时间:2017-11-05 20:42:10
1、实验题 （16分）铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活应用广泛，请根据下列实验回答问题：
（1）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）。 X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是?；X与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式?，检验该盐溶液中含有的阳离子的试剂为________________
（2）某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四种离子，向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是________
A．Mg2+? B．Fe2+?C．Al3+?D．Cu2+
（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是?，操作Ⅱ的名称是?；
操作操作Ⅱ的方法为_____________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
②Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）?；
③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式：Fe2+ + HCO3－? FeCO3↓+ ??+ H2O
（4）有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定（5Fe2++MnO4-+8H+===
5Fe3++Mn2++4H2O）
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除
天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需?。
②该实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是?。
a．稀硝酸? b．稀盐酸? c．稀硫酸? d．浓硝酸
③某同学设计的下列滴定方式，最合理的是?（夹持部分略去）（填字母序号）
参考答案：（1）Fe2+? Fe3+? H+；Fe（NO3）3?KSCN溶液
（2）BC?；
（3）①过滤，洗涤；在漏斗中加入适量蒸馏水,没过沉淀, 让蒸馏水自然流下,重复数次.
② CO32－ + H2O 
?HCO3－ + OH－
③? Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2 ↑ + H2O；
（4）①250mL容量瓶?②c?③b
本题解析：（1）磁性的固体Y应该是四氧化三铁，所以与足量盐酸反应后，溶液中的阳离子分别是Fe2＋、Fe3＋、H＋。
由于硝酸足量，故金属铁元素一定以Fe（NO3）3的形式存在
一般用KSCN溶液来检验Fe3＋的存在
（2）氢氧化钠是过量的，因此得不到氢氧化铝沉淀。又因为氢氧化亚铁极易被氧化生成氢氧化铁，所以滤渣应该是氢氧化铁、氢氧化镁和氢氧化铜。滤渣灼烧后生成氧化铁、氧化镁和氧化铜，与足量盐酸反应生成氯化铁、氯化镁和氯化铜，因此所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Fe2＋、Al3＋，即答案选BC。
（3）①滤渣从溶液中分离出的方法是过滤，即操作I的名称是过滤。碳酸亚铁沉淀在烘干、煅烧之前必须进行洗涤，所以操作Ⅱ的名称是洗涤。
②Na2CO3溶液由于水解呈碱性：CO32－ + H2O ?HCO3－ + OH－，在碱性条件下油脂可水解为可溶性物质
③滤液中FeSO4与加入的NH4HCO3反应生成了FeCO3沉淀，为保证电荷守恒及元素守恒，产物中必须还有CO2及水生成：Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2 ↑ + H2O
（4）①由于是配制250ml溶液，所以还需要250 mL容量瓶。
②由于高锰酸钾溶液具有强氧化性，盐酸在常温下即可被其氧化，故一般用稀硫酸酸化，所以答案选c(硝酸不论稀、浓均具有强氧化性，一般不作为酸化溶液)
③由于待测溶液水解呈酸性，不能用碱式滴定管盛放，排除c；高锰酸钾溶液具有强氧化性，不能用碱式滴定管盛放，排除a；故选项b符合题意
本题难度：简单
2、填空题 （11分）红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O）是重要的基础化工原料。铬常见价态有+3、+6价。铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr2O4（含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质），实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下：
①中主要反应：4 FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 
?8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
①中副反应有多个如：Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2↑等
请回答下列问题：
（1）FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁，写出它的氧化物形式________________。步骤“①”的反应器材质应选用__________（填“瓷质”、“铁质”或“石英质”）。请再写一个①中的副反应方程式?
（2）“②”中滤渣1的成分是____ 和____，“③”中调pH值是_______ （填“调高”或“调低”），“④”中?滤渣2的成分是H2SiO3、Al（OH）3 。
（3）若步骤2的溶液中加入过量的硫酸生成沉淀，则相关的离子方程式是：__________________________。
（4）上图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线，则操作I是______，操作II
是______（填序号）。
①蒸发浓缩，趁热过滤②降温结晶，过滤
参考答案：
本题解析：略
本题难度：一般
3、实验题 （共6分,每空2分）铜是日常生活中常见的金属。已知铜的原子序数为29。回答问题：
（1）铜是不活泼的金属，不会和稀硫酸反应，但在盛有铜和稀硫酸的试管中加入双氧水以后，能够看到铜溶解。请写出该反应的离子方程式?。（2）如果不加氧化剂实现铜在稀硫酸溶液中的溶解，请设计一个实验装置完成此过程。在方框中画出该装置。
| ? |
（3）写出你所设计装置中的化学反应的方程式?。参考答案：（1）Cu+H2O2+2H+ =Cu2+ +2H2O（2）
通电
（3）Cu+H2SO4 ＝＝ CuSO4 +H2↑
本题解析：略
本题难度：简单
4、选择题 在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及其硫酸盐的信息，用以证明火星上存在或曾经存在过水，以下叙述正确的是
A．Fe2O3与Fe3O4互为同素异形体
B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤 →向滤液中滴加KSCN溶液
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤
D．明矾属硫酸盐，含结晶水，是混合物
参考答案：C
本题解析：
正确答案：C
A．不正确，Fe2O3与Fe3O4不互为同素异形体，它们不是单质。
B．不正确，步骤为：样品→粉碎→加稀盐酸溶解→过滤 →向滤液中滴加KSCN溶液
C．正确，除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤
D．不正确，明矾属硫酸盐，含结晶水，但组成成分只有一种，不是混合物，是纯净物。
本题难度：一般
5、填空题 钢铁工业是国家工业的基础，请回答：钢铁冶炼、腐蚀与防护过程中的有关问题。
（1）工业用热还原法冶炼生铁的主要原料有?，设备的名称是??写出用还原剂CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式
?。
（2）写出钢铁在潮湿空气中发生锈蚀时的正极反应方程式??
生成铁锈（Fe2O3..XH2O）的化学方程式为?.
(3)生铁的用途远远不及钢材广泛，人们把较多的高炉生铁直接冶炼成钢，由生铁直接在纯氧顶吹转炉中转化成钢时，是把有害杂质除掉而保留有益元素，可以概括为??
??。为了防止钢铁制品发生锈蚀，可以在钢铁零件的表面进行电镀铜等措施，电镀铜时的阳极反应为??。
参考答案：（1）铁矿石、焦炭、石灰石?高炉?
Fe2O3+3CO="2" Fe+3CO2?
(2)O2+2H2O+4e-=4OH-? 4 Fe+3O2+2XH2O="2" Fe2O3.XH2O?
(3)降碳、除硫、磷，脱氧，调硅锰? Cu-2e-=Cu2+
本题解析：略
本题难度：一般