21．(12分)蛇紋石礦可以看做MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂組成。由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示

(1)蛇紋石加鹽酸溶解后，溶液里除了Mg²⁺外，還含有的金屬離子是________________。

(2)進(jìn)行Ⅰ操作時(shí)，控制溶液pH＝7-8(有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見(jiàn)上表)

Ca(OH)₂不能過(guò)量，若Ca(OH)₂過(guò)量可能會(huì)導(dǎo)致______溶解、________沉淀。

(3)從沉淀混合物A中提取紅色氧化物作顏料，先向沉淀物A中加入________(填入物質(zhì)的化學(xué)式)，然后____________________(依次填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)操作名稱)。

(4)物質(zhì)循環(huán)使用，能節(jié)約資源。上述實(shí)驗(yàn)中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)是____________________(填寫(xiě)物質(zhì)化學(xué)式)。

(5)現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，確定產(chǎn)品aMgCO₃·bMg(OH)₂·cH₂O中a、b、c的值，請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟(可用試劑：濃硫酸、堿石灰)：

①樣品稱量　②高溫分解�、踎_______________________________________________

④____________________________�、軲gO稱量

(6)18.2 g產(chǎn)品完全分解后，產(chǎn)生6.6 g CO₂和8.0 g MgO，由此可知，產(chǎn)品的化學(xué)式中：a＝____________________，b＝________________，c＝______________。

[解析]　(1)四種氧化物中只有SiO₂不溶于鹽酸。MgO+2HCl===MgCl₂+H₂O；Fe₂O₃+6HCl===2FeCl₃+3H₂O，Al₂O₃+6HCl===2AlCl₃+3H₂O。

(2)由沉淀表可知控制pH＝7-8時(shí)，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺均與Ca(OH)₂生成Fe(OH)₃、Al(OH)₃。若Ca(OH)₂過(guò)量，堿性增強(qiáng)，pH>9.4時(shí)，Mg²⁺會(huì)變?yōu)镸g(OH)₂沉淀，而又會(huì)發(fā)生Al(OH)₃+OH^－===AlO+2H₂O使Al(OH)₃溶解。

(3)沉淀物A為Fe(OH)₃與Al(OH)₃，由其性質(zhì)可知，要分離出紅色氧化物顏料為Fe₂O₃，則需加過(guò)量NaOH，將Al(OH)₃溶解，然后依據(jù)固液分離和固體灼燒的方法回答，發(fā)生2Fe(OH)₃Fe₂O₃+3H₂O反應(yīng)而得。

(4)Ⅱ中生成的沉淀B為CaCO₃，高溫煅燒可生成CO₂，2Mg(HCO₃)₂Mg₂(OH)₂CO₃+3CO₂↑+H₂O也產(chǎn)生CO₂，可循環(huán)利用。

(5)見(jiàn)答案

(6)據(jù)元素守恒可知：n(CO₂)＝n(MgCO₃)＝＝0.15 mol。鎂元素守恒可知：n[Mg(OH)₂]＝n(MgO)－n(MgCO₃)＝－0.15 mol＝0.05 mol。根據(jù)前后質(zhì)量守恒可求n(H₂O)＝0.15 mol，則a∶b∶c＝3∶1∶3，即為最小整數(shù)比，可得。

[答案]　(1)Fe³⁺、Al³⁺　

(2)Al(OH)₃　Mg(OH)₂

(3)NaOH或Ca(OH)₂　過(guò)濾、洗滌、灼燒　

(4)CaCO₃或CO₂

(5)③用濃硫酸吸收水蒸氣�、芊Q量堿石灰吸收CO₂前后的質(zhì)量　(6)3　1　3

20．(12分)粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe₂O₃組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；

②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L^－1鹽酸中，得溶液C；

③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12 L(標(biāo)況)氣體，同時(shí)生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；

④用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色。

請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>

(1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是____________________，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。

(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________

________________________________________________________________________。

(3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是______________________________________

________________________________________________________________________。

(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg²⁺)為_(kāi)_______，c(Fe²⁺)為_(kāi)_______。

[答案]　(1)加少量KClO₃，插上Mg條并將其點(diǎn)燃　Fe

(2)Fe₂O₃+6HCl===2FeCl₃+3H₂O　MgO+2HCl===MgCl₂+H₂O

(3)Fe+2H⁺===Fe²⁺+H₂↑　Fe+2Fe³⁺===3Fe²⁺

(4)0.67 mol·L^－1　2.3 mol·L^－1

19．(10分)已知：2Fe³⁺+2I^－===2Fe²⁺+I_2,2Fe²⁺+Br₂===2Fe³⁺+2Br^－。

(1)含有1 mol FeI₂和2 mol FeBr₂的溶液中通入2 mol Cl₂，此時(shí)被氧化的離子是________，被氧化的離子的物質(zhì)的量分別是______________。

(2)如果向原溶液中通入3 mol Cl₂，則被氧化的離子是______________，其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量分別是__________________________________________________________。

(3)若向含a mol FeI₂和b mol FeBr₂的溶液中通入c mol Cl₂，當(dāng)I^－、Fe²⁺、Br^－完全被氧化時(shí)，c為_(kāi)_______(用含a、b的代數(shù)式表示)。

[解析]　(1)混合溶液中可被Cl₂氧化的離子，n(I^－)＝2 mol，n(Fe²⁺)＝3 mol，n(Br^－)＝4 mol，由于n(Cl₂)＝2 mol，顯然不能將溶液中具有還原性的離子都氧化，則要按I^－＞Fe²⁺＞Br^－來(lái)進(jìn)行，被氧化的離子的物質(zhì)的量按得失電子守恒計(jì)算；

(2)原理、方法與(1)同；(3)根據(jù)得失電子守恒2n(Cl₂)＝3n(FeI₂)+3n(FeBr₂)

得n(Cl₂)＝

即c＝＝1.5(a+b)

[答案]　(1)I^－、Fe²⁺　2 mol、2 mol

(2)I^－、Fe²⁺、Br^－　1 mol、3 mol、0.5 mol　(3)1.5(a+b)

18．(12分)室溫下，單質(zhì)A、B、C分別為固體、黃綠色氣體、無(wú)色氣體。在合適反應(yīng)條件下，它們可以按下圖進(jìn)行反應(yīng)。又知E溶液是無(wú)色的，請(qǐng)回答：

(1)A是________，B是________，C是________。(請(qǐng)?zhí)罨瘜W(xué)式)

(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為：____________________________________________。

(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為：____________________________________________。

(4)反應(yīng)④的化學(xué)方程式為：____________________________________________。

[解析]　B為黃綠色氣體，則B為Cl₂，C為無(wú)色氣體，且能與Cl₂反應(yīng)，產(chǎn)物為E，E溶于水后又能和固體A反應(yīng)，重新生成無(wú)色氣體C，初步推測(cè)C為H₂，E為HCl，A為金屬單質(zhì)。F為金屬氯化物。據(jù)F+BD。而D是A和Cl₂反應(yīng)得到的金屬氯化物，推斷A為變價(jià)金屬(Fe或Cu)，結(jié)合A與鹽酸反應(yīng)能制取H₂，故A為Fe，B為Cl₂，C為H₂，其他物質(zhì)依次可推出。

[答案]　(1)Fe　Cl₂　H₂

(2)2Fe+3Cl₂2FeCl₃

(3)Fe+2HCl===FeCl₂+H₂↑

(4)2FeCl₂+Cl₂===2FeCl₃

17．(6分)某地污水中含有Zn²⁺、Hg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺4種陽(yáng)離子。甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的從該污水中回收金屬銅的方案如下圖所示：(提示：Zn(OH)₂溶于NaOH溶液)。

甲　+NaOH溶液，過(guò)濾①△②+H2，△③

乙　△②+H2，△③

丙　+過(guò)量鐵粉，過(guò)濾①+稀鹽酸，過(guò)濾②

△③++H2，△④

(1)三種實(shí)驗(yàn)方案中能制得純凈銅的方案是________。

(2)在能制得純凈銅的方案中，會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染的操作步驟是________，污染原因是________________________________________________________________________，

改進(jìn)方法是__________________________________________________________。

[解析]　甲方案污水中加NaOH所得溶液中存在Cu²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺的氫氧化物，加熱分解后得到Fe₂O₃、CuO，用H₂還原后制得的Cu不純凈，且產(chǎn)生汞蒸氣污染環(huán)境。

乙方案加入過(guò)量鐵粉所得殘?jiān)�中�?huì)殘留鐵，直接加熱，還原所制得的銅不純，同時(shí)產(chǎn)生Hg的污染。

只有丙方案以上兩個(gè)方面均考慮到了，制得的銅是純凈的，但丙方案中會(huì)產(chǎn)生汞蒸氣，有毒，污染環(huán)境，應(yīng)增加冷凝裝置加以回收、利用。

[答案]　(1)丙　(2)③　Hg揮發(fā)變成蒸氣，Hg蒸氣有毒　加上冷凝裝置，將氣態(tài)Hg變成液態(tài)Hg而回收

16．(2007年江蘇)某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為y mol，其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，將其全部投入50 mL b mol·L^－1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應(yīng)(假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物)。下列說(shuō)法正確的是

(　)

A．若金屬剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬又開(kāi)始溶解

B．若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe³⁺

C．若金屬全部溶解，且產(chǎn)生336 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則b＝0.3

D．當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe³⁺、Cu²⁺時(shí)，則a和b的關(guān)系沒(méi)法確定

[解析]　A項(xiàng)，溶液中還含有NO。B項(xiàng)，F(xiàn)e³⁺是否含有取決于Fe和HNO₃的量。C項(xiàng)，溶液中還含有NO。D項(xiàng)，由于溶液中只有Fe³⁺、Cu²⁺說(shuō)明HNO₃足量。故其濃度可由下面兩反應(yīng)求得：Fe+4HNO₃===Fe(NO₃)₃+NO↑+2H₂O；3Cu+8HNO₃===3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O。

[答案]　A

第Ⅱ卷 (非選擇題，52分)

15．某研究性學(xué)習(xí)小組探索鎂粉與FeCl₃溶液反應(yīng)機(jī)理，做了如下兩組實(shí)驗(yàn)：

①將鎂粉投入冷水中，未見(jiàn)明顯現(xiàn)象；

②將鎂粉投入FeCl₃溶液中，觀察到有氣泡產(chǎn)生，溶液顏色逐漸變淺，同時(shí)逐漸產(chǎn)生紅褐色沉淀。則下列有關(guān)鎂與FeCl₃溶液反應(yīng)的敘述中正確的是

(　)

A．鎂只與FeCl₃溶液中的Fe³⁺直接反應(yīng)

B．氣泡是由鎂與FeCl₃溶液中的水直接反應(yīng)產(chǎn)生的

C．紅褐色沉淀是由鎂與水反應(yīng)生成的Mg(OH)₂與Fe³⁺反應(yīng)所得到的

D．氣泡是由鎂與FeCl₃水解產(chǎn)生的鹽酸反應(yīng)生成的

[解析]　FeCl₃水溶液呈弱酸性是因?yàn)镕eCl₃水解產(chǎn)生鹽酸：FeCl₃+3H₂OFe(OH)₃+3HCl；而加入鎂粉，Mg和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H₂，故有氣泡產(chǎn)生；溶液顏色變淺是因?yàn)榱碛幸徊糠宙V粉被Fe³⁺氧化：2Fe³⁺+Mg===2Fe²⁺+Mg²⁺；紅褐色沉淀的出現(xiàn)是由于Mg與鹽酸反應(yīng)，使Fe³⁺水解平衡正向移動(dòng)的結(jié)果。

[答案]　D

14．下列敘述中，正確的是

(　)

A．在船舶的外殼裝上銅塊可防止其發(fā)生電化學(xué)腐蝕

B．MnO₂、FeCl₃和CuSO₄都可加快H₂O₂的分解速率

C．FeCl₃溶液和Fe₂(SO₄)₃溶液加熱蒸干、灼燒都得到Fe₂O₃

D．用惰性電極分別電解CuCl₂溶液和MgCl₂溶液分別得到單質(zhì)Cu和Mg

[解析]　船舶的外殼裝上銅塊形成原電池，鐵作為負(fù)極而被腐蝕，A錯(cuò)；FeCl₃溶液和Fe₂(SO₄)₃溶液加熱蒸干、灼燒分別得到Fe₂O₃、Fe₂(SO₄)₃，C錯(cuò)；用惰性電極電解MgCl₂溶液得到Mg(OH)₂、H₂和Cl₂，D錯(cuò)。

[答案]　B

13．如右圖所示，向一定量的鐵粉中加入一定體積12 mol·L^－1的硝酸，加熱充分反應(yīng)后，下列微粒在體系中一定大量存在的是

①NO�、贔e³⁺�、跦⁺�、躈O�、軳O₂

A．只有①　 　　　　　　　　　　　 B．①⑤

C．②④⑤ 　　　　　　　　 　　D．①②③⑤

[解析]　題中給出的12 mol·L^－1的硝酸是濃硝酸，如果鐵少則生成Fe³⁺，如果鐵過(guò)量則生成Fe²⁺，溶液中一定有NO，燒瓶中的氣體一定有NO₂，H⁺、NO不一定有。

[答案]　B

12．FeCl₃溶液與下列物質(zhì)的反應(yīng)，其中與Fe³⁺的水解無(wú)關(guān)的一組是

(　)

①紫色石蕊試液�、诘饣�鉀�、壑蠓械恼麴s水　④硫化氫�、荼椒逾c溶液�、捭~粉　⑦小蘇打溶液�、噫V粉

A．②④⑧　 　　　　　　　　　　　 B．①②④

C．③⑧　 　　　　　　　　　　　　　 D．②④⑤⑥

[解析]　Fe³⁺水解呈酸性，使紫色石蕊試液顯紅色；I^－與Fe³⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Fe³⁺+2I^－===2Fe²⁺+I₂，與Fe³⁺的水解無(wú)關(guān)；Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃(膠體)+3H⁺，與Fe³⁺的水解有關(guān)；H₂S與Fe³⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)，與Fe³⁺的水解無(wú)關(guān)；苯酚鈉遇Fe³⁺顯紫色，與Fe³⁺的水解無(wú)關(guān)；Cu+2Fe³⁺===Cu²⁺+2Fe²⁺，與Fe³⁺的水解無(wú)關(guān)；小蘇打溶液中的HCO與Fe³⁺發(fā)生雙水解；鎂粉加入到FeCl₃溶液中有氣泡冒出，這是因?yàn)镕e³⁺水解顯酸性。故與Fe³⁺的水解有關(guān)的是①③⑦⑧，無(wú)關(guān)的是②④⑤⑥。

[答案]　D