- 其他金属的性质
- 共356题
a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg5种金属中的一种．已知：（1）a、c均能与稀硫酸反应放出气体；（2）b与d的硝酸盐反应，置换出单质d；（3）c与强碱反应放出气体；（4）c、e在冷浓硫酸中发生钝化．由此可判断a、b、c、d、e依次为（ ）
正确答案
解析
解：a、c均能与稀硫酸反应放出气体，说明a、c排在氢前面，c与强碱反应放出气体，c为铝，所以a为镁，c、e在冷浓硫酸中发生钝化，所以e为铁，b与d的硝酸盐反应，置换出单质d，说明b排在d的前面，即b为Cu，d为Ag．
故选C．
化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌．同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁，为了充分利用制氢废液，常用其制备皓矾（ZnSO4•7H2O）．某校化学兴趣小组的同学以制氢气的废液为原料来制取皓矾．制备皓矾的实验流程如图所示．
已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：Fe（OH）3：2.7-3.7Fe（OH）2：7.6-9.6 Zn（OH）2：5.7-8.0试回答下列问题：
（1）加入的试剂①，供选择使用的有：氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸等，最好选用______，其理由是______；
（2）加入的试剂②，供选择使用的有：a、Zn粉，b、ZnO，c、Zn（OH）2，d、ZnCO3，e、ZnSO4等，可选用______；
（3）从晶体1→晶体2，该过程的名称是______；
（4）在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是______．
正确答案
解：（1）化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌．同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，溶于酸后生成亚铁离子锌离子，依据开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：Fe（OH）3：2.7-3.7Fe（OH）2：7.6-9.6 Zn（OH）2：5.7-8，分析判断，直接沉淀亚铁离子，锌离子也会全部全部沉淀，不能实现实验目的和要求，除去亚铁离子需要先把亚铁离子氧化为铁离子，调节溶液PH使三价铁离子全部沉淀，此时锌离子不沉淀，来实现分离，加入的氧化剂不能引入新的杂质，氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸中只有20%的H2O2 在氧化亚铁离子不引入杂质，故答案为：20%的H2O2； 将制氢废液中的Fe2+氧化成Fe3+，同时避免引入新的杂质；
（2）试剂2是用来调节溶液PH到3.7，目的让铁离子全部沉淀，除杂实验不能引入新的杂质；
a、Zn粉会把氧化得到的铁离子还原，起不到除去的作用，故a不符合；
b、ZnO可以反应调节溶液PH到3.7，使铁离子沉淀，同时不引入新的杂质，故b符合；
c、Zn（OH）2可以反应调节溶液PH到3.7，使铁离子沉淀，同时不引入新的杂质，故c符合；
d、ZnCO3可以反应调节溶液PH到3.7，使铁离子沉淀，同时不引入新的杂质，故d符合；
e、ZnSO4不能调节溶液PH，且引入杂质硫酸根离子，故e不符合；
故答案为：bcd；
（3）晶体溶解再结晶是提纯晶体的方法为重结晶；
故答案为：重结晶；
（4）洗涤晶体表面的杂质离子，同时减少皓钒晶体的损失；在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是，晶体溶于水，不溶于酒精，所以目的是为了冲洗掉晶体表面的杂质离子；防止晶体溶解，影响产率；
故答案为：为了冲洗掉晶体表面的杂质离子；防止晶体溶解，影响产率；
解析
解：（1）化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌．同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，溶于酸后生成亚铁离子锌离子，依据开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：Fe（OH）3：2.7-3.7Fe（OH）2：7.6-9.6 Zn（OH）2：5.7-8，分析判断，直接沉淀亚铁离子，锌离子也会全部全部沉淀，不能实现实验目的和要求，除去亚铁离子需要先把亚铁离子氧化为铁离子，调节溶液PH使三价铁离子全部沉淀，此时锌离子不沉淀，来实现分离，加入的氧化剂不能引入新的杂质，氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸中只有20%的H2O2 在氧化亚铁离子不引入杂质，故答案为：20%的H2O2； 将制氢废液中的Fe2+氧化成Fe3+，同时避免引入新的杂质；
（2）试剂2是用来调节溶液PH到3.7，目的让铁离子全部沉淀，除杂实验不能引入新的杂质；
a、Zn粉会把氧化得到的铁离子还原，起不到除去的作用，故a不符合；
b、ZnO可以反应调节溶液PH到3.7，使铁离子沉淀，同时不引入新的杂质，故b符合；
c、Zn（OH）2可以反应调节溶液PH到3.7，使铁离子沉淀，同时不引入新的杂质，故c符合；
d、ZnCO3可以反应调节溶液PH到3.7，使铁离子沉淀，同时不引入新的杂质，故d符合；
e、ZnSO4不能调节溶液PH，且引入杂质硫酸根离子，故e不符合；
故答案为：bcd；
（3）晶体溶解再结晶是提纯晶体的方法为重结晶；
故答案为：重结晶；
（4）洗涤晶体表面的杂质离子，同时减少皓钒晶体的损失；在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是，晶体溶于水，不溶于酒精，所以目的是为了冲洗掉晶体表面的杂质离子；防止晶体溶解，影响产率；
故答案为：为了冲洗掉晶体表面的杂质离子；防止晶体溶解，影响产率；
根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）
（1）写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：______．
（2）某同学取X的溶液，酸化后通入氧气再加入KI、淀粉溶液，变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式：______、______．
（3）写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：______．
正确答案
解：根据图中的信息，可知M是金属铜，蓝色溶液即为硫酸铜，能使硫氰酸钾显红色的是三价铁离子，所以Y是三价铁盐，X中含有亚铁离子，所以金属E是铁，X是硫酸亚铁，Z是氢氧化铁沉淀，氯气具有较强的氧化性，能将金属铁氧化到最高价态+6价．
（1）金属铜在双氧水的氧化作用下和硫酸反应的方程式为：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O，故答案为：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O；
（2）亚铁离子具有较强的还原性，能被氧气氧化为+3价，碘离子有还原性，三价铁具有氧化性，二者之间发生氧化还原反应生成的碘单质能使淀粉变蓝，
故答案为：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，2Fe3++2I-=2Fe2++I2；
（3）氯气具有强氧化性，能将三价铁氧化到+6价，反应原理为：2Fe（OH）3+3Cl2+10 KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，故答案为：2Fe（OH）3+3Cl2+10 KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O．
解析
解：根据图中的信息，可知M是金属铜，蓝色溶液即为硫酸铜，能使硫氰酸钾显红色的是三价铁离子，所以Y是三价铁盐，X中含有亚铁离子，所以金属E是铁，X是硫酸亚铁，Z是氢氧化铁沉淀，氯气具有较强的氧化性，能将金属铁氧化到最高价态+6价．
（1）金属铜在双氧水的氧化作用下和硫酸反应的方程式为：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O，故答案为：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O；
（2）亚铁离子具有较强的还原性，能被氧气氧化为+3价，碘离子有还原性，三价铁具有氧化性，二者之间发生氧化还原反应生成的碘单质能使淀粉变蓝，
故答案为：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，2Fe3++2I-=2Fe2++I2；
（3）氯气具有强氧化性，能将三价铁氧化到+6价，反应原理为：2Fe（OH）3+3Cl2+10 KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，故答案为：2Fe（OH）3+3Cl2+10 KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O．
有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体．根据以上信息回答下列问题：
（1）写出化学式A______ B______ C______
（2）写化学方程式 ①A在空气中燃烧______
②C与水蒸气反应______
③A与水反应______．
正确答案
解：金属钠在空气中和氧气加热反应会生成过氧化钠淡黄色的固体物质，金属镁可以和氧气反应发出耀眼的白光，金属铁可以和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，
（1）A为Na，B为Mg，C为Fe，故答案为：Na；Mg；Fe；
（2）①金属钠可以在氧气中和氧气发生反应，加热时会生成过氧化钠，即2Na+O2
②金属铁和水蒸气在高温下的反应为：3Fe+4H2O
③金属钠可以和水发生反应：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑．
解析
解：金属钠在空气中和氧气加热反应会生成过氧化钠淡黄色的固体物质，金属镁可以和氧气反应发出耀眼的白光，金属铁可以和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，
（1）A为Na，B为Mg，C为Fe，故答案为：Na；Mg；Fe；
（2）①金属钠可以在氧气中和氧气发生反应，加热时会生成过氧化钠，即2Na+O2
②金属铁和水蒸气在高温下的反应为：3Fe+4H2O
③金属钠可以和水发生反应：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑．
已知：Pb的化合价只有+2、+4，且+4价的Pb具有强氧化性，能氧化浓HCl生成Cl2；PbO2不稳定，随温度升高按下列顺序逐步分解：PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO．现将a mol PbO2加热分解，收集产生的O2；向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸，收集产生的Cl2．加热反应后所得固体中，Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x；两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为y mol．
试回答下列问题：
（1）试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式______．
（2）用含X与a的表达式表示产生的O2、Cl2的物质的量n（O2）=______ n（Cl2）=______
（3）写出y与a、x的函数关系式．______
（4）若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5：3，则剩余固体中含有的物质为______；其物质的量之比为______．
正确答案
解：（1）Pb2O3中Pb的化合价只有+3，且+3价的Pb具有氧化性，能氧化浓盐酸生成C12，本身被还原成+2价Pb，生成PbC12，根据元素守恒得反应物与生成物并根据化合价升降法配平该氧化还原反应，得出Pb2O3+6HCl（浓）═2PbCl2+Cl2↑+3H2O，故答案为：Pb2O3+6HCl（浓）═2PbCl2+Cl2↑+3H2O；
（2）根据题意：1mol PbO2分解所得混合物中n（Pb2+）=x mol、n（Pb4+）=（1-x） mol．在反应过程中1mol PbO2中+4价的Pb具有强氧化性作氧化剂，
+4价的Pb最终全部降低为+2价，根据得失电子守恒：先加热分解生成O2，得n（O2）=
后再与足量的浓盐酸反应生成Cl2，得n（Cl2）=a×
故答案为：
（3）y=n（O2）+n（Cl2）=
故答案为：y=（1-
（4）若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5：3，根据上述分析：n（O2）=a×
解得：x═
由题意，PbO2不稳定逐步分解顺序：PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO．因为Pb的化合价只有+2、+4，所以Pb2O3可表示为
PbO•PbO2，Pb3O4可表示为2PbO•PbO2，各氧化物中n（pb2+）：n（pb4+）的比值关系为：
PbO2中，n（pb2+）：n（pb4+）═0：1
Pb2O3中，n（pb2+）：n（pb4+）═1：1
Pb3O4中，n（pb2+）：n（pb4+）═2：1
PbO中，n（pb2+）：n（pb4+）═1：0
根据剩余固体中n（pb2+）：n（pb4+）═10：3，介于3：1和4：1之间，所以此时剩余固体包括Pb3O4、PbO两种物质，．
设剩余固体中Pb3O4物质的量为a、PbO物质的量为b，
得n（pb2+）═2a+b，n（pb4+）═a，
则（2a+b）：a═10：3
解得a：b═3：4，即Pb3O4：PbO=3：4，
故答案为：Pb3O4、PbO；3：4．
解析
解：（1）Pb2O3中Pb的化合价只有+3，且+3价的Pb具有氧化性，能氧化浓盐酸生成C12，本身被还原成+2价Pb，生成PbC12，根据元素守恒得反应物与生成物并根据化合价升降法配平该氧化还原反应，得出Pb2O3+6HCl（浓）═2PbCl2+Cl2↑+3H2O，故答案为：Pb2O3+6HCl（浓）═2PbCl2+Cl2↑+3H2O；
（2）根据题意：1mol PbO2分解所得混合物中n（Pb2+）=x mol、n（Pb4+）=（1-x） mol．在反应过程中1mol PbO2中+4价的Pb具有强氧化性作氧化剂，
+4价的Pb最终全部降低为+2价，根据得失电子守恒：先加热分解生成O2，得n（O2）=
后再与足量的浓盐酸反应生成Cl2，得n（Cl2）=a×
故答案为：
（3）y=n（O2）+n（Cl2）=
故答案为：y=（1-
（4）若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5：3，根据上述分析：n（O2）=a×
解得：x═
由题意，PbO2不稳定逐步分解顺序：PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO．因为Pb的化合价只有+2、+4，所以Pb2O3可表示为
PbO•PbO2，Pb3O4可表示为2PbO•PbO2，各氧化物中n（pb2+）：n（pb4+）的比值关系为：
PbO2中，n（pb2+）：n（pb4+）═0：1
Pb2O3中，n（pb2+）：n（pb4+）═1：1
Pb3O4中，n（pb2+）：n（pb4+）═2：1
PbO中，n（pb2+）：n（pb4+）═1：0
根据剩余固体中n（pb2+）：n（pb4+）═10：3，介于3：1和4：1之间，所以此时剩余固体包括Pb3O4、PbO两种物质，．
设剩余固体中Pb3O4物质的量为a、PbO物质的量为b，
得n（pb2+）═2a+b，n（pb4+）═a，
则（2a+b）：a═10：3
解得a：b═3：4，即Pb3O4：PbO=3：4，
故答案为：Pb3O4、PbO；3：4．
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