有关镁、铝、铁的典型图像、推断、实验题专题.doc
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有关镁、铝、铁的典型图像、推断、实验题专题
1、在Al2（SO4）3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则原混合液中Al2（SO4）3与MgSO4的物质的量浓度之比为
A、6：
1 B、3：
1 C、2：
1 D、1：
2
2、某溶液中可能含有Fe2＋、Mg2＋、Cu2＋、NH4＋、Al3＋中的一种或几种。
当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与析出沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系，如下图所示。
请填写下列空白：
⑴在该溶液中含有的离子是 ，它们的物质的量浓度之比为 。
⑵所加的淡黄色固体是 （化学式）。
3、将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1mol/LNaOH溶液。
请回答：
⑴若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。
当V1＝160mL时，则金属粉末中n（Mg）＝ mol，V2＝ mL。
⑵若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V（NaOH）
mL。
⑶若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）3。
满足此条件的a的取值范围是：
。
4、将一定量混合均匀的铁粉与硫粉在隔绝空气的条件下共热，充分反应后冷却至室温，得到固体A。
将质量为m的固体A加入到300mL2mol/L盐酸中使之完全溶解。
测得室温下加入固体A的质量与收集到气体体积（已换算成标准状况）的关系如右图所示（假设所得氢硫酸溶液饱和前无硫化氢气体逸出）。
已知：
①加入固体A的质量m≤3.2g时，收集到的气体为H2；
②当m＞3.2g时，收集到的气体为H2和H2S的混合气
体。
⑴3.2g固体A中所含的物质有 。
⑵3.2g固体A中各物质的物质的量分别为
，溶于上述盐酸充分反应后，所得溶液中氢硫酸的物质的量浓度为 （忽略溶液体积的变化）。
⑶当固体A全部溶于上述盐酸，且A的质量m＞3.2g时，收集到的气体体积（标准状况下）
V＝ mL（用含m的代数式表示）。
5、如下图所示：
已知A、D、E、F是中学化学中常见的单质，B、C是氧化物，且B的式量是232。
请填空：
⑴A是 ，E是 。
（填化学式）
⑵D跟水反应的化学方程式为 。
⑶C电解时，每生成1molA，同时生成 molE。
6、黑色固体物质A有如下图所示的转化关系。
每个方框表示有一种反应物或生成物（反应条件及生成的水已略去），其中C、F常温下为无色气体，D、E有共同的阳离子。
⑴写出B和C的化学式：
B ；C 。
⑵写出反应④的离子方程式：
。
空气
沉淀
（红褐色）
B
N
溶液
沉淀a
反应Ⅲ
溶液
M
沉淀a
（白色）
A
N
沉淀
（白色）
A
滤液
沉淀
（淡黄色）
反应Ⅰ
反应Ⅱ
溶液
C
A不足
A
B
M
7、A、B、C是常见的金属化合物的水溶液，A溶液的焰色为黄色。
M是常见的共价挥发性氢化物，N为M的最高价氧化产物的水溶液，将M分别通入A、B的反应如下图所示，M与C溶液不发生反应。
⑴写出化学式：
A ，B ，M ，N ；
⑵写出下列反应的离子方程式：
反应Ⅰ：
；
反应Ⅱ：
；
反应Ⅲ：
。
8、某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的酸性不同的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。
设计的简易实验装置如下图。
该实验的主要操作步骤如下：
①配制浓度均为1mol/L盐酸和醋酸溶液；
②用 量取10.00mL1mol/L盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；
③分别称取除去表面氧化膜的镁带ag，并系于铜丝末端，a的数值至少为 ；
④在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置；检查装置的气密性；
⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中（铜丝不与酸接触），至反应完全，记录 ；
⑥反应结束后，待温度恢复到室温，若丙中液面高于乙中液面，读取量筒中水的体积前，应
，读出量筒中水的体积为VmL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
⑴用文字表述④检查该装置气密性的操作与观察方法：
。
⑵本实验中应选用 （填序号）的量筒。
A、100mL B、200mL C、500mL
⑶若水蒸气的影响忽略不计，在实验室条件下，气体摩尔体积的计算式为：
Vm＝ 。
⑷简述速率不等的原因 ，铜丝不与酸接触的原因是 。
9、在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验：
三组各取30.0mL同浓度的盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：
实验序号
甲
乙
丙
合金质量/mg
255
385
459
产生气体体积/mL
280
336
336
请回答：
⑴甲组实验中，盐酸 （选填“适量”“过量”或“不足量”，下同），理由是
。
要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是 。
求得的盐酸的物质的量浓度为 。
⑵求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是 ，求得的Mg、Al的物质的量之比为 ；
⑶在丙组实验之后，向容器中加入1.00mol·L－1NaOH溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成铝的沉淀，并使Mg2＋刚好沉淀完全，再过滤出不溶性固体，求滤液中各溶质的物质的量和所加入NaOH溶液的体积（写计算过程）。
10、下图（左）是还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，实验时，B中灰色的铁粉变为黑色，且生成的黑色固体物质是一种可溶于稀盐酸的较复杂化合物。
请回答下列问题：
⑴B中发生反应的化学方程式为 。
⑵反应前后A中投放碎瓷片的目的是 。
⑶某次实验后，取B中的固体物质少量，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液。
溶液颜色无明显变化，试解释原因 。
⑷上图（左）中虚线部分，可以用右图所示装置代替，在X口点燃收集到的气体即可检验H2的存在。
实验开始时，打开K1、K2，关闭K3，使反应先进行一段时间之后，必须进行
操作，方可关闭K2、打开K3，再收集气体。
当收集到半瓶气体时，停止加热，关闭K1，若要使H2顺利逸出而进行点燃实验，操作的方法是
。
⑸替代装置未像原装置那样使用干燥管，同样顺利完成了实验，原因是 。
11、实验装置如下图所示。
先关闭K，使A中的反应进行，加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。
实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成。
请回答下列有关问题：
⑴C中全部产物有 、 、 。
⑵本实验先使A中反应进行，再加热C装置，其目的是 。
⑶停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸，熄灭酒精灯，橡胶气胆B在实验中的作用是
。
⑷若无装置B、K，使用普通导管，本实验的尾气吸收装置可以选用上图中装置 （填写序号，多选扣分）。
⑸C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁的原因是
。
1、［题意分析及答案：
］
［答案：
］D。
由50→60mL时，可知10mLNaOH溶液刚好溶解了Al（OH）3，故产生这些Al（OH）3需30mLNaOH，则在50mLNaOH溶液中有20mL与Mg2＋反应，∴n（Al3＋）：
n（Mg2＋）＝1：
1，则Al2（SO4）3与MgSO4的物质的量浓度之比为1：
2。
2、［题意分析及答案：
］
由题意中有刺激性气体放出和白色沉淀生成，∴溶液中一定没有Fe2＋和Cu2＋，一定有NH4＋、Al3＋、Mg2＋；所加淡黄色固体只能是Na2O2。
本题的图像实际为两个图合在一起，较上的是气体，较下的是沉淀。
由纵坐标可知：
n（Mg2＋）＝n[Mg（OH）2]＝2mol，n（Al3＋）＝4mol－n[Mg（OH）2]＝2mol。
当n（Na2O2）＝8mol时，n（O2）＝4mol，∴n（NH4＋）＝n（NH3）＝10mol－n（O2）＝6mol。
∴n（Mg2＋）：
n（Al3＋）：
n（NH4＋）＝1：
1：
3。
［答案：
］⑴NH4＋、Al3＋、Mg2＋，n（Mg2＋）：
n（Al3＋）：
n（NH4＋）＝1：
1：
3。
⑵Na2O2。
3、［题意分析及答案：
］
⑴由图像可知：
V1mL的NaOH溶液是与过量H2SO4反应的，则与Mg、Al反应的为H2SO4：
0.2mol－0.16mol×＝0.12mol。
假设n（Mg）＝xmol，n（Al）＝ymol，则有方程组：
，解得：
x＝0.06mol，y＝0.04mol。
当加入V2mLNaOH溶液时，得到Mg（OH）2↓和NaAlO2，关系式为：
Mg2＋～2OH－，Al3＋～4OH－，∴V2＝160mL＋＝440mL。
⑵当Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全时，溶液中只有Na2SO4，关系式为2NaOH～H2SO4，
∴V（NaOH）＝＝400mL。
⑶当所得沉淀中无Al（OH）3时，NaOH溶液过量，反应后生成的溶质为：
Na2SO4、NaAlO2。
则根据Na元素守恒：
n（NaOH）＝0.45L×1mol/L≥0.1L×2mol/L×2＋0.1×（1－a）mol。
解得a≥，则满足此条件的a的取值范围是≤a＜1。
［答案：
］⑴0.06mol，440mL。
⑵400mL。
⑶≤a＜1。
4、［题意分析及答案：
］
⑴固体A的组成有3种情况：
①只有FeS，②Fe过量、有FeS和Fe，③S过量、有FeS和S。
由题意可知，固体A加入到盐酸中可完全溶解，则排除S过量。
再由已知可知，固体A与盐酸反应同时生成了H2和H2S，所以固体A的组成为Fe和FeS。
⑵当m＝3.2g时，无H2S放出，此时H2S刚好形成饱和溶液。
n（Fe）＝n（H2）＝0.01mol，根据质量守恒：
n（FeS）＝＝0.03mol；
∴c（H2S）＝＝0.1mol/L。
⑶利用到的主要关系式为：
Fe～H2↑、FeS～H2S↑均为1：
1。
∵在3.2g固体A中含Fe和FeS共0.04mol，产生H2和H2S共0.04mol，其中0.03molH2S全部溶解在水中。
则mg固体A中含有Fe和FeS共×0.04mol，
∴收集到的气体体积V＝（×0.04mol－0.03mol）×22.4L/mol×103mL/L＝（280m－672）mL
答案：
⑴Fe、FeS。
⑵n（Fe）＝0.01mol，n（FeS）＝0.03mol；c（H2S）＝0.1mol/L。
⑶V＝（280m－672）mL
知识点：
铝热反应，电解熔融氧化铝，Fe在高温下与水蒸气反应
5、答案：
⑴Al，O2。
⑵3Fe＋4H2O＝Fe3O4＋4H2（条件：
高温）；⑶0.75mol。
知识点：
黑色固体的分析
6、答案：
⑴FeSO4；H2S。
⑵2Fe3＋＋SO2＋2H2O＝2Fe2＋＋SO42－＋4H＋。
考点：
Fe3+与H2S的反应，Fe（OH）2在空气中被氧化，Al（OH）3的两性，Al3＋与HS－、AlO2－的双水解反应
7、答案：
⑴A、NaOH B、Fe2（SO4）3 M、H2S N、H2SO4
⑵Ⅰ、2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+
Ⅱ、Al3++3HS－+3H2O＝Al（OH）3↓+3H2S
Ⅲ、Al3++3AlO2－+6H2O＝4Al（OH）3↓
8、答案：
②酸式滴定管；③0.12；⑤反应起止时间；
⑥将量筒缓缓向下移动，使乙、丙中液面相平。
⑴两手掌紧贴锥形瓶外壁一会，如观察到广口瓶中长导管内有一段水柱升出液面，表明装置不漏气。
⑵B；⑶0.2VL/mol；
⑷酸的浓度相同时，c（H＋）不同；防止形成原电池，干扰实验现象的观察。
9、答案：
⑴过量，同体积的盐酸此时产生H2最少。
336mL气体和30mL溶液，1mol/L。
［计算过程为：
＝1mol/L。
］
⑵255mg和280mL，1：
1。
［计算过程为：
设Mg为xmol，Al为ymol，列方程组为
，求得x：
y＝1：
1。
］
⑶NaAlO2：
0.009mol，NaCl：
0.03mol；39mL。
［计算过程为：
n（NaCl）＝n（HCl）＝1mol/L×0.03L＝0.03mol（Cl－守恒）；
n（NaAlO2）＝n（Al）＝＝0.009mol（Al守恒）；
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n（NaOH）＝0.03mol＋0.009mol＝0.039mol（Na＋守恒），
∴ V（NaOH）＝39mL。
］
10、答案：
⑴3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2。
⑵防止暴沸。
⑶在溶液中Fe3＋被未反应的铁粉完全还原。
⑷氢气的验纯；关闭K3，打开K2，连续轻轻挤压塑料矿泉水瓶，使氢气缓缓逸出。
⑸未反应的大量水蒸气被瓶中的水冷凝。
11、答案：
［提示：
2Mg＋SO2＝2MgO＋S（条件：
△），Mg＋S＝MgS（条件：
△）。
实验结束时，装置中气体压强会减小，D中容易发生溶液倒吸，当打开K时，B中空气进入装置中可防止倒吸。
］
⑴S、MgO、MgS。
⑵排净空气（防止Mg和氧气、氮气反应）。
⑶防止倒吸。
⑷F、G、H。
⑸防止Mg和玻璃中的SiO2反应。
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