题目内容

20．铁及其化合物在生活生产中有重要的应用．请回答下列问题：
（1）铁制品在空气中易锈蚀，其实质是铁与空气中的氧气、水等接触后发生化学反应的过程．
（2）在盛有氧气的集气瓶中点燃细铁丝发生剧烈燃烧的化学方程式是3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4．为防止集气瓶破裂，常采取的措施是瓶底放少量的水．
（3）把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，充分反应后，过滤，为确定滤渣和滤液的成分，甲同学向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生； 乙同学向滤液中滴加稀盐酸，产生白色沉淀．根据两同学实验的现象，分析下列结论不正确的是BD（填写字母序号）．
A．滤渣中只含银                       B．滤渣中一定含有银，可能含有铜
C．滤液中一定有Ag+、Fe2+和Cu2+D．滤液中只含Ag+和Fe2+，不含Cu2+
【探究】废旧金属的回收利用．
废铁屑的主要成份是铁，同时还有少量铁锈（Fe2O3），生产动物饲料添加剂硫酸亚铁的工艺之一如图所示：

（4）在反应器中发生反应的化学方程式有：
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4．
（5）滤液M中肯定含有的溶质的化学式是FeSO4、H2SO4；
（6）在化学反应中，凡是有元素化合价变化的反应属于氧化还原反应．下列反应类型肯定属于氧化还原反应的是B（填字母编号）；
A．化合反应B．置换反应C．分解反应D．复分解反应
（7）取表面含有氧化镁的镁条（无其它杂质）2.5g，加入到足量的20.0g的稀硫酸中，充分反应后，所得溶液的质量为22.3g．求：该镁条中单质镁的质量分数．

分析 （1）根据铁生锈的条件进行解答；
（2）根据铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，集气瓶底要放少量的水和细沙防止炸裂集气瓶进行解答；
（3）根据三种金属活动性强弱关系铁＞铜＞银，对将铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中可能出现的变化进行分析，判断反应结束后剩余固体成分；
（4）根据氧化铁都能和稀硫酸反应生成硫酸铁和水进行分析；
（5）根据加入的硫酸是过量的，所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁，可以据此解答该题；
（6）根据四种基本反应类型的特点来解答该题；
（7）根据质量守恒定律求出氢气的质量，然后根据镁和稀硫酸反应的化学方程式计算镁的质量解答．

解答 解：（1）铁在潮湿的空气中容易生锈即铁和氧气、水同时接触易生锈；
（2）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为：3Fe+2O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4，集气瓶底要放少量的水和细沙防止炸裂集气瓶；
（3）根据三种金属活动性强弱关系铁＞铜＞银，将铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，铁粉、铜粉都能与硝酸银发生反应得到银，因此剩余固体中一定含有银，甲同学向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，说明铁全部反应；乙同学向滤液中滴加稀盐酸，产生白色沉淀，说明溶液中含有硝酸银，所以可确定铜和硝酸银反应且铜的量不足还有硝酸银没反应；铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以所得固体中只含有银，所得溶液中含有亚铁离子、铜离子和银离子；所以BD说法不正确；
（4）氧化铁都能和稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，而反应生成了硫酸铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；
（5）加入的硫酸是过量的，所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁；
（6）根据四种基本反应类型的特点可以知道，在置换反应中有单质参与和生成新的单质，所以可以判断在置换反应中一定有化合价的变化，故选：B；
（7）设2.5g镁条样品中单质镁的质量为x
反应产生的氢气质量：2.5g+20.0g-22.3g=0.2g           
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24             2
x              0.2g
$\frac{24}{x}$=$\frac{2}{0.2g}$
x=2.4g
该镁条中单质镁的质量分数为：$\frac{2.4g}{2.5g}$×100%=96%
答：该镁条中单质镁的质量分数为96%．    
故答案为：（1）水；
（2）3Fe+2O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4，在集气瓶底放少量水；
（3）BD；
（4）Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；
（5）FeSO4、H2SO4；
（6）B；
（7）96%．

点评 掌握化学方程式的书写、盐的化学性质等知识，并学会分析信息、提取信息，并应用所学知识结合所给信息进行解答，考查了学生分析、解决问题的能力．

练习册系列答案
相关题目
10．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂．此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质的成分进行探究．
（1）写出该中和反应的化学方程式Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O．
（2）探究烧杯内溶液中溶质的成分：
【提出问题】该烧杯内的溶液中溶质是什么？
【进行猜想】（A）溶质可能是CaCl2与Ca（OH）2
（B）溶质可能只是CaCl2
（C）溶质可能是CaCl2与盐酸
【实验探究】
①小明从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色
酚酞试液．振荡．观察到酚酞试液不变色．于是他排除了猜想（A），你认为他排除猜想（A）的理由是氢氧化钙溶液呈碱性，能使酚酞试液变红．
通过实验探究，最后确定猜想（C）正确．
【反思与拓展】要想处理烧杯内溶液使其只得到CaCl2溶液，应向溶液中加入过量碳酸钙充分反应后过滤，反应的方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
11．下列实验方案正确的是（　　）
A．用稀硫酸和Cu反应制取氢气
B．用稀盐酸除去CaO中的少量CaC03
C．用水溶解后过滤的方法分离CaCl2和K2C03的混合物
D．用带火星的木条区别氧气和二氧化碳气体
8．下列气体，不能作燃料的是（　　）
A．一氧化碳B．氢气C．甲烷D．氧气
15．类推是学习中常用的思维方法．现有以下类推结果，其中错误的是（　　）
①酸碱中和反应生成盐和水，所以生成盐和水的反应一定是中和反应：②氯化钠的水溶液显中性，所以盐溶液一定显中性；③分子可以构成物质，物质一定是由分子构成的；④碳酸盐与盐酸反应放出气体，所以与盐酸反应放出气体的一定是碳酸盐．
A．①②③④B．只有①②③C．只有②③④D．只有①
5．南开中学化学兴趣小组做了提纯NaCl的如下实验．

请根据实验回答下列问题：
（1）操作①、②、③依次为图中的（填序号）C、B、A．
（2）操作③中玻璃棒的作用是加快氯化钠的溶解速率．
（3）如图A操作，当蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热．
（4）若得到NaCl的产率比实际值偏低，则可能的原因是（填序号）BCD．
A．过滤时滤纸有破损    B．蒸发时有固体溅出
C．把固体从蒸发皿转移到天平上称量时，有较多固体粘在了蒸发皿上
D．溶解11g含有泥沙的NaCl时，加入的水量不足
（5）用上述实验所得的氯化钠配制溶质质量分数为5%的氯化钠溶液50g，不需要的仪器为（填序号）DEG．
A．量筒  B．天平  C．烧杯  D．漏斗  E．蒸发皿  F．玻璃棒  G．酒精灯．
12．根据下列实验装置图，回答问题

（1）写出图中仪器a的名称：长颈漏斗．
（2）用加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；，可选择的发生装置为A（填字母）．属于分解反应．
（3）实验室用石灰石和稀盐酸反应制取CO2的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；，该反应生成的二氧化碳中常混有少量氯化氢气体，可通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的F装置除去氯化氢气体，则该混合气体应从F装置的②（填“AT ①”或“②”）通入．
4．如图1是初中化学常用的实验装置，请根据实验要求选择适当的装置并完成相关问题．

（1）分别用物质名称和化学符号写出实验室用氯酸钾制取氧气的化学反应表达式：氯酸钾 $→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气、2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，应选择的收集装置是D（或F、G）（填字母代号，下同），如果选用如装置G收集氧气，气体应从a（填“a”或“b”）端导入．
（2）某化学小组同学用20%的过氧化氢溶液和二氧化锰，并选用B装置来制取氧气，实验中，同学们发现不能得到平稳的氧气流，小明提出可将发生装置由B改为C，其理由是可控制液体的滴加速度，进而可控制反应速率．
（3）探究小组用装置H做“细铁丝在氧气中燃烧”的实验，但未看到“剧烈燃烧，火星四射”现象，你认为可能的原因是氧气的浓度低、铁丝表面的锈未除尽（合理均可）（答出一条即可），分别用物质名称和化学符号写出该反应的表达式：铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁、3Fe+2O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4．
（4）实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰固体混合物来制取甲烷气体．实验室制取甲烷应选用的发生装置是A．
（5）为探究“二氧化锰的质量对过氧化氢分解反应的影响”，小明又进行了如下实验，Ⅰ按如图甲组装实验仪器并进行密性检查；Ⅱ取10毫升溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液和0.03克二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压；Ⅲ倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压；Ⅳ分别用0.06克、0.09克和0.12克相同的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙．

①写出步骤Ⅰ中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：用手捂住锥形瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气．
②实验中，小明用容器内压强的大小来反映产生氧气的多少．
③本实验除了研究“二氧化锰的质量对过氧化氢分解产生氧气质量的Ⅰ影响”外，还可以研究的问题是二氧化锰的质量对反应速率的影响．
④该探究过程得出的结论是过氧化氢分解产生氧气的质量与二氧化锰的质量无关（合理均可）．
5．“氢能”将是未来最理想的新能源．
（1）根据“绿色化学”思想制备H2，某化学家设计了下列反应步骤：
①CaBr2+H2O$\frac{\underline{\;750℃\;}}{\;}$CaO+2HBr    ②2HBr+Hg$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$HgBr2+H2
③HgBr2+CaO$\frac{\underline{\;250℃\;}}{\;}$HgO+CaBr2④2HgO$\frac{\underline{\;100℃\;}}{\;}$2Hg+O2↑
你认为该方法的主要缺点是循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，产生污染．
（2）利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题．如图所示是其中的一种流程，其中用了过量的碘．

请写出反应①的化学方程式：SO2+I2+2H2O$\frac{\underline{\;100-120℃\;}}{\;}$H2SO4+2HI；用该法制取氢气最大的优点是SO2和I2循环使用，避免了污染环境．
（3）有人认为目前利用氢气作为能源不太现实，请问你认为是否现实？不现实（填“不现实”或“现实”），说明能够支持你的观点的两条理由：现有制取氢气的方法耗能高，制取的成本太高；氢气的运输和储存困难．

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