题目内容

（14分）铁、铝、铜、硅及其合金材料在生产生活中有着广泛的应用。请回答下列有关问题。
（1）目前已冶炼出纯度达99．9999％的铁。下列关于纯铁的叙述错误的是           
（填字母）。    

A．硬度比钢小，熔点比钢高 B．不能与盐酸反应
C．与不锈钢成分相同 D．在冷的浓硫酸中钝化
E．在潮湿的空气中放置不易生锈
（2）铝热反应可用于焊接钢轨、冶炼熔点较高的金属。请写出用V2O5冶炼钒的化学方程式： 　　　　　       　　　　　       　　　　　       
（3）①铜在干燥的空气中性质稳定，在潮湿的空气里会被锈蚀形成一层绿色的铜锈，反应的化学方程式是 　　　　　       　　　　　       　　　　　       
②工业上常以黄铜矿为原料，采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，该反应的氧化剂是　　　　　               
③将铜粉放入稀硫酸中加热并不断鼓入空气，铜溶解，产物只有硫酸铜与水 。
该反应的化学方程式：                                                  ,
此法比直接用浓硫酸与铜反应有两个明显的优点：                           
                                                                  。                        
（4）制备高纯硅的流程如下图：

写出石英砂制备粗硅的化学方程式:
                                                         。

（14分，每空2分）(1)BC  
(2)10Al+3V2O510V+5Al2O3
(3)①2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
②  Cu2O、Cu2S
③2H2SO4+2Cu+O22CuSO4+2H2O
制取相同量的硫酸铜消耗硫酸少；不产生有毒气体
(4)2C+SiO2   Si+2CO

解析试题分析：（1）A、纯铁比合金的熔点高，硬度小，正确；B、能与盐酸反应，错误；C、不锈钢的成分中除含铁外，还含有非金属碳，成分不同，错误；D、铁在冷的浓硫酸中发生钝化，正确；E、高纯铁因为不含碳，即使在潮湿空气中也不易形成原电池而生锈，正确，答案选BC；
（2）V2O5与Al反应冶炼钒，化学方程式是10Al+3V2O510V+5Al2O3
（3）①铜与空气中的氧气、水、二氧化碳反应生成碱式碳酸铜，化学方程式为2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
②氧化还原反应中氧化剂是指元素化合价降低，得电子的物质，2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中，元素化合价降低的是Cu，所以氧化剂是Cu2O、Cu2S；
③铜与氧气、稀硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜和水，化学方程式为2H2SO4+2Cu+O22CuSO4+2H2O；此法比直接用浓硫酸与铜反应有两个明显的优点：制取相同量的硫酸铜消耗硫酸少；不产生有毒气体而污染空气；
（4）石英砂的主要成分是二氧化硅，与碳在高温条件下反应生成硅单质和一氧化碳，化学方程式:
2C+SiO2   Si+2CO
考点：考查铝、铁、铜的性质及制备，粗硅的制备，化学方程式的书写

练习册系列答案
相关题目

(15分)烧碱(NaOH)和纯碱(Na2CO3)与硫酸、盐酸和硝酸并称为工业上的“三酸两碱”。按要求回答下列问题：
（1）完成下列有关NaOH溶液参加反应的离子方程式
①向NaOH溶液中加入铝片：_______________________；
②向NaOH溶液中滴加少量氯化铝溶液___________________；
③二氧化氮与NaOH溶液发生氧化还原反应：___________________；
④用热的NaOH溶液洗涤沾有硫单质的试管：___________________；
（2）下列是碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较，用“＞”“＜”“＝”填空：
①热稳定性：Na2CO3_______NaHCO3；
②与稀盐酸反应快慢：Na2CO3_______NaHCO3；
③物质的量相同时，消耗盐酸的物质的量：Na2CO3_______NaHCO3。
（3）在10 mL 1 mol/L的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入10 mL 1.5 mol/L盐酸，完全反应后，在标准状况下生成二氧化碳的体积为____________L。
（4）碳酸钠在工业上具有广泛的作用，碳酸钠可以用作下列工业生产主要原料的是_____(填编号)
a．玻璃           b．水泥          c．造纸          d．海水提取镁

某实验小组用工业废弃固体（主要成分为Cu2S和Fe2O3）制备有关物质，整个流程如下图所示。请回答：

（1）气体a的化学式为                  。
（2）溶液B加入硫酸酸化后再加入适宜氧化剂X得到溶液C，写出该反应的离子方程式         。
（3）制备硫酸铜溶液。常温下，O2、铜粉和稀硫酸三者在一起，几乎不反应，当加入溶液D后，随即生成硫酸铜。经理阅资料发现FeSO4对铜的氧化起催化作用。
A.第一步反应的离子方程式为：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，则第二步反应的郭子方程式为     。
B.⑦操作中，配制Fe2(SO4)3溶液时应注意                      。
（4）操作⑧的目的是得到较纯的硫酸铜溶液。加入适宜试剂Y调节pH至铁元素全部沉淀（离子浓度小于10－5mol/L），然后再过滤，浓缩、结晶等，则pH至少调节为_____。
已知：Ksp[Cu(OH)2]≈1×10－22，Ksp[Fe(OH)2] ≈1×10－16，Ksp[Fe(OH)3] ≈1×10－38
（5）科学家发现纳米级的Cu2O在太阳光照射下可以催化分解水。
A.一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O，通入2mol水蒸气，发生如下反应：
2H2O(g)＝2H2(g)＋O2(g)  △H＝＋484kJ/mol
20min末测得n(O2)＝0.16mol，则这段时间的反应速率υ(H2)＝_________；该温度下，此反应的平衡常数表达式K＝___________________。
B.已知：2Cu2O(s)＋O2(g)＝4CuO(s)  △H＝－292kJ/mol
2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)   △H＝－221kJ/mol
请写出炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式_________________。

用11.5g金属钠放入水中，要使100个水分子溶有1个钠离子，则需加水      g。

（1４分）
一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”，加入铝粉后，只产生H2，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。
（1）加入铝粉产生H2，说明铝具有______（填“氧化性”或“还原性”）。
（2）该同学分析：若H+大量存在，则NO3-就不能大量存在。
设计实验证实如下：

装 置
现 象

ⅰ. 实验初始，未见明显现象
ⅱ. 过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色
ⅲ. 试管变热，溶液沸腾
   
① 盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是______。
② 根据现象ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：
实 验
内 容
现 象
实验1
 将湿润KI—淀粉试纸置于空气中
未变蓝
实验2
用湿润KI—淀粉试纸检验浅棕色气体
试纸变蓝
 a. 浅棕色气体是______。
b. 实验1的目的是_______。
c. 实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整：

（3）再假设：若OH-大量存在，NO3-也可能不能大量存在。
重新设计实验证实如下：
装 置
现 象

ⅰ. 实验初始，未见明显现象
ⅱ. 过一会儿，出现气泡，有刺激性气味
 
为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润KI—淀粉试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。
① 刺激性气味的气体是______。
② 产生该气体的离子方程式是______。
（4）在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，其化学方程式是______。
（5）实验结果证实：NO3?在酸、碱性环境中都有一定的氧化性，能氧化铝单质，产生含氮化合物。习题中的无色溶液一定能大量存在的是Na+和OH-。

无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等，工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3,还含有少量的SiO2  )和石油焦(主要成分是C)为原料制备无水AlCl3：2Al2O3＋6Cl2===4AlCl3＋3O2
回答以下问题：
(1)Cl－的电子式为 ________。Al在元素周期表最中的位置是________。
(2)生产中加入石油焦，其目的是_____________________________________。
(3)加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3＋C＋Cl2AlCl3＋X↑，设计实验确定气体X的成分：
____________________________________________________________。
(4)在提纯AlCl3粗产品时，需加入少量铝粉，可使熔点较低的FeCl3转化为熔点较高的FeCl2，从而避免在AlCl3中混入铁的氯化物。该反应的化学方程式为  _____________________________________________________________。
(5)为测定制得的无水AlCl3产品(含FeCl3杂质)的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32 g。
①过程涉及的离子方程式__________________________、___________。
②AlCl3产品的纯度为__________________________________。
(6)以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝

①写出滤液甲中溶质的化学式______________________________。
②写出滤液乙中加入过量氨水得到Al(OH)3的离子方程式__________________。

工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：

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
回答下列问题：
（1）加入过量废铁屑的目的是                        ；加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的              
（填“Fe3+”“Fe2+”或“Al3+”）沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是          。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作             ，若参与反应的O2有11.2L（标准状况），则相当（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe（OH）2+离子，可部分水解生成
Fe2（OH）42+聚合离子．该水解反应的离子方程式为             。
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁．根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3-，为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为           。（填字母）。
A．氯水　　B．KSCN溶液　　C．NaOH溶液　　D．酸性KMnO4溶液

铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。

（1）已知：4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) △H＝－1641.0kJ·mol-1 C(石墨)＋1/2O2(g)=CO(g) △H＝－110.5 kJ·mol-1则Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)的△H＝   kJ·mol-1。
（2）铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀。某同学将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。液滴边缘是  区（填“正极”或“负极”），其电极反应式为   。

（3）铁钛合金是一种常用的不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色，该过程中发生的反应有：
①2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O
②Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋
③   。
（4）①高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。FeO在水溶液中的存在形态如右图所示，纵坐标表示各存在形态的分数分布。
下列说法不正确的是   。（填字母）
A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO的分布分数逐渐增大
C．向pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：
HFeO＋OH－=FeO＋H2O
②K2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体，其杀菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为   。
（5）向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（标准状况）气体，加入KSCN溶液不显红色。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，可得铁    g。

某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl2·2H2O晶体，流程如下：

（1）在实验室中，欲用37％(密度为1．19 g·mL-1)的盐酸配制500 mL 6 mol·L-1的盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有      、       。
（2）①若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中，不需要的是   (填下列各项中序号)。

②CuCl2溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O。
欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡，除滤液A外，下列试剂中，还需要的是      (填下列各项中序号)。
a．FeCl3固体        b．CuCl2固体       c．蒸馏水
（3）某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程，查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时，固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示。

①CuS矿样在焙烧过程中，有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成，转化顺序为：

第①步转化主要在200～300oC范围内进行，该步转化的化学方程式为                                                               。
②300～400oC范围内，固体质量明显增加的原因是           ，上图所示过程中，CuSO4固体能稳定存在的阶段是   (填下列各项中序号)。
a．一阶段    b、二阶段    c、三阶段  d、四阶段
③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程，并验证所得气体为SO2和O2的混合物。

a．装置组装完成后，应立即进行的一项操作是                。
b．当D装置中产生白色沉淀时，便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物。你认为装置D中原来盛有的溶液为       溶液。
c．若原CuS矿样的质量为l0．0 g，在实验过程中，保持温度在760oC左右持续加热，待矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体的质量为8．0 g，则原矿样中CuS的质量分数为      。

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