(江蘇專版)2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題檢測(二)金屬及其化合物(含解析).doc
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金屬及其化合物 一、選擇題(每小題有1~2個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1.下列關(guān)于Fe、Cu、Mg、Al四種金屬元素的說法中正確的是( ) A.四種元素的單質(zhì)都能和鹽酸反應(yīng),生成相應(yīng)的鹽和氫氣 B.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法 C.將Mg棒和Al棒作為原電池的兩個(gè)電極插入NaOH溶液中,Mg棒上發(fā)生氧化反應(yīng) D.鐵銹的主要成分是氧化鐵,銅銹的主要成分是氧化銅 解析:選B A項(xiàng),Cu單質(zhì)不與鹽酸反應(yīng);C項(xiàng),一般情況下,在原電池中,金屬性強(qiáng)的作負(fù)極,但也要根據(jù)電解質(zhì)溶液的實(shí)際情況考慮,Mg的金屬性大于Al的,但是電解質(zhì)溶液為NaOH溶液,而Mg不與NaOH溶液反應(yīng),Al與NaOH溶液反應(yīng),所以Al棒作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);D項(xiàng),鐵銹的主要成分是氧化鐵,銅銹的主要成分是堿式碳酸銅。 2.(2019溧水中學(xué)模擬)高溫條件下,Al和Fe2O3反應(yīng)生成Fe和Al2O3。下列說法正確的是( ) A.該反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示 B.該反應(yīng)條件下,Al的還原性強(qiáng)于Fe C.反應(yīng)中每生成1 mol Fe轉(zhuǎn)移66.021023個(gè)電子 D.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該反應(yīng)時(shí)常加入KClO3作催化劑 解析:選B 鋁熱反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,圖像不符,A錯(cuò)誤;Al和Fe2O3反應(yīng)生成Fe和Al2O3,Al作還原劑,F(xiàn)e是還原產(chǎn)物,所以Al的還原性強(qiáng)于Fe,B正確;反應(yīng)中Fe元素的化合價(jià)從+3價(jià)降低到0價(jià),所以反應(yīng)中每生成1 mol Fe轉(zhuǎn)移36.021023個(gè)電子,C錯(cuò)誤;鋁熱反應(yīng)中KClO3受熱分解生成氧氣,反應(yīng)中KClO3不是催化劑,D錯(cuò)誤。 3.(2019溧水中學(xué)模擬)煉油廠的廢堿液含有廢油、苯酚鈉、碳酸鈉等,實(shí)驗(yàn)室通過以下四個(gè)步驟處理廢堿液獲取氫氧化鈉固體。下列說法正確的是( ) A.用裝置甲制取CO2并通入廢堿液 B.用裝置乙從下口放出分液后上層的有機(jī)相 C.用裝置丙分離水相中加入Ca(OH)2產(chǎn)生的CaCO3 D.用裝置丁將濾液蒸發(fā)結(jié)晶得到NaOH固體 解析:選C 碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣微溶,包裹在碳酸鈣的表面,不利用氣體的制備,應(yīng)選鹽酸與碳酸鈣反應(yīng),故A錯(cuò)誤;分液時(shí)避免上下層液體混合,則先從下口放出下層液體,后從上口倒出上層的有機(jī)相,故B錯(cuò)誤;CaCO3不溶于水,則圖中過濾裝置可分離,故C正確;在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)結(jié)晶,不能在燒杯中蒸發(fā)結(jié)晶,故D錯(cuò)誤。 4.下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是( ) A.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s) B.CuCl2Cu(OH)2Cu C.AlNaAlO2(aq)NaAlO2(s) D.MgO(s)Mg(NO3)2(aq)Mg(s) 解析:選C A項(xiàng),NaCl溶液中通入CO2不能生成NaHCO3,應(yīng)該先通入NH3,錯(cuò)誤;B項(xiàng),CuCl2溶液與NaOH反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀,與葡萄糖反應(yīng)生成Cu2O,不是Cu,錯(cuò)誤;C項(xiàng),Al和NaOH反應(yīng)生成NaAlO2和H2,NaAlO2溶液加熱可以得到NaAlO2固體,正確;D項(xiàng),MgO和HNO3反應(yīng)生成Mg(NO3)2,制取金屬M(fèi)g應(yīng)該電解熔融的MgCl2,而不是Mg(NO3)2 溶液,錯(cuò)誤。 5.已知a、b、d、e均為中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì),它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物略去),則下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是( ) A.若a是鐵,則e可能為稀硝酸 B.若a是CuO,e是碳,則b為CO C.若a是NaOH溶液,e是CO2,則b為NaHCO3 D.若a是AlCl3溶液,e可能是氨水 解析:選D A項(xiàng),F(xiàn)e和過量的硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)3,與少量硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)2,F(xiàn)e(NO3)2可以被氧化為Fe(NO3)3,F(xiàn)e(NO3)3能與Fe反應(yīng)生成Fe(NO3)2,能實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化,正確;B項(xiàng),CuO與少量的碳反應(yīng)生成CO2,與過量的碳反應(yīng)生成CO,CO2被過量碳還原為CO,CO與O2反應(yīng)生成CO2,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,正確;C項(xiàng),NaOH溶液與過量的CO2反應(yīng)生成NaHCO3,與少量的CO2反應(yīng)生成Na2CO3,Na2CO3溶液與CO2反應(yīng)生成NaHCO3,NaHCO3與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,正確;D項(xiàng),AlCl3溶液和氨水反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3不溶于氨水,不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換,錯(cuò)誤。 6.固體粉末X中可能含有K2SO3、KAlO2、MgCl2、Na2CO3中的一種或幾種。為確定該固體粉末的成分,取X少量溶于水得澄清透明溶液。再取X進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象如下: 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下說法正確的是( ) A.氣體1可能為SO2和CO2的混合物 B.沉淀3可能為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物 C.固體粉末X中一定有Na2CO3,可能有KAlO2 D.固體粉末X中一定有K2SO3和KAlO2 解析:選D 固體X加入足量稀硝酸后的溶液2中加BaCl2溶液有沉淀4生成,則沉淀4為BaSO4,X中一定含K2SO3,它被稀硝酸氧化成K2SO4,同時(shí)生成的氣體不是SO2,而是NO。X溶于水得澄清透明溶液,因K2SO3與MgCl2在溶液中不能共存,故X中無MgCl2。固體X加足量稀硝酸后的溶液2中加足量氨水能生成沉淀3,結(jié)合AlO+4H+===Al3++2H2O、Al3++3NH3H2O===Al(OH)3↓+3NH,可推知X中一定有KAlO2,沉淀3是Al(OH)3。題給實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無法確定Na2CO3是否存在。綜上分析,可知A、B、C錯(cuò)誤,D正確。 7.(2019啟東中學(xué)模擬)在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是( ) A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq) B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s) C.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq)Ag(s) D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq) 解析:選A A項(xiàng),NaHCO3受熱分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3與飽和石灰水反應(yīng)生成CaCO3和NaOH,兩步反應(yīng)均能實(shí)現(xiàn);B項(xiàng),Al與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2,NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反應(yīng)不能實(shí)現(xiàn);C項(xiàng),AgNO3中加入氨水可獲得銀氨溶液,蔗糖中不含醛基,蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),第二步反應(yīng)不能實(shí)現(xiàn);D項(xiàng),Al與Fe2O3高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Al2O3和Fe,F(xiàn)e與HCl反應(yīng)生成FeCl2和H2,第二步反應(yīng)不能實(shí)現(xiàn)。 8.將金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應(yīng),下列對反應(yīng)情況設(shè)想的評價(jià)正確的是( ) 選項(xiàng) 反應(yīng)情況設(shè)想 評價(jià) A 當(dāng)鐵、銅均不剩余時(shí),溶液中一定有Fe2+、Cu2+,一定無Fe3+ 正確,F(xiàn)e3+和Fe、Cu均可反應(yīng) B 當(dāng)鐵、銅均有剩余時(shí),溶液中一定有Fe2+、Cu2+,無Fe3+ 正確,F(xiàn)e和Cu與Fe3+都反應(yīng),故有Fe2+和Cu2+,無Fe3+ C 當(dāng)銅有剩余,鐵無剩余時(shí),溶液中一定只有Fe2+、無Cu2+ 正確,Cu有剩余故無Cu2+ D 當(dāng)鐵有剩余,銅無剩余時(shí),溶液中一定有Fe2+、Cu2+ 不正確,不可能是Fe剩余,Cu不剩余,因?yàn)镕e比Cu優(yōu)先與Fe3+反應(yīng) 解析:選D 因離子的氧化性強(qiáng)弱順序Fe3+>Cu2+>Fe2+。如果Fe3+的量很多,可以將鐵和銅全部氧化后還有剩余,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)鐵有剩余時(shí),溶液中不會(huì)存在Cu2+,B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)銅有剩余時(shí),可能部分銅發(fā)生反應(yīng),溶液中可能有Cu2+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;因還原性Fe>Cu,故不存在有鐵無銅的情況,D項(xiàng)評價(jià)正確。 9.某同學(xué)采用工業(yè)大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì))制取CaCl26H2O,設(shè)計(jì)了如圖流程: 下列說法不正確的是( ) A.固體Ⅰ中含有SiO2,固體Ⅱ中含有Fe(OH)3 B.使用石灰水時(shí),要控制pH,防止固體Ⅱ中Al(OH)3轉(zhuǎn)化為AlO C.試劑a選用鹽酸,從溶液Ⅲ得到CaCl26H2O產(chǎn)品的過程中,須控制條件防止其分解 D.若改變實(shí)驗(yàn)方案,在溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全,濾去沉淀,其溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶也可得到純凈CaCl26H2O 解析:選D SiO2難溶于鹽酸,固體Ⅰ中含有SiO2;FeCl3與Ca(OH)2反應(yīng)生成Fe(OH)3,所以固體Ⅱ中含有 Fe(OH)3,故A正確;Al(OH)3可溶于強(qiáng)堿,使用石灰水時(shí),要控制pH,防止固體 Ⅱ中Al(OH)3轉(zhuǎn)化為AlO,故B正確;CaCl26H2O易失去結(jié)晶水,所以須控制條件防止其分解,故C正確;溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全,生成NH4Cl,其溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶不能得到純凈CaCl26H2O,故D錯(cuò)誤。 10.某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成。某校課外興趣小組以兩條途徑分別對X進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究: 途徑a: 途徑b: 下列有關(guān)說法不正確的是( ) A.1.92 g固體只含Cu B.由Ⅰ可知X中一定存在Fe2O3和Cu C.原混合物中m(Fe2O3)∶m(Cu)=1∶2 D.原混合物X至少含Al2O3和SiO2中的一種,但不能進(jìn)一步確認(rèn)二者的存在與否 解析:選CD 途徑a中,加入鹽酸時(shí)生成藍(lán)色溶液,說明溶液中含有Cu2+,只能是Fe2O3與鹽酸反應(yīng)生成的Fe3+把Cu氧化為Cu2+,即X中一定存在Fe2O3和Cu,B正確;鹽酸過量,F(xiàn)e2O3完全反應(yīng),但是銅不一定完全反應(yīng),當(dāng)加入過量NaOH溶液時(shí),SiO2完全反應(yīng),所以剩余的1.92 g固體只能是銅,由此可知X中含有SiO2,其質(zhì)量為4.92 g-1.92 g=3 g,結(jié)合途徑b可知,X中不含Al2O3,A正確,D錯(cuò)誤;根據(jù)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2得關(guān)系:Fe2O3~Cu,即在與足量鹽酸反應(yīng)時(shí),F(xiàn)e2O3和Cu的物質(zhì)的量相等,質(zhì)量為9.4 g-4.92 g=4.48 g,在混合物中銅的質(zhì)量還要再加上剩余的1.92 g,即混合物中m(Fe2O3)∶m(Cu)=1∶1,C錯(cuò)誤。 二、非選擇題 11.(2019海安高級中學(xué)模擬)粉煤灰是燃煤電廠的廢渣,主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)從粉煤灰提取活性Al2O3,其流程如圖所示: 已知燒結(jié)過程的產(chǎn)物主要是NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。 (1)寫出燒結(jié)過程中鋁元素轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:__________________________________。 (2)操作a為冷卻、研磨,其中研磨的目的是_______________________________。 (3)浸出過程中,NaFeO2可完全水解,水解反應(yīng)的離子方程式為___________________。 (4)操作b的名稱是________,所用的玻璃儀器有_______、___________和燒杯。 (5)“碳化”時(shí)生成沉淀,沉淀的化學(xué)式為____________________________________。 解析:粉煤灰是燃煤電廠的廢渣,主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等,當(dāng)加入CaCO3、Na2CO3進(jìn)行燒結(jié),發(fā)生:Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、2CaCO3+SiO2Ca2SiO4+2CO2↑、Fe2O3+Na2CO32NaFeO2+CO2↑、C+O2CO2,所以氣體X為CO2,操作a為冷卻、研磨,加入碳酸鈉溶液浸出,AlO+2H2OAl(OH)3+OH-,碳酸鈉溶液呈堿性,抑制AlO的水解,NaFeO2可完全水解,F(xiàn)eO+2H2O===Fe(OH)3↓+OH-,操作b過濾出Fe(OH)3、Ca2SiO4,加入氧化鈣脫硅,氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣,氫氧化鈣和SiO反應(yīng)生成硅酸鈣沉淀,操作b過濾出硅酸鈣沉淀,濾液為NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性強(qiáng)于氫氧化鋁,所以發(fā)生:NaAlO2+CO2+2H2O===NaHCO3+Al(OH)3↓,過濾出沉淀氫氧化鋁,加熱氫氧化鋁生成氧化鋁和水,電解氧化鋁得到鋁和氧氣。(1)“燒結(jié)“過程中氧化鋁和碳酸鈉反應(yīng):Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。(2)“燒結(jié)”過程的產(chǎn)物主要是NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等,操作a的下一步為浸出,操作a為冷卻、研磨,所以研磨的目的是提高燒結(jié)產(chǎn)物浸出率。(3)碳酸鈉溶液呈堿性,抑制AlO的水解,NaFeO2可完全水解,F(xiàn)eO+2H2O===Fe(OH)3↓+OH-。(4)浸出液經(jīng)過兩次操作b分離沉淀,所以b為過濾,過濾時(shí)需要制作過濾器的漏斗、固定儀器的鐵架臺(tái)、引流用的玻璃棒、承接濾液的燒杯;所以還需用的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒。(5)操作b過濾出硅酸鈣沉淀,濾液為NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性強(qiáng)于氫氧化鋁,所以發(fā)生:NaAlO2+CO2+2H2O===NaHCO3+Al(OH)3↓,所以“碳化”時(shí)生成沉淀氫氧化鋁。 答案:(1)Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑ (2)提高燒結(jié)產(chǎn)物浸出率 (3)FeO+2H2O===Fe(OH)3↓+OH- (4)過濾 漏斗 玻璃棒 (5)Al(OH)3 12.有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物,某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通過測量反應(yīng)產(chǎn)生的CO2和H2O的質(zhì)量,來確定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (1)實(shí)驗(yàn)步驟: ①按如圖(夾持儀器未畫出)組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后,首先進(jìn)行的操作是____________________。 ②稱取樣品,并將其放入硬質(zhì)玻璃管中;稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量和裝堿石灰的U形管D的質(zhì)量。 ③打開活塞K1、K2,關(guān)閉K3,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,其目的是________________________________________________________________________。 ④關(guān)閉活塞K1、K2,打開K3,點(diǎn)燃酒精燈加熱至不再產(chǎn)生氣體。裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________。 ⑤打開活塞K1,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,然后拆下裝置,再次稱量洗氣瓶C的質(zhì)量和U形管D的質(zhì)量。 (2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)方案,回答下列問題。 ①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣,對測定結(jié)果的影響是 ________________________________________________________________________。 ②E處干燥管中盛放的藥品是_______________,其作用是 ________________________________________________________________________, 如果實(shí)驗(yàn)中沒有該裝置,則會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果NaHCO3的質(zhì)量________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。 ③若樣品質(zhì)量為w g。反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為m1 g、m2 g,則混合物中Na2CO310H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________________(用含w、m1、m2的代數(shù)式表示)。 解析:(1)①組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后首先應(yīng)檢查裝置氣密性。③由于裝置中存在CO2和水蒸氣,應(yīng)先除去裝置中的CO2和水蒸氣。④由物質(zhì)的性質(zhì)可知該裝置在加熱時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑、Na2CO310H2ONa2CO3+10H2O↑。(2)①加熱后有部分CO2和水蒸氣會(huì)殘留在裝置中,必須鼓入空氣使其完全被吸收,若不鼓入空氣,則測得的NaHCO3和Na2CO310H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小,NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大。②裝置E是防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入裝置D,故干燥管中盛放的藥品是堿石灰,如果沒有該裝置,會(huì)使測得的NaHCO3的質(zhì)量偏大。③由題目信息知反應(yīng)放出的CO2的質(zhì)量為m2 g,根據(jù)反應(yīng)方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑,可計(jì)算出該反應(yīng)中產(chǎn)生的水的質(zhì)量為 g,從而計(jì)算出Na2CO310H2O分解產(chǎn)生水的質(zhì)量為g,再根據(jù)Na2CO310H2ONa2CO3+10H2O↑計(jì)算出Na2CO310H2O的質(zhì)量,最后計(jì)算出Na2CO310H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 答案:(1)①檢查裝置氣密性?、鄢パb置中的水蒸氣和CO2 ④2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑、 Na2CO310H2ONa2CO3+10H2O↑ (2)①Na2CO310H2O和NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果偏小,NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果偏大?、趬A石灰 防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入D中影響測定結(jié)果 偏大 ③100% 13.某科研小組以難溶性鉀長石(K2OAl2O36SiO2)為原料,提取Al2O3、K2CO3等物質(zhì),工藝流程如下: (1)煅燒過程中鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉(zhuǎn)化為可溶性的NaAlO2和KAlO2,寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NaAlO2的化學(xué)方程式_____________________________。 (2)已知NaAlO2和KAlO2易發(fā)生如下水解反應(yīng):AlO+2H2OAl(OH)3+OH-,“浸取”時(shí)應(yīng)保持溶液呈____(填“酸”或“堿”)性。 (3)“轉(zhuǎn)化”時(shí)加入NaOH的主要作用是______________________________________(用離子方程式表示)。 (4)上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是__________、____________和水。 (5)以Al2O3為原料,以石墨為電極,通過電解法可制得金屬鋁。電解池中接電源負(fù)極的一極電極反應(yīng)式是________________________________。長時(shí)間電解后,需要更換新的石墨電極的是__________(填“陰”或“陽”)極。 解析:(1)在加熱時(shí)Al2O3與Na2CO3反應(yīng)生成NaAlO2,同時(shí)生成CO2氣體,化學(xué)方程式為Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑。(2)堿性條件下可以抑制AlO水解。(3)“沉淀”過濾后的“濾液”中含有NaHCO3和KHCO3,加入NaOH與HCO反應(yīng)生成CO。(4)由流程圖可知,Na2CO3、CO2和水既是加入的物質(zhì),也是生成的物質(zhì),故可循環(huán)利用。(5)陰極Al3+得電子,發(fā)生還原反應(yīng),生成Al;陽極反應(yīng)為O2-失電子,生成O2,該電極的石墨可被氧化,故需要及時(shí)更換。 答案:(1)Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ (2)堿 (3)HCO+OH-===H2O+CO (4)Na2CO3 CO2 (5)Al3++3e-===Al 陽 14.鐵及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。 Ⅰ.氧化鐵是重要的工業(yè)顏料,用廢鐵屑制備氧化鐵的流程如下: 回答下列問題: (1)操作A、B的名稱分別是________、________;加入稍過量NH4HCO3溶液的作用是____________________________________________________________。 (2)寫出在空氣中充分加熱煅燒FeCO3的化學(xué)方程式: ________________________________________________________________________。 Ⅱ.上述流程中,若煅燒不充分,最終產(chǎn)品中會(huì)含有少量的FeO雜質(zhì)。某同學(xué)為測定產(chǎn)品中Fe2O3的含量,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): a.稱取樣品8.00 g,加入足量稀H2SO4溶解,并加水稀釋至100 mL; b.量取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中; c.用酸化的0.010 00 molL-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn); d.重復(fù)操作b、c 2~3次,得出消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液體積的平均值為20.00 mL。 (3)寫出滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:________________________________。 (4)確定滴定達(dá)到終點(diǎn)的操作及現(xiàn)象為_________________________________________。 (5)上述樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________________________________。 (6)下列操作會(huì)導(dǎo)致樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果偏低的是________(填序號)。 a.未干燥錐形瓶 b.盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管沒有用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗 c.滴定結(jié)束時(shí)仰視刻度線讀數(shù) d.量取待測液的滴定管沒有潤洗 解析:(1)通過操作A得到濾渣和濾液,故操作A為過濾;操作B為洗滌。根據(jù)圖示工藝流程,加入稍過量NH4HCO3溶液的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,使溶液中的Fe2+完全沉淀為FeCO3。(2)在空氣中充分加熱煅燒FeCO3,最終得到Fe2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。(3)滴定過程中,F(xiàn)e2+和MnO發(fā)生氧化還原反應(yīng),F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,MnO被還原為Mn2+,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程式: 5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。(4)若向待測液中再滴加一滴標(biāo)準(zhǔn)液,振蕩,溶液剛好由黃色變成淺紫色,且半分鐘內(nèi)不變色,則滴定達(dá)到終點(diǎn)。(5)根據(jù)關(guān)系式:5FeO~5Fe2+~MnO,則樣品中n(FeO)=5n(KMnO4)=50.010 00 molL-120.0010-3 L=0.004 mol,樣品中FeO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=3.6%,故樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-3.6%=96.4%。(6)未干燥錐形瓶,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響,a項(xiàng)不符合題意;盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管沒有用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,則標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小,消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大,F(xiàn)eO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果偏高,從而使Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果偏低,b項(xiàng)符合題意;滴定結(jié)束時(shí)仰視刻度線讀數(shù),則讀取的標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大,F(xiàn)eO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果偏高,從而使Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果偏低,c項(xiàng)符合題意;量取待測液的滴定管沒有潤洗,則消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小,F(xiàn)eO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果偏低,從而使Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果偏高,d項(xiàng)不符合題意。 答案:(1)過濾 洗滌 調(diào)節(jié)溶液的pH,使溶液中的Fe2+完全沉淀為FeCO3 (2)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 (3)5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O (4)向待測液中再滴加一滴標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),振蕩,溶液剛好由黃色變成淺紫色,且半分鐘內(nèi)不變色 (5)96.4% (6)bc- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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