反应显示红色,B说法正确。向原溶液中加入过量的NaOH溶液,得到的沉淀为Fe(OH)2和Cu(OH)2,而Fe(OH)2容易被氧化,因此灼烧得到0.5 mol Fe2O3和1 mol CuO的混合物,质量为160 g,C说法错误。实验中反应为3Fe2+4H+N=3Fe3+NO+2H2O,反应中Fe2+可完全反应,放出NO气体体积为7.47 L,D说法正确。二、8.【解析】本题的关键点是固体混合物B的成分,根
36、据溶解性可知,SiO2不溶于酸,也不溶于水,故固体混合物中有SiO2,结合信息可知Cu2O与稀盐酸反应可以产生铜,因Fe3+的氧化性能够氧化铜:2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+,则滤液成分为Al3+、Fe2+、Cu2+。(4)假设二者的pH为a,NaAlO2溶液呈碱性是因Al水解导致的,故该溶液中水电离的OH-浓度为10a-14molL-1,NaOH抑制水的电离,水电离的OH-浓度为10-amolL-1。10a-14/10-a=108,则2a-14=8,a=11。(5)电解过程中电能除转化为化学能外,还转化为热能,a错误;电解精炼粗铜,粗铜应为阳极,故与电源正极相连,发生氧化反应,b正确;电
37、解时,粗铜中的活泼金属铁也放电,而阴极只有Cu2+得电子,故溶液中的Cu2+浓度略有降低,c正确;根据电子守恒,阴极析出的铜物质的量是转移电子数的1/2。粗铜是铁和铜的混合物,因浓硫酸不能完全溶解铁、浓硝酸和稀硝酸能够与铜反应,故应利用蒸馏水将浓硫酸稀释,然后利用稀硫酸溶解铁。答案:(1)过滤坩埚(2)Fe2+2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+KSCN溶液和新制氯水(3)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(4)11(5)b、c将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与足量稀硫酸充分反应9.【解析】(1)磁性的固体Y为四氧化三铁,溶于过量盐酸溶液中,其反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=Fe2+2Fe3
38、+4H2O;所以溶液中含有的大量阳离子是Fe2+、Fe3+、H+。(2)该转化关系如图所示:故大量减少的离子有Al3+、Fe2+。(3)经操作得到滤液和滤渣,故该操作为过滤。结合产品为Fe2O3,则逆推知经煅烧产生。为防止其中会有杂质混入,应对沉淀进行洗涤,再经干燥处理。煅烧过程中,分解产生的FeO被空气中的氧气氧化为Fe2O3。(4)配制一定体积浓度准确的溶液需要容量瓶,所以答案为250 mL的容量瓶。由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,所以应用酸式滴定管盛装高锰酸钾溶液。5FeSO47H2O5Fe2+Mn5278 g 1 molm 0.01 000 molL-10.02 Lm=
39、0.278 g则绿矾产品总质量为m1=0.278 g=2.78 g,样品的质量分数为2.78 g/2.85 g100%=97.5%。答案:(1)Fe2+、Fe3+、H+(2)B、C(3)过滤洗涤4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2(4)250 mL容量瓶b97.5%【解题技巧】在解答与铁有关的问题时,要熟记铁的有关特征性质:特征颜色变化。例如,颜色:Fe2+(浅绿色),Fe3+(棕黄色),Fe3+与SCN-反应使溶液显红色的特性,空气中Fe2+与OH-反应时沉淀颜色的变化等。特征价态变化。铁是常见的变价元素。10.【解析】.(1)八种物质中,淡黄色的固体化合物为Na2O2,电子式为Na+2
40、-Na+。(2)溶于水呈碱性的气体为NH3,新制水溶液具有强氧化性的气体是Cl2,二者可发生置换反应生成N2和HCl或NH4Cl。.(1)Fe3O4纳米颗粒分散到水中,形成的分散系为胶体。(2)根据电荷守恒或氢原子守恒,容易计算x=4。(3)氧化Fe2+,可通过滴加酸性KMnO4溶液的方法,因为KMnO4溶液呈紫红色,容易确定需要加入的KMnO4的体积,防止过量的氧化剂氧化I-。Fe3+氧化I-的反应为2Fe3+2I-=I2+2Fe2+,因此可得关系式2Fe3+I22Na2S2O3。由于反应中Fe3O4中的铁元素均变为Fe3+与I-反应,因此关系式为Fe3O43Fe3+3Na2S2O3232
41、g 3 molm(Fe3O4) cV10-3mol则m(Fe3O4)=g。因此墨粉中Fe3O4的质量分数为100%=%。答案:.(1)Na+2-Na+(2)3Cl2+2NH3=N2+6HCl或3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl.(1)胶体(2)4(3)酸性KMnO4溶液向滤液中滴加酸性KMnO4溶液至浅红色,且半分钟内不褪色停止滴加%11.【解析】(2)向液体中加入沸石的目的是加热时防止暴沸;(3)因反应开始装置内含有氧气,所以应先点燃处酒精灯,以防铁粉被空气中氧气氧化;(4)检验铁与水蒸气反应产物有氢气,需要先干燥,避免水蒸气对氢气检验产生影响,不需要U形管。连接装置接口时,干燥装置要长
42、导管进气,短导管出气;干燥管要大口进气,小口出气。答案:(1)在a处连接导管并插入水中,用酒精灯对仪器A进行微热,若导管口有气泡产生,停止加热后,导管中形成一段水柱,则装置气密性良好(2)圆底烧瓶防暴沸(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(4)fjbch或fjcbh【变式备选】某探究小组对铝与NaOH的反应进行了如下探究:实验装置:探究方法:如图所示,安装好烧瓶、分液漏斗、双孔塞,并检查装置气密性,保证气密性良好;并将装置固定在铁架台上。在烧瓶中加入几片铝片、两药匙片状NaOH,在分液漏斗中加入30 mL水。重新安装好装置。用两手挤出塑料气球中的空气,将玻璃导管口插入塑料气球的吹嘴中
43、,一手握住塑料气球,一手轻轻打开分液漏斗的活栓,使水缓缓地滴下,可以观察到随着水溶解NaOH,铝逐渐与NaOH反应,产生气泡;还可以观察到塑料气球缓缓鼓起。待塑料气球完全鼓起,取下玻璃导管,用细线系住塑料气球的吹嘴。根据上述的实验探究方法,回答下列问题:(1)用铝与NaOH反应制备氢气进行充气球时,选用(填“固体NaOH与水”或“NaOH饱和溶液”)较好,原因是 。(2)实验完毕后,取烧瓶内的溶液4 mL分别加入到两支试管中,然后在一支试管中慢慢通入过量的二氧化碳,可以观察到的现象: ,该反应的化学方程式为 ;在另外一支试管中逐滴滴入过量的稀盐酸,可以观察到的现象: 。(3)一次校庆活动中,实
44、验室接到充100个气球的任务,气球的容积为1 000 mL。假设在标准状况下收集气体,请你计算需要的铝片的质量为,NaOH的质量为。(不考虑充气过程中的损失)【解析】(1)温度越高,铝与NaOH反应越快,而固体NaOH溶解在水中放热,可以提高反应液的温度。(2)铝与NaOH反应后的溶液为偏铝酸钠溶液,偏铝酸根能在酸性溶液中转化为氢氧化铝沉淀,但该沉淀只能溶解在强酸中,不能溶解在碳酸中。(3)根据反应的化学方程式中的化学计量数关系得:n(Al)=n(H2)=3 mol,所以m(Al)=3 mol27 gmol-1=81 g。n(NaOH)=n(Al)=3 mol,故m(NaOH)=3 mol40 gmol-1=120 g。答案:(1)固体NaOH与水NaOH溶于水放热,有利于铝与NaOH的反应(2)生成白色沉淀NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3先出现白色沉淀然后溶解(3)81 g120 g关闭Word文档返回原板块
