2/13第三章金屬及其重要化合物考試時間：75分鐘總分：100分可能用到的相對原子質(zhì)量：H-1C-12N-14O-16Na-23Al-27S-32Cl-35.5V-51Mn—55Fe—56Cu—64Ba-137一、選擇題：本題共15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．在巖層深處和海底中存在黃鐵礦(FeS2)，下列說法不正確的是()A．Fe元素位于周期表第4周期ⅧA族B．Fe和S在加熱條件下不能得到FeS2C．FeS2受氧氣和水的長期作用，可轉(zhuǎn)化為硫酸鹽D．工業(yè)上可用黃鐵礦為原料來制備硫酸【答案】B【解析】A項，已知Fe是26號元素，位于元素周期表第4周期Ⅷ族，A不正確；B項，F(xiàn)e和S在加熱條件下生成FeS，而不是FeS2，B正確；C項，F(xiàn)eS2受氧氣和水的長期作用，可被氧氣氧化，轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，C正確；D項，由反應方程式可知，4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，2SO2+O22SO3，SO3+H2O=H2SO4，故工業(yè)上可用黃鐵礦為原料來制備硫酸，D正確；故選B。2．下列關(guān)于元素及其化合物的說法不正確的是()A．Fe在一定條件下可與濃鹽酸、稀硫酸、濃硝酸等劇烈反應B．Al、Cl2均能和NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應，且兩單質(zhì)的作用不相同C．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，若再繼續(xù)加入KNO3固體，銅粉會溶解D．金屬單質(zhì)Na、Mg、Fe在一定條件下與水反應都生成H2和相應的堿【答案】D【解析】Fe在常溫下可被濃硝酸鈍化，但加熱時能反應，A項正確；Al、Cl2均能和NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應，但Al只做還原劑，而Cl2與NaOH溶液反應時既做還原劑又做氧化劑，B項正確；酸性條件下NO3-有強氧化性，能氧化Cu，C項正確；Fe在一定條件下與水反應生成H2和Fe3O4，D項錯誤。3．下列實驗及原理正確的是()A．向煮沸的NaOH溶液中滴入飽和溶液，可制得Fe(OH)3膠體B．向2mL10%CuSO4溶液中滴入5滴5%NaOH溶液，可得新制2mL10%懸濁液C．用鉑絲蘸取某溶液進行焰色試驗，火焰呈黃色，則該溶液中含有Na+，可能含有+D．向某溶液中滴入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，證明該溶液中含有【答案】C【解析】A項，制取Fe(OH)3膠體需向沸水中滴加幾滴飽和溶液，題目中的操作得到的是Fe(OH)3沉淀，A錯誤；B項，制2mL10%懸濁液是向2mL10%NaOH溶液中滴入5滴5%CuSO4溶液，B錯誤；C項，用鉑絲蘸取某溶液進行焰色試驗，火焰呈黃色，則該溶液中含有Na+，K+的檢驗要透過藍色鈷玻璃觀察，可能有K+存在，C正確；D項，如果溶液中有Cl-或其他還原性離子存在，也會使KMnO4溶液褪色，D錯誤；故選C。4．室溫下，下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)實驗中，不正確的是()A．向碳酸鈉、碳酸氫鈉中分別加入少量水后，溫度前者下降后者上升B．等濃度的碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液的堿性，前者的更強C．實驗中發(fā)生反應的離子方程式為CO32-+CO2+H2O=2HCO3-D．實驗中既有復分解反應發(fā)生，又有氧化還原反應發(fā)生【答案】A【解析】A項，向碳酸鈉中加入少量水后，溫度升高；向碳酸氫鈉中加入少量水后，溫度降低，A錯誤；B項，等濃度的碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液，碳酸鈉溶液的堿性更強，B正確；C項，碳酸鹽與足量的二氧化碳反應生成碳酸氫鹽，離子方程式：CO32-+CO2+H2O=2HCO，C正確；D項，實驗中發(fā)生復分解反應：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；發(fā)生氧化還原反應：Cl2+H2OHCl+HClO，D正確；故選A。5．(2025·北京密云二中高三模擬)最近，我國研究人員成功制備出高強度、高導電性、高耐熱的鋁—鋯—鈧(Al-Zr-Sc)合金材料，為提升我國綠色鋁產(chǎn)業(yè)深加工能力提供了支撐。下列說法不正確的是()A．Al是地殼中含量最多的金屬元素B．基態(tài)21Sc的簡化電子排布式是[Ar]3d14s2C．Al-Zr-Sc合金比純金屬具有較高的熔點D．Al-Zr-Sc合金的導電性與自由電子的運動相關(guān)【答案】C【解析】A項，Al元素是地殼中含量最多的金屬元素，A正確；B項，Sc為21號元素，基態(tài)21Sc的簡化電子排布式是[Ar]3d14s2，B正確；C項，合金的熔點比組成合金的成分金屬的熔點低，C錯誤；D項，電子的定向移動形成電流，Al-Zr-Sc合金的導電性與自由電子的運動相關(guān)，D正確；故選C。6．高鐵酸鈉Na2FeO4是一種綠色消毒劑，堿性條件下濕法制備的化學原理為：NaClO+Fe(OH)3+NaOH→Na2FeO4+X+H2O(未配平)。下列說法正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)()A．X表示Cl2B．氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2：3C．1L0.1mol·L-1NaClO溶液中含ClO-數(shù)目為0.1NAD．若生成0.5molH2O，則反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA【答案】D【解析】堿性條件下，NaClO把Fe(OH)3氧化為Na2FeO4，自身還原為NaCl，方程式為：3NaClO+2Fe(OH)3+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。A項，X為NaCl，A錯誤；B項，氧化劑為NaClO，還原劑為Fe(OH)3，二者的物質(zhì)的量之比為3：2，B錯誤；C項，ClO-會發(fā)生水解，1L0.1mol·L-1NaClO溶液中含ClO-數(shù)目小于0.1NA，C錯誤；D項，根據(jù)方程式3NaClO+2Fe(OH)3+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，生成5molH2O，電子轉(zhuǎn)移6mol，若生成0.5molH2O，則反應轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.6mol，數(shù)目為0.6NA，D正確；故選D。7．下列實驗操作、現(xiàn)象及所得出的結(jié)論或解釋均正確的是()選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論或解釋A用坩堝鉗夾住一塊鋁箔在酒精燈上加熱鋁箔熔化，失去光澤并滴落下來金屬鋁的熔點較低B向廢FeCl3蝕刻液X中加入少量的鐵粉，振蕩未出現(xiàn)紅色固體X中一定不含Cu2+C用c(Fe3+)相同的Fe2(SO4)3和FeCl3溶液，分別清洗做完銀鏡反應的試管FeCl3溶液清洗得較干凈Fe3+＋AgFe2+＋Ag+是可逆反應，且AgCl更難溶于水D用3mL稀硫酸與純鋅粒反應，再加入幾滴Cu(NO3)2濃溶液迅速產(chǎn)生無色氣體形成Zn-Cu原電池加快了制取H2的速率【答案】C【解析】A項，D項，實驗現(xiàn)象錯誤，氧化鋁的熔點高于金屬鋁，鋁箔熔化，失去光澤但由于外面包了一層氧化鋁并不滴落下來，A錯誤；B項，由于氧化性Fe3+＞Cu2+，加少量Fe，先發(fā)生Fe與Fe3+反應，F(xiàn)e3++Fe=3Fe2+，因此不能確定C中是否含Cu2+，B錯誤；C項，氯化銀的溶解度比硫酸銀的小，F(xiàn)e3++Ag=Fe2++Ag+，F(xiàn)eCl3溶液中的氯離子能使平衡向右移動，F(xiàn)eCl3溶液清洗得干凈，C正確；D項，加Cu(NO3)2濃溶液，在酸性條件下，H+、NO3-起硝酸的作用，表現(xiàn)強的氧化性，將Zn氧化為Zn2+，HNO3被還原為無色的NO氣體，因而可加快反應速率，故不能證明形成Zn-Cu原電池加快了制取H2的速率，D錯誤；故選C。8．含Cl、Na、Al或Fe部分物質(zhì)的“價-類”關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()A．若a能與堿反應生成兩種鹽，則a和c都具有漂白性B．若f分散于水中能形成紅褐色膠體，則a與水蒸氣反應生成eC．若a能與水劇烈反應，則a在空氣中最終轉(zhuǎn)化成bD．若f是兩性氫氧化物，則a既能鹽酸反應，又能與反應【答案】D【解析】A項，a能與堿反應生成兩種鹽，則a為Cl2，c為HClO，氯氣沒有漂白性，A錯誤；B項，f分散于水中能形成紅褐色膠體，則f為Fe(OH)3，d為FeO，e為Fe2O3，a與水蒸氣反應生成Fe3O4，B錯誤；C項，a能與水劇烈反應，則a為Na，b為NaOH，在空氣中Na最終變?yōu)镹a2CO3，C錯誤；D項，f是兩性氫氧化物，則f為Al(OH)3，a為Al，Al能與強堿強酸反應生成鹽，D正確；故選D。9．現(xiàn)有一Na2SO3、Na2SO4混合物樣品ag，為了測定其中Na2SO3的質(zhì)量分數(shù)，設計了如下方案，其中明顯不合理的是()A.將樣品配制成溶液V1L，取其中25.00mL用標準KMnO4溶液滴定，消耗標準KMnO4溶液V2mLB.向樣品中加足量H2O2，再加足量BaCl2溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥，稱量其質(zhì)量為bgC.將樣品與足量稀鹽酸充分反應后，再加入足量BaCl2溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥，稱量其質(zhì)量為cgD.將樣品與足量稀鹽酸充分反應，生成的氣體依次通過盛有飽和NaHSO3的洗氣瓶、盛有濃H2SO4的洗氣瓶、盛有堿石灰的干燥管Ⅰ、盛有堿石灰的干燥管Ⅱ，測定干燥管Ⅰ增重dg【答案】D【解題分析】A項，KMnO4溶液能把Na2SO3氧化成Na2SO4，且KMnO4溶液本身可以做指示劑，正確；B項，向樣品中加足量H2O2，可把Na2SO3氧化成Na2SO4，再加足量BaCl2溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥，稱量其質(zhì)量為bg，列出方程可以求解，正確；C項，將樣品與足量稀鹽酸充分反應后，可以除去其中的Na2SO3，再加入足量BaCl2溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥，稱量其質(zhì)量為cg，即為硫酸鋇的質(zhì)量，從而算出Na2SO4質(zhì)量，正確；D項，將樣品與足量稀鹽酸充分反應，由于鹽酸具有揮發(fā)性，生成的氣體中含有氯化氫氣體，與NaHSO3反應對實驗結(jié)果造成干擾，不正確。10．(2025·貴州貴陽期中質(zhì)檢)向盛有一定量鐵粉的硬質(zhì)玻璃管中通入氯氣，在加熱條件下反應一段時間，為探究反應后固體的成分，進行如圖所示實驗探究。下列有關(guān)說法不正確的是()A．實驗中稀鹽酸可以用稀硫酸代替B．試劑X中溶質(zhì)的化學式可能為KSCNC．新制氯水能將Fe2+氧化為Fe3+D．固體產(chǎn)物的成分為Fe、FeCl2和FeCl3【答案】D【解析】鐵和氯氣發(fā)生反應：2Fe+3Cl22FeCl3，則固體產(chǎn)物的成分為Fe、FeCl3，加入稀鹽酸、少許植物油，F(xiàn)e與稀鹽酸反應生成FeCl2，得到淡黃色溶液，加入試劑X得到淡紅色溶液，因硫氰酸鉀能與Fe3+反應生成紅色的Fe(SCN)3，則試劑X中溶質(zhì)的化學式可能為KSCN，向淡紅色溶液中加入少量新制氯水將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+濃度增大，得到深紅色液體。A項，稀硫酸和稀鹽酸都是強酸，都可以與鐵粉反應生成相應的亞鐵鹽，則實驗中稀鹽酸可以用稀硫酸代替，A正確；B項，硫氰酸鉀能與Fe3+反應生成紅色的Fe(SCN)3，則試劑X中溶質(zhì)的化學式可能為KSCN，B正確；C項，氯水具有強氧化性，所以新制氯水能將Fe2+氧化為Fe3+，C正確；D項，在加熱條件下，鐵粉與氯氣反應生成的是FeCl3，而不是FeCl2，則固體產(chǎn)物的成分為Fe、FeCl3，D錯誤；故選D。11．明礬[KAl(SO4)2·12H2O]可用作凈水劑。某同學設計利用廢鋁箔(主要成分為，含少量Mg、Fe等)制備明礬的流程如下圖所示。下列說法不正確的是()A．①中反應的離子方程式是2Al+2OH--+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑B．③中反應的離子方程式是+3H+=C．操作a是蒸發(fā)結(jié)晶，用到的儀器有蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒等D．明礬凈水的原理：水解生成的膠體能吸附水中的懸浮顆粒物【答案】C【解析】鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，通入二氧化碳反應生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，過濾后濾渣為氫氧化鋁，氫氧化鋁和硫酸反應生成硫酸鋁，加入硫酸鉀飽和溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到明礬。A項，鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為：2Al+2OH--+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，A正確；B項，③為氫氧化鋁和硫酸反應生成硫酸鋁和水，反應的離子方程式是+3H+=，B正確；C項，混合溶液蒸發(fā)結(jié)晶不能得到帶結(jié)晶水的物質(zhì)，該操作為蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到明礬，C錯誤；D項，明礬中的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體有較大的表面積，能吸附水中的懸浮顆粒物，從而達到凈水目的，D正確；故選C。12．工業(yè)上可用鹽酸、飽和食鹽水和二氧化錳浸取方鉛礦(主要成分為PbS，含有FeS2等雜質(zhì))。已知：ⅰ、常溫下，PbCl2難溶于水；Pb2+可以與Cl-形成PbCl42-ⅱ、FeS2可溶于一定濃度的鹽酸。ⅲ、浸取過程中還存在如下圖的反應。下列說法不正確的是()A．浸取方鉛礦時，飽和食鹽水的作用主要是提高含物質(zhì)的溶解性B．反應Ⅰ中，每消耗3molMnO2，生成6molFe3+C．反應Ⅱ中，發(fā)生反應的離子方程式為：Fe3++FeS2=2Fe2++2S↓D．反應Ⅱ速率逐漸變慢，其原因可能是生成的S覆蓋在FeS2固體表面【答案】C【解析】A項，已知：常溫下，PbCl2難溶于水；Pb2+可以與Cl-形成PbCl42-，浸取方鉛礦時，飽和食鹽水的作用主要是增大氯離子濃度，提高含Pb物質(zhì)的溶解性，A正確；B項，反應Ⅰ中，錳元素化合價由+4變?yōu)?2，鐵元素化合價由+2變?yōu)?3，根據(jù)電子守恒可知，MnO2~2Fe3+，則每消耗3molMnO2，生成6molFe3+，B正確；C項，反應Ⅱ中，鐵離子和FeS2反應生成S和亞鐵離子，離子方程式為：2Fe3++FeS2=3Fe2++2S，C錯誤；D項，反應Ⅱ速率逐漸變慢，其原因可能是生成的S覆蓋在FeS2固體表面，減小了反應面積，導致反應速率減慢，D正確；故選C。13．混合物M中可能含有A12O3、Fe2O3、Al、Cu，為確定其組成，某同學設計如圖所示分析方案。下列分析正確的是()A．已知m1>m2，則混合物M中一定含有A12O3B．生成藍綠色溶液的離子方程式為Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+C．固體P既可能是純凈物，又可能是混合物D．要確定混合物M中是否含有A1，可取M加入過量NaOH溶液【答案】D【解析】A項，若m1>m2，則混合物M中可能含有Al2O3或Al或者是兩者均有，不一定含有Al2O3，A錯誤；B項，離子方程式電荷不守恒，故B錯誤；C項，由于加了過量的鹽酸，因此固體P只能是銅，不可能是混合物，故C錯誤；D項，要確定混合物M中是否含有Al，可取M加入過量NaOH溶液，若產(chǎn)生氣體，則一定含鋁，否則不含鋁，故D正確。故選D。14．(2025·陜西西安長安一中高三第四次質(zhì)量檢測)一種處理強酸性高濃度砷(AsO43-)、Cu2+廢液并回收As2O3和海綿銅等的工藝流程如圖下列說法正確的是()A．試劑X可以是FeOB．加入NaHSO3發(fā)生反應后溶液的酸性增強C．達標廢液中含有的溶質(zhì)主要為Na2SO4D．加入H2O2的主要目的是將過量NaHSO3氧化成Na2SO4【答案】C【解析】強酸性高濃度砷(AsO43-)、Cu2+廢液中加入NaHSO3溶液，析出HAsO2沉淀，過濾后可將HAsO2烘干使之分解得As2O3，濾液中加入試劑X為Fe，置換出Cu，經(jīng)過濾可得到海綿Cu，濾液加入H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，并調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，并過濾獲得Fe(OH)3，廢液中主要含有Na2SO4。A項，由分析可知置換出海綿銅的試劑X為Fe，故A錯誤；B項，加入亞硫酸氫鈉，反應生成硫酸鈉、HAsO2和水，反應的離子方程式為AsO43-+HSO3-+2H+=SO42-+HAsO2↓+H2O，反應后溶液的酸性減弱，故B錯誤；C項，流程中鈉離子和生成的硫酸根離子沒從體系中分離出去，故達標廢液中含有的溶質(zhì)主要為Na2SO4，故C正確；D項，加入H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，通過調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去，故D錯誤；故選C。15．某廢催化劑含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4。某實驗小組以該廢催化劑為原料，回收鋅和銅，設計實驗流程如下：下列說法正確的是()A．檢驗濾液1中是否含有Fe2＋，可以選用K4Fe(CN)6溶液B．步驟②操作中，應先加6%H2O2，然后不斷攪拌下緩慢加入1.0mol·L－1H2SO4C．濾渣1成分是SiO2和CuS，濾渣2成分只有SiO2D．步驟①操作中，生成的氣體需用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收【答案】D【解析】廢催化劑加入稀硫酸，第一次浸出主要發(fā)生反應ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，過濾后濾液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3，濃縮結(jié)晶得到粗ZnSO4·7H2O，濾渣1含有SiO2、CuS，向盛有濾渣1的反應器中加H2SO4和H2O2溶液，發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸銅、硫，濾渣2含有硫和二氧化硅，濾液含有硫酸銅，經(jīng)濃硫酸結(jié)晶可得到硫酸銅晶體。A項，若檢驗濾液中濾液1中是否含有Fe2＋，可以選用K3Fe(CN)6溶液，在K3Fe(CN)6溶液的作用下，F(xiàn)e2+可以反應生成藍色沉淀，故A錯誤；B項，過氧化氫在酸性條件下可氧化CuS，應先加入稀硫酸，再加入過氧化氫，故B錯誤；C項，根據(jù)分析，濾渣2含有硫和二氧化硅，故C錯誤；D項，根據(jù)分析，步驟①操作中生成的氣體為硫化氫，直接排放易污染空氣，需用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收，故D正確；故選D。二、非選擇題：本題共4小題，共55分。16．(12分)X、Y、Z、W均為中學化學的常見物質(zhì)，一定條件下它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：(1)若W為一種一元強堿，Y具有兩性，X到Z的離子方程式為_____________。(2)若X是一種黃綠色的氣體，Y的飽和溶液滴入沸水中能生成紅褐色膠體。①檢驗溶液Z是否變質(zhì)最靈敏的一種試劑是____________________(名稱)；②Y與W轉(zhuǎn)化為Z的離子反應方程式_________________________________；③一定條件下W與水反應的化學方程式_______________________________。(3)若X、B、C三種物質(zhì)的焰色反應均為黃色，X俗稱苛性鈉，W為無色無味氣體，Z受熱分解可轉(zhuǎn)化為Y。①向Y溶液中通入W生成Z的離子方程式為_______________。②X溶液與Z溶液反應的化學方程式為________________?！敬鸢浮?1)Al3++4OH—=AlO2—+2H2O(2分)(2)①硫氰化鉀溶液(2分)2Fe3++Fe===3Fe2+(2分)③3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2(2分)(3)①CO32-+H2O+CO2=2HCO3-(2分)②NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O(2分)【解析】(1)若W為一種一元強堿，Y為Al(OH)3，Z為偏鋁酸鹽，X為鋁鹽，X到Z的離子方程式為Al3++4OH—=AlO2—+2H2O。(2)X是一種黃綠色的氣體，得出X為氯氣，Y的飽和溶液滴入沸水中能生成紅褐色膠體，得出Y為氯化鐵，Z為氯化亞鐵，W為鐵；①亞鐵離子容易被氧化為鐵離子，檢驗變質(zhì)最靈敏的試劑一般選特征反應，所以選擇硫氰化鉀溶液；②氯化鐵與鐵轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵的離子反應方程式2Fe3++Fe===3Fe2+；③一定條件下鐵與水蒸汽可以反應的化學方程式3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2。(3)若X、Y、Z的焰色反應均為黃色，則A、B、C中均含有鈉元素，A俗稱苛性鈉，則A為NaOH，W為無色氣體，Z受熱分解可以轉(zhuǎn)化為Y，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知W為CO2，Y為碳酸鈉，Z為碳酸氫鈉，據(jù)此分析：①向碳酸鈉溶液中通入CO2生成碳酸氫鈉的離子方程式為：CO32-+H2O+CO2=2HCO3-；②NaOH溶液和碳酸氫鈉溶液反應的化學方程式為：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O。17．(13分)硫酸氧釩(VOSO4)對高血糖、高血脂有治療作用，也是釩電池不可或缺的電解質(zhì)。制備VOSO4的實驗流程如下：①向儀器a中加入V2O5，打開儀器b滴入一定量的濃硫酸，在85℃攪拌下充分反應，得到橙紅色的(VO2)2SO4SO4溶液；②冷卻后，向所得溶液中加入草酸(H2C2O4)充分攪拌，得到VOSO4溶液(藍黑色)；③VOSO4溶液經(jīng)結(jié)晶、過濾得到純藍色的VOSO4晶體，VOSO4晶體脫水、干燥，得到VOSO4產(chǎn)品。實驗裝置如圖所示(夾持、加熱裝置及磁力攪拌器已省略)?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器c的名稱是______________，用儀器b滴加濃硫酸時，_______(填“需要”或“不需要”)打開上端的玻璃塞。(2)反應中最適宜的加熱方式為______________，在a中反應生成(VO2)2SO4_______(“是”或“不是”)氧化還原反應。(3)反應液由橙紅色變?yōu)樗{黑色的化學方程式為_______。(4)純度測定：準確稱取VOSO4產(chǎn)品mg，配成100mL溶液，用的酸性KMO4溶液滴定(滴定反應的產(chǎn)物中，V元素為+5價，Mn元素為+2價)，滴定終點時，消耗酸性KMO4溶液的體積為VmL，VOSO4的摩爾質(zhì)量為M·mol-1，則該產(chǎn)品的純度為_______％。(5)性質(zhì)探究：查閱資料后，有同學對VOSO4的熱分解提出了兩種猜想：猜想ⅰ.VOSO4VO2+SO3↑；猜想ⅱ.2VOSO4V2O5+SO3↑+SO2↑欲采用如下裝置探究：選擇必要的儀器裝置，按氣流從左到右的流向，探究分解產(chǎn)物的導管接口順序為a→_______；若氣體流經(jīng)的裝置均有氣泡產(chǎn)生，則上述所選必要裝置中可觀察的現(xiàn)象為_______，證明猜想ⅱ正確?！敬鸢浮?1)球形冷凝管(1分)不需要(1分)(2)85℃恒溫水浴加熱(2分)不是(1分)(3)(VO2)2SO4+H2C2O4+H2SO4=2VOSO4+2CO2↑+2H2O(2分)(4)(2分)(5)d→e→h→i→b(2分)裝置C、D溶液中均出現(xiàn)白色沉淀(2分)【解析】V2O5與濃硫酸加熱時反應生成(VO2)2SO4，再加入草酸，(VO2)2SO4溶液轉(zhuǎn)化成了VOSO4溶液，反應液由橙紅色變?yōu)樗{黑色，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到VOSO4晶體。根據(jù)VOSO4的熱分解的兩種可能分析，可通過檢驗分解產(chǎn)生的氣體是否含SO2確定發(fā)生哪種分解。(1)儀器c的名稱是球形冷凝管；儀器b為恒壓滴液漏斗，可平衡壓強，液體能夠順利流下，故用儀器b滴加濃硫酸時，不需要打開上端的玻璃塞；(2)在85℃攪拌下充分反應，反應中最適宜的加熱方式為85℃恒溫水浴加熱；a中反應生成(VO2)2SO4的化學方程式為V2O5+H2SO4(VO2)2SO4+H2O，該反應反應前后沒有元素化合價的變化，屬于非氧化還原反應；(3)(VO2)2SO4在酸性溶液中被草酸還原為VOSO4，根據(jù)得失電子守恒、元素守恒可得化學方程式為(VO2)2SO4+H2C2O4+H2SO4=2VOSO4+2CO2↑+2H2O；(4)滴定過程中發(fā)生的反應為10VOSO4+2KMnO4+2H2O=5(VO2)2SO4+K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，消耗的高錳酸鉀物質(zhì)的量為cmol?L-1×V×10-3L=cV×10-3mol，則VOSO4物質(zhì)的量為cV×10-3mol×5=5cV×10-3mol，該樣品的純度為=%；(5)據(jù)分析，欲探究VOSO4發(fā)生何種熱分解，須檢驗產(chǎn)生的氣體是否含SO2，檢驗之前應先排出SO3的干擾，SO3可與BaCl2反應而SO2不會，用C裝置除去SO3后，SO2進入D裝置，與Ba(NO3)2反應，生成白色沉淀BaSO4，故導管接口順序為a→d→e→h→i→b；若氣體流經(jīng)的裝置均有氣泡產(chǎn)生且按②式分解，則從裝置A中出來的氣體是SO2和SO3的混合物，經(jīng)過C裝置時SO3與BaCl2溶液反應生成BaSO4白色沉淀，SO2進入裝置D被Ba(NO3)2氧化并生成BaSO4白色沉淀，故可觀察到的現(xiàn)象是：裝置C、D溶液中均出現(xiàn)白色沉淀。18．(14分)鈉、鐵及它們的化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。(1)某汽車安全氣囊的產(chǎn)氣藥劑主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物質(zhì)。當汽車發(fā)生碰撞時，NaN3迅速分解產(chǎn)生N2和Na，同時放出大量的熱，N2使氣囊迅速膨脹，從而起到保護作用。①KClO4是助氧化劑，可處理產(chǎn)生的Na，其中氯元素的化合價是_______。②Fe2O3是主氧化劑，也可處理產(chǎn)生的Na，反應為6Na+Fe2O33Na2O+2Fe，反應中Na2O是_______(填“還原產(chǎn)物”或“氧化產(chǎn)物”)。③NaHCO3是冷卻劑，吸收產(chǎn)氣過程中釋放的熱量而分解，其分解的化學方程式為_______。(2)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕覆在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。①FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應的離子方程式為_______。②除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入_______，反應的離子方程式為_______。③將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，并繼續(xù)加熱至液體呈紅褐色，制得分散系為_______(填“溶液”“膠體”或“濁液”)。(3)已知黃鈉鐵礬[NaxFey(SO4)m(OH)n]同明礬一樣是一種常見的凈水劑。某研究小組為測定黃鈉鐵礬的組成，進行了如下實驗：.稱取4.850g樣品，加鹽酸完全溶解后，配成100.00mL溶液A；.量取25.00mL溶液A，加入足量的KI，用0.2500mol·L－1Na2S2O3溶液進行滴定(反應為I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6)，消耗30.00mLNa2S2O3溶液至終點。.另取25.00mL溶液A，加足量BaCl2溶液充分反應后，過濾、洗滌、干燥后得沉淀1.165g。將樣品配成100mL待測液，需要的主要儀器有燒杯、玻璃棒、。用Na2S2O3溶液進行滴定時，使用的指示劑為，滴定到終點的顏色變化為。通過計算確定黃鈉鐵礬的化學式(寫出計算過程)?！敬鸢浮?1)①+7價②氧化產(chǎn)物③2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(2)①2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+②氯水Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-③膠體(3)膠頭滴管、100mL容量瓶淀粉溶液溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不再恢復NaFe3(SO4)2(OH)6【解析】(1)①KClO4中K是+1價，O是－2價，根據(jù)化合價代數(shù)和為0可知氯元素的化合價是+7價。②反應6Na+Fe2O33Na2O+2Fe中鈉元素化合價升高，被氧化，作還原劑，因此Na2O是氧化產(chǎn)物。③NaHCO3是冷卻劑，吸收產(chǎn)氣過程中釋放的熱量而分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，其分解的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。(2)①FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應生成氯化亞鐵和氯化銅，反應的離子方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。②氯化亞鐵易被氧化為氯化鐵，則除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入氯水，反應的離子方程式為Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-。③將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，并繼續(xù)加熱至液體呈紅褐色得到氫氧化鐵膠體，制得分散系為膠體。(3)將樣品配成250mL待測液，必須使用容量瓶，且要標明規(guī)格，所以需要的主要儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、100mL容量瓶。碘遇淀粉變藍色，故選擇淀粉作指示劑，當溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘顏色不再變化說明滴定到達終點；有關(guān)的反應離子方程式為：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，則有2Fe3+～I2～2Na2S2O3，n(Fe3+)=2n(I2)=n(Na2S2O3)=0.2500mol?L-1×0.03L=7.5×10-3mol；加足量BaCl2溶液充分反應后，過濾、洗滌、干燥后得沉淀1.165g為硫酸鋇沉淀，則n(SO42-)=1.165g÷233g/mol=5.0×10-3mol，100mL溶液中含有n(Fe3+)=7.5×10-3mol×100mL/25mL=0.03mol，n(SO42-)=5.0×10-3mol×100mL/25mL=0.02mol，設4.850g樣品中鈉離子的物質(zhì)的量為n(Na+)，氫氧根離子物質(zhì)的量為n(OH-)，根據(jù)質(zhì)量守恒得：4.850g-0.03mol×56g/mol-0.02mol×96g/mol=n(Na+)×23g/mol+n(OH-)×17g/mol，根據(jù)電荷守恒得：0.03mol×3+n(Na+)×1=0.02mol×2+n(OH-)×1，解得：n(Na+)=0.01mol，n(OH-)=0.06mol，x：y：m：n=n(Na+)：n(Fe3+)：n(SO42-)：n(OH-)=0.01：0.03：0.02：0.06=1：3：2：6，化學式為NaFe3(SO4)2(OH)6。19．(14分)某釩渣主要成分為V2O3(含有少量Al2O3、CaO)，以其為原料生產(chǎn)V2O5的工藝如下圖：已知：i．釩酸(H3VO4)是強酸，NH4NO3(偏釩酸銨)難溶于水；價釩在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系如表所示。pH4~66~88~1010~12主要離子VO2+VO3-V2O74-VO43-ii．室溫下，Ksp(CaCO3)=m，Ksp[Ca3(VO4)2]=n。iii．在溶液pH=3.3時開始沉淀，溶液pH=4.7時沉淀完全。請回答以下問題：(1)“酸浸”前需將塊狀固體粉碎，其目的是；焙燒過程中V2O3生成Ca(VO3)2的化學方程式為。(2)已知Ca(VO3)2難溶于水，可溶于鹽酸。若“酸浸”時溶液的pH=5，則Ca(VO3)2溶于鹽酸的離子方程式為。(3)“轉(zhuǎn)沉”時，發(fā)生反應Ca3(VO4)2(s)+3CO32-(aq)3CaCO3(s)+2VO43-(aq)，該反應的平衡常數(shù)K=(用含m、n的代數(shù)