题目内容

常见金属单质A、B和非金属单质C、D以及它们化合物之间的转化关系如下。F、J既能溶于强酸M又能溶于强碱N，Z的摩尔质量为198 g·mol－1，且其中各元素的质量比为：钾:金属B:氧＝39:28:32。

请回答下列问题：
（1）C的化学式为              ，Z的化学式为                 。
（2）写出检验X中阳离子的方法                                                  。
（3）写出E和A在高温下反应的化学方程式为                                      。
（4）写出A和N反应的离子方程式                                              。

（1）Cl2 （2分），   K2FeO4（2分）
取试样少许，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血红色（2分） 
8 Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe （2分） 
2Al＋2OH—＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑（2分）

解析试题分析：A和B是金属单质，且二者在高温下发生置换反应，则该反应为铝热反应，所以A是Al，E是金属氧化物，F既能溶于强酸M又能溶于强碱N，F是Al2O3，B是常见金属，系列转化生成红褐色沉淀Y为Fe（OH）3，所以B是Fe，E是金属氧化物，所以D是O2，E是Fe3O4，铁和非金属单质反应生成X，X能和强碱N反应生成红褐色沉淀Fe（OH）3，氢氧化铁和碱、C反应生成Z，所以Z中含有铁元素，Z的摩尔质量为198g?mol-1，且其中各元素的质量比为：钾：铁：氧=39：28：32，钾、铁、氧的物质的量之比="39" 39 ：28 56 ：32 16 =2：1：4，所以其化学式为K2FeO4，根据元素守恒知，强碱N为KOH，氢氧化铁能被C单质氧化，且C是气体，B和C反应生成铁盐，则C是Cl2，X是FeCl3，H为KAlO2，H和M反应生成J，J能溶于强酸和强碱，则J为Al（OH）3，
（1）通过以上分析知，C是氯气，Z是高铁酸钾，其化学式分别为：Cl2、K2FeO4，
（2）X是氯化铁，铁离子和硫氰根离子反应生成血红色溶液，所以可以用硫氰化钾溶液检验铁离子，其操作方法是：取试样少许，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血红色，
（3）高温下，四氧化三铁和铝发生置换反应生成氧化铝和铁，反应方程式为：8 Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe，
（4）A是铝，N是氢氧化钾，铝和氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和氢气，离子反应方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
考点：铝、铁及其化合物之间的转化

练习册系列答案
相关题目

某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

（1）酸浸后加入H2O2的目的是          。调pH步骤中加入的试剂最好是        （填化学式）。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有              。
（2）煮沸CuSO4溶液的原因是                 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式            。
（3）称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol·L-1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L-1的Ce（SO4）2溶液滴定，到达终点时消耗Ce（SO4）2溶液25.00mL。有关的化学反应为：Fe3＋＋CuCl＝Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－，Ce4＋＋Fe2＋＝Fe3＋＋Ce3＋。计算该CuCl样品的质量分数  。
（4）Fe3+发生水解反应Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，该反应的平衡常数表达式为           。

用含有Al2O3及少量Fe2O3和SiO2的铝土矿制备净水剂——液体聚合硫酸铝铁，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
I．向铝土矿中加入过量H2SO4后，加热、搅拌、过滤。
II．向滤液中加入一定量的FeSO4·7H2O和双氧水。
III．向溶液中加入Ca(OH)2固体，调节溶液的pH约为1，过滤。
IV．加入稳定剂，加热，得到产品。
（1）Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是___________。
（2）步骤I中过滤得到的滤渣成分是________（填化学式）。
（3）步骤I 中H2SO4的浓度与反应温度会影响铁与铝的浸出率。根据下图分析，步骤I 中H2SO4浓度的适宜范围是__________，反应的适宜温度是_________。
       

（4）步骤II中增大n(Fe3+)的离子方程式是_________。
（5）步骤III得到碱式硫酸铝铁[AlFe(OH)n(SO4)m]的溶液，则步骤II中应增大n(Fe3+)到
n(Al3+)﹕n(Fe3+)=        。
（6）研究表明，液体聚合硫酸铝铁的纯度越高，净水效果越好。已知：
一些物质在20℃时的溶解度

物质
Ca(OH)2
CaSO4
Na2SO4
溶解度/g
0.153
0.258
19.5
 
结合表中数据，解释步骤III中使用Ca(OH)2而不用NaOH的原因__________。
（7）铝土矿也可用于冶炼金属Al。以金属Al作阳极，稀硫酸作电解液，通过电解会使金属Al的表面生成致密坚硬的氧化膜，其电极反应式是_________。

有一无色透明溶液，可能含Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Na＋、CO32-、Cl－、NO3-等离子中的若干种。现做如下实验：
一、取少量该溶液，滴入用硝酸酸化的AgNO 3溶液，有白色沉淀生成。
二、另取部分溶液，加入氢氧化钠，有白色沉淀产生，加入氢氧化钠的量与生成白色沉淀的量可用下图表示。

试推断：
（1）该溶液中一定存在__________  ____，一定不存在________________。
（2）由图可知白色沉淀共有__________种，分别是__________________（填化学式），其物质的量比为          。
（3） 写出图中ab变化过程的离子方程式                         。

有关物质间转化关系如下图，试回答：

（1）转化①的反应条件为              .
（2）转化②的化学方程式为        .转化③的离子方程式为         .
（3）若转化⑤用于实验室制Al(OH)3，则试剂A宜选择         （填名称）.
（4）向50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液，结果Al3+离子有1/3转化为Al(OH) 3沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为       mL。

铁黄是一种重要的颜料，化学式为Fe2O3·xH2 O，广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣(含FeZ 0。及少量的CaO, Mg0等)和黄铁矿粉
(主要成分为FeS2)制备铁黄的流程如下:

（1）操作I与操作II中都用到玻璃棒，玻璃棒在两种操作中的作用分别是_     、      
（2）试剂a最好选用_   (供选择使用的有:铝粉、空气、浓HNO3 );其作用是_           。
（3）上述步骤中需用到氨气。下列装置可用于实验室制氨气的是_       _(填序号)。

（4）查阅资料知，在不同温度下Fe2 O3被CO还原，产物可能为Fe3 O4 、FeO或Fe，固体质量与反应温度的关系如右图所示。根据图象推断670℃时Fe2 O3还原产物的化学式为M，并设计一个简单的实验，证明该还原产物的成分(依次填写每步操作中所加试剂的化学式、现象和结论)。仪器自选。可供选择的试剂:稀H2SO4、稀盐酸、H2 O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

加入试剂
现象
结论
 
 
则还原产物为     
 
 
 
 
 

Ⅰ.现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：
 k+s-5#
已知NaHCO3在低温下溶解度较小。反应Ⅰ为：NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl，处理母液的两种方法如下：
（1）向母液中加入石灰乳，可将其中________循环利用。
（2）向母液中通入NH3，加入细小的食盐颗粒并降温，可得到NH4Cl晶体。试写出通入NH3后，溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式 _____________________________。
Ⅱ.某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH3、CO2和水等为原料以及下图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制成Na2CO3。

（1）装置丙中冷水的作用是                      ；
（2）由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有_______、洗涤、灼烧。NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为             ；
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1 min的NaHCO3  样品的组成进行了以下探究。取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6 g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。则曲线a对应的溶液中的离子是___________（填离子符号下同）；曲线c对应的溶液中的离子是___________；该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是           ；

（4）若取21.0 g NaHCO3固体，加热了t2 rnin后，剩余固体的质量为l4.8 g。如果把此剩余固体全部加入到200 mL 2 mol?L—1的盐酸中，则充分反应后溶液中H+ 的物质的量浓度为____________（设溶液体积变化忽略不计）

由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。

（1）b电极材料为______，其电极反应式为_____________________。
（2）（选择填空）电解时，当在电极上有白色沉淀生成时，电解液d是_____；当在两极之间的溶液中有白色沉淀生成时，电解液d是______。

A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
（3）液体c为苯，其作用是________________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_______________________。
（4）若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_________________________________。该现象的化学反应方程式为                                               

将1.000gFeC2O4·2H20固体样品放在热重分析仪中进行热重分析，測得其热重分析曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示：

已知：①草酸盐受热分解易放出碳的氧化物。②5000C之前，该热重分析仪的样品池处于Ar气气氛中，5000C时起，样品池与大气相通。完成下列填空：
(1)3000C时是样品脱水的过程，试确定3500C时样品是否脱水完全_____ (填“是"或否“），判断的理由是____(要求写出推算过程）。
(2 ) 4000C时发生变化的化学方程式是_______。
(3) 将6000C时样品池中残留的固体隔绝空气冷却至室温，再向该固体中加入一定量的稀盐酸刚好完全溶解，用pH试纸测得所得溶液的PH＝3，其原因是____(用离子方程式回答）：向该溶液中滴加适量NaOH溶液生成红褐色沉淀，測得此时溶液中铁元索的离子浓度为4.0x10-11mol/L，则此时溶液的pH＝_______(已知：Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38)
(4) 将15000C时样品池中残留的固体隔绝空气冷却后，用稀盐酸溶解得一棕黄色溶液。取少量该溶液滴加KSCN,溶液显红色；另取少量该溶液滴加K3[Fe(CN)6)(铁氰化钾）溶液，产生特征蓝色沉淀。试写出图中14000C时发生反应的化学方程式_________ ,产生特征蓝色沉淀的离子反应方程式______。

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