金属钠铝铁实验探究题1

有关金属钠、铝、铁的实验题1.某课外活动小组设计下列实验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。

（1）过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是，该反应中，反应物的总能量（填“大于”或“小于” ）生成物的总能量。

（2）装置Ⅰ中的试剂是(填序号) 。

a. 稀盐酸b.稀硫酸c.小苏打d.石灰石（3）实验时，应先打开弹簧夹（填K1 或K2），观察到预期现象后，关闭它，再打开另一个弹簧夹。

（4）实验过程中将带火星的木条置于a口，观察到带火星的木条始终不复燃。

①为观察到最终木条复燃，甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是；②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃，也不能证明CO2参与了反应，原因是。

（5）为进一步达到实验目的，应补充的实验是：取最终反应后Ⅲ中所得固体，。

2、工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：完成下列填空：1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。

A B2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。

3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。

碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是。

4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：。

5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。

加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：滤液D加石灰水前先要加热，原因是。

6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。

如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）3．工业上以锂辉石（Li 2O·A12O 3·4SiO 2，含少量Ca 、Mg 元素）为原料生产碳酸锂。

其部分工艺流程如下：已知：① Li 2O·Al 2O 3·4SiO 2 +H 2SO 4（浓） Li 2SO 4+Al 2O 3·4SiO 2·H 2O↓② 某些物质的溶解度（S ）如下表所示。

（1）从滤渣1中分离出Al 2O 3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。

则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是 。

（223向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述） 。

（3）向滤液2中加入饱和Na 2CO 3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是。

（4）工业上，将Li 2CO 3粗品制备成高纯Li 2CO 3的部分工艺如下。

a ．将Li 2CO 3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH 溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。

b ．电解后向LiOH 溶液中加入过量NH 4HCO 3溶液，过滤、烘干得高纯Li 2CO 3。

① a 中，阳极的电极反应式是 。

② b 中，生成Li 2CO 3反应的化学方程式是 。

滤渣Al 2O 323①石灰乳调pH 至11饱和Na 2CO 3溶液②Na 2CO 3溶液250℃~1.（共14分）（1）2Na 2O 2 +2 CO 2 =2Na 2CO 3 + O 2 大于 （2）b c （3）K 2（4）①除去未充分反应的CO 2 ②水与Na 2O 2反应生成氧气（5）加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水（合理答案均给分）2、1）Ca(OH)2或CaO ；Na 2CO 3；2）溶解；过滤；蒸发；过滤；3）有晶体析出（或出现浑浊）；碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大；4）NH 4Cl ；取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子；5）NH 4++OH -→NH 3↑+H 2O ；防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀；6）。

3．（1） Al 3++3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH 4+ （2） Ca(OH)2(s)Ca 2++2OH －（3） Li 2CO 3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li 2CO 3的损失 （4）① 2Cl ――2e ―===Cl 2↑② 2LiOH+NH 4HCO 3===Li 2CO 3+NH 3+2H 2O+ Mg 2+Mg(OH)2(s)4.（16分）氯化铁是实验室中的重要试剂。

某同学用m g含有铁锈（Fe2O3）的废铁屑来制取FeCl3·6H2O晶体，同时测定废铁屑中铁的质量分数，为此设计了如下装置（夹持装置略，气密性已检验）：操作步骤如下：Ⅰ. 打开弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸。

Ⅱ. 当……时，关闭弹簧夹K1、打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。

Ⅲ.将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl3·6H2O晶体。

请回答：（1）A中发生的置换反应的化学方程式是。

（2）操作Ⅱ中“……”的内容是,烧杯中的现象是，相应的离子方程式和化学方程式是、。

（3）操作Ⅲ不采用直接加热制FeCl3·6H2O晶体的原因是（用简要文字并结合离子方程式解释）。

（4）测得B中所得的气体是V mL（标准状况时），由此计算出该废铁屑中铁的质量分数是，该数值比实际数值偏低，若实验过程操作无误，偏低的原因是。

（5）为了准确测定铁的质量分数，还可以另取m g废铁屑和某种常见的还原剂气体在加热时充分反应到恒重，测得实验后剩余固体质量是w g。

由此求出铁的准确质量分数是（用含m、和w的式子表示）。

5．(12分)硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）在医药上作补血剂。

某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。

实验步骤如下：请回答下列问题：（1）证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是。

（2）步骤②加入过量H2O2的目的：。

（3）步骤③中反应的离子方程式：。

（4）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、、灼烧、、称量。

（5）该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。

（5Fe2++MnO4—+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O）①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除药匙、天平（附砝码）、玻棒、烧杯、胶头滴管外，还需。

②滴定到终点时的颜色为色。

（6）正常人每天应补充14mg左右的铁。

其中绝大部分来自于食物。

如果全部通过服用含FeSO4·7H2O的片剂。

来补充铁，则正常人每天服需用含mgFeSO4·7H2O片剂。

6．（10分）某硫酸铁样品含有少量硫酸亚铁杂质。

现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行：请根据上面流程，回答以下问题：（1）操作I中除了烧杯、玻璃棒外还要用到的玻璃仪器是，（2）操作II用到的仪器是。

A．碱式滴定管 B．50mL量筒C．10mL量筒 D．25mL移液管（3）若蒸发皿质量是W1 g，蒸发皿与加热后固体总质量是W2 g，则样品中铁元素的质量分数是（列出原始算式，不需化简）。

（4）某同学认为可以从操作Ⅱ后获得的250.00mL溶液开始，设计定量实验测定硫酸亚铁的含量，请你分析该同学的实验设计。

a取待测溶液25.00mL置于锥形瓶中；b取某浓度的高锰酸钾酸性溶液装到酸式滴定管中，并调整好液面记录读数；c滴定并记录读数；d根据数据进行计算①甲同学认为a、b间少了滴入指示剂的环节，请判断有无必要并说明理由。

②乙同学认为c、d间少了一个环节，请判断是何环节，并说明理由。

7．（12分）全世界每年被腐蚀损耗的钢铁约占全年钢铁产量的1/10，而在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因。

（1）在潮湿空气中，钢铁发生吸氧腐蚀转化为Fe(OH)2的电池反应方程式为▲ 。

（2）已知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为：H2C2O4CO↑ + CO2↑ + H2O，下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是▲。

（填字母）（3）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe2O3·n H2O和Fe两种成份），利用草酸分解产生的CO和铁锈反应，实验装置如下图所示。

①为得到干燥、纯净的CO气，洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是▲ 、▲ 。

②在点燃酒精灯之前应进行的操作是：（a）检查装置气密性；（b）▲ 。

③准确称量样品的质量10.00 g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32 g，D中浓硫酸增重0.72g，则n = ▲ 。

④在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是▲ 。

（填字母）a．缺少洗气瓶B b．缺少装置E c．反应后固体是铁和少量Fe2O3·n H2O5．(12分) ［（4）（5）两题每空１分，其余每空2分］（1）取少量滤液先滴加KSCN溶液，再滴加氯水（或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂），溶液由浅绿色变为血红色，证明有溶液中有Fe2+（2）将Fe2+全部氧化为Fe3+（3）Fe3++3NH3·H2O→Fe（OH）3+3NH4+ （4）洗涤冷却（5）①250mL容量瓶（不写体积不给分）②紫（或紫红）（6）69.5mg6．每空2分（1） 250mL容量瓶、胶头滴管。

（2） D 。

（3） 1120（W1-W2）/160a 。

（4）①无必要，高锰酸钾溶液本身可起到指示剂的作用（有颜色）。

②重复操作2次（几次），使实验获得的数据可以采信(并可提高精确度) 。

7．共12分。

（1）2Fe ＋O2 ＋2H2O ＝2Fe(OH)2（2分）（2）d（2分）（3）①浓NaOH溶液（1分）浓硫酸（1分）②通入混合气体一段时间（2分）③2（2分）④ a（2分）8.（12分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

（1）以下为铝材表面处理的一种方法：①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是（用离子方程式表示）。

为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 .。

a ．．NH 3 b ．CO 2 c ．NaOH d ．HNO 3②以铝材为阳极，在H 2SO 4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为____。

取少量废电解液，加入NaHCO ，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。

（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。

（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X 为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K 应置于______处。

若X 为锌，开关K 置于M 处，该电化学防护法称为_______。

碱洗 铝材脱脂 槽液 水洗 除灰 废电解液9．（15分）过氧化钙（CaO2）难溶于水，在常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气，因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面。

下图是以大理石（主要杂质是氧化铁）等为原料制取过氧化钙（CaO2）的流程。

^（1）操作①应包括下列操作中的（填序号）。