（新课标）2016届高考化学二轮复习 必考部分 专题三 常见无机物及其应用（课件+试题）（打包4套）.zip

1专题三 常见无机物及其应用第 1 讲 常见非金属元素单质及其重要化合物一、选择题(本题包括 7 小题,每小题 6 分,共 42 分,每小题只有一个选项符合题意)1.(2014 北京怀柔一模)下列有关物质的性质、应用的说法正确的是( )A.SiO2不能溶于任何酸B.在同浓度、同体积的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中,各加入两滴酚酞溶液,碳酸氢钠溶液中红色较深C.浓硫酸能干燥 SO2等气体,说明浓硫酸具有吸水性D.自来水厂可用明矾对水进行消毒杀菌解析:二氧化硅能和氢氟酸反应,与其他酸不反应,故 A 错误;碳酸钠和碳酸氢钠溶液水解均显碱性,但碳酸钠水解的程度较大,碱性较强,故 B 错误;浓硫酸具有吸水性,与二氧化硫不反应,能干燥二氧化硫,故 C 正确;明矾无强氧化性,不能杀菌消毒,故 D 错误。答案:C2.(2014 江西八校联考)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,观察下面四个“封管实验”(夹持装置未画出),判断下列说法正确的是( )④A.加热时,①上部汇聚了固体碘,说明碘的热稳定性较差B.加热时,②③中的溶液均变红,冷却后又都变为无色C.④中,浸泡在热水中的容器内气体颜色变深,浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅[已知:2NO 2(g)N2O4(g) Δ HCSi⑤氯水和过氧化钠都具有漂白作用,其漂白原理相似⑥用氢氟酸雕刻玻璃是利用氢氟酸能与二氧化硅反应的性质2⑦日本福岛核电站泄漏的放射性核素 I 和 Cs,前者比后者少 8 个中子⑧Al 2O3在工业上用于制作耐高温材料,也用于电解法冶炼金属铝A.①⑤⑥⑦ B.②③⑤⑦C.③④⑤⑥ D.②⑤⑥⑧解析:①碳素钢中含有碳和铁,遇到合适的电解质溶液能构成原电池,原电池中铁作负极,容易被腐蚀,所以碳素钢比纯铁易生锈,故错误。②二氧化硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质,所以大量燃烧含硫燃料是形成酸雨的主要原因,故正确。③光导纤维的主要原料是二氧化硅,太阳能电池的主要原料是硅,故错误。④盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,所以不能用稀盐酸、碳酸钠溶液、硅酸钠溶液设计实验来验证元素的非金属性:ClCSi,故错误。⑤次氯酸和过氧化钠都具有强氧化性,所以氯水和过氧化钠都具有漂白作用,其漂白原理相似,故正确。⑥玻璃中含有二氧化硅,氢氟酸能和二氧化硅反应,所以用氢氟酸雕刻玻璃是利用氢氟酸能与二氧化硅反应的性质,故正确。I 的中子数是 78Cs 的中子数是 82,前者比后者少 4 个中子,故错误。⑧氧化铝的熔点很高,所以 Al2O3在工业上用于制作耐高温材料,铝是活泼金属,活泼金属的冶炼用电解法,所以用电解法冶炼金属铝,故正确。答案:D4.(2014 江苏百校联考)下列有关实验装置的说法中正确的是( )图 1图 2图 3图 4A.用图 1 装置制取干燥纯净的 NH3B.用图 2 装置实验室制备 Fe(OH)2C.用图 3 装置可以完成“喷泉”实验D.用图 4 装置测量 Cu 与浓硝酸反应产生气体的体积解析:图 1 装置中发生装置可以制备氨气,通过碱石灰干燥氨气,但氨气的密度比空气的小,需要用向下排空气法收集,故 A 错误。图 2 装置中应把铁作为电解池的阳极,阳极生成 Fe2+,Fe2+和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀,故 B 错误。图 3 装置中氯气和氢氧化钠溶液发生反应,烧瓶中压3强减小,烧杯中氢氧化钠溶液被压入烧瓶形成喷泉,故 C 正确。图 4 装置中铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应,故不能测定二氧化氮气体的体积,故 D 错误。答案:C5.已知 KMnO4与浓盐酸在常温下反应就能产生 Cl2。若用如图所示装置来制备纯净、干燥的氯气,并实验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中错误的是( )A.①② B.②C.②③ D.②③④解析:①KMnO 4与浓盐酸在常温下反应产生 Cl2,无需加热,盐酸易挥发,应盛装在分液漏斗中,固体放在圆底烧瓶中,故①正确。②生成的氯气中含有 HCl 和水蒸气,应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶除去 HCl,氯气能与 NaOH 溶液反应,不能用于 HCl 的除杂,故②错误。③通入洗气瓶的导管应长进短出,否则气体不能通过洗气瓶,故③错误。④氯气与金属反应时,气体应通入到试管底部,并用双孔橡皮塞,否则会使试管内压强过大导致橡皮塞被顶开,并应有尾气处理装置,故④错误。答案:D6.对下列事实的解释错误的是( )A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定C.常温下,浓硝酸可以用铝槽贮存,说明铝与浓硝酸不反应D.反应 CuSO4+H2S CuS↓+H 2SO4能进行,说明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸解析:浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性,在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,体现了浓硫酸的脱水性,故 A 正确。浓硝酸受热或见光易分解,生成二氧化氮、水和氧气,浓硝酸在光照下颜色变黄,是分解产生的二氧化氮溶于浓硝酸所致,故 B 正确。常温下铝和浓硝酸发生钝化,形成的氧化物薄膜阻止了反应的进一步发生,发生的是氧化还原反应,故 C 错误。化学反应向着生成难溶物的方向进行,反应 CuSO4+H2S CuS↓+H 2SO4能进行,说明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸,故 D 正确。答案:C7.化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是( )A.CO2属于大气污染物B.酸雨是 pH 小于 7 的雨水C.CO2、NO 2或 SO2都会导致酸雨的形成D.大气中 CO2含量的增加会导致温室效应加剧解析:因二氧化碳无毒,不属于大气污染物,故 A 错误。正常雨水的 pH 为 5.6,酸雨中因溶解了二氧化硫使其 pH 小于 5.6,故 B 错误。NO 2或 SO2会导致酸雨的形成,CO 2含量的增加会导致温室效应,故C 错误。大气中 CO2含量的增加会加剧温室效应,故 D 正确。答案:D二、非选择题(本题包括 4 小题,共 58 分)8.(2014 安徽理综,27)(12 分)LiPF 6是锂离子电池中广泛应用的电解质,某工厂用 LiF、PCl 5为原料,低温反应制备 LiPF6,其流程如下:4已知:HCl 的沸点是-85.0 ℃,HF 的沸点是 19.5 ℃。(1)第①步反应中无水 HF 的作用是 、 。反应设备不能用玻璃材质的原因是 (用化学方程式表示)。无水 HF 有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:如果不小心将 HF 沾到皮肤上,可立即用 2%的 溶液冲洗。 (2)该流程需在无水条件下进行,第③步反应中 PF5极易水解,其产物为两种酸,写出 PF5水解的化学方程式: 。 (3)第④步分离采用的方法是 ;第⑤步分离尾气中 HF、HCl 采用的方法是 。 (4)LiPF6产品中通常混有少量 LiF。取样品 w g,测得 Li 的物质的量为 n mol,则该样品中 LiPF6的物质的量为 mol(用含 w、 n 的代数式表示)。 解析:(1)LiF 为固体,加入 HF 后生成溶于 HF 的 LiHF2,所以无水 HF 既是与 LiF 反应生成 LiHF2的反应物,又是溶解 LiHF2的溶剂;一般酸性试剂沾到皮肤上用 2%NaHCO3溶液冲洗。(2)PF5中的 P 为+5 价,可结合水中的—OH 生成 H3PO4;F 为-1 价,可结合水中的—H 生成 HF。(3)分离固体不溶物(LiPF 6)和液体(HF)的方法是过滤;由于 HF 和 HCl 的沸点相差较大,所以应采用冷凝的方法,使 HF 成为液体,与气体 HCl 分离开来。(4)由 M(LiPF6)·n(LiPF6)+M(LiF)·[n mol-n(LiPF6)]=w g 得:152 g·mol -1·n(LiPF6)+26 g·mol-1[n mol-n(LiPF6)]=w g解得: n(LiPF6)= mol答案:(1)反应物 溶剂SiO2+4HF SiF4↑+2H 2O NaHCO 3(2)PF5+4H2O 5HF+H3PO4(3)过滤 冷凝 (4)9.(14 分)硅是信息技术关键材料,常用如图所示的方法制取纯硅:(1)图中①③发生了置换反应,②发生了化合反应。写出②和③的化学反应方程式:② ; ③ 。 (2)完成一种表示置换反应的通式:单质(Ⅰ)+化合物(Ⅰ) 单质(Ⅱ)+ 。 根据已学知识填表:单质(Ⅰ)单质(Ⅱ)相应的置换反应的化学方程式(各举一例)A 金属 非金属B 金属(Ⅰ) 金属(Ⅱ)C 非金属 金属D SiO2+2CSi+2CO↑解析:(1)②硅与氯气在加热条件下反应生成四氯化硅,反应的化学方程式为Si+2Cl2 SiCl4;③SiCl 4与氢气在高温条件下反应生成硅和氯化氢,反应的化学方程式为SiCl4+2H2 Si+4HCl。(2)单质(Ⅰ)+化合物(Ⅰ) 单质(Ⅱ)+化合物(Ⅱ),故填化合物(Ⅱ);A.金属单质镁和稀盐酸反应能生成氯化镁和非金属单质氢气,故填 Mg+2HCl MgCl2+H2↑;B.金属单质铁和硫酸铜反应能生成硫酸亚铁和金属单质铜,故填 Fe+CuSO4 FeSO4+Cu;5C.非金属单质碳能和氧化铁反应生成二氧化碳和金属单质铁,故填 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑;D.非金属单质碳能和二氧化硅反应生成一氧化碳和非金属单质硅,故填非金属、非金属。答案:(1)①Si+2Cl 2 SiCl4②SiCl 4+2H2 Si+4HCl(2)化合物(Ⅱ)A Mg+2HCl MgCl2+H2↑B Fe+CuSO4 FeSO4+CuC 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑D 非金属 非金属(答案不唯一,合理即可)10.(14 分)二氧化硫是大气污染物之一,为粗略测定周围环境中二氧化硫的含量,某课外活动小组的甲、乙两位同学分别用相同实验装置和溶液,测定同一时间、同一地点空气(含 SO2、N 2、O 2气体,其他气体忽略)中 SO2的含量。实验装置如图所示,反应试管中装有碘的淀粉稀溶液 A。已知 SO2和 I2发生的反应为 SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI(N2、O 2不与 I2、淀粉反应),试回答下列问题:(1)检查该装置气密性时,先在试管中装入适量的水(保证玻璃管的下端浸在水中),然后 ,若(注意阀的单向性),则证明该装置的气密性良好。 (2)若 A 溶液的体积为 V mL,其中 I2的浓度为 c mol·L-1,当 A 溶液蓝色消失后,停止抽气,此时甲、乙两位同学注射器内抽得气体的体积分别为 V1 mL、 V2 mL(所有的体积已折算成标准状况下的体积),且V1V2,则甲、乙两位同学的测定结果中与该地点空气中 SO2的体积分数真实情况最接近的是 (填“甲”或“乙”),其结果用 c、 V、 V1或 V2等可表示为 ×100%。另一位同学实验结果产生较大误差的原因可能是 。 (3)试管中的 A 溶液也可以用 (填物质名称)代替;若欲净化空气,除去空气中的二氧化硫,则有关反应的化学方程式是 。 (4)正常雨水的 pH 约为 5.6,其原因是 。空气中的 SO2随雨水降下就成为酸雨。现取一份雨水样品,每隔一定的时间测定其 pH,结果见下表: 测试时间/h 0 1 2 4 8雨水样品的 pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55试说明雨水样品的 pH 减小的原因 。 解析:(1)若要检验该装置的气密性,首先理解单向阀的作用;单向阀原理说明:当注射器推活塞时,①关闭,②打开;当注射器拉活塞时,①打开,②关闭。因此应该外拉注射器的活塞,导致试管内压强减小,若看到浸没在水中的玻璃管口处有气泡冒出,说明气密性良好。(2)甲、乙两位同学注射器内抽得气体的体积分别为 V1 mL、 V2 mL(所有的体积已折算成标准状况下的体积),且 V1V2,原因应是甲抽气速率过快,造成空气中 SO2与碘水未充分反应,产生较大误差,所以乙更符合实际。设参与反应的二氧化硫的物质的量为 x,SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI1 1x V×10-3L×c mol·L-1则 x=V·c×10-3 mol二氧化硫的体积分数=6×100%=×100%。(3)试管 A 中溶液是为了氧化二氧化硫气体,所以选择能氧化二氧化硫的氧化剂,可以是酸性高锰酸钾溶液(或溴水);若欲净化空气,除去空气中的二氧化硫,需要通过氢氧化钠溶液,反应的化学方程式为 SO2+2NaOH Na2SO3+H2O。(4)空气中存在 CO2,溶于水生成 H2CO3,使雨水显酸性,正常雨水的 pH 约等于 5.6;雨水的 pH 变小的原因是由于排放出来的 SO2溶于水后生成 H2SO3,H2SO3随雨水的下降,逐渐被空气中的氧气所氧化,生成易电离的 H2SO4:2H2SO3+O2 2H2SO4,从而使雨水的酸性增强。答案:(1)向外轻轻拉动注射器活塞 试管内导管口有气泡冒出(2)乙 抽气过快,SO 2未被碘水充分吸收(3)酸性高锰酸钾溶液(或溴水) SO 2+2NaOH Na2SO3+H2O(4)雨水中溶解了二氧化碳 雨水中的 H2SO3被空气中的氧气氧化成 H2SO4,酸性增强11.(2014 上海崇明县一模)(18 分)某兴趣小组设计并进行了以下实验来探究 Cl2、漂粉精的制备及有关性质。(1)实验室拟用如图装置制备干燥、纯净的氯气,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:H→ 、 → 、 → ;广口瓶Ⅱ中的试剂为 。 (2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式: 。 (3)某学生设计如表实验进一步探究 SO2与漂粉精的反应,则漂粉精具有 。 操作 现象取 4 g 漂粉精固体,加入 100 mL水 部分固体溶解,溶液略有颜色过滤,测漂粉精溶液的 pH pH 试纸先变蓝(约为 12),后褪色ⅰ.液面上方出现雾状物ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去(4)该同学推测现象ⅰ的雾状物由盐酸小液滴形成,进行如下实验加以进一步验证:a.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验雾状物,无变化;b.收集雾状物,用酸化的 AgNO3溶液检验,产生白色沉淀。实验 a 的目的是 。 (5)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的某些成分之间发生反应。请设计实验方案,进一步确认这种可能性,方案为 。 (6)用化学方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因: 。检验褪色后溶液中是否有 Cl-的方法是 。 解析:(1)实验室制取干燥、纯净的氯气时,首先要制取氯气,然后通过饱和食盐水除去挥发出来的HCl,通过浓硫酸除去混入的水蒸气,这时得到了干燥、纯净的氯气,要用向下排空气法收集氯气,最后要吸收多余的氯气,注意防止倒吸,仪器连接顺序为 H→B→A→C→D→E。(2)氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学方程式为 2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。(3)测得 pH 约为 12,说明漂粉精显碱性,试纸先变蓝后褪色,说明漂粉精具有漂白性。(4)因氯气与酸化的 AgNO3溶液反应也产生白色沉淀,故检验盐酸应先排除氯气的干扰。7(5)验证题中可能性的方案为:向漂粉精溶液中逐滴滴入稀硫酸,随溶液酸性的增强,漂粉精中成分为次氯酸钙、氯化钙,次氯酸根具有强氧化性,在酸性溶液中可将氯离子氧化为氯气,氯气为黄绿色气体,氯气溶于水所得溶液呈黄绿色。(6)溶液呈黄绿色,有 Cl2生成,Cl 2与 SO2反应生成 HCl 与 H2SO4;反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl;由于反应产生了硫酸,故要检验氯离子,必须先排除硫酸根的干扰,可用硝酸钡溶液,使其生成硫酸钡沉淀,然后取上层清液,再加硝酸银溶液,产生白色沉淀,证明有氯离子。答案:(1)B A C D E 饱和食盐水(2)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(3)碱性、漂白性 (4)排除氯气干扰(5)向漂粉精溶液中逐滴加入稀硫酸,观察溶液是否变为黄绿色(6)SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl 取样,加入足量的硝酸钡溶液,待沉淀完全后,取上层清夜,滴入硝酸银溶液与稀硝酸,产生白色沉淀,说明有 Cl-1第 2讲 常见金属元素单质及其重要化合物一、选择题(本题包括 7小题,每小题 6分,共 42分,每小题只有一个选项符合题意)1.下列关于钠的化学性质叙述:①钠与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气 ②钠在空气中燃烧时生成白色固体过氧化钠 ③钠与盐酸反应时先与酸反应,过量的钠再与水反应④钠是金属,不溶于水也不和水反应 ⑤钠可从 CuSO4溶液中置换出 Cu,以上叙述正确的是( )A.④⑤ B.②③C.①② D.①③解析:①钠与水剧烈反应:2Na+2H 2O 2NaOH+H2↑,故①正确。②钠在空气中燃烧时生成淡黄色固体过氧化钠:2Na+O 2 Na2O2;故②错误。③钠与酸的反应,应是钠先与酸反应 ,后与水反应,因为酸中的氢离子浓度大,故③正确。④钠与水剧烈反应,故④错误。⑤钠先与水反应生成碱,再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜,不能置换出铜,故⑤错误。综上所述正确的是①③。答案:D2.下列有关铁元素的叙述中正确的是( )A.Fe(OH)2易被氧化成 Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH) 2CAlD.Al2O3熔点很高,工业上还可采用电解熔融 AlCl3的方法来冶炼 Al解析:由于溶液乙通入过量的 Y生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,可知溶液乙中含有 Al,气体 Y为二氧化碳,故试剂 X为氢氧化钠溶液,不可能为稀硫酸,故 A错误。过量的二氧化碳与 NaAlO2溶液反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,反应的离子方程式为 CO2+Al+2H2O Al(OH)3↓+HC,故 B正确。结合质子的能力就是指碱性,结合质子能力越强,相应的酸放出质子的能力就越弱,其对应的酸的酸性就越弱,显然酸性由强到弱的顺序为 HCAl(OH)3H2O,则碱性由强到弱的顺序为 OH-AlC,所以结合质子的能力:OH -AlC,故 C错误。氯化铝是分子晶体,熔融时不存在铝离子,电解熔融的氯化铝不能获得金属铝,故 D错误。答案:B4.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )物质编号 物质转化关系 甲 乙 丙 丁① Cu CuO CuSO4 Cu(NO3)2② Na2CO3 NaOH NaHCO3 CO2③ (NH4)2SO3 CaSO3 SO2 NH4HSO3④ Fe Fe3O4 FeO FeCl2A.①②③④ B.②③④C.①③④ D.①②③2解析:①铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜与硝酸钡反应生成硝酸铜,铜和浓硫酸反应可生成硫酸铜,再利用较活泼金属与不活泼金属的盐溶液发生的置换反应可实现丙→甲、丁→甲的反应,故①能实现转化。②碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠分解或与盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠能反应生成碳酸钠,碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠,故②能实现转化。③(NH 4)2SO3和氯化钙反应生成亚硫酸钙沉淀,亚硫酸钙和盐酸反应生成二氧化硫,过量的二氧化硫和一水合氨反应生成亚硫酸氢铵,故③能实现转化。④Fe 与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4,Fe3O4被还原可生成 FeO,FeO可与盐酸反应生成 FeCl2,FeCl2可被置换生成 Fe,Fe在高温下与氧气反应生成 FeO,FeO可与 CO反应生成 Fe,故④能实现转化。答案:A5.某同学设计的下列四种用铜等物质为原料制取纯净氢氧化铜的方案中,切实可行的是( )A.Cu CuCl2 Cu(OH)2B.Cu CuO CuSO4 Cu(OH)2C.Cu Cu(NO3)2 Cu(OH)2D.Cu CuO CuSO4 Cu(OH)2解析:铜不能与盐酸反应生成氯化铜,该方案不可行,故 A错误。铜能与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,再过滤,该方案可行,故 B正确。铜的金属活动性比锌的弱,不能与硝酸锌溶液反应,该方案不可行,故 C错误。铜能与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,无法通过过滤的方法进行分离,该方案不可行,故 D错误。答案:B6.(2014上海普陀区一模)把 200 mL NaHCO3和 Na2CO3的混合溶液分成二等份,取一份加入含 a mol氢氧化钠的氢氧化钠溶液中恰好反应完全;另取一份加入含 b mol HCl的盐酸中恰好反应完全生成CO2,则该混合溶液中 c(Na+)为( )A.10b mol·L-1 B.(20b-10a) mol·L-1C.(5b-) mol·L-1 D.(10b-5a) mol·L-1解析:100 mL 混合溶液加入含 b mol HCl的盐酸中,发生的反应为NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H 2O,Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑,由于恰好反应,溶液中溶质为NaCl,根据氯离子守恒 n(NaCl)=n(HCl)=b mol,根据钠离子守恒 n(Na+)=n(NaCl)=b mol,故混合溶液中 c(Na+)==10b mol·L-1。答案:A7.(2014山东理综,9)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出 NO物质的量最多的是( )A.FeO B.Fe2O3C.FeSO4 D.Fe3O4解析:Fe 2O3与硝酸反应不产生 NO,等质量的 FeO、FeSO 4、Fe 3O4中+2 价铁的物质的量最大的是 FeO,失电子数最多,产生 NO的物质的量最多。答案:A二、非选择题(本题包括 4小题,共 58分)8.(2014四川联测促改)(14 分)某研究性学习小组对还原铁粉与水蒸气的反应产物进行科学探究。已知 Ca(OH)2的分解温度为 580 ℃,铁粉与水蒸气反应的温度为 900 ℃。根据下图所示实验装置,进行了还原铁粉与水蒸气的反应实验,实验中观察到肥皂液中产生了大量的气泡。3(1)实验中 Ca(OH)2的作用是 。实验中产生的气体产物是 。 (2)为进一步探究还原铁粉与水蒸气反应固体产物的成分,研究性学习小组将反应后的固体经处理后得到黑色氧化物固体,针对黑色氧化物固体,该小组提出如下的假设并进行了相关的实验:假设一:固体为 FeO;假设二:固体为 Fe3O4;假设三: 。 ①限选用下列试剂:盐酸、KSCN 溶液、K 3Fe(CN)6溶液、氯水,证明假设一不成立操作 现象 结论假设一不成立②为了进一步确定产物的成分,用黑色固体进行了下列实验:加入足量氯水所发生反应的离子方程式是 ;检验红褐色固体是否洗涤干净的操作是 ;灼烧时盛放固体的仪器是 ;若假设二成立,黑色固体最终全部转化成的红棕色粉末的质量是 g。 解析:(1)根据题意,580 ℃时 Ca(OH)2即分解产生水蒸气,供铁与水蒸气反应所需。铁与水蒸气反应生成 H2,故实验中产生的气体是 H2。(2)铁与水蒸气反应的固体产物还可能是 Fe3O4和 FeO的混合物。①验证固体为 FeO的实验方法是:取少量固体于试管中,加入盐酸加热溶解,再加入 KSCN溶液,振荡,若溶液出现红色,说明溶液中含 Fe3+,则产物不是 FeO。②为了进一步确定黑色固体产物的成分,用盐酸溶解后再加氯水,其中的 Fe2+会被氧化成 Fe3+,再加 NaOH溶液生成 Fe(OH)3的悬浊液。检验红褐色固体是否洗涤干净,可检验沉淀中是否还吸附残余的 Cl-,具体操作是:取最后一次洗涤液于试管中,用适量稀硝酸酸化,再加入 AgNO3溶液,若无浑浊现象出现,则说明已洗涤干净。高温灼烧 Fe(OH)3固体可用坩埚。若固体为 Fe3O4,Fe3O4中的 Fe元素经题示的一系列反应后,最终全部转化成 Fe2O3,设红棕色粉末的质量为 x,根据铁元素守恒得:2Fe3O4 ~ 3Fe 2O32×232 g 3×160 g5.8 g x列比例式求解得: x=6 g。答案:(1)提供反应所需的水蒸气 H 2(2)固体为 Fe3O4和 FeO①操作 现象 结论取少量固体于试管中,加入盐酸加热溶解,再加入 KSCN溶液,振荡 出现红色②2Fe 2++Cl2 2Fe3++2Cl- 取最后一次洗涤液于试管中,用适量稀硝酸酸化,再加入 AgNO3溶液,若无浑浊现象出现,则说明已洗涤干净 坩埚 69.(2014北京西城一模)(14 分)以铝灰(主要成分为 Al、Al 2O3,另有少量 CuO、SiO 2、FeO 和 Fe2O3杂质)为原料,可制的液体聚合物氯化铝[Al m(OH)nCl3m-n],生产的部分过程如下图所示(部分产物和操作已略去)。已知某些硫化物的性质如下表:物质 性质4Fe2S3、Al 2S3 在水溶液中不存在FeS 黑色,难溶于水,可溶于盐酸CuS 黑色,难溶于水,难溶于盐酸(1)操作Ⅰ是 。Al 2O3与盐酸反应的离子方程式是 。 (2)滤渣 2为黑色,该黑色物质的化学式是 。 (3)向滤液 2中加入 NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的 pH约为 3.7。NaClO 的作用是 。 (4)将滤液 3的 pH调至 4.2~4.5,利用水解反应得到液体聚合氯化铝。反应的化学方程式是 。 (5)将滤液 3电解也可以得到液体聚合氯化铝。装置如图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过,电极为惰性电极)。①写出阴极室的电极反应: 。 ②简述在反应室中生成聚合氯化铝的原理: 。 解析:(1)根据题意,对铝灰用过量盐酸进行酸浸,除 SiO2之外的其他成分均溶解成相应离子,过滤除去 SiO2(滤渣 1),Al2O3与盐酸反应的离子方程式为 Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O。(2)滤渣 2的成分是滤液 1中的某些离子与 S2-生成的不溶物,根据盐酸过量和表中信息推断,FeS可溶于过量盐酸中,故该黑色物质应是 CuS。(3)滤液 2中含有的阳离子为 Al3+、Fe 3+、Fe 2+、Na +、H +等,向滤液 2中加入 NaClO溶液,其作用是将 Fe2+氧化成 Fe3+,并调节 pH,使 Fe3+转化成红褐色的 Fe(OH)3沉淀。(4)滤液 3中含有的阳离子为 Al3+、Na +、H +等,pH 调至 4.2~4.5,此时 Al3+水解生成液体聚合氯化铝。(5)①将滤液 3(含有的阳离子为 Al3+、Na +、H +等)利用图示装置进行电解,由于 H+放电能力比Al3+的强,故阴极反应式:2H ++2e- H2↑。②电解过程中,反应室中的 Cl-通过阴离子交换膜进入阳极室,阴极室中的 OH-通过阴离子交换膜进入反应室,生成聚合氯化铝。答案:(1)过滤 Al 2O3+6H+ 2Al3++3H2O(2)CuS(3)将 Fe2+氧化成 Fe3+,使 Fe3+转化成 Fe(OH)3沉淀(4)mAlCl3+nH2O Alm(OH)nCl3m-n+nHCl(写“ ”得分)(5)①2H ++2e- H2↑②电解过程中,反应室中的 Cl-通过阴离子交换膜进入阳极室,阴极室中的 OH-通过阴离子交换膜进入反应室,生成聚合氯化铝10.(16分)(1)钠、铝、铁是三种重要的金属。请回答:①将金属钠和铝粉同时投入水中,发生反应的离子方程式为 。 ②铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用,但是该氧化膜易被酸碱破坏,若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用,反应的化学方程式为 。 ③过量 Fe跟 Cl2在一定条件下反应,所得产物的名称是 。将该产物溶于水配成溶液,分装在两支试管中。请回答: a.若向其中一支试管中滴加 KSCN溶液,则溶液变成 色。 5b.向另一支试管中滴加 NaOH溶液,现象为 ,反应的离子方程式是 。 (2)铝粉与某些金属氧化物组成的混合物叫铝热剂,铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应。如:2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3,反应发生时放出大量的热。仔细阅读上述信息回答下列问题:①“铝热反应”属于四种基本反应类型中的 反应。 ②信息中的“某些”指 (填“比铝活泼的”“比铝不活泼的”或“任意”)。 ③试写出铝粉与 MnO2发生的铝热反应方程式 。 (3)请设计实验方案证明以下抗酸药含有氢氧化铝,并完成下列探究活动记录:药物名称 胃舒平(复方氢氧化铝)有效成分 氢氧化铝和三硅酸镁不良反应 —实验原理(化学方程式)实验步骤结论解析:(1)①首先钠与水反应生成氢氧化钠与氢气,然后铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气,反应的离子方程式为 2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑、2Al+2OH -+2H2O 2Al+3H2↑。②氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O。③铁与氯气反应生成氯化铁;Fe 3+与 SCN-反应生成 Fe(SCN)3,溶液呈红色;氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁与氯化钠,现象为生成红褐色沉淀,反应离子方程式为Fe3++3OH- Fe(OH)3↓。(2)①反应的特点为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,应为置换反应。②反应为置换反应,应为活泼金属置换出较不活泼金属。③铝粉与 MnO2在高温下反应生成 Mn和 Al2O3,反应的化学方程式为 4Al+3MnO2 3Mn+2Al2O3。(3)氢氧化铝可以和酸反应,还可以和强碱发生反应,要检验氢氧化铝的存在,可以先取药片研碎加入到试管中,加入足量的稀盐酸,含有的氢氧化铝会和盐酸反应生成氯化铝,再加入氢氧化钠溶液会出现白色沉淀氢氧化铝,再继续加入氢氧化钠溶液会生成澄清的溶液偏铝酸钠,据此可以判断含有氢氧化铝。答案:(1)①2Na+2H 2O 2Na++2OH-+H2↑、2Al+2OH -+2H2O 2Al+3H2↑ ②Al 2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O ③氯化铁 a.红 b.生成红褐色沉淀 Fe 3++3OH- Fe(OH)3↓(2)①置换反应 ②比铝不活泼的 ③4Al+3MnO 2 3Mn+2Al2O3(3)实验原理:Al(OH) 3+3HCl AlCl3+3H2O、AlCl 3+3NaOH Al(OH)3↓+3NaCl、Al(OH) 3+NaOHNaAlO2+2H2O 实验步骤:先取药片研碎加入到试管中,加入足量的稀盐酸,过滤得到澄清溶液,再向滤液中加入氢氧化钠溶液,看是否会出现白色沉淀,如果生成,继续加入氢氧化钠溶液,看沉淀是否溶解 结论:胃舒平中含有氢氧化铝11.(14分)合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。①铝元素在周期表中的位置为 。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为 。 ②Al Mg合金焊接前用 NaOH溶液处理 Al2O3膜,其化学方程式为 ,焊接过程中使用的保护气为 (填化学式)。 (2)航母舰体材料为合金钢。①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为 。 ②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为 。 (3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。6①80.0 g Cu Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀 39.0 g,则合金中 Cu的质量分数为 。 ②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用 NaOH溶液调节 pH,当 pH=3.4时开始出现沉淀,分别在 pH为 7.0、8.0 时过滤沉淀。结合如图信息推断该合金中除铜外一定含有 。 解析:(1)①铝元素在周期表中第三周期第ⅢA 族,铝土矿中的主要成分为 Al2O3,先用 NaOH溶液溶解Al2O3得 NaAlO2溶液,在溶液中通入 CO2可得 Al(OH)3沉淀,然后将 Al(OH)3分解为 Al2O3,电解熔融的Al2O3即可制得 Al。②Al 2O3与 NaOH反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O;焊接过程中通常使用 Ar作为保护气。(2)①海水呈弱碱性,所以舰体在海水中主要发生吸氧腐蚀。②炼铁过程中加入 CaCO3或 CaO可降低硅的含量。(3)①由题意知,白色沉淀为 Al(OH)3,则n[Al(OH)3]==0.5 mol,m(Al)=0.5 mol×27 g·mol-1=13.5 g,则m(Cu)=80.0 g-13.5 g=66.5 g合金中 Cu的质量分数为 83.1%。②pH=3.4 时开始出现沉淀,则一定是 Al(OH)3沉淀;合金中一定含有 Al;若将 Cu溶解需选用氧化性酸且酸应过量,则溶液中不会出现 Fe2+,pH=8.0时能过滤出沉淀,则说明有 Ni(OH)2沉淀析出。所以合金中一定有 Ni。答案:(1)①第三周期第ⅢA 族 CO 2②Al 2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O Ar(其他合理答案均可得分)(2)①吸氧腐蚀 ②CaCO 3或 CaO(3)①83.1% ②Al、Ni