专题9《金属与人类文明》单元测试
一、单选题
1.化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A.大量开发可燃冰作为新能源有利于实现碳达峰、碳中和
B.煤经过液化、气化等清洁化处理后,可减少CO2的产生,避免“温室效应”
C.铁磁流体液态机器人中,驱动机器人运动的磁铁的主要成分是FeO
D.“天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷材料属于新型无机非金属材料
2.刚玉(主要成分为)硬度仅次于金刚石,常用于高级研磨材料,它( )
A.是分子晶体 B.是共价化合物
C.可做铝热剂 D.熔融状态下能导电
3.下列金属用途与性质不相对应的是( )
A.用铜做电线是由于其导电性良好
B.用钨做灯丝是因为其熔点高
C.铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化
D.性质活泼的金属铝成为应用广泛的金属材料主要是由于铝的延展性好
4.2022年2月4日,第24届冬奥会将在中国北京和张家口举行。滑雪是冬奥会的主要项目之一,下列滑雪用品涉及的材料中,属于合金的是( )
A.滑雪板底板——塑料 B.滑雪手套——聚乙烯
C.滑雪服面料——尼龙 D.滑雪杖杆——铝材(铝、镁)
5.除去FeCl3溶液中的少量FeCl2杂质,可向其中加入适量的( )
A.Fe B.氯水 C.KSCN溶液 D.硝酸
6.类推法是化学学习和研究中常用的重要思维方法,但所得结论要经过实践的检验才能确定其正确与否.根据你所掌握的知识,判断下列类推结论中正确的是( )
化学事实 类推结论
A 卤素单质的沸点:F2<Cl2<Br2<I2 氢化物沸点:HF<HCl<HBr<HI
B 用电解熔融MgCl2可制得金属镁 用电解熔融NaCl也可以制取金属钠
C 将CO2通入Ba(NO3)2溶液中无沉淀生成 将SO2通入Ba(NO3)2溶液中也无沉淀生成
D Al与S加热时直接化合生成Al2S3 Fe与S加热时也能直接化合生成 Fe2S3
A.A B.B C.C D.D
7.我国发行的第五套人民币中的5角硬币,材质是钢芯镀铜合金。其与纯铜相比较有关性质错误的是( )
A.合金的硬度更大 B.合金的耐腐蚀性能更好
C.合金不能导电 D.合金的熔点更低
8.下列说法不正确的是( )
A.钠在空气中燃烧时,先熔化,再燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠
B.青铜是我国使用最早的合金,钢是用量最大、用途最广的合金
C.铝是地壳里含量最多的金属元素,在常温下,铝不能与氧气反应
D.铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔,不能保护内层金属
9.下列有关元素及其化合物的说法正确的是( )
A.二氧化氯具有强氧化性,常用做漂白剂、消毒剂
B.常温下,金属铁、铝遇浓硝酸和浓硫酸均不反应
C.钠在空气中燃烧生成的过氧化钠属于碱性氧化物
D.硫在过量的氧气中燃烧,最终被氧化为三氧化硫
10.价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。图1为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断不合理的是( )
A.a→f→g→d的每步转化均可一步实现
B.b,c均可与稀硝酸反应,但反应原理不同
C.可通过图2装置制备物质e,且较长时间不易被氧化
D.h具有强氧化性,可用于饮用水的消毒,还原产物可以净水
11.某合金耐腐蚀、强度大,它与铁的一些物理性质的比较如下表所示:
熔点/℃ 密度 硬度(金刚石为10) 导电性(银为100)
某合金 2500 78
铁 1535 17
从以上信息可知,该合金不适合作( )
A.保险丝 B.门窗框 C.耐火材料 D.导弹外壳
12.化学与科技、社会、生产密切相关,下列说法不正确的是( )
A.我国出土的青铜礼器司母戊鼎是铜和铁的合金
B.高纯硅具有良好的半导体性能,可用于制光电池
C.港珠澳大桥钢筋表面的环氧树脂涂层属于合成高分子材料
D.火箭推进剂使用煤油-液氧比偏二甲肼-四氧化二氮的环境污染小
13.对实验I~IV的实验现象判断正确的是( )
A. :产生红褐色沉淀
B. :溶液变红色
C. :产生大量气泡
D. :试管中先出现白色沉淀,后溶解
14.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
15.下列说法正确的是( )
A.所有物质燃烧必须有氧气
B.金属钠着火时可以使用泡沫灭火器灭火
C.不能用玻璃塞的试剂瓶长期盛放氢氧化钠溶液
D.置换反应中的反应物单质一定是还原剂
16.用右图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A.稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡
B.浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体
C.氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀
D.草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色
17.如图为部分含铁物质之间的转化关系,下列说法正确的是( )
A.FeCl2溶液与H2O2溶液反应,可实现转化⑥
B.将Fe(OH)3溶于氢碘酸可实现转化③
C.将Fe(OH)2溶于稀硝酸可转化为Fe2+
D.铁与水蒸气在高温下反应可实现转化①
18.下列说法正确的是( )
A.H2、SO2、CO2三种气体都可用于浓硫酸干燥
B.SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
19.下列物质用途与性质的对应关系错误的是
选项 物质 用途 性质
A 环境消毒 具有氧化性
B 金属钠 用于冶炼钛、锆等金属 金属钠有强还原性
C 二氧化硫 常用于漂白秸秆、织物 能跟其中的有色物质结合
D 可用作铜制线路板的蚀刻剂 具有还原性
A.A B.B C.C D.D
20.赏心悦目的雕花玻璃是用一种物质对玻璃进行刻蚀而制成的,这种物质是( )
A.硫酸 B.烧碱 C.盐酸 D.氢氟酸
二、综合题
21.镁及其合金是用途很广的金属材料。工业上冶炼镁的方法有两种,电解法和皮江法。电解法是电解熔融的,皮江法是在高温下还原。
已知:相关各物质熔点见下表:
物质
熔点 2852 714 649 1410
(1)Ⅰ.电解法冶炼镁。
化工厂利用卤水(主要成分为和)生产金属镁的一种工艺流程如图所示:
与反应后的产物溶于水可得溶液,从而实现了的再利用,则的化学式为 。
(2)“沉淀”中除了外,还可能含有的杂质是 (填化学式)。
(3)工业上不采用电解制金属镁的原因: 。
(4)Ⅱ.皮江法冶炼锌,工业流程如下:
气体为 (填化学式)。
(5)白云石缎烧前粉碎的目的是 。
(6)还原炉需控制温度为1200℃左右,并抽空气到近似真空。还原炉中发生的主要反应有 、。
22.某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:
据此回答下列问题:
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是 .
(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、D、E所含物质的化学式
固体B ;沉淀D ;溶液E 和 _.
(3)写出①、②、④三个反应的离子方程式,不是离子反应的写出其化学方程式.
① ;② ;④ .
23.下图中的甲、乙、丙、丁代表化学中常见的四种物质,相互转化的关系如下所示。其中甲、乙、丙为均含有同一种金属元素的无机化合物,常温下0.1 mol/L的丁溶液pH为13,其焰色反应为黄色。
(1)请写出甲中加入过量的丁直接生成丙的离子方程式: 。
(2)请写出反应(Ⅲ)的离子方程式为 。
24.根据所学知识完成下列小题:
(1)向某溶液中加入KSCN溶液无明显现象,再滴入数滴氯水后,溶液立即变成红色,则原溶液中一定含有 离子,要除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁,可行的办法是 (填字母).
A.加入铜粉B.加入铁粉 C.通入氯气D.加入KSCN溶液
根据选用的试剂,写出除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁过程中发生反应的离子方程式 .
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀铜箔,制造印刷线路板,写出FeCl3与金属铜反应的离子方程式 .
(3)向沸水中逐滴滴加1mol L﹣1FeCl3溶液至液体呈透明的红褐色,该分散系中微粒直径的范围是 ,区别该液体和FeCl3溶液可用 方法.
25.铁是人类较早使用的金属之一,铁及其化合物之间的相互转化作用可用下式表示:
I.回答下列有关问题:
(1)向沸水中逐滴滴加1mol/LFeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,形成该分散系的微粒大小范围是 nm。
(2)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,生成FeCl2和CuCl2,制造印刷电路板。写出FeCl3溶液腐蚀铜的化学反应方程式: 。检验反应后溶液中还存在Fe3+的试剂是 。
(3)在下列化学方程式中:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O还原剂是 .
(4)II.现有五种溶液,分别含下列离子:①Ag+,②Mg2+,③Fe2+,④Al3+,⑤Fe3+。
写出符合下列条件的离子符号:既能被氧化又能被还原的离子是 ,加铁粉后溶液增重的是 (填写离子符号)
(5)向Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液,现象是 。
(6)欲除去FeCl2中FeCl3选用的试剂是 , 并写出相应离子方程式: 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.可燃冰的主要成分是CH4,作为能源燃烧时仍产生大量的CO2不利于实现碳达峰、碳中和,故A不符合题意;
B.煤经过液化、气化等清洁化处理后,可减少SO2的产生,不会减少CO2的产生,故B不符合题意;
C.磁铁的主要成分是Fe3O4,故C不符合题意;
D.氮化硼陶瓷材料能耐高温,属于新型无机非金属材料,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.可燃冰的主要成分为甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,不能减少二氧化碳排放;
B.煤经过液化、气化等清洁化处理后,能减少二氧化硫的排放,不能减少二氧化碳排放;
C.四氧化三铁具有磁性。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.刚玉(主要成分为)硬度仅次于金刚石,所以不属于分子晶体,事实上氧化铝属于过渡晶体,偏向共价晶体,A不符合题意;
B.氧化铝中铝元素与氧元素之间为离子键,所以属于离子化合物,B不符合题意;
C.铝热剂是铝粉和难熔金属氧化物的混合物,所以氧化铝不能做铝热剂,C不符合题意;
D.氧化铝为离子化合物,熔融状态下可电离成铝离子和氧离子,可导电,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】是过渡晶体,氧化铝由铝离子和阳离子构成,属于离子化合物,在熔融状态下能产生自由移动的离子,能导电。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.由于铜的导电性好,且价格相对合适所以用铜做电线,故A不符合题意;
B.白炽灯的灯丝要耐高温,不易熔化,所以要求灯丝的熔点要高,选用钨丝作为灯丝就是因为钨的熔点高,故B不符合题意;
C.在钢铁表面用电镀、热镀等方法镀上一层不易生锈的金属,如锌、锡、铬、镍等.这些金属表面都能形成一层致密的氧化物薄膜,从而防止铁制品和水、空气等物质接触而生锈,铁制品镀铬是因为铬硬且不易氧化,故C不符合题意;
D.铝表面易形成氧化膜保护内部的铝不被氧化,使得金属铝成为应用广泛的金属材料,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】铝是由于能形成致密的氧化膜
4.【答案】D
【解析】【解答】A.塑料为高分子化合物,属于有机高分子材料,故A不符合题意;
B.聚乙烯为高分子化合物,属于有机高分子材料,故B不符合题意;
C.尼龙为高分子化合物,属于有机高分子材料,故C不符合题意;
D.铝材是由铝、镁形成铝合金,属于合金材料,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.铁会与被提纯的物质氯化铁反应,A不符合题意;
B.氯水能将FeCl2转化为FeCl3,且不引入新的杂质,B符合题意;
C.KSCN溶液会与被提纯的物质氯化铁反应,C不符合题意;
D.硝酸引入新杂质,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据亚铁离子和铁离子的不同性质进行分析,注意在除去亚铁离子的同时不能带入新的杂质。
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A.由于HF分子间存在情况,导致HF的沸点较大,正确的沸点高低为:HCl<HBr<HI<HF,故A错误;
B.金属Na、Mg的活泼性较强,工业上用电解熔融MgCl2可制得金属镁,用电解熔融NaCl也可以制取金属钠,故B正确;
C.将CO2通入Ba(NO3)2溶液中,二者不发生反应,则无沉淀生成,但是将SO2通入Ba(NO3)2溶液中会生成硫酸钡沉淀,故C错误;
D.Al与S加热时直接化合生成Al2S3,由于硫单质的氧化性较弱,Fe与S加热时也能直接化合生成的是FeS,而不是Fe2S3,故D错误;
故选B.
【分析】A.HF分子间存在氢键,导致其沸点在卤化氢中最高;
B.Na和镁都为活泼金属,通过电解法可以获得金属单质;
C.二氧化硫溶于水溶液呈酸性,硝酸根离子在酸性条件下能够将二氧化硫氧化成硫酸,硫酸与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀;
D.铁与S单质加热反应生成是硫化亚铁.
7.【答案】C
【解析】【解答】A、合金的硬度比纯金属更大,A项不符合题意;
B、合金的耐腐蚀性能优于纯铜,故B不符合题意;
C、合金能导电,故C符合题意;
D、合金的熔点低于任意一种组分,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、合金的硬度大;
B、合金有耐腐蚀性;
C、合金有导电性;
D、合金的熔点低于组分。
8.【答案】C
【解析】【解答】A. 钠是活泼金属,熔点低,钠在空气中燃烧时,先熔化,再燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠,故A不符合题意;
B. 我国最早使用的合金是由铜、锡形成的青铜,目前世界上用途最广的合金是钢,如炊具、建筑材料等,故B不符合题意;
C. 铝是地壳里含量最多的金属元素,铝是活泼金属,极易在空气中形成一层致密的氧化膜阻止铝进一步氧化,从而保护内层金属,不是铝不能与氧气反应,故C符合题意;
D. 铁合金易发生电化学腐蚀,氧化膜疏松,不能保护内层金属,易进一步氧化,应加防护措施,故D不符合题意。
【分析】本题主要考查了金属的性质,掌握钠、铝、铁合金的性质是解答关键,明确铝是活泼金属,由于在表面形成氧化膜,在空气中不需要特殊保护。
9.【答案】A
【解析】【解答】A.二氧化氯具有强氧化性,能杀死病毒、细菌、原生生物、藻类、真菌和各种孢子及孢子形成的菌体,二氧化氯的主要用途在自来水的消毒,和面粉与木质纸浆的漂白,常用做漂白剂、消毒剂,A符合题意;
B.常温下,金属的钝化是在金属的表面生成一层难溶解的化合物,即氧化物膜,所以金属铁、铝遇浓硝酸和浓硫酸会发生钝化,B不符合题意;
C.钠在空气中燃烧生成的过氧化钠属于过氧化物,C不符合题意;
D.硫在过量的氧气中反应,不生成三氧化硫,而是生成二氧化硫,要生成三氧化硫,必须有催化剂的作用,或者通入水溶液中久置,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.漂白可以利用漂白性和强氧化性,消毒一般用的强氧化性,而二氧化氯的氯原子化合价为+4价,可以降低,具有很强的氧化性
B.可以反应,但是形成的一层氧化物膜阻碍了反应的进行
C.碱性氧化物是与酸反应生成盐和水,氮过氧化钠与酸反应还生成氧气,故为过氧化物
D.氧气的氧化性不强,不能直接将硫氧化为+6价,只能到+4价
10.【答案】C
【解析】【解答】A.如图,可推知该金属为Fe,a为Fe单质,Fe与稀硫酸反应生成,与氯气反应生成,与氨水反应生成,均能一步实现,故A符合题意;
B.与稀硝酸属于氧化还原反应,与稀硝酸反应属于复分解反应,故B符合题意;
C.该装置未采取隔绝空气的措施,生成的极易被空气中的氧气氧化生成,故C不符合题意;
D.h为高铁酸盐,具有强氧化性,可用于饮用水的消毒,还原产物为胶体,具有吸附性,可以用于净水,故D符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据金属及其化合物的性质判断,C项中A的导管太短,两试管中的试剂不能混合反应。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.某合金的熔点比铁高,铁不适宜作保险丝,则该合金更不适宜作保险丝,A符合题意;
B.某合金的密度较小,则相同体积时质量小,硬度又大,则适合作门窗框,B不符合题意;
C.某合金的熔点比铁高,加热时不变形,适宜作耐火材料,C不符合题意;
D.某合金的熔点比铁高,硬度大,密度小,导弹外壳与空气摩擦产生的热量不能使其变形或融化,适宜作导弹外壳,D不符合题意;
答案为A。
【分析】根据题意知道,熔点很高可以做耐火材料,密度很小且硬度很大,可以做航天飞机或者是导弹的外壳以及门窗,保险丝对熔点的要求是,熔点低。
12.【答案】A
【解析】【解答】A.司母戊鼎的主要成分是青铜,是铜锡合金,故A符合题意;
B.硅是半导体材料,可用于制光电池,故B不符合题意;
C.环氧树脂属于高分子化合物,故C不符合题意;
D.偏二甲肼-四氧化二氮作燃料,会产生二氧化氮等污染物,发射神舟十一号飞船所用火箭的燃料是液氧和煤油,产物为二氧化碳和水,燃料毒性小、污染少,有利于环保,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】合金,是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物,合金比金属单质具有更好的性能。司母戊鼎是一种铜锡合金。
13.【答案】C
【解析】【解答】A. 将氯化铁饱和溶液加入到沸水中加热至溶液呈红褐色可得到氢氧化铁胶体,故A不符合题意;
B. 三价铁离子遇硫氰化钾溶液变红色,二价铁离子不变色,故B不符合题意;
C. 铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,故C符合题意;
D. 氨水是弱碱,不能溶解氢氧化铝,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】考查元素及其化合物的性质,需熟悉物质的性质和物质间的联系。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.Fe与Cl2反应生成FeCl3,故A不符合题意;
B.S与O2反应生成SO2 ,故B不符合题意;
C.CaCO3高温分解生成CaO,CaO与SiO2在高温时反应生成CaSiO3,C项符合题意;
D.NO与H2O不反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Fe与Cl2反应只能生成FeCl3;
B.S与O2反应生成SO2;
C.CaCO3高温分解,碱性氧化物与在高温时与SiO2反应;
D.NO与H2O不反应。
15.【答案】C
【解析】【解答】A. 不是所有物质的燃烧都需要氧气,如氢气、氯气的燃烧就不需要氧气,A不符合题意;
B. 金属钠着火生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,所以不能用泡沫灭火器灭火,B不符合题意;
C. 因为氢氧化钠(NaOH)具有碱性,可以与玻璃(成分是二氧化硅SiO2)发生化学反应:
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O ,Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,具有黏合性,把玻璃塞和试剂瓶粘在一起,致使打不开,C符合题意;
D.不一定, Cl2+2HBr=Br2+2HCl ,Cl2是氧化剂,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.H2在Cl2中燃烧不需要氧气的参与;
B.Na燃烧生成的Na2O2能与CO2反应生成O2;
C.玻璃中含有SiO2,能与NaOH反应生成Na2SiO3;
D.结合反应中元素化合价进行分析;
16.【答案】D
【解析】【解答】A.首先发生中和反应而不会立即产生气泡;
B.常温下,铝在浓硝酸中被钝化,不会产生红棕色气体;
C. 氯化铝溶液在过量浓氢氧化钠溶液中最终生成偏铝酸钠而不是氢氧化铝沉淀;
D. 现象与实际相符。
故答案为:D
【分析】A.盐酸首先与NaOH发生反应;
B.铝遇常温下的浓硝酸发生钝化;
C.氯化铝加入到NaOH溶液中首先生成偏铝酸钠;
D.草酸具有还原性,与强氧化性物质发生氧化还原反应.
17.【答案】A
【解析】【解答】A.转化⑥Fe2+转化为Fe3+,发生氧化反应,H2O2为氧化剂,与FeCl2溶液反应可以实现转化⑥,反应为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,A项符合题意;
B.氢碘酸中I-有强还原性,Fe(OH)3溶于氢碘酸反应为:2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O,不能实现转化③,B项不符合题意;
C.硝酸有强氧化性,Fe(OH)2溶于稀硝酸反应为:3Fe(OH)2++10H+=3Fe3++NO↑+8H2O,Fe(OH)2转化为Fe3+,C项不符合题意;
D.铁与水蒸气在高温下反应为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,不可实现转化①,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O分析;
B.依据2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O判断;
C.依据3Fe(OH)2++10H+=3Fe3++NO↑+8H2O判断;
D.依据3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2判断。
18.【答案】A
【解析】【解答】A、H
2、SO
2、CO
2三种气体和浓硫酸不反应,都可用浓硫酸干燥,选项A符合题意;
B、氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,不符合两性氧化物的定义,不是两性氧化物,选项B不符合题意;
C.Al2O3是两性氧化物,能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,而MgO为碱性氧化物,不与NaOH溶液反应,选项C不符合题意;
D、二氧化硫通入硝酸钡溶液中,酸性条件下,硝酸根具有强氧化性,将亚硫酸氧化为硫酸,进一步反应得到硫酸钡,故SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO4,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 两性氧化物
是指既可以与酸反应生成盐和水又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。MgO为碱性氧化物,不与NaOH溶液反应。硝酸根具有强氧化性,所以均得到BaSO
4。
19.【答案】D
【解析】【解答】A. 次氯酸钠具有强氧化性,可用于杀菌消毒,A正确,
B.金属钠有强还原性,用于冶炼 钛、锆等金属 ,B正确;
C.二氧化硫能与有色物质结合生成不稳定的无色物质,常用于漂白秸秆植物,C正确;
D.氯化铁具有氧化性,可用作铜制线路板的 蚀刻剂,D错误。
故答案为:D。
【分析】A. 次氯酸钠具有强氧化性;
B.金属钠有强还原性;
C.二氧化硫能与有色物质结合生成不稳定的无色物质;
D.氯化铁具有氧化性。
20.【答案】D
【解析】【解答】解:A、硫酸和二氧化硅不反应,不能用于在玻璃上进行刻蚀,故A错误;
C、盐酸和二氧化硅不反应,不能用于在玻璃上进行刻蚀,故B错误;
B、二氧化硅与烧碱反应,但反应缓慢,生产的硅酸钠和二氧化硅难以分离,不能用于在玻璃上进行刻蚀,故C错误;
D、氢氟酸与二氧化硅易反应,生产四氟化硅气体,能在玻璃上进行刻蚀,故D正确.
故选D.
【分析】二氧化硅性质较为稳定,与硝酸、硫酸、盐酸以及强氧化性物质不反应,在一定条件下可与碱、碱性氧化物、盐以及HF酸反应.
21.【答案】(1)
(2)
(3)熔点很高(2852℃),而熔点相对较低(714℃),熔融时会耗费大量的能量而增加生产成本
(4)
(5)增大固体表面积,提高化学反应速率
(6)
【解析】【解答】(1)氢氧化镁与盐酸反应得到氯化镁,电解氯化镁固体得到镁单质和氯气,氯气和氢气放映得到氯化氢可循环利用,故为氢气;
(2)氢氧化钙是微溶物,因此可能含有氢氧化钙;
(3)氧化镁的熔点高,而氯化镁熔点低,浪费资源,增加成本
(4)根据白云石粉碎煅烧最终的的额奥氧化钙和氧化镁和二氧化碳等物质;
(5)白云石粉碎的目的是为增大接触面积,提高反应速率;
(6)利用硅还原物质,即可写出反应方程式为 。 ;
【分析】(1)根据氯化氢是由氢气和氯气反应得到;
(2)考虑氢氧化钙微溶于水;
(3)考虑物质的熔点高,浪费能源;
(4)根据反应物以及反应原理即可判断产物;
(5)粉碎的目的是为了提高增大接触面积提高速率;
(6)根据题意利用硅单质与氧化镁作用得到镁单质。
22.【答案】(1)过滤
(2)Al2O3;Fe2O3;K2SO4;(NH4)2SO4、NH3·H2O
(3)Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O;Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
【解析】【解答】解:由流程可知,Al2O3和Fe2O3不溶于水,则沉淀C为Al2O3和Fe2O3,氧化铁与碱不反应,则沉淀D为Fe2O3,反应②③中生成的沉淀为Al(OH)3,受热分解生成B为Al2O3,反应②为KAl(SO4)2、氨水的反应,则溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3·H2O,(1))Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离方法为过滤,故答案为:过滤;(2)由上述分析可知,B为Al2O3,D为Fe2O3,E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3·H2O,故答案为:Al2O3;Fe2O3;K2SO4;(NH4)2SO4、NH3.H2O;(3)反应①为Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O,反应②为Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,反应④为2Al(OH)3 Al2O3+3H2O,故答案为:Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O;Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;2Al(OH)3 Al2O3+3H2O.
【分析】由流程可知,Al2O3和Fe2O3不溶于水,则沉淀C为Al2O3和Fe2O3,氧化铁与碱不反应,则沉淀D为Fe2O3,反应②③中生成的沉淀为Al(OH)3,受热分解生成B为Al2O3,反应②为KAl(SO4)2、氨水的反应,则溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3.H2O,然后结合物质的性质及化学用语来解答.
23.【答案】(1)Al3++ 4OH-= + 2H2O
(2)Al3++3 +6H2O=4Al(OH)3↓
【解析】【解答】由以上分析知,甲为可溶性铝盐,乙为Al(OH)3,丙为偏铝酸盐,丁为NaOH,
(1)甲为可溶性铝盐,丁应为NaOH,则甲中加入过量的丁直接生成丙的离子方程式Al3++ 4OH-= + 2H2O;
(2)反应(Ⅲ)可溶性铝盐与偏铝酸盐发生双水解反应,离子方程式为Al3++3 +6H2O=4Al(OH)3↓。
【分析】甲、乙、丙、丁代表化学中常见的四种物质,常温下0.1 mol/L的丁溶液pH为13,其焰色反应为黄色,则丁应为NaOH,其中甲、乙、丙为均含有同一种金属元素的无机化合物,由流程图可知,甲与NaOH可以反应生成乙,乙与NaOH可以反应生成丙,甲和丙可以反应生成乙,则甲为可溶性铝盐,乙为Al(OH)3,丙为偏铝酸盐,
24.【答案】(1)Fe2+;C;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣
(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(3)1nm﹣100nm;丁达尔效应实验
【解析】【解答】解:(1)某溶液中加入KSCN溶液无明显现象,再滴加氯水,溶液立即变为血红色,说明原溶液含有亚铁离子,加入氯水发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣,生成的铁离子和硫氰酸根离子生成血红色溶液;因亚铁离子和氯气反应能生成铁离子,化学方程式为2FeCl2+Cl2═2FeCl3,其离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣,而且不引入新的杂质,故可用氯气除去FeCl3溶液中少量的FeCl2;故答案为:Fe2+;C;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣;(2)FeCl3与金属铜反应生成铜离子和亚铁离子,其离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;(3)向沸水中逐滴滴加1mol L﹣1 FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色得到氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体的微粒直径范围是1﹣100nm;胶体具有丁达尔效应,溶液没有,所以区别该液体和FeCl3溶液可用丁达尔效应实验,故答案为:1nm﹣100nm;丁达尔效应实验.
【分析】(1)依据铁离子Fe3+,亚铁离子Fe2+的检验方法分析判断;要除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁,可将亚铁离子氧化为铁离子,注意不能引入新杂质;(2)FeCl3与金属铜反应生成铜离子和亚铁离子;(3)向沸水中逐滴滴加1mol L﹣1 FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色得到氢氧化铁胶体,胶体具有丁达尔效应,溶液没有.
25.【答案】(1)1-100
(2)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;KSCN
(3)Fe(OH)3
(4)Fe2+;Fe3+
(5)生成白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色沉淀
(6)过量铁粉;2Fe3++Fe=3Fe2+
【解析】【解答】I.(1)向沸水中逐滴滴加1mol/LFeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色即得到氢氧化铁胶体,形成该分散系的微粒大小范围是1~100nm。(2)FeCl3溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2,反应的化学反应方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。检验反应后溶液中还存在Fe3+的试剂是KSCN溶液。(3)反应中铁元素化合价从+3价升高到+6价,失去电子,所以还原剂是Fe(OH)3;
II.(4)亚铁离子中铁元素化合价处于中间价态,既能被氧化又能被还原。单质铁能置换出银,溶液质量减小,铁与铝离子、镁离子不反应,与铁离子反应生成亚铁离子,溶液质量增加;
(5)向Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,所以现象是生成白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色沉淀。(6)欲除去FeCl2中FeCl3选用的试剂是铁粉,反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。
故答案为:I.(1)1~100nm;(2)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2、KSCN;(3)Fe(OH)3
II.(4)Fe2+、Fe3+;(5))生成白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色沉淀;(6)过量铁粉、2Fe3++Fe=3Fe2+
【分析】I.(1)考查氢氧化铁胶体的制备以及胶体微粒大小范围;
(2)考查Fe3+检验;
(3)考查氧化还原反应中的有关概念。
(4)考查单质铁及亚铁离子的性质
II.(5)氢氧化亚铁和氢氧化铁的转化;
(6)离子反应的运用和Fe单质及Fe3+、Fe2+的转化