金属的实验题、推导题以及计算题

1、17(10分)某课外研究小组用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程如图所示： (1)杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于_上(填写下列所给仪器的编号，下同)，取用坩埚应使用_，灼烧后的坩埚应放在_上，不能直接放在桌面上。实验所用仪器：a蒸发皿b石棉网c泥三角d表面皿e坩埚钳f试管夹(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是_(填选项字母)。a灼烧过程中部分氧化铜被还原b灼烧不充分铜未被完全氧化c氧化铜在加热过程中分解生成铜d该条件下铜无法被氧气氧化(3)通过途径实现用粗制氧化铜制

2、取胆矾，必须进行的实验操作步骤有：酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、_、自然干燥。(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径有明显的两个优点是_。解析(1)因坩埚加热后温度较高，应放在泥三角上进行加热，且取用坩埚时要用坩埚钳，并且为防止坩埚炸裂和烧坏桌面，灼烧后的坩埚要放在石棉网上冷却，不能直接放在桌面上。(2)灼烧后含有少量铜其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。(3)利用途径制取胆矾时，必须先加酸将氧化铜溶解，加热通氧气将Cu氧化，过滤除去粗制氧化铜中的不溶杂质后，然后再蒸发溶剂，冷却结晶，再过滤得晶体，最后将其干燥，由此可写出答案。

3、(4)根据途径的反应方程式Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O和途径的反应方程式2CuO22H2SO4(稀)2CuSO42H2O，可以看出途径的优点是：产生等量的胆矾比途径消耗硫酸少；途径不产生污染大气的气体(SO2)。答案(1)ceb(2)ab(3)蒸发过滤(4)产生等量胆矾途径消耗硫酸少途径不会产生污染大气的气体18(8分)某实验小组用铜绿CuCO3Cu(OH)2、铁粉和稀硫酸制取铜，实验过程如下：加热铜绿得到一种黑色固体，将铁粉与稀硫酸反应制得的气体通入黑色固体中并加热，充分反应后得到铜。(1)上述实验过程中所发生的化学方程式为：_；_；_。(2)某同学将上述实验过程改为：将铜

4、绿溶于适量稀硫酸中，然后加入适量铁粉，充分反应后，过滤，也可以得到铜。则所发生的化学方程式为：_；_。解析(1)铜绿受热分解生成CO2、H2O和黑色的CuO，Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，H2和CuO共热生成Cu和H2O。(2)铜绿与稀硫酸反应生成CuSO4、CO2和H2O，Fe与CuSO4溶液反应生成Cu和FeSO4。答案(1)CuCO3Cu(OH)22CuOCO2H2OFeH2SO4(稀)=FeSO4H2(不写“稀”不扣分)CuOH2CuH2O(2)CuCO3Cu(OH)22H2SO4=2CuSO4CO23H2OCuSO4Fe=CuFeSO419(5分)甲、乙、丙三种物质之间有如下

5、转化关系：甲乙丙甲(1)若甲是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液，则甲是_。写出“乙丙”转化的离子方程式：_。(2)若乙溶液中加入KSCN溶液，有红色出现，则甲物质是：_。写出“甲乙”转化的离子反应方程式：_。解析(1)据甲的性质及相关转化可知，甲为Al2O3，乙为Al2(SO4)3，丙为Al(OH)3。(2)据乙溶液的性质及相关转化可知，甲为Fe2O3，乙为Fe2(SO4)3，丙为Fe(OH)3。答案(1)Al2O3Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(2)Fe2O3Fe2O36H=2Fe33H2O20(9分)某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性，请回答下

6、列问题：(1)除胶头滴管外，你认为本实验必不可缺少的一种玻璃仪器是_。(2)请帮他们完成以下实验报告：实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性。试剂：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。实验记录(画斜线部分不必填写，其他空格均应填充)：实验结论：Fe只有还原性，Fe3只有氧化性，Fe2既有氧化性，又有还原性。(3)根据以上结论分析判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有_。ACl2BNaCNaDClESO2FNO2(4)亚铁盐溶液在空气中易被氧化，实验室中应该加入_防止亚铁盐被氧化。解析Fe只有还原性，Fe3只有氧化性，Fe2既有氧化性又有还原性，实验的目的就是证明上述

7、粒子的性质。Cl2、SO2、NO2中的Cl、S、N均处于该元素的中间价态，故既有氧化性，又有还原性。亚铁盐在空气中易被氧化变成Fe3，通常加入铁单质防止亚铁盐被氧化。答案(1)试管(2)Cl22Fe2=2Cl2Fe3ZnFe2=Zn2FeFe2具有氧化性Fe2Fe3=3Fe2Cu2Fe3=2Fe2Cu2(3)AEF(4)铁粉21(10分)铁的氧化物有多种用途。请解答下面有关问题：(1)赤铁矿的主要成分是Fe2O3，是工业炼铁的主要原料之一。写出由Fe2O3制得单质铁的化学方程式_。某赤铁矿除了含Fe2O3之外，还含有少量的SiO2和Al2O3。将试样溶于NaOH溶液，充分反应后过滤，即可得到较

8、纯净的Fe2O3。发生反应的离子方程式是_。(2)Fe2O3可以与铝粉组成铝热剂用于焊接钢轨或定向爆破。某同学猜测，该反应所得熔融物中含有Fe2O3。他设计如下实验来验证自己的猜想：取少量试样，加入足量稀盐酸，然后滴加KSCN溶液，若出现红色，证明含有Fe2O3。否则，不含有Fe2O3。你认为该方案合理吗？为什么？_ _。(3)合成氨工业中所用的Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。已知当催化剂中Fe2和Fe3的物质的量之比为12时，其催化活性最高。某化学小组试图以Fe2O3为原料制备该催化剂，方法之一是向其中加入炭粉高温反应：2Fe2O3C4FeOCO2。实验教师提供了12 g炭粉。请你

9、计算，若要制取这种活性最高的催化剂，加入的Fe2O3的质量为_ g。解析(3)根据化学方程式可知：12 g炭粉和320 g Fe2O3反应可制得4 mol FeO。再根据催化剂中n(Fe2)n(Fe3)12，还需要加入4 mol Fe2O3，所以共需加入Fe2O3的质量为：320 g4 mol160 gmol1960 g。答案(1)Fe2O33CO2Fe3CO2(若写出其他化学方程式，只要合理即给分)SiO22OH=SiOH2O，Al2O32OH=2AlOH2O(2)不合理。因为Fe3能跟Fe反应生成Fe2，Fe2与SCN反应时不会出现红色(其他答案只要合理即可得分)(3)96022(10分)物质A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K存在下图转化关系，其中气体D、E为单质，试回答：(1)写出下列物质的化学式：A_，B_，D_，K_。(2)写出反应“CF”的离子方程式：_。(3)写出反应“FG”的化学方程式：_。(4)写出反应“JK”的离子方程式：_。解析由白色沉淀F可溶于NaOH溶液知F为Al(OH)3，G是NaAlO2，A是Al，