Question

金属元素在生活、生产中，以及对人类的健康有着很重要的作用，请回答下列问题。

（1）金属加工后的废切削液中含有2～5%的NaNO₂，它是一种环境污染物。人们用NH₄Cl溶液来处理此废切削液，使NaNO₂转化为无毒物质。该反应分两步进行：

第一步：NaNO₂+NH₄Cl=NH₄NO₂+X

第二步：NH₄NO₂=N₂↑+2H₂O

①第一步反应中X的化学式是                        。

②NH₄NO₂中氮、氢、氧三种元素的质量比是         ，其中氮元素的化合价分别是        ，           。

（2）如图是一盏废旧台灯，某实验小组的同学利用它进行观察分析并完成相关实验。

①小明发现台灯的铁螺丝钉表面已经锈蚀，原因是铁与空气中的          等发生了化学反应。

②小红发现铝箔反光片呈银白色，无锈迹，原因是铝表面有一层致密的氧化膜，生成该氧化膜的化学方程式为                         。

③我国古代将炉甘石（ZnCO₃）、赤铜（Cu₂O）和木炭粉混合后加热到约800℃，得到一种外观似金子的合金，该合金的主要成分为            ，试写出有铜生成的化学方程式                         。

（3）用金属铁制备自来水的新型消毒、净水剂K₂FeO₄的流程如下：请回答下列问题：

①固体B的成分是              ，反应a的化学方程式为:                      。

②操作I的名称是            ；操作I所需要的仪器和用品：铁架台、玻璃仪器、试剂、            （填一种实验物品名称）。

③反应a、b、c中没有涉及到的化学反应类型是             （填字母代号）。

A．化合反应      B．分解反应      C．置换反应      D．复分解反应

Answer

（1）① NaCl ② 7:1:8 -3 +3

（2）① 氧气和水蒸气（或O2和H2O） ② 4Al+3O2 =2Al2O3

③ 铜、锌（或Cu、Zn） C + 2Cu2O4Cu +CO2↑

（3）① Cu、Fe（用名称也可） Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 ② 过滤、滤纸 ③ B

【解析】

试题分析：（1）①利用质量守恒定律来确定物质的化学式：在第一步反应中，NaNO2+NH4Cl═NH4NO2+X，反应前钠原子、氮原子、氧原子、氢原子、氯原子的个数分别为1、2、2、4、1，反应后氮原子、氧原子、氢原子的个数分别为2、2、4，则X中含有一个钠原子和一个氯原子，因此X的化学式是NaCl；

②化合物中各元素质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比，因此NH4NO2中氮、氢、氧三种元素的质量比是：（14×2）：（4×1）：（16×2）=7：1：8；根据常见元素的化合价及化合物中化合价代数和为零的原则进行分析可知：NH4NO2中NH4中N元素的化合价为-3价和NO2中N元素的化合价为+3价；

（2）①铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果；台灯的铁螺丝钉表面已经锈蚀，原因是铁与空气中的氧气和水蒸气发生了化学反应；

②常温下，铝在空气中与氧气反应生成氧化铝保护膜，反应的化学方程式为：4Al+3O2═2Al2O3；

③因为木炭的主要成分是碳，具有还原性，所以可以将ZnCO3分解产生的ZnO及赤铜（Cu2O）还原得到铜和锌，故合金的主要成分为铜和锌；生成铜的化学方程式为：C + 2Cu2O4Cu +CO2↑；

（3）①由反应的流程可知，过量的铁粉与硫酸铜反应，生成了硫酸亚铁和铜，由铁是过量的，在过滤后得到的固体B是Cu和Fe的混合物；反应a的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；

②由上述反应a得到是固液的混合物，要将固液分开，应进行的操作是过滤，过滤时需要的仪器和用品：铁架台、玻璃仪器、试剂、滤纸；

③由反应的流程可知，反应a是Fe+CuSO4═FeSO4+Cu．是一种单质和化合物反应生成了另一种单质和化合物，属于置换反应；反应b是FeSO4+2KOH=Fe（OH）2↓+K2SO4，该反应是由两种化合物相互交化成分生成了两种新的化合物，属于复分解反应；反应c是2Fe（OH）2+H2O2=2Fe（OH）3，由两种物质生成了一种物质，属于化合反应．综合上述反应的类型可知，没有涉及的反应类型是分解反应；所以，应选B