北京高考金属部分实验习题.docx
- 文档编号:10446260
- 上传时间:2023-02-11
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:322.16KB
北京高考金属部分实验习题.docx
《北京高考金属部分实验习题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《北京高考金属部分实验习题.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
北京高考金属部分实验习题
【碱金属拓展考点精练】
(1)Na2CO3和NaHCO3的鉴别
(2)Na2CO3和稀盐酸的相互鉴别
(3)侯氏制碱法:
将CO2通入含有氨的饱和NaCl溶液中,利用NaHCO3的溶解度小于NH4HCO3、NH4Cl、NaCl的溶解度,析出NaHCO3晶体。
CO2+NH3+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
煅烧NaHCO3固体制备纯碱
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
【例题1】
(1)实验室制备纯碱(Na2CO3)的主要步骤为:
将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热,控制30—35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕,保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。
用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干,转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)表
请回答:
①反应控制在30—35℃,是因为高于35℃NH4HCO3会分解,低于30℃则反应速率降低,为控制此温度范围,通常采取的加热方法为;
②加料完毕,保温30分钟,目的________________;
③静置后只析出NaHCO3晶体的原因__________________;
④过滤所得母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3,加入适当试剂并作进一步处理,使_________(填化学式)循环使用,回收得到NH4Cl晶体。
(2)我国科学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,使其更加先进,被称为侯德榜制碱法,生产流程为:
⑤沉淀池中反应的化学方程式:
;
⑥检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为:
。
⑦循环(I)中应该加入或通入物质的化学式为。
【例题2】下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是( )
①金属性最强的是铯
②氧化性最强的是锂原子
③在自然界中均以化合态形式存在
④密度按Li—Cs顺序呈依次递增趋势(注:
但其中K小于Na)
⑤铯与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸
⑥它们的氧化物都只有M2O和M2O2两种形式
⑦粒子半径:
Rb+>K+>Na+,Cs>Cs+>K+,K>Na>Li
A.①②③④B.④⑤⑥⑦
C.②⑥D.①③⑤⑦
【例题3】某种混合气体,可能含有N2、HCl、CO。
把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液、灼热CuO,气体体积都没有变化.再通过足量的Na2O2固体,气体体积减小.最后通过灼热的铜网,经充分反应后气体体积又减小,但还有剩余气体.以下对混合气体组分的判断,正确的是()
A.一定没有N2;CO和HCl中至少有一种
B.一定有N2、HCl和CO
C.一定有N2;CO和HCl中至少有一种
D.一定有N2和HCl;没有CO
【例题4】某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质,装置如图15所示(A装置未画出),其中A为气体发生装置。
A中所用试剂,从下列固体物质中选取:
a.NH4HCO3b.NH4Clc.Ca(OH)2d.NaOH
过量Na2O2
检查装置气密性后,先将C处铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后,撤去C处酒精灯。
部分实验现象如下:
铂丝继续保持红热,F处铜片逐渐溶解。
(1)实验室制取A中气体时若只用一种试剂,该试剂是(填代表备选试剂的字母);此时A中主要的玻璃仪器有(填名称)。
(2)A中产生的物质被B中Na2O2充分吸收,写出任意一个B中发生反应的化学方程式:
。
(3)对于C中发生的可逆反应,下列说法正确的是。
a.增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率
b.工业上进行该反应时,可采取高压的条件提高反应物转化率
c.该反应在一定条件下达到平衡时,反应物的平衡浓度之比一定是4:
5
d.使用铂丝网可以使正反应速率增大,同时也增大逆反应速率
(4)请在图16坐标中画出C装置中反应发生过程中的能量变化示意图,
并在虚线上分别标出反应物和生成物的化学式。
(5)待实验结束后,将B中固体混合物溶于500mL1mol·L-1的盐酸中,产生无色混合气体甲,溶液呈中性,则实验前B中原有Na2O2的物质的量是mol,甲在标准状况下是L(忽略气体溶解)。
【铝及其化合物】
【例1】某学习小组用下图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为_____________;
(2)实验前,先将铝镁合金在稀硝酸中浸泡片刻,其目的是:
______________________________________________;
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连好装置后,需进行的操作还有:
记录C的液面位置;
将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥,称重;
待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;
由A向B中滴加足量试剂;
检查气密性。
上述操作的顺序是____________________(填序号);
记录C的液面位置时,除视线平视外,还应_________________________。
(4)B中发生反应的离子方程式为__________________________________;
(5)若实验用铝镁合金的质量为ag,测得氢气体积为bmL(标况),B中剩余固体质量为cg,则铝的相对原子质量为______________
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将______(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)。
【铁、铜及其化合物】
1、铁的冶炼
(1)原料:
铁矿石、焦炭、空气、石灰石等
(2)反应器:
炼铁高炉
(3)反应原理:
用还原剂将铁从其化合物中还原出来。
(4)工艺流程:
从高炉下方鼓入空气与焦炭反应产生还原剂CO还原铁矿石,并放出大量的热。
实际生产中还加入大量的碳酸钙,用于固定二氧化硫,防止空气污染。
(5)相关方程式:
C+O2
CO2CO2+C
2CO
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
2、铝热反应冶炼铁
(1)原理:
铝与某些金属氧化物(如Fe2O3、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、CuO等)
在高温下反应,利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法
(2)实验装置图:
(3)化学方程式:
2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe(放热反应)
3、Fe2+、Fe3+的检验:
Fe2+
Fe3+
观察颜色
浅绿色
黄色
与KSCN溶液的显色反应
步骤:
向未知溶液滴入少量KSCN溶液,溶液呈无色,继续滴入少量氯水,溶液呈血红色
步骤:
向未知溶液中滴入
少量KSCN溶液
现象:
溶液呈血红色
与苯酚溶液的显色反应
无现象
步骤:
向未知溶液之中滴入少量苯酚溶液
现象:
溶液呈紫色
与NaOH
溶液反应
现象:
立刻生成红褐色↓
加铜片
无现象
现象:
铜被腐蚀,溶液为蓝色,方程式:
KI-淀粉试纸
无现象
现象:
试纸变蓝
方程式:
2Fe3++2I-===2Fe2++I2
KMnO4(H+)
紫色褪去
无现象
【例题1】铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式______________________
(2)若将
(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
正极反应_________________________________,负极反应__________________________________
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤______________________________________________________________
氢氧化物
开始沉淀时的pH
氢氧化物
沉淀完全时的pH
Fe3+
1.9
3.2
Fe2+
7.0
9.0
Cu2+
4.7
6.7
提供的药品:
Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu
【例题2】某化学小组用粗氧化铜(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜,其实验流程如下所示:
(1)步骤①中氧化铜与盐酸反应的离子方程式是______________________
(2)步骤①、③的过滤操作中,除用到铁架台(带铁圈)外,
还需要使用的玻璃仪器有_______________________________________
(3)已知:
参照表中给出的数据和试剂,请回答:
步骤②的目的是_________________
写出相关反应的离子方程式_________________________________________
步骤③中调节溶液pH的范围是,试剂Y是(填字母)
(4)步骤⑤要得到无水氯化铜,需要在干燥的HCl气流中加热CuCl2·2H2O,其原因是_________________________________________________________
【例题3】氧化铜用途较多,如玻璃着色剂、油类脱硫剂等。
为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业CuSO4(含FeSO4等杂质)进行如下实验:
⑴制备CuO:
流程如下:
①步骤I的目的是除不溶性杂质,操作是____________________________
②步骤Ⅱ的目的是除铁,操作是:
滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
控制溶液pH=3.5的原因是:
__________________________________________________
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体,操作是,再过滤,水浴加热烘干。
水浴加热烘干的特点是__________________
⑵探究氧化铜的性质:
①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡。
结论是:
___________________________________________________
②为探究试管A中反应的速率、收集气体并测定其体积必需的实验仪器有:
_____________________________________________________
【例题4】以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。
其主要流程如下:
(1)反应I前需在FeSO4溶液中加入____(填字母),以除去溶液中的Fe3+
A.锌粉B.铁屑C.KI溶液D.H2
(2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是_____________________
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是:
_____________
(4)反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。
电解时用惰性电极,阳极发生地电极反应可表示为。
【例题5】硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。
工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是______________________________________
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3+□CI-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Go
ethe)名字命名的,
组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是_______________
(4)根据下表数据,调节“滤液
2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______
Mg(OH)2
Zn(OH)2
MgCO3
CaCO3
开始沉淀的pH
10.4
6.4
—
—
沉淀完全的pH
12.4
8.0
—
—
开始溶解的pH
—
10.5
—
—
Ksp
5.6×10-12
—
6.8×10-6
2.8×10-9
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是___(选填序号)
a.大理石粉b.石灰乳c.纯碱溶液d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为__________、__________、过滤、洗涤、干燥
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于__________
【例题6】硫酸铜、硝酸铁都是重要化工原料。
(1)以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆矾(CuSO4·5H2O)的流程图:
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g/100g水)见下表。
温度(℃)
20
40
60
80
100
石膏
0.32
0.26
0.15
0.11
0.07
胆矾
32
44.6
61.8
83.8
114
请回答下列问题:
①红褐色滤渣的主要成分是______________;
②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式:
_________________________
③操作I的温度应该控制在________左右;
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为:
将热溶液_____________、____________、洗涤、干燥
(2)某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及右图装置
制取Fe(NO3)3(固定所用仪器和加热装置未画出)
①为保证原料的充分利用并加快反应速率,
往往将温度控制在100℃以内,该实验中
对圆底烧瓶加热的最佳方式是加热
②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置
(提示:
碱液可快速充分吸收产生的氮氧化物气体)
【答案】①水浴加热②使反应充分进行(或使NaHCO3晶体充分析出)
③NaHCO3的溶解度最小④NaCl
⑤NH3+CO2+H2O+NaCl
NH4Cl+NaHCO3↓
或NH3+CO2+H2O
NH4HCO3;
NH4HCO3+NaCl
NaHCO3↓+NH4Cl
⑥可取少量试样溶于水,滴加过量稀硝酸,再滴加过量硝酸银,观察最终是否有沉淀。
⑦NH3
【答案】D
【答案】C
【答案】
(1)a,试管、酒精灯(导管)。
(2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3)ad(4)(5)0.25;2.8
【答案】
(1)NaOH溶液
(2)除去铝镁合金表面的氧化膜
(3)
;使D和C的液面相平
(4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑或
2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑(5)
(6)偏小
【答案】
(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+
②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7
③过滤除去Fe(OH)3
【答案】
(1)CuO+2H+=Cu2++H2O
(2)普通漏斗、玻璃棒、烧杯
(3)将Fe2+氧化成Fe3+;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;3.2至4.7;d
(4)干燥HCl气流可抑制Cu2+水解,还能带走CuCl2·2H2O受热产生的水汽
【答案】⑴①加适量水溶解,搅拌,过滤
②使Fe3+可全部转化为Fe(OH)3沉淀,而Cu2+不会转化为Cu(OH)2沉淀。
③将CuSO4溶液加热蒸发至饱和、冷却结晶;
受热均匀,使温度易于控制在100℃以下,因温度过高CuSO4·5H2O会脱水
⑵①CuO可加快H2O2分解的反应速率,可做H2O2分解反应的催化剂
②橡皮塞、导管、集气瓶、量筒、秒表
【答案】
(1)B
(2)防止NH4HCO3分解(或减少Fe2+的水解)
(3)降低K2SO4的溶解度,有利于K2SO4析出
(4)2SO42--2e-
2S2O82-
【答案】
(1)增大反应物接触面积,使反应更加充分
(2)2Fe(OH)3+ClO-+H2O===2Fe(OH)2+Cl-(3)FeO(OH)(或其他合理答案)
(4)8.0≤PH≤10.4(或其他合理答案)(5)b或(b和d);d
(6)蒸发浓缩、冷却结晶(或其他合理答案)(7)
(或其他合理答案)
【答案】
(1)①Fe(OH)3②3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
③100℃④冷却结晶、过滤
(2)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 北京 高考 金属 部分 实验 习题