新课标0709高考化学试题分类解析——金属及其化合物

新课标0709高考化学试题分类解析——金属及其化合物

新课标三年高考化学试题分类解析——金属及其化合物 1.．（07 年宁夏理综·12） a g 铁粉与含有 H2SO4 的 CuSO4 溶液完全反应后，得到 a g 铜，则参 与反应的 CuSO4 与 H2SO4 的物质的量之比为 A．1 ：7 B．7 ：1 C．7 ：8 D．8 ：7 答案：B 解析：根据题意可以知道，铁粉完全反应且反应前后固体的质量不变，因此设参加反应 的 CuSO4 与 H2SO4 的物质的量分别为 x 和 y，则： Fe ＋ CuSO4 = FeSO4＋Cu △m 1mol 56g x 56 x g·mol－1 Fe ＋ H2SO4 = FeSO4＋H2↑ △m 1mol 8g y 8 y g·mol－1 因反应前后固体的质量没有发生变化，因此第一个反应质量的减小等于第二个反应质量的增 加，即 56x g·mol－1=8 y g·mol－1，所以 。 2.．（07 年广东化学·10）下列实验操作完全正确的是 编号 实验 操作 A 钠与水反应 用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，小心 放入装满水的烧杯中 B 配制一定浓度的氯 化钾溶液 1000mL 准确称取氯化钾固体，放入到 1000ml 的容量瓶中，加 水溶解，振荡摇匀，定容 C 排除碱式滴定管尖 嘴部分的气泡 将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上，用两指捏住胶管，轻轻 挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴流出 D 取出分液漏斗中所 需的上层液体 下层液体从分液漏斗下端管口入出，关闭活塞，换一个 接收容器，上层液体继续从分液漏斗下端管口放出 答案：C 解析：此题考查化学实验基本操作规范性。A 要吸干表面的煤油再切，B 中容量瓶不能配制溶 液，D 中分液时下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。 3.．（07 年广东化学·12）为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是 1 7 8 56 1 1 =⋅ ⋅= − − molg molg y x A．将青铜器放在银质托盘上 B．将青铜器保存在干燥的环境中 C．将青铜器保存在潮湿的空气中 D．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜 答案：BD 解析：铜绿是生活中常见现象，反应原理为 2Cu+O2+CO2+H2O==Cu2CO3(OH)2，故青铜器应保存 在干燥的环境中或表面覆盖一层防渗的高分子膜防止被腐蚀。A 可能发生原电池反应而被腐蚀。 4.．（07 年广东文基·65）下列说法正确的是 A．我国流通的硬币材质是金属单质 B．所有的不锈钢都只含有金属元素 C．镁合金的硬度和强度均高于纯镁 D．广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 答案：C 解析：有些不锈钢中还含有碳或硅元素，故 A 选项错误；我国流通的硬币是一种合金；合金 的硬度和强度等机械性能要好于成分金属；铝在海洋中很容易被腐蚀。因此正确选项为 C。 5.．（07 年广东理基·25）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋ O2 2Fe2＋＋4OH－。以下说法正确的是 A．负极发生的反应为：Fe－2e－ Fe2＋ B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－ 4OH－ C．原电池是将电能转变为化学能的装置 D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 答案：A 解析：钢铁在潮湿的环境中发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe－2e－ Fe2＋，正极反应为： 2H2O＋O2＋4e－ 4OH－，在空气与水交界处溶液中的氧气不断溶解，因此在空气与水 交界处钢铁更容易腐蚀。 6.．（07 年广东理基·26）把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素 是 A．盐酸的浓度 B．铝条的表面积 C．溶液的温度 D．加少量 Na2SO4 答案：D 解析：铝与盐酸反应的实质是 2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，因此盐酸的溶度、铝条的表面积和溶 液的温度均会影响反应的速率，而加少量 Na2SO4 对溶液中的各物质的浓度没有影响，不会 影响反应速率。 7.．（07 年广东理基·28）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．铝既能溶于酸，又能溶于碱 D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应 答案：C 解析：铝是一种较活泼金属单质，在常温可以与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化物薄 膜附着在金属表面，起保护作用；在一定条件下也可以与其他的非金属反应，铝既能溶于 酸，又能溶于碱，且均反应放出氢气；氧化铝和氢氧化铝均是两性化合物。 8.．（07 年广东理基·29）下列说法正确的是 A．所有不锈钢都只含有金属元素 B．我国流通的硬币材质是金属单质 C．广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁 答案：D 解析：有些不锈钢中还含有碳或硅元素，故 A 选项错误；我国流通的硬币是一种合金；合金 的硬度和强度等机械性能要好于成分金属；铝在海洋中很容易被腐蚀。因此正确选项为 D。 9.．（2007 海南·07）下列实验现象的描述错误的是（ ） A．氢气在氯气中燃烧生成绿色烟雾 B．红热的铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体颗粒 C．点燃的硫在氧气中剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰 D．钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成淡黄色固体 答案：A 考点：本题考查了化学反应实验现象的描述。 解析：氢气在氯气中燃烧生成苍白色火焰，有白雾生成，A 错。 10.．（2007 海南·08）下列溶液能与镁反应生成氢气的是（ ） A．氯化铵溶液 B．氢氧化钠溶液 C．碳酸钾溶液 D．饱和石灰水 答案：A 考点：本题考查了盐的水解规律。 解析：氯化铵是强酸弱碱盐，水解，显酸性。相当于发生 Mg+2H+=Mg2++H2↑ ，而其他溶液均 显碱性。所以选 A。 11.．（2007 海南·09）由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥； ②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是（ ） A．②④⑤③① B．③②④①⑤ C．③④②⑤① D．②④③⑤① 答案：D 考点：本题考查了海水制备无水氯化镁的步骤。 解析：本题是由海水制备无水氯化镁，主要步骤是先将海水中的成分氯化镁转变为氢氧化镁 即②步为第一步骤，④过滤，得到氢氧化镁，再用③加盐酸的方法，将其变为氯化镁溶液， 浓缩结晶，在一定条件下脱水干燥即可得到无水氯化镁。 12.．（08 年广东化学·6）相同质量的下列物质分别与等浓度的 NaOH 溶液反应，至体系中均 无固体物质，消耗碱量最多的是 A A．Al B．Al(OH)3 C．Al Cl3 D．Al2O3 答案：A 解析：m（Al）：m（NaOH）=27：40； m（Al（OH）3）：m（NaOH）=75：40； m（AlCl3）：m（NaOH）=33.375：40； m（Al2O3）：m（NaOH）=51：40； 所以相同质量的物质，消耗碱量最多的是 Al。故选 A。 13.．（08 年广东化学·12）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 AC A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用 C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 答案：AC 解析：银器在空气中久置会被 O2 所氧化变黑，为化学腐蚀，A 正确。当镀层破损时，Sn-Fe 可形成原电池，不再起到保护作用，B 错。与 Zn 块形成原电池，Zn 作负极（阳极），从而保 护 Fe 正极（阴极），所以 C 正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，故 D 错。 14.．（08 年广东理基·34）根据陈述的知识，类推得出的结论正确的是 A．镁条在空气中燃烧生成的氧化物是 MgO，则钠在空气中燃烧生成的氧化物是 Na2O B．乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，则丙烯也可以使其褪色 C．CO2 和 SiO2 化学式相似，则 CO2 与 SiO2 的物理性质也相似 D．金刚石的硬度大，则 C60 的硬度也大 答案： B 解析： A． 钠在空气中燃烧生成 Na2O2 而非 Na2O； B． 具有重键的有机物和苯的同系物都可以使高锰酸钾溶液褪色； C． CO2 在常温下是气态，为分子晶体，低熔沸点；而 SiO2 在常温下是固态，为原 子晶体，高熔沸点； D． C60 是分子晶体，硬度小；而金刚石是原子晶体，硬度大。 15.．（08 年广东文基·64）铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是 B A．不锈钢是铁合金，只含金属元素 B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 答案：A 解析：本题考查了常见金属铁及其合金，金属腐蚀的有关知识。铁是一种较活波的金属单质， 在高温的条件下可以与水蒸气反应，A 为正确选项，不锈钢是由普通钢中加入铬、镍等多种元 素炼成的钢材，里面含有 C 元素，B 是错项。C 项铁在氢的前面，能与盐酸反应，铁合金主要 成分是铁，能与盐酸反应，是错项，很多同学误选这项，只看了前面的内容，后面不看。金 属的腐蚀与金属的活波性有关，越活波，越易被腐蚀,因此 D 为错项。 16.．（08 年江苏化学·13）研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的 方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是 B A．密闭容器中 CuO 和 C 高温反应的气体产物： B．Fe 在 Cl2 中的燃烧产物： 1 2 C O C O C O 2 C O 2 n (C u O ) n (C ) 1 1 .5 F eC l2 F eC l2 F eC l3 F eC l3 n (C l2) n (F e) C．AlCl3 溶液中滴加 NaOH 后铝的存在形式： D．氨水与 SO2 反应后溶液中的铵盐： 答案：B 解析：Fe 在 Cl2 中燃烧的产物与 Fe 和 Cl2 的用量无关，其产物只有 FeCl3。 17.．（09 年福建理综·7）能实现下列物质间直接转化的元素是 A．硅 B．硫 C．铜 D．铁 答案：B 解析：S 与 O2 生成 SO2，再与 H2O 生成 H2SO3，可以与 NaOH 生成 Na2SO3，B 项正确。A 项，SiO2 不与水反应，错；C 项中 CuO，D 项中 Fe3O4 均不与 H2O 反应，故错。 18.．（09 年广东化学·10）出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有 Cu2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下 列说法正确的是 A．锡青铜的熔点比纯铜高 B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D．生成 Cu2(OH)3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 答案：BC 解析：合金的熔点一般比各组分的熔点要低，所以锡铜合金的熔点比纯铜低，A 错误；Sn 与 Cu 形成原电池，因 Sn 比 Cu 金属活泼性强，所以 Sn 作负极，Cu 作正极，Sn 对 Cu 起到保护作用，B 正确；合金在潮湿环境下，可可以发生电化学腐蚀，比干燥环境腐 蚀要快，C 正确；电化学腐蚀同样属于化学反应过程，D 错误。 19.．（09 年广东理基·21）下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是 3 4 Al(OH)3 Al3+ Al(OH)3 AlO2 - AlO2 - n(NaOH) n(AlCl3) 单质 氧化物 酸或碱 盐+O2 +H2O +NaOH或HCl 答案：B 解析：制备氢氧化亚铁沉淀时，应将滴管伸入溶液中，以防止在液体滴落的过程中代入 氧气氧化氢氧化亚铁，因此 A 选项错误。氧气难溶于水，可以用排水法收集，因此 B 选项正确。C 选项中产生的气体为可燃性氢气，应验纯后在点燃，以防止爆炸， 故 C 选项错误。稀释浓硫酸时应将浓硫酸注入水中，因此 D 选项错误。 20.．（09 年广东理基·23）下列有关金属及其合金的说法不正确的是 A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 答案：B 解析：生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量是依次降低。 21.．（09 年广东理基·24）下列除去杂质的方法正确的是 A．除去 CO2 中混有的 CO：用澄清石灰水洗气 B．除去 BaCO3 固体中混有的 BaSO4：加过量盐酸后，过滤、洗涤 C．除去 FeCl2 溶液中混有的 FeCl3：加入过量铁粉，过滤 D．除去 Cu 粉中混有的 CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤 答案：C 解析：除去 CO2 中混有的 CO 应用点燃的方法，若用澄清石灰水洗气只会吸收主要气体 CO2， 对杂质没有影响，因此 A 选项错误。加过量盐酸后会溶解主要成分 BaCO3，对杂质没 有作用，故 B 选项错误。C 选项中加入过量铁粉后会发生 Fe＋2FeCl3=3FeCl3 反应而除 去杂质 FeCl3，故 C 选项正确。D 选项中加稀硝酸后，Cu 和 CuO 都会溶解，因此 D 选 项也是错误的。 22.．（09 年广东理基·25）钢铁生锈过程发生如下反应： ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是 A．反应①、②中电子转移数目相等 B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 答案：A 解析：反应①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 中的氧化剂是 O2，1molO2 在反应中得到 4mol 电子， 同样在反应②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 中氧化剂也是 O2，而且两个反应中氧气的 系数都是 1，因此得到的电子均是 4mol，故 A 选项正确 B 选项错误。钢质水管与铜 质水龙头连接后形成原电池，其中钢质水管做负极被腐蚀，故 C 选项错误。钢铁在 潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀，而且主要是发生吸氧腐蚀，因此 D 选项错误。 23.．（09 年江苏化学·3）下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化 的是 a b c A Al AlCl3 Al（OH）3 B HNO3 NO NO2 C Si SiO2 H2SiO3 D CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO 答案：B 解 析 ： A 项 ： Al→AlCl3 （ 2Al ＋ 6HCl=2AlCl3 ＋ 3H2↑ 或 者 2Al ＋ 3H2SO4=Al2(SO4)3 ＋ 3H2↑ ， AlCl3→Al(OH)3 （AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHCl），Al(OH) 3→AlCl3（Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋ 3H2O），Al(OH)3→Al 的转化必须经过 Al(OH)3→Al2O3（反应方程式为：2Al(OH)3 Al2O3＋ 3H2O）和 Al2O3→Al（2Al2O3 4Al＋3O2）这两步，所以 A 项不选； B 项：HNO3→NO （8HNO3＋3Cu=3Cu(NO3)2＋2NO＋4H2O），NO→NO2（2NO＋O2=2NO2）， NO2→NO（3NO2＋H2O=2HNO3＋NO），NO2→HNO3（3NO2＋H2O=2HNO3＋NO），所以 B 项正确； C 项：Si→SiO2（Si＋O2=SiO2），SiO2→H2SiO3 必须经过两步（SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O 高温 通电 和 Na2SiO3＋H2O＋CO2=H2SiO＋Na2CO3）， D 项：CH2=CH2→CH3CH2OH（CH2=CH2＋H2O CH3CH2OH），CH3CH2OH→CH3CHO （2CH3CH2OH＋O2 2CH3CHO＋2H2O），CH3CHO→CH3CH2OH（CH3CHOH＋ H2=CH3CH2OH），CH3CHOHCH2=CH2 就必须经过两步（CH3CHO＋H2 CH3CH2OH 和 CH3CH2OH CH2=CH2↑＋H2O） 【考点分析】熟练掌握元素及其化合物之间的转化关系 24.．（09 年江苏化学·5）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A．明矾水解形成的 Al(OH)3 胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解 MgCl2 饱和溶液，可制得金属镁 答案：D 解析：A 项，明矾净水的原理是 Al3＋＋3H2O Al(OH)3（胶体）＋3H＋，利用 Al(OH)3 （胶体）的吸附性进行净水；B 项，是因为轮船主要用铁造外壳,铁在海水中易被腐蚀.镀上比 铁活泼的锌,形成原电池,锌作负极,失去电子先被腐蚀,从而起到保护铁的作用，从而可减缓船 体的腐蚀速率；氧化镁的熔点是 2852℃，可用于制作耐高温材料；电解 MgCl2 饱和溶液，发 生地化学反应为 MgCl2＋2H2O Mg(OH)2＋Cl2↑＋H2↑，不会产生金属镁，电解熔融的 MgCl2 能制取单质镁，发生的反应 MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑。 【考点分析】（1）物质的水解反应，以及水解反应的用途；（2）常见生活常识的原理； （3）常见物质在生产生活中的具体用途；（4）常见物质的制备及发生的化学反应方程式。 25.．（09 年广东文基·63）下列处理事故的方法正确的是 A．金属钠着火，可用水扑灭 B．误食硫酸铜溶液，可服用鸡蛋清解毒 C．浓硫酸溅到皮肤上，立即用碳酸钠稀溶液冲洗 D．氢氧化钠浓溶液溅入眼中，应立即用大量水冲洗，再用稀盐酸冲洗 答案：B 解析：金属钠与水反应生成可燃性的氢气，因此金属钠着火，不能用水扑灭，故 A 选项 错误；硫酸铜能使蛋白质变性，因此误食硫酸铜溶液，可服用鸡蛋清解毒，B 选项正确；C 项 催化剂 催化剂 △ 催化剂 浓硫酸 170℃ 通电 通电 浓硫酸溅到皮肤上，应立即用大量的水冲洗，然后涂上 3%至 5%的碳酸氢钠溶液；D 项氢氧化 钠浓溶液溅入眼中，应立即用水冲洗边洗边眨眼睛，必要时迅速找医生医治，切不可用手揉 眼，更不能用盐酸冲洗。 【考点分析】化学实验基本操作。 26.．（09 年广东文基·65）下列有关金属及其化合物的说法正确的是 A．1 L 生理盐水（0.9％NaCl 溶液）中含有 9 molNa+ B．出土的古代铜制品表面覆盖着铜绿，其主要成分是 CuO C．装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小，熔点比铝低 D．节日燃放的烟花是某些金属元素发生焰色反应所呈现出来的色彩 答案：D 解析：A 项生理盐水的浓度大概为 0.1538 mol.L-1 所以 A 项错误。B 项铜绿主要成分为碱式碳 酸铜；C 项根据合金的特性①硬度比其成分强，②熔点比其成分低判断 C 项错误。 【考点分析】金属及其化合物的综合应用 27.．（09 年海南化学·3）除去 NaHCO3 溶液中混有的少量 Na2CO3 可采取的方法是： A．通入二氧化碳气体 B．加入氢氧化钡溶液 C．加入澄清石灰水 D．加入稀盐酸 答案：A 解析：除杂方法要操作简便、效果好、不带来新的杂质、保留非杂质成份。溶液中可用这样 的方法： Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3。 28.．（07 年广东化学·23）（11 分） 已知某混合金属粉末中，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在 5%以 上。请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。 仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol·L-1 硫酸、2mol·L-2 硝酸、2mol·NaOH 溶液、20%KSCN 溶液。 完成以下实验探究过程： （1）提出假设： 假设 1：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素； 假设 2：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素； 假设 3：该混合金属粉末中除铝外还含有 Fe、Cu 元素； （2）设计实验方案基于假设 3，设计出实验方案（不要在答题卡上作答）。 （3）实验过程 根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。 【提示】Ⅰ．在答题卡上按以下方式作答，注意前后内容对应； Ⅱ．注意文字简洁，确保不超过答题卡空间。 编号 实验操作 预期现象和结论 ① ② ③ ④ 答案：（11 分） （1）Cu；Fe（顺序可交换） （3）①用药匙取少许样品，加入试管 A 中，再用滴管取过量 NaOH 溶液并滴加到试管 A 中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用 样品部分溶解，并有气体放出②往 试管 A 的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置。取上层清液于试管 B 中，剩余固体 备用 固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁③往试管 B 中加入少许稀硝 酸，再滴加 KSCN 溶液 溶液先变黄色，加 KSCN 后显血红色，结合②可知，一定含铁④往② 剩余固体中加入稀硝酸，再滴加 NaOH 溶液 固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红 棕色，溶液显蓝色，加 NaOH 溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜。 解析：考查学生对元素化合物性质的掌握，考查学生对物质进行检验的实验技能和对实验室 常用仪器的主要用途和使用方法的了解，考查学生设计实验方案的能力和对常见物质进行 分离、提纯和检验的能力，考查学生运用相关知识进行分析综合的方法以及运用正确的化 学术语与文字等表达分析 解决问题的过程，并做出合理解释的能力。本题考查学生对元 素化合物性质的掌握，考查学生对物质进行检验的实验技能和对实验室常用仪器的主要用 途和使用方法的了解，考查学生设计实验方案的能力和对常见物质进行分离、提纯和检验 的能力，考查学生运用相关知识进行分析综合的方法以及运用正确的化学术语与文字等表 达分析 解决问题的过程，并做出合理解释的能力。相对其它题目而言，本题文字量较大， 要求学生能理顺思路，准确描述。基本反应过程如下：加过量 NaOH 溶液溶解铝，过滤， 加稀硫酸溶解铁，过滤，分别加硝酸氧化硫酸亚铁和固体铜。本题与 02 年高考试题 16 题 有相似之处，都是按要求条件设计实验方案完成实验，相比之下 07 年试题的背景学生较 熟悉，所以题目开放性大，而 02 年的背景较新，试题给出一定的步骤，开放性相对较小。 29.．（07 年山东理综·29）（15 分）铁及铁的化合物应用广泛，如 FeCl3 可用作催化剂、印刷 电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 （1）写出 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 。 （2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写 出电极反应式。 正极反应 负投反应 。 （3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若 Cu2＋、Fe3＋和 Fe2＋的浓度均为 0.10mol·L－1，请参照 下表给出的数据和药品，简述除去 CuCl2 溶液中 Fe3＋和 Fe2＋的实验步骤 。 氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH Fe3＋ Fe2＋ Cu2 ＋ 1.9 7.0 4.7 3.2 9.0 6.7 提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu （4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请 从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。 有关反应的化学方程式 劣质不锈钢腐蚀的实验现象 答案：（1）2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋ （2） 正极反应：Fe3＋＋e－＝Fe2＋（或 2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋） 负极反应：Cu＝2Cu2＋＋2e－（或 Cu－2e－＝Cu2＋） （3）①通入足量氯气将 Fe2＋氧化成 Fe3＋；②加入 CuO 调节溶液的 pH 至 3.2～4.7；③过滤 （除去 Fe(OH)3） （4）CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O CuSO4＋Fe＝FeSO4＋Cu 不锈钢表面有紫红色物质生成 解析：（1）Fe3+具有强氧化性，可以把一些金属单质如铁、铜等氧化成相应的离子，Fe3+ 腐蚀铜制电路板利用的就是这个原理，反应的离子方程式是：2Fe3+ + Cu====2Fe2+ + Cu2+。 （2）由反应 2Fe3+ + Cu====2Fe2+ + Cu2+可以判断出铜化合价升高，发生氧化反应，铜做 负极，铁元素化合价降低，Fe3+ 发生还原反应，正极可以选用石墨棒，电解质溶液可以选用 氯化铁溶液。回忆并仿照教材上的铜锌原电池装置，可以画出此原电池的装置图，装置图见 答案。发生的电极反应为： 正极反应：Fe3＋＋e－＝Fe2＋（或 2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋） 负极反应：Cu＝2Cu2＋＋2e－（或 Cu－2e－＝Cu2＋）。 （3）除杂时，要把杂质全部除去，又不能引入新的杂质。根据题给信息可知：Fe3+的氢 氧化物从开始沉淀到沉淀完全的 pH 范围是 1.9～3.2，Fe2+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全 的 pH 范围是 7.0～9.0，Cu2+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的 pH 范围是 4.7～6.7。当 pH 为 3.2 时 Fe3+完全沉淀，此时 Cu2+不会沉淀，要使 Fe2+完全沉淀需要使溶液的 pH 为 9.0，此时 Cu2+已经完全沉淀。因此，若要除去 CuCl2 溶液中的 Fe3+、Fe2+，需要将 Fe2+全部转化为 Fe3+， 采取的措施是向溶液中同入过量的氯气；为了不引入其它杂质，可以向溶液中加入 CuO 调节 溶液的 pH 范围在 3.2～4.7 之间，此时 Fe3+完全沉淀；最后过滤，即可得到纯净的氯化铜溶液。 实验步骤见答案。 （4）不锈钢在某些盐溶液中比在酸溶液中腐蚀明显，说明这些盐溶液中的金属阳离子的 氧化性比 H+的氧化性强，即这些金属在金属活动性顺序位于氢的后面。要设计实验验证劣质 不锈钢易被腐蚀，需要有容易与铁反应的盐，根据提供的药品可知这种盐是硫酸铜，制取硫 酸铜的最佳方案是用氧化铜与稀硫酸反应制取，这种方法比浓硫酸与铜反应节省硫酸，并且 不产生污染环境的 SO2 。实验步骤是：①用适量水将浓硫酸稀释制取稀硫酸，②用氧化铜与 稀硫酸反应制取硫酸铜，③将不锈钢加入硫酸铜溶液中观察现象。有关化学方程式和实验现 象见答案。 30.．（14 分）（08 年宁夏理综·26） 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：（14 分） （1）①铁屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氢氧化钠 ⑤氢氧化钠 （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：首先用过量铁屑将 H+、Fe3+、Cu2+、Au3+等离子还原成 H2、Fe2+、Cu、Au，发生 4 个反 应，E 中应为 Fe2+，因为后面生成铁红，故⑤为碱液氢氧化钠，试剂②是将过量铁 屑溶解，试剂③是将 Cu、Au 分离应为稀硝酸，从 C 中的 Cu2+到氧化铜，也应为碱 液氢氧化钠。 31.．（15 分）（08 年宁夏理综·27） 为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下 数据为多次平行实验测定结果的平均值）： 方案一：将 a g 铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为 580　mL（标准状 况）； 方案二：将 g 铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用 0.02000 mol·L-1 的 KMnO4 溶液滴定，达到终点时消耗了 25.00 mL KMnO4 溶液。 请回答下列问题： （1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）： □KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O （2）在滴定实验中不能选择　　　　　　　式滴定管，理由是　　　　　　　　　； （3）根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为　　　　　　和 　　　　　　；（铁的相对原子质量以 55.9 计） （4）若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断 和分析。 ①方案一　　　　　（填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是　　　　　　　； ②方案二　　　　　（填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是　　　　　　　。 答案：（15 分） （1）2 10 8 5 2 1 8 （2）碱 KMnO4 是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管 （3） （4） ①不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果 偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如 果上述情况均不存在，则结果准确 ②不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在 酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁 的氧化物，生成的 Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情 况均不存在，则结果准确 注：本小题属于开放性试题，若考生回答“准确”或“不准确”且理由合理，可酌性给 分。例如：考生回答 10 a a 4 5.1 a 4 5.1 方案一准确，因为铁片中不存在能与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，也不存在铁 的氧化物 方案一不准确，如果铁片中存在与稀硫酸反应生成氢气的其他金属，会导致结果偏高； 如果存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低 方案二准确，铁片溶于稀硫酸后，除 Fe2+外，其他可能存在的金属离子在酸性溶液中均不 能被高锰酸钾氧化，也不存在氧化铁 方案二不准确，如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸 性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物， 千百万的 Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低 解析：（1）Mn：＋7→＋2，改变数为 5，Fe：＋2→＋3，改变数为 2，根据化合价升降的总 数相等，所以在 Fe2(SO4)3 前配 5，MnSO4 强配 2，然后在根据方程式两边的原子个 数相等配平其它元素的原子。配平后的化学方程式为：2KMnO4＋10FeSO4＋ 8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O。 (2）不能选用碱式滴定管，因为碱式滴定管的下端有一段橡皮管，以被酸性的 kmno4 氧化而被腐蚀。 (3）由电子守恒得：方法一：m(Fe) 55.9 ×2＝ 0.58L 22.4L·mol - 1×2，m(Fe)＝1.45g，Fe 的质量分 数为：1.45 a ×100％。方法二：m(Fe) 55.9 ×1＝0.02000mol·L-1×0.025L×5，m(Fe)＝0.140g， 0.140×100％＝1.4 a ×100％。 (4）①不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致 结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导 致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确。 ②不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子 在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应 而溶解的铁的氧化物，生成的 Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致 结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确 32.．（12 分）（08 年广东化学·21） 某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究： 将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加 KSCN 溶液后出现红色。一位同 学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3 的结论。 （1）请指出该结论是否合理并说明理由 　　　。 （2）请完成对铁元素价态的探究： 限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3 mol · L-1H2SO4 、 3 ％ H2O2 、 6 mol · L-1HNO3 、 0.01 mol · L-1KmnO4 、 NaOH 稀 溶 液 、 0.1 mol·L-1Kl、20％ KSCN、蒸馏水。 ①提出合理假设 假设 1： ； 假设 2： ； 假设 3： 。 ②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答） ③实验过程 根据②的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象 与结论。 实验操作 预期现象与结论 步骤 1： 步骤 2： 步骤 3： …… 答案：（12 分）（1）该结论不正确。稀 HNO3 有强氧化性，若该铁的价态为+2 价，则被 氧化为+3 价同样可使 KSCN 溶液变血红色。 （2）① 假设 1：催化剂中铁元素的价态为+3 价。 假设 2：催化剂中铁元素的价态为+2 价。 假设 3：催化剂中铁元素的价态既有+3 价也有+2 价。 ③ 33.．（11 分）（08 年广东化学·22） 铜在自然界存在于多种矿石中，如： 矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石 主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2 请回答下列问题： （1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是　　　　　。 （2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应： 2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是　　　　　。 （3）SO2 尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是　　　　　；处理该尾气可得到 有价值的化学品，写出其中 1 种酸和 1 种盐的名称　　　　　。 （4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量 Fe、Ag、Au 等金属杂质，需进一步采用电解法精 制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：　　　　　。 （5）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）。 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铜绿的主成分是碱酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 Ⅰ对；Ⅱ对；有 B 铜表易形成致密的氧化膜 铜容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ对；有 C 铁比铜活泼 例在铜板上的铁钉在潮湿空气 中不易生锈 Ⅰ对；Ⅱ对；有 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为 白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消 毒剂 Ⅰ错；Ⅱ对；无 高温 实验操作 预期现象与结论 步 骤 1 ： 用 滴 管 量 取 一 定 量 的 3 mol·L-1H2SO4 于试管中，加热煮沸数分钟以 除去其中溶解的氧 步骤 2：用钥匙取少许样品于试管中，用滴管 加入步骤 1 中的稀硫酸，并加热，充分反应 后得到 A 溶液 固体溶解，溶液颜色有变化 步骤 3：取少量步骤 2 中的 A 溶液于试管中， 滴加 1～2 滴 KSCN 溶液，振荡 （1）若溶液不变红色，则假设 2 成立 （2）若溶液变红色，则假设 1 或假设 3 成立 步骤 4：另取少量步骤 2 中的 A 溶液于试管 中，滴加 1～2 滴 0.01 mol·L-1KMnO4 溶液， 振荡试管 结合步骤 3 中的（2）： （1）溶液呈紫红色，则假设 1 成立 （2）若溶液紫红色褪去，则假设 3 成立 答案：（11 分）（1）Cu2S （2）Cu2O，Cu2S （3）形成酸雨，会对植物和建筑物 造成严重损害 硫酸 硫酸铵 电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸 铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu 失去电子，使 Cu 单质变为 Cu2＋进入溶液中 Cu－2e－ === Cu2 ＋；阴极上发生还原反应，Cu2＋得到电子在阴极上析出 Cu 单质，Cu2＋+2e－ === Cu，从而达到 精制 Cu 的目的 （5）A D 解析： (1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是 Cu2S 解释：CuFeS2：34.8% ；Cu5FeS4：63.5% ；Cu2S：80% ；CuCO3·Cu（OH）2：57.6% (2) 反应的氧化剂是 Cu2O，Cu2S 解释：Cu2O，Cu2S 的 Cu 由+1 被还原为 0 价，作氧化剂；Cu2S 的 S 有-2 价被氧化为+4 价，作 还原剂。 (3) SO2 尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨。处理该尾气可得到有价 值的化学品，写出其中 1 种酸和 1 种盐的名称硫酸，硫酸铵。 解释：处理 SO2 尾气一般为循环制备硫酸，和用 Ca（OH）2 或氨水吸收，可得到 CaSO4 和 （NH4）2SO4 等有价值的化学品。 (4) 简述粗铜电解得到精铜的原理：电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸 铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu 失去电子，使 Cu 单质变为 Cu2+进入溶液中 Cu- e- == Cu2+；阴极上发生还原反应，Cu2+得到电子在阴极上析出 Cu 单质，Cu2++ e- == Cu，从而达 到精制 Cu 的目的。 (5) A.D 解释：稀盐酸可以同 Cu（OH）2 与 CuCO3 反应，而且稀盐酸不能于 Cu 反应。所以稀盐酸可以 除铜器表面的铜绿（CuCO3·Cu（OH）2），A 正确。 铜表面不能形成致密氧化膜；铜和浓硫酸在常温下是反应的，生成硫酸铜、SO2 和水，反应很 慢，反应过程中放热，随着反应的进行，速率会越来越快的，所以不能用铜制容器装浓硫酸， B 错误。 因为 Fe 比 Cu 活泼，所以 Fe-Cu 形成的原电池中，Fe 作负极，更容易被氧化生绣，C 错误。 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，只有旧键的断裂，没有新键的形成（CuSO4·5H2O 中，H2O 与 Cu2+有配位键），故不属于化学变化，只有物理变化；CuSO4 可用作消毒剂，但与 前者没有因果关系，D 正确。 综上所述，答案选 AD。 34.．（10 分）（08 年海南化学·16）现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁 （Mg3N2）。已知实验中可能会发生下列反应： ①2Mg+O2 2MgO；②3Mg+N2 Mg3N2；③2Mg+CO2 2MgO+C； ④Mg+H2O MgO+H2↑；⑤Mg3N2 +6H2O =3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 可供选择的装置和药品如下图所示（镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是 完全的，整套装置的末端与干燥管相连）。 回答下列问题； （1）在设计实验方案时，除装置 A、E 外，还应选择的装置（填字母代号）及其目的分 别 。 （2）连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从 5 升的 储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是（填字母代号） 。 （3）通气后，如果同时点燃 A、F 装置的酒精灯，对实验结果有何影响? ， 原因是 。 （4）请设计一个实验，验证产物是氮化镁： 。 答案：（10 分）（1）B 目的是除去空气中的水蒸气，避免反应④发生；D 目的是除 去空气中的 CO2，避免反应③发生；F 目的是除去空气中的 O2，避免反应①发生。 △ △ △ △ （2）j→h→g→d→c→k→l（或 l→k）→a→b（或 b→a） （3）制得的氮化镁将不纯 因为 A 装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、 CO2、水蒸气等与镁反应 （4）将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果 能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁 解析：本实验的目的是：在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)，而在实 验中，氧气、二氧化碳和水都能与镁反应，所以在把氮气通入 A 之前要除去空气中 的氧气、二氧化碳和水蒸气，除去氧气要用装置 F，除去二氧化碳要用装置 D，除去 水蒸气要用装置 B，并且除去的由前到后的顺序为：二氧化碳—水蒸气（从装置 D 中 会带出水蒸气）—氧气。 35.．（08 年山东理综·28）（14 分）黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一， 还可以制备硫及铁的化合物。 （1）冶炼铜的反应为 8CuFeS2＋21O2 8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2 若 CuFeS2 中 Fe 的化合价为+2，反应中被还原的元素是 （填元素符号）。 （2）上述冶炼过程中产生大量 SO2。下列处理方案合理的是 （填代号）。 a．高空排放 b．用于制备硫酸 c．用纯碱溶液吸收制 Na2SO3 d．用浓硫酸吸收 （3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将 I－氧化为 I2： S2O82－＋2I－=2SO42－＋I2 通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示 Fe3＋对上述反 应的催化过程。 、 （不必配平）。 （4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含 Fe2O3、FeO、SiO2、AI2O3）可制备 Fe2O3。方法 为 ①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。 ②滤液先氧化，再加入过量 NaOH 溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。 据以上信息回答下列问题： a．除去 Al3＋的离子方程式是 。 高温 b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有 FeO。 提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN 溶液 KMnO4 溶液 NaOH 溶液 碘水 所选试剂为 。证明炉渣中含有的实验现象为 。 答案： （1）Cu、O （2）b、c （3）2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2 S2O82－＋2Fe2＋=2SO42－＋2Fe3＋（离子方程式不配平不扣 分） （4）a：稀硫酸、KMnO4 溶液 b：稀硫酸浸取炉渣所得溶液能使 KMnO4 溶液褪色 解析：(1)若 CuFeS2 中 Fe 的化合价为+2,则 Cu 化合价为+2,S 化合价为-2，分析化学方程式 两边元素化合价的变化可知，化合价降低的元素被还原，有 Cu 和 O 元素。关于 SO2 的吸收问 题，一是不能高空排放，因为这样做，没有从根本上解决污染问题；二是不能用浓硫酸吸收， 因 SO2 难溶于浓硫酸。只有变废为宝，才能符合“绿色化学”的概念，答案选 b、c. （2）此题要从催化剂的本质出发，作为催化剂的物质要参与有关反应，但后来的反应 必须又生成了催化剂。本题要求写出表示 Fe3+作催化剂的反应，因此，首先 Fe3+要参与反应， 即有反应 2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2，生成的 Fe2+又被 S2032-氧化生成了 Fe3+。此题若要求写出 Fe2+对上 述反应的作催化剂的话，就应写成如下方程式：S2082-+Fe2+=2SO42-+2Fe3+，2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2， 虽是二个相同反应方程式，由于二者的前后顺序的颠倒，却产生了本质的区别。 （3）此题考查是混合物的分离与提纯及常见离子的鉴别。因 Al2O3 溶于酸后生成了 Al3+， Al3+又能与过量 NaOH 的反应生成可溶性的钠盐（NaAlO2），然后将溶液中的难溶物 F e ( O H ) 3 沉 淀 过 滤 出 来 ， 将 沉 淀 洗 涤 、 干 燥 、 煅 烧 得 Fe2O3 。 故 除 去 Al3+ 的 离 子 方 程 式 是 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。要证明炉渣中含有 FeO 的方法，最好利用 Fe2+的还原性，先将混合物 溶于过量的稀硫酸中（FeO→Fe2+），然后滴入 KMn04 溶液，观察其溶液是否褪色。注意所用酸 不能是硝酸或盐酸，因硝酸会将 Fe2+氧化成 Fe3+；盐酸会还原 KMn04 溶液而使之褪色，干扰了 Fe2+的检验。 36.．（8 分）（08 年江苏化学·16）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的 M、E 用所 对应的元素符号表示）： （1）写出 M 溶于稀 H2SO4 和 H2O2 混合液的化学方程式： 。 （2）某同学取 X 的溶液，酸化后加入 KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相 关的离子方程式： 、 。 （3）写出 Cl2 将 Z 氧化为 K2EO4 的化学方程式： 。 （4）由 E 制备的 E(C5H5)2 的结构如右图，其中氢原子的化学环境完全相同。 但早期人们却错误地认为它的结构为： 。核磁共振法能够 区分这两种结构。在核磁共振氢谱中，正确的结构有 种峰，错误 的结构有 种峰。 答案：（8 分）（1）Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O （2）4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O 2Fe3+ + 2I— == 2Fe2+ + I2 （3）10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 == 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O （4）1 3 解析：M 为红色金属且生成蓝色溶液，H2SO 4 提供酸性环境，H2O2 做氧化剂，反应的化学 方程式：Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O，E 为金属铁，原因是 Y 遇到硫氰化钾呈红色，X 为铁置换铜后生成了 Fe2+，H2SO 4 提供酸性环境，H2O2 做氧化剂，反应的化学方程式：4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O ，Cl2 将 Z 氧化为 K2EO4 的化学方程式：10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 == 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O，错误的结构为： 中有 几 部份为环五二烯，有三种等效氢原子，而正确的结构中为大 π 键，只有 一 种等效氢原子。 37.．（09 年福建理综·24）（13 分） 从铝土矿（主要成分是 Al2O3，含 SiO2、Fe2O3、MgO 等杂质）中提取两种工艺品的流程如下： M ºì É«½ðÊô H2SO4 H2O2 MSO4 À¶É«ÈÜÒº E ½ðÊô M X H2SO4 H2O2 Y KSCN ºì É«ÈÜÒº Z KOH KOH Cl2 K2EO4 E E E E 请回答下列问题： （1）流程甲加入盐酸后生成 Al3＋的方程式为 。 （2）流程乙加入烧碱后生成 SiO32－的离子方程式为 。 （3）验证滤液 B 含 Fe3＋，可取少量滤液并加入 （填试剂名称）。 （4）滤液 E、K 中溶质的主要成份是 （填化学式），写出该溶液的一种用途 。 （5）已知 298K 时，Mg(OH)2 的容度积常数 Ksp=5.6×10-12，取适量的滤液 B，加入一定量的烧 碱达到沉淀溶液平衡，测得 pH=13.00，则此温度下残留在溶液中的 c(Mg2＋) = 。 答案：（1）Al2O3＋6H＋ 2Al3＋＋3H2O （2）SiO2＋2OH－ SiO －＋H2O （3）硫氰化钾（或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案：） （4）NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等合理答案： （5）5.6×10-10mol/L 解析：本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。（1）与 HCl 反应生成 Al3＋，应为铝土矿中 Al2O3。（2）SiO2 可以溶于 NaOH 中生成 Na2SiO3。（3）检验 Fe3＋的特征反应很多，如与 KSCN 显血红色，与苯酚显紫色，与 OH－显红褐色沉淀等。（4）生成 E、K 时，CO2 均是过量的，故 应生成 NaHCO3。（5）Ksp= c(Mg2＋)·c2(OH-)，c(Mg2＋)=5.6×10-12/(0.1)2=5.6×10-10。 38.．（09 年宁夏理综·26）（14 分）碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O，测定碱式 碳酸铜组成的方法有多种。 （1）现采用氢气还原法，请回答如下问题： ①写出 xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O 与氢气反应的化学方程式 ； ②试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母 编号）： (a）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（l） ③称取 23.9g 某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到 12.7g 残留物，生成 4.4g 二氧化碳和 7.2g 水。该样品的结晶水质量为 g，化学式为 ； (2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为 是否可行？请说明理由。 。 答案：（1）①xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H 2 (x+y)Cu+ xCO2+(x+2y+z)H2O ②a→k，j→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)→l ③1.8 CuCO3·Cu(OH) 2·H2O （2）可行 根据反应 xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O (x+y)CuO+ xCO2↑+(y+z)H2O↑，依据碱 式碳酸铜、CuO、CO2 和 H2O 质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成。 解析：（1）本题的碱式碳酸铜与氢气反应看似一个很难的信息，其实细心一点只要把它 理解为 CuCO3 和 Cu(OH)2 受热分解后产物 CuO 再与氢气反应，第①问题便可以解决；对于②要 能分析出测定反应后 CO2 和 H2O 质量，因此对于氢气发生器后仪器的选择是除氯化氢和水蒸 气，防止对后续测定影响就可以了，因为测定 H2O 和 CO2 分别用浓硫酸和碱石灰是固定的。 （ 2 ） 其 实 在 分 析 （ 1 ） ① 方 程 式 书 写 时 便 得 到 了 碱 式 碳 酸 铜 热 分 解 方 程 式 ： xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O (x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑，稍加分析可知，依据碱式碳酸铜、 CuO、CO2 和 H2O 质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成。 【点评】又是仪器组装问题，在上世纪九十年代初期很为流行，2007 年的全国 I 卷和 2008 年海南卷也再次出现，因此可以说这是高考题若干年轮回的一种体现。 39.．（09 年宁夏理综·27）（15 分）下图表示有关物质（均由短周期元素形成）之间的转化关 系，其中 A 为常见的金属单质，B 为非金属单质（一般是黑色粉末），C 是常见的无色无味 液体，D 是淡黄色的固体化合物。（反应条件图中已省略。） △ △ △ （1）A、B、C、D 代表的物质分别为 、 、 、 (填化学式）； （2）反应①中的 C、D 均过量，该反应的化学方程式是 ； （3）反应②中，若 B 与 F 物质的量之比为 4∶3，G、H 分别是 、 (填化学式）； （4）反应③产物中 K 的化学式为 ； （5）反应④的离子方程式为 。 答案：（1）Al C Na2O2 （2）2H2O +Na2O2 =4NaOH+O2↑ 2Al+ 2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ （3）CO2 CO （4）Na2CO3 （5）2AlO2—+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32— 解析：D 是淡黄色的固体化合物是本题的突破口，根据中学化学知识基本锁定 Na2O2，能 与水和 CO2 反应，但是题目另一信息 C 是常见的无色无味液体说明 C 是水，则 G 为 CO2；再依 据 K 能溶于水，说明 K 为 Na2CO3 ，F 为 O2； 题给信息黑色单质 B 与氧气（F）反应得到 G （CO2），说明 B 为 C（碳）；依据 F（O2）与 E 反应生成 C(水)可知 E 为氢气，再根据金属 A 与 碱性溶液反应产生氢气，可得到 A 为 Al. 【点评】本题框图复杂，纵横交错，难度较大，但是若找到 Na2O2 这个突破口，本题也就 迎刃而解了。 40.．（09 年山东理综·30）（16 分）孔雀石主要含 Cu2(OH)2CO3，还含少量 Fe、S1 的化合物，实 验室以孔雀石为原料制备 CuSO4·5H2O 及 CaCO3，步骤如下： 请回答下列问题： （1）溶液 A 的金属离子有 Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂① 为 （填代号），检验溶液 A 中 Fe3+的最试剂为 （填代号）。 a．KMnO4 b．(NH4) 2S c．H2O2 d．KSCN （2）由溶液 C 获得 CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发， 。过滤等操作。除烧杯、漏 斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是 。 （3）制备 CaCO3 时，应向 CaCl2 溶液中选通入（或先加入） （填化学式）。若实验 过程中有氨气逸出、应选用下列 装置回收（填代号）。 （4）欲测定溶液 A 中 Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应 ， 直到 。用 KMnO4 标准溶液滴定时应选用 滴定管（填“酸式”或“碱式”）。 答案：（1）c d （2）冷却结晶 引流 （3）NH3·H2O b （4）注视凹页面的最低处与刻度线 凹页面的最低处与刻度线相平 酸式 解析：（1）为使 Fe2+、Fe3+一块沉淀，要加氧化剂将 Fe2+氧化而又不引入新杂质，选 H2O2； 检验 Fe3+ 选择 SCN- （2）从溶液中要析出晶体，采用冷却结晶法；过滤时要用到玻璃棒引流。 （3）CaCl2 溶液不能与 CO2 反应，加入碱能反应，但又不能引入杂质，应通入 NH3（或先加入 NH3·H2O）；氨气极易溶于水，要注意防倒吸，a 装置广口瓶内的进气管长，容易倒吸，c 装置 中的倒置漏斗、d 中的多空球泡可以防倒吸。 【考点分析】考查化学实验的基本操作、物质的提纯与鉴别、实验室安全等 41.．（09 年山东理综·31）（8 分）（化学－化学与技术） 金属铝的生产是以 Al2O，为原料，在熔融状态下进行电解：2Al2O3 4Al+3O2↑ 请回答下列问题： （1）冰晶石（Na3AIF6）的作用是 。 （2）电解生成的金属铝是在熔融液的 （填“上层”或“下层”）。 （3）阴极和阳极均由 材料做成；电解时不断消耗的电极是 （填“阳极”或“阴 极”）。 （4）铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思 想的是将回收铝做成 （填代号）。 a．冰晶石 b．氧化铝 c．铝锭 d．硫酸铝 答案：（1）降低 Al2O3 的熔化温度 （2）下层（3）碳素（或石墨） 阳极（4）c 解析：Al2O3 的熔点很高，熔化得需要较多能量，加入助熔剂就可节约能量，降低熔化温度 （2）由于冰晶石（Na3AlF6）与氧化铝熔融物密度比铝的小，所以铝在熔融液的下层。 （3）电解时阳极的碳棒被生成的氧气氧化。 （4）电解产生的铝要尽量以单质形式存在，所以将回收铝做成铝锭最好。 【考点分析】考查化学与生活、化学与技术、电解铝的有关问题 通电，Na 3AlF6 750℃～970℃