題目列表(包括答案和解析)
19.(09上海卷25) 鐵和鋁是兩種重要的金屬,它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)。
(1)在一定溫度下,氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應:
①該反應的平衡常數(shù)表達式為:K=
②該溫度下,在2L盛有粉末的密閉容器中通入CO氣體,10min后,生成了單質(zhì)鐵11.2g。則10min內(nèi)CO的平均反應速率為
(2)請用上述反應中某種氣體的有關物理量來說明該反應已達到平衡狀態(tài):
① ②
(3)某些金屬氧化物粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發(fā)生鋁熱反應。下列反應速率(v)和溫度(T)的關系示意圖中與鋁熱反應最接近的是 。
(4)寫出氫氧化鋁在水中發(fā)生酸式電離的電離方程式:
欲使上述體系中濃度增加,可加入的物質(zhì)是 。
答案:
(1)
(2)①CO或(CO2)的生成速率與消耗速率相等;②CO(或CO2)的質(zhì)量不再改變 (合理即給分)
(3) b
(4) 鹽酸 (合理即給分)
18.(09北京卷26)(15分)
以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略);
I 從廢液中提純并結晶處。
II將溶液與稍過量的溶液混合,得到含的濁液
IV 將濁液過濾,用90°C熱水洗滌沉淀,干燥后得到固體
V煅燒,得到固體
已知:在熱水中分解
(1) I中,加足量的鐵屑出去廢液中的,該反應的離子方程式是
(2) II中,需加一定量硫酸,運用化學平衡原理簡述硫酸的作用
(3) III中,生成的離子方程式是 。若濁液長時間暴露在空氣中,會有部分固體表面變?yōu)榧t褐色,該變化的化學方程式是 。
(4) IV中,通過檢驗來判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗操作是是 。
(5) 已知煅燒的化學方程式是,現(xiàn)煅燒464.0kg的,得到316.8kg產(chǎn)品,若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有,則該產(chǎn)品中的質(zhì)量是 kg(摩爾質(zhì)量/g·;)
答案:
(1)Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
(2)加入硫酸,H+濃度增大,使Fe2+ + 2H2OFe(OH)2 + 2H+的平衡向逆反應方向移動,從而抑制FeSO4的水解
(3)Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2 ↑ + H2O
4FeCO3 + 6H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ↓+ 4CO2
(4)取少量洗滌后的濾液放入試管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則沉淀洗滌干凈
(5)288.0
17.(09廣東化學22)(12分)
某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料,主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中鎂的工藝流程如下:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
PH |
3.2 |
5.2 |
12.4 |
部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見上表,請回答下列問題:
(1)“浸出”步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有 (要求寫出兩條)。
(2)濾渣I的主要成分有 。
(3)從濾渣Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有 。
(4)Mg(ClO3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑,可采用復分解反應制備:
MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如下圖所示:
①將反應物按化學反應方程式計量數(shù)比混合制備Mg(ClO3)2。簡述可制備Mg(ClO3)2的原因: 。
②按①中條件進行制備實驗。在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過程中,常伴有NaCl析出,原因是: 。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是: 。
答案:
(1)升高溫度、攪拌、過濾后再向濾渣中加入硫酸(多次浸取)
(2)Fe(OH)3 Al(OH)3
(3)Na2SO4
(4)①在某一時NaCl最先達到飽和析出;Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度變化最大;NaCl 的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別。
②降溫前溶液中NaCl以達飽和;降低過程中NaCl溶解度會降低 ,會少量析出。重結晶。
解析:
浸出步驟硫酸同固體廢料中主要成份反應,從化學反應速率和化學平衡的影響因素來看,可通過升高溫度提高硫酸鎂的溶解度,或通過攪拌使反應物充分接觸反應,或通過過濾后濾渣多次浸取以提高轉化率。硫酸浸出液經(jīng)過濾,濾液中主要溶質(zhì)是MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,根據(jù)陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH,在調(diào)節(jié)pH至5.5時,F(xiàn)e3+和Al3+已經(jīng)完全沉淀,濾渣I的主要成分是Fe(OH)3 Al(OH)3,此時濾液中陰離子主要是SO42-,加入NaOH后Mg2+完全沉淀,溶質(zhì)主要成分是Na2SO4;反應MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl類似于侯德榜制堿法生成NaHCO3的原理,因為NaCl溶解度小而從溶液中析出,使反應向生成Mg(ClO3)2的方向進行;同樣是依據(jù)①的原理,在降溫的過程中,Mg(ClO3)2的溶解度不斷減小,從溶液中析出,在生成Mg(ClO3)2的過程中NaCl也不斷生成,但因溶解度沒有增加,所以也伴隨Mg(ClO3)2析出;相同溫度時氯化鈉的溶解度最小,因此在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過程中一定會析出氯化鈉。由于氯酸鎂和氯化鈉均溶于水,溶于水的可溶性物質(zhì)一般用結晶和重結晶的方法分離。
16.(09廣東化學21)(12分)
三草酸合鐵酸鉀晶體K3 [Fe(C2O4 )3]·3H2O可用于攝影和藍色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗和探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程。
限選試劑:濃硫酸、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1鹽酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2 、0.1mol·L-1KI、0.1 mol·L-1CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。
(1)將氣體產(chǎn)物依次通過澄清石灰水(A)、濃硫酸、灼熱氧化銅(B)、澄清石灰水(C),觀察到A、C中澄清石灰水都變渾濁,B中有紅色固體生成,則氣體產(chǎn)物是 。
(2)該小組同學查閱資料后推知,固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以三價形式存在,而鹽只有K2CO3。驗證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是 ,現(xiàn)象是 。
(3)固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。
、偬岢龊侠砑僭O
假設1: ; 假設2: ;假設3: 。
②設計實驗方案證明你的假設(不要在答題卡上作答)
③實驗過程
根據(jù)②中方案進行實驗。在答題卡上按下表的格式寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象與結論。
實驗步驟 |
預期現(xiàn)象與結論 |
步驟1: |
|
步驟2: |
|
步驟3: |
|
…… |
|
答案:
(1)CO2、CO
(2)焰色反應 透過藍色鈷玻璃,觀察到紫色的火焰
(3)①FeO FeO、Fe Fe
實驗步驟 |
預期現(xiàn)象與結論 |
步驟1:取適量固體產(chǎn)物與試管中,加入足量蒸餾水,充分振蕩使碳酸鉀完全溶解。分離不容固體與溶液,用蒸餾水充分洗滌不溶固體 |
固體產(chǎn)物部分溶解 |
步驟2:向試管中加入適量硫酸銅溶液,再加入少量不溶固體,充分振蕩 |
(1) 若藍色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化,則假設2成立。 (2) 若藍色溶液顏色明顯改變,且有暗紅色固體生成,則證明有鐵單質(zhì)存在 |
步驟3:繼續(xù)步驟2中的(2),進行固液分離,用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色。取少量固體與試管中,滴加過量HCl,靜置,取上層清液,滴加適量H2O2
,充分振蕩后滴加KSCN |
結合步驟2中的(2): (1) 若溶液基本無色,則假設(1)成立 (2) 若溶液呈血紅色,則假設(3)成立 |
③步驟1:將固體產(chǎn)物加入1.0 mol·L-1鹽酸中 觀察有無氣體 若有氣泡產(chǎn)生、說明固體產(chǎn)物中含有單質(zhì)鐵,反之,則不含單質(zhì)鐵
步驟2:將固體產(chǎn)物加入足量的0.1 mol·L-1CuSO4中充分反應后過濾、洗滌后,將沉淀物溶于1.0 mol·L-1鹽酸,再加入20% KSCN,最后加入3% H2O2,若最終溶液顯紅色,說明固體產(chǎn)物中含有FeO,若不出現(xiàn)紅色、說明不含有FeO
解析:
(1)將產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物依次通過澄清石灰水,石灰水變混濁,說明產(chǎn)生的氣體中含有CO2,然后再通過灼熱氧化銅、澄清石灰水,觀察到有紅色固體生成,澄清石灰水都變渾濁,氣體中含有CO;
(2)堿金屬元素的檢驗一般采用焰色反應;
(3)依據(jù)信息:固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以三價形式存在,而鹽只有K2CO3,可推測鐵元素只能以亞鐵及鐵單質(zhì)的形式存在;在設計實驗時,應注意Fe與FeO的性質(zhì)的不同點。
15.(09福建卷24)(13分)
從鋁土礦(主要成分是,含、、MgO等雜質(zhì))中提取兩種工藝品的流程如下:
請回答下列問題:
(1)流程甲加入鹽酸后生成Al3+的方程式為_________.
(2)流程乙加入燒堿后生成Si的離子方程式為________.
(3)驗證濾液B含,可取少量濾液并加入________(填試劑名稱)。
(4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成份是________(填化學式),寫出該溶液的一種用途________
(5)已知298K時,的容度積常數(shù)=5.6×,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿達到沉淀溶液平衡,測得PH=13.00,則此溫度下殘留在溶液中的=_______.
答案:
(1)Al2O3 + 6H+ 2Al3+ +3H2O
(2)SiO2 + 2OH- SiO32 - + H2O
(3)硫氰化鉀(或硫氰酸鉀、苯酚溶液等合理答案:)
(4)NaHCO3;制純堿或做發(fā)酵粉等合理答案:
(5)5.6×10-10mol/L
解析:
本題考查鋁土礦中氧化鋁提取的工藝流程。(1)與HCl反應生成Al3+,應為鋁土礦中Al2O3。(2)SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。(3)檢驗Fe3+的特征反應很多,如與KSCN顯血紅色,與苯酚顯紫色,與OH-顯紅褐色沉淀等。(4)生成E、K時,CO2均是過量的,故應生成NaHCO3。(5),=5.6×10-12/(0.1)2=5.6×10-10。
14.(09江蘇卷16)(8分)以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料,原料的綜合利用率較高。其主要流程如下:
(1)反應I前需在溶液中加入 ▲ (填字母),以除去溶液中的。
A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液 D.
(2)反應Ⅰ需控制反應溫度低于35℃,其目的是 。
(3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑,其目的是 。
(4)反應Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極,陽極發(fā)生地電極反應可表示為 。
答案:
(1)B
(2)防止NH4HCO3分解(或減少Fe2+的水解)
(3)降低K2SO4 的溶解度,有利于K2SO4 析出。
(4)2SO42- -2e-2S2O82-
解析:
(1)在溶液中除去溶液中的,最好選用鐵屑或鐵粉,比較簡單。
(2)如果溫度過高會導致NH4HCO3分解同樣也會加快Fe2+的水解(溫度越高水解速率越快)這樣會使原料利用率降低。
(3)由題目看出在III反應中生成的K2SO4 為固體,而K2SO4在無機溶劑中溶解度是比較大的,要想使K2SO4析出只能降低其溶解度所以加入醇類溶劑目的降低K2SO4 的溶解度。
(4)根據(jù)陰陽極反應原理陽極失電子發(fā)生氧化反應, 此題實質(zhì)是電解硫酸銨溶液,在根據(jù)反應后的產(chǎn)物得出正確的答案。
13.(09天津卷7)(14分)下表為元素周期表的一部分,請參照元素①-⑧在表中的位置,用化學用語回答下列問題:
族 周期 |
IA |
|
0 |
|||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
|
|
|
② |
③ |
④ |
|
|
3 |
⑤ |
|
⑥ |
⑦ |
|
|
⑧ |
|
(1)④、⑤、⑥的原子半徑由大到小的順序為_________________________。
(2)②、③、⑦的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是_________________________。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含離子鍵又含極性共價鍵的化合物,寫出其中一種化合物的電子式:____________________。
(4)由表中兩種元素的原子按1:1組成的常見液態(tài)化合物的稀液易被催化分解,可使用的催化劑為(填序號)_________________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(5)由表中元素形成的常見物質(zhì)X、Y、Z、M、N可發(fā)生以下反應:
X溶液與Y溶液反應的離子方程式為_____________________,
N→⑥的單質(zhì)的化學方程式為________________。
常溫下,為使0.1 mol/L M 溶液中由M電離的陰、陽離子濃度相等,應向溶液中加入一定量的Y溶液至_________________。
答案:
解析:
本題以周期表為題材,考查原子半徑比較,酸性強弱,電子式,離子方程式以及鹽類水解等知識。
(1)⑤⑥位于同一周期,且⑤排在⑥的前面,原子半徑大,而④在上一周期,比⑤、⑥少一個電子層,故半徑最小。
(2)②⑦位于同一主族,上面的非金屬性強,最高價含氧酸酸性強,②③位于同一周期,且③在后,非金屬性強,對應的酸性強。
(3)四種元素分別為氫、氧、鈉和氯,離子鍵顯然必須是鈉鹽,極性共價鍵則應有兩種非金屬組成。
(4)液態(tài)H2O2可以在MnO2、FeCl3等催化劑作用下發(fā)生分解反應。
(5)⑥為Al,可推斷Z為Al(OH)3,受熱分解可產(chǎn)物Al2O3,再電解即可得單質(zhì)鋁。M僅含非金屬的鹽,顯然銨鹽,所以X與Y應為AlCl3與NH3·H2O的反應,生成NH4Cl。由于NH4+ 水解,故要使其濃度與Cl-相等,則要補充NH3·H2O。由電荷守恒知:C(NH4+ )+ C(H+)C(Cl-)+C(OH-),若C(NH4+ ) C(Cl-),則C(H+)= C(OH-),即pH=7。
12.(09上海卷22)實驗室將9g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應之后,所得固體中含金屬單質(zhì)為18g,則該氧化物粉末可能是
A. B.和 C.和 D 和FeO
答案:AD
11.(09上海卷15)鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應,產(chǎn)生氣體的體積(V)與時間(t)關系如右圖。反應中鎂和鋁的
A.物質(zhì)的量之比為3:2 B.質(zhì)量之比為3:2
C.摩爾質(zhì)量之比為2:3 D.反應速率之比為2:3
答案:A
10. (09四川卷11)向m g鎂和鋁的混合物中加入適量的稀硫酸,恰好完全反應生成標準狀況下的氣體b L。向反應后的溶液中加入c mol/L氫氧化鉀溶液V mL,使金屬離子剛好沉淀完全,得到的沉淀質(zhì)量為n g。再將得到的沉淀灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹,得到固體p g。則下列關系不正確的是
A. B. C.n=m+17Vc D. < 。
答案:C
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