3.1 铁及其化合物 (含解析)同步练习 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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名称 3.1 铁及其化合物 (含解析)同步练习 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-17 13:05:12

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文档简介

3.1 铁及其化合物 同步练习
一、单选题
1.向200mL 溶液中逐渐通入,其中、随通入的变化如图所示,下列说法不正确的是
A.氧化性强弱:
B.由图可知,该溶液的浓度为1
C.时,溶液中的离子浓度有:
D.时,反应的离子方程式为:
2.在含有的溶液中加入铁粉,充分反应后,溶液中所剩的固体可被磁铁吸引,此时溶液中的阳离子是(  )
A. B.
C. D.
3.下列实验过程可以达到实验目的的是(  )
编号 实验目的 实验过程
A 检验FeCl2溶液中的Fe2+ 取少量样品溶液于试管,加入少量酸性KMnO4溶液
B 制备Fe(OH)3胶体 将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中
C 制取干燥纯净的氢气 向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过浓硫酸、NaOH溶液,然后收集
D 探究维生素C的还原性 向盛有2mL氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色变化
A.A B.B C.C D.D
4.下列关于铁及其化合物的说法中正确的是(  )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁与水蒸气在高温下反应得产物为Fe2O3和H2
C.在空气中灼烧Fe(OH)3最终得到Fe2O3
D.Cl2与过量的铁粉反应生成FeCl2
5.价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。图1为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断不合理的是(  )
A.a→f→g→d的每步转化均可一步实现
B.b,c均可与稀硝酸反应,但反应原理不同
C.可通过图2装置制备物质e,且较长时间不易被氧化
D.h具有强氧化性,可用于饮用水的消毒,还原产物可以净水
6.含铁物质或微粒所带电荷数与化合价的关系如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.若M为氢氧化物,则制备M所用的溶液需先煮沸
B.常温下,可以用R制的容器盛装浓硝酸
C.可用KSCN溶液检验N
D.Fe3+与强氧化剂在碱性条件下可反应生成FeO42-
7.实验室可用图装置制备。下列说法不正确的是
A.配制NaOH溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸
B.实验前可在溶液上面加一层煤油
C.得到的为红褐色固体
D.实验结束后的胶头滴管,要先用盐酸浸泡,再用水洗
8.28g铁粉溶于稀盐酸中,然后加入足量的Na2O2固体,充分反应后过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体质量为(  )
A.36g B.40g C.80g D.160g
9.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是(  )
A.只有④ B.只有③
C.③和④均不符合题意 D.全部不符合题意
10.下列各组内物质反应产生的气体分别通入FeSO4溶液中,能与FeSO4发生反应的是(  )
A.Na2O2和H2O B.Al和NaOH溶液
C.食盐和浓硫酸共热 D.铜片和浓硫酸共热
11.下列有关物质的性质、用途、对应关系均正确的是(  )
选项 物质 性质 用途
A NaClO NaClO具有还原性 用于杀菌、消毒
B Cl2 具有较强的氧化性 与铁化合制取氯化亚铁
C FeCl3溶液 FeCl3有较强氧化性 制造印刷电路板
D Na2O2 具有碱性氧化物通性 可用作呼吸面具供氧剂
A.A B.B C.C D.D
12.下列说法正确的是(  )
A.分别向少量Fe2O3和Al2O3固体中加入足量的NaOH溶液,固体均能溶解
B.分别向等物质的量Na和Na2O2中加入足量稀硫酸,产生气体的物质的量一样多
C.分别向等质量Na2CO3和NaHCO3固体中加入足量的盐酸,产生的CO2前者多
D.分别向少量Fe(OH)2和Mg(OH)2固体中加入足量稀硝酸,反应类型相同
13.要证明某溶液中不含有Fe3+,而可能含有Fe2+,合理顺序是(  )
①加入足量氯水②取少量试液③加入少量KSCN溶液.
A.①③② B.①②③ C.②③① D.②①③
14.唐代李勣、苏敬等人集体编撰的《新修本草》中有关青矾的记载为“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色”,下列有关叙述错误的是(  )
A.青矾中的铁元素应为+2价
B.青矾需密封保存
C.青矾的水溶液应显浅绿色
D.“烧之赤色”是发生了复分解反应
15.下列关于铁的叙述正确的是(  )
①铁能被磁铁吸引,但纯铁易锈蚀
②在人体的血红蛋白中含有铁元素
③不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3
④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧
⑤铁与硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3.
A.①③ B.②④ C.②⑤ D.③⑤
16.在含有FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,下列判断正确的是(  )
A.加入KSCN溶液可能变红色 B.溶液中一定含有Fe2+
C.溶液中一定不含Cu2+ D.剩余固体中一定含有Fe
二、综合题
17.Fe3+具有较强的氧化性,能氧化SO2 。为验证该反应,用1 mol· L-1 FeCl3溶液与SO2进行实验。
(1)Fe3+氧化SO2的反应表示为 M。向黄色FeCl3溶液中通入SO2后,预期的实验现象是   
(2)用如下图所示装置进行实验。
①将A装置加热,反应的化学方程式是   
②A中产生的气体通入B中后,溶液变为红色。为证明B中Fe3+氧化了SO2,进行如下两个实验方案的实验:
I 取B中红色溶液,加入铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成,Fe3+与SO2发生氧化还原反应的离子方程式是   。
II取B中红色溶液,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀,证明B中Fe3+氧化了SO2。比较I和II实验方案,哪个方案更好,理由是   。
(3)已知:B中溶液变红的反应:Fe3++6SO2 Fe(SO2)63+(红色 )K=1 表示为N证明该反应是可逆反应的实验操作是   。
(4)向1 mol· L-1 FeCl3溶液通入足量SO2,溶液很快变为红色;停止通入SO2,静置;15分钟后溶液逐渐变为黄色;60分钟后变为浅绿色。说明B中既发生反应M,也发生了反应N。结合反应速率和平衡移动原理解释溶液很快变红,最终变浅绿的原因   。
18.某工厂生产废液中含有大量的Cu2+ 、Fe3+、Fe2+ 、SO42- 。某兴趣小组设计了以下方案,对废液加以综合利用获得了Cu和绿矾(FeSO4·7H2O):
请回答以下问题:
(1)操作1和操作2的名称是   。
(2)废液中加过量铁时发生反应的离子方程式为   、   。
(3)若使用得到的绿矾晶体制备净水剂Fe2(SO4)3溶液,除在绿矾中加入适量稀硫酸外,还需要加入   (填标号)。
①稀H2SO4②Cl2③H2O2④Fe粉
19.
(1)请选择物质,用序号填空:①新制氯水、②铁、③铜、④稀硫酸。将Fe2+转化为Fe3+,可选用的物质   ;将Fe3+转化为Fe2+,可选用的物质   。
(2)在鲜活鱼的长途运输中,必须考虑以下几点:水中需要保持适量的O2;及时除去鱼排出的CO2;防止细菌的大量繁殖。现有两种在水中起供氧灭菌作用的物质,其性能如下:
过氧化钠(Na2O2):易溶于水,与水反应生成NaOH和O2。
过氧化钙(CaO2):微溶于水,与水反应生成Ca(OH)2(微溶)和O2。
根据以上介绍,你认为运输鲜活水产时应选择   (填过氧化钠或过氧化钙)加入水中,原因是   。
(3)NaHCO3的俗名为   ,Na2CO3和NaHCO3都属于   类(填酸、碱或盐),在生活中却被用作食用碱;往饱和的碳酸钠溶液中通入CO2,化学方程式为:   。
20.现有下列4种与生产生活相关的物质①氯化铁 ②过氧化钠 ③氧化铁 ④次氯酸钠。用序号填空:
(1)常用作油漆、涂料的红色颜料的是   。
(2)常用于印刷电路板的“腐蚀液”的是   。
(3)84消毒液的有效成分是   。
(4)用作供氧气剂的是   。
21.根据所学知识,回答下列问题:
(1)下列状态的物质既属于电解质又能导电的是____(填标号)。
A.熔融的NaCl B.BaSO4 C.盐酸 D.CO2
(2)一定条件下,下列物质不能通过化合反应制得的有   (填序号)。
①小苏打 ②硫酸铝 ③磁性氧化铁 ④铜绿(碱式碳酸铜) ⑤氢氧化铁
(3)生活中若将“84”消毒液(有效成分是NaClO)和洁厕灵(主要成分是HCl)混合,易产生黄绿色有毒气体,请写出该反应的离子方程式:   。
(4)500mLamol L-1Al2(SO4)3溶液中含b个SO,则阿伏加德罗常数的表达为   (用a、b表示)。
(5)为了降低饮用水中NO的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2,其化学方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O,若生成标准状况下4.48LN2,则转移的电子数目为   个。
(6)写出用覆铜板制作印刷电路板的原理的化学方程式:   。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】
A.亚铁离子还原性强于溴离子,还原剂的还原性越强,对应氧化产物的氧化性越弱,所以氧化性强弱:,故A项正确;
B.由图可知,该溶液的浓度为,故B项正确;
C. 时,亚铁离子反应完全,消耗0.1mol氯气,生成0.2mol三价铁离子,0.02mol氯气消耗溴离子0.04mol,溶液中还剩溶液中的离子浓度有,故C项错误;
D.时,Cl2可以氧化全部亚铁离子,一半溴离子,所以反应的离子方程式为:,故D项正确。
故答案为:C。
【分析】向 200mL FeBr2 溶液中逐渐通入Cl2,因为亚铁离子还原性强于溴离子,所以氯气首先氧化亚铁离子发生反应,当通入0.1mol氯气时,亚铁离子恰好被反应完,所以亚铁离子有0.2mol,溴离子有0.4mol;继续通入氯气氧化溴离子发生反应:。
2.【答案】D
【解析】【解答】A. 铁过量会将Fe3+、Cu2+还原,故A不符合题意;
B. 铁过量会将Cu2+还原,故B不符合题意;
C. 铁过量会将Fe3+、H+还原,故C不符合题意;
D. 铁过量会将Fe3+、Cu2+、H+还原,生成Fe2+,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】Fe3+、Cu2+、H+均与Fe反应,溶液中所剩的固体可被磁铁吸引,可知Fe过量。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.取少量FeCl2溶液于试管,加入少量酸性KMnO4溶液,由于KMnO4具有强氧化性,KMnO4不但能氧化Fe2+离子,而且还能氧化Cl-离子,均可使KMnO4褪色,故A不符合题意;
B.将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中,发生复分解反应生成Fe(OH)3沉淀,即FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,而制备氢氧化铁胶体,应在沸水中滴加饱和的FeCl3溶液,加热至整个体系呈红褐色为止,制得氢氧化铁胶体,即FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl,故B不符合题意;
C.向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体先通过NaOH溶液除去HCl,再通过浓H2SO4,除去H2O,这样制得干燥纯净的氢气,故C不符合题意;
D.向盛有2mL氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,Fe3+离子具有氧化性,如果维生素C具有还原性,能和铁离子发生氧化还原反应,Fe3+离子被还原成Fe2+离子,溶液由黄色转化为浅绿色,故D符合题意;
答案为D。
【分析】A、酸性KMnO4溶液能将Fe2+、Cl-氧化;
B、制备Fe(OH)3胶体时,应将饱和FeCl3溶液逐滴滴入沸水中;
C、除去混合气体中的杂质时,应先除杂后干燥;
D、Fe3+具有氧化性,若溶液由黄色变为浅绿色,则说明维生素C具有还原性;
4.【答案】C
【解析】【解答】解:A.Fe3O4是一种黑色固体,俗称磁铁矿,赤铁矿的主要成分是Fe2O3,故A错误;
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,故B错误;
C.灼烧Fe(OH)3最终得到Fe2O3,故C正确;
D.因为氯气具有强氧化性,并且氯气与铁反应不在溶液中进行,所以Cl2与过量的铁粉反应生成FeCl3,故D错误;
故选C.
【分析】A.Fe3O4为黑色固体;
B.反应生成四氧化三铁;
C.灼烧Fe(OH)3最终得到Fe2O3;
D.Cl2与过量的铁粉反应生成FeCl3.
5.【答案】C
【解析】【解答】A.如图,可推知该金属为Fe,a为Fe单质,Fe与稀硫酸反应生成,与氯气反应生成,与氨水反应生成,均能一步实现,故A符合题意;
B.与稀硝酸属于氧化还原反应,与稀硝酸反应属于复分解反应,故B符合题意;
C.该装置未采取隔绝空气的措施,生成的极易被空气中的氧气氧化生成,故C不符合题意;
D.h为高铁酸盐,具有强氧化性,可用于饮用水的消毒,还原产物为胶体,具有吸附性,可以用于净水,故D符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据金属及其化合物的性质判断,C项中A的导管太短,两试管中的试剂不能混合反应。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.M中铁元素化合价为+2,因此为氢氧化亚铁,制备M时反应物必须煮沸,故A不符合题意;
B.常温下,浓硝酸具有很强的氧化性在铁的表面形成氧化物薄膜,故B不符合题意;
C.亚铁离子不能用KSCN溶液检验,故C符合题意;
D. Fe3+与强氧化剂在碱性条件下可反应生成FeO42- ;故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.氢氧化亚铁制备是需要煮沸除去氧气;
B.浓硝酸具有氧化性易形成氧化物薄膜;
C.KSCN溶液检验铁离子;
D.铁离子在碱性条件下可以得到高铁酸根离子。
7.【答案】C
8.【答案】B
【解析】【解答】28g铁粉的物质的量是0.5mol,溶于稀盐酸中生成氯化亚铁,然后加入足量的Na2O2固体,充分反应后过滤得到氢氧化铁,将滤渣加强热,最终得到的固体是氧化铁,根据铁原子守恒可知氧化铁的质量为0.25mol×160g/mol=40g,
故答案为:B
【分析】铁与稀盐酸反应生成FeCl2,加入足量的Na2O2后,Na2O2与水反应生成NaOH和O2;O2能将FeCl2氧化成FeCl3,FeCl3进一步与NaOH反应生成Fe(OH)3;Fe(OH)3加热分解产生Fe2O3;根据铁元素守恒可得Fe2O3的质量。
9.【答案】C
【解析】【解答】①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子,①正确;
②铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色,据此能够检验铁离子,②正确;
③硫酸铜与氯化铁不发生反应,混合后溶液不会变成无色,③不正确;
④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀,该性质不是铁离子的性质,④不正确;
⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,据此可以检验是否存在铁离子,⑤正确;
综上,错误的是③④,C符合题意;
故答案为:C
【分析】①Fe与FeCl3反应生成FeCl2;
②Fe3+遇KSCN,溶液显红色;
③FeCl2与CuSO4不反应;
④溶液中Cl-与Ag+反应生成AgCl沉淀;
⑤Fe3+与OH-形成Fe(OH)3红褐色沉淀;
10.【答案】A
【解析】【解答】解:A. 过氧化钠和水反应生成氧气,氧气能将硫酸亚铁氧化成硫酸铁,故A符合题意;
B. 铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气,氢气与硫酸亚铁溶液不反应,故B不符合题意;
C. 食盐和浓硫酸加热反应生成氯化氢气体,氯化氢气体不与硫酸亚铁发生反应,故C不符合题意;
D. 铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体,二氧化硫具有还原性和氧化性,但氧化性弱于铁离子,所以二氧化硫不能和硫酸亚铁发生反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. 过氧化钠和水反应生成氧气,氧气具有氧化性,Fe2+有还原性,被氧气氧化成Fe3+
B、C中产生的 氢气和氯化氢气体具有还原性,Fe2+也是还原性,不反应
D.二氧化硫的氧化性<Fe3+
11.【答案】C
【解析】【解答】A、NaClO具有强氧化性,用于杀菌、消毒,故A不符合题意;
B、Cl2具有强氧化性,与变价金属反应生成最高价金属氯化物,与铁化合生成FeCl3,故B不符合题意;
C、FeCl3具有强氧化性,与Cu发生反应:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,故C符合题意;
D、Na2O2不属于碱性氧化物,因为过氧化钠与CO2、H2O反应生成O2,因此过氧化钠用作呼吸面具供氧剂,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.次氯酸钠具有强氧化性;
B.氯气与铁反应生成氯化铁;
C.氯化铁溶液具有氧化性,能氧化铜单质;
D.过氧化钠不属于碱性氧化物。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.氧化铁是碱性氧化物,不能与氢氧化钠溶液反应,故A不符合题意;
B.1mol钠与足量稀硫酸反应生成mol氢气,1mol过氧化钠与足量稀硫酸反应生成mol氧气,则分别向等物质的量钠和过氧化钠中加入足量稀硫酸,产生气体的物质的量一样多,故B符合题意;
C.碳酸钠的相对分子质量大于碳酸氢钠,等质量的碳酸钠的物质的量小于碳酸氢钠,则等质量碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应时,碳酸钠生成二氧化碳的物质的量小于碳酸氢钠,故C不符合题意;
D.氢氧化亚铁与稀硝酸发生反应还原反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,氢氧化镁与稀硝酸发生中和反应生成硝酸镁和水,反应类型不相同,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氧化铁不能溶于NaOH溶液;
C.等质量Na2CO3和NaHCO3固体,NaHCO3的物质的量大,加入足量的盐酸,NaHCO3产生的CO2多;
D.Fe(OH)2和稀硝酸发生氧化还原反应, Mg(OH)2和稀硝酸发生复分解反应。
13.【答案】C
【解析】【解答】解:取少量试液,先加入少量KSCN溶液,溶液没有变成血红色,说明溶液中不含Fe3+,
再加入足量氯水,溶液变成血红色,说明二价铁离子被氧化为三价铁离子,说明原溶液中含有Fe2+,
故要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,合理的操作顺序是②③①,
故选C.
【分析】KSCN溶液与Fe3+作用使溶液显红色,与Fe2+作用无此现象,故可以先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含有Fe3+,再滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+.
14.【答案】D
【解析】【解答】A.青矾的化学式为FeSO4 7H2O,其中铁元素应为+2价,A不符合题意;
B.青矾中的Fe2+具有较强的还原性,易被空气中的氧气氧化,所以需密封保存,B不符合题意;
C.青矾溶于水后,所得溶液中含有Fe2+,使溶液显浅绿色,C不符合题意;
D.灼烧绿矾,FeSO4 7H2O分解生成Fe2O3、SO2、SO3等,发生了氧化还原反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据化学式确定化合价;
B.Fe2+具有较强的还原性;
C.Fe2+溶液显浅绿色;
D.反应中有化合价的变化,属于氧化还原反应。
15.【答案】B
【解析】【解答】解:①铁能被磁铁吸引,铁合金易发生电化学腐蚀,纯铁不易腐蚀,故错误;②人体的血红蛋白中含有铁元素,贫血时可通过补铁治疗,故正确;③氯化铁与Fe发生化合反应生成FeCl2,Fe(OH)2可通过化合反应制备Fe(OH)3,所以能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3,故错误;④铁与水蒸气在高温下可发生反应,但不是燃烧,故正确;⑤铁过量,Fe与硝酸反应可生成Fe(NO3)2,故错误;
故选B.
【分析】①纯铁不易腐蚀;②人体的血红蛋白中含有铁元素;③氯化铁与Fe反应生成FeCl2,Fe(OH)2可通过化合反应制备Fe(OH)3;④铁与水蒸气在高温下可发生反应;⑤铁过量,可生成Fe(NO3)2.
16.【答案】B
【解析】【解答】①当固体为铁、铜时,溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu,所以溶液中一定没有Fe3+、Cu2+,一定含有Fe2+;
②当固体为铜时,溶液中一定没有Fe3+,Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu,所以溶液中一定没有Fe3+,可能含有Cu2+,一定含有Fe2+;
A.由于金属有剩余,溶液中一定不存在Fe3+,所以加入KSCN溶液一定不变红色,故A不符合题意;
B.固体有剩余,Fe3+、Cu2+的氧化性强弱为:Fe3+>Cu2+,Fe3+优先反应,溶液中一定存在Fe2+,故B符合题意;
C.若Fe不足,溶液中可能有Cu2+,故C不符合题意;
D.根据以上分析可知如果铁不足,剩余的固体没有铁,故D不符合题意;
故故答案为B。
【分析】Fe3+、Cu2+的氧化性强弱为:Fe3+>Cu2+,Fe3+优先反应,固体有剩余,则反应后的溶液中一定不存在Fe3+,据此进行判断。
17.【答案】(1)黄色溶液逐渐转化为浅绿色
(2)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;2Fe3+ + SO2 +2 H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+;采用铁氰化钾检验二价铁更好,如果是检验硫酸根的话,存在空气中氧气氧化溶液中+4价硫的干扰
(3)取红色溶液,加入过量的NaOH溶液,充分混合,静置,上层清液为无色,证明反应N是可逆反应
(4)反应M和反应N相比,反应N的反应速率更快,所以先观察到红色,反应M的反应速率慢,但是限度更大,在反应N达平衡后,反应M建立平衡过程中,不断消耗Fe3+ 和 SO2是使反应N平衡左移,最终溶液呈现浅绿色
【解析】【解答】
(1) FeCl3溶液呈黄色,被SO2还原后生成Fe2+,所以溶液的颜色由黄色逐渐变浅绿色;
(2)①根据实验的要求,在A装置中产生的SO2通入B中与FeCl3溶液反应,所以A中试管内是浓硫酸与铜的反应,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;②取B中红色溶液,加入铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成,证明溶液中含有Fe2+,所以Fe3+与SO2发生氧化还原反应的离子方程式是2Fe3+ + SO2 +2 H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+;由于SO2溶于水生成的亚硫酸很容易被空气氧化为硫酸,在加入BaCl2溶液后,即可生成白色沉淀,因此有白色沉淀生成不能确定是Fe3+氧化了SO2,所以采用I方案更好,因为铁氰化钾检验二价铁,可排除空气中氧气氧化溶液中+4价硫生成SO42-的干扰;
(3)由于Fe3+和SO2都能与NaOH反应,所以向红色溶液中加入过量的NaOH溶液,充分混合,有红褐色沉淀生成,静置后,溶液变为无色,即说明反应N向逆反应进行了,说明该反应为可逆反应;
(4)根据题目的叙述可推出,反应N的速率比反应M更快,所以先观察到溶液变红色;但停止通入SO2,静置15分钟后溶液逐渐变为黄色,说明反应N向左进行了,即反应N是可逆的,更重要的是说明反应M进行的程度很大,Fe3+不断氧化SO2,使Fe3+和SO2的浓度减小,导致反应N的平衡不断向左移动,最终Fe3+被SO2还原为Fe2+使溶液呈浅绿色。
【分析】
(1) 从化合价角度分析:铁离子氧化二氧化硫,则铁化合价降低,被还原成亚铁离子;二氧化硫化合价升高,溶液中易被氧化为H2SO4
(2)①是二氧化硫的制备②亚铁离子和硫酸根离子的检验方法及反应环境其他物质造成副反应的干扰判断
(3)可逆反应平衡移动的应用(利用氢氧化钠溶液消耗铁离子和二氧化硫,促使平衡左移,造成现象发生变化)
(4)从现象快慢判断反应的快慢(先变红说明铁离子与二氧化硫的络合反应N速度快;随着铁离子氧化二氧化硫的反应M不断缓慢进行,促使反应N平衡左移,造成溶液也颜色变黄,随着亚铁离子增多,最终变绿)
18.【答案】(1)过滤
(2)Fe + Cu2+ = Fe2+ +Cu;Fe +2Fe3+ = 3Fe2+
(3)③
【解析】【解答】(1)过量铁粉,分离溶液和不溶性物质用的方法是过滤
(2)能与铁反应的有铜离子和铁离子,发生的反应为:
Fe + Cu2+ = Fe2+ +Cu
Fe +2Fe3+ = 3Fe2+
(3)绿矾为硫酸亚铁,故还需要加氧化剂,为不引入新的杂质,所加物质为过氧化氢
【分析】(2)容易漏写铁置换出铜的反应
(3)所加物质既要有氧化性,又不能引入杂质。
19.【答案】(1)①;②③
(2)过氧化钙;Na2O2与水反应剧烈,生成的NaOH具有强腐蚀性
(3)小苏打;盐;CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3
【解析】【解答】(1)氯气具有氧化性,能将Fe2+转化为Fe3+,铁和铜具有还原性,能将Fe3+转化为Fe2+,故答案为:①;②③;(2)过氧化钠与水反应生成NaOH和O2;过氧化钙与水反应生成Ca(OH)2和O2;生成的NaOH溶液的碱性太强,不适合鱼类生活,因此运输鲜活水产品时选择过氧化钙,CaO2在水中逐步溶解,与水反应缓慢不断提供氧气,生成的氢氧化钙微溶于水,不致使溶液碱性太强,故答案为:过氧化钙(或CaO2);Na2O2与水反应剧烈,生成的NaOH溶液具有强腐蚀性(或CaO2在水中逐步溶解,与水反应缓慢不断提供氧气,生成的氢氧化钙微溶于水,不致使溶液碱性太强);(3)NaHCO3的俗名为小苏打,Na2CO3和NaHCO3都属于钠盐,往饱和的碳酸钠溶液中通入CO2,生成碳酸氢钠,化学方程式为CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3,故答案为:小苏打;盐;CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3。
【分析】(1)Fe2+转化为Fe3+,需要一种氧化剂;Fe3+转化为Fe2+,需要一种还原剂;(2)由题目给出的信息,过氧化钠与水反应生成NaOH和O2;过氧化钙与水反应生成Ca(OH)2和O2结合氢氧化钠和氢氧化钙的性质以及反应的剧烈程度分析判断;(3)NaHCO3的俗名为小苏打,Na2CO3和NaHCO3都属于钠盐,往饱和的碳酸钠溶液中通入CO2,生成碳酸氢钠,据此分析解答。
20.【答案】(1)③
(2)①
(3)④
(4)②
【解析】【解答】(1)氧化铁为红棕色粉末,常用作油漆、涂料的红色颜料。
(2)制印刷电路板时,常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”。
(3)84消毒液的有效成分是次氯酸钠。
(4)过氧化钠能与水或二氧化碳反应生成氧气,常用作供氧剂。
【分析】依据物质的性质判断用途。
21.【答案】(1)A
(2)②
(3)Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
(4)
(5)2NA(或2×6.02×1023或1.204×1024都可以给分)
(6)Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
【解析】【解答】(1)A..熔融的NaCl能导电,属于电解质,且熔融的NaCl中存在自由移动的离子,能导电,故A正确;
B.BaSO4在熔融状态下能导电,属于电解质,但BaSO4不导电,故B不正确;
C.盐酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,故C不正确;
D.CO2本身不能电离产生自由移动的离子,为非电解质,故D不正确;
故答案为:A;
(2)①小苏打可由碳酸钠、水和二氧化碳发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3制得,该反应为化合反应,故①不正确;
②硫酸铝可利用Al与硫酸的置换反应或复分解反应生成,不能通过化合反应制得,故②正确;
③铁与氧气发生化合反应生成四氧化三铁,故③不正确;
④铜在潮湿的环境中,发生反应 Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2CO3 得到碱式碳酸铜,该反应属于化合反应,故④不正确;
⑤氢氧化亚铁、氧气和水发生反应4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3制得氢氧化铁,该反应为化合反应,故⑤不正确;
故答案为:②;
(3)酸性条件下,氯离子、次氯酸根离子发生氧化还原反应生成氯气,反应的离子方程式为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,故答案为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
(4)500mLamol L-1Al2(SO4)3溶液中,SO的物质的量为1.5amol,含b个SO,根据可知,,故答案为:;
(5)标准状况下4.48LN2的物质的量为0.2mol,根据可知,生成0.2mol氮气转移电子的物质的量为2mol,数目为2NA(或2×6.02×1023或1.204×1024),故答案为:2NA(或2×6.02×1023或1.204×1024);
(6)通常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板制作印刷电路板,铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁,反应的化学方程式为:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,故答案为:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。
【分析】(1)熔融状态的电解质可以导电且为电解质;
(2) ① 碳酸钠、水和二氧化碳生成碳酸氢钠;
② 硫酸铝无法化合制成;
③ 铁和氧气反应生成四氧化三铁;
④ 铜、氧气、水和二氧化碳反应生成碱式碳酸铜;
⑤ 氢氧化亚铁、水和氧气反应生成氢氧化铁;
(3)氯离子、次氯酸根和氢离子生成氯气和水;
(4)结合公式n=c·V和n=N/NA判断;
(5)电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数;
(6)铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜。