实验室通过简单的“试管实验 .即可探索元素的金属性.非金属性的强弱.请你选用下列试剂.根据实验要求完成下表．试剂:镁条.铝条.氯水.AlCl3溶液.MgCl2溶液.NaBr溶液.氢硫酸.水.NaOH溶液实验方案 (1) (2) 实验现象针对方程式①②或③AlCl3溶液.MgCl2溶液.NaOH溶液AlCl3溶液.MgCl2溶液.NaOH溶液试管中先生成白色沉淀试管中先� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

实验室通过简单的“试管实验”，即可探索元素的金属性、非金属性的强弱，请你选用下列试剂，根据实验要求完成下表．
试剂：镁条、铝条、氯水、AlCl₃溶液、MgCl₂溶液、NaBr溶液、氢硫酸、水、NaOH溶液

实验方案（只要求填写选用试剂）	（1）	（2）
实验方案（只要求填写选用试剂）
实验现象	针对方程式①②或③ AlCl₃溶液、MgCl₂溶液、NaOH溶液 AlCl₃溶液、MgCl₂溶液、NaOH溶液试管中先生成白色沉淀试管中先生成白色沉淀后白色沉淀消失后白色沉淀消失．针对方程式④ MgCl₂溶液、NaOH溶液 MgCl₂溶液、NaOH溶液试管中有白色沉淀．试管中有白色沉淀．．	溶液由浅黄绿色变成橙黄色
有关反应的离子方程式	①Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓ ②Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+H₂O 或③Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O ④Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓
结论	金属性：Mg＞Al	非金属性：

分析：同周期元素的原子，从左到右元素的非金属性逐渐减弱，可以根据金属和酸或水反应i置换出氢气的难易程度来判断，或者根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来回答，氢氧化铝是两性氢氧化物而氢氧化镁属于碱，氧化性强的可以将氧化性弱的从盐中置换出来，据此判断Cl、Br的非金属性．

解答：解：根据方程式①Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓②Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+H₂O或③Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O可知道用到的试剂有：AlCl₃溶液、MgCl₂溶液、NaOH溶液，氢氧化铝既可以和强酸反应还可以和强碱反应，是两性氢氧化物，而氢氧化镁只能和强酸反应，属于碱，即碱性：氢氧化镁＞氢氧化铝，可以证明金属镁的活泼性强于金属铝；
氯气的氧化性强于溴单质，氧化性强的可以将氧化性弱的从盐中置换出来，根据氯气能置换溴单质可以得出Cl的非金属性强于Br，原理方程式为：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，用到的试剂是：氯水、NaBr溶液，故答案为：

实验方案（只要求填写选用试剂）	（1）	（2）
实验方案（只要求填写选用试剂）	AlCl₃溶液、MgCl₂溶液、NaOH溶液	氯水、NaBr溶液
实验现象	试管中先生成白色沉淀，后白色沉淀消失；试管中有白色沉淀．
有关反应的离子方程式		2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-
结论		非金属性：Cl＞Br

．

点评：本题是一道考查元素周期律应用知识的综合实验探究题目，综合性强，难度大．

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无水AlCl3

ArR+HX；△H＜0（Ar表示苯基）．某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇与盐酸反应制得叔丁基氯（沸点50.7℃），再利用Fridel-Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚（熔点99℃）．反应流程及实验装置如下图所示：

试回答下列问题：
（1）请写出本实验过程中的两个主要化学反应方程式：

（CH₃）₃COH+HCl→（CH₃）₃CCl+H₂O

+（CH₃）₃CCl

+（CH₃）₃CCl

．
（2）有机层中加入饱和食盐水及饱和碳酸氢钠的作用可能是：

除去叔丁基氯粗产物中的HCl

．通过

蒸馏

操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯．
（3）若去掉该制备装置中的氯化钙干燥管，有可能导致的不良后果是（用化学方程式并配合文字说明）：

AlCl₃+3H₂O=Al（OH）₃+3HCl↑，催化剂三氯化铝水解变质

．
（4）叔丁基氯与苯酚反应时适当控制温度是很重要的．若反应过程中温度过高应用冷水浴冷却，否则可能导致的不良后果是：

反应放热使温度升高，且生成大量的HCl气体，若不及时冷却，叔丁基氯的蒸气易逸出而影响产率

．
（5）常温下叔丁基氯易于发生消去反应故实验中所用的必须现用现配，试写出叔丁基氯发生消去反应的化学方程式：

（CH₃）₃CCl→CH₂=C（CH₃）₂+HCl↑

．
（6）有时候最终产品对叔丁基苯酚不是白色而呈现紫色，你认为可能的原因是：

一部分苯酚被空气中的氧气所氧化

．

Fridel-Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法，在合成上有很大的实用价值，该反应可以简单表示如下：
ArH+RX

无水AlCl3

ArR+HX；△H＜0（Ar表示苯基）．某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇（沸点90.7℃）与盐酸反应制得叔丁基氯（沸点 50℃），再利用Fridel-Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚（熔点99℃）．反应流程及实验装置如图：

试回答下列问题：
（I ）实验装置烧杯中漏斗的作用是

（2）已知Fridel-Cxafts反应是放热反应，为防止叔丁基氣的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率，应将锥形瓶置于

（填“冷水浴“或“热水浴”）中．
（3）有机层中加入饱和氣化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液的作用可能是

通过操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯．
（4）某同学因去掉该制备装置中的氣化钙干燥管，发现产率很低（观察不到对叔丁基苯酚白色固体）且锥形瓶中有大量的白雾，他推测是作催化剂的AlCl₃发生强烈水解所致，该同学设计如下实验方案进行验证，请完成下表内容．

实验方案	实验现象	能否说明水解
①将锥形瓶中白雾通入HNO₃酸化的AgNO₃溶液
②将充分冒白雾后的液体抽滤，得不溶性固体，将固体分成两份	两份固体均溶解

（5）若上述同学称取了9.4g苯酚与适量叔丁基氯反应，从反应液中提取出对叔丁基苯酚，将其配成OOmL乙醇溶液，移取25．OOmL溶液：，滴定，消耗NaOH物质的量为5×1O^-4mol则以苯酚为基准计算对叔丁基苯酚产率的表达式为

．

某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．查阅《化学手册》知：Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al₂O₃	Fe	Fe₂O₃
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750	---

Ⅰ．（1）该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金．理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金．你认为他的解释是否合理：

（填“合理”或“不合理”）．
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝．该实验所用试剂是

，反应的离子方程式为

．
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是

（填序号），并说明理由：

．
A．浓硫酸 B．稀硫酸　　　C．稀硝酸　　　D．氢氧化钠溶液

Ⅱ．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低．为了测定熔融物中两种金属的物质的量之比，某同学取一定量上述的熔融物与足量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出．在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol/L的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示．试回答下列问题：
（1）逐滴加入4mol/L的氢氧化钠溶液的定量玻璃仪器

，图中OC段没有沉淀生成的原因是：

．（用离子方程式表示）
（2）由上述图形分析可知，溶液中结合OH^-能力最强的离子是

（填离子符号，下同）、最弱的离子是

．若测定F点沉淀的质量，需对混合物进行：过滤、

、

、称量．
（3）通过如图数据试计算，熔融物中两种金属的物质的量之比n（Fe）：n（Al）=

．

现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益．请填写下列空白．
（1）实验室里，可用于吸收SO₂尾气的一种试剂是

．
（2）某硫酸厂利用SO₂尾气、废铁屑、空气、水合成绿矾（FeSO₄?7H₂O），反应中作还原剂的物质是

．
（3）高纯氧化铁可作现代电子工业材料．以下是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂）为原料制备高纯氧化铁（软磁a-Fe₂O₃）的生产流程示意图

①步骤Ⅲ中可选用

试剂调节溶液的pH（填标号）．
A．稀硝酸 B．双氧水 C．氨水 D．高锰酸钾溶液
②滤液B中含有的主要金属离子是

（填离子符号）．
③步骤IV中，FeCO₃达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH为8，c（Fe²⁺）为1.0×10^-5mol?L^-1．试判断所得FeCO₃固体是否混有Fe（OH）₂：

（填“是”或“否”），请通过简单计算说明理由

．（已知：K_SP[Fe（OH）₂]=4.9×10^-17；K_SP[FeCO₃]=2.1×10^-11）
④写出在空气中煅烧FeCO₃制备高纯氧化铁的化学方程式

．

某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知：Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al₂O₃	Fe	Fe₂O₃
熔点／℃	660	2054	1535	1462
沸点／℃	2467	2980	2750	---

I．(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金. 理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理： ( 填“合理”或“不合理”).

（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是，反应的离子方程式为。

（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是（填序号）,并说明理由：_____________________________________________________.

A．浓硫酸 B．稀硫酸　　　Ｃ．稀硝酸　　　Ｄ．氢氧化钠溶液

II．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。为了测定熔融物中两种金属的物质的量之比，某同学取一定量上述的熔融物与足量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol/L的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：

（1）逐滴加入4mol/L的氢氧化钠溶液的定量玻璃仪器图中OC段没有沉淀生成的原因是:__________________________.（用离子方程式表示）

（2）由上述图形分析可知，溶液中结合OH^-能力最强的离子是_______（填离子符号，下同）、最弱的离子是。若测定F点沉淀的质量，需对混合物进行：过滤、、、称量。

（3）通过上图数据试计算，熔融物中两种金属的物质的量之比n(Fe):n(Al)= 。

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