Question

金屬元素在生活、生產(chǎn)中，以及對(duì)人類的健康有著很重要的作用，請(qǐng)回答下列問題．
（1）金屬加工后的廢切削液中含有2～5%的NaNO₂，它是一種環(huán)境污染物．人們用NH₄Cl溶液來處理此廢切削液，使NaNO₂轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)．該反應(yīng)分兩步進(jìn)行：
第一步：NaNO₂+NH₄Cl═NH₄NO₂+X
第二步：NH₄NO₂═N₂↑+2H₂O
①第一步反應(yīng)中X的化學(xué)式是

 

．
②NH₄NO₂中氮、氫、氧三種元素的質(zhì)量比是

 

，其中氮元素的化合價(jià)分別是

 

，

 

．
（2）如圖1是一盞廢舊臺(tái)燈，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用它進(jìn)行觀察分析并完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)．

①小明發(fā)現(xiàn)臺(tái)燈的鐵螺絲釘表面已經(jīng)銹蝕，原因是鐵與空氣中的

 

等發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
②小紅發(fā)現(xiàn)鋁箔反光片呈銀白色，無銹跡，原因是鋁表面有一層致密的氧化膜，生成該氧化膜的化學(xué)方程式為

 

．
③我國古代將爐甘石（ZnCO₃）、赤銅（Cu₂O）和木炭粉混合后加熱到約800℃，得到一種外觀似金子的合金，該合金的主要成分為

 

，試寫出有銅生成的化學(xué)方程式

 

．
（3）用金屬鐵制備自來水的新型消毒、凈水劑K₂FeO₄的流程如圖2：
請(qǐng)回答下列問題：
①固體B的成分是

 

，反應(yīng)a的化學(xué)方程式為：

 

．
②操作I的名稱是

 

；操作I所需要的儀器和用品：鐵架臺(tái)、玻璃儀器、試劑、

 

（填一種實(shí)驗(yàn)物品名稱）．
③反應(yīng)a、b、c中沒有涉及到的化學(xué)反應(yīng)類型是

 

（填字母代號(hào)）．
A．化合反應(yīng)　　B．分解反應(yīng)　　C．置換反應(yīng)　　D．復(fù)分解反應(yīng)．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的化學(xué)性質(zhì),過濾的原理、方法及其應(yīng)用,自來水的生產(chǎn)過程與凈化方法,金屬銹蝕的條件及其防護(hù),有關(guān)元素化合價(jià)的計(jì)算,元素質(zhì)量比的計(jì)算,反應(yīng)類型的判定,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用

專題：空氣與水,金屬與金屬材料

分析：（1）利用質(zhì)量守恒定律來確定物質(zhì)的化學(xué)式；根據(jù)四種基本反應(yīng)類型的特點(diǎn)判斷反應(yīng)類型；根據(jù)化合物中各元素質(zhì)量比=各元素的相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)之比，進(jìn)行解答硝酸銨NH₄NO₂中氮元素、氫元素、氧元素的質(zhì)量比，根據(jù)原子團(tuán)求化合價(jià)．
（2）①鐵在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵跟空氣中的氧氣和水共同作用的結(jié)果．②常溫下，鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)生成氧化鋁保護(hù)膜，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．③碳酸鹽受熱易分解，木炭具有還原性，能把氧化物還原得到金屬和二氧化碳．
（3）根據(jù)反應(yīng)①過量鐵粉與硫酸銅的反應(yīng)分析固體B的成分；根據(jù)過濾的原理及操作過程分析回答；根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)及反應(yīng)的特點(diǎn)，分析沒有涉及到的反應(yīng)類型．

解答：解：（1）①在第一步反應(yīng)中，NaNO₂+NH₄Cl═NH₄NO₂+X，反應(yīng)前鈉原子、氮原子、氧原子、氫原子、氯原子的個(gè)數(shù)分別為1、2、2、4、1，反應(yīng)后氮原子、氧原子、氫原子的個(gè)數(shù)分別為2、2、4，則X中含有一個(gè)鈉原子和一個(gè)氯原子，因此X的化學(xué)式是NaCl，故答案為：NaCl；
②化合物中各元素質(zhì)量比=各元素的相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)之比，因此NH₄NO₂中氮、氫、氧三種元素的質(zhì)量比是：（14×2）：（4×1）：（16×2）=7：1：8；NH₄⁺中氮元素的化合價(jià)為-3價(jià)，NO₂^-中氮元素的化合價(jià)為+3價(jià)．
（2）①臺(tái)燈的鐵螺絲釘表面已經(jīng)銹蝕，原因是鐵與空氣中的氧氣和水蒸氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
②常溫下，鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)生成氧化鋁保護(hù)膜，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Al+3O₂═2Al₂O₃．
③由于碳酸鹽受熱易分解，所以碳酸鋅受熱分解生成氧化鋅和二氧化碳；碳具有還原性能和金屬氧化物反應(yīng)生成金屬和二氧化碳，所以碳與氧化鋅反應(yīng)生成鋅和二氧化碳，碳和氧化亞銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳．①ZnCO₃

高溫  .

ZnO+CO₂↑②2ZnO+C

高溫  .

2Zn+CO₂↑③2Cu₂O+C

高溫  .

4Cu+CO₂↑．
（3）①由反應(yīng)的流程可知，過量的鐵粉與硫酸銅反應(yīng)，生成了硫酸亞鐵和銅，由鐵是過量的，在過濾后得到的固體B是Cu，F(xiàn)e的混合物，方程式為Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
②由上述反應(yīng)①得到是固液的混合物，要將固液分開，應(yīng)進(jìn)行的操作是過濾，過濾時(shí)需要的儀器和用品：鐵架臺(tái)、玻璃儀器、試劑、濾紙；
③由反應(yīng)的流程可知，反應(yīng)①是Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．是一種單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成了另一種單質(zhì)和化合物，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)②是FeSO₄+2KOH=Fe（OH）₂↓+K₂SO₄，該反應(yīng)是由兩種化合物相互交化成分生成了兩種新的化合物，屬于復(fù)分解反應(yīng)；反應(yīng)③是2Fe（OH）₂+H₂O₂=2Fe（OH）₃．由兩種物質(zhì)生成了一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)．綜合上述反應(yīng)的類型可知，沒有涉及的反應(yīng)類型是分解反應(yīng)．所以，應(yīng)選B；
故答案為：（（16分），方程式每個(gè)（2分），其余每空1分）
（1）①NaCl  ②7：1：8；-3；+3
（2）①氧氣和水蒸氣（或O₂和H₂O） ②4Al+3O₂═2Al₂O₃
③銅、鋅（或Cu、Zn）  C+2Cu₂O 

高溫  .

4Cu+CO₂↑
（3）①Cu、Fe（用名稱也可）   Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄
②過濾、濾紙      ③B

點(diǎn)評(píng)：掌握質(zhì)量守恒定律以及各元素質(zhì)量比的計(jì)算、鐵銹蝕的條件、金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)、金屬活動(dòng)性應(yīng)用（“反應(yīng)則活潑、不反應(yīng)則不活潑”）是正確解答本題的關(guān)鍵．制取物質(zhì)的反應(yīng)流程圖，對(duì)于這類題目，需要搞清楚每一步反應(yīng)物、生成物，清楚工藝流程原理．再結(jié)合有關(guān)的知識(shí)分析解答有關(guān)的問題．