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  • 2021-05-13 发布

高考化学一轮复习单元综合检测 金属及其化合物

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单元综合测试三金属及其化合物 时间:90 分钟 满分:100 分 一、选择题(本题共 16 小题,每小题 3 分,共 48 分。每小题只 有一个选项符合题意) 1.下列叙述正确的是( ) A.Fe 与 S 混合加热生成 FeS2 B.NaHCO3 的热稳定性大于 Na2CO3 C.过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成 D.白磷在空气中加热到一定温度能转化为红磷 [答案]C [解析]本题考查了常见无机物质的性质。Fe 与 S 混合加热生成 FeS,而不生成 FeS2,A 错误;NaHCO3 可受热生成 Na2CO3,故 NaHCO3 的稳定性小于 Na2CO3,B 错误;在反应进行过程中,硝酸的浓度不 断减小,成为稀硝酸后,就有一氧化氮生成,C 正确;白磷在空气中 加热能够燃烧,故必需在隔绝空气的条件下,加热到一定温度才能转 化为红磷,D 错误。 点评:S 的氧化性不强,与 Fe 反应只能生成黑色的 FeS。 2.下列有关金属的说法中,正确的是( ) ①纯铁不容易生锈;②钠着火用水扑灭;③铝在空气中耐腐蚀, 所以铝是不活泼金属;④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血;⑤ 青铜、不锈钢、硬铝都是合金;⑥KSCN 溶液可以检验 Fe3+ A.①④⑤⑥ B.②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②⑤⑥ [答案]A [解析]钠在常温时即可与水反应产生氢气,因此钠着火时不能用 水扑灭,②错;铝在空气中耐腐蚀,是因为铝与空气中的氧气反应, 在铝的表面生成一层致密的氧化膜,阻止内部金属的氧化,③错。 3.下列叙述正确的是( ) A.Fe 分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同 B.K、Zn 分别与不足量的稀盐酸反应所得溶液均呈中性 C.Li、Na、K 的原子半径和密度随原子序数的增加而增大 D.C、P、S、Cl 的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 [答案]D [解析]本题主要考查了元素化合物的有关性质、元素周期律,考 查了学生的知识应用能力。 铁和氯气反应生成的是氯化铁,而铁和盐酸反应生成的是氯化亚 铁,A 错;Zn2+水解显酸性,B 错;钾的密度小于钠,C 错;非金属 性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,D 正确。 4.某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣,查阅资料后制成以下卡 片: 在空气中把铁灼烧至 500℃就形成 Fe3O4;温度再升高,可 形成 Fe2O3;在更高的温度下加热 Fe2O3(约 1 400℃)时, 可失去氧,又得到 Fe3O4。即: Fe ――→①500℃Fe3O4 下列说法正确的是( ) A.FeO、Fe2O3 和 Fe3O4 均为黑色固体 B.反应②③互为可逆反应 C.热稳定性顺序为:FeO>Fe2O3>Fe3O4 D.四氧化三铁中铁元素的化合价复杂,若写成氧化物的形式则 化学式可写为 FeO·Fe2O3,若视四氧化三铁为一种盐其化学式可写为 Fe(FeO2)2 [答案]D [解析]Fe2O3 为红色固体,A 项错误;可逆反应的前提是反应条 件相同,B 项错误;在 Fe3O4 中铁呈现两种化合价:+2、+3,FeO·Fe2O3 和 Fe(FeO2)2 的形式均符合,D 项正确。5.元素及其化合物构成了这 个丰富多彩的物质世界,下列关于元素及其化合物的说法正确的是 ( ) A.铜在冷的浓硫酸中会钝化,所以把铜片放入冷的浓硫酸中无 明显现象 B.向 FeCl2 溶液中加入 NaOH 溶液,产生的白色沉淀在空气中 马上变成红褐色 C.NaOH 溶液和 AlCl3 溶液相互滴加,现象不同 D.分别蘸有氨水和硝酸的玻璃棒相互靠近,会产生大量白烟 [答案]C [解析]铜与浓硫酸的反应条件为加热,而不是因为钝化才不反 应;向 FeCl2 溶液中加入 NaOH 溶液,产生白色沉淀,在空气中先迅 速变成灰绿色,经过一段时间后才变成红褐色;向 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液,先出现白色沉淀后消失,而向 NaOH 溶液中滴加 AlCl3 溶液,开始无现象后出现白色沉淀;分别蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃 棒相互靠近时,才会产生大量白烟,若浓度很小,一般不会产生白烟。 6.将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中,金属恰好完全 溶解,反应后溶液中存在:c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2,则参加反应的 Fe 和 HNO3 的物质的量之比为( ) A.1∶1 B.5∶16 C.2∶3 D.3∶2 [答案]B [解析]假设生成 2 mol Fe(NO3)3 和 3 mol Fe(NO3)2,则共转移 12 mol e-,12 mol e-可还原 HNO3 得到 4 mol NO,参加反应的 Fe 和 HNO3 的物质的量之比为: n(Fe) n(HNO3)= 5 6+6+4 = 5 16 。 7.(2012·全国大纲,12)在常压和 500 ℃条件下,等物质的量的 Ag2O、Fe(OH)3、NH4HCO3、NaHCO3 完全分解,所得气体体积依次 是 V1、V2、V3、V4。体积大小顺序正确的是( ) A.V3>V2>V4>V1 B.V3>V4>V2>V1 C.V3>V2>V1>V4 D.V2>V3>V1>V4 [答案]A [解析]本题考查元素化合物的性质及简单计算。意在考查考生的 书写方程式能力和计算能力。 四种物质分解的化学方程式分别为:2Ag2O=====加热 4Ag+O2↑、 2Fe(OH)3=====加热 Fe2O3+3H2O↑、NH4HCO3=====加热 NH3↑+H2O↑+ CO2↑、2NaHCO3=====加热 Na2CO3+H2O↑+CO2↑,设四种物质的物质 的量均为 1 mol 时,则四者产气量分别为 0.5 mol、1.5 mol、3 mol、1 mol,所得气体体积大小为:V3>V2>V4>V1,A 项正确。 8.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 Cu Cl2 Cu (N O3) 2 ② Na2CO3 NaOH Na HC O3 CO 2 ③ (NH4)2S O3 CaSO3 SO 2 N H4 HS O3 ④ Al(OH) 3 Al2O3 Na Al Al Cl3 O2 A.①③ B.②④ C.②③④ D.①②③④ [答案]D [解析]物质间的转化,提示如下: 9.(2011·福建,9)下表各选项中,不能利用置换反应通过 Y 得 到 W 的一组化合物是( ) 选项 化合物 A B C D Y CO2 Fe2O3 C2H5OH FeCl3 W MgO Al2O3 C2H5ONa CuCl2 [答案]D [解析]本题主要考查了元素化合物之间的转化。通过 Mg 在 CO2 中燃烧可制得 MgO,A 项正确;通过铝热反应可制得三氧化二铝,B 项正确;乙醇和钠置换反应可以制得乙醇钠,C 项正确,氯化铁和铜 反应能生成氯化铜,但不是置换反应,D 项符合题意。 10.(2011·山东,12)Al,Fe,Cu 都是重要的金属元素。下列说 法正确的是( ) A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物 C.制备 AlCl3、FeCl3、CuCl2 均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D.电解 AlCl3、FeCl3、CuCl2 的混合溶液时阴极上依次析出 Cu、 Fe、Al [答案]C [解析]本题考查了常见金属化合物的性质、电解化学知识。金属 Al、Fe、Cu 所形成的氧化物中,Al2O3 是两性氧化物,A 错误;其中 Cu 能够在空气中生成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],是一种盐,B 错误; 电解 AlCl3、FeCl3、CuCl2 混合溶液中,根据阳离子的放电顺序,先 析出 Cu,H2 后,再析出 Fe,D 错误。 11.(2011·广东,10)某同学通过系列实验探讨 Mg 及其化合物的 性质, 操作正确且能达到目的的是( ) A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探讨 Mg 的活 泼性 B.将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4 溶液中,观察 Mg(OH)2 沉淀 的生成 C.将 Mg(OH)2 浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并 收集沉淀 D.将 Mg(OH)2 沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得 无水 MgCl2 固体 [答案]B [解析]本题考查了化学实验基本操作。浓硫酸溶于水放出大量的 热,稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中,而且要不断 搅拌,A 项错误;B 项可以达到实验目的;在过滤操作中,待滤液应 沿着玻璃棒慢慢注入过滤器中,C 项错误;MgCl2 在溶液中能发生水 解:MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl,在加热蒸干 MgCl2 溶液的 过程中 HCl 不断挥发,得不到无水 MgCl2 固体,蒸干得氢氧化镁固 体,D 项错误。 12.下列实验中金属或氧化物可以完全溶解的是( ) A.1 mol 铜片与含 2 mol H2SO4 的浓硫酸共热 B.1 mol MnO2 粉末与含 2 mol H2O2 的溶液共热 C.常温下 1 mol 铝片投入足量的浓硫酸中 D.常温下 1 mol 铜片投入含 4 mol HNO3 的浓硝酸中 [答案]D [解析]因浓硫酸变稀不能继续与铜反应,A 中铜片不能完全溶解; B 中 MnO2 作催化剂,不溶解;C 中常温下铝片在浓硫酸中钝化,不 溶解;浓、稀硝酸均可与铜反应。 13.已知 A、B、D、E 均为中学化学常见物质, 它们之间的转化关系如图所示(部分产物略去,①②③ ④的反应条件均相同)。则 A、E 可能的组合为( ) ①CO2、NaOH 溶液;②Ca(HCO3)2 溶液、Ca(OH)2 溶液;③Fe、 稀 HNO3;④Na、O2;⑤CuO、C;⑥AlCl3 溶液、NH3·H2O A.①③④⑤ B.①③④⑤⑥ C.①②③⑤⑥ D.①③⑤ [答案]D [解析]Ca(HCO3)2 与 Ca(OH)2 的反应产物是固定的;Na 与 O2 反 应生成的产物主要与温度有关;AlCl3 溶液与 NH3·H2O 反应生成 Al(OH)3 沉淀,与量无关。 14.Fe2O3、Fe3O4、CuO 的固体混合粉末 6.42 g,在加热的条件 下用足量的CO 还原,将生成的 CO2 气体用足量的澄清石灰水吸收后, 产生 10.00 g 白色沉淀,则反应得到金属混合物的质量是( ) A.3.58 g B.3.21 g C.4.82 g D.无法计算 [答案]C [解析]由原子守恒知,CO 转化为 CO2 结合的 O 全部来源于金属 氧化物,则 n(CaCO3)=n(CO2)=n(CO)=n(O)=10.00 g/100 g·mol-1 =0.1 mol,故反应后得到金属混合物的质量为 6.42 g-0.1 mol×16 g·mol-1=4.82 g。 15.某化学小组为测定一定量的某铜铝混合物中铜的质量分数, 设计了如下实验方案: 方法Ⅰ:铜铝混合物 ――――→足量溶液 A 充分反应 测定生成气体的体积 方案Ⅱ:铜铝混合物 ――――→足量溶液 B 充分反应 测定剩余固体的质量 下列有关判断中不正确的是( ) A.溶液 A 和 B 均可选用稀硝酸 B.溶液 A 和 B 均可以是盐酸或 NaOH 溶液 C.实验室中方案Ⅱ更便于实施 D.若溶液 A 选用浓硝酸,则测得的铜的质量分数偏小 [答案]A [解析]溶液 B 若选稀硝酸,与铜、铝都反应,则反应后无固体剩 余,从而无法确定二者的量,A 错误;若溶液 A 是盐酸或 NaOH 溶 液,只和铝反应,根据气体或剩余固体的质量均可确定铝的量,B 正 确;气体体积测量较为困难,而称量剩余固体质量则较为容易,C 正 确;若溶液 A 选用浓硝酸,浓硝酸使铝钝化后与铜反应,生成的 NO2 易与水反应,使测量的气体体积偏小,测得的铜的质量分数也偏小, D 正确。 16.部分氧化的 Fe-Cu 合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共 5.76 g,经如下处理: 下列说法正确的是( ) A.滤液 A 中的阳离子为 Fe2+、Fe3+、H+ B.样品中 Fe 元素的质量为 2.24 g C.样品中 CuO 的质量为 4.0 g D.V=896 [答案]B [解析]根据题意,3.2 g 滤渣一定是铜,而铜与 Fe3+不共存,则 A 项一定错误;最后的 3.2 g 固体为 Fe2O3,其中 Fe 元素的质量为 2.24 g, B 正确;铜元素共 3.2 g,且 Cu 不可能完全被氧化成 CuO,则 C 项错 误;同理,2.24 g Fe 元素不可能全是单质,故生成的氢气的体积小于 896 mL,D 错误。 二、非选择题(本题包括 6 个小题,共 52 分) 17.(7 分)铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答: (1)由于氧化性 Fe3+>Cu2+,氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀 剂,反应的离子方程式是____________________________________。 (2) 硫 酸 铁 可 作 絮 凝 剂 , 常 用 于 净 水 , 其 原 理 是 ___________________________________________________________ _____________ (用离子方程式表示)。 (3)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是 Fe3O4 + 4CO=====高温 3Fe+4CO2,若有 1.5 mol Fe3O4 参加反应,转移电子的物 质的量是________。 (4)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正 确的是________(填字母)。 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铁是地壳中含量最高的 金属元素 铁是人类最早使用的金 属材料 Ⅰ对;Ⅱ对; 有 B 常温下铁与稀硫酸反应 生成氢气 高温下氢气能还原氧化 铁得到铁 Ⅰ对;Ⅱ对; 无 C 铁属于过渡元素 铁和铁的某些化合物可 用作催化剂 Ⅰ错;Ⅱ对; 无 D 在空气中铁表面形成致 密氧化膜 铁不能与氧气反应 Ⅰ对;Ⅱ对, 有 [答案](1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ (2)Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ (3)12 mol (4)B [解析](1)氯化铁溶液腐蚀印刷电路铜板时,发生反应的方程式为 2FeCl3 +Cu===2FeCl2 +CuCl2 ,改写成离子方程式为:2Fe3 + + Cu===2Fe2++Cu2+。(2)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是 Fe3+发生水解生成具有很强吸附能力的 Fe(OH)3 胶体,离子方程式为 Fe3 + +3H2O Fe(OH)3+3H + 。(3)反应 Fe3O4+4CO=====高温 3Fe+ 4CO2,1 mol Fe3O4 发生反应,电子转移总数为 8e-,故有 1.5 mol Fe3O4 参加反应时,转移电子的物质的量是 12 mol。(4)铝是地壳中含量最 高的金属元素,且 Fe 不是人类最早使用的金属材料,A 项错误;“常 温下铁与稀硫酸反应生成氢气”与“高温下氢气能还原氧化铁得到 铁”均正确,且两者没有因果关系,B 项正确;铁属于过渡元素,C 项错误;“在空气中铁表面形成致密氧化膜”与“铁不能与氧气反应” 均不正确,且没有因果关系,D 项错误。 18.(8 分)(2012·四川,26)下列框图中的字母分别代表一种常见 的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应 条件已略去)。已知 A、B 为气态单质,F 是地壳中含量最多的金属元 素的单质;E、H、I 为氧化物,E 为黑色固体,I 为红棕色气体;M 为红褐色沉淀。 请回答下列问题: (1)B 中所含元素位于周期表中第________周期,________族。 (2)A 在 B 中燃烧的现象是_______________________________。 (3)D+E―→B 的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量之 比是________。 (4)G+J―→M 的离子方程式是___________________________。 (5)Y 受热分解的化学方程式是___________________________。 [答案](1)三 ⅦA (2)产生苍白色火焰 (3)2∶1 (4)3AlO- 2 +Fe3++6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓ (5)4Fe(NO3)3=====△ 2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑ [解析]本题考查了无机推断及元素化合物的性质等。根据转化关 系和题中所给的信息可以判断:A 为 H2、B 为 Cl2、C 为强碱、D 为 HCl、E 为 MnO2、F 为 Al、G 为偏铝酸盐、H 为 Fe2O3、I 为 NO2、J 为 FeCl3、M 为 Fe(OH)3、N 为 HNO3。 (1)氯元素位于元素周期表第三周期第ⅦA 族。 (2)H2 在 Cl2 中燃烧产生苍白色的火焰。 (3)浓盐酸与二氧化锰发生的反应的化学方程式为: MnO2+4HCl(浓)=====△ MnCl2+Cl2↑+2H2O,参加反应的 HCl 只有一半被氧化,反应中被氧化与被还原的物质的物质的量之比是 2∶1。 (4)NaAlO2 与 FeCl3 在溶液中发生双水解反应:3AlO- 2 +Fe3++ 6H2O===3Al(OH)3↓+ Fe(OH)3↓ (5)硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气,化学反应方程 式为:4Fe(NO3)3=====△ 2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑。 19.(7 分)某同学设计实验探究金属 M 与浓硫酸反应的气体产物。 [提出假设]假设 1:气体产物只有 SO2; 假设 2:_________________________________________。 [实验设计]为了探究金属 M 与浓硫酸反应产物,设计如图实验装 置:一定量的浓硫酸与足量金属 M 反应。 (1)若 B 瓶里品红溶液褪色,E、F 和 G 中都无明显现象,则假设 ________正确(填“1”或“2”)。反应后硫酸盐中金属显+2 价。写出 A 中可能发生的化学方程式:______________________________ _______________________________________________________ _________________; (2)若 D 瓶品红溶液无颜色变化,F 管中黑色粉末变成红色,G 干燥管里白色粉末变蓝色,则 M 可能是________;写出 C 瓶发生的 离子方程式:_________________________________________。 [实验反思]为了进一步探究金属 M 成分,进行如下实验: (3)为了观察溶液颜色,实验完毕后,需要稀释烧瓶里溶液。稀释 烧瓶里溶液的操作方法:_______________________________ _______________________________________________________ _________________; (4)将稀释后的溶液分装甲、乙试管,向甲试管里滴加 KSCN 溶 液,溶液变红色;向乙试管里滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液紫 色褪去。如果烧瓶溶液中金属离子浓度相等,写出烧瓶里浓硫酸发生 化学反应的化学方程式: _______________________________________________________ _______________________________________________________ _________________。 [答案][提出假设]气体产物为 SO2 和 H2 混合物 [ 实 验 设 计 ](1)1 Cu + 2H2SO4( 浓 ) =====△ CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O[或 M+2H2SO4(浓)=====△ MSO4+SO2↑+2H2O] (2) 铁 、 镁 、 锌 、 铝 等 ( 填 一 个 即 可 ) 5SO2 + 2MnO - 4 + 2H2O===5SO2- 4 +2Mn2++4H+ [实验反思](3)先将烧瓶中混合溶液冷却,再将混合液慢慢倒入盛 水的烧杯里,并不断搅拌 (4)4Fe+10H2SO4(浓)=====△ 2FeSO4+Fe2(SO4)3+5SO2↑+10H2O [解析]浓硫酸具有强氧化性,与金属反应一定有还原产物二氧化 硫,如果 M 为不活泼金属,气体还原产物只有二氧化硫;如果 M 为 活泼金属,当浓硫酸变成稀硫酸时,过量的 M 与稀硫酸反应产物有 氢气。假设 2:气体为二氧化硫和氢气混合气体。(1)B 瓶溶液褪色, E、F、G 中无现象,说明只产生二氧化硫,不产生氢气,假设 1 正确; 写出“可能”的化学方程式,可以写 M 与浓硫酸反应生成+2 价硫酸 盐的化学方程式,也可以写铜与浓硫酸反应的化学方程式。(2)D 瓶 无颜色变化,说明二氧化硫已除尽,根据 F、G 中现象知,A 中有氢 气产生,即 M 为活泼金属,如锌、铁、镁、铝等。(3)混合液可能有 硫酸,用类似浓硫酸稀释方法稀释溶液,避免发生危险。(4)根据 n(Fe2 +)∶n(Fe3+)=1∶1,确定化学计量数:Fe+H2SO4(浓)―→[2FeSO4+ Fe2(SO4)3]+SO2↑+H2O,将 2 mol 硫酸亚铁和 1 mol 硫酸铁作为一 个整体,配平化学方程式。 20.(10 分)某厂的酸性工业废水中含有一定量的 Fe3+、Cu2+、 Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业 生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。 填写下面空白: (1) 图 中 标 号 处 需 加 入 的 相 应 物 质 分 别 是 ①__________ 、 ②__________、③__________、④__________、⑤__________。 (2) 写 出 ① 处 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 __________________________;写出③处发生反应的化学方程式 __________________________; (3)铁红的化学式为__________________;分别写出铁红和氧化 铜在工业上的一种主要用途:铁红______________________;氧化铜 ______________________。 [答案](1)废铁屑 稀硫酸(或盐酸) 稀硝酸 氢氧化钠溶液 氢 氧化钠溶液 (2)Fe+2H+===Fe2++H2↑、2Fe3++Fe===3Fe2+、 Cu2++Fe===Cu+Fe2+、2Au3++3Fe===2Au+3Fe2+ 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (3)Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的原料 [解析]在①处加废铁屑,所得 E 中含 Fe2+,A 为 Cu、Au、Fe; 在②处加稀硫酸(或盐酸),铁溶解,在③处加入稀硝酸使 Cu 溶解, 在④、⑤处分别加入 NaOH 溶液,所得 F、D 分别为 Fe(OH)2、Cu(OH)2。 Fe(OH)2 在灼烧过程中转化为 Fe(OH)3,再受热分解生成 Fe2O3。 21.(10 分)A、B、C、D、E 是中学阶段常见的 5 种化合物,A、 B 是氧化物,元素 X、Y 的单质是生活中常见的金属,相关物质间的 转化关系如图所示: (1)X 的单质与 A 反应的化学方程式是________。 (2)若试剂 1 是 NaOH 溶液,则 X 的单质与试剂 1 反应的离子方 程式是____________________________________________。 (3)若试剂 1 和试剂 2 均是稀硫酸。 ① 检 验 物 质 D 的 溶 液 中 金 属 离 子 的 方 法 是 ___________________________________________________________ _______________________________________________________ _________________。 ②将物质 C 溶于水,其溶液呈酸性,原因是(用离子方程式表 示 )________________________________________________________ ________________。 ③某高效净水剂是由 Y(OH)SO4 聚合得到的,工业上以 E、稀硫 酸和亚硝酸钠为原料制备 Y(OH)SO4,反应中有 NO 生成,该反应的 化学方程式是________________________________________。 [答案](1)Fe2O3+2Al=====高温 2Fe+Al2O3 (2)2Al+2OH-+2H2O===2AlO- 2 +3H2↑ (3)取少量 D 的溶液于试管中,滴加几滴 KSCN 溶液,溶液呈血 红色,证明有 Fe3+ Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 2FeSO4+2NaNO2+H2SO4===2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑ [解析]A、B 是氧化物,元素 X、Y 的单质是生活中常见的金属, 结合图可知 A 是 Fe2O3,X 的单质是 Al,B 是 Al2O3,Y 的单质是 Fe。 若试剂 1 是 NaOH 溶液,则 C 为 NaAlO2。若试剂 1 和试剂 2 均是稀 硫酸,则 D 的溶液中含 Fe3+,可用 KSCN 溶液检验,C 的溶液中含 Al3+,易水解,E 为 FeSO4。 22.(10 分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钾、钙、 钠、镁等活泼金属都能在 CO2 气体中燃烧。他们对钠在 CO2 气体中 燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究: [实验]将燃烧的钠迅速伸入装满 CO2 的集气瓶中,钠在其中继续 燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。 [提出假设] 假设 1:白色物质是 Na2O。 假设 2:白色物质是 Na2CO3。 假设 3:白色物质是 Na2O 和 Na2CO3 的混合物。 [设计实验方案验证假设]该小组对燃烧后的白色产物进行如下 探究: 实验 方案 实验操作 实验 现象 结论 方案 1 取少量白色物质 于试管中,加入 适量水,振荡, 样品全部溶于 水,向其中加入 无色酚酞试液 溶液变 成红色 白色物 质为 Na2O 方案 2 ①取少量白色物 质于试管中,加 入适量水,振荡, 样品全部溶于 水,向其中加入 过量的 CaCl2 溶 液 出现白 色沉淀 ②静置片刻,取 上层清液于试管 中,滴加无色酚 酞试液 无明显 现象 [思考与交流] (1) 甲 同 学 认 为 方 案 1 得 到 的 结 论 不 正 确 , 其 理 由 是 ____________________。 (2) 乙 同 学 认 为 方 案 2 得 到 的 结 论 正 确 , 白 色 物 质 为 ____________________。 (3)通过方案 1 和方案 2 的实验,你认为上述三个假设中, ________ 成 立 。 你 的 理 由 是 ___________________________________________________________ _______________________________________________________ _________________。 (4) 钠 在 二 氧 化 碳 中 燃 烧 的 化 学 方 程 式 为 ___________________________________________________________ _______________________________________________________ _________________。 (5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学 的观点,并简述理由:____________________________________ _______________________________________________________ _________________。 [答案](1)Na2CO3 溶液显碱性,也会使酚酞变红,且也有可能是 Na2O 和 Na2CO3 的混合物 (2)Na2CO3 (3)假设 2 方案 2①中出现的白色沉淀是 CaCO3 或 Ca(OH)2;方 案 2②中滴加无色酚酞试液无明显现象,说明燃烧后的白色产物中没 有 Na2O 存在,所以燃烧后的白色产物中仅有 Na2CO3,白色沉淀为 CaCO3 (4)4Na+3CO2===2Na2CO3+C (5)不同意,因为反应物中无氢元素(或违背质量守恒定律)(其他 合理解释也对) [解析]根据溶于水溶液呈碱性,不能得出一定含有 Na2O,因为 Na2CO3 溶液显碱性,也会使酚酞试液变红。方案 2 加入过量的 CaCl2 溶液出现白色沉淀,滤液不能使酚酞试液变红,则白色固体为 Na2CO3,不含 Na2O,所以假设 2 成立。钠在二氧化碳中燃烧的化学 方程式为:4Na+3CO2===2Na2CO3+C。丙同学认为白色物质有可能 是氢氧化钠,这是不可能的,因为反应物中没有氢元素,不会生成氢 氧化钠。