金属及其化合物测试Word文档格式.docx
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136
遇潮湿空气产生白雾
仪器A的名称是。
装置E中的试剂是。
反应开始前依次进行如下操作:
组装仪器、、加装药品,通N2一段时间后点燃酒精灯。
反应结束后的操作包括:
①停止铜N2②熄灭酒精灯③冷却至室温。
正确的顺序为(填序号)。
欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
简要工艺流程如下:
①试剂A为。
钛液I需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品TiO2收率降低,原因是。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸震荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是。
这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄的杂质是(填化学式)。
30【答案】
(1)干燥管浓硫酸检验装置的气密性②③①蒸馏
(2)①铁粉温度过高会使TiOSO4水解生成H3TiO3沉淀与FeSO4·
7H2O晶体被过滤除去。
②Fe2+Fe2O3
14上海.为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度,将镀锌皮与足量盐酸反应,待产生的气泡明显减少时取出,洗涤,烘干,称重。
关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是()
A.铁皮未及时取出,会导致测定结果偏小B.铁皮未洗涤干净,会导致测定结果偏大
C.烘干时间过长,回导致测定结果偏小D.若把盐酸换成硫酸,会导致测定结果偏大
16.已知氧化性Br2>Fe3+。
FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为:
aFe2++bBr-+cCl2→dFe3++eBr2+fCl-下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是()
A.243226B.021012C.201202D.222214
17.某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。
取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色衬垫;
顾虑,洗涤,灼烧,得到1.6g固体;
向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。
由此可知原溶液中()
A.至少存在5种离子B.Cl-一定存在,且c(Cl)≥0.4mol/L
C.SO42-、NH4+、一定存在,Cl-可能不存在D.CO32-、Al3+一定不存在,K+可能存在
22.一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体VL(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和SO42-)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO12.0g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1﹕1,则V可能为()A.9.0LB.13.5LC.15.7LD.16.8L
26.用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。
如:
2Al+4BaO
3Ba↑+BaO·
Al2O3
常温下Al的金属性比Ba的金属性(选填“强”“弱”)。
利用上述方法可制取Ba的主要原因是。
a.高温时Al的活泼性大于Bab.高温有利于BaO分解
c.高温时BaO·
Al2O3比Al2O3稳定d.Ba的沸点比Al的低
10湖北.银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故,根据电化学原理可进行如下处理:
在铝制容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去,下列说法正确的是()
A.处理过程中银器一直保持恒重
B.银器为正极,Ag2S被还原为单质银
C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3
D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
12.我省盛产矿盐(主要成分是NaCl,还含有SO42-等其他可溶性杂质的离子)。
下列有关说法正确的是
A.由矿盐生产食盐,除去SO42-最合适的试剂是Ba(NO3)2
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
28.(14分)
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。
光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3+。
某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·
24H2O]即可对该反应起催化作用。
为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验
编号
初始
pH
废水样品
体积/mL
草酸溶液
c(Cr2O72-)/mo·
L-1
c0
蒸馏水
①
4
60
10
②
c1
30
5
③
t/min
t1
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明;
实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=
mol·
L-1·
min-1(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·
24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:
Fe2+起催化作用;
假设二:
;
假设三:
…………
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·
Al2(SO4)3·
24H2O、Al2(SO4)3等。
溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
28.【答案】
(1)
实验编号
20
(2)CO2
(3)溶液pH对该反应的速率有影响
(4)Al3+起催化作用;
SO42-起催化作用
(5)
用等物质的量K2SO4·
24H2O代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验
反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O72-)大于实验①中c(Cr2O72-),则假设一成立;
若两溶液中的c(Cr2O72-)相同,则假设一不成立。
(本题属于开放性试题,合理答案均可)
【解析】该反应为探究重铬酸根与草酸反应过程中的催化作用,该反应为一比较熟悉的反应,草酸被氧化后的产物为二氧化碳。
(3)考查了从图像中获取数据并分析的能力。
图像越陡,反应速率越快
9.四种短周期元素在周期表中的位置如右图,其中只有M为金属元素。
下列说法不正确的是
Y
Z
M
X
A.原子半径Z<
B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族
11.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。
其过程如下:
A.该过程中CeO2没有消耗
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.右图中△H1=△H2+△H3
D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH——2e—=CO32—+2H2O
25.(15分)
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。
某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:
Mg(NO3)2、NO2、O2乙:
MgO、NO2、O2丙:
Mg3N2、O2丁:
MgO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是_____________。
查阅资料得知:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
(2)实验过程
①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明________
②称取Mg(NO3)2固体3.79g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是________;
关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先________然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化。
④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g。
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______是正确的。
②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:
_____________________(填写化学方程式),溶液颜色会退去;
小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是_____________________。
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。
25.
(1)不符合氧化还原反应原理(或其它合理答案)
(2)
装置气密性良好
避免对产物O2的检验产生干扰(或其它合理答案)
移动酒精灯预热硬质玻璃管
(3)
乙
2Na2SO3+O2
2Na2SO4
O2在通过装置B时已参与反应(或其它合理答案
27.(14分)
氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。
纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
提示:
在本实脸条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化:
高锰酸钾的还原产物是MnO2
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是,发生反应的离子方程式为
,加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是。
(2)反应③的反应类型为,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是
。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·
xZn(OH)2.取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1g.则x等于。
27、(14分)
(1)Fe2+和Mn2+(2分)
MnO4ˉ+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+(2分)
2MnO4ˉ+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+(2分)
铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质(2分)
(2)置换反应镍(每空一分,共2分)
(3)取少量水洗液于试管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净(2分)(4)1(2分)
7.1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀,得到2.54g沉淀。
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L
C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D.得到2.54g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600mL
6.下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是
A.a-b-c-d-e-e-f-g-hB.a-e-d-c-b-h-i-g
C.a-d-e-c-b-h-i-gD.a-c-b-d-e-h-i-f
[答案]B
17.(9分)
BaCl2·
xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定:
①称取1.222g样品,置于小烧杯中,加入适量稀盐酸,加热溶解,边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全,静置;
②过滤并洗涤沉淀;
③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧;
转入高温炉中,反复灼烧到恒重,称得沉淀质量为1.165g。
回答下列问题:
(1)在操作②中,需要先后用稀硫酸和洗涤沉淀;
检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是。
(2)计算BaCl2·
xH2O中的x=(要求写出计算过程)。
(3)操作③中,如果空气不充足和温度过高,可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS,这使x的测定结果(填“偏低”、“偏高”或“不变”)。
[答案]
(1)蒸馏水取水洗液于试管中,加入稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,若无白色浑浊出现,则表明Cl-已经冼净。
(2)样品中BaCl2的物质的量为
质量
(3)偏高
[解析]:
(1)若沉淀洗涤后洗涤液中不含Cl-则已经洗净,这是沉淀洗涤的常用方法;
(2)计算氯化钡和水的物质的量比,即求出x;
(3)题中已经表明硫酸钡被还原为BaS,则沉淀质量减小,相对水的质量比提高,x数据将偏高。
.(2013重庆卷)合金是建筑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是,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)航母螺旋浆主要用铜合金制造。
①80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得到白色沉淀39.0,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。
结合题8图信息推断该合金中除铜外一定含有 。
答案:
(1)①第三周期第ⅢA族CO2
②Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAr(答案合理即可)
(2)①吸氧腐蚀②CaCO3或CaO
(3)①83.1%②Al、Ni
.(2013重庆卷9)某研究小组利用题9图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)
(1)MgCO3的分解产物为。
(2)装置C的作用是,处理尾气的方法为。
(3)将研究小组分为两组,按题9图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。
步骤
操作
甲组现象
乙组现象
1
取黑色粉末加入稀盐酸
溶解,无气泡
溶解,有气泡
2
取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液
蓝色沉淀
3
取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液
变红
无现象
向步骤3溶液中滴加新制氯水
红色褪去
先变红,后褪色
①乙组得到的黑色粉末是。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为。
③乙组步骤4中,溶液变红的原因为;
溶液褪色可能的原因及其验证方法为。
④从实验安全考虑,题9图装置还可采取的改进措施是。
(1)MgO、CO2
(2)除CO2点燃
(3)①Fe②Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
③Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色;
假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立(答案合理即可)
④在装置B、C之间添加装置E,以防倒吸(答案合理即可)
28.[14分]利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。
制备流程图如下:
已知:
Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似。
请回答下列问题:
(1)用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有。
A.去除油污B.溶解镀锌层C.去除铁锈D.钝化
(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是。
(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,原因是。
(4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤发实现固液分离?
(填“能”或“不能”),理由是。
(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。
若需配制浓度为0.01000mol·
L-1的K2Cr2O7标准溶液250mL,应准确称取gK2Cr2O7(保留4位有效数字,已知M(K2Cr2O7)=294.0g·
mol-1)。
配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有。
(用编号表示)。
①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管
(6)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
28.[14分]
(1)A、B
(2)抽滤、洗涤、灼烧
(3)N2气氛下,防止Fe2+被氧化
(4)胶体粒子太小,抽滤时容易透过滤纸
(5)0.7350③⑦
(6)偏大
19.(15分)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·
7H2O)通过下列反应制备:
FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·
L-1计算)。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3+
1.1
3.2
Al3+
3.0
5.0
Fe2+
5.8
8.8
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是(填字母),原因是
。
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是
。
(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。
铁粉的作用是。
反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是。
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。
分离过程中加入无水乙醇的目的是
(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。
请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·
7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:
铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):
向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,
,得到FeSO4溶液,
,得到FeSO4·
7H2O晶体。
【参考答案】
19.(15分)
(1)c避免生成Fe(OH)2沉淀
(2)取最后一次的洗涤滤液1~2mL于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净。
(3)
防止+2价的铁元素被氧化
加入适量柠檬酸让铁粉反应完全
(4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出
(5)过滤,向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤。
或过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤。
(滴加稀硫酸酸化)加热浓缩得到60℃饱和溶液冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥
【解析】本题以柠檬酸亚铁制取和分析为背景的综合实验题,涉及元素化合物知识、检验洗涤是否完全的方法、除去过量铁粉的方法、分离过程中加入无水乙醇的目的、合成柠檬酸亚铁实验步骤等多方面内容,考查学生对综合实验处理能力。
两个过程中加入足量的铁粉,都是为了让三价铁变为二价铁。
加热浓缩得到60℃饱和溶液前一般滴加稀硫酸酸化,为防止二价铁离子受热水解。
少量冰水洗涤减少FeSO4·
7H2O晶体溶解。
低温干燥减少FeSO4·
7H2O晶体失水分解。
【备考提示】实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析、物质的除杂和检验等内容依然是高三复习的重点,也是我们能力培养的重要目标之一。
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- 金属 及其 化合物 测试