Question

Ⅰ．現(xiàn)有A、B、C三種均含鋁元素的無機(jī)化合物，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖（部分產(chǎn)物已略去）所示：

（1）①請(qǐng)寫出B轉(zhuǎn)化為C可能的兩個(gè)離子方程式

 

，

 

．
②A和C反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）若化合物B經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到單質(zhì)E，將一定質(zhì)量的Mg和E的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體．待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖．則固體混合物中Mg質(zhì)量為

 

；NaOH溶液物質(zhì)的量濃度為

 

．
Ⅱ．鐵及其化合物在國民經(jīng)濟(jì)、日常生活中占有非常重要的地位，了解鐵及其化合物的性質(zhì)和用途非常重要．請(qǐng)回答下列問題：
（3）鐵在自然界中以

 

態(tài)（填“游離”或“化合”）存在．其氧化物中常用作紅色油漆和涂料的是

 

（填化學(xué)式）
（4）列舉兩個(gè)生成磁性氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

，

 

．
（5）下列對(duì)Fe²⁺的檢驗(yàn)方法不合理的是

 

．
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血紅色，說明不含F(xiàn)e²⁺
B．向某溶液中通入Cl₂，然后再加入KSCN溶液變成血紅色，說明原溶液中含有Fe²⁺
C．向某溶液中加NaOH溶液得白色沉淀，再逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中含有Fe²⁺
（6）鐵合金有下列數(shù)據(jù)：

鋼
碳素鋼（Fe、C、Mn、Si）			合金鋼
低碳鋼	中碳鋼	高碳鋼	碳素鋼+Cr、Mn、W、Ni、Co等
含碳量＜0.3%	含碳量0.3%～0.6%	含碳量＞0.6%
韌性好，強(qiáng)度低	韌性好、強(qiáng)度好	硬而脆	具有特殊性能

某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)通過測(cè)定鋼中所含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來確定鋼的種類，取15g某碳素鋼樣品，按下列實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行操作：
①A、B的作用是

 

．
②充分加熱完全反應(yīng)后，D裝置質(zhì)量增加0.22g，該樣品屬于

 

鋼．
③沒有A、B裝置，實(shí)驗(yàn)結(jié)果

 

（填“偏高”、“偏低”或“不影響”）．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,金屬與合金在性能上的主要差異,鐵的氧化物和氫氧化物

專題：元素及其化合物

分析：（1）若A、B、C為三種均含鋁元素的無機(jī)化合物，在溶液中A和C反應(yīng)生成B，可推知A為偏鋁酸鹽、D為強(qiáng)酸、B為氫氧化鋁、C為鋁鹽（或者A為鋁鹽、D為強(qiáng)堿、B為氫氧化鋁、C為偏鋁酸鹽），據(jù)此來回答；
（2）化合物B為Al（OH）₃經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到單質(zhì)E為Al，將一定質(zhì)量的Mg和E （Al）的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體．得到硫酸鎂、硫酸鋁，待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，依據(jù)圖象分析，開始是和過量的硫酸反應(yīng)，隨氫氧化鈉加入，鎂離子和鋁離子沉淀，達(dá)到沉淀量最大后，繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鋁沉淀溶解最后得到氫氧化鎂沉淀，依據(jù)圖象定量關(guān)系計(jì)算；
（3）根據(jù)鐵的活潑性和其氧化物的性質(zhì)來判斷；
（4）磁性氧化鐵是四氧化三鐵，生成四氧化三鐵的反應(yīng)有鐵在氧氣中點(diǎn)燃和鐵在水蒸氣下高溫反應(yīng)制得；
（5）A．KSCN溶液與Fe³⁺溶液作用，溶液呈紅色，能證明Fe³⁺存在，但Fe²⁺與KSCN溶液不反應(yīng)；
B．氯氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；
C．氫氧化鐵是紅褐色沉淀；
（6）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕卮穑?br />②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，D裝置質(zhì)量增加0.22g即生成的二氧化碳的質(zhì)量，再根據(jù)碳守恒計(jì)算；
③沒有AB，則二氧化碳變大，則含碳量變大．

解答： 解：（1）若A、B、C為含鋁元素的無機(jī)化合物，在溶液中A和C反應(yīng)生成B，可推知A為偏鋁酸鹽、D為強(qiáng)酸、B為氫氧化鋁、C為鋁鹽（或者A為鋁鹽、D為強(qiáng)堿、B為氫氧化鋁、C為偏鋁酸鹽），則：B轉(zhuǎn)化為C的所有可能的離子方程式為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O 或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；A和C反應(yīng)的離子方程式3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：①Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；②3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓； 
（2）化合物Al（OH）₃經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到單質(zhì)E為Al，將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體，待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，由圖可知，200～240mL為氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，可知n[Mg（OH）₂]=0.15mol，根據(jù)Mg元素守恒可知：m（Mg）=0.15mol×24g/mol=3.6g，
沉淀最大時(shí)為氫氧化鎂、氫氧化鋁，故n[Al（OH）₃]=0.35mol-0.15mol=0.2mol，根據(jù)電荷守恒可知，20～200mL消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量等金屬提供電子物質(zhì)的量，故n（NaOH）=0.15mol×2+0.2mol×3=0.9mol，則c（NaOH）=

0.9mol

0.2L-0.02L

=5mol/L，
故答案為：3.6g；5mol/L；
（3）根據(jù)鐵在空氣中易被氧化，故鐵是以化合態(tài)存在；其氧化物中顏色是紅色的是Fe₂O₃，故答案為：化合；Fe₂O₃；
（4）磁性氧化鐵是四氧化三鐵，生成四氧化三鐵的反應(yīng)有3Fe+2O₂

點(diǎn)燃  .

Fe₃O₄；3Fe+4H₂O

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：3Fe+2O₂

點(diǎn)燃  .

Fe₃O₄；3Fe+4H₂O

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂
（5）A．KSCN溶液與Fe³⁺溶液作用的方程式為：Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，而Fe²⁺與KSCN溶液不反應(yīng)，如果該溶液既含F(xiàn)e³⁺，又含F(xiàn)e²⁺，滴加KSCN 溶液，溶液呈紅色，證明存在Fe³⁺而不能證明沒有Fe²⁺，故A錯(cuò)誤；
B．先通入Cl₂，氯氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，即使原溶液不含F(xiàn)e³⁺，滴加KSCN溶液后也顯紅色，無法證明原溶液是否含有Fe³⁺，故B錯(cuò)誤；
C．加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe³⁺，故C正確；
故選：AB；
（6）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析，進(jìn)入樣品的空氣不能含二氧化碳和水蒸氣，所以AB的作用就是除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣，故答案為：除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，D裝置質(zhì)量增加0.22g即生成的二氧化碳的質(zhì)量，再根據(jù)碳守恒則樣品中的碳的質(zhì)量為：

0.22

44

×12=0.06g，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.06

15

×100%=0.4%
所以為中碳鋼，故答案為：中碳；
③沒有AB，則二氧化碳偏大，則含碳量偏高，故答案為：偏高．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無機(jī)物推斷，屬于開放性題目，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識(shí)，（2）中計(jì)算關(guān)鍵清楚個(gè)階段發(fā)生的反應(yīng)，注意利用守恒思想解答，難度中等．