题目内容

18．易拉罐主要成分探究：
一般的易拉罐主要为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见，本次实验选取可口可乐公司生产的雪碧汽水易拉罐作为探究的对象．
提出假设：易拉罐的主要成分是铝和铁．
探究过程及现象：
（1）配制20%（密度为1.2g/mL）的氢氧化钠溶液和6mol/L的盐酸．
（2）将易拉罐剪开，用砂纸去除表面油漆和氧化膜，再剪取一小块进行实验．
实验一：向装有铝合金的试管中滴加足量的20%NaOH溶液，看到有气泡生成，反应一段时间后，溶液中还有不溶物．
实验二：向实验一的试管中逐滴加入6mol/L的盐酸至足量，静置24小时，按实验顺序，记录的现象如下：①开始没有明显现象；②有白色絮状沉淀生成；③白色沉淀消失；④原溶液中不溶物完全溶解，此时溶液呈浅绿色；⑤静置一段时间后，溶液呈棕黄色．
实验三：再向该试管中加入一定量的氢氧化钠溶液，最终只得到红褐色沉淀．
请回答下列问题：
（1）本实验所配制的c（NaOH）=c（HCl）（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）写出实验一中反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
（3）写出实验二中产生现象①的离子方程式为（填字母，下同）A，现象②的离子方程式为B．现象③的离子方程式为C．
A、H++OH-→H2O
B、AlO2-+H ++H2O→Al（OH）3↓
C、Al（OH）3+3H+→Al3++3H2O
（4）实验二所得溶液静置一段时间后由浅绿色变为棕黄色的原因是（用文字描述）：溶液中Fe2+被氧化为Fe3+．
（5）由此可知该假设成立（填“成立”，“不成立”或“无法确定”）．

分析 （1）配制20%（密度为1.2g/mL）的氢氧化钠溶液，换算成物质的量浓度c=$\frac{1000×ρ×w%}{M}$；
（2）向装有铝合金的试管中滴加足量的20%NaOH溶液，看到有气泡生成，是铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；
（3）向实验一的试管中逐滴加入6mol/L的盐酸至足量，开始时和过量氢氧化钠溶液反应，继续滴加盐酸是偏铝酸钠溶液和盐酸反应生成氢氧化铝沉淀，继续滴加盐酸会和氢氧化铝反应沉淀溶解，原溶液中不溶物完全溶解，此时溶液呈浅绿色是盐酸足量和合金中的铁反应生成氯化亚铁溶液，⑤静置一段时间后，溶液呈棕黄色是亚铁离子被氧化为铁离子；
（4）盐酸足量会和合金中的铁反应生成氯化亚铁溶液，静止一段时间由浅绿色变为棕黄色是亚铁离子被氧化为铁离子；
（5）反应现象说明易拉罐的主要成分是铝和铁．

解答 解：（1）配制20%（密度为1.2g/mL）的氢氧化钠溶液，换算成物质的量浓度c=$\frac{1000×1.2×20%}{40}$mol/L=6mol/L，配制20%（密度为1.2g/mL）的氢氧化钠溶液和6mol/L的盐酸的物质的量浓度相同，
故答案为：=；
（2）向装有铝合金的试管中滴加足量的20%NaOH溶液，看到有气泡生成，是铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑，
故答案为：2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑；
（3）向实验一的试管中逐滴加入6mol/L的盐酸至足量，①开始没有明显现象是开始时和过量氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为A：H++OH-→H2O，
②有白色絮状沉淀生成，继续滴加盐酸是偏铝酸钠溶液和盐酸反应生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：AlO2-+H ++H2O→Al（OH）3↓，③白色沉淀消失，继续滴加盐酸会和氢氧化铝反应沉淀溶解，反应的离子方程式为：Al（OH）3+3H+→Al3++3H2O，④原溶液中不溶物完全溶解，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，此时溶液呈浅绿色是盐酸足量和合金中的铁反应生成氯化亚铁溶液，⑤静置一段时间后，溶液呈棕黄色是亚铁离子被氧化为铁离子，
故答案为：A；B；C；
（4）盐酸足量会和合金中的铁反应生成氯化亚铁溶液，静止一段时间由浅绿色变为棕黄色是亚铁离子被氧化为铁离子，
故答案为：溶液中Fe2+被氧化为Fe3+；
（5）上述分析可知易拉罐成分为铝和铁的合金，证明假设正确，
故答案为：成立．

点评 本题考查了溶液浓度计算、合金成分的实验探究和反应过程分析判断、主要是铝及其化合物性质的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

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8．如图所示三套实验装置，分别回答下列问题．

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验．一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液，即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀，表明铁被氧化（填“氧化”或“还原”）； 向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到石墨棒附近的溶液变红，该电极反应式为O2+4e-+2H2O-═4OH-．
（2）装置2中的石墨是正极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol•L-1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL0.5mol•L-1的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红．
①电源的M端为正极；甲烧杯中铁电极的电极反应式为Fe-2e-═Fe2+．
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+．
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下的体积为224mL．
9．已知1，3-丁二烯（CH2=CH-CH=CH2）在一定条件下可以与同物质的量的溴发生如下1，4-加成反应：

现由氯苯制备1，4-环己二醇，有以下7步反应（其中无机产物都已略去），其中有一步属于取代反应，两步属于消去反应，四步属于加成反应．

试回答：
（1）属于取代反应的是⑥，属于消去反应的是②④．（填写序号）
（2）化合物的结构简式：B；C．
（3）反应④和反应⑥的反应条件：④NaOH的醇溶液、加热；⑥NaOH的水溶液、加热．
（4）写出反应②的化学方程式：．
6．能说明镁比铝还原性强的事实是（　　）
A．镁原子的价电子数比铝少
B．镁遇冷浓硝酸和硫酸，表面不能钝化，而铝均能
C．镁带能在空气中和在盛CO2的集气瓶里燃烧，而铝箔均不能
D．铝的硬度、延展性、熔点均比镁大、好、高
13．通常情况下，微粒A和B为分子，C、E和F为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A可电离生成D 和F；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色絮状沉淀，请回答：
（1）写出B的电子式．
（2）写出A、B、E生成沉淀的离子方程式Al3++3NH3+3H2O═Al（OH）3↓+3NH4+或Mg2++2NH3+2H2O═Mg（OH）2↓+2NH4+．
（3）写出全部由上述微粒中的几种组成的离子方程式（任意一个）NH3+H3O+=NH4++H2O（或OH-+H3O+=2H2O、NH4++OH-=NH3↑+H2O）
（4）A、B、D 3种粒子结合质子（H+）的能力由强到弱的顺序是OH-＞NH3＞H2O．
3．下列关于相对原子质量的说法正确的是（　　）
A．是原子的实际质量B．是质子数加中子数
C．标准是碳-12原子质量的$\frac{1}{12}$D．相对原子质量的单位是Kg
10．下列过程中未发生氧化还原反应的是（　　）
A．实验室用NH4Cl与NaNO2溶液混合微热制N2
B．SnCl4与水的反应：SnCl4+2H2O═SnO2+4HCl
C．人工树叶制取甲烷：CO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;光\;\;\;\;\;\;\;}}{人工树叶}$CH4+2O2
D．银针验毒：4Ag+2H2S+O2═2Ag2S+2H2O
1．某无色透明溶液中可能含有以下离子中的若干种K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、CO32-、I-和Cl-，取该溶液进行如下实验：
①溶液滴在pH试纸上，呈红色
②将少许溶液加入铜片和硫酸，有无色气体产生，此气体与空气混合，立即变成红棕色
③取少许溶液滴入BaCl2溶液，则产生白色沉淀
④取实验③中的澄清溶液，滴入AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀
⑤另取少许溶液，滴入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，又有部分白色沉淀溶解．
根据以上现象判断原溶液中（　　）
A．②中无色气体中有NO，可能含CO2
B．③中沉淀有BaSO4，可能含BaCO3
C．肯定存在的离子是Al3+、SO42-、NO3-、Mg2+，肯定不存在的离子是Ba2+、Fe2+、CO32-、I-，不能确定的离子是K+、Cl-
D．②中红棕色气体通入水中发生反应的离子方程式为：3NO2+H2O═H++NO3-+2NO
2．某温度下在容积固定的密闭容器中，下列反应达到平衡：M（g）+H2O（g）?N（g）+H2（g）．
n（M）：n（H2O）M转化率H2O转化率
1：10.50.5
1：20.670.33
1：30.750.25
①该反应的平衡常数为1．该温度下，向容器中充入2molM、3mol H2O、2mol N、1.5molH2，则起始时该反应速率V正＞V逆（填“＞”、“＜”或“=”）
②结合表中数据判断下列说法中正确的是ABD．
A．增加H2O（g）的量，M的转化率升高而H2O（g）的转化率降低
B．若M与H2O（g）的转化率相同时，二者的初始投入量一定相同
C．M和H2O（g）初始物质的量之比等于二者转化率之比
D．当M与H2O（g）物质的之比为1：4时，M的转化率为0.8．

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