1、实验题 (7分)某学生设计了一个制取氢氧化亚铁的实验方案,实验装置见图,请分析实验过程:
(1)在B试管中加入NaOH溶液后加热煮沸l-2分钟并立即加入2mL液体石蜡,上述操作目的是?。
(2)在具支试管A中加入稀H2SO4溶液和略微过量的铁粉,分析为什么铁粉要过量?。
(3)连接好导管,同时打开活栓,当铁粉与稀硫酸反应平稳时,关闭活栓,这时看到A试管中?(填现象),B试管中?(填现象)。
(4)如果B中产生的氢氧化亚铁遇到空气,发生变化的化学方程式为__________________? ____。
参考答案:(1)加热煮沸是为了驱除溶在NaOH溶液中的氧气( 1分),加入液体石蜡是隔绝空气,防止生成的氢氧化亚铁被空气氧化?( 1分)?
(2)保证溶液中不存在Fe3+( 1分)。?
(3)溶液经导管压入B试管中( 1分),产生白色沉淀( 1分)。
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3?( 2分)
本题解析:(1)制取氢氧化亚铁重点是隔绝氧气、防止氧化;
(2)通过反应2Fe3++Fe=3Fe2+来保证溶液为纯净的亚铁盐
(3)先用产生的氢气排除系统内的氧气,再关闭活塞,溶液由A中被压入B试管中,产生沉淀
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3?( 2分)
本题难度:一般
2、实验题 (6分)按图中所示装置,用两种不同操作分别进行实验.回答有关问题:
(1)按图示连接好装置,打开止水夹a,在B中可观察到的现象是?,
A中发生反应的化学方程式是?;
(2)反应片刻后,夹紧止水夹a,此时可观察到的现象有:__?__,B中发生反应的离子方程式是:?。
参考答案::(1)有无色气泡产生,Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑;
(2)A中的溶液进入B中有白色沉淀产生,Fe2++2OH-= Fe(OH)2↓
本题解析:(1)A中发生反应Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑,打开止水夹a,H2进入B中,则B中可看到有无色气泡产生。
(2)夹紧止水夹a后,A中气体压强增大,把FeSO4压至B中与氢氧化钠反应,则可看到B中有白色沉淀产生。离子方程式:Fe2++2OH-= Fe(OH)2。
点评:掌握铁的氢氧化物的制备方法。
本题难度:一般
3、选择题 不能只用NaOH溶液除去括号中杂质的是( )
A.Mg(Al2O3)
B.MgCl2(AlCl3)
C.Fe(Al)
D.Fe2O3(FeO)
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
4、填空题 (6分)金属是人类生产、生活中不可缺少的重要材料
(1)生铁是?(填化学式)和铁的合金,生铁的硬度比纯铁?(填高、低)。
(2)生铁放置在潮湿的空气发生电化学腐蚀时的正极反应为?;负极反应为?;用盐酸可以除去生铁表面的铁锈,该反应的离子方程式为?。
(3)下列对金属制品采取的防护方法不正确的是?(填序号)。
①在电线的外面包上一层塑料层
②在自行车钢圈上镀上一层金属铬
③在海轮的铁制外壳上焊上铜块
④在铁制的暖气片上刷一层油漆
参考答案:(1)C?高?(2) O2+2H2O+4e-=4OH-?2Fe-4e-=2Fe2+ ?Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O?
(3)③
本题解析:(1)生铁是一种合金,主要含有碳元素。合金的硬度一般大于个成分金属的硬度,即生铁的硬度比纯铁高。
(2)生铁主要是发生吸氧腐蚀,其中铁是负极,失去电子,氧气再正极得到电子。电极反应式分别是正极:O2+2H2O+4e-=4OH-、负极:2Fe-4e-=2Fe2+。铁锈的主要成分是氧化铁,和盐酸反应的方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
(3)由于铜的金属性弱于铁的,所以如果在海轮的铁制外壳上焊上铜块,则发生电化学腐蚀时,铁是负极,加速腐蚀,③不正确,其余选项都是正确的,答案选③。
点评:在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应,据此可以判断有关电极反应式。
本题难度:一般
5、填空题 钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。
(1)炼铁高炉分为五部分,铁矿石与高温煤气主要在?部分发生反应,在?部分开始生成铁和炉渣。
(2)炼钢时,除磷的化学方程式为?;
加入硅、锰和铝的目的是?。
(3)不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹?(填“前”或“后”)加入,原因是?。
(4)炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是?。
从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作?。
参考答案:(1)炉身?炉腰
(2)2P+5FeO+3CaO? Ca3(PO4)2+5Fe?脱氧和调整钢的成分
(3)后?避免Cr被氧化(或“氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去”)
(4)CO?燃料(或还原剂)
本题解析:(1)高炉炼铁,铁矿石的主要反应是在炉身部分发生,在炉腰处生成生铁和炉渣。
(2)除钢中的磷的化学方程式为2P+5FeO+3CaO? Ca3(PO4)2+5Fe,加入硅、锰和铝的目的是脱去氧和调整钢中的成分。
(3)为了防止Cr元素被高温下的氧氧化,应在氧吹后加入。
(4)炼铁时用到C作燃料生成CO作还原剂,炼钢时钢中本身含有C,因此都有CO产生,而CO是有毒气体,对环境有污染,同时CO可以燃烧生成CO2。
本题难度:一般