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 |
(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+Cu2S
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+3V2O5
10V+5Al2O3
(3)①2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
② Cu2O、Cu2S
③2H2SO4+2Cu+O2
2CuSO4+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+3V2O5
10V+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+Cu2S
6Cu+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+O2
2CuSO4+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
(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 |
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-。
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 |
(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