铝、铁及其化合物
(90分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
第Ⅰ卷 (选择题 共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1.化学已经渗透到人类生活的各个方面,下列说法不正确的是 ．．．
A.臭氧可用于水体消毒,是因为臭氧能杀死水中的细菌 B.明矾能水解生成氢氧化铝胶体,可用做净水剂 C.食盐中添加碘酸钾,是因为碘酸钾具有氧化性
D.禁止使用四乙基铅作汽油抗暴震剂,可减少汽车尾气污染 2.合金是一类用途广泛的金属材料。下列物质中属于合金的是
A.钢 B.氢氧化铝 C.金刚石 D.四氧化三铁 3.除去CuO中的Al2O3,可选用的试剂是
A.稀盐酸
B.NaOH溶液 C.水
D.稀硫酸
4.下列变化中不可能通过一步反应完成的是 ．．．
A.AlC.FeA.CO2 A.Na2S
Al(OH)3 B.Al2O3Fe3O4 D.Fe(OH)2B.NO
C.H2S
NaAlO2 Fe(OH)3 D.NO2
D.Ca(ClO)2
5.下列气体逐渐通入NaAlO2溶液中,开始时产生沉淀,继续通入气体时沉淀又溶解,该气体是 6.向下列物质的溶液中通入过量的SO2,最终没有沉淀生成的是
B.Ca(OH)2
C.Ca(NO3)2
7.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入铁粉,然后过滤 D.Fe与KSCN溶液反应生成红色沉淀
8.下列各组离子在溶液中能大量共存,加入Al2(SO4)3后仍能大量共存的是
A.Na、I、C、S B.Fe、H、K、N C.Mg、Na、SCN、Cl D.Cu、Ba、Na、N 9.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.将铜屑加入含Fe的溶液中:2Fe+CuB.将磁性氧化铁溶于盐酸中:Fe3O4+8HD.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H
+
+
3+
3+
2+
+
--2+
2+
+
+
-2+
+
+
3+
2Fe+Cu 3Fe+4H2O
2+
+
3+
2+2+
C.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe+2H2O2+4H
2Fe+3H2↑
3+
Fe+4H2O
3+
10.下列各组中的两种物质相互作用时,改变反应条件或反应物的用量对生成物的种类没有影响的是
A.Fe与FeCl3溶液 B.Na2CO3溶液与HCl C.NaOH溶液与CO2 D.NaOH溶液与AlCl3溶液
- 1 -
11.下列实验设计能够达到实验目的的是 选项 A B C D 实验目的 除去CO2中少量的SO2 除去Cu粉中混有的CuO 检验溶液中是否含有Fe 2+实验设计 将混合气体通过饱和Na2CO3溶液 向混合物中滴加适量稀硝酸 向溶液中滴入氯水后,再滴加KSCN溶液 将CO2通入Na2SiO3溶液中 证明H2CO3的酸性比H2SiO3强
12.将由NaOH、BaCl2、Al2(SO4)3三种固体组成的混合物溶于足量的水中,充分溶解后,向混合溶液中滴加1 mol·L的稀硫酸,加入稀硫酸的体积与生成沉淀的质量关系如图所示。下列有关判断正确的是
-1
A.AB段发生反应的离子方程式为Ba+SB.BC段发生反应的离子方程式为H+OHC.D点表示的沉淀的化学式为Al(OH)3 D.E点时溶液中含有Al
13.镁、铝各1 mol组成的混合物溶于一定量的盐酸中,恰好完全反应后,再加入3 mol Na2O2固体使之充分反应,最终产物是
A.Mg(OH)2、Al(OH)3、NaCl B.Mg(OH)2、Al(OH)3、NaAlO2、NaCl C.Mg(OH)2、NaAlO2、NaCl D.Al(OH)3、NaAlO2、MgCl2、NaCl
14.某无色溶液仅由Ag、Na、Al、Ba、Al、C、S中的若干种组成。取该溶液进行以下实验: ①取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,溶液依然保持澄清;
②向①所得溶液中加入过量碳酸氢钾溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲; ③向②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,有白色沉淀乙析出。 下列说法中不正确的是 ．．．
+
A.一定存在的离子有C、Al、Na
B.一定不存在的离子有Ag、Ba、Al C.可能存在的离子是S D.白色沉淀乙只能是BaCO3
FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)气体,向所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是
A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.无法计算
- 2 -
-1
+
2+
3+
+
+
3+
2++
-2+
BaSO4↓ H2O
第Ⅱ卷 (非选择题 共55分)
二、非选择题(本题包括6小题,共55分)
16.(8分)铝是生活中非常常见的一种金属,请回答下列问题:
(1)金属铝是活泼金属,在生活中应用很广泛,原因是 。
(2)在隔绝空气的条件下,用镁条引燃四氧化三铁粉末和铝粉的均匀混合物,使其发生铝热反应,冷却后将剩余固体平均分成两等份。
①铝粉与四氧化三铁粉末反应的化学方程式为 。
②向第一份剩余的固体中加入足量 NaOH 溶液,放出标准状况下1.344 L 气体,产生气体反应的离子方程式为 。
③向第二份剩余的固体中加入足量盐酸,放出标准状况下 3.36 L 气体,则原混合物中 Al 与 Fe3O4 的物质的量之比为 。
答案:(1)铝表面容易生成一层致密的氧化物保护膜,对内部的金属起到了保护作用 (2)①8Al+3Fe3O4②2Al+2OH+2H2O③4∶1(每空2分)
-
9Fe+4Al2O3 2Al+3H2↑
17.(8分)A、B、C、X均为中学化学常见物质,一定条件下它们有如图转化关系(其他产物已略去),回答下列问题:
(1)若X为一种金属单质,A、B、C均为化合物,则X为 ,C为 ;写出反应①的化学方程式: 。
(2)若A为一种碱,其焰色反应为黄色,X中含有氯元素,则A为 ,X为 ;反应③的离子方程式为 。
答案:(1)Fe(1分);Fe(NO3)2(1分);Fe+4HNO3(稀)(2)NaOH(1分);AlCl3(1分);3Al+Al+6H2O
3+
Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(2分)
4Al(OH)3↓(2分)
18.(10分)现有A、B、C、D、E五种强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各种离子不重复)。
阳离子 阴离子 H、Na、Al、Ag、Ba ++3++2+OH、Cl、C、N、S --已知:①A、B两溶液呈碱性;C、D、E溶液呈酸性。
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生;A溶液与C溶液反应只有气体产生(沉淀包括微溶物,下同)。 ③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀;C只能与D反应产生沉淀。 试回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A ,D 。
(2)将C溶液逐滴加入等体积、等物质的量浓度的A溶液中,反应后溶液中各种阴离子的浓度由大到小的顺序为 。
(3)写出E溶液与过量的B溶液反应的离子方程式: 。 (4)向100 mL 0.1 mol·L E溶液中逐滴加入35 mL 2 mol·L NaOH溶液,用一个离子方程式表示该溶液中发生的总反应: 。
答案:(1)Na2CO3;AgNO3(各1分) (2)c(Cl)>c(HC)>c(OH)>c(C)(2分)
--
-1-1
(3)2Al+3S+3Ba+8OH
3+2+-
3BaSO4↓+2Al+4H2O(3分) (4)2Al+7OH
3+-
Al(OH)3↓+Al+2H2O(3分)
- 3 -
19.(10分)某氯化铁样品含有少量FeCl2杂质。现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:
请根据上面流程,回答下列问题:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还必须有 (填仪器名称)。
(2)请写出加入溴水时发生反应的离子方程式: ,加入过量氨水的目的是 。
(3)检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是 。
(4)若蒸发皿的质量是W1 g,蒸发皿与加热后固体的总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数是 (写出一种原因即可)。
答案:(1)250 mL容量瓶(1分) (2)2Fe+Br2
2+
(列出计算式,不需化简);若称量准确,最终测量的结果偏大,则造成误差的原因可能是
2Fe+2Br(2分);使Fe充分沉淀(1分)
3+
-3+
(3)取少量最后一次洗出液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净(2分) (4)×100%;固体加热时未充分反应变为Fe2O3(各2分)
20.(9分)现有一包铁粉和铜粉的混合粉末,为确定其组成,现提供4 mol·L的FeCl3溶液(其他用品略),某化学小组的实验结果如下(假定反应前后溶液的体积不变): 组别 V[FeCl3(aq)]/mL 混合粉末的质量/g 反应后剩余固体的质量/g ① 100 6 0 ② 100 13.2 1.28 ③ 100 24 12.8 ④ 100 36 24.8 -1
试回答下列问题:
(1)由第②组数据计算可知,原混合粉末中n(Fe)∶n(Cu)= 。 (2)在②、③、④中,剩余固体只有铜的是 。 (3)第①组溶液反应后,溶液中c(Fe)= mol·L。
答案:(1)1∶1 (2)②③ (3)2(每空3分)
3+
-1
- 4 -
21.(10分)利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离出TiO和S。 请回答下列问题:
(1)步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是 。
(2)滤渣的主要成分为TiO2·xH2O,写出TiOSO4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式: 。 (3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫的化学方程式为 。 (4)步骤④的离子方程式是 。
(5)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及 。
(6)为了测定步骤②所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(假设杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.1000 mol·L的KMnO4溶液20.00 mL,则所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为 (用含a的代数式表示)。
答案:(1)过滤(1分) (2)TiOSO4+(x+1)H2O(3)4FeSO4+O2(4)Fe+2HC
2+
2+
2+
-1
TiO2·xH2O↓+H2SO4(2分)
2Fe2O3+4SO3(2分) FeCO3↓+CO2↑+H2O(2分)
(5)防止Fe被氧化(1分) (6)(2分)
- 5 -
