2019-2020学年高一化学人教版必修1练习：第三章 金属及其化合物 测评

13.(10分)已知X为Fe2O3和CuO的混合物,且氧化性强弱顺序:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+。X样品可发生如图所示的转化关系:

(1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式(共有3个) 。

(2)若溶液E中只有一种金属离子,则一定是 ;若溶液E中含有两种金属离子,则一定是 。

(3)若D固体是纯净物,该固体是 (填化学式)。

(4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的,可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路板,该过程发生反应的离子方程式为 。 解析(1)①步中的反应为CuO+2HCl

CuCl2+H2O、Fe2O3+6HCl

2FeCl3+3H2O,所得溶液为FeCl3、

CuCl2及过量的HCl的混合溶液;步骤②得到的固体有铜、铁两种,若B是铜,根据题给的氧化性顺序可知,只有一个反应,不符合3个反应的要求,故B应是铁。(2)若溶液E中只有一种金属离子,则必然是氧化性最弱的Fe2+;若溶液E中含有两种金属离子,则为Fe2+、Cu2+。(4)根据氧化性Fe3+>Cu2+可知,腐蚀电路板的反应为2Fe3++Cu答案(1)2Fe3++Fe

(3)Cu (4)2Fe3++Cu

2Fe2++Cu2+

14.(2018全国Ⅰ,26)(10分)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:

(2)Fe2+ Fe2+、Cu2+

2Fe2++Cu2+。

Fe2++Cu、2H++Fe

Fe2++H2↑

3Fe2+、Cu2++Fe

(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是 。仪器a的名称是 。

(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式

为 。 ②同时c中有气体产生,该气体的作用是 。

(3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是 ;d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是 、 、洗涤、干燥。 (4)指出装置d可能存在的缺点 。

解析(1)由题给信息“醋酸亚铬……在气体分析中用作氧气吸收剂”可知,为避免溶解在水中的氧气影响实验,故所用蒸馏水应先煮沸除氧并迅速冷却,以减少氧气的再溶解。仪器a为分液(或滴液)漏斗。

(2)将盐酸滴入c中时,CrCl3溶解,同时锌粒与盐酸反应放出的氢气可将c中的空气排出,形成了隔绝空气的体系,进而发生反应:Zn+2Cr3+

Zn2++2Cr2+,溶液颜色由绿色逐渐变为亮蓝色。

(3)当打开K3,关闭K1和K2时,c中Zn与盐酸反应产生的氢气排不出去,产生较大的压强,可将c中生成的亮蓝色溶液压入d中。进入d中的Cr2+可与CH3COO-反应生成(CH3COO)2Cr·2H2O沉淀。根据题意“醋酸亚铬难溶于冷水”,要使沉淀充分析出并分离,可采用冰水浴冷却、过滤、洗涤、干燥的方法处理。

(4)由于(CH3COO)2Cr·2H2O沉淀易被氧气氧化,所以装置d的缺点是:装置d为敞口体系,会使醋酸亚铬与空气接触而被氧化。

答案(1)去除水中溶解氧 分液(或滴液)漏斗

(2)①Zn+2Cr3+②排除c中空气

(3)c中产生氢气使压强大于大气压 (冰浴)冷却 过滤 (4)敞开体系,使醋酸亚铬与空气接触

15.(18分)某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+,工厂为了减少环境污染,变废为宝,利用废铁屑和其他化学试剂进行如下操作,得到了铁红、Al2O3和金属Cu,回答下列问题:

Zn2++2Cr2+

(1)固体A的成分是 (用化学式表示)。

(2)写出B→D的离子方程式: ,该反应中氧化剂是 ,2 mol Cl2参加反应转移电子 mol,溶液D中滴加KSCN溶液的现象是 。

(3)溶液E焰色反应呈黄色,试剂H是 (用化学式表示);D→E反应的离子方程式是 。 (4)分别写出铁红和氧化铝在工业上的一种主要用途: 铁红 ;

氧化铝 。 解析(1)加入废铁屑后发生反应:Fe+Cu2+

Cu+Fe2+,又由于铁屑过量,所以固体A的成分为Fe和Cu。

(2)溶液B中含有Fe2+、Al3+,加入足量氯水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+;Cl2作为氧化剂参加反应,由0价变为-1价,所以2 mol Cl2转移电子4 mol;溶液D中含有Fe3+,滴加KSCN溶液变红色。(3)焰色反应呈黄色,说明溶液E中含有Na+,则H溶液为NaOH溶液。D→E反应的离子方程式为Al3++4OH-AlO-2+2H2O。

答案(1)Fe、Cu

(2)2Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl- Cl2 4 溶液变红色

AlO-2+2H2O

(3)NaOH Al3++4OH-

(4)红色油漆或涂料等 耐火材料

16.(14分)在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定,加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如下图所示。

(1)写出下列线段内发生反应的离子方程式: OD段 , CD段 。

(2)原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为 。

(3)图中C点表示当加入 mol NaOH时,Al3+已经 ,Mg2+已经 。 (4)图中线段OA∶AB= 。

解析(2)D点沉淀达到最大值。从D到C,Al(OH)3溶解,从图像知Al(OH)3的物质的量为0.1 mol,则Al3+的物质的量为0.1 mol,Mg(OH)2的物质的量为0.2 mol,Mg2+的物质的量为0.2 mol。故原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为2∶1。

(3)D点时,Mg2+、Al3+恰好沉淀完全,所需OH-的物质的量为0.1 mol×3+0.2 mol×2=0.7 mol,CD段0.1 mol Al(OH)3溶解所需NaOH的物质的量为0.1 mol,故C点时,加入的NaOH的物质的量为0.8 mol,此时Al3+已经全部生成NaAlO2,Mg2+已经完全生成沉淀Mg(OH)2。

(4)由以上分析知线段OA∶AB=7∶1。 答案(1)Al3++3OH-(2)2∶1

(3)0.8 全部生成NaAlO2 完全生成沉淀Mg(OH)2 (4)7∶1

Al(OH)3↓,Mg2++2OH-Mg(OH)2↓ Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O