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铁、铝、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途,试回答下列问题:
(1)铝的原子结构示意图为___________;铁、铝、铜三种金属的金属活动性由弱到强的排列顺序是__________。
(2)制造电路板的工艺中,FeCl3溶液可以蚀刻铜箔,请写出该反应的离子方程式:_________________。
(3)如图装置中,铁作________极,铜电极的电极反应式为_________________________。

(4)已知铜与稀硫酸不反应,但铜片在稀硫酸中长时间加热时溶液会呈蓝色,请用化学方程式表示其原因:__________________________________________________________。
(5)氯化铝广泛用作有机合成和石油工业的催化剂。将铝土矿粉(主要成分为A12O3)与焦炭混合后加热并通人氯气,可得到氯化铝,同时生成CO,写出该反应的化学方程式:_____________________________ ,该反应的氧化剂是_________________。
(6)某校兴趣小组为测定一种铁铝硅合金 (FexAlySiz) 粉末的组成,提出如下方案:准确称取1.46 g该合金粉末,加入过量盐酸溶液,充分反应后过滤,测定剩余固体质量0.07 g。向滤液中滴加足量NaOH浓溶液,充分搅拌、过滤、洗涤得固体。再将所得固体充分加热、灼烧,得红棕色粉末1.60g,通过计算确定此合金的组成为________________ (填化学式)。

(1);铜<铁<铝(或Cu<Fe<Al)(2)2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2(3)负;Cu2+2e=Cu(4)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O(5)Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO;Cl2(6)Fe8Al4Si

解析试题分析:(1)铝的原子序数13,最外层3个电子,结构示意图;金属活动性顺序是:K、Ca、Na、Mg、Al、Mn、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,利用此表的信息,结合活动性前大于后,则铜<铁<铝(或Cu<Fe<Al)(2)Cu与FeCl3溶液反应生成氯化铜和氯化亚铁,离子反应为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+(3)该装置能自发的进行氧化还原反应而构成原电池,铁的金属活性大于铜,即铁易失电子而作负极,负极上失电子发生氧化反应,铜极得电子发生还原反应,铜电极反应式Cu2+2e=Cu(4)因溶液中有氧气,加热能与铜反应生成氧化铜:2Cu+O22CuO,氧化铜再与硫酸反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,两式相加:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O(5)根据题意知,反应物是氧化铝、碳和氯气,反应条件是加热,生成物是氯化铝和一氧化碳,所以其反应方程式为Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO;氧化剂发生还原反应化合价降低,其中氯气化合价由0降至-1价的氯离子,故Cl2为氧化剂(6)由题意知,合金中主要成分为铁、铝、硅,铝在过量盐酸中生成铝离子,铁和盐酸反应生成亚铁离子,而硅不与盐酸反应,即有硅0.07g,又在滤液中加入碱后生成1.6g红棕色粉末为氧化铁,即合金中有铁1.12g,原质量为1.46g,则铝0.27g,铁:铝:硅的物质的量比为8:4:1,故FexAlySiz为Fe8Al4Si
考点:原电池和电解池的工作原理;化学反应方程式的书写;

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知A~G有如图所示的转化关系(部分生成物已略去),其中A、G为单质,D是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,E、F均能与NaOH溶液反应。

请回答下列问题:
(1)写出F的电子式:____________。
(2)①C溶液与D反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________;
②F溶液与NaOH溶液共热反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)①请用离子方程式解释C溶液为何显酸性:________________________________________________________________________________________________________________________________________________,
②F溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(4)将5.4 g A投入200 mL 2.0 mol/L某溶液中有G单质产生,且充分反应后有金属剩余,则该溶液可能是________(填代号)。
A.HNO3溶液    B.H2SO4溶液      C.NaOH溶液    D.HCl溶液
(5)将1 mol N2和3 mol G及催化剂充入容积为2 L的某密闭容器中进行反应,已知该反应为放热反应。平衡时,测得D的物质的量浓度为a  mol/L。
①如果反应速率v(G)=1.2 mol/(L·min),则v(D)=________mol/(L·min)。
②在其他条件不变的情况下,若起始时充入0.5 mol N2和1.5 mol G达到平衡后,D的物质的量浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)mol/L。
③该条件下的平衡常数为__________________(用含a的代数式表示)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

有100 mL NaOH溶液,先向其中逐渐通入一定量的CO2,随后向此溶液中逐滴加入4 mol/L的盐酸溶液,产生的CO2气体体积(标准状况下)与所加入盐酸溶液的体积之间的关系如图所示,试求:

(1)NaOH在吸收CO2气体后,所得溶液中存在的溶质是:________,其物质的量是________。
(2)在加入盐酸情况下产生的CO2气体体积为(标准状况)________。
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度是______________________________________;
若以Na2O2固体溶于水配得100 mL该溶液需Na2O2__________________________g。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

固体化合物A,按下图所示发生系列变化,已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色。

(1)写出下列物质的化学式:
A:__________,B:__________,D:__________,E:__________,X:__________。
(2)写出反应①的化学方程式:________________________________。
写出反应③的离子方程式: ________________________________。
写出反应④过程中,白色沉淀在空气中久置的化学方程式:________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)某化学兴趣小组按照下列流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体”的实验。

则镁铝合金中加NaOH溶液的化学反应方程式为             ,金属X是           
固体A的化学式         ,操作②包含的步骤有蒸发浓缩、         、过滤、干燥。
(2)某兴趣小组为测定镁铝合金中各组成的质量分数,设计图示装置。则仪器甲的名称     ,需要测定的数据有           。(已知该实验时的温度压强)

(3)现有一定量的AlCl3和FeCl3混合溶液,已知其中Al3+、Fe3+的物质的量之和为0.10 mol,若向此溶液加入170 mL  2mol/L NaOH溶液,设Al3+物质的量与总物质的量的比值为x。则x=0.4时,沉淀的物质的量为        mol。请在图中画出沉淀总量(y mol)随x(0→1)变化曲线。 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铁是人类生产和生活中必不可少的重要金属。

(1)自然界一共存在四种稳定的铁原子,分别是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe,其中58Fe原子中子数与质子数之差为___________。
计算铁元素的近似相对质量的计算式为:54×a1%+56×a2%+57×a3%+58×a4%,其中a1%、a2%……是指各同位素的____________________。
(2)铁原子中有______种能量不同的电子,铁原子次外层的电子云有_____种不同的伸展方向。
(3)与铁同周期的主族元素中,最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的化合物与酸性最强的化合物的化学反应方程式为________________________________。
(4)要用铁片、锌片、直流电源和导线完成铁片镀锌的实验,铁片应置于_________极,电解质溶液是____________________。
(5)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+,配平制取高铁酸钠的化学方程式:
___Fe(NO3)3 + ___NaOH + ___Cl2 →___Na2FeO4 + ___NaNO3 + ___NaCl + ___H2O
高铁酸钠除了能消毒杀菌外,还能吸附水中的悬浮物,其原因是______________________。
(6)0.03mol的铁加到过量的HNO3中,加热,铁完全溶解,若生成NO、NO2的混和气体共1.12L(标准状况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体全部溶于水生成HNO3,则通入O2的体积________________L。  

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

识图绘图是重要的技能。按要求回答下列问题:
(1)向碳酸钠溶液中,逐滴加入盐酸,生成气体的物质的量与加入盐酸体积如甲图所示,则OA段发生反应的离子方程式为________,AB段发生反应的离子方程式为________。
(2)在乙图中补充向澄清石灰水中通入CO2,生成沉淀质量与CO2体积的关系图。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

纯碱、烧碱等是重要的化工原料。

(1)利用上图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是                                            ,若其他操作不变,将A与C连接,可观察到的现象是                                           
(2)向NaOH溶液中通入一定量CO2,结晶后得到白色固体,该白色固体的组成可能是

A.NaOH和Na2CO3
B.
C.D.
(3)设计实验确定(2)中白色固体中存在A项中的阴离子:
实验操作
实验现象
结论
(1)取少量白色固体于试管中,加足量水溶解,再加足量BaCl2溶液
 
 
(2)
 
 
 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

Ⅰ、物质的分离和提纯有多种方法。物质分离、提纯方案的设计在科学研究和工业生产中占有十分重要的地位。工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质为Fe2O3、SiO2等,已知SiO2是不溶于水的酸性氧化物,Fe2O3是不溶于水的碱性氧化物)。某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下:

(1)写出沉淀A的化学式:___________________________________________________。
(2)加入过量的NaOH溶液,过滤后的滤液中含有的溶质有________________________。
(3)写出由沉淀A—→Al2O3的化学方程式:________________________,通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为_______________________________________________。
Ⅱ、按照要求回答下列问题:
A、B、C、D、E是常见化合物或单质,有如下转化关系 (略去条件和副产品)。

(1)若A为黄绿色气体单质,D、E为生活中常见的两种金属,其中E是一种红色光亮的物质。
① 写出向B的溶液中加入足量D的离子反应方程式_____________________________________。
②向①所得的溶液中加入NaOH溶液,并在空气中放置的现象是:_________________________,写出固体在空气中放置的化学反应方程式:__________________________________________。

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