学业分层测评(十九)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列叙述正确的是( )
A.Na2SiO3是硅酸盐,但不能溶于水
B.电影银幕用水玻璃浸泡,主要是了为防腐
C.建筑工业常用水玻璃作黏合剂
D.用水玻璃浸泡铁道的木制枕木,主要是为了防火
【解析】 Na2SiO3既是硅酸盐,又是钠盐,硅酸盐大多难溶于水,而钠盐均易溶于水;浸泡银幕主要是为了防火,而浸泡枕木主要是为了防腐;水玻璃有黏合作用,常作黏合剂。
【答案】 C
2.下列变化不可能通过一步反应实现的是( )
【导学号:16380220】
A.Si→SiF4
B.Si→SiO2
C.SiO2→H2SiO3
D.CuSO4→CuCl2
【解析】 SiO2与H2O不反应,不能直接转化为H2SiO3。
【答案】 C
3.下列关于碳和硅的叙述中,不正确的是( )
A.+4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应
B.单质在加热时都能与氧气反应
C.氧化物都能溶于水生成相应的酸
D.最外层电子数均为4
【解析】 碳和硅的+4价氧化物分别为CO2和SiO2,均能与氢氧化钠溶液反应:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O;碳和硅单质在加热的条件下都能与氧气反应,分别生成CO2和SiO2;CO2能溶于水生成碳酸H2CO3,SiO2的化学性质不活泼,不溶于水也不跟水反应,C错;C、Si的原子结构示意图分别为
。
【答案】 C
4.下列反应能说明SiO2是酸性氧化物的是( )
【导学号:16380221】
A.SiO2+2CSi+2CO↑
B.SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
C.SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
D.SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
【解析】 酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物,故B选项可证明SiO2属于酸性氧化物。
【答案】 B
5.(2016·盐城中学高一期末)下列有关硅元素的叙述中,正确的是( )
A.光导纤维是以硅单质为主要原料制成的
B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,主要以硅单质形式存在
C.硅在电子工业中是最重要的半导体材料
D.陶瓷、玻璃、水晶等都属于硅酸盐产品
【解析】 A项,光导纤维以SiO2为原料制成;B项,硅主要以化合态存在;D项,水晶为SiO2,不是盐。
【答案】 C
6.(2016·信阳高一检测)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )
【导学号:16380222】
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用最早的硅酸盐材料
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
【解析】 光导纤维的成分是SiO2,③错;水晶的成分是SiO2,而不属于硅酸盐,②错。
【答案】 C
7.下列关于硅的说法不正确的是
( )
A.硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质发生反应
D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应
【解析】 硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料;硅的化学性质稳定、常温下可与F2、HF、强碱溶液反应,加热和高温下可与O2、Cl2等非金属发生反应。
【答案】 C
8.可以用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,如Na2SiO3可以写成Na2O·SiO2。下列表示不正确的是( )
【导学号:16380223】
A.钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
B.镁橄榄石Mg2SiO4表示为2MgO·3SiO2
C.正长石KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·6SiO2
D.高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
【解析】 Mg2SiO4应表示为2MgO·SiO2。
【答案】 B
9.将过量的CO2分别通入:①CaCl2溶液 ②浓Na2SiO3溶液 ③Ca(OH)2溶液 ④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是
( )
A.①②③④
B.②④
C.①②③
D.②③
【解析】 CO2溶于水:CO2+H2O??H2CO3,H2CO3的酸性比盐酸弱,而比硅酸强。根据酸与盐反应的规律,CO2通入CaCl2溶液无明显现象;过量的CO2通入浓Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成;CO2通入Ca(OH)2溶液至过量,Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2,最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀;过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中:Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3↓,生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而结晶析出,故选B。
【答案】 B
10.为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如下图所示的实验装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答:
【导学号:16380224】
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为________。
(2)装置B所盛的试剂是____________________________,
其作用是_________________________________________。
(3)装置C所盛试剂是___________________________,
C中反应的离子方程式是___________________________。
(4)由此得到的结论是:酸性________>________>________。
【解析】 根据强酸+弱酸盐―→弱酸+强酸盐分析可知,分液漏斗中盛装盐酸,A中盛放Na2CO3,根据Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑可以知道酸性HCl强于H2CO3,然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中,反应为Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,由此判断酸性H2CO3>H2SiO3,但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出,故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收,但不能吸收CO2,故选用饱和NaHCO3溶液。
【答案】 (1)盐酸
(2)饱和NaHCO3溶液 吸收HCl气体
(3)Na2SiO3溶液 SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO(或SiO+2CO2+2H2O===2HCO+H2SiO3↓)
(4)HCl H2CO3 H2SiO3
11.(2016·青岛高一检测)Ⅰ.胃舒平的主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。
(1)三硅酸镁的氧化物形式为____________________________。
(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是__________。
a.Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水
b.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
c.Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物
d.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
Ⅱ.某公司研制出了一款具有完全自主知识产权的高性能CPU芯片。
(1)该芯片的主要化学成分是_______________________________________________。
(2)在计算机长距离联网使用的传输很快的线路中使用的材料叫作________,主要化学成分是________。
(3)如果这种埋在地下的材料裸露在碱性土壤中,结果会断路,用离子方程式说明原因:______________________________________。
【解析】 Ⅰ.(1)硅酸盐用氧化物的形式来表示组成的书写顺序,活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水,并将氧化物的数目用阿拉伯数字在其前面表示。
(2)分析三种氧化物,可知三者都不溶于水且都具有很高的熔点。
Ⅱ.芯片的成分是硅,光导纤维的成分是二氧化硅,二氧化硅能和碱溶液反应。
【答案】 Ⅰ.(1)2MgO·3SiO2·nH2O
(2)a、d Ⅱ.(1)硅 (2)光导纤维 二氧化硅
(3)SiO2+2OH-===SiO+H2O
12.(2016·厦门市高一测试)A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中非金属含量处于第二位的元素的单质。
【导学号:16380225】
请填空:
(1)单质A的原子的结构示意图为________,它在化合物中的最高化合价为________。
(2)B的化学式为________。B和碳反应生成A和E的化学方程式是
_______________________________________________
_______________________________________________。
(3)C的化学式为________,D的化学式为________。
【解析】 由题意可知:A为Si,B为SiO2,C为CaSiO3,D为Na2SiO3,E为CO。
【答案】 (1)
+4
(2)SiO2 SiO2+2CSi+2CO↑
(3)CaSiO3 Na2SiO3
[能力提升]
13.硅是带来人类文明的重要元素之一,它伴随着人类历史发展的脚步,在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )
A.自然界中存在硅晶体,它是电子工业中重要的半导体材料
B.砖瓦、水泥、石英都是硅酸盐产品
C.制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石
D.二氧化硅可制成光导纤维,也可制成光学镜片
【解析】 本题主要考查硅及其化合物的性质。自然界中没有游离态的硅,因此A选项错误;石英为SiO2,不属于硅酸盐产品,因此B选项错误;制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英,因此C选项错误;二氧化硅是光导纤维的主要原料,同时也具有透光性,故可制成光学镜片,选项D正确。
【答案】 D
14.(2016·嘉兴高一检测)下列叙述正确的是( )
【导学号:16380226】
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似
B.因为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强
C.CO2和SiO2都能与碳反应,且都作氧化剂
D.SiO2既能和NaOH反应,又能和HF反应,所以二氧化硅属于两性氧化物
【解析】 A中物理性质不同;B中酸性H2CO3>H2SiO3;D中SiO2不是两性氧化物。
【答案】 C
15.下表中括号内物质是杂质,试将除杂试剂及分离方法填入表内。
混合物
SiO2(Si)
CO2(SO2)
NaHCO3(Na2SiO3)
SiO2(NaCl)
除杂试剂
除杂方法
【解析】 SiO2(Si):Si与O2在加热条件下生成SiO2而除去Si;CO2(SO2):可通入饱和NaHCO3溶液;NaHCO3(Na2SiO3):通入足量CO2气体;SiO2(NaCl):溶于水过滤。
【答案】
混合物
SiO2(Si)
CO2(SO2)
NaHCO3(Na2SiO3)
SiO2(NaCl)
除杂试剂
氧气
饱和NaHCO3溶液
通入足量CO2
水
除杂方法
加热
洗气
过滤
过滤
16.几种含硅的物质之间相互转化关系如下图所示:
【导学号:16380227】
(1)试判断并写出下列物质的化学式:
A________,B________,C__________,D_____________,
E________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①B→A_______________________________________________;
②B→D_______________________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
①C→D_______________________________________________;
②C→E_______________________________________________。
【解析】 框图推断要分析框图关系,抓题中题眼,本题中“B与碳混合强热得A”是题眼。据Si及其化合物的性质得出:B为SiO2,A为Si,进而解题。
【答案】 (1)Si SiO2 Na2SiO3 CaSiO3 H2SiO3
(2)①SiO2+2CSi+2CO↑
②SiO2+CaOCaSiO3
(3)①SiO+Ca2+===CaSiO3↓
②SiO+CO2+H2O===CO+H2SiO3↓(共14张PPT)(共39张PPT)
知识点
1
知识点
2
学业分层测评
铝
的
氧
化
物
与
氢
氧
化
物
很高
很大
刚玉
盐和水
难溶
净水剂
阳离子
阴离子
KAl(SO4)2·12H2O
从
铝
土
矿
中
提
取
铝
最高
化合
Al2O3
学业分层测评(十七)
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学习目标导航
酸
O
NaOH溶液
alo
+6h
2AT
+3H.
o
ALO.+2OHˉ
2AIO
+hO
知识点
酸
溶液
知识点(②
Al(OH)3+3HT
APT+3H,O
Al(OH)+Oh
alo+2H
O
明矾电离
生成胶体
能凝聚水中的悬浮物并
吸附杂质
使之沉降,从而达到净水的目的
KAl(SO4)2·12H2O
K+
alt+
2S0-+12HO
4+3H2O==A(OH)3(胶体)+3H
Al(OH)2胶体
铝土矿溶解NaOH溶液
过滤反应
NaAO2溶液)
CO2气体
过滤反应
Al(OH
灼烧|反应
Al2O3
冰晶石
熔融反应
电解
Al203+2NaOH=
2NaAlO2+H20
NaAlO2+C02+2H20=NaHCO3+Al(OH)3Y
2Al(OH)3
△AL2O3+3H2O
通电
2Al20
4A+302
W目(共35张PPT)
知识点
1
知识点
2
学业分层测评
硅
酸
盐
矿
物
与
硅
酸
盐
产
品
水玻璃
黏合剂
黏土
陶瓷
Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2或Na2O·CaO·6SiO2
玻璃熔炉
纯碱、石灰
石、石英
玻璃
硅酸二钙、
硅酸三钙、
铝酸三钙
石膏:调节水泥的硬化速率
水泥回转窑
石灰石、黏土
水泥
主要成分
主要设备
生产原料
硅酸盐
产品
二
氧
化
硅
和
硅
沙子
石英
水晶
硅藻土
光学镜片
石英坩埚
光导纤维
高
大
很高
很大
半导体
学业分层测评(十九)
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学习目标导航
知识点
知识点(②
稳定性S02的化学性质
HF除外)反应
与NaOH反应
酸性氧化物
特殊性质
不活泼水、酸
SiO
+2NaOH
Na,
Si02
+H,o
高温
Cao
+io.=CaSiO
SiO,+4HF=SiF,↑+2HO
高温
SiO,+2C=Si+2CO↑
W目(共23张PPT)
知识点
学业分层测评
铝
及
铝
合
金
良好
良好
较小
较低
固体
银白色
延展性
导热、导电性
密度
熔点
状态
颜色
[
基础
·
初探
]
教材整理
1
铝的性质
1
.
物理性质
还原
氧化膜
非金属
小
高
强
酸、碱
强酸
强碱
学业分层测评(十六)
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专题3从矿物到基础材料
学习目标导航
4Al+30
2AL
O
点炼
2AI
+3Cl
2AICk
2A+62A3++3H,↑
钝化
氧化
2A+2OH+2H0
O2+3H12↑
高温
Feo+
2Al
alo
+
2Fe
非金属
作氧化性酸
稀盐酸或稀硫酸
浓硫酸浓硝酸较
成层致密的膜,完成
强碱常温阻止内部进步反应
反应
知识点
W目学业分层测评(十七)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列叙述正确的是( )
【导学号:16380196】
A.铝元素是地壳中含量最多的元素
B.工业炼铝采用电解熔融的铝土矿的方法
C.冰晶石能使氧化铝熔融温度降低
D.工业上可用还原剂把氧化铝还原成金属铝
【解析】 铝是地壳中含量最多的金属元素;铝土矿中含有很多杂质,不能直接用来炼铝;由于铝的化学性质活泼,无法用还原剂把金属铝从氧化铝中还原出来。
【答案】 C
2.(2016·西安高一检测)下列离子在加入金属钠后的溶液中仍能大量存在的是( )
A.Al3+
B.AlO
C.H+
D.HCO
【解析】 钠加入溶液生成NaOH,其中A、C、D都和NaOH反应。
【答案】 B
3.要使氯化铝溶液中的Al3+完全转化成Al(OH)3沉淀,应选用的最佳试剂是( )
【导学号:16380197】
A.NaOH溶液
B.稀盐酸
C.氨水
D.AgNO3溶液
【解析】 Al(OH)3溶于NaOH溶液,稀盐酸与AlCl3不反应,AgNO3与AlCl3反应生成AgCl沉淀。
【答案】 C
4.下列关于工业上冶炼铝的叙述中正确的是
( )
A.既可以电解熔融的氯化铝、也可以电解熔融的氧化铝来冶炼铝
B.既可以电解熔融的氧化铝、也可以用氢气或一氧化碳还原氧化铝来冶炼铝
C.美国化学家霍尔在氧化铝中添加冰晶石,冰晶石的作用是催化剂,加快电解反应速率
D.熔融的氧化铝电离出Al3+和O2-,通电后,Al3+得电子被还原,O2-失电子被氧化
【解析】 AlCl3是共价化合物,其熔融状态不导电(氯化铝还易升华);Al的还原性强,Al2O3不能被H2或CO还原;冰晶石(Na3AlF6)做助熔剂,使氧化铝熔融温度降低,从而减少冶炼过程中的能量消耗。A、B、C项均错误。Al3+→Al,O2-→O2,D项正确。
【答案】 D
5.(2016·唐山高一检测)下列物质中既能跟硫酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的化合物是( )
【导学号:16380198】
①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Al
A.①②③
B.①②③④
C.③和④
D.①和④
【解析】 弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、金属铝、Al2O3、Al(OH)3都既能跟酸反应,又能跟碱反应,但是单质铝。
【答案】 A
6.下列离子方程式中正确的是( )
A.氯化镁溶液与足量的氢氧化钠溶液反应:
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
B.氧化铝和过量的烧碱溶液反应:
Al2O3+3OH-===2AlO+H2O
C.氯化铝溶液与过量NaOH溶液反应:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
D.NaAlO2溶液通入过量CO2发生反应:
2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
【解析】 B项,氢原子不守恒;C项,Al(OH)3溶于过量NaOH溶液;D项,通入过量CO2应生成HCO。
【答案】 A
7.工业上电解熔融状态下Al2O3制取Al,若电解时收集到标准状况下O2体积为3.36
L,同时可得到铝的质量为( )
【导学号:16380199】
A.2.7
g
B.3.6
g
C.5.4
g
D.1.8
g
【解析】 由反应化学方程式可知n(Al)=n(O2)=×=0.2
mol。
m(Al)=27
g·mol-1×0.2
mol=5.4
g。
【答案】 C
8.(2016·厦门高一检测)将金属钠投入AlCl3溶液中,下列有关叙述一定正确的是( )
A.最后一定有沉淀生成,且有气体放出
B.溶液最后一定澄清,且有气体放出
C.一定有气体放出
D.一定无气体放出
【解析】 金属钠投入氯化铝溶液中发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,故一定产生气体。如果生成的氢氧化钠较少,则与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,但是若氢氧化钠过量,则生成的氢氧化铝沉淀又会溶解消失。
【答案】 C
9.在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示,则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为( )
【导学号:16380200】
A.2∶1
B.1∶2
C.1∶1
D.1∶3
【解析】 溶解Al(OH)3耗碱10
mL,则生成Al(OH)3耗NaOH为30
mL,生成Mg(OH)2耗NaOH为(50-30)mL,故Al3+与Mg2+浓度之比1∶1,则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为1∶2。
【答案】 B
10.有四种含有铝元素的化合物A、B、C、D,且能发生下列反应:①A+NaOH―→D+H2O,②BA+H2O,③C+NaOH(适量)―→B+NaCl,④在D溶液中滴入盐酸后有沉淀生成,盐酸过量沉淀又溶解生成C则A、B、C、D的化学式分别是A________,B________,C________,D________。
【解析】 含有铝元素的化合物加热能分解的只有Al(OH)3,根据②BA+H2O推出B为Al(OH)3,A为Al2O3,再由①A+NaOH―→D+H2O推出D为NaAlO2,由③C+NaOH(适量)―→B+NaCl推出C为AlCl3。
【答案】 Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 NaAlO2
11.如下六个图中,横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量,纵坐标为生成沉淀的物质的量,将图中的字母代号填入下表。
溶液
加入的物质
字母代号
①饱和石灰水
通过量CO2
②AlCl3溶液
通过量NH3
③MgCl2、AlCl3混合溶液
逐滴滴加NaOH溶液至过量
④AlCl3溶液
逐滴滴加NaOH溶液至过量
⑤含少量HCl的AlCl3溶液
逐滴滴加NaOH溶液至过量
⑥向NaAlO2溶液中
通入CO2至过量
【解析】 ①发生如下反应:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,故其沉淀生成与消失时消耗的CO2的物质的量是相同的,其图像应为B。②AlCl3溶液中通入NH3只发生反应:3H2O+AlCl3+3NH3===3NH4Cl+Al(OH)3↓,生成的Al(OH)3不能溶于弱碱溶液中,其对应图像应为C。③发生如下反应:MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl,AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl,故先生成沉淀,当NaOH过量时又发生如下反应而沉淀部分溶解:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,因Mg(OH)2与碱不反应,故沉淀不能完全消失,因此其对应图像为A。④发生如下反应:AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O。其反应现象为先生成白色沉淀,再逐渐溶解且前后消耗NaOH的物质的量之比为3∶1,故其对应图像为E。⑤发生的反应:HCl+NaOH===NaCl+H2O,AlCl3+3NaOH===3NaCl+Al(OH)3↓,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O;此时优先发生的是酸碱中和反应,故开始时应无沉淀产生,后续反应与上述④中相同,故其对应图像应为F。⑥发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3沉淀不溶解,故其对应图像为C。
【答案】 ①B ②C ③A ④E ⑤F ⑥C
12.某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如下图所示的物质之间的变化(已知Fe2O3不溶于水和强碱溶液):
【导学号:16380201】
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B、E所含物质的化学式:固体B________;溶液E________。
(3)写出②、④两个化学反应方程式
②_______________________________________________;
④_______________________________________________。
【解析】 本题利用三种物质的性质,首先利用Al2O3、Fe2O3不溶于水把它们与KAl(SO4)2分离开。再利用Al2O3的两性将Fe2O3与Al2O3分离。再利用Al3+和AlO的性质分别与氨水和盐酸反应转化为Al(OH)3,最终得Al2O3。
【答案】 (1)过滤
(2)Al2O3 K2SO4、NH3·H2O和(NH4)2SO4
(3)②Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
④2Al(OH)3Al2O3+3H2O
[能力提升]
13.工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,而不用还原剂还原氧化铝的方法冶炼铝。下列相关说法正确的是( )
A.氧化铝中的铝元素为+3价,只有还原性,没有氧化性
B.加入冰晶石可以加快反应速率
C.铝单质的还原性强,较难用还原剂还原氧化铝得到铝
D.铝离子的氧化性强,较难用还原剂还原氧化铝得到铝
【解析】 Al的还原性强,Al2O3不能被H2或CO还原,冰晶石(Na3AlF6)做助熔剂,使氧化铝熔融温度降低,从而减少冶炼过程中能量消耗。
【答案】 C
14.(2016·兰州高一检测)下列各组反应中能得到Al(OH)3的是( )
【导学号:16380202】
A.Al2O3加到热水中
B.向NaAlO2溶液中加入过量盐酸
C.将Na投入到NaAlO2溶液中
D.在AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液
【解析】 Al2O3不溶于水,A项错误;NaAlO2中加入过量盐酸会得到AlCl3溶液,不能得到Al(OH)3,B错误;Na投入到NaAlO2溶液中发生的反应只有Na与H2O的反应,不会生成Al(OH)3,C项错误;当加入几滴NaOH溶液时发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓,D正确。
【答案】 D
15.(2016·洛阳高一检测)将物质X逐渐加入(或滴入)Y溶液中,其生成沉淀的物质的量与加入X的物质的量关系如下图所示,符合图示情况的是( )
A
B
C
D
X
CO2
HCl
NaOH
AlCl3
Y
Ca(OH)2
NaAlO2
AlCl3
NaOH
【解析】 石灰水中通入二氧化碳,先发生反应Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,生成CaCO3沉淀,当Ca(OH)2溶液反应完后,再继续通入CO2发生反应CO2+CaCO3+H2O===Ca(HCO3)2沉淀消失,所以前后两个过程CO2的物质的量之比为1∶1,故A错误;偏铝酸钠溶液中加入盐酸,先发生反应AlO+H++H2O===Al(OH)3↓,生成Al(OH)3沉淀,当偏铝酸钠溶液反应完后,再继续加入盐酸发生反应Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,沉淀消失,所以前后两个过程HCl的物质的量之比为1∶3,故B错误;氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液,先发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓,生成Al(OH)3沉淀,当氯化铝溶液反应完后,再滴入氢氧化钠溶液发生反应Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O沉淀溶解至最后消失,所以前后两个过程氢氧化钠的物质的量之比为3∶1,故C正确;氢氧化钠溶液中滴入氯化铝溶液,先发生反应Al3++4OH-===AlO+2H2O,不生成沉淀,当氢氧化钠溶液反应完后,再滴入氯化铝溶液后发生3AlO+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓,生成沉淀不溶解,所以前后两个过程氯化铝的物质的量之比为3∶1,故D错误。
【答案】 C
16.(2016·包头高一检测)Ⅰ.物质的性质决定物质的用途,下面列出了金属的几种性质:①导热性、②导电性、③还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。
【导学号:16380203】
(1)用铝锭制成包装用的铝箔_____________________。
(2)用铝制成高压铝锅___________________________。
(3)用铁粉回收照相业废液中的银_________________________。
(4)电信业中大量使用铜丝等制金属电缆_____________________。
Ⅱ.分析下图中各物质的转化关系。
A溶液B无色溶液C白色沉淀D
已知A是地壳中含量最高的金属元素单质。
(1)写出B、D的化学式:B________;D________。
(2)写出离子方程式:
C→D:_______________________________________________。
BD:_______________________________________________。
【解析】 Ⅰ.物质的性质决定物质的用途,铝锭能制成铝箔是因为金属铝有延展性;利用铝的导热性,金属铝可以制成铝锅;铁的还原性比银的强,用铁粉回收照相业废液中的银是利用铁的还原性;利用金属的导电性,金属可制成金属电缆。Ⅱ.因为A是地壳中含量最高的金属元素单质,则A为Al,B为NaAlO2,C为AlCl3,D为Al(OH)3。
【答案】 Ⅰ.(1)④ (2)① (3)③ (4)②
Ⅱ.(1)NaAlO2 Al(OH)3
(2)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO(CO2少量)
[或AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO(CO2过量)]学业分层测评(十六)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列有关叙述不正确的是( )
【导学号:16380186】
A.铝元素在地壳中的含量高,储量丰富
B.铝容易形成致密的氧化膜,抗腐蚀性能好
C.铝化学性质稳定,常温下不与任何酸碱反应
D.铝的冶炼技术基本成熟,可以大量生产
【解析】 铝是一种活泼金属,常温下可与盐酸、NaOH溶液等发生反应,C项错误。
【答案】 C
2.铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )
A.不易生锈
B.导电性好
C.密度小
D.强度高
【解析】 制作窗框、卷帘门、防护栏与导电性无关。
【答案】 B
3.将5.4
g
Al投入到200.0
mL
2.0
mol·L-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后金属有剩余,该溶液可能为( )
【导学号:16380187】
A.浓HNO3
B.Ba(OH)2溶液
C.H2SO4溶液
D.HCl溶液
【解析】 题中可应用的信息主要有:①5.4
g
Al,②200.0
mL
2.0
mol·L-1溶液,③产生氢气,④Al有剩余。解答该题时,利用上面的信息对每个选项进行分析,最后找出答案。应特别注意铝与酸、碱反应都有H2产生,但与浓HNO3反应不产生H2,A项与信息③不符;B项碱过量,与信息④不符;C项酸过量,与信息④不符;D项酸不足量则金属有剩余。
【答案】 D
4.下列离子方程式中,正确的是( )
A.铝与稀硫酸反应:Al+2H+===2Al3++H2↑
B.铝与过量氢氧化钠溶液反应:
2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
C.AlCl3溶液与稀氨水混合:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
D.Al与Cu(NO3)2溶液反应:Al+Cu2+===Cu+Al3+
【解析】 A项,Al不守恒;C项,氨水不能写成OH-;D项,电荷不守恒。
【答案】 B
5.下列物质中,属于合金的是( )
【导学号:16380188】
A.硬铝
B.铝箔
C.冰晶石
D.水银
【解析】 合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。硬铝是由Al、Cu、Mg、Mn、Si等形成的合金,铝箔是Al,冰晶石是一种化合物,水银是Hg。
【答案】 A
6.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是( )
A.铝在常温下不能与氧气反应
B.铝不能与氯气反应
C.铝既能溶于强酸,又能溶于强碱
D.鉴别镁铝合金中的铝可用浓NaOH溶液或稀H2SO4
【解析】 铝为活泼金属,常温下能与O2反应生成致密的氧化膜;加热条件下与Cl2剧烈反应;鉴别Mg、Al不能用稀H2SO4,两者都产生气体。
【答案】 C
7.(2016·镇江高一检测)用铝热法还原下列化合物,制得金属各1
mol时,消耗铝的量最小的是( )
【导学号:16380189】
A.MnO2
B.WO3
C.Co3O4
D.Cr2O3
【解析】 生成1
mol金属转移的电子数:Mn→4
mol
e-;W→6
mol
e-;Co→
mol
e-;Cr→3
mol
e-。
【答案】 C
8.镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如下图:
反应中镁和铝的关系说法正确的是( )
A.物质的量之比为3∶2
B.质量之比为3∶4
C.相对原子质量之比为1∶1
D.生成H2的物质的量之比为3∶2
【解析】 生成H2体积相同,耗Mg、Al物质的量比为3∶2。质量比为(3×24)∶(27×2)=4∶3;Mg、Al的相对原子质量之比为24∶27=8∶9。
【答案】 A
9.等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为3∶4,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )
【导学号:16380190】
A.甲、乙中都是铝过量
B.甲中铝过量,乙中碱过量
C.甲中酸过量,乙中铝过量
D.甲、乙中都是铝不足
【解析】 若Al与盐酸和NaOH溶液反应消耗Al的质量相同,则反应放出H2的体积相等。实际放出H2的体积比为3∶4,证明盐酸消耗Al少,而NaOH溶液消耗铝多,由反应2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,可知:由于盐酸和NaOH的物质的量相等,铝与盐酸反应,铝过量,铝与NaOH溶液反应,铝不足。
【答案】 B
10.可能含有下列离子:K+、H+、Mg2+、OH-、CO、Cl-的某无色透明溶液,能与Al反应放出H2。
(1)若反应时Al转变成Al3+并放出H2,则该溶液中无________离子,一定有________离子,可能有________离子。
(2)若与Al反应后,向所得溶液中滴加盐酸,发现仅有白色沉淀生成,则该无色溶液中,一定有________离子,一定无________离子,可能存在的离子有________。
【解析】 (1)Al转变成Al3+并放出H2,说明溶液呈酸性(含H+),而OH-、CO不能与H+共存,所以OH-、CO不存在,根据电荷守恒溶液中至少含一种阴离子Cl-。(2)只有AlO可以和盐酸产生白色沉淀,说明原溶液呈碱性(含OH-),而Mg2+、H+与OH-不能共存,而加盐酸仅有白色沉淀产生,说明不含CO,根据电荷守恒溶液中至少含一种阳离子K+。
【答案】 (1)OH-、CO H+、Cl- Mg2+、K+
(2)K+、OH- Mg2+、CO、H+ Cl-
11.为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成,分别进行下列实验:
【导学号:16380191】
(1)若取a
g样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况,下同)体积为b
L。
反应的化学方程式是_______________________________________________;
样品中铝的质量为________g。
(2)另取a
g样品将其点燃,恰好完全反应,该反应的化学方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,氧化铁与铝的质量比是________。
(3)待(2)中反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为c
L,该气体与(1)中所得气体的体积比c∶b=________。
【解析】 (1)铝热剂中的铝与NaOH反应,铝与氢气的关系式为
2Al ~ 3H2
(2×27)g
(3×22.4)L
m(Al)
b
L
所以:m(Al)=
g=
g。
(2)根据反应:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,氧化铁与铝的质量比为m(Fe2O3)∶m(Al)=160∶54=80∶27。
(3)在铝热反应后的生成物中加入足量盐酸,Al2O3、Fe均与盐酸发生反应,但只有盐酸与Fe反应时才放出气体。Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,要知道放出多少气体,必须知道铁的质量或Fe2O3的质量,但题目要求的是Al与NaOH溶液、Fe与盐酸产生H2体积比,只要知道铝热剂中Al与Fe的物质的量之比即可求出。
2Al ~ Fe2O3 ~ 2Fe
↓
↓
3H2
2H2
b
c
故b∶c=3∶2。
【答案】 (1)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(2)80∶27 (3)2∶3
[能力提升]
12.京沪高铁是世界上一次性建成的最长高速铁路。高铁车厢大部分采用铝合金材料制造,这是因为铝合金( )
A.比纯铝熔点高
B.具有比较活泼的化学性质
C.各种成分在自然界中含量丰富,容易获取
D.质量轻,强度大,抗腐蚀能力比较强
【解析】 A项,铝合金的熔点比纯铝低,A项错误;B项,作为制造车厢的材料铝合金抗腐蚀能力应该较强,即化学性质比较稳定,B项错误;C项,铝的含量较丰富,但却不容易获取,制取金属铝需消耗很多能量,C项错误;D项正确。
【答案】 D
13.将钠和铝的混合物0.2
mol溶于足量的盐酸中,产生3
136
mL(标准状况下)氢气,则钠和铝的物质的量之比为( )
【导学号:16380192】
A.1∶3
B.3∶1
C.4∶1
D.1∶4
【解析】 标准状况下3
136
mL
H2的物质的量为
=0.14
mol。
设混合物中钠和铝的物质的量分别为x、y
2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
则 解之得
故Na和Al的物质的量之比为4∶1。
【答案】 C
14.(2016·扬州高一检测)一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中,完全反应后产生3.36
L(标准状况下)气体;用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中,在标准状况下产生5.6
L的气体。该合金中铝、铁的物质的量之比为( )
A.1∶1
B.2∶5
C.3∶2
D.3∶5
【解析】 将铝铁合金溶于NaOH溶液中时,只有铝参与反应,而铁不反应,此时生成的3.36
L(即0.15
mol)氢气是由反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑生成的,故合金中n(Al)=0.15
mol×=0.1
mol;当同样质量的合金与盐酸反应时,铝参与反应生成的H2为0.15
mol,则由Fe置换出的n(H2)=0.25
mol-0.15
mol=0.1
mol,即合金中含Fe的物质的量也为0.1
mol。
【答案】 A
15.某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
【导学号:16380193】
(1)A中试剂为________。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是____________。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂。上述操作的顺序是________(填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应________。
(4)B中发生反应的化学方程式为
_______________________________________________
_______________________________________________。
【解析】 (1)观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的,故A中应盛放NaOH溶液,在B中发生2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑的反应。(2)目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。(3)正确读数除平视外还应使C中气体的压强与外界大气压相等,即使D与C的液面相平。
【答案】 (1)NaOH溶液
(2)除去铝镁合金表面的氧化膜
(3)①④③② 使D和C的液面相平
(4)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑(共53张PPT)
知识点
1
知识点
2
学业分层测评
从
自
然
界
获
取
铁
和
铜
化合
化合
Fe3O4
Fe2O3
CuFeS2
CuCO3·Cu(OH)2
化合态的铁还原为游离态的铁
炼铁高炉
铁矿石、焦炭、空气
石灰石
黄铜矿
耐受铜盐毒性
氧气
可溶性
金属的活
动性顺序
K、Ca、Na、
Mg、Al
Zn、Fe、Sn、
Pb、(H)、Cu
Hg、Ag
Pt、Au
金属原子失
电子能力
强―→弱
金属离子得
电子能力
弱―→强
主要冶炼方法
电解法
热还原法
热分解法
富集法
还原剂或
特殊措施
强大电流
提供电子
H2、CO、C
Al等加热
加热
物理方法或
化学方法
铁、
铜
及
其
化
合
物
的
应
用
银白色
磁铁
电和热
硫氰化钾(KSCN)溶液
KSCN溶液
血红
棕黄
浅绿
不变色
棕黄
蓝
没有变化
无变化
血红色
紫红
导电、导热
黑
白
蓝
CuSO4·5H2O
CuSO4
学业分层测评(十八)
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点燃
C+o
CO
高温
C
+co
2C0
高温
+3C0
2Fe
+3CO
高温
CaCO2=Ca0+CO2↑
Cao+
Sio
Casio
生成还原剂
还原铁矿石
形成炉渣
知识点
知识点(②
H
Cu
Fe
o
固体)
点燃
Cl
烟)
点燃
浓HSO
或浓HO2
钝化
Fe+2H+=Fe2++H↑
Fe
+cu=cu
+
F
点燃然
3Fe+20
Fe3O4黑色
点燃然
2Fe
+30
2FeCl,红棕色
C
Ag
2Cu
+0
cUo
点燃
Cu
+c
Cu
2Ag=2Ag
+
cu
Cu
+2Fe+=2Fe2++cut
W目学业分层测评(十八)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是( )
A.2HgO2Hg+O2↑
B.4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
C.2MgO2Mg+O2↑
D.4CO+Fe3O43Fe+4CO2
【解析】 工业冶炼金属镁用电解MgCl2(熔融)而不用MgO,因为MgO熔点太高。
【答案】 C
2.(2016·邯郸高一检测)下列反应中,能置换出铁的是( )
【导学号:16380208】
A.Cu和FeCl3(溶液)
B.Na和FeSO4(溶液)
C.C和Fe2O3(高温)
D.Ag和FeSO4(溶液)
【解析】 A中反应为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;B中Na先和H2O反应生成NaOH;D不反应。
【答案】 C
3.下列说法正确的是( )
A.高炉炼铁用于还原氧化铁的还原剂是焦炭
B.炼铁时,加入石灰石的作用是促进氧化铁的还原
C.我国最先应用的金属是铜
D.用于电气工业的纯铜是由黄铜矿冶炼直接得到的
【解析】 A项,还原剂是CO不是焦炭;B项,石灰石作熔剂,形成炉渣;D项,直接得到的是粗铜。
【答案】 C
4.能使铁溶解,且无沉淀生成的溶液是( )
【导学号:16380209】
A.AgNO3溶液
B.FeCl3溶液
C.CuSO4溶液
D.FeSO4溶液
【解析】 A、C项虽能溶解铁,但同时析出的Ag和Cu会附着在铁上,D项不能使铁溶解,符合题意的是B项。
【答案】 B
5.(2016·石家庄高一检测)为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2+杂质,先加入合适的氧化剂使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质中最好选用( )
A.H2O2溶液
B.KMnO4溶液
C.氯水
D.HNO3溶液
【解析】 除杂过程中不能引入新的杂质,故选H2O2。
【答案】 A
6.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
【导学号:16380210】
A.Cu2+
B.Fe3+
C.Fe2+
D.H+
【解析】 剩余固体中含铁,说明溶液中不会有Cu2+、H+、Fe3+。
【答案】 C
7.(2016·长春高一检测)证明某溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.只需滴加KSCN溶液
C.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
D.滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色
【解析】 先加KSCN不显红色证明无Fe3+,再加氯水,出现红色,说明产生Fe3+,原溶液中有Fe2+。
【答案】 C
8.某同学设计下列方法对A盐的水溶液进行鉴定:
【导学号:16380211】
由此得出的结论中,不正确的是( )
A.滤液C中有Fe3+
B.A
一定为FeCl2
C.D溶液中存在Fe(SCN)3
D.B为AgCl
【解析】 B为白色沉淀可知B为AgCl,D为血红色溶液,可知C中含Fe3+,D为Fe(SCN)3,A也可能是FeCl3。
【答案】 B
9.(2016·贵阳高一检测)某500
mL溶液中含0.1
mol
Fe2+、0.2
mol
Fe3+,加入0.2
mol铁粉,待Fe3+完全被还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A.0.4
mol·L-1
B.0.6
mol·L-1
C.0.8
mol·L-1
D.1.0
mol·L-1
【解析】 由反应2Fe3++Fe===3Fe2+可知铁粉过量,0.2
mol
Fe3+与过量铁粉反应生成0.3
mol
Fe2+,故反应后Fe2+共为0.4
mol,c(Fe2+)==0.8
mol·L-1。
【答案】 C
10.在化学反应中,铜元素可表现0、+1、+2价。
【导学号:16380212】
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)与铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式:_________________。
(2)铜器表面有时生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损坏器物的反应的化学方程式:
_______________________________________________
_______________________________________________。
(3)铜钱在币史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理和化学性质分析为什么常用铜制造货币(铜熔点是1
183.4
℃,铁熔点是1
534.8
℃)
_______________________________________________
_______________________________________________。
【答案】 (1)Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
(2)Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+3H2O+CO2↑
(3)铜化学性质稳定,不易被腐蚀,铜的熔点低,易铸造成型
11.下面是关于炼铁基本原理的探究式课堂教学中解决问题阶段,甲同学设计的实验装置如图所示。
(1)点燃酒精灯A、B的先后顺序为:先__________后________(填字母代号)。
(2)硬质试管中发生反应的化学方程式为____________________。洗气瓶中的实验现象为________________。酒精灯B的作用为________________。
(3)乙同学质疑:CO能否使澄清石灰水变浑浊?为此,他设计在CO通入Fe2O3之前,应先通入澄清石灰水,以排除CO与澄清石灰水反应。试对本次改进做出评价,你认为乙的设计________(填“必要”或“不必要”)。
【解析】 在加热前要通CO排空气,防止发生爆炸事故,考虑CO有毒,要进行尾气处理。
【答案】 (1)B A
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 澄清石灰水变浑浊 点燃CO,防止CO污染环境
(3)不必要
12.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
Fe2+Fe3+FeO
回答下列有关问题:
【导学号:16380213】
(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液,实现上述①、④的转化,要求产物纯净,可选用________(选填序号)。
a.Cl2
b.Fe c.Cu
d.KMnO4
(2)如下化学方程式中:
Fe2O3+3NaClO+4KOH2K2FeO4(高铁酸钾)+3NaCl+2H2O
还原剂是________________,具有________性。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______________________________________________、
__________________。
(4)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2+能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:
将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在试管Ⅰ中滴入酸性高锰酸钾溶液,在试管Ⅱ中滴入KSCN溶液。
①请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论:
②能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证,为什么?试进行解释:____________________________________________。
【解析】 (1)Fe2+Fe3+,选KMnO4则引入杂质,Fe3+Fe2+,选Cu则引入杂质Cu2+。(2)2O3→K2
O4,故Fe2O3作还原剂,Fe2O3具有还原性。(3)K2FeO4具有强氧化性,故能杀菌消毒,K2FeO4被还原为Fe3+,生成Fe(OH)3胶体,能吸附杂质和色素形成沉淀,起到净水作用。(4)①加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2+,而加入KSCN溶液变血红则说明含有Fe3+,所以前三问的答案很容易得出,而第②问中的原因可归结为两条,一是KMnO4溶液呈紫红色,影响观察Fe(SCN)3的血红色,二是KSCN具有较强的还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2+的检验。
【答案】 (1)a、b
(2)Fe2O3 还原 (3)净水 消毒
(4)①a.没有变质
b.完全变质 c.部分变质
②不能,原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3+的检验;KSCN具有还原性,影响Fe2+的检验
[能力提升]
13.下列各种冶炼方法中,可制得相应金属的是( )
A.加热Al2O3
B.加热CaCO3
C.电解熔融NaCl
D.氯化钠与铝粉高温共热
【解析】 制铝不能通过加热,只能通过电解熔融Al2O3;加热CaCO3只能生成CaO;电解熔融NaCl:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑;NaCl与铝粉高温共热不反应。
【答案】 C
14.(2016·厦门高一检测)把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中,充分反应后,所得溶液中的金属离子为( )
【导学号:16380214】
A.Fe3+和Cu2+
B.Fe2+和Cu2+
C.Fe2+和Fe3+
D.Fe2+
【解析】 Cu不与盐酸反应,CuO与盐酸反应生成的Cu2+又被单质铁置换出来,故溶液中只有Fe2+。
【答案】 D
15.(2016·苏州高一检测)由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物,测得其中铁元素与氧元素的质量之比为21∶8,则这种混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为( )
A.1∶2∶1
B.1∶2∶3
C.1∶3∶1
D.1∶1∶3
【解析】 由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8,求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3∶4,所以Fe3O4的量多少不影响混合物中的铁元素与氧元素的质量比。Fe3O4可拆为FeO·Fe2O3,故只要FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1即可。
【答案】 D
16.(1)某化学兴趣小组利用下列试剂,铁粉、锌粉、0.1
mol·L-1
FeCl3溶液、0.1
mol·L-1
FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
【导学号:16380215】
①用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式:
_______________________________________________。
②设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3+具有氧化性
取少量0.1
mol·L-1FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液
加入铁粉后,溶液颜色变为________。加入KSCN溶液后,溶液________
③该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为
_______________________________________________
_______________________________________________。
(2)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO、H2O和一种未知离子X,已知MnO在反应中得到电子,则X离子是____________,该反应的离子方程式是_______________________________________________。
(3)有一铁的氧化物样品,用5
mol·L-1的盐酸140
mL
恰好完全溶解,所得溶液还能与通入的0.56
L氯气(标准状况)反应,使Fe2+全部转化为Fe3+,则此氧化物为________。
【解析】 (1)①在反应中Fe2+作还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用氯水,反应为2FeCl2+Cl2===2FeCl3。②向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变血红。③向FeCl2的溶液中加入锌粉,离子反应为Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。(2)已知MnO得电子,故MnO是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目提供的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+。即X为Fe2+。该反应中反应物为MnO、Fe2+和H+,生成物为Mn2+、Fe3+和H2O,n(MnO)∶n(Fe2+)=1∶5。(3)n(Cl)=5
mol·L-1×0.14
L+2×=0.75
mol;n(H)=5
mol·L-1×0.14
L=0.7
mol,所以===,即该氧化物的化学式为Fe5O7。
【答案】 (1)①2FeCl2+Cl2===2FeCl3 ②浅绿色 不变色 ③Fe2++Zn===Zn2++Fe
(2)①Fe2+ ②MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O
(3)Fe5O7