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2015届高考化学二轮复习专题:元素及其化合物综合测试


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元素及其化合物综合测试
一、选择题(本题包括 19 个小题,每小题 3 分,共 57 分) 1.(2013· 吉林省质监· 8)下列说法中正确的是( )

A.常温下,浓硫酸、浓硝酸均能将金属铜氧化,且均能使铁钝化 B.乙烯常用作植物催熟剂,乙酸常用作

调味剂,乙醇常用于杀菌消毒 C.玛瑙、水晶、钻石的主要成分均为 SiO2 D.蛋白质、纤维素、蔗糖、天然橡胶都是高分子化合物 解析:A 项,常温下,浓硫酸不能和金属铜反应;C 项,钻石的主要成分是 C 不是 SiO2;D 项,蔗糖不是高分子化合物。 答案:B 点拨: 本题考查阿伏加德罗常数的计算, 考查考生知识运用能力。 难度中等。 2.(2013· 海口市调研· 10)已知下列转化关系中,M、N 均为单质,则 M 可能 是( ) 点燃 溶于水 惰性电极电解 M+N― ― →Q ― ― → Q 溶液 ― ― → M+N A.H2 C.Fe B.Na D.Al

解析:钠、镁、铝的活泼性强,在电解其盐溶液时都不能得到金属单质,所 以只有 A 项符合,M 为氢气,N 为氯气,Q 为氯化氢,电解盐酸溶液可以得到 氢气和氯气。 答案:A 点拨:本题考查元素化合物知识,考查考生分析问题的能力。难度中等。 3.(2013· 河北省教学质监· 11)下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能 实现图示变化的是( 物质 编号 ① ) a b FeCl3[来源:
学+科+网

物质转化关系

c

d CuCl2[来源:
学科网]

FeCl2

Fe

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[来源:学§科§网 ② ③ ④ A.①④ C.①③ Z§X§X§K][来 源:Zxxk.Com][来 源:Z,xx,k.Com] NO Na2O Al2O3

Z+X+X+K]

NO2 Na2O2 NaAlO2 B.②③ D.②④

N2 Na Al

HNO3 NaOH Al(OH)3

解析:②中 N2 不能通过一步反应得到 NO2;③中 NaOH 不能通过一步反应 得到 Na2O。 答案:A 点拨:本题考查元素化合物知识,考查考生的理解、应用能力。难度较大。 4.(2013· 河北省教学质监· 14)在相同条件下,将相同物质的量的 Na、Mg、 Al 分别加入盛有同浓度、同体积稀盐酸的甲、乙、丙三个烧杯中充分反应,生 成气体的体积关系不可能是( A.甲(Na)>乙(Mg)>丙(Al) B.甲(Na)>乙(Mg)=丙(Al) C.甲(Na)<乙(Mg)<丙(Al) D.甲(Na)=乙(Mg)=丙(Al) 解析:金属与氢气的关系为 2Na~H2、Mg~H2、2Al~3H2,金属消耗酸的 关系:Na~HCl、Mg~2HCl、Al~3HCl,而如果酸不足,剩余的 Na 可与水继 续反应,但 Mg、Al 就会剩余。假设金属的物质的量为 1 mol,产生气体体积关 系如下表: 金属的物质的 量(mol) 1 1 1 1 1 盐酸的物质的 量(mol) (0,1) 1 (1,2] (2,3] (3,+∞) Na 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 生成气体的物质的量(mol) Mg (0,0.5) 0.5 (0.5,1] 1 1 Al (0,0.5) 0.5 (0.5,1] (1,1.5] 1.5 结论 B 项正确 D 项正确 甲<乙=丙 C 项正确 C 项正确 )

可见,乙(Mg)>丙(Al)的情况不存在 ,故答案为 A。

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答案:A 点拨:本题考查 Na、Mg、Al 等金属的性质,考查考生分析、计算能力。难 度较大。 5.(2013· 乌鲁木齐地区诊断(一)· 6)下列关于有机物的说法中,正确的一组是 ( ) ①淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应 ②“乙醇汽油”是在汽油中加入适量乙醇而成的一种燃料, 它是一种新型化 合物 ③除去乙酸乙酯中残留的乙酸,加过量饱和碳酸钠溶液振荡后,静置分液 ④石油的分馏和煤的气化都是发生了化学变化 ⑤淀粉遇碘酒变蓝色, 在加热条件下葡萄糖能与新制 Cu(OH)2 悬浊液发生反 应 ⑥塑料、橡胶和纤维都是合成高分子材料 A.①③⑤ C.①②⑤ B.②④⑥ D.③④⑥

解析:淀粉、油脂、蛋白质都能发生水解,①正确;“乙醇汽油”是混合物, ②错误;乙酸乙酯与碳酸钠不反应,乙酸与碳酸钠反应,③正确;石油的分馏是 物理变化,煤的气化是化学变化,④错误;葡萄糖含有醛基,能与新制的氢氧化 铜反应,⑤正确;橡胶和纤维也有天然的,⑥错误。 答案:A 点拨:本题考查常见有机物的性质。难度较小。 6.(2013· 海口市一中第八次检测· 6)25℃和 101 kPa 时,乙烷、乙烯组成的混 合气体 50 mL 与过量的氧气混合并完全燃烧,恢复到原来的温度和压强,气体 的总体积缩小了 105 mL,原混合烃中乙烷的体积分数为( A.15% C.25% 解析:25℃和 101 kPa 时,水为液体。 2C2H6+7O2― →4CO2+ 6H2O ΔV 2 7 4 5 B.20% D .30% )

C2H4+3O2― →2CO2+2H2O ΔV

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1 则有:

3

2

2

?V?C2H6?+V?C2H4?=50 mL ? ?2.5V?C2H6?+2V?C2H4?=105 mL 10 mL 解得 V(C2H6)=10 mL,则乙烷所占的体积分数为50 mL×100%=20%,B 项 正确。 答案:B 点拨:本题考查有机物燃烧的计算,考查考生的计算能力。难度 中等。 7.(2013· 湖南省十二校第一次联考· 9)制备纯净、干燥的氯气,并试验它与 金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是( )

A.①② C.②③

B.② D.②③④

解析:KMnO4 与浓盐酸常温下即可反应,①是正确的;制得的 Cl2 中含有 HCl 气体和水蒸气,显然不能用 NaOH 溶液来吸收 HCl,因为它同时也吸收 Cl2, ②是错误的;在用浓 H2SO4 干燥 Cl2 时,应是“长管进、短管出”,③是错误的; Cl2 与金属的反应,若用图示中的装置,应将导管伸入试管底部,金属也应置于 试管底部,且试管口不应加橡胶塞,更好的方法是用两端开口的硬质玻璃管,在 右端连接盛 NaOH 溶液的尾气吸收装置,因而④也是错误的。 答案:D 点拨:本题考查实验室制备氯气,考查考生实验动手的能力。难度中等。 8.(2013· 辽宁省五校高三期末联考· 16)在 1 L 含 0.1 mol NaAlO2 和 0.1 mol

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-1

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Ba(OH)2 的混合溶液中,逐滴加入浓度为 0.1 mol· L H2SO4 溶液,下列图像中能 表示反应产生沉淀的物质的量与加入硫酸溶液体积之间关系的是( )

解析:混合溶液中加入 H2SO4,首先发生 Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+ 2H2O,0.1 mol H2SO4 刚好与 0.1 mol Ba(OH)2 完全反应生成 0.1 mol BaSO4 沉淀, 且 H2SO4 电离出的 H+与 Ba(OH)2 电离出的 OH-也刚好完全中和, 再加入 H2SO4,
+ 则发生反应: AlO - 2 + H + H2O===Al(OH)3↓ ,即加入 0.5 mol H2SO4 时生成

Al(OH)3 为 0.1 mol, 继续加入 H2SO4, 则 Al(OH)3 会溶解, 最终只有 BaSO4 沉淀。 答案:A 点拨:本题考查离子反应过程中图像的分析,考查考生对混合溶液中离子反 应过程实质的理解。难度中等。 9.(2013· 江西省师大附中,临川一中高三联考· 11)将 18 g 铜和铁的混合物投 入 200 mL 稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下 2.24 L NO,剩余 9.6 g 金属; 继续加入 200 mL 等浓度的稀硝酸, 金属完全溶解, 又得到标准状况下 2.24 L NO。 若向反应后的溶液中加入 KSCN 溶液,溶液不变红,则下列说法正确的是( A.原混合物中铜和铁各 0.15 mol B.稀硝酸的物质的量浓度为 1 mol/L C.第一次剩余的 9.6 g 金属为铜和铁 )

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D.再加入上述 200 mL 稀硝酸,又得到标准状况下 2.24 L NO 解析:最初溶解 8.4 g 金属的组成可用极值法分析,由于剩余金属铁一定生 成亚铁离子,生成标 准状况下 2.24 L NO,若全部溶解铁恰好 8.4 g,所以最初溶 解的全部是铁 0.15 mol,同时根据方程式求出 200 mL 溶液中含硝酸 0.4 mol,所 以硝酸浓度为 2 mol/L,B 项错误;再加硝酸沉淀溶解 9.6 g,加入 KSCN 溶液, 溶液不变红,硝酸与亚铁离子未反应,即所加硝酸恰好溶解金属,假设溶解的是 铜,恰好 9.6 g,即后来溶解的金属恰好为铜,C 项错误;即原固体中铁、铜各 0.15 mol,A 项正确;若再加硝酸 0.4 mol 与 0.15 mol 亚铁离子反应,可生成 1.12 L 标准状况下 NO,D 项错误。 答案:A 点拨:本题考查铁、铜及其化合物的计算。难度较大。 10.(2013· 兰州一中高三第二次月考· 5)新课程倡导合作学习和探究学习。科 学的假设与猜想是科学探究的前提,在下列假设(猜想)引导下的探究肯定没有意 义的选项是( )

A.探究 SO2 和 Na2O2 反应可能有 Na2SO4 生成 B.探究 Na 与水的反应生成的气体可能是 O2 C.探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是 CuO D.探究向滴有酚酞试液的 NaOH 溶液中通入 Cl2,酚酞红色褪去的现象是 溶液的酸碱性改变所致,还是 HClO 的漂白性 解析:A 项,Na 2O2 具有强氧化性可以氧化强还原性的 SO2 生成 Na2SO4;B 项,钠没有氧化性不可能氧化-2 价的氧;C 项,浓硫酸具有强氧化性可以氧化 Cu,且 CuO 是黑色的;D 项,Cl2+H2O===HCl+HClO,生成物可以中和 NaOH 碱性减弱,HClO 具有强氧化性可以漂白。 答案:B 点拨:本题考查推理能力,考查考生类推的能力。难度中等。 11.(2013· 兰州一中高三第二次月考· 8)某研究性学习小组做铜与浓硫酸反应 实验时, 发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。 倒去试管中的浓硫酸, 将剩余固体(含少量浓硫酸)倒入盛有少量水的烧杯中,发现所得溶液为蓝色,黑 色固体未溶解。过滤、洗涤后,向黑色固体中加入过量浓硝酸,黑色固体溶解,

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溶液呈蓝色,所得溶液加 BaCl2 溶液后有白色沉淀生成。下列所得结论正确的是 ( ) A.铜与浓硫酸反应所得白色固体不是 CuSO4 B.加 BaCl2 溶液后所得白色沉淀是 BaSO3 C.白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是 CuO D.白色固体中夹杂的少量黑色物质中一定含有元素 Cu 和 S 解析:A 项,因倒入盛有少量水的烧杯中,发现所得溶液为蓝色,说明白色 固体是 CuSO4;B 项,因倒入烧杯时含有少量硫酸,所以加 BaCl2 溶液后所得白 色沉淀是 BaSO4;C 项,CuO 能与硫酸反应而溶解,所以黑色固体不是 CuO;D 项,加硝酸后黑色物质溶解溶液呈蓝色,且加 BaCl2 溶液后有白色沉淀生成,所 以黑色物质一定含 有元素 Cu 和 S。 答案:D 点拨:本题考查物质性质,考查考生分析问题的能力。难度中等。 12.(2013· 兰州市高三第二次月考 · 11)在试管中注入某红色溶液,给试管加 热,溶液颜色逐渐变浅,则原溶液可能是( ①滴有石蕊的 H2SO4 溶液 )

②滴有酚酞的氨水溶液 ④滴有酚酞的饱和氢氧化钙溶液 ⑤滴有酚

③滴有酚酞的氢氧化钠溶液 酞的 Na2CO3 溶液 A.②⑥ C.①③⑤

⑥溶有 SO2 的品红溶液 B.②④ D.②④⑥

解析:加热 H2SO4 溶液 c(H+)不变,所以红色不变,①错误;加热氨气逸出 碱性减弱,红色变浅,②正确;加热氢氧化钠溶液碱性不变,红色不变,③错误; 加热 Ca(OH)2 的溶解度减小,饱和溶液有固体析出碱性减弱红色变浅,④正确; 加热水解程度变大,碱性增强红色加深,⑤错误;加热不稳定的无色物质分解, 恢复原来的红色,⑥错误。 答案:B 点拨:本题考查实验现象,考查考生对实验现象的分析能力。难度中等。 13. (2013· 长沙市模拟(一)· 16)500 mL KNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中 c(NO- 3) =6.0 mol· L-1, 用石墨做电极电解此溶液, 当通电一段时间后, 两极均收集到 22.4

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L 气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为 500 mL,下列说法正确的是( A.原混合溶液中 c(K+)为 2 mol· L-1 B.上述电解过程中共转移 6 mol 电子 C.电解得到的 Cu 的物质的量为 0.5 mol D.电解后溶液中 c(H+)为 2 mol· L-1

)

解析:C 项,根据题意:阳极反应为 4OH-+4e-===2H2O+O2↑,阴极反应 为 Cu2++2e-===Cu、2H++2e-===H2↑;根据阴、阳两极上转移 电子相同可列 1 出 2n(Cu)+2n(H2)=4n(O2),则 n(Cu)= (1 mol×4-1 mol×2)=1 mol;A,溶液 2
+ 中 c(K+)+2c(Cu2+)=c(NO- L-1;B 项,根据阳极反应,产生 3 ),则 c(K )=2 mol·

22.4 L O2,转移 4 mol 电子;D 项,根据电极反应,阳极消耗 4 mol OH-,阴极 2 mol 消耗 2 mol H+,故电解后溶液中 c(H+)= 0.5 L =4 mol· L-1。 答案:A 点拨:本题考查电解的有关计算,考查考生对电解过程的分析和计算能力。 难度较大。 14. (2013· 郑州市第一次质检· 9)一定温度下, 硫酸铜受热分解生成 CuO、 SO2、 S O3 和 O2。已知:SO2、SO
3

都能被碱石灰和氢氧化钠溶液吸收。用下图装置

加热硫酸铜粉末直至完全分解。若硫酸铜粉末质量为 10.0 g,完全分解后,各装 置的质量变化关系如下表所示。

装置

A(试管+粉末)

B

C

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反应前 反应后

42.0 g 37.0 g

75.0 g 79.5 g

140.0 g 140.0 g )

请通过计算,推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式是( △ A.4CuSO4=====4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑ △ B.3CuSO4=====3CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑ △ C.5CuSO4=====5CuO+SO3↑+4SO2↑+2O2↑ △ D.6CuSO4=====6CuO+4SO3↑+2SO2↑+O2↑

解析:根据表中数据可知参与反应的 10 g 硫酸铜粉末质量减少 5 g,生成硫 的氧化物为 4.5 g,生成氧气为 0.5 g,硫的氧化物与氧气的质量比 9? 1 ,直接分 析四个选项,A 正确。 答案:A 点拨:本题考查实验探究与分析计算。难度较大。 15.(2013· 太原市高三调研· 20)用如图装置进行实验,将液体 A 逐滴加入到 固体 B 中,下列叙述正确的是( )

A.若 A 为浓盐酸,B 为 KMnO4 晶体,C 中盛有紫色石蕊溶液,则 C 中溶 液最终呈红色 B.实验仪器 D 可以起到防止溶液倒吸的作用 C.若 A 为浓氨水,B 为生石灰,C 中盛有 AlCl3 溶液,则 C 中溶液先产生 白色沉淀后沉淀又溶解 D.若 A 为浓 H2SO4,B 为 Cu,C 中盛有澄清石灰水,则 C 中溶液变浑浊

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解析:A 项,KMnO4 和浓盐酸反应生成 Cl2,Cl2 通入紫色石蕊溶液中先变 红后褪色; B 项, 仪器 D 体积较大, 能防止生成的气体溶于水而引起倒吸; C 项, 左侧装置生成的 NH3 通入 AlCl3 溶液中生成白色沉淀 Al(OH)3,其不溶于弱碱, 即使通入过量 NH3 也不会溶解;D 项,常温下 Cu 和浓硫酸不反应。 答案:B 点拨:本题考查常见的化学反应,考查考生根据实验装置综合分析问题的思 维能力。难度中等。 16.(2013· 北京卷· 12)用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是( )

解析:题目一共给出了两种制备乙烯的方法,利用溴乙烷和氢氧化钠的乙醇

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溶液制备乙烯时,乙烯中可能混有溴乙烷、乙醇、水蒸气等杂质。利用乙醇与浓 硫酸共热制备乙烯时,乙烯中可能混有二氧化硫、二氧化碳、水蒸气等杂质。弄 清楚了杂质,再考虑杂质对乙烯检验有无影响,若无影响便不需要除杂。 A. 利用溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液制备乙烯时, 乙烯中可能混有溴乙烷、 乙醇、水蒸气等杂质,乙醇也能使高锰酸钾酸性溶液褪色,因此在检验乙烯时, 应先将气体通入水中以除去乙醇,防止其对乙烯检验的干扰。B.溴乙烷、乙醇、 水蒸气都不能使溴的四氯化碳溶液褪色,因此对乙烯的检验没有影响,故可以不 除杂质。C.利用乙醇与浓硫酸共热制备乙烯时,乙烯中混有的二氧化硫也能使高 锰酸钾酸性溶液褪色,故检验乙烯前必须将二氧化硫除去。D.二氧化硫也能使溴 的四氯化碳溶液褪色,故检验乙烯前必须将二氧化硫除去。 答案:B 点拨:知识:乙烯的制备、除杂、检验。能力:利用已学知识分析、解决问 题的能力。试题难度:较大。 17.(2013· 哈尔滨市质检· 8)相对分子质量为 100 的烃,且含有 4 个甲基的同 分异构体共有(不考虑立体异构)( A.3 种 C.5 种 ) B.4 种 D.6 种

100 解析: 但 C8H4 不可能含有 4 个甲基, 所以该烃分子式为 C7H16, 12 =8??4, 含有 4 个甲基的结构可能为:

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答案:B 点拨: 本题考查有机物同分异构体的种类, 考查考生书写同分异构体的能力。 难度中等。 18.(2013· 沈阳市质测· 12)用下列实验装置进行实验,能达到相应实验目的 的是( )

A.装置甲:乙醇与钠反应后直接点燃生成的气体 B.装置乙:除去甲烷中混有的乙烯 C.装置丙:实验室制取乙酸乙酯 D.装置丁:可以制备硝基苯,也可以用于蔗糖水解的实验 解析:A 项,甲中乙醇与钠反应产生氢气,点燃时要先检验纯度;B 项,乙 中除去甲烷中的乙烯,应选择通过溴水,如通过酸性高锰酸钾溶液, 乙烯被氧 化为 CO2,会引入杂质;C 项,丙中实验室制取乙酸乙酯应选择饱和 Na2CO3 溶 液收集乙酸乙酯;D 项,丁中制备硝基苯或蔗糖水解用水浴加热,可以将温度计 插入水中控制反应温度。 答案:D 点拨: 本题考查化学实验, 考查考生对化学实验装置的分析能力, 难度中等。

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19.(2013· 东北三省四市第二次联考· 7)下列叙述正确的是( A.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原理相同 B.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应 C.淀粉、油脂、蛋白质的水解产物互为同分异构体 D.纤维素、聚乙烯、光导纤维都属于高分子化合物

)

解析:乙烯与溴水发生加成反应,苯萃取溴水中的溴而使溴水层褪色,原理 不同,A 项错误;酸与醇的酯化、乙酸乙酯的水解都是取代反应,B 项正确;淀 粉水解最终产物是葡萄糖, 油脂水解生成高级脂肪酸和甘油,蛋白质水解最终产 物是氨基酸,这些产物不可能互为同分异构体,C.项错误;光导纤维的成分是二 氧化硅,不是高分子化合物,D 项错误。 答案:B 点拨:本题考查物质分类、常见有机物的性质、同分异构体等。难度较小。 二、非选择题(本题包括 3 小题,共 43 分) 20.(2013· 北京卷· 27)(12 分)用含有 Al2O3、SiO2 和少量 FeO· xFe2O3 的铝灰制 备 Al2(SO4)3· 18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略): Ⅰ.向铝灰中加入过量稀 H2SO4,过滤; Ⅱ.向滤液中加入过量 KMnO4 溶液,调节溶液的 pH 约为 3; Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色; Ⅳ,加入 MnSO4 至紫红色消失,过滤; V.浓缩、结晶、分离,得到产品。 (1)H2SO4 溶解 Al2O3 的离子方程式是_______________________。
2+ (2)将 MnO- 4 氧化 Fe 的离子方程式补充完整: 2+ 2+ 3+ 1 MnO- 4 +Fe +________=== 1 Mn +Fe +________

(3)已知: 生成氢氧化物沉淀的 pH Al(OH)3 开始沉淀时 完全沉淀时 3.4 4.7 Fe(OH)2 6.3 8.3 Fe(OH)3 1.5 2.8

注:金属离子的起始浓度为 0.1 mol· L-1

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根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:________________________。
2+ (4)已知:一定条件下,MnO- 4 可与 Mn 反应生成 MnO2。

①向Ⅲ的沉淀中加入浓 HCl 并加热,能说明沉淀中存在 MnO2 的现象是 ____________________________。 ④Ⅳ中加入 MnSO4 的目的是__________________________。 解析:(1)本小题考查常见的离子反应。(2)利用得失电子守恒,1 个 MnO- 4反 应转移 5 个电子,可知 Fe2+、Fe3+的化学计量数为 5,再结合电荷守恒,可知缺 项为 H+和 H2O,最后利用原子守恒配平。(3)由数据可知,Fe3+沉淀完全时,pH =2.8,由题干“调节溶液的 pH 约为 3”可知,此时得到的沉淀为 Fe(OH)3,而 Fe2+、Al3+共存于滤液中。因此,可知步骤Ⅱ是用 KMnO4 将 Fe2+氧化为 Fe3+, 使 Fe3+全部转化为 Fe(OH)3 沉淀,从而除去铁元素。(4)①浓盐酸与 MnO2 加热生 成 Cl2,Cl2 为黄绿色,所以若产生黄绿色气体可判断 MnO2 的存在;②根据信息
2+ 可知,MnO- 4 可与 Mn 发生归中反应生成 MnO2(沉淀),而实验最终目的是生成

Al2(SO4)3 晶体,由此可知,加 MnSO4 是与过量 MnO- 4 反应生成 MnO2 沉淀而除 去 MnO- 4。 答案: (1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O (2)5 8H+ 5 4H2O (3)pH 约为 3 (4)①生

时,Fe2+和 Al3+不能形成沉淀,将 Fe2+氧化为 Fe3+,可使铁完全沉淀 成黄绿色气体 ②除去过量的 MnO- 4

点拨:知识:简单氧化还原反应方程式的配平、离子反应方程式的书写、实 验现象的描述。能力:依据信息分析问题的能力、实验能力。试题难度:中等。 21. (2013· 天津卷· 9)(17 分)FeCl3 在现代工业生产中应用广泛。 某化学研究性 学习小组模拟工业流程制备无水 FeCl3,再用副产品 FeCl3 溶液吸收有毒的 H2S。

Ⅰ.经查阅资料得知:无水 FeCl3 在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了 制备无水 FeCl3 的实验方案, 装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:

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①检验装置的气密性; ②通入干燥的 Cl2,赶尽装置中的空气; ③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成; ④?? ⑤体系冷却后,停止通入 Cl2,并用干燥的 N2 赶尽 Cl2,将收集器密封。 请回答下列问题: (1)装置 A 中反应的化学方程式为______________。 (2)第③步加热后,生成的烟状 FeCl3 大部分进入收集器,少量沉积在反应管 A 右端。要使沉积的 FeCl3 进入收集器,第④步操作是________。 (3)操作步骤中,为防止 FeCl3 潮解所采取的措 施有(填步骤序号)________。 (4)装置 B 中冷水浴的作用为________;装置 C 的名称为________;装置 D 中 FeCl2 全部反应后, 因失去吸收 Cl2 的作用而失效, 写出检验 FeCl2 是否失效的 试剂:________。 (5)在虚线框中画出尾气吸收装置 E 并注明试剂。 Ⅱ.该组同学用装置 D 中的副产品 FeCl3 溶液吸收 H2S, 得到单质硫; 过滤后, 再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。 (6)FeCl3 与 H2S 反应的离子方程式为________________。 (7) 电 解 池 中 H + 在 阴 极 放 电 产 生 H2 , 阳 极 的 电 极 反 应 式 为 ____________________。 (8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点: ①H2S 的原子利用率为 100%;②________________。 解析:根据 FeCl3 的性质及物质制备的相关知识解答。 △ (1)Cl2 和 Fe 的反应为 3Cl2+2Fe=====2FeCl3。 (2)根据 FeCl3 加热易升华的性 质,可以对反应管中沉积 FeCl3 的部位加热,使其升华。(3)为了防止 FeCl3 潮解, ②赶尽装置中的空气,防止水蒸气存在;⑤冷却时要在 Cl2 中冷却,并用干燥的 N2 赶尽 Cl2。(4)装置 B 中冷水浴的作用是将 FeCl3 蒸气冷却为 FeCl3 固体。装置 C 为干燥管。检验

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FeCl2 是否失效就是检验 D 中是否存在 Fe2+,可以用 K3[Fe(CN)6]溶液检验, 现象:若存在 Fe2+,溶液中有蓝色沉淀生成。(5)Cl2 是有毒气体,可以用碱液吸 收,如右图所示。(6)H2S 与 FeCl3 发生氧化还原反应:2Fe3 +H2S===2Fe2 +S↓
+ +

+2H+。(7)因为阳极材料为石墨,故阳极是溶液中的 Fe2+放电:Fe2+-e-===Fe3


。(8)实验Ⅱ的显著优点是①H2S 的利用率高,②FeCl3 可以循环利用。 △ 答案:(1)2Fe+3Cl2=====2FeCl3 (2)在沉积的 FeCl3 固体下方加热 (3)②⑤ (4)冷却,使 FeCl3 沉积,便于收集产品 K3[Fe(CN)6]溶液 (5) 干燥管

(6)2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ (7)Fe2+-e-===Fe3+ (8)FeCl3 得到循环利用 点拨:知识:物质的制备、尾气的处理、离子的检验等化学实验知识,离子 方程式和电极反应式的书写。能力:着重考查学生分析、解决问题的能力。试题 难度:中等。

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22.(2013· 重庆卷· 8)(14 分)合金是建造航空母舰的主体材料。 (1)航母升降机可由铝合金制造。 ①铝元素在周期表中的位置为 ________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而 得,提取过程中通入的气体为________。 ②Al - Mg 合金焊接前用 NaOH 溶液处理 Al2O3 膜,其化学方程式为 _____________________________________________________。 焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。 (2)航母舰体材料为合金钢。 ①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。 ②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成, 则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的 物质为________。

(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。 ①80.0 g Cu-Al 合金用酸完全溶解后, 加入过量氨水, 过滤得白色沉淀 39.0 g,则合金中 Cu 的质量分数为________。 ②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用 NaOH 溶液调节 pH, 当 pH=3.4 时开始出现沉淀,分别在 pH 为 7.0、8.0 时过滤沉淀,结合题图信息 推断该合金中除铜外一定含有________。 解析: 本题围绕金属材料命题, 要根据题目设问的角度, 联系相关知识解答。 (1)①Al 元素在周期表中的第三周期第ⅢA 族;提纯铝土矿通入 CO2 发生的反应
2- 为 2AlO- 2 +CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO3 。②Al2O3 与 NaOH 溶液发生的反

应为 Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O;保护气应不能与金属反应,一般用稀有 气体。(2)金属在海水中主要发生吸氧腐蚀;炼钢过程中为降低 Si 的含量,常加

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入 CaCO3 或 CaO 将 SiO2 转化为 CaSiO3 而除去。(3)①因加入过量的氨水会发生 反应 Cu2++4NH3· H2O===[Cu(NH3)4]2++4H2O,故得到的白色沉淀为 Al(OH)3, 物质的量为 0.5 mol, 据 Al 元素守恒可知 Al 的质量为 13.5 g, 则 Cu 的质量为 66.5 g,Cu 的质量分数约为 83.1%。②由图像可知,Fe3+在 pH≈1.9 时开始沉淀,在 pH≈3.2 时沉淀完全,依次类推。pH=3.4 时才开始出现沉淀,说明溶液中没有 Fe3+,则一般也无 Fe2 +,因为 Fe2+在空气中会被氧化成 Fe3+ ,此时的沉淀为 Al(OH)3;pH=7.0 时过滤出的沉淀为 Al(OH)3 和 Cu(OH)2;pH=8.0 时过滤出的 沉淀为 Ni(OH)2。 答案:(1)①第三周期第ⅢA 族 Ar(其他合理答案均可得分) (2)①吸氧腐蚀 ②CaCO3 或 CaO (3)①83.1% ②Al、Ni CO2 ②Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O

点拨:知识:金属材料、元素在周期表中的位置、铝的化合物的性质;金属 的冶炼与腐蚀;混合物的计算及金属离子沉淀的 pH。能力:运用所学相关知识 分析问题生解决问题的能力。试题难度:中等。

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