题目内容

10．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）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）．X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是Fe2+、Fe3+、H+；
（2）某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四种离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是BC；
A．Mg2+B．Fe2+C．Al3+D．Cu2+
（3）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：

回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是过滤，操作Ⅱ的方法为在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次．
②Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O．
（4）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定（5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O）．
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需250mL容量瓶．
②某同学设计的下列滴定方式，最合理的是b．（夹持部分略去）（填字母序号）

分析 （1）FeC在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为Fe3O4，与过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶液有剩余的HCl；
（2）加入过量的NaOH，Al3+转化为偏铝酸根，Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀，且氢氧化亚铁易被氧化，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，用过量的稀盐酸中，所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+；
（3）①由工艺流程可知，操作I是将固体与液体分离，应采取过量的方法；
FeCO3沉淀会附着其它离子，需要进行洗涤，减少杂质；
②碳酸钠溶液中碳酸根水解，溶液呈碱性；
③由工艺流程可知，操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁，加入碳酸氢铵，实质是亚铁离子与碳酸氢根离子反应，生成FeCO3，同时生成二氧化碳、水；
（4）①根据配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器来回答；
②高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡皮管，应用酸式滴定管盛装，滴定时为便于观察颜色变化，滴定终点颜色由浅变深易于观察．

解答 解：（1）FeC在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为Fe3O4，溶于过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶液有剩余的HCl，溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+，
故答案为：Fe2+、Fe3+、H+；
（2）加入过量的NaOH，Al3+转化为偏铝酸根，Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀，且氢氧化亚铁易被氧化，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，用过量的稀盐酸中，所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+，与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Al3+、Fe2+，故选BC，
故答案为：BC；
（3）①由工艺流程可知，操作I是将固体与液体分离，应采取过量的方法；FeCO3沉淀会附着其它离子，需要进行洗涤，减少杂质，具体操作为：在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次，
故答案为：过滤；在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次；
②碳酸钠溶液中碳酸根水解CO32-+H2O?HCO3-+OH-，溶液呈碱性，油污主要为油脂，碱性条件下水解而除去，故答案为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
③由工艺流程可知，操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁，加入碳酸氢铵，实质是亚铁离子与碳酸氢根离子反应，生成FeCO3，同时生成二氧化碳、水，反应离子方程式为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O，
故答案为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；
（4）①根据配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有：250mL容量瓶、天平、玻棒、烧杯、量筒、药匙、胶头滴管，故答案为：250mL容量瓶；
②高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡皮管，应用酸式滴定管盛装，滴定时为便于观察颜色变化，滴定终点颜色由浅变深易于观察，应将高锰酸钾滴到待测液中，
故答案为：b．

点评 本题考查元素化合物性质、化学工艺流程、基本操作与方案设计、盐类水解、常用化学用语等，难度中等，是对所学知识的综合利用，（3）③中离子方程式的书写，为易错点，根据配平判断有二氧化碳生成．

练习册系列答案
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2．下列说法正确的是（　　）
A．实验测得石墨（s）、金刚石（s）的燃烧热△H（kJ•mol-1）分别为-393.5、-395.0，
则C（s石墨）═C（s金刚石）△H=+1.5kJ•mol-1
B．500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）$?_{500℃、30MPa}^{催化剂}$2MH3（g）△H=-38.6kJ/mol
C．在某些化学反应使用催化剂能改变该反应的焓变
D．吸热反应一定需要加热才能使反应进行
3．某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到沉淀．
甲同学认为两者反应只有CuCO3一种沉淀生成；
乙同学认为这两者相互促进水解反应，生成Cu（OH）2一种沉淀；
丙同学认为生成CuCO3和Cu（OH）2两种沉淀．
I．（1）写出Na2CO3溶液水解的离子方程式CO32-+H2O?HCO3-+OH-．
（2）在探究沉淀物成份前，须将沉淀从溶液中分离并净化．具体操作为①过滤（填操作名称）→②洗涤→③干燥．
Ⅱ．请用图1所示装置，选择必要的试剂，利用以下装置完成简单的定性探究生成物的成分的实验．

（1）各装置连接顺序为A→C→B．
（2）若甲同学的结论正确，实验现象为C中不变蓝，而D中石灰水变浑浊．
Ⅲ．若CuCO3和Cu（OH）2两者都有，可通过图2所示装置的连接，进行定量分析来测定其组成．
（1）E装置中仪器的名称是球形干燥管．
（2）仪器组装好后首先要进行的实验操作是检查装置的气密性，实验结束时要继续通入处理过的过量空气，其作用是：用空气将装置中的水蒸气和二氧化碳赶出．
（3）若沉淀样品的质量为mg，当反应完全后，装置C质量增加了ng，则沉淀中CuCO3的质量分数为：（1-$\frac{49n}{9m}$）×100%．
20．熔点最低的金属洒落地上，用来处理的物质是（　　）
A．O2B．SC．Cl2D．I2
5．多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热．研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成分为BaCO3，且含有铁、镁等离子），制备BaCl2．2H2O，工艺流程如下：

已知：
①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的PH分别是3.4、12.4；
②BaCO3的相对分子质量是197；BaCl2．2H2O的相对分子质量是244．
回答下列问题：
（1）SiCl4发生水解反应的化学方程式SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl．
（2）SiCl4用H2还原可制取纯度很高的硅，当反应中有1mol电子转移时吸收59KJ热量，则该反应的热化学方程式为SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236kJ/mol．
（3）加钡矿粉调节PH=7的作用是①使BaCO3转化为BaCl2②使Fe3+离子沉淀完全．
（4）生成滤渣A的离子方程式Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓．
（5）BaCl2滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl2．2H2O
（6）10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2．2H2O9.76吨．
15．双草酸酯（CPPO）是冷光源发光制料的主要成分，结构简式如图所示．请回答下列问题：
（1）双草酸酯结构中有2种不同化学环境的氢原子．
（2）该物质与足量NaOH溶液反应的化学方程式（不考虑-Cl的水解）+4NaOH→2+NaOOCCOONa+2CH3CH2OH；
（3）已知，CPPO可由芳香族化合物A和脂肪族化合物B在一定条件下合成，A的结构简式，写出合成CPPO的化学方程式ClOC-COCl+2$\stackrel{一定条件}{→}$+2HCl，该反应是有一定限度的，加入有机碱三乙胺[（C2H5）3N]能提高目标产物的产率，其原因是有机碱三乙胺能跟反应⑧的生成物HCl发生反应，使合成双草酸酯的平衡右移，；与脂肪族化合物B可聚合成性能良好，有使用价值的树脂，写出该聚合反应的方程式n+nClOC-COCl$\stackrel{一定条件}{→}$+2nHCl．
2．二元酸H2A在水中的电离情况是：H2A=H++HA-和HA-?H++A2-，则下列物质的水溶液中粒子浓度之间存在的关系错误的是（　　）
A．NaHA：c（Na+）＞c（HA-）＞c（H+）＞c（OH-）B．NaHA：c（Na+）=c（A2-）+c（HA-）+c（H2A）
C．Na2A：c（Na+）＞c（A2-）＞c（OH-）＞c（H+）D．H2A：c（H+）=c（HA-）+2 c（A2-）+c（OH-）
19．反应C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（　　）
A．增加H2的浓度
B．将容器的体积缩小一半
C．保持体积不变，充入N2（N2不参加反应）使体系压强增大
D．保持压强不变，充入N2使容器体积增大
20．反应C（s）+CO2（g）═2CO（g）在一个密闭容器中进行，下列措施可以使反应速率增大的是（　　）
①增加少量C（s）                ②升高温度                   ③体积不变，再通入CO2
④缩小体积增大压强            ⑤体积不变，再通入He        ⑥压强不变，再通入He．
A．①②③⑥B．①②③④C．②③④⑤D．②③④

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