Question

（一）．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命．

以下为铝材表面处理的一种方法：
（1）碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，为将槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的

 

．（填编号）
a．NH₃ b．CO₂ c．NaOH d．HNO₃
（2）以铝材为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为

 

．取少量废电解液，加入NaHCO₃溶液，写出发生反应的离子方程式

 

（二）．A-E五种元素中，除A、B外其他均为短周期元素它们的性质或原子结构如下表：

元素	元素性质或原子结构
A	单质为生活中常见的金属，该金属的两种黑色氧化物（其中一种有磁性）的相对分子质量相差160
B	单质为生活中常见的金属，其相对原子质量比A大8
C	地壳中含量最多的金属元素
D	元素的主族序数是其所在周期序数的3倍
E	E的某种原子的原子核内没有中子

（1）在高温条件下，将D、E组成的气态化合物与A的粉末充分反应，生成8gE的单质和相应的固态化合物时，放出a KJ热量，此反应的热化学方程式是

 

（2）A的某种氯化物溶液呈黄色，向其中通入足量SO₂气体，溶液变为浅绿色，此反应的离子方程式是

 

（3）向2mL 0.5mol/L的ACl₃溶液中加入3mL 3mol/L KF溶液，ACl₃溶液褪成无色，再加入KI溶液和CCl₄振荡后静置，CCl₄层不显色，则下列说法正确的是（已知氧化性Fe³⁺＞I₂）

 

（填字母）．
a．A³⁺不与I^-发生反应    b．A³⁺与F^-结合生成不与I^-反应的物质
c．F^-使I^-的氧化性减弱   d．A³⁺被F^-还原为A²⁺，使溶液中不再存在A³⁺．

Answer 1

考点：金属的电化学腐蚀与防护,位置结构性质的相互关系应用,常见化学电源的种类及其工作原理,铝的化学性质

专题：基本概念与基本理论,元素及其化合物

分析：（一）（1）有气泡冒出因2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；因碱洗槽液中有AlO₂^-，故应通入CO₂来回收Al（OH）₃，发生反应2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀还会继续溶解；
（2）铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；HCO₃^-与H⁺反应使H⁺浓度减小，产生Al（OH）₃沉淀；
（二）A-E五种元素中，除A、B外其他均为短周期元素，A的单质为生活中常见的金属，该金属的两种黑色氧化物（其中一种有磁性）的相对分子质量相差160，可以推知A为Fe元素；B的单质为生活中常见的金属，其相对原子质量比A大8，则B为Cu；C是地壳中含量最多的金属元素，则C为Al元素；D元素的主族序数是其所在周期序数的3倍，则D原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故D为O元素；E的某种原子的原子核内没有中子，则E为H元素，据此解答．

解答： 解：（一）（1）铝能与强碱反应产生氢气，Al（OH）₃具有两性，既能与强碱反应也能与强酸反应生成盐和水，碱洗槽液中有AlO₂^-，故应通入CO₂来回收Al（OH）₃，发生反应2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀还会继续溶解，
故答案为：b；
（2）铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al³⁺，和HCO₃^-发生了互促水解．3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；或HCO₃^-与H⁺反应使H⁺浓度减小，产生Al（OH）₃沉淀，
故答案为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；
（二）A的单质为生活中常见的金属，该金属的两种黑色氧化物（其中一种有磁性）的相对分子质量相差160，可以推知A为Fe元素；B的单质为生活中常见的金属，其相对原子质量比A大8，则B为Cu；C是地壳中含量最多的金属元素，则C为Al元素；D元素的主族序数是其所在周期序数的3倍，则D原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故D为O元素；E的某种原子的原子核内没有中子，则E为H元素，
（1）在高温条件下，水蒸气与Fe反应生成四氧化三铁与氢气，生成8g氢气和相应的固态化合物时，放出a KJ热量，故该反应热化学方程式为：3Fe（g）+4H₂O（g）=Fe₃O₄（s）+4H₂（g）△H=-a kJ/mol，
故答案为：3Fe（g）+4H₂O（g）=Fe₃O₄（s）+4H₂（g）△H=-a kJ/mol；
（2）Fe的某种氯化物溶液呈黄色，为FeCl₃溶液，向其中通入足量SO₂气体，溶液变为浅绿色，则二氧化硫被氧化为硫酸，此反应的离子方程式是：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（3）向2mL 0.5mol/L的FeCl₃溶液中加入3mL 3mol/L KF溶液，FeCl₃溶液褪成无色，再加入KI溶液和CCl₄振荡后静置，CCl₄层不显色，而氧化性Fe³⁺＞I₂，Fe³⁺能将I^-氧化为I₂，说明溶液中没有Fe³⁺，氧化性F₂＞Fe³⁺，Fe³⁺不能F^-还原为Fe²⁺，应是Fe³⁺与F^-结合生成不与I^-反应的物质，
故答案为：b．

点评：本题考查本题考查金属的性质、结构性质位置关系应用，明确元素种类是解答关键，考查较为综合，做题时注意把握好Al、AlO₂^-、Al（OH）₃等物质的性质，掌握电解、电镀等知识的原理，难度较大，但要注意知识的积累，厚积而薄发．