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第5单元 常见的金属元素（A卷 基础过关检测）试卷
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这是一份第5单元 常见的金属元素（A卷 基础过关检测）试卷，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第五单元 常见的金属元素
A卷 基础过关检查
一、选择题：本题共18个小题，每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是
A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高
B．此合金能全部溶解于稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中
D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都小
【答案】B
【解析】镁铝合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度比它的各成分金属的硬度大，合金的化学性质与各成分金属的化学性质基本相同。故选B。
2．下列关于铁及其化合物的说法中正确的是
A．FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
B．Mg加入到过量FeCl3溶液中可得Fe
C．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
D．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4
【答案】C
【解析】A．FeS2在沸腾炉中与O2发生的反应为：4 FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，产物主要是SO2而不是SO3，故A错误；B．Mg加入到FeCl3溶液中，Mg具有较强的还原性，先与Fe3+反应，生成Mg2+和Fe2+，若Mg过量，Mg与Fe2+继续反应生成Mg2+和Fe，但由于反应中FeCl3过量，Mg已消耗完，所以无Mg和Fe2+反应，所以不会生成Fe，故B错误；C．钢铁在潮湿的空气中，铁和碳、水膜形成原电池，发生电化学腐蚀，腐蚀速率更快，故C正确；D．室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故D错误。故选C。
3．下列有关钠及其化合物的说法错误的是
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．因NaHCO3受热易分解，故可用于制胃酸中和剂
C．
D．钠着火不能用泡沫灭火器灭火
【答案】B
【解析】A项，Na2O2可以和CO2反应生成O2，可用作呼吸面具供氧剂，正确；B项，胃酸的主要成分是盐酸，NaHCO3能与HCl反应，故NaHCO3可用于制胃酸中和剂，NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系，故B错误；C项，NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现，故C正确；D项，钠与氧气反应生成过氧化钠，因过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，不能够用泡沫灭火器灭火，可以用沙土灭火，故D正确；故选B。
4．某电镀厂的电镀液中含有金盐，为了回收其中的金元素，技术人员制作了 “吸金球”，“吸金球”是装入一些“吸金”物质的纱袋，把“吸金球”浸入电镀液，能“吸”出盐溶液中的金，据上所述，“吸金球”中的“吸金”物质可能是
A．活性炭(C) B．磁石(主要成分是Fe3O4)
C．铁屑(Fe) D．胆矾(CuSO4·5H2O)
【答案】C
【解析】吸金球中的物质和溶液中金离子发生反应生成金单质。活性炭不与金离子反应，A项错误；Fe3O4不与金离子反应，B项错误；Fe具有还原性，其金属活动性大于金，所以能将金离子还原生成金单质，C项正确；胆矾不与金离子反应，D项错误。故选C。
5．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
【答案】D
【解析】A．铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝，致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步反应，铝具有延展性，故铝可用于制作铝金属制品，A错误；B．氧化铝为离子化合物，可用作电解冶炼铝的原料，B错误；C．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用于中和过多的胃酸，C错误；D．明矾溶于水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，用于净水，D正确；故选D。
6．将两根铁钉分别缠绕铜丝和铝条，放入滴有混合溶液的容器中，如图所示，下列叙述错误的是
A．a中铁钉附近呈现蓝色沉淀 B．b中铁钉附近呈现红色
C．b中发生吸氧腐蚀 D．a中铜丝附近有气泡产生
【答案】B
【解析】A项，a构成的是铁铜原电池，铁作为负极:Fe-2e-====Fe2+，生成的Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，正确;B项，b中构成铁铝原电池，铝作负极被氧化，铁作正极被保护，没有Fe3+生成，铁钉附近不可能呈现红色，错误;C项，b中发生的是吸氧腐蚀，正确;D项，a中发生的是析氢腐蚀，正极铜丝附近有H2生成而产生气泡，正确。
7．下列有关物质性质的叙述一定不正确的是
A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体
C．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
【答案】A
【解析】A项，Fe2+与SCN-无红色出现，错误;B项，Al3+水解生成Al(OH)3胶体，方程式为Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+，正确;C项，铵盐与碱加热可产生NH3，方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 =CaCl2+2NH3↑+2H2O，正确;D项，Fe3+可以氧化Cu，方程式为2FeCl3+Cu= 2FeCl2+CuCl2，正确。故选A。
8．下列关于铝热反应2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe的说法不正确的是
A．该反应中Al作还原剂
B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶2
C．该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子
D．该反应可用于焊接钢轨
【答案】C
【解析】A．反应中Al元素化合价升高，被氧化，为还原剂，故A正确；B．反应中Fe为还原产物，Al2O3为氧化产物，由方程式可知氧化产物与还原产物的物质的量比为1：2，故B正确；C．反应中Fe元素化合价由+3价降低到0价，则冶炼1 mol Fe转移3 mol电子，故C错误；D．反应可置换出铁，且在高温下进行，可用于焊接钢轨，故D正确。故选C。
9．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol·L－1硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将活塞E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为关闭E，使A中溶液压入B瓶中
D．取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【答案】B
【解析】制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，所以A中应预先加入的试剂是铁屑，故A正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开活塞E，用氢气排出装置中的空气，B错误；铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A装置中压强逐渐增大，将FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，C正确；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故D正确。
10．Ca3N2是重要的化学试剂，容易潮解、被氧化，实验室用N2和金属钙制备Ca3N2的装置如图所示(钙能在CO2中燃烧)。下列说法正确的是
A．Ca3N2潮解的化学方程式为Ca3N2+3H2O3CaO+2NH3↑
B．①、④中可分别盛装CaCl2和浓硫酸
C．实验开始时，应先点燃②处酒精灯再通空气
D．①、④的作用相同
【答案】C
【解析】由信息可知，Ca3N2潮解时与水反应生成Ca(OH)2和NH3，化学方程式为Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑，A项错误;①的作用是除去空气中的CO2和水蒸气，应盛放碱石灰，B项错误;实验开始时，先点燃②处酒精灯再通空气可充分除去空气中的氧气，避免氧气与钙反应，C项正确;④的作用是阻止外界空气进入，与①的作用不同，D项错误。故选C。
11．过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2，外观为白色结晶，主要用作漂白剂和氧化剂，以及作去污剂、清洗剂、杀菌剂。生产过程的主反应方程式：2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2，下列说法不正确的是
A．过碳酸钠具有强氧化性
B．生产过程中采用较低温度，目的是防止产品及反应物的分解
C．在生产过程中酸、铁盐、铜盐等都可能导致产率下降
D．将过碳酸钠溶液和亚硫酸氢钠溶液混合，发生的反应为2Na2CO3·3H2O2 + 3NaHSO3=2Na2CO3 + 3NaHSO4 +3H2O
【答案】D
【解析】A. 过碳酸钠相当于带结晶双氧水的碳酸钠，具有碳酸钠和双氧水的性质，故过碳酸钠具有强氧化性，故A正确；B. 温度过高会导致过碳酸钠、过氧化强的分解，因此生产过程中采用较低温度，目的是防止产品及反应物的分解，故B正确；C. 碳酸钠能与酸反应，铁盐、铜盐能作为双氧水分解的催化剂，故在生产过程中酸、铁盐、铜盐等都可能导致产率下降，故C正确；D. 产物中Na2CO3 的CO32-离子与NaHSO4 中的H+离子不共存，可以发生反应生成水和二氧化碳，故该方程式不正确，故D错误；故选D。
12．下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是
选项
冶炼原理
方法
A
2HgO2Hg＋O2↑
热分解法
B
2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
电解法
C
Cu2S＋O22Cu＋SO2
热分解法
D
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
热还原法
【答案】C
【解析】Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，A正确；Al为活泼金属，通常用电解熔融的金属化合物的方法冶炼，但氧化铝的熔点较高，加入冰晶石的目的是降低熔点，B正确；Cu2S＋O22Cu＋SO2，该反应不属于分解反应，所以采用的不是热分解法，C错误；高温下用CO作还原剂冶炼铁，属于热还原法，D正确。故选C。
13．用4种物质进行实验，下表中“操作”与“现象”均正确的是
选项
物质
操作
现象
A
FeSO4溶液
加入铁氰化钾溶液
溶液变蓝，无沉淀析出
B
品红溶液
通入体积比为1∶1的SO2和Cl2混合气体
溶液褪色，加热后红色恢复
C
Ba(NO3)2溶液
通入SO2
溶液变浑浊，无任何气体生成
D
Ca(OH)2溶液
通入(NH4)2CO3受热分解产生的气体
变浑浊，继续通入，浑浊不消失
【答案】D
【解析】铁氰化亚铁是蓝色沉淀，A项错误;体积比为1∶1的SO2和Cl2混合气体与水反应，Cl2+2H2O+SO22HCl+H2SO4，产物无漂白性，B项错误;SO2通入Ba(NO3)2溶液中会释放出NO气体，C项错误;(NH4)2CO32NH3↑+H2O+CO2↑，该混合气体通入水中又形成碳酸铵，与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氨水，不会出现浑浊消失的现象，D项正确。故选D。
14．钌(Ru)是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属，性质很稳定，且耐腐蚀性很强。实验室用H2还原RuO2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是
A．加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度
B．洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去HCl
C．结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K
D．启普发生器也可以用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
【答案】D
【解析】可燃性气体在点燃或加热前必须验纯，故加热试管前，应先收集气体并点燃通过爆鸣声判断气体的纯度，以免发生爆炸，A项正确；洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去氢气中的HCl，避免制得的Ru含有杂质，B项正确；结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K，用氢气冷却Ru，以免生成的Ru在高温时又被空气中的氧气氧化，C项正确；二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，而启普发生器不能加热，D项不正确。故选D。
15．下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是
①金属钠投入FeCl3溶液中 ②过量NaOH溶液和明矾溶液混合
③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中 ④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液
⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2
A．①③④⑤ B．只有①④ C．只有②③ D．只有③④⑤
【答案】D
【解析】①金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeCl3反应产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，①不符合题意；②NaOH与明矾在溶液中反应产生Al(OH)3白色沉淀，当NaOH过量时，氢氧化铝与过量的NaOH反应产生可溶性的NaAlO2，最终无沉淀产生，②不符合题意；③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，产生CaCO3白色沉淀和Na2CO3及H2O，③符合题意；④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液，二者发生盐的双水解反应，产生氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体，④符合题意；⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，会反应产生NaHCO3，由于的溶解度比Na2CO3小，反应消耗水，溶剂质量减少，产生NaHCO3质量比Na2CO3多，所以Na2CO3结晶析出，有白色沉淀产生，⑤符合题意；符合题意的有③④⑤，故选D。
16．已知X为单质，Y为化合物。且有如下转化关系:
X+Cl2Y X+Cl2
① 若Y溶于水后得到强酸溶液，则X可能是H2
② 若Y溶于水后得到中性溶液，则X可能是Na
③若向Y溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则X可能是Cu
④若向Y溶液中逐滴滴加NaOH溶液，先生成沉淀后又溶解，则X可能为Al能实现上述转化关系的是
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
【答案】C
【解析】若X是H2，则Y是HCl，溶于水后得到盐酸，电解盐酸又重新得到H2和Cl2，①正确;若X是Na，则Y是NaCl，溶于水溶液呈中性，电解NaCl溶液得到NaOH、H2和Cl2，②错误;若X是Cu，则Y是CuCl2，滴加NaOH溶液后有蓝色沉淀Cu(OH)2生成;电解CuCl2溶液得到Cu和Cl2，③正确;若X是Al，则Y是AlCl3，逐滴滴加NaOH溶液后先生成Al(OH)3沉淀，后沉淀又溶解，电解AlCl3溶液得到Al(OH)3、H2和Cl2，④错误。故选C。
17．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是
选项
实验操作
实验现象
离子方程式
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－
Fe2＋具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋
Fe2＋具有还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3＋＋Fe=2Fe2＋
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋
Fe3＋具有氧化性
【答案】A
【解析】氯气能够将Fe2＋(浅绿色)氧化为Fe3＋(棕黄色)，A项正确；B项得到的结论应该是Fe2＋具有氧化性；C项的离子方程式错误；D项的实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。故选A。
18．将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1的稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是
【答案】C
【解析】滴加盐酸先发生反应：OH－＋H＋===H2O，再发生反应：CO＋H＋===HCO，最后发生反应：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，故B错误；因n(OH－)＝n(CO)＝0.01 mol，故加入0.02 mol HCl后开始有气体生成，且生成CO2的物质的量n(CO2)＝n(CO)＝0.01 mol，故C正确，A、D错误。故选C。
二、非选择题：本大题共4小题，共46分。
19．二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)可用作照相显影剂和制药工业。FeC2O4·2H2O受热分解时生成FeO、CO、CO2、H2O等物质,甲同学利用下图装置(夹持及加热仪器省略)在实验室中对其气体产物进行了探究。
已知:常温下CO能与PdCl2溶液反应得到黑色的Pd。
请回答下列问题:
（1）装置B中的试剂为____________;装置D的作用为__________________。
（2）实验开始前向装置内通入一段时间N2的目的是________________。
（3）实验过程中,装置E中除了生成黑色的Pd外还有CO2生成,对应的化学方程式为___________________。
（4）反应结束后,需向装置A中再次通入N2,目的是将生成的气体产物全部赶入右侧实验装置中,通入N2的具体实验操作为_________________________。
（5）若实验中所用草酸亚铁晶体的质量为36 g,装置C中产生的白色沉淀的质量为41.37 g,则装置A中发生反应的化学方程式为_______________________。
（6）乙同学认为FeC2O4·2H2O分解时得到的CO2的量应高于理论值,他的判断理由为____________;请设计实验证明乙同学的观点正确:____________。
【答案】（1）无水硫酸铜 检验CO2是否被吸收完全
（2）排出装置内的空气,防止O2氧化生成的CO,防止空气中的CO2进入装置C中(答出其中2点即可)
（3）CO+PdCl2+H2O====Pd+CO2+2HCl
（4）打开K1、K3,关闭K2,缓缓通入N2一段时间
（5）20FeC2O4·2H2O △ 19FeO+19CO↑+21CO2↑+Fe
+40H2O
（6）高温条件下,FeC2O4·2H2O 分解出的CO和FeO发生了氧化还原反应,生成了CO2和Fe 取适量的A装置中反应后的固体产物于小试管中,加入过量稀硫酸,若有气体产生,则说明乙同学观点正确
【解析】（1）草酸亚铁晶体分解生成的物质有FeO、CO、CO2、H2O,B装置是用于检验水蒸气的,选用无水硫酸铜;D的作用是检验CO2是否被吸收完全。
（2）空气中的O2能氧化CO,空气中的CO2会干扰对生成的CO2量的测定,故要先将装置中空气排出。
（3）由题给信息可知该反应的反应物为CO、PdCl2和H2O,生成物为Pd、CO2和HCl,配平后即可得到该氧化还原反应的化学方程式。
（4）第二次通入N2的目的是使生成的CO2全部进入装置C中,故相应的操作为打开K1、K3,关闭K2,缓缓通入N2一段时间。
（5）草酸亚铁晶体物质的量为0.2 mol,BaCO3沉淀的物质的量为41.37 g/197 g·mol-1=0.21 mol, n(FeC2O4·2H2O )∶n(CO2)=20∶21,相应的化学方程式为20 FeC2O4·2H2O△19FeO+19CO↑+21CO2↑+Fe+40H2O。
（6）高温条件下,FeC2O4·2H2O 分解出的CO和FeO发生了氧化还原反应,生成了CO2和Fe,导致CO2的量增多。
20．某研究性学习小组探究FeSO4的化学性质和用途。回答下列问题：
（1）探究FeSO4溶液的酸碱性：取少量FeSO4固体，利用石蕊溶液测定FeSO4溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙和________(填字母)。
A．玻璃棒 B．试管 C．天平 D．量筒
（2）利用如图装置探究FeSO4的稳定性。
①Ⅱ中有白色沉淀生成，小组成员结合理论分析，认为下列分解产物不可能的是________(填字母)。
A．Fe2O3、SO3、H2O
B．Fe2O3、SO2、SO3、H2O
C．FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O
②Ⅲ中溴水是用来检验是否有SO2气体生成，若有SO2生成，溴水将褪色。实验中，观察到溴水褪色，据此推测FeSO4分解最有可能被氧化的元素是___________。
③NaOH的作用是吸收SO2气体，请写出用过量NaOH溶液吸收SO2气体的化学方程式：________________________________________________________________________。
（3）探究FeSO4中Fe2＋的还原性：证明FeSO4有较强的还原性，完成下表。
实验步骤
实验预期现象及结论
步骤一：取少量的FeSO4固体于试管中，加入一定量水溶解
—
步骤二：滴加________溶液后，再滴入氯水
当溶液中出现__________现象，则说明FeSO4有较强的还原性
（4）硫酸亚铁用途探究：缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁，当用硫酸亚铁制成药片时，外层包有一层特殊的糖衣，其作用是_________________________________________。
【答案】（1）B （2）①A ②Fe ③2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O （3）硫氰化钾 血红色
（4）防止硫酸亚铁被氧化
【解析】（1）用药匙取少量FeSO4固体于试管中溶解，用胶头滴管滴入石蕊溶液测定FeSO4溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙、试管。
（2）①依据氧化还原反应的特征可知化合价有升必有降，Fe2O3、SO3、H2O中只有铁的化合价升高了，没有元素化合价降低，故A不可能；Fe2O3、SO2、SO3、H2O中铁元素的化合价升高，硫元素的化合价降低，故B可能；FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O中铁元素的化合价升高，硫元素的化合价降低，故C可能。②FeSO4中Fe2＋具有还原性，所以最有可能被氧化的元素是Fe。③过量NaOH和SO2反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。
（3）FeSO4具有较强的还原性，很容易被氧化剂氧化为硫酸铁，故检验FeSO4的还原性，只需加入氧化剂以后检验Fe3＋的存在即可，操作是：取少量的FeSO4固体于试管中，加入一定量水溶解，向其中加入硫氰化钾溶液后，无明显现象，再加入氯水，溶液变血红色，则证明硫酸亚铁具有较强的还原性。
（4）缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁，当用硫酸亚铁制成药片时，因硫酸亚铁容易被空气中的氧气氧化，外层常包有一层特殊的糖衣，其作用是防止硫酸亚铁被氧化。
21．某实验小组为探究CO与CuO的反应,设计了如下实验方案。
Ⅰ.CO的制备:甲同学设计了利用如下装置制备纯净的CO,并将其收集到储气罐中备用。
（1）各装置接口的连接顺序为__________,D装置的作用为____________。
（2）乙同学认为甲同学设计的装置过于复杂,他提出可以在A装置的试管中放入一定质量比的MgCO3 和锌粉的混合物,加热后即可得到纯净的CO,则MgCO3与Zn粉的质量比最好为__________。
Ⅱ.CO还原CuO反应产物的探究:丙同学设计的实验装置如下图所示。
（3）实验开始时应先打开开关K,立即点燃________(填“E处”或“H处”)的酒精灯,发现G处倒置于水中的漏斗轻轻向上弹起,过一小会儿又会落下,产生该实验现象的原因为________________________。
（4）F处的试剂X为________,反应开始一段时间后F处的实验现象为_______________________。
（5）CO在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,但本实验却看到从H处玻璃管尖嘴处点燃的CO的火焰颜色呈黄色,火焰呈黄色的原因是______________________。
（6）反应结束后,E处硬质玻璃管中的CuO粉末全部变红,丁同学认为该红色物质全部为Cu,乙同学认为其中还可能含有Cu2O,因为Cu2O也是红色物质。请设计实验探究该红色粉末中是否含有Cu2O:____________(已知:Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+
H2O)。
【答案】（1）abc(或cb)fgde 除去CO中混有的CO2气体
（2）84∶65 （3）H处 漏斗内刚开始收集到的是CO和空气的混合物,点燃后会产生轻微爆炸,使漏斗向上弹起,当收集到的是纯净的CO时,漏斗又会落下 （4）澄清石灰水 溶液变浑浊 （5）玻璃的成分中含有Na2SiO3,钠元素发生焰色反应使火焰呈黄色 （6）取少量E处硬质玻璃管中反应后的固体少量于小试管中,加入过量稀硫酸,如溶液变蓝,则证明红色粉末中含有Cu2O
【解析】（1）A装置中的MgCO3受热分解生成MgO和CO2,B装置中的锌粉再将CO2还原成CO,D装置中的NaOH再除去CO中混有的CO2气体,C装置中的浓硫酸再除去CO中混有的水蒸气即可得到纯净的CO,所以装置接口的连接顺序为abc(或cb)fgde。
（2）反应的化学方程式为MgCO3+ZnZnO+MgO+CO↑,MgCO3过量则会产生CO2杂质,Zn过量则会造成浪费,所以MgCO3与Zn粉的物质的量之比最好为1∶1,质量比为84∶65。
（3）实验开始前应先打开开关K通一小会的CO,目的是赶出实验装置内的空气,为防止CO污染空气,应立即点燃H处酒精灯。由于开始时倒置漏斗内收集到的为CO和空气的混合物,点燃后会产生轻微爆炸,G处倒置于水中的漏斗会轻轻向上弹起,过一小会儿当收集到的是纯净的CO,漏斗又会落下。
（4）本实验为CO还原CuO反应产物的探究,应选择澄清石灰水证实CO2的存在,F处的试剂X应为澄清石灰水。
（5）玻璃的成分中含有Na2SiO3,钠元素发生焰色反应使火焰呈黄色,掩盖了CO燃烧时的淡蓝色火焰。
（6）由题给已知条件可知,Cu与稀硫酸不反应,但Cu2O与稀硫酸反应可以生成Cu2+使溶液变蓝,利用此原理可检验红色粉末中是否含有Cu2O。
22．合金是建造航空母舰的主体材料。
（1）航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为____________。
工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为____________。
②AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为________________________。
焊接过程中使用的保护气为______________(填化学式)。
（2）航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________________________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为____________。
（3）航母螺旋桨主要用铜合金制造。
①80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为____________。
②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤出沉淀。结合题图信息推断该合金中除铜外还一定含有____________。
【答案】（1）①第三周期ⅢA族 CO2 ②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Ar(其他合理答案均可) （2）①吸氧腐蚀 ②CaCO3或CaO （3）①83.1% ②Al、Ni
【解析】（1）①工业上通过电解熔融Al2O3制得金属铝，从铝土矿中提取Al2O3的过程：使铝土矿与NaOH溶液反应并过滤除去杂质得到NaAlO2溶液，再向溶液中通入CO2，生成Al(OH)3沉淀，加热使沉淀分解可得到Al2O3。②镁能与氧气、二氧化碳、氮气等气体发生反应，所以焊接时应使用Ar等稀有气体做保护气。
（2）①在海水中，合金钢、海水及海水中溶解的氧气构成原电池，发生吸氧腐蚀。②在炼铁时加入氧化钙或碳酸钙，发生反应CaO＋SiO2CaSiO3或CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2CaSiO3，使SiO2形成炉渣，可以降低硅含量。
（3）①白色沉淀Al(OH)3的质量为39.0 g，即0.5 mol，故合金中铝的质量为0.5 mol×27 g·mol－1＝13.5 g，则铜的质量为66.5 g，质量分数为×100%≈83.1%。②由于要将Cu溶解，所选用的酸应为氧化性酸，若合金中有铁存在，则Fe将被氧化为Fe3＋，由图知Fe3＋在pH＝1.8时开始沉淀，与题述不符，故合金中不含Fe。结合图示可知在pH＝3.4时出现的沉淀为Al(OH)3，在pH＝7.0～8.0时，产生的沉淀为Ni(OH)2，故该合金中除铜外还一定含有Al和Ni。
第五单元 常见的金属元素
A卷 基础过关检查
一、选择题：本题共18个小题，每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是
A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高
B．此合金能全部溶解于稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中
D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都小
【答案】B
【解析】镁铝合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度比它的各成分金属的硬度大，合金的化学性质与各成分金属的化学性质基本相同。故选B。
2．下列关于铁及其化合物的说法中正确的是
A．FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
B．Mg加入到过量FeCl3溶液中可得Fe
C．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
D．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4
【答案】C
【解析】A．FeS2在沸腾炉中与O2发生的反应为：4 FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，产物主要是SO2而不是SO3，故A错误；B．Mg加入到FeCl3溶液中，Mg具有较强的还原性，先与Fe3+反应，生成Mg2+和Fe2+，若Mg过量，Mg与Fe2+继续反应生成Mg2+和Fe，但由于反应中FeCl3过量，Mg已消耗完，所以无Mg和Fe2+反应，所以不会生成Fe，故B错误；C．钢铁在潮湿的空气中，铁和碳、水膜形成原电池，发生电化学腐蚀，腐蚀速率更快，故C正确；D．室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故D错误。故选C。
3．下列有关钠及其化合物的说法错误的是
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．因NaHCO3受热易分解，故可用于制胃酸中和剂
C．
D．钠着火不能用泡沫灭火器灭火
【答案】B
【解析】A项，Na2O2可以和CO2反应生成O2，可用作呼吸面具供氧剂，正确；B项，胃酸的主要成分是盐酸，NaHCO3能与HCl反应，故NaHCO3可用于制胃酸中和剂，NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系，故B错误；C项，NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现，故C正确；D项，钠与氧气反应生成过氧化钠，因过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，不能够用泡沫灭火器灭火，可以用沙土灭火，故D正确；故选B。
4．某电镀厂的电镀液中含有金盐，为了回收其中的金元素，技术人员制作了 “吸金球”，“吸金球”是装入一些“吸金”物质的纱袋，把“吸金球”浸入电镀液，能“吸”出盐溶液中的金，据上所述，“吸金球”中的“吸金”物质可能是
A．活性炭(C) B．磁石(主要成分是Fe3O4)
C．铁屑(Fe) D．胆矾(CuSO4·5H2O)
【答案】C
【解析】吸金球中的物质和溶液中金离子发生反应生成金单质。活性炭不与金离子反应，A项错误；Fe3O4不与金离子反应，B项错误；Fe具有还原性，其金属活动性大于金，所以能将金离子还原生成金单质，C项正确；胆矾不与金离子反应，D项错误。故选C。
5．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
【答案】D
【解析】A．铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝，致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步反应，铝具有延展性，故铝可用于制作铝金属制品，A错误；B．氧化铝为离子化合物，可用作电解冶炼铝的原料，B错误；C．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用于中和过多的胃酸，C错误；D．明矾溶于水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，用于净水，D正确；故选D。
6．将两根铁钉分别缠绕铜丝和铝条，放入滴有混合溶液的容器中，如图所示，下列叙述错误的是
A．a中铁钉附近呈现蓝色沉淀 B．b中铁钉附近呈现红色
C．b中发生吸氧腐蚀 D．a中铜丝附近有气泡产生
【答案】B
【解析】A项，a构成的是铁铜原电池，铁作为负极:Fe-2e-====Fe2+，生成的Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，正确;B项，b中构成铁铝原电池，铝作负极被氧化，铁作正极被保护，没有Fe3+生成，铁钉附近不可能呈现红色，错误;C项，b中发生的是吸氧腐蚀，正确;D项，a中发生的是析氢腐蚀，正极铜丝附近有H2生成而产生气泡，正确。
7．下列有关物质性质的叙述一定不正确的是
A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体
C．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
【答案】A
【解析】A项，Fe2+与SCN-无红色出现，错误;B项，Al3+水解生成Al(OH)3胶体，方程式为Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+，正确;C项，铵盐与碱加热可产生NH3，方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 =CaCl2+2NH3↑+2H2O，正确;D项，Fe3+可以氧化Cu，方程式为2FeCl3+Cu= 2FeCl2+CuCl2，正确。故选A。
8．下列关于铝热反应2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe的说法不正确的是
A．该反应中Al作还原剂
B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶2
C．该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子
D．该反应可用于焊接钢轨
【答案】C
【解析】A．反应中Al元素化合价升高，被氧化，为还原剂，故A正确；B．反应中Fe为还原产物，Al2O3为氧化产物，由方程式可知氧化产物与还原产物的物质的量比为1：2，故B正确；C．反应中Fe元素化合价由+3价降低到0价，则冶炼1 mol Fe转移3 mol电子，故C错误；D．反应可置换出铁，且在高温下进行，可用于焊接钢轨，故D正确。故选C。
9．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol·L－1硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将活塞E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为关闭E，使A中溶液压入B瓶中
D．取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【答案】B
【解析】制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，所以A中应预先加入的试剂是铁屑，故A正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开活塞E，用氢气排出装置中的空气，B错误；铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A装置中压强逐渐增大，将FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，C正确；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故D正确。
10．Ca3N2是重要的化学试剂，容易潮解、被氧化，实验室用N2和金属钙制备Ca3N2的装置如图所示(钙能在CO2中燃烧)。下列说法正确的是
A．Ca3N2潮解的化学方程式为Ca3N2+3H2O3CaO+2NH3↑
B．①、④中可分别盛装CaCl2和浓硫酸
C．实验开始时，应先点燃②处酒精灯再通空气
D．①、④的作用相同
【答案】C
【解析】由信息可知，Ca3N2潮解时与水反应生成Ca(OH)2和NH3，化学方程式为Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑，A项错误;①的作用是除去空气中的CO2和水蒸气，应盛放碱石灰，B项错误;实验开始时，先点燃②处酒精灯再通空气可充分除去空气中的氧气，避免氧气与钙反应，C项正确;④的作用是阻止外界空气进入，与①的作用不同，D项错误。故选C。
11．过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2，外观为白色结晶，主要用作漂白剂和氧化剂，以及作去污剂、清洗剂、杀菌剂。生产过程的主反应方程式：2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2，下列说法不正确的是
A．过碳酸钠具有强氧化性
B．生产过程中采用较低温度，目的是防止产品及反应物的分解
C．在生产过程中酸、铁盐、铜盐等都可能导致产率下降
D．将过碳酸钠溶液和亚硫酸氢钠溶液混合，发生的反应为2Na2CO3·3H2O2 + 3NaHSO3=2Na2CO3 + 3NaHSO4 +3H2O
【答案】D
【解析】A. 过碳酸钠相当于带结晶双氧水的碳酸钠，具有碳酸钠和双氧水的性质，故过碳酸钠具有强氧化性，故A正确；B. 温度过高会导致过碳酸钠、过氧化强的分解，因此生产过程中采用较低温度，目的是防止产品及反应物的分解，故B正确；C. 碳酸钠能与酸反应，铁盐、铜盐能作为双氧水分解的催化剂，故在生产过程中酸、铁盐、铜盐等都可能导致产率下降，故C正确；D. 产物中Na2CO3 的CO32-离子与NaHSO4 中的H+离子不共存，可以发生反应生成水和二氧化碳，故该方程式不正确，故D错误；故选D。
12．下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是
选项
冶炼原理
方法
A
2HgO2Hg＋O2↑
热分解法
B
2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
电解法
C
Cu2S＋O22Cu＋SO2
热分解法
D
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
热还原法
【答案】C
【解析】Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，A正确；Al为活泼金属，通常用电解熔融的金属化合物的方法冶炼，但氧化铝的熔点较高，加入冰晶石的目的是降低熔点，B正确；Cu2S＋O22Cu＋SO2，该反应不属于分解反应，所以采用的不是热分解法，C错误；高温下用CO作还原剂冶炼铁，属于热还原法，D正确。故选C。
13．用4种物质进行实验，下表中“操作”与“现象”均正确的是
选项
物质
操作
现象
A
FeSO4溶液
加入铁氰化钾溶液
溶液变蓝，无沉淀析出
B
品红溶液
通入体积比为1∶1的SO2和Cl2混合气体
溶液褪色，加热后红色恢复
C
Ba(NO3)2溶液
通入SO2
溶液变浑浊，无任何气体生成
D
Ca(OH)2溶液
通入(NH4)2CO3受热分解产生的气体
变浑浊，继续通入，浑浊不消失
【答案】D
【解析】铁氰化亚铁是蓝色沉淀，A项错误;体积比为1∶1的SO2和Cl2混合气体与水反应，Cl2+2H2O+SO22HCl+H2SO4，产物无漂白性，B项错误;SO2通入Ba(NO3)2溶液中会释放出NO气体，C项错误;(NH4)2CO32NH3↑+H2O+CO2↑，该混合气体通入水中又形成碳酸铵，与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氨水，不会出现浑浊消失的现象，D项正确。故选D。
14．钌(Ru)是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属，性质很稳定，且耐腐蚀性很强。实验室用H2还原RuO2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是
A．加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度
B．洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去HCl
C．结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K
D．启普发生器也可以用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
【答案】D
【解析】可燃性气体在点燃或加热前必须验纯，故加热试管前，应先收集气体并点燃通过爆鸣声判断气体的纯度，以免发生爆炸，A项正确；洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去氢气中的HCl，避免制得的Ru含有杂质，B项正确；结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K，用氢气冷却Ru，以免生成的Ru在高温时又被空气中的氧气氧化，C项正确；二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，而启普发生器不能加热，D项不正确。故选D。
15．下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是
①金属钠投入FeCl3溶液中 ②过量NaOH溶液和明矾溶液混合
③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中 ④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液
⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2
A．①③④⑤ B．只有①④ C．只有②③ D．只有③④⑤
【答案】D
【解析】①金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeCl3反应产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，①不符合题意；②NaOH与明矾在溶液中反应产生Al(OH)3白色沉淀，当NaOH过量时，氢氧化铝与过量的NaOH反应产生可溶性的NaAlO2，最终无沉淀产生，②不符合题意；③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，产生CaCO3白色沉淀和Na2CO3及H2O，③符合题意；④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液，二者发生盐的双水解反应，产生氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体，④符合题意；⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，会反应产生NaHCO3，由于的溶解度比Na2CO3小，反应消耗水，溶剂质量减少，产生NaHCO3质量比Na2CO3多，所以Na2CO3结晶析出，有白色沉淀产生，⑤符合题意；符合题意的有③④⑤，故选D。
16．已知X为单质，Y为化合物。且有如下转化关系:
X+Cl2Y X+Cl2
① 若Y溶于水后得到强酸溶液，则X可能是H2
② 若Y溶于水后得到中性溶液，则X可能是Na
③若向Y溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则X可能是Cu
④若向Y溶液中逐滴滴加NaOH溶液，先生成沉淀后又溶解，则X可能为Al能实现上述转化关系的是
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
【答案】C
【解析】若X是H2，则Y是HCl，溶于水后得到盐酸，电解盐酸又重新得到H2和Cl2，①正确;若X是Na，则Y是NaCl，溶于水溶液呈中性，电解NaCl溶液得到NaOH、H2和Cl2，②错误;若X是Cu，则Y是CuCl2，滴加NaOH溶液后有蓝色沉淀Cu(OH)2生成;电解CuCl2溶液得到Cu和Cl2，③正确;若X是Al，则Y是AlCl3，逐滴滴加NaOH溶液后先生成Al(OH)3沉淀，后沉淀又溶解，电解AlCl3溶液得到Al(OH)3、H2和Cl2，④错误。故选C。
17．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是
选项
实验操作
实验现象
离子方程式
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－
Fe2＋具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋
Fe2＋具有还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3＋＋Fe=2Fe2＋
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋
Fe3＋具有氧化性
【答案】A
【解析】氯气能够将Fe2＋(浅绿色)氧化为Fe3＋(棕黄色)，A项正确；B项得到的结论应该是Fe2＋具有氧化性；C项的离子方程式错误；D项的实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。故选A。
18．将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1的稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是
【答案】C
【解析】滴加盐酸先发生反应：OH－＋H＋===H2O，再发生反应：CO＋H＋===HCO，最后发生反应：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，故B错误；因n(OH－)＝n(CO)＝0.01 mol，故加入0.02 mol HCl后开始有气体生成，且生成CO2的物质的量n(CO2)＝n(CO)＝0.01 mol，故C正确，A、D错误。故选C。
二、非选择题：本大题共4小题，共46分。
19．二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)可用作照相显影剂和制药工业。FeC2O4·2H2O受热分解时生成FeO、CO、CO2、H2O等物质,甲同学利用下图装置(夹持及加热仪器省略)在实验室中对其气体产物进行了探究。
已知:常温下CO能与PdCl2溶液反应得到黑色的Pd。
请回答下列问题:
（1）装置B中的试剂为____________;装置D的作用为__________________。
（2）实验开始前向装置内通入一段时间N2的目的是________________。
（3）实验过程中,装置E中除了生成黑色的Pd外还有CO2生成,对应的化学方程式为___________________。
（4）反应结束后,需向装置A中再次通入N2,目的是将生成的气体产物全部赶入右侧实验装置中,通入N2的具体实验操作为_________________________。
（5）若实验中所用草酸亚铁晶体的质量为36 g,装置C中产生的白色沉淀的质量为41.37 g,则装置A中发生反应的化学方程式为_______________________。
（6）乙同学认为FeC2O4·2H2O分解时得到的CO2的量应高于理论值,他的判断理由为____________;请设计实验证明乙同学的观点正确:____________。
【答案】（1）无水硫酸铜 检验CO2是否被吸收完全
（2）排出装置内的空气,防止O2氧化生成的CO,防止空气中的CO2进入装置C中(答出其中2点即可)
（3）CO+PdCl2+H2O====Pd+CO2+2HCl
（4）打开K1、K3,关闭K2,缓缓通入N2一段时间
（5）20FeC2O4·2H2O △ 19FeO+19CO↑+21CO2↑+Fe
+40H2O
（6）高温条件下,FeC2O4·2H2O 分解出的CO和FeO发生了氧化还原反应,生成了CO2和Fe 取适量的A装置中反应后的固体产物于小试管中,加入过量稀硫酸,若有气体产生,则说明乙同学观点正确
【解析】（1）草酸亚铁晶体分解生成的物质有FeO、CO、CO2、H2O,B装置是用于检验水蒸气的,选用无水硫酸铜;D的作用是检验CO2是否被吸收完全。
（2）空气中的O2能氧化CO,空气中的CO2会干扰对生成的CO2量的测定,故要先将装置中空气排出。
（3）由题给信息可知该反应的反应物为CO、PdCl2和H2O,生成物为Pd、CO2和HCl,配平后即可得到该氧化还原反应的化学方程式。
（4）第二次通入N2的目的是使生成的CO2全部进入装置C中,故相应的操作为打开K1、K3,关闭K2,缓缓通入N2一段时间。
（5）草酸亚铁晶体物质的量为0.2 mol,BaCO3沉淀的物质的量为41.37 g/197 g·mol-1=0.21 mol, n(FeC2O4·2H2O )∶n(CO2)=20∶21,相应的化学方程式为20 FeC2O4·2H2O△19FeO+19CO↑+21CO2↑+Fe+40H2O。
（6）高温条件下,FeC2O4·2H2O 分解出的CO和FeO发生了氧化还原反应,生成了CO2和Fe,导致CO2的量增多。
20．某研究性学习小组探究FeSO4的化学性质和用途。回答下列问题：
（1）探究FeSO4溶液的酸碱性：取少量FeSO4固体，利用石蕊溶液测定FeSO4溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙和________(填字母)。
A．玻璃棒 B．试管 C．天平 D．量筒
（2）利用如图装置探究FeSO4的稳定性。
①Ⅱ中有白色沉淀生成，小组成员结合理论分析，认为下列分解产物不可能的是________(填字母)。
A．Fe2O3、SO3、H2O
B．Fe2O3、SO2、SO3、H2O
C．FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O
②Ⅲ中溴水是用来检验是否有SO2气体生成，若有SO2生成，溴水将褪色。实验中，观察到溴水褪色，据此推测FeSO4分解最有可能被氧化的元素是___________。
③NaOH的作用是吸收SO2气体，请写出用过量NaOH溶液吸收SO2气体的化学方程式：________________________________________________________________________。
（3）探究FeSO4中Fe2＋的还原性：证明FeSO4有较强的还原性，完成下表。
实验步骤
实验预期现象及结论
步骤一：取少量的FeSO4固体于试管中，加入一定量水溶解
—
步骤二：滴加________溶液后，再滴入氯水
当溶液中出现__________现象，则说明FeSO4有较强的还原性
（4）硫酸亚铁用途探究：缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁，当用硫酸亚铁制成药片时，外层包有一层特殊的糖衣，其作用是_________________________________________。
【答案】（1）B （2）①A ②Fe ③2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O （3）硫氰化钾 血红色
（4）防止硫酸亚铁被氧化
【解析】（1）用药匙取少量FeSO4固体于试管中溶解，用胶头滴管滴入石蕊溶液测定FeSO4溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙、试管。
（2）①依据氧化还原反应的特征可知化合价有升必有降，Fe2O3、SO3、H2O中只有铁的化合价升高了，没有元素化合价降低，故A不可能；Fe2O3、SO2、SO3、H2O中铁元素的化合价升高，硫元素的化合价降低，故B可能；FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O中铁元素的化合价升高，硫元素的化合价降低，故C可能。②FeSO4中Fe2＋具有还原性，所以最有可能被氧化的元素是Fe。③过量NaOH和SO2反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。
（3）FeSO4具有较强的还原性，很容易被氧化剂氧化为硫酸铁，故检验FeSO4的还原性，只需加入氧化剂以后检验Fe3＋的存在即可，操作是：取少量的FeSO4固体于试管中，加入一定量水溶解，向其中加入硫氰化钾溶液后，无明显现象，再加入氯水，溶液变血红色，则证明硫酸亚铁具有较强的还原性。
（4）缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁，当用硫酸亚铁制成药片时，因硫酸亚铁容易被空气中的氧气氧化，外层常包有一层特殊的糖衣，其作用是防止硫酸亚铁被氧化。
21．某实验小组为探究CO与CuO的反应,设计了如下实验方案。
Ⅰ.CO的制备:甲同学设计了利用如下装置制备纯净的CO,并将其收集到储气罐中备用。
（1）各装置接口的连接顺序为__________,D装置的作用为____________。
（2）乙同学认为甲同学设计的装置过于复杂,他提出可以在A装置的试管中放入一定质量比的MgCO3 和锌粉的混合物,加热后即可得到纯净的CO,则MgCO3与Zn粉的质量比最好为__________。
Ⅱ.CO还原CuO反应产物的探究:丙同学设计的实验装置如下图所示。
（3）实验开始时应先打开开关K,立即点燃________(填“E处”或“H处”)的酒精灯,发现G处倒置于水中的漏斗轻轻向上弹起,过一小会儿又会落下,产生该实验现象的原因为________________________。
（4）F处的试剂X为________,反应开始一段时间后F处的实验现象为_______________________。
（5）CO在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,但本实验却看到从H处玻璃管尖嘴处点燃的CO的火焰颜色呈黄色,火焰呈黄色的原因是______________________。
（6）反应结束后,E处硬质玻璃管中的CuO粉末全部变红,丁同学认为该红色物质全部为Cu,乙同学认为其中还可能含有Cu2O,因为Cu2O也是红色物质。请设计实验探究该红色粉末中是否含有Cu2O:____________(已知:Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+
H2O)。
【答案】（1）abc(或cb)fgde 除去CO中混有的CO2气体
（2）84∶65 （3）H处 漏斗内刚开始收集到的是CO和空气的混合物,点燃后会产生轻微爆炸,使漏斗向上弹起,当收集到的是纯净的CO时,漏斗又会落下 （4）澄清石灰水 溶液变浑浊 （5）玻璃的成分中含有Na2SiO3,钠元素发生焰色反应使火焰呈黄色 （6）取少量E处硬质玻璃管中反应后的固体少量于小试管中,加入过量稀硫酸,如溶液变蓝,则证明红色粉末中含有Cu2O
【解析】（1）A装置中的MgCO3受热分解生成MgO和CO2,B装置中的锌粉再将CO2还原成CO,D装置中的NaOH再除去CO中混有的CO2气体,C装置中的浓硫酸再除去CO中混有的水蒸气即可得到纯净的CO,所以装置接口的连接顺序为abc(或cb)fgde。
（2）反应的化学方程式为MgCO3+ZnZnO+MgO+CO↑,MgCO3过量则会产生CO2杂质,Zn过量则会造成浪费,所以MgCO3与Zn粉的物质的量之比最好为1∶1,质量比为84∶65。
（3）实验开始前应先打开开关K通一小会的CO,目的是赶出实验装置内的空气,为防止CO污染空气,应立即点燃H处酒精灯。由于开始时倒置漏斗内收集到的为CO和空气的混合物,点燃后会产生轻微爆炸,G处倒置于水中的漏斗会轻轻向上弹起,过一小会儿当收集到的是纯净的CO,漏斗又会落下。
（4）本实验为CO还原CuO反应产物的探究,应选择澄清石灰水证实CO2的存在,F处的试剂X应为澄清石灰水。
（5）玻璃的成分中含有Na2SiO3,钠元素发生焰色反应使火焰呈黄色,掩盖了CO燃烧时的淡蓝色火焰。
（6）由题给已知条件可知,Cu与稀硫酸不反应,但Cu2O与稀硫酸反应可以生成Cu2+使溶液变蓝,利用此原理可检验红色粉末中是否含有Cu2O。
22．合金是建造航空母舰的主体材料。
（1）航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为____________。
工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为____________。
②AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为________________________。
焊接过程中使用的保护气为______________(填化学式)。
（2）航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________________________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为____________。
（3）航母螺旋桨主要用铜合金制造。
①80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为____________。
②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤出沉淀。结合题图信息推断该合金中除铜外还一定含有____________。
【答案】（1）①第三周期ⅢA族 CO2 ②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Ar(其他合理答案均可) （2）①吸氧腐蚀 ②CaCO3或CaO （3）①83.1% ②Al、Ni
【解析】（1）①工业上通过电解熔融Al2O3制得金属铝，从铝土矿中提取Al2O3的过程：使铝土矿与NaOH溶液反应并过滤除去杂质得到NaAlO2溶液，再向溶液中通入CO2，生成Al(OH)3沉淀，加热使沉淀分解可得到Al2O3。②镁能与氧气、二氧化碳、氮气等气体发生反应，所以焊接时应使用Ar等稀有气体做保护气。
（2）①在海水中，合金钢、海水及海水中溶解的氧气构成原电池，发生吸氧腐蚀。②在炼铁时加入氧化钙或碳酸钙，发生反应CaO＋SiO2CaSiO3或CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2CaSiO3，使SiO2形成炉渣，可以降低硅含量。
（3）①白色沉淀Al(OH)3的质量为39.0 g，即0.5 mol，故合金中铝的质量为0.5 mol×27 g·mol－1＝13.5 g，则铜的质量为66.5 g，质量分数为×100%≈83.1%。②由于要将Cu溶解，所选用的酸应为氧化性酸，若合金中有铁存在，则Fe将被氧化为Fe3＋，由图知Fe3＋在pH＝1.8时开始沉淀，与题述不符，故合金中不含Fe。结合图示可知在pH＝3.4时出现的沉淀为Al(OH)3，在pH＝7.0～8.0时，产生的沉淀为Ni(OH)2，故该合金中除铜外还一定含有Al和Ni。
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