题目内容

（14分）某同学探究同周期元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。

实验步骤
实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液
A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制氯水
B．有气体产生，溶液变成浅红色
③将金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中
D．反应较快，产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中
E． 生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
F．生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
（1）实验目的：研究同周期元素性质递变规律。
（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，
AlCl3溶液，NaOH溶液等。
仪器：         ，        ，烧杯，试管，试管夹，镊子，小刀，玻璃片等。
（3）实验内容：（完成实验步骤对应的实验现象的标号和离子方程式）
实验步骤
实验现象
离子方程式
①
 
（不需填写）
②
 
 
③
 
 
④
C
（不需填写）
⑤
D
 
⑥
 
 
（4）实验结论：从左向右，同周期元素原子的失电子能力递减，得电子能力递增。

（14分）
（2）胶头滴管、酒精灯（每空1分）
（3）（实验现象每空1分；离子方程式每空2分）

实验步骤
实验现象
离子方程式
①
B
 
②
F
S2－+Cl2 ＝ 2Cl－+S↓
③
A
2Na+2H2O ＝ 2OH－+H2↑
④
 
 
⑤
 
2Al+6H+＝ 2Al3++3H2↑
⑥
E
Al3++3OH－ ＝Al(OH)3↓  Al(OH)3+OH－ ＝AlO2-+2H2O

解析试题分析：（2）该实验中需要加热，所以还需要的仪器有酒精灯；实验过程中有滴加操作，所以还需要胶头滴管；
（3）①发生镁与沸水的反应，生成氢氧化镁和氢气，溶液变红，对应现象是B．有气体产生，溶液变成浅红色；
②中发生氯气置换硫单质的反应，对应现象是F．生成淡黄色沉淀；离子方程式为S2－+Cl2 ＝ 2Cl－+S↓；
③发生钠与水的反应，对应现象是A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色；离子方程式为2Na+2H2O ＝ 2OH－+H2↑
⑤发生铝与稀盐酸反应生成氢气，离子方程式为2Al+6H+＝ 2Al3++3H2↑
⑥先发生氯化铝与氢氧化钠生成沉淀，之后氢氧化铝又溶解于氢氧化钠溶液中，对应现象是E． 生成白
色胶状沉淀，继而沉淀消失；离子方程式为Al3++3OH－ ＝Al(OH)3↓ 
Al(OH)3+OH－ ＝AlO2-+2H2O
考点：考查钠、镁、铝、硫、氯单质的性质，实验仪器的选择，实验现象的判断，离子方程式的书写

练习册系列答案
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现代社会中铜在不同领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO2)，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。

已知：反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。回答下列问题：
(1）矿石用稀硫酸处理过程中发生多步反应，除了发生Cu2O+2H+＝Cu2++Cu+H2O和Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O反应外，其它反应的离子方程式为____________________________________________。
(2)检验滤液中是否含有Fe3+的方法是____________________________________________________。
(3)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐，若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层l暴露在空气中发生反应的离子方程式________                                                             _____________。
(4）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式 __________________。
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分的化学式是________________。
(6) 黄铜矿（主要成分CuFeS2）是提取铜的主要原料，可采用火法溶炼工艺生产铜，该工艺的中间过程会发生反应：Cu2S＋2Cu2O＝6Cu+SO2↑。该反应中，_______ (填化学式)作还原剂，每生成1mol Cu，反应中转移电子的物质的量为____________。

氯化铝融盐电解法是以氯化铝为原料，以碱金属或碱土金属氯化物（含少量MgCl2、KCl、CaCl2）为电解质进行电解制取铝的方法。
（1）氯化铝融盐电解法需要先制纯氧化铝。以铝土矿（主要成分为Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料通过以下途径提纯氧化铝：

①依次写出X、Y的成分          ，             。
②如图所示在实验室中进行过滤，操作中的两处错误分别是                 ；                                         。

（2）制备无水氯化铝的反应为：2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2
③为促进该反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原理是                   。
④加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑，为确定气体X是否是混合气体，某同学将X依次通过灼热的氧化铜和澄清的石灰水，再根据现象判断。该操作是否正确？（填正确、不正确或无法判断）      ，请说明理由          。
（3）现在工业上通常用电解熔融氧化铝方式制取铝，理论上生产1吨铝消耗的氧化铝的质量_________
（填“大于”、“小于”、“等于”）氯化铝质量。

把少量金属钠投入下列溶液中，写出有关反应的化学方程式：
（1）钠投入稀盐酸中                                               。
（2）钠投入硫酸铜溶液中                                            。

（15分）银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：

（注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃）
（1）电解精炼银时，阴极反应式为            ；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为                      。
（2）固体混合物B的组成为       ；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为                。
（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式： CuO+  Al2O3  CuAlO2 +  ↑。
（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为    mol CuAlO2，至少需要1.0mol?L—1的Al2(SO4)3溶液       L。
（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是          、过滤、洗涤和干燥。

（15分）
铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：
（1）单质铁属于      晶体，将FeCl3溶液加热蒸干、灼烧所得的物质是      （填化学式）．
（2）请写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式____
（3）金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应，但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液，该深蓝色的浓溶液中加入乙醇所产生的现象是     ，画出呈深蓝色的离子的结构式____   写出Cu与氨水、双氧水反应的离子方程式：____
（4）在硫酸亚铁溶液中加入过量的碳酸氢铵，有FeCO3沉淀生成，写出其化学方程式____

元素铝是在生产、生活中应用广泛的金属元素。
（1）从矿石提取氧化铝：矿石与NaOH溶液高温反应，然后降温析出晶体，再经净化和高温煅烧得到氧化铝。降温析出晶体时的反应方程式为：                    。

（2）氧化铝是工业电解冶炼铝的重要原料，生产中加入冰晶石(Na3AlF6)，其作用是           。
工业冶炼铝的装置示意图如右：
①阴极的反应式                        ，
②在电解池工作过程中，需要不断补充阳极材料，原因是                      。
（3）有资料介绍：溶液中铝元素以氢氧化物[用Al(OH)3表示]形式存在的pH范围是3.8~10。现有A、B两种均含铝元素形成的某种离子溶液，其pH分别为1、13，两溶液等体积混合时反应的离子方程式为                                   。
（4）一种新型高效净水剂PAFC——聚合氯化铁铝[A1Fe（OH）nCl6－n]m，广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。有关PAFC的说法正确的是          。（填选项）
A．PAFC中铁元素显+2价
B．PAFC用于净水时，比用相同量的氯化铝和氯化铁对水的pH改变小
C．PAFC可看作一定比例的氯化铁与氯化铝水解的中间产物
D．PAFC在强酸性和强碱性溶液中都能稳定存在

以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤，用90 ℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体。
已知：NH4HCO3在热水中会分解。
⑴Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3＋，该反应的离子方程式是         。
⑵Ⅱ中，需加一定量酸，该酸最好是             。运用化学平衡原理以及离子方程式简述该酸的作用                                                 。
⑶Ⅲ中，生成FeCO3的离子方程式是                                    。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是                          。
(4)Ⅳ中，通过检验SO42-来判断沉淀是否洗涤干净，检验SO42-的操作是          
(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3＋O2 =2Fe2O3＋4CO2。现煅烧464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe2O3的质量是        kg。

铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用．
（一）用铁屑与硫酸反应制备FeSO4
已知4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O。FeSO4在水中的溶解度见图。

（1）首先，将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。此步骤中，分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是____________（填写操作名称）。
（2）向处理过的铁屑中加入适量的硫酸，在一定温度下使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。此处：硫酸浓度应选择

A．浓硫酸 B．10moL/L硫酸 C．3moL/L硫酸 D．任意浓度硫酸；
温度宜控制在______；加热的同时需适当补充水，原因是          。反应中应保持n（Fe）/n（H2SO4）         1(填“＜”、“＞”或“=”)。
（3）亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐可稳定存在。如“摩尔盐”，即硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O]，就是在FeSO4溶液中加入少量稀H2SO4溶液，再加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后所得。过程中稀硫酸的作用是 　。
（二）用含有少量Al的废铁屑制备Fe2(SO4)3其操作流程及有关资料如下：

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2．3
7．5
3．4
完全沉淀
3．2
9．7
4．4
 
（4）加NaHCO3时，混合液pH值应控制在_______________________。
（5）反应Ⅱ中反应的离子方程式是：___________________。
（6）实际生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是________，气体X与NO配比的比例是_____________。

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