题目内容

17．Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素，它们的单质及其化合物之间有很多转化关系，如通常所说的“铁三角”、“铝三角”等．如表所列物质不能按如图（“→”表示一步完成）关系相互转化的是（　　）
选项ABCD
aNaOHAlFeCu
bNaAl2O3FeCl3CuSO4
cNaClAl（OH）3FeCl2CuCl2
A．AB．BC．CD．D

分析 A．氢氧化钠不会一步转化金属钠，NaOH与盐酸反应生成NaCl，电解NaCl可生成Na；
B．Al2O3不能与水反应生成Al（OH）3；
C．Fe与氯气反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，FeCl2置换可生成Fe；
D．Cu和浓硫酸反应生成CuSO4，CuSO4和氯化钡反应生成CuCl2，CuCl2置换可生成Cu．

解答 解：转化关系为a→b→c→a；
A、氢氧化钠不会一步转化金属钠，NaOH与盐酸反应生成NaCl，电解NaCl可生成Na，故A选；
B、氧化铝不会一步转化为氢氧化铝，故B选；
C、金属铁和氯气反应得到氯化铁，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，FeCl2置换可生成Fe，符合图示转化关系，故C不选；
D、Cu和浓硫酸反应生成CuSO4，CuSO4和氯化钡反应生成CuCl2，CuCl2置换可生成Cu，符合图示转化关系，故D不选；
故选AB．

点评 本题考查物质之间的相互转化，侧重于学生的分析能力和元素化合物知识的综合运用的考查，熟悉复分解反应发生的条件、氧化还原反应的体积应用及常见物质的性质、物质之间的反应是解答的关键，难度较大，解答中答案不唯一，只要符合转化即可．

练习册系列答案
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7．1774年，英国科学家Franklin在皇家学会上宣读论文时提到：“把4.9cm3油脂滴到水面上，立即使水面平静下来，并迅速蔓延开去，使2000m2水面看起来象玻璃那样光滑”．已知油脂在水面上为单分子层，假设油脂分子的摩尔质量为Mg/mol，每个油脂分子的横截面积为Acm2，取该油脂mg，配成体积为Vml的苯溶液，并将该溶液滴加到水中，当滴入第d滴油脂苯溶液时，油脂的苯溶液在水面上不再扩散，此时油膜表面积为Scm2的．若每滴溶液的体积为aml，则阿伏加德罗常数NA的表达式为NA=$\frac{SVM}{a（d-1）mA}$ mol-1，根据你对本实验的理解，为什么将油脂溶解分子小，油膜薄．不稀溶，膜面阔．
8．（1）工业合成氨与制备HNO3一般可连续生产，其流程如图1：

①写出工业合成氨的化学方程式N2+3H2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3，上述尾气中的NO2一定条件下可与氨气反应转化为氮气，则该反应的化学方程式为6NO+4NH3$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$5N2+6H2O．
②某同学在实验室蒸馏含有Mg（NO3）2的稀硝酸制取浓硝酸，除导管、酒精灯、牛角管、锥形瓶外，还需的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管．
（2）某兴趣小组采用图2装置制取并探究SO2气体的性质．

①下列实验方案适用于上图所示装置制取所需SO2的是B（填序号）．
A．Na2SO3溶液与HNO3B．Na2SO3固体与浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧D．铜与浓H2SO4
②组装完仪器后，检查装置气密性的方法是：关闭活塞b，在d的出口处连接一导管并插入水中，用手捂（或酒精灯微热）c，若导管末端有气泡冒出，停止手捂（或加热），导管末端有稳定的水柱，则该装置的气密性良好．
③若要证明c中生成的气体是SO2，d中加入品红溶液后，打开活塞b，反应开始，待d中溶液红色褪去后，再加热（填实验的操作）试管d中的溶液，颜色又恢复，证明气体是SO2．
④指导老师指出应增加一尾气吸收装置，并帮助同学们设计了如图3装置，其中合理的是AD（填序号）．
5．根据物质性质完成下列题型．
（Ⅰ） A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质．它们之间有如图的反应关系：
（1）若A是黄色固体，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物质，但C也有其广泛的用途，写出其中的2个用途：漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等．
（2）若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染．B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式：4NH3+6NO$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$5N2+6H2O．
（3）若D物质具有两性，②、③反应均要用强碱溶液，④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体．写出单质A与碱反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（4）若A是太阳能电池用的光伏材料．C、D为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性．写出②反应的化学方程式：Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑．
（Ⅱ）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溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+；
（2）某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子，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）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如图：

回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是过滤．
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O．
12．电镀含铬废水的处理方法较多．
Ⅰ．某工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等，且酸性较强．为回收利用，通常采用如图流程处理：

已知：（1）Cr（OH）3与Al（OH）3性质相似，为两性氢氧化物；Cr（OH）3→NaCrO2→Na2CrO4→Na2Cr2O7
（2）Cu（OH）2能溶于氨水：Cu（OH）2+4NH3•H2O═[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O
请回答：
（1）操作Ⅰ的名称过滤，上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同，进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还有玻璃棒．
（2）滤渣Ⅰ的主要成分为Cu（OH）2、Fe（OH）3 （写化学式），试剂乙的名称氨水．
（3）加入试剂甲的目的将Fe2+氧化成Fe3+．
（4）废水处理流程中生成滤渣Ⅲ的离子方程式2H2O+A1O2-+CO2=Al（OH）3↓+HCO3-．
Ⅱ．酸性条件下，六价铬主要以Cr2O72-形式存在．工业上用以下方法处理处理含Cr2O72-的废水：
①往废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；
②用Fe为电极进行电解，经过一段时间，最后有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀产生；
③过滤回收沉淀，废水达到排放标准．
（5）电解时能否用Cu电极来代替Fe电极不能（填“能”或“不能”），理由因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态．
2．下列离子方程式的表达正确的是（　　）
A．金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al+2OH-═2AlO2-+H2↑
B．NaHCO3溶液与硫酸氢钠溶液混合：HCO3-+H+═H2O+CO2↑
C．过氧化钠与水反应：Na2O2+2H2O═2Na++2OH-+O2↑
D．Ca（OH）2溶液中通入过量CO2：Ca2++2OH-+CO2═CaCO3↓+H2O
9．化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖类代谢的中间体．可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得．A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一．A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应．在浓硫酸存在下，A可发生如图所示的反应．

试回答下列问题：
（1）写出下列有机物的结构简式：
BCH3CH（OH）COOCH2CH3，DD为CH3COOCH（CH3）C．
（2）写出下列化学反应方程式以及反应所属类型：
A→E的化学方程式：；反应类型：消去反应；
A→F的化学方程式：；反应类型：酯化反应或取代反应．
6．回答下列问题
（1）有机物的命名及化学用语非常重要．
①的系统命名为2，4-二甲基-3-乙基乙烷．
②甲基的结构简式为-CH3．写出乙醇的结构式 乙烯的电子式
③福尔马林中溶质的名称叫甲醛．任写一种与乙酸互为同分异构体的结构简式HCOOCH3．
对二甲基环己烷核磁共振氢谱显示有3组峰．
（2）官能团对有机物性质起决定作用，但也受到所连基团的影响．
①比较沸点：乙醇＜乙二醇（填“＞”“＜”或“﹦”）
②比较水溶性：＜
③比较酸性：＞CH3COOH（提示：类比酚和醇的酸性）
7．美国化学家设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统电池．燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能，其效率高、污染低，是一种很有前途的能源利用方式．
（1）用KOH溶液做电解质，甲烷燃料电池的总反应方程式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O；
（2）A是电池的负极，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；
（3）标准状况时，通入甲烷1.12L，理论上通过导线的电子的数目为2.408×1023．

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