3.1 铁的多样性 (含解析)同步测试 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

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名称 3.1 铁的多样性 (含解析)同步测试 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-17 14:58:32

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文档简介

3.1 铁的多样性 同步测试
一、单选题
1.下列说法中,错误的是(  )
A.利用Cu与FeCl3溶液的反应制作印刷电路板
B.燃着的镁条可以在二氧化碳气体中继续燃烧
C.灼热的铜丝放入盛有干燥氯气的集气瓶中燃烧生成蓝色的烟雾
D.钠能从钛、锆等金属的氯化物中置换出金属单质
2.要除去FeCl2溶液中的少量氯化铁,可行的办法是(  )
A.滴入KSCN溶液 B.通入氯气
C.加入铜粉 D.加入铁粉
3.下列有关钠的叙述中, 错误的是(  )
A.金属钠是银白色金属,硬度小,钠切开的断面露置在空气中变暗,是因为生成了Na2O
B.钠元素在自然界中主要以化合物形式存在
C.将一小块钠投入到CuSO4溶液中,有红色固体Cu析出
D.少量金属钠可保存在煤油中,使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中
4.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是(  )
A.Fe2+的水溶液为浅绿色
B.Fe3+的水溶液为黄色
C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有还原性
D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀
5.图为某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此,下列说法正确的是 (  )
A.常温下该硫酸能使铁“钝化”
B.1molZn与足量的该硫酸反应可产生22.4L的H2
C.500mL该硫酸含有920g溶质
D.该硫酸的物质的量浓度为9.2mol/L
6.将20g两种金属的混合物投入足量的稀硫酸中,反应完全后得到标准状况下H2 11.2L,则该混合物的组成可能是(  )
A.Na和Fe B.Mg和Cu C.Al和Mg D.Zn和Fe
7.为验证Fe3+与Fe2+能够相互转化做如下实验,下列分析不合理的是(  )
按下列顺序实验 对应现象
①向FeCl3溶液加入铁粉 ②滴加KSCN溶液 ③再滴加几滴氯水 ⅰ.溶液由黄色变成浅绿色 ⅱ.溶液无明显变化 ⅲ.溶液变红
A.现象ⅰ说明Fe3+可以转化为Fe2+
B.实验②与③可以调换顺序
C.现象ⅲ涉及的氧化还原反应:
D.根据上述实验可以比较粒子的氧化性:
8.下列各组物质给定条件下不能由一步反应实现的是(  )
A.CaCl2(溶液) CaCO3CaO
B.Al2O3AlCl3Al(OH)3
C.NaHCO3( 固体) Na2CO3 NaOH
D.Fe FeCl3 Fe(OH)3
9.某工厂的废渣中混有少量的锌粉和氧化铜(其他成分不跟酸反应),跟大量废盐酸接触形成污水,产生公害.若向污水中撒入铁粉且反应后铁粉有剩余,此时污水中一定含有的金属离子是(  )
A.Fe2+、Cu2+ B.Cu2+、H+ C.Zn2+、Fe2+ D.Zn2+、H+
10.利用铁元素价类二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。下列说法错误的是
A.铁与氧气反应可以实现上述转化①
B.无法一步转化为
C.预测高铁酸盐()具有强氧化性
D.推测Fe和可以生成
11.下列变化,只有加入酸才能一步实现的是(  )
A.Zn→ZnSO4 B.CaCO3→CO2
C.MgO→MgCl2 D.BaCl2→BaSO4
12.下列关于金属的说法正确的是(  )
A.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
B.镁常用于制造照明弹
C.铝箔在空气中燃烧会发生耀眼的白光
D.铁与水蒸气反应的产物是黑色的
13.已知A是一种金属单质,B显淡黄色,其转化关系如图所示,则C物质的以下性质错误的是(  )
A.溶液呈碱性
B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀
C.受热易分解
D.与足量盐酸反应放出气体
14.下列有关金属的说法中,正确的是(  )
①纯铁不容易生锈
②钠着火用水扑灭
③KSCN溶液可以检验Fe3+
④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血
⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金.
A.①③④ B.②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②⑤
15.将KSCN溶液加入到下列所指定的各溶液中,溶液不会显红色的是(  )
A.加入足量的铁粉后的FeCl3溶液
B.铁丝在足量氯气中燃烧后,所得产物的水溶液
C.长期暴露在空气中的绿矾溶液
D.加入氯水后的FeCl2溶液
16.金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系,不能均由一步反应实现的是(  )
A. B.
C. D.
二、综合题
17.锰及其化合物有广泛应用.
(1)在稀硫酸酸化的双氧水中加入二氧化锰粉末,产生大量气泡,且黑色固体消失;向反应完全后的溶液中加入高锰酸钾溶液生成黑色沉淀.经检测:1mol KMnO4完全反应转移3mol电子.在双氧水参与的反应中,二氧化锰除了作催化剂还作   ;写出加入高锰酸钾后产生黑色沉淀的离子方程式   .
(2)菱锰矿是生产铁锰合金中锰的来源,其主要成分是碳酸锰.已知锰常见的化合价有+2、+4、+6、+7.在空气中灼烧菱锰矿生产四氧化三锰,然后用铝热反应制备锰.写出菱锰矿粉末在空气中高温灼烧生成四氧化三锰的化学方程式   .如果冶炼1100kg锰,理论上消耗铝的质量为    kg.
(3)工业生产中为了制备硫酸锰,往往将硫酸锰溶液中亚铁离子氧化成铁离子,调节pH除去铁离子.向混合溶液中滴加稀硫酸酸化,加入软锰矿(主要成分是二氧化锰)氧化亚铁离子,写出该过程的离子方程式   .
(4)酸性高锰酸钾可氧化乙醇,配平下列反应方程式:
    KMnO4+   H2SO4+   CH3CH2OH=   K2SO4+   MnSO4+   CH3COOH+   .
18.铁、铝、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途,试回答下列问题:
(1)制造电路板的工艺中,FeCl3溶液可以蚀刻铜箔,请写出该反应的离子方程式   ;
(2)已知铜与稀硫酸不反应,但将铜片在稀硫酸中长时间加热时溶液会呈蓝色,请用化学方程式表示原
因   .
(3)氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂.将铝土矿粉(主要成分为Al2O3)与焦炭混合后加热并
通入氯气,可得到氯化铝,同时生成CO,写出该反应的化学方程式   
(4)已知Cu2S可以和硝酸反应,请配平下列化学反应方程式:
    Cu2S+   HNO3   CuSO4+   Cu(NO3)2+   NO↑+   
(5)某校兴趣小组欲测定一种铁铝硅合金(FexAlySiz)粉末的组成,提出如下方案:准确称取1.46g该合金粉末,加入过量盐酸溶液充分反应后过滤,测定剩余固体质量0.07g.向滤液中滴加足量浓NaOH溶液,充分搅拌、过滤、洗涤得固体.再将所得固体充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60g,通过计算确定此合金的组成为   (填化学式).
19.铁和铜是生活中两种常见的金属材料,某同学查阅资料得知铁主要是由铁矿石经热还原的方法冶炼的,常见的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿(主要成分为FeS2)等.
(1)赤铁矿的主要成分为   (填化学式),工业上用赤铁矿冶炼铁的化学反应方程式为   ;
(2)从矿物资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:
14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4;
该反应中氧化剂是   (填化学式),当有5molFeS2发生反应时,电子转移数为   ;
(3)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,用FeCl3溶液作“腐蚀液”,请写出刻制过程的离子方程式   .
20.铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请回答下列问题:
(1)单质铁属于   晶体.黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,其中一个反应为3FeS2+8O2 6SO2+Fe3O4,氧化产物为   ,若有3molFeS2参加反应,转移    mol电子.
(2)铝的价电子排布式为   ,明矾用作净水剂,其原理为   (用离子方程式表示).
(3)金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应,但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液,Cu与氨水、双氧水反应的离子方程式   ;
(4)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O3,将一定量的铁红溶于160mL5mol L﹣1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L氢气(标准状况),经检测溶液中无Fe3+,参加反应的铁粉的质量为   .
21.铁是人类较早使用的金属之一.运用铁及其化合物的有关知识,同答下列问题:
(1)铁和铁合金是生活中的常用材料,下列叙述中,正确的是   .(填序号)
a.纯铁硬度比生铁高 b.纯铁耐腐蚀性强,不易生锈
c.不锈钢是铁合金,只含金属元素 d.铁在一定条件下,可与水蒸气反应
e.铁在冷的浓硫酸中钝化
(2)向沸水中逐滴滴加1mol L﹣1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该反应的离子方程式为   ,所形成该分散系的微粒粒度范围是   .
(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路极.请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式   
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂.高铁酸钠在水中可以发生如下反应:4FeO42﹣+10H2O=4Fe(OH)3+8OH﹣+3O2.由此看来,高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有   性,而能够除去水中悬浮物是因为   
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A、Cu和氯化铁发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜,应用其原理来制作印刷电路板,故A不符合题意;
B、燃着的镁条可以在二氧化碳气体中继续燃烧,生成碳单质和氧化镁,故B不符合题意;
C、因红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧生成固体氯化铜,则会观察到棕黄色的烟而不是雾,故C符合题意;
D、金属钠的活泼性较强,和熔融盐反应时,可以置换出金属单质,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、为铜单质和铁离子的反应;
B、注意镁可以和二氧化碳反应;
C、注意烟的颜色;
D、活泼金属置换不活泼金属。
2.【答案】D
【解析】【解答】A. 滴入KSCN溶液可以检验铁离子,不能除去氯化铁,A不符合题意;
B. 通入氯气把氯化亚铁氧化为氯化铁,B不符合题意;
C. 加入铜粉与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,引入新杂质,C不符合题意;
D. 加入铁粉与氯化铁反应生成氯化亚铁,可以除去氯化铁杂质,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】铁离子具有氧化性,能与铁发生反应生成亚铁离子,除去铁离子时不能带入新的杂质,据此解答即可。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.金属钠是银白色金属,硬度小,钠切开的断面露置在空气中变暗,是因为与空气中的氧气在常温下发生非反应生成了Na2O,故A不符合题意;
B.钠元素在自然界中主要以化合物形式存在,故B不符合题意;
C.钠和水会剧烈反应,故将一小块钠投入到CuSO4溶液中,首先发生的是金属钠与水的反应,再与硫酸铜发生反应,所以生成的物质为氢氧化铜和氢气,故C符合题意;
D.因为金属钠易于空气和水发生反应,故少量金属钠可保存在煤油中,使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.钠与氧气在常温下反应生成氧化钠;
B.自然界中不存在游离态的钠;
D.钠易于空气和水发生反应,保存在煤油中,剩余的钠必须放回原试剂瓶中。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.Fe2+的水溶液为浅绿色,A不符合题意;
B.Fe3+的水溶液为黄色,B不符合题意;
C.Fe2+处于中间价态,既能得电子,又能失电子,所以既有氧化性,又有还原性; Fe3+处于最高价,只具有氧化性, C不符合题意;
D.涉及反应是Fe+3SCN-=Fe(SCN)3,生成血红色的Fe(SCN)3为络合物,不是沉淀,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】中学常见水溶液中有色离子有:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)。判断物质(或离子)的氧化性和还原性时,可从所含元素的价态入手:元素处于最高价态时,只表现为氧化性;元素处于最低价态时,只表现为还原性;处于中间价态,既表现氧化性,又表现还原性。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.由题干可知该硫酸为98%的浓硫酸,常温下,该硫酸能使铁“钝化”,A符合题意;
B.Zn与浓硫酸反应生成SO2,得不到H2,且未告知标准状况也无法计算气体的体积,B不符合题意;
C.500mL该硫酸含有溶质的质量为:1.84g/cm3×500cm3×98%=901.6g,C不符合题意;
D.该硫酸的物质的量浓度为: =18.4mol/L,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据题意知道是浓硫酸,浓硫酸具有腐蚀性和吸水性,可使铁钝化,故可用铁器来运输浓硫酸。根据图片可以计算出溶质的质量和物质的量浓度
6.【答案】B
【解析】【解答】如果金属全部是Na,反应生成H2: ;如果金属全部是Mg,反应生成H2: ;如果金属全部是Al,反应生成H2: ;如果金属全部是Zn,反应生成H2: ;如果金属全部是Fe,反应生成H2: ;如果金属全部是Cu,反应生成H2体积0 L,所以A为Na和Fe的混合物时,生成H2介于9.74L到8.00L之间,不可能为11.2L,A不符合题意。B为Mg和Cu的混合物时,生成H2介于18.67L到0 L之间,可能为11.2L,B符合题意。C为Mg和Al的混合物时,生成H2介于18.67L到24.89L之间,不可能为11.2L,C不符合题意。D为Zn和Fe的混合物时,生成H2介于6.89L到8.00L之间,不可能为11.2L,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】标况下11.2L氢气物质的量为0.5mol。假设金属均为+2价,金属总物质的量等于氢气物质的量,故混合金属平均摩尔质量为:20g/0.5mol=40g/mol,因为为两种金属的混合物,故该平均摩尔质量应介于各组分之间,
A.Na为+1价金属,转化为+2价金属的摩尔质量为46g/mol,铁的摩尔质量为56g/mol,二者的平均摩尔质量一定大于40g/mol;
B.Cu不与盐酸反应,其摩尔质量可以视作无穷大;镁的摩尔质量为24g/mol,二者的平均摩尔质量可以为40g/mol;
C.Mg的摩尔质量为24g/mol,Al为+2价时的摩尔质量为:9g/mol×2=18g/mol,二者的摩尔质量都小于40g/mol;
D.锌的摩尔质量为65g/mol,Fe的摩尔质量为56g/mol,二者摩尔质量都大于40g/mol;
7.【答案】B
【解析】【解答】A.Fe3+水溶液显黄色,Fe2+显浅绿色。①向FeCl3溶液加入铁粉,发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,证明Fe3+可以与Fe反应转化为Fe2+,溶液由黄色变成浅绿色,A不符合题意;
B.实验②证明溶液中不存在铁离子;实验③证明Fe2+被氧化成Fe3+,若二者调换,无法证明该转化关系,所以实验②与③不能调换顺序,B符合题意;
C.溶液变红,说明Fe2+被氧化成Fe3+,发生反应为:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,C不符合题意;
D.根据2Fe3++Fe=3Fe2+反应可知:氧化性:Fe3+>Fe2+;根据Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+可知:氧化性:Cl2>Fe3+,所以三种微粒的氧化性强弱顺序为:Cl2>Fe3+>Fe2+,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.还原铁离子的溶液呈黄色,亚铁离子呈浅绿色;
B.应该先排除铁离子干扰,二者不能调换;
C.溶液变红,说明亚铁离子被氯气氧化成铁离子;
D.氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.CaCl2溶液和二氧化碳不能反应,故选A;
B.Al2O3和盐酸反应生成AlCl3和水,AlCl3和氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,故不选B;
C.NaHCO3固体加热分解为Na2CO3、二氧化碳、水,Na2CO3和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和 NaOH,故不选C;
D.Fe 和氯气点燃生成FeCl3,FeCl3和氢氧化钠反应生成Fe(OH)3沉淀和氯化钠,故不选D;
故答案为:A。
【分析】强酸可以制备弱酸,但是弱酸不能制备强酸。
9.【答案】C
【解析】【解答】解:当少量的氧化铜和锌粉混合后氧化铜与锌都可以与盐酸反应生成氯化锌和氯化铜,且因为铁的活动性比铜强所以可以置换出氯化铜溶液中的铜而生成氯化亚铁,且由于铁粉过量,所以溶液中一定不会存在氯化铜,由于铁的活动性比锌弱所以不会置换出氯化锌溶液中的锌,所以溶液中一定含有的溶质是ZnCl2、FeCl2,
因此溶液中含有的金属离子是Zn2+、Fe2+;
故选C.
【分析】根据氧化铜和锌粉的废渣与废盐酸混合后会生成氯化铜与氯化锌,加入铁粉由于铁的活动性比铜强所以可以置换出溶液中的铜,据此分析解答即可.
10.【答案】B
【解析】【解答】A.在常温条件下铁与氧气反应会生成氧化铁,即4Fe+3O2=2Fe2O3,可以实现上述转化①,故A不符合题意;
B.可与氧气和水发生反应生成,反应方程式为4+O2+2H2O=4,可以一步转化为,故B符合题意;
C.高铁酸盐()中Fe为+6价,很易得电子变成Fe3+,具有强氧化性,可用于杀菌消毒,故C不符合题意;
D.由氧化还原反应的价态规律,Fe为0价,和+3价的发生归中反应生成+2价的,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.铁与氧气反应生成氧化铁;
B.发生反应4+O2+2H2O=4生成;
C.中Fe为+6价,具有强氧化性;
D.Fe和可能发生归中反应生成。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.锌和硫酸反应的方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,锌和硫酸铜反应的方程式为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,选项A不符合题意;
B.根据复分解反应的规律:盐和酸反应生成新盐和新酸。需比碳酸强的酸,加酸,能制取二氧化碳,如加盐酸可一步制得二氧化碳,反应为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,但碳酸钙能在高温条件下自身分解,反应为:CaCO3 CaO+CO2↑,选项B不符合题意;
C.根据复分解反应的规律,金属氧化物和酸反应生成盐和水,从氧化镁制取盐类物质氯化镁,只有与酸反应,如MgO+2HCl=MgCl2+H2O,选项C符合题意;
D.根据复分解反应的规律,盐和酸生成新盐和新酸如BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl,两种盐反应生成两种新盐:BaCl2 +CuSO4=BaSO4↓+CuCl2,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.锌是比较活泼的金属,在金属活动顺序表中,锌排在氢的前面。锌和硫酸反应可实现一步制得硫酸锌,但在金属活动顺序表中,锌排在铜的前面,锌和硫酸铜反应,也可一部制得硫酸锌;
B.通过碳酸钙和其他物质制取二氧化碳,碳酸钙属于盐,根据复分解反应的规律可制取二氧化碳,但碳酸钙能在高温条件下自身分解;
C.氧化镁属于金属氧化物,从氧化镁制取盐类物质氯化镁,根据复分解反应的规律,只有与酸反应;
D.氯化钡与硫酸反应可制取硫酸钡,氯化钡与可溶性的硫酸盐反应,也可制得硫酸钡。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.Na在空气中燃烧,生成淡黄色的,A不符合题意;
B.镁可以在空气中能剧烈燃烧,发出耀眼的白光,可以制造照明弹,B符合题意;
C.铝箔表面有Al2O3薄膜,在空气中不燃烧,C不符合题意;
D.铁与水蒸气的反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠为淡黄色固体;
C.铝与氧气反应生成氧化铝为致密的氧化物,氧化铝熔点高,在空气中不能剧烈燃烧;
D.铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.碳酸钠水解,溶液呈碱性,故A不符合题意;
B.碳酸钠与澄清石灰水反应产生碳酸钙沉淀,故B不符合题意;
C.碳酸钠性质稳定,受热不分解,故C符合题意;
D.碳酸钠与足量盐酸反应放出二氧化碳气体,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 B为A与氧气反应的产物,颜色为淡黄色,则B应为Na2O2,则A为Na,C为Na2CO3,D为NaOH。
14.【答案】C
【解析】【解答】解:①纯铁难发生电化学腐蚀,不容易生锈,而生铁易发生电化学腐蚀,故正确;②钠和水反应,应保存在煤油中,故错误;③Fe3+与KSCN反应生成血红色Fe(SCN)3,故正确;④钙是组成骨骼的重要元素,缺钙会引起骨质疏松,血红蛋白中含有铁元素,缺铁会引起贫血,故正确;⑤青铜为铜锡铅的合金、不锈钢为铁镍合金、硬铝为镁铝合金,都是合金,故正确.
故选C.
【分析】①纯铁难发生电化学腐蚀;②钠和水反应;③Fe3+与KSCN反应生成血红色物质;④根据钙、铁与人体健康分析;⑤根据合金的定义分析.
15.【答案】A
【解析】【解答】解:A、FeCl3溶液中加入足量铁粉,FeCl3被还原为FeCl2,溶液中没有Fe3+,所以加KSCN溶液后不显红色,故A符合;
B、铁丝在足量氯气中燃烧生成FeCl3,FeCl3溶液中存在 Fe3+,所以加KSCN溶液后显红色,故B不符合;
C、长期暴露在空气中的绿矾溶液,溶液中的Fe2+能被空气中的氧气氧化为Fe3+,所以加KSCN溶液后显红色,故C不符合;
D、FeCl2溶液中加入氯水后,Fe2+能被氯气氧化为Fe3+,所以加KSCN溶液后显红色,故D不符合;
故选A.
【分析】将KSCN溶液加入下列所指定的各溶液中,溶液不显红色,说明溶液中没有三价铁离子,再结合题目中发生的反应判断.
16.【答案】C
【解析】【解答】A.Na与H2O反应生成NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3与HCl反应生成NaCl,A不符合题意;
B.Mg与氯气或HCl反应生成MgCl2,MgCl2与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀,Mg(OH)2与H2SO4反应生成MgSO4,B不符合题意;
C.Al与O2反应生成Al2O3,Al2O3与水不反应,故不能一步转化为Al(OH)3,C符合题意;
D.Fe与HCl反应生成FeCl2,FeCl2与碱反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2可被O2氧化为Fe(OH)3,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】可溶性氢氧化物才可以由对应的氧化物和水反应生成。
17.【答案】(1)氧化剂;3Mn2++2MnO4﹣+2H2O=5MnO2↓+4H+
(2)6MnCO3+O2 2Mn3O4+6CO2;480
(3)2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
(4)4;6;5;2;4;5;11H2O
【解析】【解答】解:(1)在稀硫酸酸化的双氧水中加入二氧化锰粉末,产生大量气泡,且黑色固体消失,说明二氧化锰与双氧水反应生成氧气,O元素的化合价升高,Mn元素的化合价降低,所以二氧化锰作氧化剂;高锰酸钾与锰离子反应生成二氧化锰,其反应的离子方程式为:3Mn2++2MnO4﹣+2H2O=5MnO2↓+4H+;
故答案为:氧化剂;3Mn2++2MnO4﹣+2H2O=5MnO2↓+4H+;(2)菱锰矿粉末在空气中高温灼烧生成四氧化三锰和二氧化碳,其反应的化学方程式为:6MnCO3+O2 2Mn3O4+6CO2;
已知反应的方程式3Mn3O4+8Al 9Mn+4Al2O3,设理论上消耗铝的质量为x kg,
8Al~~~~~ 9Mn
8×27 9×55
xkg 1100kg
则x= =480kg;
故答案为:6MnCO3+O2 2Mn3O4+6CO2;480;(3)酸性条件下,二氧化锰与亚铁离子反应生成三价铁离子和锰离子,其反应的离子方程式为:2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
故答案为:2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;(4)反应中Mn元素从+7价降低到+2价,C元素的化合价从﹣2价升高到0价,由元素守恒可知,生成物中还有水,则反应的方程式为:4KMnO4+6H2SO4+5CH3CH2OH=2K2SO4+4MnSO4+5CH3COOH+11H2O;
故答案为:4,6,5,2,4,5,11H2O.
【分析】(1)在稀硫酸酸化的双氧水中加入二氧化锰粉末,产生大量气泡,且黑色固体消失,结合O、Mn元素的化合价变化分析;高锰酸钾与锰离子反应生成二氧化锰;(2)菱锰矿粉末在空气中高温灼烧生成四氧化三锰和二氧化碳;根据反应的方程式3Mn3O4+8Al 9Mn+4Al2O3计算;(3)酸性条件下,二氧化锰与亚铁离子反应生成三价铁离子和锰离子;(4)反应中Mn元素从+7价降低到+2价,C元素的化合价从﹣2价升高到0价,结合原子守恒分析.
18.【答案】(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
(3)2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
(4)3;16;3;3;10;8H2O
(5)Fe8Al4Si
【解析】【解答】解:(1)FeCl3蚀刻铜箔反应是三价铁离子具有氧化性和铜反应生成亚铁离子和铜离子,反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;(2)因溶液中有氧气,加热能与铜反应生成氧化铜:2Cu+O2 2CuO,氧化铜再与硫酸反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,两式相加:2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O,
故答案为:2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O;(3)根据题意知,反应物是氧化铝、碳和氯气,反应条件是加热,生成物是氯化铝和一氧化碳,所以其反应方程式为:Al2O3+3C+3Cl2 2AlCl3+3CO,
故答案为:Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO; (4)在Cu2S中:
Cu+1→+2↑(2﹣1)×2
S﹣2→+6﹣(﹣2)
化合价升高10
而HNO3中N+5→+2化合价降低3,根据化合价的升降守恒:
3Cu2S+□HNO3 □CuSO4+□Cu(NO3)2+10NO↑+(  )
再根据原子守恒得:
S守恒:3Cu2S+□HNO3 3CuSO4+□Cu(NO3)2+10NO↑+(  )
Cu守恒:3Cu2S+□HNO3 3CuSO4+3Cu(NO3)2+10NO↑+(  )
N守恒:3Cu2S+16HNO3 3CuSO4+3Cu(NO3)2+10NO↑+(  )
质量守恒得:3Cu2S+16HNO3 3CuSO4+3Cu(NO3)2+10NO↑+8 H2O
故答案为:3Cu2S+16HNO3 3CuSO4+3Cu(NO3)2+10NO↑+8H2O;(5)准确称取1.46g该合金粉末,加入过量盐酸溶液,充分反应后过滤,铁和铝全部溶解,测定剩余固体质量0.07g为硅.n(Si)= =0.0025mol,向滤液中滴加足量NaOH浓溶液,铝离子反应生成偏铝酸钠,充分搅拌、过滤、洗涤得固体.判断为Fe(OH)3,再将所得固体充分加热、灼烧,得红棕色粉末1.60g为Fe2O3,铁的物质的量n(Fe)= ×2=0.02mol,n(Al)= =0.01mol;n(Fe):n(Al):n(Si)=0.02:0.01:0.0025=8:4:1,所以化学式为:Fe8Al4Si,
故答案为:Fe8Al4Si.
【分析】(1)氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,依据离子方程式书写方法写出;(2)铜片在稀硫酸中长时间加热时溶液会呈蓝色是因为铜和氧气反应生成氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液呈蓝色;(3)根据反应物、生成物和反应条件写出配平反应方程式;(4)Cu2S中两种元素化合价都变,可将其作一整体,然后运用守恒的思想配平;(5)合金溶于过量盐酸铁和铝反应,剩余固体质量为硅的质量,计算得到n(Si),加入过量氢氧化钠溶液铝离子反应全部变化为偏铝酸钠,铁离子生成氢氧化铁过滤、洗涤得固体.再将所得固体充分加热、灼烧,得红棕色粉末1.60g为Fe2O3,计算得到铁元素物质的量,结合质量守恒计算合金中铝元素物质的量得到化学式;
19.【答案】(1)Fe2O3;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
(2)CuSO4和FeS2;21NA
(3)Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
【解析】【解答】解:(1)赤铁矿的主要成分为氧化铁,化学式为Fe2O3,工业上用一氧化碳还原赤铁矿冶炼铁,同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ,
故答案为:Fe2O3;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ;(2)在反应14CuSO4+5FeS2+12H2O═7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4中,铜从+2价降为+1价,硫从﹣1价降为﹣2价,所以反应中氧化剂为CuSO4和FeS2,反应中化合价降低的总数为14×1+7×1=21,即当有5molFeS2发生反应时,电子转移的物质的量为21mol,数目为21NA,
故答案为:CuSO4和FeS2;21NA;(3)刻制印刷电路时,用FeCl3溶液与铜反应生成亚铁离子和铜离子,反应的离子方程为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,
故答案为:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+.
【分析】(1)赤铁矿的主要成分为氧化铁,工业上用一氧化碳还原赤铁矿冶炼铁,同时生成二氧化碳,根据元素守恒书写化学方程式;(2)在氧化还原反应中元素化合价降低的作氧化剂,根据氧化还原反应方程中元素的化合价的变化等于转移电子数目进行判断;(3)刻制印刷电路时,用FeCl3溶液与铜反应生成亚铁离子和铜离子,根据电荷守恒和元素守恒书写反应的离子方程.
20.【答案】(1)金属;SO2和Fe3O4;32
(2)3s23p1;Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+
(3)Cu+4NH3 H2O+H2O2=[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH﹣
(4)11.2g
【解析】【解答】 解:(1)单质铁属于金属单质,为金属晶体,反应3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2,前后各元素化合价的变化情况如下:Fe:+2→+3,化合价升高;S:﹣1→+4,化合价升高;O:0→﹣2,化合价降低;因此,在反应中FeS2还原剂,O2是氧化剂,Fe3O4既是氧化产物也是还原产物,SO2既是氧化产物也是还原产物;在上述反应中共转移32个电子,有3molFeS2参加反应,转移电子的物质的量为32mol,故答案为:金属;SO2和Fe3O4; 32;(2)Al是13号元素,根据构造原理知其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p1,其价电子是最外层电子,所以价电子排布式为3s23p1,明矾在溶液中完全电离出钾离子、铝离子和硫酸根离子,电离方程式为:KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42﹣,明矾净水原理是硫酸铝钾溶液中含有铝离子,铝离子水解Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+,故答案为:3s23p1;Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+;(3)金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应,但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液,说明反应生成[Cu(NH3)4]2+,反应离子方程式为:Cu+4NH3 H2O+H2O2=[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH﹣,故答案为:Cu+4NH3 H2O+H2O2=[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH﹣;(4)氢气的物质的量为 0.1mol,
由关系式
Fe~~~~ 2HCl~~~ H2
0.1mol 0.2mol 0.1mol
,得到
根据氯原子守恒,所以氯化铁的物质的量为 ×(0.16L×5mol/L﹣0.2mol)=0.2mol,
Fe~~~ 2FeCl3
0.1mol 0.2mol
所以参加反应的铁粉的质量为(0.1mol+0.1mol)×56g/mol=11.2g,故答案为:11.2g.
【分析】(1)金属单质属于金属晶体;化合价升高后的产物为氧化产物,反应3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2中Fe元素化合价又+2→+3,化合价升高,S元素化合价由﹣1→+4,化合价升高,O元素化合价由0→﹣2,化合价降低;(2)Al是13号元素,其价电子是最外层电子,根据构造原理书写其基态原子价电子排布式;明矾净水原理是电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附性;(3)金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应,但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液,说明反应生成[Cu(NH3)4]2+;(4)铁先与Fe3+反应,然后再与氢离子反应,结合反应的离子方程式计算.
21.【答案】(1)bde
(2)Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+;1﹣100nm
(3)2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
(4)氧化;水解生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物
【解析】【解答】解:(1)a.合金的硬度比各成分金属的大,故A错误;
b.纯铁不能形成原电池,生铁含碳量高,容易形成原电池,腐蚀速率快,故B正确;
c.不锈钢含有的金元素有铁、镍、钼、钛、铌、铜、氮等,故错误;
d.铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,故D正确;
e.浓硫酸具有强的氧化性,冷的浓硫酸与铁发生钝化反应,故E正确;
故选:bde;(2)氢氧化铁胶体制备的离子方程式为:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铁胶体的微粒直径范围是1﹣100nm,
故答案为:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+;1﹣100nm;(3)FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁了氯化铜,离子方程式:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;
故答案为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;(4)高铁酸钠具有氧化性物质能够杀菌消毒,生成的三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有吸附性,可以吸附水中的悬浮杂质;
故答案为:氧化性;水解生成的 Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物.
【分析】(1)A.合金的硬度比各成分金属的大;
B.纯铁不能形成原电池;
C.不锈钢含有的金元素有铁、镍、钼、钛、铌、铜、氮等;
D.铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气;
E.浓硫酸具有强的氧化性;(2)向沸水中逐滴滴加1mol L﹣1 FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色得到氢氧化铁胶体;(3)FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁了氯化铜;(4)具有氧化性物质能够杀菌消毒,氢氧化铁胶体具有吸附性.