鋁、鐵、銅的單質(zhì)、合金及其化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛.
(1)鐵元素在元素周期表中的位置是
第四周期第VIII族
第四周期第VIII族

(2)鋁電池性能優(yōu)越,鋁一空氣電池以其環(huán)保、安全而受到越來越多的關(guān)注,其原理如圖所示.
①該電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式為
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
;
②電池中NaCl的作用是
增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力
增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力

(3)用鋁電池電解CuSO4溶液(電極均為鉑電極),通電一段時(shí)間后,一極上析出紅色固體,另一極的電極反應(yīng)式為
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
,此時(shí)向溶液中加入8g CuO固體后可使溶液恢復(fù)到電解前的濃度,則電解過程中收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為
1.12
1.12
L.
(4)氯化鋁廣泛用于有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑.將鋁土礦粉混合后加熱并通入氯氣,可得到氯化鋁,同時(shí)生成CO,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
Al2O3+3C+3Cl2
  △  
.
 
2AlCl3+3CO.
Al2O3+3C+3Cl2
  △  
.
 
2AlCl3+3CO.

(5)三氧化二鐵和氧化亞銅(Cu2O)都是紅色粉末,常用作顏料.已知氧化亞銅溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4.取少量Fe2O3和Cu2O組成的混合物放入足量稀硫酸中.
①此過程中發(fā)生的反應(yīng)有(用離子方程式表示):
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
;
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)后所得溶液中鐵元素可能存在形式
取少量所得溶液于試管中,向其中滴加硫氰化鉀溶液,若溶液變紅則說明存在鐵離子,反之則無,另取少量所得溶液于試管中,向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色說明含有亞鐵離子,不褪色說明沒有亞鐵離子
取少量所得溶液于試管中,向其中滴加硫氰化鉀溶液,若溶液變紅則說明存在鐵離子,反之則無,另取少量所得溶液于試管中,向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色說明含有亞鐵離子,不褪色說明沒有亞鐵離子

③若實(shí)驗(yàn)中觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色且有固體剩余,則n(Cu2O)
n(Fe2O3).(填“>”、“<”或“=”)
分析:(1)鐵元素位于第四周期第VIII族;
(2)①鋁和氧氣、水能反應(yīng)生成氫氧化鋁;
②溶液中自由移動(dòng)的離子濃度越大,溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng);
(3)用鋁電池電解硫酸銅溶液時(shí),陽極上氫氧根離子放電,陰極上銅離子放電;根據(jù)原子守恒計(jì)算氧氣的體積;
(4)根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件寫出反應(yīng)方程式;
(5)①將Fe2O3和Cu2O組成的混合物放入足量稀硫酸中,氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵與水,氧化亞銅與硫酸反應(yīng)生成銅、硫酸銅與水,銅與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫酸銅;
②鐵離子能和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成絡(luò)合物,溶液由黃色變?yōu)檠t色;亞鐵離子具有還原性,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色;
③若實(shí)驗(yàn)中觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色且有固體剩余,說明銅有剩余,溶液中硫酸鐵完全轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵,根據(jù)①中的方程式計(jì)算判斷.
解答:解:(1)鐵是26號(hào)元素,位于第四周期第VIII族,故答案為:第四周期第VIII族;
(2)①鋁和氧氣、水能反應(yīng)生成氫氧化鋁,反應(yīng)方程式為:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,故答案為:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3;
②溶液中自由移動(dòng)的離子濃度越大,溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng),水是弱電解質(zhì)導(dǎo)電能力較小,為增大水的導(dǎo)電性,所以加入氯化鈉,
故答案為:增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力;
(3)用鋁電池電解硫酸銅溶液時(shí),陽極上氫氧根離子放電,陰極上銅離子放電而析出銅,陽極上電極反應(yīng)式為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,向溶液中加入8gCuO固體后可使溶液恢復(fù)到電解前的濃度,則陽極上析出氧氣的質(zhì)量等于氧化銅中氧原子的質(zhì)量,根據(jù)原子守恒知,氧氣的體積=
8g
80g/mol
×16g/mol
32g/mol
×22.4L/mol=1.12L
,故答案為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,1.12L;
(4)加熱條件下,氯氣、氧化鋁和碳反應(yīng)生成氯化鋁和一氧化碳,反應(yīng)方程式為:Al2O3+3C+3Cl2
  △  
.
 
2AlCl3+3CO,
故答案為:Al2O3+3C+3Cl2
  △  
.
 
2AlCl3+3CO;
(5)①將Fe2O3和Cu2O組成的混合物放入足量稀硫酸中廢水反應(yīng),氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅與水,氧化亞銅與硫酸反應(yīng)生成銅、硫酸銅與水,生成的銅與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫酸銅,反應(yīng)離子方程式依次為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,
故答案為:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O;Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;
②鐵離子能和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成絡(luò)合物,溶液由黃色變?yōu)檠t色;亞鐵離子具有還原性,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,所以檢驗(yàn)方法為:取少量所得溶液于試管中,向其中滴加硫氰化鉀溶液,若溶液變紅則說明存在鐵離子,反之則無,另取少量所得溶液于試管中,向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色說明含有亞鐵離子,不褪色說明沒有亞鐵離子,
故答案為:取少量所得溶液于試管中,向其中滴加硫氰化鉀溶液,若溶液變紅則說明存在鐵離子,反之則無,另取少量所得溶液于試管中,向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色說明含有亞鐵離子,不褪色說明沒有亞鐵離子;
③若實(shí)驗(yàn)中觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色且有固體剩余,說明銅有剩余,溶液中硫酸鐵完全轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵,由Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+可知n(Cu)>2n(Fe3+),由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O可知n(Fe3+)=2n(Fe2O3),由Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知n(Cu)=n(Cu2O),則n(Cu2O)>2n(Fe2O3),.
故答案為:>.
點(diǎn)評(píng):本題考查電解原理、離子方程式的書寫、離子檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn),這些都是考試熱點(diǎn),鐵離子和亞鐵離子的檢驗(yàn)中要會(huì)運(yùn)用化學(xué)語言描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,為易錯(cuò)點(diǎn).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?崇明縣一模)某化學(xué)興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業(yè)廢料制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體
(FeSO4?7H2O)和膽礬晶體,以探索工業(yè)廢料的再利用.其實(shí)驗(yàn)方案如下:

(1)寫出合金與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

(2)由濾液A制AlCl3溶液的途徑有①和②兩種,途徑②中通入的某氣體(固態(tài)時(shí)可用于人工降雨),寫出該氣體的電子式
.你認(rèn)為較合理的途徑是
(填①或②),理由是:
途徑①會(huì)引入鹽酸,氯化鈉雜質(zhì)
途徑①會(huì)引入鹽酸,氯化鈉雜質(zhì)

(3)濾液E若放置在空氣中一段時(shí)間后,溶液中的陽離子除了Fe2+和H+外,還可能存在
Fe3+
Fe3+
(用離子符號(hào)表示),檢測(cè)該離子的方法是
取濾液E少量于試管中,滴入2~3滴KSCN溶液,若出現(xiàn)血紅色,則證明濾液E中含有Fe3+
取濾液E少量于試管中,滴入2~3滴KSCN溶液,若出現(xiàn)血紅色,則證明濾液E中含有Fe3+

(4)用濾渣F通過兩種途徑制取膽礬,與途徑③相比,途徑④明顯具有的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:
產(chǎn)生等量膽礬途徑④消耗硫酸少
產(chǎn)生等量膽礬途徑④消耗硫酸少
、
途徑④不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體;
途徑④不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體;

(5)途徑④發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
2Cu+2H2SO4+O2→2CuSO4+2H2O
2Cu+2H2SO4+O2→2CuSO4+2H2O

(6)實(shí)驗(yàn)室從CuSO4溶液制取膽礬,操作步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、
過濾洗滌
過濾洗滌
、自然干燥.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

某學(xué);瘜W(xué)興趣小組為探索金屬回收物的綜合利用,專門設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體(FeSO4?7H2O)和膽礬晶體(CuSO4?5H2O),其實(shí)驗(yàn)方案如圖:
方案一:

試回答下列問題:
(1)過濾用的器材已有:濾紙、鐵架臺(tái)、鐵圈、燒杯和漏斗,還要補(bǔ)充的玻璃儀器是
玻璃棒
玻璃棒

(2)由濾液A制得AlCl3溶液有途徑Ⅰ和Ⅱ兩條,你認(rèn)為合理的是
,理由是
按途徑I直接向A加入鹽酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl雜質(zhì)
按途徑I直接向A加入鹽酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl雜質(zhì)

(3)從濾液E中得到綠礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作是
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥

(4)寫出用濾渣F制備膽礬晶體的化學(xué)方程式
2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
,
CuSO4+5H2O=CuSO4?5H2O
CuSO4+5H2O=CuSO4?5H2O

方案二:

請(qǐng)回答下列問題:
(5)寫出由濾液C到沉淀Ⅱ的離子方程式
H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3
H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3

(6)小組成員經(jīng)過檢測(cè),發(fā)現(xiàn)制得的綠礬不純,試分析原因
亞鐵離子易被氧化為三價(jià)鐵離子
亞鐵離子易被氧化為三價(jià)鐵離子
,小組成員檢測(cè)制得的綠礬不純所用試劑為
KSCN溶液
KSCN溶液

(7)方案一和方案二,你認(rèn)為哪種方案相對(duì)
方案一
方案一
更合理,理由是
酸的量的控制上沒有過高的要求,只需過量即可,但是方案二中,適量的酸沒法控制
酸的量的控制上沒有過高的要求,只需過量即可,但是方案二中,適量的酸沒法控制

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ、下面A~E是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的幾種實(shí)驗(yàn)裝置,試回答下列問題:

(1)請(qǐng)為進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)挑選合適的裝置(填序號(hào)字母)
①量氣裝置是…
A
A
               ②過濾裝置是…
C
C

③蒸發(fā)裝置是…
D
D
               ④蒸餾裝置是…
E
E

⑤消石灰與氯化銨共熱制NH3選用
B
B
 ⑥I2的CCl4溶液中提取I2選用
E
E

(2)其中常用于物質(zhì)的分離和提純的裝置是
CDE
CDE
(填序號(hào)),請(qǐng)另寫出一種要用到分液漏斗進(jìn)行分離和提純的基本實(shí)驗(yàn)操作的名稱
萃取分液
萃取分液

Ⅱ、某化學(xué)興趣小組用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體和膽礬晶體,以探索工業(yè)廢料的再利用.其實(shí)驗(yàn)方案如下:

試回答下列問題:
(1)Al3+的結(jié)構(gòu)示意圖為
,鋁元素在周期表中的位置是
第三周期第ⅢA族
第三周期第ⅢA族

(2)由濾液A制得AlCl3溶液有途徑Ⅰ和Ⅱ兩條,你認(rèn)為合理的是
途徑Ⅱ更合理
途徑Ⅱ更合理
,理由是
因?yàn)榘赐緩絀直接向A加入鹽酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl雜質(zhì)
因?yàn)榘赐緩絀直接向A加入鹽酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl雜質(zhì)

(3)從濾液E中得到綠礬晶體(FeSO4?7H2O)的實(shí)驗(yàn)操作是
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥

(4)向?yàn)V渣F中加入稀硫酸,同時(shí)不斷充入空氣使F完全溶解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O

(5)某同學(xué)為得到無水AlCl3,他將AlCl3溶液加熱干,灼燒至質(zhì)量不變?yōu)橹,結(jié)果得到的是Al2O3.試結(jié)合必要的方程式和文字解釋他得到的是Al2O3而不是AlCl3的原因:
AlCl3+3H2O?Al(OH)3+3HCl,加熱蒸發(fā)時(shí),隨HCl的揮發(fā),平衡正向移動(dòng)而生成Al(OH)3,灼燒時(shí)2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,故得Al2O3而非AlCl3
AlCl3+3H2O?Al(OH)3+3HCl,加熱蒸發(fā)時(shí),隨HCl的揮發(fā),平衡正向移動(dòng)而生成Al(OH)3,灼燒時(shí)2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,故得Al2O3而非AlCl3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年山東省濟(jì)寧市高三(上)期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

鋁、鐵、銅的單質(zhì)、合金及其化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛.
(1)鐵元素在元素周期表中的位置是______.
(2)鋁電池性能優(yōu)越,鋁一空氣電池以其環(huán)保、安全而受到越來越多的關(guān)注,其原理如圖所示.
①該電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式為______;
②電池中NaCl的作用是______.
(3)用鋁電池電解CuSO4溶液(電極均為鉑電極),通電一段時(shí)間后,一極上析出紅色固體,另一極的電極反應(yīng)式為______,此時(shí)向溶液中加入8g CuO固體后可使溶液恢復(fù)到電解前的濃度,則電解過程中收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為______L.
(4)氯化鋁廣泛用于有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑.將鋁土礦粉混合后加熱并通入氯氣,可得到氯化鋁,同時(shí)生成CO,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______ 2AlCl3+3CO.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案