16.研究發(fā)現(xiàn),硝酸越稀,還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低。某同學(xué)取適量的鐵鋁合金與足量很稀的硝酸充分反應(yīng),沒有氣體放出。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中,逐滴加入4 mol/L NaOH溶液,所加NaOH溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是 ( )
A.OC段離子反應(yīng)方程式為H++OH-===H2O
B.溶液中n(NH4+)=0.012 mol
C.溶液中結(jié)合OH-能力最強的離子是H+,最弱的離子是Al3+
D.欲測定F點沉淀的質(zhì)量,實驗步驟是:過濾、洗滌、干燥、稱量
【答案】C
考點:考查本題以圖像的形式考查了金屬與硝酸反應(yīng)、反應(yīng)的先后順序、混合物中含量的計算的知識
第II卷(共52分)
二、非選擇題(4小題,共52分)
17.(11分)鋁是一種重要的金屬,在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途,下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程:
已知:①鋁土礦的主要成分是Al2O3,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì);
②除硅的方法:溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng),能生成硅鋁酸鹽沉淀,化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH。
回答下列問題:
(1)Al元素在元素周期表中的位置為 ;電解制取Al的化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物總能量 生成物總能量(填“大于”、“等于”或“小于”);二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為 。
(2)寫出向Al2O3與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 _____。
(3)濾渣A的主要成分為__________________________。
(4)在工藝流程第三步中,通入過量二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)方程式是_______________________。
(5)實驗時取鋁土礦ag,經(jīng)過上述工藝流程最后得到bgAl,則鋁土礦中的Al2O3質(zhì)量分數(shù)為 。
A.=102b/54a B.>102b/54a C.<102b/54a D.均有可能
【答案】
(1)第三周期 ⅢA族 (1分) 小于 (1分) O=C=O(1分)
(2)Al2O3 +2OH-=2AlO2-+H2O (2分) (3)Fe2O3 Na2Al2Si2O8(2分)
(4)NaAlO2 +CO2 +2H2O = Al(OH)3 ↓+NaHCO3 (2分) (5)B(2分)
應(yīng)方程式為NaAlO2 +CO2 +2H2O = Al(OH)3 ↓+NaHCO3。
(5)根據(jù)鋁原子守恒,2Al—Al2O3 ,經(jīng)過上述工藝流程最后得到bgAl,則Al2O3 的質(zhì)量為102b/54,Al2O3 的質(zhì)量分數(shù)為102b/54a,實際上,在工藝流程中,由于2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH反應(yīng)的存在,鋁元素會損失,所以鋁土礦中的Al2O3質(zhì)量分數(shù)大于102b/54ª,選B。
考點:考查由鋁土礦中制備鋁的工藝流程,鋁及其化合物的性質(zhì)。
18.(12分)A、B、C、D、E是中學(xué)常見的幾種化合物,相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系如下圖所示:
已知:X、Y是生活中常見的金屬單質(zhì),A、B都是氧化物且A是紅棕色粉末。 回答下列問題: (1)單質(zhì)X與A反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________; (2)若試劑1和試劑2均是強電解質(zhì)。
①若試劑1和試劑2的酸堿性相同,則C溶液顯 (填“酸性”、“堿性”或“中性”);
②若試劑1和試劑2的酸堿性不同,試劑1和B的離子方程式是 。
(3)若試劑2是稀硝酸。
①Y單質(zhì)與稀硝酸反應(yīng)生成E時,Y單質(zhì)必須過量,寫出該反應(yīng)的離子方程式 。如果稀硝酸過量,可以選擇試劑 進行驗證。
②D的陽離子能夠與強堿、氯氣反應(yīng),生成一種高效的凈水劑YO42-,寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式 。
【答案】(12分,每空2分)(1)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe (2)①酸性 ②Al2O3+2OH-=AlO2-+H2O
(3)①3Fe +8H++2NO3-=3Fe2++3NO↑+4H2O;KSCN溶液
②Fe 2++2OH-+Cl2=FeO42-+Cl-+H2O
(1)根據(jù)以上分析,單質(zhì)X與A反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。
(2)若試劑1和試劑2均是強電解質(zhì)。
①若試劑1和試劑2的酸堿性相同,因此均是鹽酸,則C氯化鋁,鋁離子水解溶液顯酸性;
②若試劑1和試劑2的酸堿性不同,則分別是氫氧化鈉和稀硫酸,試劑1和B反應(yīng)的離子方程式是Al2O3+2OH-=AlO2-+H2O。
(3)若試劑2是稀硝酸。
①Y單質(zhì)與稀硝酸反應(yīng)生成E時,Y單質(zhì)必須過量,則該反應(yīng)的離子方程式為3Fe +8H++2NO3-=3Fe2++3NO↑+4H2O;如果稀硝酸過量,則生成硝酸鐵,所以可以選擇試劑KSCN溶液進行驗證。
②D的陽離子能夠與強堿、氯氣反應(yīng),生成一種高效的凈水劑YO42-,該反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2OH-+Cl2=FeO42-+Cl-+H2O。
考點:考查無機框圖題推斷
19.(14分)鐵的化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用廣泛。
(1)高鐵酸鉀(K2FeO4)具有強氧化性,是一種新型高效水處理劑,它在水處理過程中(鐵元素被還原為+3 價)的兩個作用是____________、_____________。
(2)氧化鐵是重要工業(yè)顏料,用廢鐵屑制備它的流程如下圖。請回答下列問題:
①操作Ⅰ、Ⅱ的名稱分別是____________、______________;
②操作I所得濾液中若加入堿性較強的(NH4)2CO3 溶液,還會產(chǎn)生 Fe(OH)2,可能的原因是: ,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (填數(shù)值)!疽阎篕sp(FeCO3) = 3.2×10-11,Ksp(Fe(OH)2) = 8.0×10-16】
③寫出在空氣中煅燒FeCO3獲得氧化鐵產(chǎn)品的化學(xué)方程式_____________________;
④煅燒如果不充分,產(chǎn)品中將有Fe2+ 存在,檢驗產(chǎn)品中有無Fe2+的實驗操作是_______。
(3)含 Cr2O72-的酸性廢水可加入FeSO4 將其轉(zhuǎn)化為無毒的Cr3+,反應(yīng)的離子方程式為 。
【答案】(1)殺菌消毒、吸附水中的雜質(zhì) (2)①過濾、洗滌 ②4.0×104 ③4FeCO3+O2Fe2O3+4CO2
④取少量產(chǎn)品于試管中,加硫酸溶解,再加入幾滴高錳酸鉀溶液,觀察溶液是否褪色
(3)Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
考點:考查無機物制備工藝流程圖的分析與應(yīng)用
20.(15分)已知氯化亞鐵的熔點674℃、沸點1023℃;三氯化鐵在300℃以上易升華,易溶于水并且有強烈的吸水性。在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生多種反應(yīng),反應(yīng)之一為: 12FeCl2 +3O22Fe2O3 +8FeCl3。某研究小組選用以下裝置(夾持裝置省略,裝置可重復(fù)選用)進行反應(yīng)的探究。回答下列問題:
(1)裝置的合理連接順序為A、 、D,其中E裝置U形管左邊設(shè)計為粗導(dǎo)管的目的是 。
(2)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)反應(yīng)過程發(fā)現(xiàn),裝置B中除生成紅棕色固體外,還觀察到黃綠色氣體,生成該氣體的化學(xué)方程式為 。
(4)待B中充分反應(yīng)后,停止加熱后,還需持續(xù)通氧氣至 。
(5)設(shè)計實驗:
①利用E裝置U形管里的固體驗證Fe(OH)3是弱堿: 。
②測定裝置B的殘留固體中鐵元素的質(zhì)量分數(shù): 。
【答案】(1)CBEC(2分,少一個C扣1分,少兩個C扣2分,其它錯誤均不給分);防止FeCl3冷凝在導(dǎo)管中,堵塞導(dǎo)管(2分,答到“防堵塞”即可得分)。
(2)2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2↑(2分,配平錯扣1分,反應(yīng)物或生成物書寫錯誤給0分,漏寫↑不扣分;)。
(3)4FeCl2 +3O2 2Fe2O3 +4Cl2(2分,配平錯扣1分,反應(yīng)物或生成物書寫錯誤給0分,反應(yīng)條件不作為采分點)。
(4)硬質(zhì)玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失(2分,答到其中任意一點都得2分)。
(5)①取少量固體加水溶解(1分),用pH試紙(或pH計)測得溶液顯酸性(1分),即證(共2分,少一點扣1分,其他合理答案也給分)。
②稱取一定質(zhì)量B中的殘留固體,加入足量的鹽酸(或硫酸等)溶解(1分),加足量的H2O2氧化后(不答也可)再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀(1分),過濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量(1分),計算。(共3分,其他合理答案也給分)
考點:實驗方案設(shè)計與評價。