第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列关于金属铝的叙述中,正确的是
A.常温下铝不与空气中的氧气发生化学反应 B.铝是地壳中含量最多的金属元素
C.铝的化学性质不活泼 D.工业冶炼铝时,通常用焦炭做还原剂
2.下列除杂质的操作中不正确的是
A.铝粉中混有铁粉:用磁铁吸引除去
B.FeCl2溶液中混有FeCl3加入过量铁粉充分反应后过滤
C.Fe2O3中混有Al2O3:加入足量NaOH溶液后过滤
D.NaHCO3固体中混有少量Na2CO3:加入适量稀盐酸
3.下图是物质间发生化学反应的颜色变化,下表选项中的物质对应正确的是
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 石蕊溶液
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 Fe KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe 石蕊溶液
A.A B.B C.C D.D
4.下列物质的俗名与其成分相匹配且有关叙述合理的是
A.铁红(Fe2O3),常用作油漆的红色颜料
B.纯碱(NaOH),工业用碱,可以制作肥皂、玻璃等
C.液氯(Cl2),具有漂白性
D.小苏打(Na2CO3),可用于治疗胃酸过多
5.工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生产金属钠。下列说法正确的是
A.用磁铁可以将Fe与Fe3O4分离 B.该反应条件下铁的氧化性比钠强
C.每生成1molH2,转移的电子为4mol D.将生成的气体在空气中冷却可获得钠
6.下列除杂质的操作中正确的是
A.铁粉中混有铝粉:加入过量氨水充分反应、过滤
B.中混有:将其通入溶液
C.溶液中混有少量:往该溶液中通入过量气体
D.中含有:滴加过量的溶液
7.下列反应方程式或离子方程式正确的是
A.铁和氯气反应的化学方程式:
B.钠和水反应的化学方程式:
C.用溶液腐蚀覆铜板:
D.碳酸氢钠溶液和稀硫酸反应的离子方程式:
8.向200mLFeBr2溶液中通入标况下氯气3.36L,氯气全部被还原,已知还原性:,测得溶液,原溶液中FeBr2溶液的物质的量浓度是( )mol/L
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
9.将11.5 g钠、28 g铁分别放入20 mL 1 mol·L-1的盐酸中,结果正确的是( )
A.钠与盐酸反应比铁剧烈,产生的气体多
B.铁与盐酸反应比钠剧烈
C.铁与盐酸反应产生的气体多
D.反应结束时产生的气体一样多
10.下列物质不能用单质化合而成的是
A.CuS B.FeS C.FeCl3 D.HgS
11.科学家最近研究发现,水蒸气冷凝成直径小于的水滴后会自发形步,揭示了世界上第一个分子可能来自的分解。下列有关说法不正确的是
A.太阳光直射过大小的水滴会产生丁达尔现象
B.“”中氧元素被氧化
C.每产生(标况下)需分解
D.水蒸气冷凝生成是一种简单经济的绿色杀菌工艺
12.下列古文描述中涉及到的化学反应方程式或离子反应方程式正确的是
A.《梦溪笔谈》熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”:2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu
B.《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”:Ca(HCO3)2CaCO3+CO2↑+H2O
C.《鹤林玉露》“绳锯木断,水滴石穿”:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
D.《本草纲目》“青矾强热,得赤色固体”:3FeSO4·7H2OFe3O4+SO2↑+2SO3↑+7H2O
二、非选择题(共10题)
13.现有①水龙头②机器上的齿轮③护栏④锯条⑤铁质洗脸盆⑥汽车等常见铁制品。为了防止它们生锈,通常适合采用下面哪一种方法。(要求一一对应,填序号)
(1)在表面喷漆_______;
(2)在表面涂油_______;
(3)在表面镀一层其他金属_______;
(4)在表面烧制搪瓷_______;
(5)使其表面形成致密的氧化物保护膜_______;
(6)制成不易生锈的合金不锈钢_______;
14.回答下列问题
(1)有以下六种物质:①乙醇;②0.1mol/LNa2CO3溶液;③NaOH固体;④液态氯化氢;⑤冰醋酸;⑥石墨。上述状态下的物质中,属于电解质的有_______ (填序号,下同)。
(2)请写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
①NaHCO3_______;
②Fe2(SO4)3_______;
③NaHSO4_______。
(3)氢氧化亚铁在空气中迅速转变为氢氧化铁的现象为_______,化学方程式为_______。
15.在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。 应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
写出该反应的反应方程式:_____________________;并指明该氧化还原反应的还原剂是_________,氧化剂是____________。
16.从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以FeC13溶液为实验对象,探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性。实验如图:
(1)①中逸出的无色气体是_______,Na2CO3溶液显碱性的原因(写离子方程式)_______。
(2)②中反应的离子方程式为_______。_
(3)对于③中的实验现象,同学们继续进行实验验证:
I.甲取③中的红棕色溶液少许,滴入少量盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀。甲得出结论:FeCl3与 Na2SO3发生了氧化还原反应。
II.乙取③中的红棕色溶液少许,滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。与甲得出相同结论。
甲、乙两种检验方案中,_______(填“甲”或“乙”)更有说服力,FeCl3与Na2SO3发生氧化还原反应的离子方程式为_______。
(4)根据以上实验可得:FeCl3溶液与碱性物质之间反应的多样性与碱性物质的哪些特点有关?_______(写出两点即可)。
17.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol/L的溶液.在FeCl2液中需加入少量铁屑,其目的是________。
(2)甲组同学取2mlFeCl2溶液.加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5ml煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是______。
(4)丙组同学取10 mL0.1mol/LKI溶液,加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3 支试管中进行如下实验:
① 第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层呈紫色;
② 第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液,生成蓝色沉淀:
③ 第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是_____(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有______(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为______。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液·变成棕黄色,发生反应的离子方程式为________;一段时间后.溶液中有气泡出现,并放热.随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______;生成沉淀的原因是______(用平衡移动原理解释)。
18.I.在碘化钾和硫酸的混合溶液中加入过氧化氢水溶液,迅速发生反应放出大量气体,反应过程可表示如下:
①H2O2+2KI+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O;
②H2O2+I2=2HIO;
③H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2O
(1)H2O2在反应③中的作用是______(填正确选项的标号)
A.氧化剂 B.还原剂 C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂也不是还原剂
(2)有人认为上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解的催化剂,你认为______(填“对”或“不对”),其理由是______。
(3)上述反应说明H2O2、I2、HIO氧化性从强到弱的顺序是______>______>______。
II.硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍;
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。请回答下列问题:
(1)Fe(OH)3在碱性介质中与NaClO反应生成Na2FeO4和NaCl,写出Fe(OH)3与NaClO在碱性介质中反应的离子方程式是______。
(2)硫酸亚铁制备中实验步骤①的目的是______。
(3)实验步骤②明显不合理,理由是______。
(4)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是______。
19.为确定Fe2O3和Cu混合物的组成,某兴趣小组称取五份不同质量的样品,分别投入20.0mL某浓度的稀硫酸中。充分反应后,每组样品剩余固体的质量与原样品质量的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)Fe2O3和Cu的物质的量之比为___________
(2)该稀硫酸的浓度为___________mol/L
20.将标准状况下的11.2L氨气溶于100mL水中,得到密度为0.868 g·cm-3的氨水。(不考虑氨气与水的反应)
(1)该气体的物质的量=________mol;溶液的体积=__________L;所得氨水的物质的量浓度=________mol·L-1。
(2)若取上述氨水30.0mL与70.0mL2.00mol·L-1的AlCl3溶液相混合,产生白色沉淀的质量是__________g。
(3)若取某浓度的NaOH溶液50.0mL与50.0mL2.00mol·L-1的AlCl3溶液相混合,有白色沉淀产生,测得溶液中铝元素与沉淀中铝元素质量相等,则NaOH溶液的物质的量浓度为__________________mol·L-1。
21.某合金X由常见的两种元素组成。为探究该合金X的元素组成和性质,设计并进行如下实验:
根据上述信息,回答下列问题:
(1)X的化学式为_______。
(2)实验过程中无色气体A的收集方法为_______。
(3)用离子方程式解释溶液中滴加H2O2后呈血红色的原因_______。
22.某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、、Cl-、、离子中的种若干种。取该溶液进行如下实验:
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B;
②取滤液B,先用硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
已知:①CuCl2·2H2O是绿色固体,溶于水浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色;
②Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸;
③Fe2+(aq)呈浅绿色;Fe(OH)2是白色沉淀,在空气中与氧气和水反应迅速变成灰绿色,最终变成红褐色的Fe(OH)3沉淀。
根据上述信息,回答下列问题:
(1)导致溶液A呈现绿色的原因是_______;
(2)通过实验①可以得出_______离子存在、_______离子不存在的结论;
(3)通过实验②可以得出的结论是_______;
(4)结合实验①和②和题干信息,仍不能判断A溶液中是否存在的离子是_______;
(5)在绿色滤液B中加入_______溶液,依据不同的现象,可以推断出导致溶液呈现绿色的离子的具体存在情况。写出Fe(OH)2在空气中与氧气和水反应生成红褐色的Fe(OH)3的化学方程式_______。
参考答案:
1.B
A.铝是亲氧元素,常温下,铝与氧气反应生成氧化铝,致密的氧化铝膜阻止继续反应,故A错误;
B.在地壳中最多的化学元素是氧,其次是硅,铝排在第三位,是地壳中含量最多的金属元素,故B正确;
C.铝原子最外层有3个电子,在反应中容易失去电子,是一种比较活泼的金属,故C错误;D.铝比较活泼,工业上通过电解熔融氧化铝的方法冶炼,故D正确;
故选B。
2.D
A.铁可以被磁铁吸引,铝不能被磁铁吸引,可以用磁铁除去铝粉中的铁粉,A正确;
B.氯化铁可以和铁粉反应生成氯化亚铁,故可以用铁粉除去FeCl2溶液中混有FeCl3,B正确;
C.氧化铝可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,氧化铁不能和氢氧化钠反应,C正确;
D.碳酸钠和碳酸氢钠都可以和盐酸反应,D错误;
故选D。
3.C
由转化关系可知,硫酸铁和M反应生成红褐色沉淀,可知红褐色沉淀为氢氧化铁,则M为碱(NaOH、氨水等)或Na、Na2O、Na2O2等均可,硫酸铁和P发生反应生成浅绿色溶液,则浅绿色溶液为硫酸亚铁,P应为还原剂,则P为Fe或Cu,硫酸铁和N反应生成白色沉淀,可知白色沉淀应为硫酸钡,则N为钡盐,不能是Ba(OH)2,硫酸铁溶液和Q反应生成红色溶液,Q为含SCN-离子的溶液,综上所述,A、B、C、D中的M均符合,P为Fe,则B不符合,N为硝酸钡符合白色沉淀生成,而硫酸铁与氯化镁不反应,Q为KSCN溶液,则C符合,D不符合。
故选C。
4.A
A.氧化铁为红棕色固体,常用作油漆的红色颜料,故A正确;
B.纯碱为碳酸钠,工业用碱,可以制作肥皂、玻璃等,故B错误;
C.液氯不具有漂白性,具有漂白性的是次氯酸,故C错误;
D.小苏打为碳酸氢钠,化学式为NaHCO3,可用于治疗胃酸过多,故D错误;
故选A。
5.C
A.Fe与Fe3O4都能被磁铁吸引,不能用磁铁分离Fe与Fe3O4,故A错误;
B.该反应条件下生成钠气体,从反应体系中挥发出来,与还原性强弱无关,故B错误;
C.根据反应的方程式可知,每生成1molH2,同时生成2molNa,转移的电子为4mol,故C正确;
D.钠在空气中易被氧化为氧化钠,因此将生成的气体在空气中冷却不能获得钠,故D错误;
故答案选C。
6.C
A.铁、铝与氨水均不反应,不能除去铁粉中混有的铝粉,可以用氢氧化钠溶液,A错误;
B.HCl与CO2均与NaOH溶液反应,应该选用饱和NaHCO3溶液,B错误;
C.碳酸钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸氢钠:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,可以除去碳酸氢钠溶液中含有的碳酸钠,C正确;
D.和都能和反应生成和,不能除杂,可用过量铁粉除杂,D错误;
故选C。
7.C
A.铁与氯气反应生成氯化铁,A错误;
B.钠和水反应的化学方程式:,B错误;
C.用溶液腐蚀覆铜板实质是铜被氧化为铜离子:,C正确;
D.碳酸氢钠溶液和稀硫酸反应的离子方程式:,D错误;
故选C。
8.A
还原性Fe2+>Br-,所以通入氯气先发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,剩余的氯气再反应反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl- ,溶液中含有Br-,说明氯气完全反应,Cl2的物质的量为n===0.15mol ,由于溶液中,即n(Br-)= n(Cl-)=2n(Cl2)=0.3mol,若Br-没有反应,则n(FeBr2)=0.5n(Br-)=0.15mol,根据反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,0.15molFe2+只能消耗0.075mol的Cl2,故有部分Br-参加反应,设FeBr2的物质的量为x,则n(Fe2+)=xmol,n(Br-)=2xmol,未反应的n(Br-)= n(Cl-)0.3mol,参加反应的n(Br-)=(2x-0.3)mol ,根据电子转移守恒有x×1+2x-0.3×1=0.15mol×2 ,解得x=0.2mol,所以原FeBr2溶液的物质的量浓度为c==1mol/L,故答案选A。
9.A
金属活泼性越强,与酸反应越剧烈,依据2Na+2HCl=2NaCl+H2↑,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,计算产生氢气的物质的量。
反应的剧烈程度由金属活泼性决定,由于金属活动性Na>Fe,则钠与盐酸反应比铁剧烈;11.5 g钠、28 g铁物质的量都是0.5 mol,盐酸中HCl物质的量n(HCl)=1 mol/L×0.02 L=0.02 mol,依据方程式:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑及2Na+2H2O=2NaOH+H2↑可知:0.5 mol Na参加反应生成0.25 mol H2;依据方程式:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知:0.02 mol HCl完全反应消耗0.0 1 mol Fe,HCl完全反应,生成H2为0.01 mol,综上所述可知,说法正确的是钠与盐酸反应比铁剧烈,产生的气体多,故合理选项是A。
10.A
A.S元素氧化性较弱,与Cu反应时只能将铜氧化成较低价态,生成Cu2S,故A符合题意;
B.S元素氧化性较弱,与Fe反应时只能将铁氧化成较低价态,生成FeS,故B不符合题意;
C.氯气氧化性强,可以将金属氧化成较高价态,与Fe反应生成FeCl3,故C不符合题意;
D.Hg单质和S单质反应生成HgS,故D不符合题意;
故答案为A。
11.A
A.分散系中的胶体能产生丁达尔效应,水蒸气冷凝成直径小于的水滴由水分子组成,是纯净物,不属于分散系,也不属于胶体,则太阳光直射过大小的水滴不会产生丁达尔现象,故A错误;
B.“”中氧元素的化合价由-2价变为-1价,化合价升高,失电子,被氧化,故B正确;
C.标况下的物质的量为=0.1mol,根据反应2H2O2=2H2O+O2↑,需分解的质量为0.2mol×34g/mol=6.8g,故C正确;
D.双氧水具有氧化性,能使蛋白质变性,可以杀死细菌,则水蒸气冷凝生成是一种简单经济的绿色杀菌工艺,故D正确;
答案选A。
12.C
A.熬胆矾铁釜,久之亦化为铜,说的是铁将铜置换出来,Fe+Cu2+=Fe2++Cu,A错误;
B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲说的是碳酸钙受热分解:CaCO3CaO+CO2↑,B错误;
C.水滴石穿是碳酸钙与水和二氧化碳反应:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,C正确;
D.青矾强热,得赤色固体说的是FeSO4·7H2O受热分解为氧化铁、二氧化硫、三氧化硫、水,2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,D错误;
答案选C。
13.(1)⑥
(2)②
(3)①
(4)⑤
(5)④
(6)③
根据生活常识解答。
(1)在汽车车身表面喷漆,使汽车美观,车漆又能够隔绝氧气和水,防止生锈,填⑥。
(2)在机器上的齿轮表面涂油,既能够起到润滑作用,又能够隔绝氧气和水,防止生锈,填②。
(3)在水龙头表面镀一层其他金属,不容易脱落并且美观,还能够隔绝氧气和水,防止生锈,填①。
(4)在铁盆表面覆盖搪瓷,既美观又能够隔绝氧气和水,防止生锈,填⑤。
(5)在锯条表面形成致密的氧化物保护膜,可以隔绝空气,防止生锈,填④。
(6)改变金属的组成和结构制成不锈钢,从而增强耐腐蚀性,防止生锈,填③。
14.(1)③④⑤
(2) NaHCO3=Na++ Fe2(SO4)3=2Fe3++3 NaHSO4=Na++H++
(3) 白色沉淀迅速转变为灰绿色,最终生成红褐色沉淀 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(1)①乙醇是由分子构成的共价化合物,在水溶液中和熔融状态下都不能导电,属于非电解质;
②0.1 mol/LNa2CO3溶液能够导电,但该物质是混合物,不是化合物,因此不属于电解质;
③NaOH固体是由离子构成的离子化合物,属于盐,在水溶液中和熔融状态下能够发生电离而导电,属于电解质;
④液态氯化氢是由分子构成的共价化合物,在水中能够发生电离而导电,属于电解质;
⑤冰醋酸是由分子构成的共价化合物,在水中能够发生电离而导电,属于电解质;
⑥石墨是非金属单质,其中含有自由移动的电子而能够导电,但是单质既不属于电解质,也不属于非电解质;
综上所述可知:属于电解质的物质序号为③④⑤;
(2)①NaHCO3在水中会发生电离作用产生Na+、,故其电离方程式为:NaHCO3=Na++;
②Fe2(SO4)3在水中会发生电离作用产生Fe3+、,电离方程式为:Fe2(SO4)3=2Fe3++3;
③NaHSO4在水中会发生电离作用产生Na+、H+、,电离方程式为:NaHSO4=Na++H++;
(3)Fe(OH)2具有强的还原性,在空气中很容易被空气中的氧气氧化产生红褐色氢氧化铁,反应过程中会看到白色固体迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,则氢氧化亚铁在空气中迅速转变为氢氧化铁的现象为:白色沉淀迅速转变为灰绿色,最终生成红褐色沉淀,该反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。
15. 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+H2 Fe H2O
铁与水蒸气发生氧化还原反应,生成Fe3O4和H2,3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;根据化合价升降来判断氧化剂和还原剂,还原剂失电子化合价升高,氧化剂得电子化合价降低,Fe的化合价升高,所以Fe作还原剂,H2O中H的化合价降低,H2O作氧化剂;
16.(1) CO2
(2)
(3) 乙
(4)水解性、还原性
2mL0.2mol/L FeCl3溶液,①与2 mL0.2mol/L Na2CO3溶液反应,H+与产生无色气体CO2,Fe3+与水解产物生成红褐色沉淀Fe(OH)3;②与Mg(OH)2浊液反应难溶物转化产生红褐色Fe(OH)3胶体;③与2 mL0.2mol/L Na2SO3溶液反应,H+与产生无色气体SO2,同时发生氧化还原反应。
(1)
据分析,①中逸出的无色气体是CO2;Na2CO3溶液显碱性的原因是碳酸根水解:。
(2)
②中Mg(OH)2浊液转化为Fe(OH)3胶体,反应的离子方程式为。
(3)
由于Na2SO3已被空气所氧化,甲同学的实验要验证被铁离子氧化得到的,故甲同学的实验方案比较没有说服力;FeCl3与Na2SO3发生氧化还原反应的离子方程式为。
(4)
从三组实验看,Na2CO3的水解性、Mg(OH)2难溶性、Na2SO3的还原性对FeCl3溶液与其反应的多样性相关。
17. 防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 隔绝空气(排除氧气对实验的影响) Fe2+ Fe3+ 可逆反应 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O Fe3+催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动。
亚铁离子具有强的还原性,铁离子具有强的氧化性,易发生水解,根据两种离子的性质进行分析。
(1)亚铁离子具有还原性,能被空气中的氧气氧化,所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁粉的目的是防止Fe2+被氧化;
(2)Cl2可将Fe2+氧化成铁离子,自身得电子生成氯离子,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)防止空气中的氧气将Fe2+氧化,产生干扰,所以煤油的作用是隔绝空气;
(4)根据Fe2+的检验方法,向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液,生成蓝色沉淀,一定含有亚铁离子;则实验②检验的离子是Fe2+;碘易溶于CCl4,在CCl4中呈紫色,Fe3+遇KSCN溶液显血红色,实验①和③说明,在I-过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应;
(5)H2O2溶液中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++ 2H2O,铁离子的溶液呈棕黄色;一段时间后.溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成,产生气泡的原因是反应产生的铁离子做了H2O2分解反应的催化剂,双氧水分解产生氧气;双氧水分解过程放出热量,促进Fe3+的水解平衡正向移动,产生了氢氧化铁红褐色沉淀。
18. B 对 从反应②③可看出碘在反应中没有消耗,在碘的存在下过氧化氢分解放出氧气的速率加快 H2O2 HIO I2 3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2+5H2O 除油污 应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余),否则溶液中可能有Fe3+存在 洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗
I.(1)在反应③中H2O2中氧元素化合价变化为-1→0,化合价升高,H2O2作还原剂,故答案为:B;
(2)从反应②、③可看出碘在反应中没有消耗(反应前后双氧水的质量和化学性质均不变),在碘的存在下过氧化氢分解放出氧气的速率加快,所以碘是过氧化氢分解的催化剂,故答案为:对;从反应②③可看出碘在反应中没有消耗,在碘的存在下过氧化氢分解放出氧气的速率加快;
(3)由判断氧化性强弱的规律:氧化剂的氧化性>氧化产物,根据反应H2O2+2KI+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O得出:氧化性是H2O2>I2;根据反应H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2O得出氧化性是HIO>H2O2,上述反应说明H2O2、I2、HIO氧化性从强到弱的顺序是H2O2>HIO>I2。故答案为:H2O2;HIO;I2;
II.(1)Fe(OH)3在碱性介质中与NaClO反应生成Na2FeO4和NaCl,Fe(OH)3与NaClO在碱性介质中反应的离子方程式是3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2+5H2O。故答案为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2+5H2O;
(2)Na2CO3溶液显碱性,铁屑表面含有油脂,油脂在碱性条件下,水解成可溶水的物质,硫酸亚铁制备中实验步骤①的目的是除油污。故答案为:除油污;
(3)实验步骤②明显不合理,理由是应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余),否则溶液中可能有Fe3+存在。故答案为:应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余),否则溶液中可能有Fe3+存在;
(4)一般温度低,晶体的溶解度低,实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗。故答案为:洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗。
19. 1:3 2.25
有固体剩余,一定不存在Fe3+,发生反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,根据反应离子方程式中各物质的量进行求算。
有固体剩余,一定不存在Fe3+,发生反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
(1)用b点数据计算:设Fe2O3为xmol,Cu为ymol
则有160x+64y=3.52;(y x)×64=1.28;解得x=0.01,y=0.03,n(Fe2O3)∶n(Cu)=1∶3;
(2)从c点曲线有一个拐点,说明硫酸全部消耗,所以可以用d数值计算。d点固体质量是b点的2倍,所以n(Fe2O3)=0.02 mol,则m(Fe2O3)=0.02 mol×160 g/mol=3.20 g,n(Cu)=0.06 mol,则m(Cu)=0.06 mol×64 g/mol=3.84 g,反应后剩余3.68 g,说明有部分Fe2O3和Cu参加了反应,则根据Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O和2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,设参加反应的Fe2O3的物质的量为a,则参加反应的铜的物质的量也为a,消耗的H+的物质的量为6a,则160a+64a=7.04-3.68,得a=0.015 mol,所以c(H2SO4)=。
20. 0.5mol 0.125L 4mol·L-1 3.12g 3mol·L-1或7mol·L-1
(1)气体的物质的量为:n(NH3)==0.500mol;溶液的体积为: =125mL=0.125L;氨水的物质的量浓度:c(NH3)= =4.00mol/L;
(2)氨水与的AlCl3 溶液相混合,发生反应为:3NH3·H2O+AlCl3=Al(OH)3↓+3NH4Cl,经过量计算,AlCl3过量,根据NH3计算沉淀的质量,m[Al(OH)3 ]= ×0.03L×4.00mol/L×78g/mol=3.12g;
(3)当溶液中铝元素以Al3+形式存在时,溶液中铝元素与沉淀中铝元素质量相等,所以,n(Al3+)=n[Al(OH)3]=n(AlCl3)=×0.05L×2.00mol/L=0.05mol,根据离子守恒,n(NaOH)=3n[Al(OH)3]=3×0.05mol,c(NaOH)==3mol/L;当溶液中铝元素以AlO2-形式存在时,溶液中铝元素与沉淀中铝元素质量相等,所以,n(AlO2-)=n[Al(OH)3]=n(AlCl3)=×0.05L×2.00mol/L=0.05mol,根据离子守恒,n(NaOH)=n(AlO2-)+3n(Cl-)=0.05mol+3×0.05L×2.00mol/L=0.35mol,c(NaOH)==7mol/L。故答案为3.00 mol/L或7.00mol/L。
21.(1)Fe5C
(2)排水法或向下排空气法
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN- -=Fe(SCN)3
无色无味气体B通入澄清石灰水中产生白色沉淀5.0g,故B为CO2,沉淀为碳酸钙,物质的量为,黑色固体为C,根据C元素守恒,C的质量为;合金与稀硫酸反应得到无色气体A,A为氢气,溶液加NH4SCN溶液无现象,再加H2O2溶液后变红,说明含亚铁离子,故合金中含Fe,铁的质量为:14.6g-0.6g=14.0g,Fe的物质的量为0.25mol,故合金X的化学式为:Fe5C。
(1)根据分析,合金X的化学式为:Fe5C;
(2)无色气体A为氢气,氢气难溶于水且密度比空气小,可用排水法或向下排空气法收集;
(3)亚铁离子被H2O2氧化为铁离子,铁离子与硫氰根反应得到血红色物质,涉及到的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN--=Fe(SCN)3。
22.(1)Fe2+或Cu2+至少有一种
(2) 和H+ 、
(3)A溶液中肯定存在Cl-
(4)Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+
(5) NaOH 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
该溶液进行如下实验:
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀应为BaSO4,绿色滤液B为Fe2+或Cu2+,从而得出溶液中一定含有和H+,一定不含有、;
②取滤液B,先用硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定含有Cl-。
(1)由题给信息可知,①CuCl2·2H2O是绿色固体,溶于水所得浓溶液呈绿色;③Fe2+(aq)呈浅绿色。所以导致溶液A呈现绿色的原因是:Fe2+或Cu2+至少有一种;答案为:Fe2+或Cu2+至少有一种;
(2)由分析可知,通过实验①可以得出和H+离子存在、、离子不存在的结论;答案为:和H+;、;
(3)已知:Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸,则通过实验②可以得出的结论是:A溶液中肯定存在Cl-;答案为:A溶液中肯定存在Cl-;
(4)因为溶液中含有H+,溶液中即便含有Mg2+也不会生成沉淀,所以结合实验①和②及题干信息,仍不能判断A溶液中是否存在的离子是:Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+;答案为:Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+;
(5)Cu(OH)2为蓝色沉淀,Fe(OH)2为白色沉淀,所以在绿色滤液B中加入NaOH溶液,依据不同的现象,可以推断出导致溶液呈现绿色的离子的具体存在情况。Fe(OH)2在空气中与氧气和水反应生成红褐色的Fe(OH)3,化学方程式:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。答案为:NaOH;4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。
【点睛】在离子推断时,注意遵循离子共存原则。