3.1 铁的多样性 同步训练(含解析)2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

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名称 3.1 铁的多样性 同步训练(含解析)2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
格式 docx
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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 2023-12-18 22:30:14

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文档简介

3.1 铁的多样性 同步训练
一、单选题
1.下列关于铁的叙述正确的是 (  )
①铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀 ②铁在潮湿的空气中容易生锈 ③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族 ④铁在氯气中燃烧生成FeCl2 ⑤铁能在氧气中剧烈燃烧生成Fe3O4 ⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3
A.①③ B.②④ C.②⑤ D.④⑥
2.《新修本草》中有关青矾的记载为“本来绿色,新出窑末见风者,正如琉璃,烧之赤色”。下列有关叙述错误的是
A.青矾中含有二价铁离子
B.青矾需密封保存
C.青矾的水溶液显酸性
D.“烧之赤色”过程中发生还原反应
3.可用于检验溶液是否少量变质的试剂(  )
A.NaOH B.Fe C. D.KSCN
4.有一块铁的“氧化物”样品,用140mL 5.0mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收0.025mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品可能的化学式为(  )
A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
5.下列化合物可用两种单质直接化合得到的是(  )
A.FeS B.CuS C.FeCl2 D.SO3
6.在给定条件下,下列所示物质间的转化均能实现的是(  )
A.
B.
C.
D.
7.宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分Cu(OH)2·2CuCO3)。下列说法错误的是(  )
A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度
B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D.Cu(OH)2·CuCO3和Cu(OH)2·2CuCO3受热分解会得到黑色物质
8.下列操作中,溶液的颜色不发生变化的是(  )
A.碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸
B.硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液
C.碘水中滴加淀粉碘化钾溶液
D.氯化铁溶液中加入还原性铁粉
9.为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,其结论正确的是(  )
A.若再滴加KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉变质
B.若再滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉未变质
C.若再依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉全部变质
D.若再滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质
10.下列能证明某溶液中只含Fe2+而不含Fe3+的实验方法是(  )
A.只滴加KSCN溶液
B.滴加NaOH溶液,产生白色沉淀
C.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
D.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
11.下列化合物既能用金属与氯气化合制备,又能用金属与盐酸反应制备的是()
A.MgCl2 B.CuCl2 C.FeCl3 D.FeCl2
12.下列图象是表示铁跟一定量硝酸反应时,铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
13.装有Fe2O3、CuO、Fe、Cu的烧杯中加入过量稀硫酸,充分反应后,仍有红色粉末剩余,则关于反应后溶液中金属阳离子的判断一定正确的是(  )
A.只有Fe2+和Fe3+
B.只有Fe2+
C.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+
D.一定有Fe2+,可能有Cu2+
14.Fe和Mg与H2SO4反应的实验记录如下:
实验
现象 Fe表面产生大量无色气泡 Fe表面产生少量气泡后迅速停止 Mg表面迅速产生大量气泡 Fe表面有大量气泡,Mg表面有少量气泡
关于上述实验说法不合理的是(  )
A.Ⅰ中产生气体的原因是:Fe+2H+=Fe2++H2↑
B.取出Ⅱ中的铁棒放入CuSO4溶液立即析出亮红色固体
C.Ⅲ中现象说明Mg在浓H2SO4中没被钝化
D.Ⅳ中现象说明Mg的金属性比Fe强
15.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
16.锌钡白是一种白色颜料,其主要成分是难溶于水的锌盐和钡盐,则它们可能是(  )
A.ZnS和BaSO4 B.ZnCO3和BaCl2
C.Zn(NO3)2和BaCO3 D.ZnSO4和Ba3(PO4)2
二、综合题
17.锡为IVA族元素,锡的单质和化合物与某些物质在化学性质上有许多相似之处.
(1)锡溶于盐酸,再向反应后的溶液中通入氯气,有关反应类似于铁的相应的变化,试写出有关反应的化学方程式:   .
(2)将(1)中溶液蒸干后继续加热所得固体,变化过程类似于FeCl3溶液相应的变化,则最后得到的固体物质是(写分子式)   .
(3)若向(1)中所得溶液中加入适量的NaOH溶液,产生白色沉淀(该沉淀物的分子中含2个氢原子),再加过量的NaOH溶液,白色沉淀溶解.上述反应类似于AlCl3溶液的相应反应,试写出有关反应的离子方程式:   .
(4)已知锡元素具有如下性质:①Sn4++Sn=2Sn2+;②2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O;③Sn(OH)2与HCl以1:2的物质的量比反应后的溶液略带浑浊;④2H++SnO22﹣ Sn(OH)2 Sn2++2OH﹣﹣,试回答:用SnCl2固体配制并保存SnCl2溶液的方法是   ,若可用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2,该碱是   .
18.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:Fe2+ Fe3+ FeO42﹣(高铁酸根离子)
有关问题:
(1)铁元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,原子序数是26,最外层有2个电子.元素铁的原子结构示意图是   .
(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是   .
(3)   Fe(OH)3+   NaClO+   =   Na2FeO4+   NaCl+   H2O
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾强,其本身在反应中被还原为Fe3+.Na2FeO4之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是(结合离子方程式说明)   .
19.现有金属单质A,B,C和气体甲、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如下图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请回答下列问题:
(1)物质B的化学式为:   。
(2)气体甲在Cl2中燃烧的现象:   ;
(3)金属A与G的水溶液反应的化学方程式:   ;
(4)写出下列反应的离子方程式:
③:   .
⑤:   .
(5)将Na2O2投入到F溶液中,可以观察到的现象是:   。
20.按要求回答下列问题:
(1)以下物质中:①酒精,②熔融KCl,③NaHSO4固体,④氢氧化钠溶液,⑤铜,⑥CO2,⑦Fe(OH)3胶体,⑧熔化的NaOH,⑨醋酸,⑩溴化氢。其中属于电解质的是   (填编号,下同),其中属于电解质且能导电的有   ,属于非电解质的是   。
(2)向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的盐酸,会出现一系列变化:先出现   ,后出现   ,出现现象2的原因    (用离子方程式表示)。
21.根据要求回答问题:
(1)向某NaOH溶液中投入一块Al箔,先无明显现象,随后逐渐产生气泡,则产生气泡的离子反应方程式为   .
(2)实验室常用还原性Fe粉与水蒸气反应的实验来研究Fe的还原性,则该反应的化学反应方程式为   .
(3)Fe(OH)2制备时,采用的方法是“长滴管、液面下”的实验操作,但在实验时,由于操作不当,依旧会出现白色沉淀、灰绿色沉淀直至最终变为红褐色沉淀,写出白色沉淀最终转化为红褐色沉淀的化学反应方程式为   .
(4)实验时制备Al(OH)3时,常用可溶性铝盐(如Al2(SO4)3与氨水反应进行制备.某课外小组在实验时不慎向Al2(SO4)3溶液中加入了过量NaOH溶液,最终并没有制出白色沉淀Al(OH)3,则该小组同学实验时发生的总离子反应方程式为   .
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】①纯铁的抗腐蚀能力较强①不符合题意;②当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,②符合题意;③铁位于元素周期表的第Ⅷ族,而不是第ⅧB族,③不符合题意;④不论铁是否过量,铁在氯气中燃烧生成FeCl3,④不符合题意;⑤铁能在纯净的氧气中剧烈燃烧生成Fe3O4,⑤符合题意;⑥FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe+2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制得⑥不符合题意;C符合题意;
故答案为:C。
【分析】①纯铁不易腐蚀;
②当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀;
③铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族;
④铁在氯气中燃烧生成FeCl3;
⑤铁能在纯净的氧气中剧烈燃烧生成Fe3O4;
⑥Fe(OH)2可通过化合反应制备Fe(OH)3.
2.【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+水解使溶液显酸性,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、亚铁离子为浅绿色;
B、亚铁离子容易被氧化;
C、亚铁离子水解成酸性;
D、亚铁离子转化为铁离子,发生还原反应。
3.【答案】D
【解析】【解答】易被氧化为Fe2(SO4)3,只需检验是否含有Fe3+即可说明溶液是否变质,Fe3+能和SCN-生成络合物硫氰化铁,使溶液呈现血红色,因此可用KSCN检验溶液是否少量变质;
故答案为:D。
【分析】硫酸亚铁变质,即生成铁离子,鉴别铁离子的方法是使用硫氰酸钾,变为红色。
4.【答案】D
【解析】【解答】n(HCl)=0.14L×5.0mol/L=0.7mol,由氧化物和盐酸反应生成水可知,氧化物中含有n(O)= n(HCl)=0.35mol,所得溶液还能吸收0.025mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,反应后所得溶液为FeCl3,因n(Cl-)=0.7mol+0.025mol×2=0.75mol,则n(Fe3+)= n(Cl-)=0.25mol,所以氧化物中n(Fe)∶n(O)=0.25∶0.35=5∶7,所以化学式为Fe5O7;
故答案为:D。
【分析】与盐酸反应产生的是氯化亚铁和氯化铁混合物,根据与氯气反应可求出亚铁离子的物质的量,结合氯元素守恒求出铁离子的物质的量即可
5.【答案】A
【解析】【解答】A.硫的氧化性较弱,与铁反应生成FeS,故A符合题意;
B. 硫的氧化性较弱,与铜反应生成Cu2S,B不符合题意;
C. 氯气具有强氧化性,与铁反应生成氯化铁,则C不符合题意;
D. 硫与氧气反应只能生成二氧化硫,得不到SO3,所以D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】铁与硫生成低价的金属硫化物。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.,A不符合题意;
B.Al2O3与水不反应,B不符合题意;
C.Fe与水蒸气反应生成Fe3O4,C不符合题意;
D.制备新制氢氧化铜溶液用硫酸铜溶液和过量的氢氧化钠溶液,葡萄糖具有醛基,与新制氢氧化铜溶液反应生成Cu2O砖红色沉淀,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.钠在加热条件下生成过氧化钠;
B.氧化铝不溶于水;
C.Fe与水蒸气反应生成Fe3O4。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成,为防止受潮和氧化,保存古代字画时要特别注意控制适宜的温度和湿度,A说法不符合题意;
B.由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知,其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价,均为较稳定的价态,因此用其所制作的颜料不易被空气氧化,B说法不符合题意;
C.孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐,因此,用其制作的颜料不耐酸腐蚀,C说法符合题意;
D.Cu(OH)2·CuCO3和Cu(OH)2·2CuCO3受热分解均会生成CuO,CuO为黑色固体,D说法不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.字画中的成分受温度和湿度的影响;
B.孔雀石和蓝铜矿中元素的化合价较稳定,不以被氧化;
C.Cu(OH)2·CuCO3和Cu(OH)2·2CuCO3均与酸反应;
D.Cu(OH)2·CuCO3和Cu(OH)2·2CuCO3受热分解均会生成CuO;
8.【答案】A
【解析】【解答】解:A、碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,溶液的颜色不会发生变化,故A正确;
B、三价铁离子遇到硫氰酸根离子显示红色,溶液的颜色发生变化,故B错误;
C、碘水中滴加淀粉碘化钾溶液变为蓝色,溶液的颜色发生变化,故C错误;
D、金属铁可以和氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,溶液的颜色从浅黄色变为浅绿色,溶液的颜色发生变化,故D错误.
故选A.
【分析】A、碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳;
B、三价铁离子遇到硫氰酸根离子显示红色;
C、碘单质与淀粉呈蓝色;
D、金属铁可以和氯化铁溶液反应生成氯化亚铁.
9.【答案】A
【解析】【解答】A、若再滴加KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有铁离子,可以确定还原铁粉被氧化变质,A符合题意;
B、若再滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明溶液中无铁离子,但还原铁粉有可能被氧化为亚铁离子,B不符合题意;
C、氯水具有强氧化性,可以把亚铁离子氧化为铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,故不能确定是部分氧化还是全部氧化还是没有被氧化,C不符合题意;
D、若再滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明溶液中不含铁离子,含有亚铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】还原铁粉的主要作用是除去氧气,若变质,则铁转化为Fe3+,根据Fe3+的检验进行分析。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.只滴加KSCN溶液,可证明溶液中不含Fe3+,A与题意不符;
B.滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,不能证明沉淀为氢氧化亚铁,则不能证明含Fe2+,B与题意不符;
C.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色,不能证明溶液中不含Fe3+,C与题意不符;
D.先滴加KSCN溶液,不显红色,证明溶液中不含Fe3+,再滴加氯水后显红色,溶液中的Fe3+由Fe2+变成,D符合题意;
答案为D。
【分析】 证明某溶液中只含Fe2+而不含Fe3+ ,先检验Fe3+不存在,再检验Fe2+存在,所以先滴加KSCN溶液,不显红色,证明溶液中不含Fe3+,再滴加氯水后显红色。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.MgCl2可以由Mg与Cl2反应生成,也可以由Mg与HCl反应生成,故A符合题意;
B.Cu与Cl2反应生成CuCl2,Cu与HCl不反应,故B不符合题意;
C.Fe与Cl2反应生成FeCl3,因为Cl2氧化性强,会将Fe氧化到+3价2Fe+3Cl2 2FeCl3,Fe与HCl生成FeCl2,因为HCl氧化性弱,只能将Fe氧化到+2价Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故C不符合题意;
D.结合C项分析,Fe与HCl生成FeCl2,Fe与Cl2反应生成FeCl3,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】B.铜与盐酸不反应;
C.铁与盐酸反应生成氯化亚铁;
D.铁与氯气反应生成氯化铁。
12.【答案】B
【解析】【解答】解:铁不足,发生Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,过量铁跟一定量硝酸反应最终生成硝酸亚铁,则Fe与硝酸的物质的量比大于1:4时发生2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2,即生成3molFe(NO3)2,消耗2molFe反应生成Fe(NO3)3,再消耗1molFe,都生成Fe(NO3)2,只有图象B符合,
故选B.
【分析】铁不足,发生Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,过量铁跟一定量硝酸反应最终生成硝酸亚铁,则Fe与硝酸的物质的量比大于1:4时发生2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2,两个阶段消耗铁不相同,以此来解答.
13.【答案】D
【解析】【解答】A.还原性Fe>Cu,且铁离子可氧化单质铜,充分反应后溶液中仍有红色粉末存在,说明铁离子完全反应,A不符合题意;
B.由于氧化性:Fe3+>Cu2+,无论是和Fe反应,还是和Cu反应,溶液中一定存在Fe2+,当Fe过量时,不存在Cu2+,当Fe不足时,有Cu2+,B不符合题意;
C.根据以上分析可知溶液中一定不存在铁离子,可能还有Cu2+,C不符合题意;
D.根据以上分析可知溶液中一定有Fe2+,可能有Cu2+,D符合题意;
故答案为:D
【分析】混合物中加入过量稀硫酸,充分反应后,有红色粉末剩余,该红色粉末为金属铜;则溶液中不含有Fe3+,一定含有Fe2+,可能含有Cu2+;据此结合选项进行分析。
14.【答案】B
【解析】【解答】A、铁和稀硫酸反应生成H2,因此铁表面产生大量无色气泡,合理,故不符合题意;
B、铁和浓硫酸发生钝化反应,在铁的表面产生一层致密的氧化薄膜,阻碍反应的进行,因此放入硫酸铜溶液中不会立即析出亮红色固体,不合理,故符合题意;
C、根据实验现象,镁表面迅速产生大量的气泡,说明镁和浓硫酸发生钝化反应,合理,故不符合题意;
D、根据原电池的工作原理,正极上产生气泡,因此铁作正极,镁作负极,活泼金属作负极,即镁的金属性强于铁,合理,故不符合题意。
故答案为:B
【分析】注意铁,铝,遇到冷的浓硫酸,浓硝酸要发生钝化。在铁的表面产生一层致密的氧化薄膜,阻碍反应的进行,因此放入硫酸铜溶液中不会立即析出亮红色固体。钝化属于化学变化。
15.【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;
16.【答案】A
【解析】【解答】A. ZnS和BaSO4分别是难溶于水的锌盐和钡盐,A符合;
B. BaCl2是可溶于水的钡盐,B不符合;
C. Zn(NO3)2是可溶于水的锌盐,C不符合;
D. ZnSO4是可溶于水的锌盐,D不符合;
故答案为:A。
【分析】 BaCl2、 Zn(NO3)2 、 ZnSO4 均溶于水。
17.【答案】(1)Sn+2HCl═SnCl2+H2↑;SnCl2+Cl2═SnCl4
(2)SnO2
(3)Sn4++4OH﹣=H2SnO3↓+H2O、H2SnO3+2OH﹣=SnO32﹣+2H2O
(4)先将固体SnCl2溶解在适量浓盐酸中,然后再加蒸馏水稀释,最后在溶液中加入几粒锡粒;NH3 H2O
【解析】【解答】解:(1)Sn的性质和铁相似,根据铁、亚铁离子的性质知,Sn和HCl反应生成SnCl2、H2,SnCl2被Cl2氧化生成SnCl4,反应方程式分别为Sn+2HCl═SnCl2+H2↑、SnCl2+Cl2═SnCl4,
故答案为:Sn+2HCl═SnCl2+H2↑;SnCl2+Cl2═SnCl4;(2)加热SnCl4溶液时,SnCl4水解生成HCl,HCl易挥发促进SnCl4水解,然后灼烧最终得到金属氧化物SnO2,
故答案为:SnO2;(3)SnCl4与氢氧化钠反应生成H2SnO3沉淀,继续加氢氧化钠反应生成SnO32﹣,反应的离子方程式为:Sn4++4OH﹣=H2SnO3↓+H2O、H2SnO3+2OH﹣=SnO32﹣+2H2O;
故答案为:Sn4++4OH﹣=H2SnO3↓+H2O、H2SnO3+2OH﹣=SnO32﹣+2H2O;(4)SnCl2易被氧化、易水解,所以用SnCl2固体配制并保存SnCl2溶液的方法是先将固体SnCl2溶解在适量浓盐酸中,然后再加蒸馏水稀释,最后在溶液中加入几粒锡粒;根据2H++SnO22﹣ Sn(OH)2 Sn2++2OH﹣知,Sn(OH)2具有两性,能溶于强碱、强酸,所以用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2,该碱可选用弱碱NH3 H2O;
故答案为:先将固体SnCl2溶解在适量浓盐酸中,然后再加蒸馏水稀释,最后在溶液中加入几粒锡粒;NH3 H2O.
【分析】(1)Sn和HCl反应生成SnCl2、H2,SnCl2被Cl2氧化生成SnCl4;(2)加热SnCl4溶液时,SnCl4水解生成HCl,HCl易挥发促进SnCl4水解,然后灼烧最终得到金属氧化物;(3)SnCl4与氢氧化钠反应生成H2SnO3沉淀,继续加氢氧化钠反应生成SnO32﹣;(4)SnCl2易被氧化、易水解;根据2H++SnO22﹣ Sn(OH)2 Sn2++2OH﹣知,Sn(OH)2具有两性,能溶于强碱、强酸.
18.【答案】(1)
(2)将适量的硫酸铁溶液置于洁净的试管中,滴加几滴高锰酸钾溶液,充分反应后,溶液紫色退去,则证明其中含有亚铁离子,否则不含
(3)2;3;4NaOH;2;3;5
(4)Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铁胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质
【解析】【解答】解:(1)铁原子是26号元素的原子,核外电子第分层排布的,每层最多容纳电子数是2n2(n为电子层数),最外层电子数不超过8个,次外层不超过18个,元素铁的原子结构示意图是: ,故答案为: ;(2)亚铁离子具有还原性,滴入高锰酸钾溶液后,高锰酸钾溶液褪色,说明溶液中存在亚铁离子,故答案为:将适量的硫酸铁溶液置于洁净的试管中,滴加几滴高锰酸钾溶液,充分反应后,溶液紫色退去,则证明其中含有亚铁离子,否则不含;(3)该反应中铁元素的化合价+3→+6,失去3个电子,氯元素的化合价+1→﹣1价,得到2个电子,得失电子的最小公倍数是6,所以氢氧化铁的计量数是2,次氯酸根离子的计量数是3,然后根据原子守恒配平方程式得:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,故答案为:2、3、4NaOH、2、3、5;(4)在反应中Na2FeO4被还原为Fe3+离子,Fe3+水解得到的氢氧化铁胶体具有吸附性,Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铁胶体具有吸附性,以用于净水,故答案为:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铁胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质.
【分析】(1)根据原子结构示意图的画法来回答;(2)检验铁离子可以使用硫氰化钾溶液,检验亚铁离子,若溶液中存在铁离子,无法使用硫氰化钾溶液检验,但可以利用亚铁离子具有还原性进行检验,如使用高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色,证明溶液中存在亚铁离子,据此进行解答;(3)根据氧化还原反应中得失电子数相等结合原子守恒配平方程式;(4)在反应中Na2FeO4被还原为Fe3+离子,Fe3+水解得到的氢氧化铁胶体具有吸附性.
19.【答案】(1)Al
(2)有苍白色火焰,瓶口有白雾
(3)6Na+2FeCl3+6H2O=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
(4)2OH﹣+2H2O+2Al=2AlO2﹣+3H2↑;Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣
(5)生成红褐色沉淀,有无色气体产生
【解析】【解答】根据分析可知A是Na,B是Al,C是Fe,D是NaOH,E是盐酸,F是FeCl2,G是FeCl3,H是Fe(OH)3,甲是H2,丙是HCl。则(1)物质B是铝,化学式为Al。
(2)氢气在Cl2中燃烧生成氯化氢,则现象为有苍白色火焰,瓶口有白雾;(3)金属钠极易与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠再与氯化铁反应,则与氯化铁溶液反应的化学方程式6Na+2FeCl3+6H2O=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑;
(4)写出下列反应的离子方程式:③是Al与NaOH溶液发生反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式是2OH-+2H2O+2Al=2AlO2-+3H2↑。⑤是氯气氧化氯化亚铁生成氯化铁,离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣;
(5)过氧化钠具有强氧化性,溶于水与水反应生成氢氧化钠和氧气,则将Na2O2投入到氯化亚铁溶液中,可以观察到的现象是生成红褐色沉淀,有无色气体产生。
【分析】根据红褐色沉淀H为突破口,确定H是氢氧化铁,金属单质A与水反应的产物D的焰色反应为黄色,确定含有钠元素,进而推断A是金属钠,物质G含有铁离子,结合转化关系推出其他物质即可。
20.【答案】(1)②③⑧⑨⑩;②⑧;①⑥
(2)红褐色沉淀;沉淀溶解至消失;Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O
【解析】【解答】(1)①酒精属于非电解质,不能导电;②熔融KCl,属于电解质,熔融状态能导电;③NaHSO4固体属于电解质,固态时不存在自由移动的离子,故不导电;④氢氧化钠溶液,能导电,但其属于混合物,不属于电解质也不属于非电解质;⑤铜是金属单质,故不是电解质也不是非电解质,但能导电;⑥CO2是非电解质,自身不能电离出离子,故不导电;⑦Fe(OH)3胶体属于混合物,不是电解质,但胶体粒子带有电荷,能导电;⑧熔化的NaOH属于电解质,熔化时存在自由移动的离子,能导电;⑨醋酸是电解质,但没溶于水,不存在自由移动的离子,故不导电;⑩溴化氢属于电解质,但没溶于水,不存在自由移动的离子,故不导电。
综上所述,属于电解质的有:②③⑧⑨⑩;属于电解质且能导电的有②⑧;属于非电解质:①⑥(2)由于盐酸溶液是电解质溶液,故开始滴加时,因Fe(OH)3胶体粒子所带电荷被中和而发生聚沉,生成红褐色沉淀,随着盐酸滴入过量,产生的Fe(OH)3沉淀又会和盐酸反生酸碱中和反应,而导致沉淀溶解至消失,发生反应的离子方程式Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O,故本题答案:沉淀溶解至消失;Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O;
【分析】电解质导电的条件是必须溶于水或受热熔融,非电解质溶于水或受热熔融不导电。
21.【答案】(1)2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑
(2)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4)Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O
【解析】【解答】解:(1)向某NaOH溶液中投入一块Al箔,先无明显现象,随后逐渐产生气泡是铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,则产生气泡的离子反应方程式为:2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑,
故答案为:2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑;(2)实验室常用还原性Fe粉与水蒸气反应的实验来研究Fe的还原性,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,
故答案为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;(3)白色沉淀最终转化为红褐色沉淀是氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁,反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ,
故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ;(4)向Al2(SO4)3溶液中加入了过量NaOH溶液,发生反应为铝离子生成氢氧化铝沉淀,沉淀氢氧化铝是两性氢氧化物溶于强碱生成偏铝酸钠,反应的总离子方程式为:Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O,
故答案为:Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O.
【分析】(1)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;(2)铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气;(3)白色沉淀最终转化为红褐色沉淀是氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁;(4)向Al2(SO4)3溶液中加入了过量NaOH溶液,发生反应为铝离子生成氢氧化铝沉淀,沉淀氢氧化铝是两性氢氧化物溶于强碱生成偏铝酸钠.