第三章铁金属材料同步练习 2024-2025学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含答案)

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名称 第三章铁金属材料同步练习 2024-2025学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-10-13 20:59:31

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第三章铁金属材料
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
2.下列除杂(括号内为杂质),选用的试剂或方法不合理的是
A.溶液():通入足量气体
B.溶液():加入适量溶液,过滤
C.:加入过量溶液,过滤
D.:通过盛有浓硫酸的洗气瓶
3.某同学将溶质质量分数和体积都相等的两份稀硫酸分装在甲、乙两个烧杯中,往甲烧杯中投入mg镁粉,往乙烧杯中投入mg锌粉,充分反应后发现:只有一个烧杯中还有金属剩余.则下列关于实验结论的推测不正确的是
A.甲烧杯中产生的氢气可能比乙烧杯中的多
B.乙烧杯中产生的氢气可能比甲烧杯中的多
C.甲、乙两烧杯中产生的氢气可能一样多
D.乙烧杯中产生的氢气一定不比甲烧杯中的多
4.下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.测NaOH溶液的pH B.称量30.0gNaOH固体
C.验证CaO与水的反应为放热反应 D.在实验室中制取硫酸亚铁晶体
A.A B.B C.C D.D
5.化学与生活紧密相联,下列说法正确的是
A.“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”描述的过程为物理变化
B.商代后期制造出工艺精湛的后母戊鼎属于铜合金
C.制保温杯、高压锅、汤勺的不锈钢是铝合金
D.古壁画中颜料所用的铁红,其成分为
6.某混合物可能含有Al、Fe、、,为探究该混合物成分,学习小组设计如图分析方案。下列分析错误的是
A.已知,则混合物中一定含有Al
B.蓝绿色溶液中一定含
C.步骤I反应的离子方程式为:
D.向溶液N中加入足量盐酸可得到无色溶液
7.FeCO3与砂糖混用可以作补血剂,实验室里制备FeCO3的流程如图所示,(已知:Fe2++2=FeCO3↓+H2O+CO2↑)下列说法错误的是
A.沉淀过程中生成的CO2可以防止FeCO3被氧化
B.可用HCl和BaCl2溶液检验产品是否洗净
C.FeCO3在空气中加热分解可得到FeO
D.从滤液中可以提取出(NH4)2SO4,是一种常见的氮肥
8.铜绿又称孔雀石,是一种矿物颜料,其主要成分为,下列有关该成分的说法不正确的是
A.可由铜与氧气、二氧化碳、水反应制得
B.属于一种难溶于水的碱式盐
C.与硫酸反应后,溶液呈蓝色
D.组成该物质的四种元素分别分布在元素周期表的四个周期
9.下列离子方程式正确的是
A.用CuSO4溶液除H2S气体:
B.用硫代硫酸钠溶液脱氯:
C.海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔:Br2+SO2+H2O=4H+++2Br-
D.用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++3Cu=3Cu2++2Fe
10.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如图所示。下列有关说法正确的是
A.FeCl2 4H2O属于混合物 B.“加热脱水”属于物理变化过程
C.高温还原的过程中N2作还原剂 D.高温制备纳米级Fe时反应容器须保持充分干燥
11.下列离子方程式书写正确的是
A.小苏打与醋酸溶液混合:
B.钠与水的反应:
C.氯化铁溶液腐蚀印刷电路铜板:
D.等体积、等物质的量浓度的溶液与溶液混合:
12.取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为),反应现象没有明显差别的是
选项 试剂① 试剂②
A 稀盐酸 碳酸钠溶液
B KSCN溶液 溶液
C 溶液 酸性溶液
D NaOH溶液 溶液
A.A B.B C.C D.D
13.印刷电路板是利用FeCl3溶液腐蚀覆铜板。下列说法错误的是
A.该实验可以证明Fe3+具有还原性
B.若要检验腐蚀液中没有Fe3+的存在,可加入KSCN
C.向反应后的溶液中加入铁粉可以回收铜单质
D.该原理的离子方程式为
14.中华文化源远流长,下列文物的主要构成材料不属于合金的是
A.商铁刃铜钺 B.汉青铜酒樽
C.山顶洞人遗迹骨针 D.战国铁火盆
A.A B.B C.C D.D
15.下列实验操作能达到相应实验目的的是
A.制取沉淀 B.观察钾元素的特征焰色
C.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液 D.除去中的少量HCl气体
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.I、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、次氯酸等还强。工业上制取高铁酸钠的化学方程式是(未配平):Fe(NO3)3+ NaOH + Cl2→ Na2FeO4+ NaNO3+ NaCl + H2O
(1)高铁酸钠中,铁元素的化合价是 ;上述制取铁酸钠的反应中,铁元素被 (填“还原”或“氧化”)。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂原因铁元素转化为Fe(OH)3胶体。用饱和氯化铁溶液制备Fe(OH)3胶体方法 。
(3)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
①少量的铜可以完全溶解在FeCl3溶液中,所发生反应的离子方程式为 。
②除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入或通入 。
A、硝酸 B、稀硫酸 C、氯气 D、氢氧化钠
II、次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,是一元中强酸,具有较强还原性。回答下列问题:
(4)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂(Ag+)与还原剂(H3PO2)的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为 (填化学式)。
②从分类来看,NaH2PO2属于 。
a.正盐 b.酸式盐 c.钠盐 d.氧化物
(5)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。配平白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式 。
_______P4 +_______Ba(OH)2 + _______H2O —— _______Ba(H2PO2)2+_______PH3↑
17.请按要求填空做答。
(1)NaHCO3能用于治疗胃酸过多,反应的离子方程式为 。
(2)铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,该反应中84g Fe参加反应,转移电子的物质的量为 。
(3)制备Fe(OH)3的实验操作:向煮沸的蒸馏水中加入几滴FeCl3溶液, 。
(4)密度为1.84g/cm3,质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为 。
18.如图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据:
北京市医疗机构临床检验结果报告单分析项目
分析项目 检测结果 单位 参考范围
1 锌(Zn) 115.92 mol/L 66~120
2 铁(Fe) 6.95↓ mol/L 7.52~11.82
3 钙(Ca) 1.68 mol/L 1.55~2.10
……
根据上表的数据,回答下列问题:
(1)该儿童 元素含量偏低。
(2)报告单中“μmol/L”是 (填“质量”、“体积”或“浓度”)的单位。
(3)服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+。在这个过程中体现维生素C的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)缺铁性贫血患者应补充Fe2+。一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分,用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣,推测糖衣的作用是 。实验室制备氢氧化亚铁时就要用到硫酸亚铁,欲长时间观察到氢氧化亚铁白色沉淀,必须是新制的硫酸亚铁溶液和经过蒸馏的水配制的氢氧化钠溶液反应制备。反应的现象为 ,方程式为 、 。
19.向两份等体积、等浓度,pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液,实验测得溶液pH随加入NaClO溶液体积变化曲线如图,实验现象如表。
实验 实验现象
Ⅰ 滴入V1mL NaClO溶液产生大量红褐色沉淀
Ⅱ 滴入V1mL NaClO溶液,溶液变黄,未见沉淀,继续滴加出现红褐色沉淀
回答下列问题
(1)a~b段主要反应的离子方程式为 。
(2)d~e段主要反应的离子方程式为 。
20.用下面两种方祛可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)制取所需的FeSO4溶液需要的反应物为 。
(2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。
方法二:在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(3)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
(4)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
操作:先打开止水夹,使I管中反应一段时间后再夹紧止水夹,实验中观察到I管中溶液被压入II管中,II中发生反应的离子方程式为: 。
(5)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是 。
21.有三份不同质量的铁粉样品①②③,甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有0.8molHNO3的稀硝酸反应,反应后硝酸和铁均无剩余,且硝酸的还原产物只有NO。据此回答下列问题:
(1)甲取样品①,反应后的溶液中铁只以 Fe3+离子的形式存在,则样品①的质量为_________g。
(2)乙取样品②,反应后的溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+离子,则样品②的质量 (设为ag)范围是________。
(3)丙取样品③,将其慢慢加入到稀硝酸中,并不断搅拌,反应过程中溶液里Fe3+、Fe2+、NO3 三种离子中的一种离子的物质的量的变化曲线如下图所示,则该曲线表示的是________物质的量变化的曲线,请你在此图中再画出另外两种离子的物质的量的变化曲线。
22.向FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,观察到有沉淀生成,该反应的离子方程式为 ,该沉淀的颜色是 色,将该沉淀加热分解后得到一种红棕色物质,该物质的化学式为 ,向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变 色。
23.根据化学知识和基本原理回答下列问题。
(1)根据组成和性质分类,应属于 氧化物;金属Al溶于氢氧化钠溶液的离子反应方程式为 。
(2)15.6g 固体中所含阴离子的数目为 ,标准状况下4.48L 中所含电子数目为 ,与其含有相同H原子数目的HC1气体的物质的量为 mol。
(3)将0.4mol HCl气体溶于水配成200mL溶液,则所得盐酸溶液中溶质的物质的量浓度为 mol/L,从该溶液中取出25.00mL,加水稀释至500mL,则稀释后盐酸溶液中溶质的物质的量浓度为 mol/L。
(4)100mL某和的混合溶液中,已知,,则该溶液中所含的物质的量浓度为 mol/L。
24.检验含有Fe3+的溶液中含有Fe2+的操作方法
25.I.如图是利用电化学装置将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图。

请回答下列问题:
(1)该装置将 能转化为 能。
(2)催化剂b表面O2发生 反应,其附近溶液酸性 (填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(3)催化剂a表面的电极反应式: 。
II.某废料铁泥主要成分是Fe2O3、FeO和Fe,其他杂质不与硫酸反应。实验室用该废料提取Fe2O3,设计实验流程如图:
(4)步骤(I)充分反应后进行的实验操作名称是 。
(5)步骤(II)中加入H2O2溶液后需要适当加热但温度不能过高,原因是 。
(6)为了检验溶液B中是否有亚铁离子剩余,有同学提出只需要取少量溶液B于试管中并向其中滴加氢氧化钠溶液,然后观察现象即可证明。请你判断该同学的方法是否可行并说出理由 。
(7)步骤(III)中将NaOH溶液换成氨气也可以得到Fe(OH)3沉淀,反应的离子方程式为 。
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B B C B B C D C D
题号 11 12 13 14 15
答案 D B A C A
1.A
【详解】A.相互之间不反应,可以共存,A正确;
B.Cu2+与OH-会反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,不能共存,B错误;
C.Fe3+与SCN-会反应生成红色Fe(SCN)3,不能共存,C错误;
D.Ag+与C会反应生成白色碳酸银沉淀,不能共存,D错误;
故选A。
2.B
【详解】A.溶液通入足量二氧化碳气体,碳酸钠全部转化为碳酸氢钠,A不符合题意;
B.硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和HCl,引入新杂质,不合理,B符合题意;
C.铁粉与氢氧化钠溶液不反应,铝与氢氧化钠溶液反应,反应后过滤可得到铁粉,合理,C不符合题意;
D.气体经过浓硫酸干燥即可得到干燥纯净的二氧化碳,合理,D不符合题意;
故选B。
3.B
【分析】由Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知,24gMg消耗1molH2SO4,65gZn消耗1molH2SO4,向溶质质量分数和体积都相等的两份稀硫酸中投入相同质量的镁粉和锌粉,一样多的硫酸消耗的锌粉质量更多,所以充分反应后,如果只有一个烧杯中还有金属剩余,则剩余的金属为镁,锌消耗完全,而和锌反应的硫酸既可能恰好完全反应,也可能有剩余。
【详解】A.剩余的金属为镁,锌消耗完全,若和锌反应的硫酸过量,则甲烧杯中消耗的硫酸更多,甲产生的氢气更多,故A正确;
B.剩余的金属为镁,锌消耗完全,而和锌反应的硫酸既可能恰好完全反应,也可能有剩余,恰好完全反应时产生的氢气一样多,若和锌反应的硫酸过量,则乙烧杯中产生的氢气更少,即乙烧杯产生的氢气可能和甲烧杯一样多或者比甲少,但乙烧杯产生的氢气一定不比甲烧杯中的多,故B错误;
C.剩余的金属为镁,锌消耗完全,若和锌反应的硫酸恰好完全反应,则两个烧杯中消耗的硫酸一样多,产生的氢气一样多,故C正确;
D.剩余的金属为镁,锌消耗完全,而和锌反应的硫酸既可能恰好完全反应,也可能有剩余,恰好完全反应时产生的氢气一样多,若和锌反应的硫酸过量,则乙烧杯中产生的氢气更少,即乙烧杯一定不比甲烧杯中的多,故D正确;
故答案为:B。
4.C
【详解】A.用pH试纸测溶液pH应当取pH试纸置于洁净的表面皿上,用干净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,与标准比色卡对照,不能直接将pH试纸浸入待测液,A错误;
B.氢氧化钠腐蚀性很强且有强吸水性,称量应在烧杯中进行且要满足“左物右码”的称量原则,B错误;
C.氧化钙与水反应放热,小试管中反应放热,使大试剂瓶中空气受热膨胀,通过比较甲乙两管内液面高低,可以得出反应放热的结论,C正确;
D.Fe2+具有较强的还原性,直接在蒸发皿中加热硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁会被空气中氧气氧化,无法得到硫酸亚铁晶体,D错误;
本题选C。
5.B
【详解】A.“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”涉及的化学反应为、,则描述的过程为化学变化,A错误;
B.商代后期制造出工艺精湛的后母戊鼎属于铜合金,B正确;
C.制保温杯、高压锅、汤勺的不锈钢是铁合金,C错误;
D.古壁画中颜料所用的铁红,其成分为,D错误;
故选B。
6.B
【分析】某混合物可能含有Al、Fe、CuO、,加入NaOH溶液,由于Al和NaOH溶液反应,已知,则混合物中一定含有Al,溶液N的主要成分为和过量的NaOH;固体N加入过量盐酸,有蓝绿色溶液和固体P,说明盐酸和CuO、反应生成氯化铜、氯化铁,Fe还原氯化铜、氯化铁生成Cu和氯化亚铁,则固体P为Cu,蓝绿色溶液中含有。
【详解】A.已知,且混合物中能与NaOH溶液反应的只有Al,则混合物中一定含有Al,A正确;
B.固体P为Cu,可以与反应,因此蓝绿色溶液中一定不含,B错误;
C.步骤I为Al和NaOH溶液反应生成和氢气,离子方程式为,C正确;
D.溶液N的主要成分为和过量的NaOH,加入足量盐酸反应生成、NaCl和水,得到无色溶液,D正确;
答案选B。
7.C
【详解】A.沉淀反应为Fe2++2=FeCO3↓+H2O+CO2↑,反应生成的CO2的密度比空气大,可以隔绝空气从而防止FeCO3被氧化,故A正确;
B.检验产品是否洗净即检验沉淀中是否残留硫酸根,可取最后一次洗涤液加入HCl酸化,再加入BaCl2溶液,若不产生沉淀,则证明已经洗净,故B正确;
C.FeCO3在空气中加热分解会得到Fe2O3和CO2,故C错误;
D.滤液中主要成分为(NH4)2SO4,可提取出来作为氮肥,故D正确;
故答案选C。
8.D
【详解】A.铜绿的主要成分为,可由铜与氧气、二氧化碳、水反应制得,A正确;
B.铜绿的主要成分为,属于一种难溶于水的碱式盐,B正确;
C.铜绿的主要成分为,与硫酸反应后,溶液呈蓝色,C正确;
D.铜绿的主要成分为,组成该物质的四种元素分别分布在元素周期表的三个周期,D错误;
故选D。
9.C
【详解】A.H2S为弱酸,在水溶液中只发生部分电离,不能拆成离子形式,则用CuSO4溶液除H2S气体:,A不正确;
B.用硫代硫酸钠溶液脱氯时,发生氧化还原反应,产物应为、Cl-等,离子方程式为:,B不正确;
C.海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔时,SO2被Br2氧化为硫酸等:Br2+SO2+H2O=4H+++2Br-,C正确;
D.用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板时,Fe3+将Cu氧化为Cu2+,自身被还原为Fe2+:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,D不正确;
故选C。
10.D
【分析】FeCl2·4H2O加热失去结晶水变为FeCl2,然后在N2的惰性环境中,被H2还原为纳米级Fe,据此解答。
【详解】A.FeCl2·4H2O是带结晶水的盐,属于化合物,是纯净物,而不是混合物,A错误;
B.FeCl2·4H2O加热失去结晶水变为FeCl2,FeCl2·4H2O、FeCl2、H2O是不同物质,因此“加热脱水”属于化学变化过程,B错误;
C.在高温还原的过程中N2作保护气,防止反应产生的Fe被氧化,而不是作还原剂,C错误;
D.在高温制备纳米级Fe时反应容器须保持充分干燥,否则Fe与H2O(g)在高温下会反应生成Fe3O4和H2,D正确;
故选D。
11.D
【详解】A.醋酸是弱酸,不能拆,离子方程式为,故A错误;
B.电荷不守恒,正确离子方程式为,故B错误;
C.电荷不守恒,正确离子方程式为,故C错误;
D.等体积、等物质的量浓度的溶液与溶液混合,按物质的量之比为1:1反应,所给离子方程式正确,故D正确;
故选D。
12.B
【详解】A.将盐酸滴入碳酸钠溶液中,两者反应生成碳酸氢钠,开始无明显现象,随着盐酸的不断加入,碳酸钠全部转化为碳酸氢钠,此时再滴加盐酸,生成二氧化碳气体,将碳酸钠滴入盐酸中,两者反应生成二氧化碳,立即就有气体生成,A不符合题意;
B.KSCN与氯化铁反应生成红色Fe(SCN)3,KSCN溶液和FeCl3溶液滴加顺序不同,现象均为溶液变为血红色,B符合题意;
C.能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,溶液中滴加酸性高锰酸钾,随着高锰酸钾的不断滴入,溶液逐渐由无色变为紫红色,而酸性高锰酸钾中滴加,随着的不断滴入,溶液逐渐由紫红色变为无色,C不符合题意;
D.硫酸铝滴加入NaOH溶液中,反应生成Na[Al(OH)4],开始时无沉淀生成,随着硫酸铝的不断滴加,铝离子与[Al(OH)4]-反应生成氢氧化铝白色沉淀,而向硫酸铝溶液中滴加NaOH,一开始就会生成氢氧化铝沉淀,D不符合题意;
故选B。
13.A
【详解】A.Fe3+能溶解Cu,反应为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,铁元素化合价降低,能说明Fe3+具有氧化性,A不正确;
B.Fe3+遇到KSCN,溶液呈血红色,若要检验腐蚀液中没有Fe3+的存在,可加入KSCN,B正确;
C.反应后的溶液中含有铜离子,向反应后的溶液中加入铁粉能置换出铜、可以回收铜单质,C正确;
D.Fe3+能溶解Cu,反应为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,D正确;
故答案为A。
14.C
【详解】A.商铁刃铜钺中含有铁、铜元素,文物的主要构成材料属于合金,A不符合题意;
B.汉青铜酒樽主要成分是铜合金,铜合金属于合金,B不符合题意;
C.山顶洞人遗迹骨针是动物骨骼磨成,动物骨骼的主要成分是无机盐,不属于合金,C符合题意;
D.战国铁火盆的主要成分是铁合金,铁合金属于合金,D不符合题意;
故选C。
15.A
【详解】A.亚铁离子易被氧化,植物油可隔绝空气,图中装置可制备氢氧化亚铁,故A正确;
B.观察K的焰色需透过蓝色的钴玻璃,不能直接观察,故B错误;
C.不能在容量瓶中溶解固体,应在烧杯中溶解、冷却后,转移到容量瓶中定容,故C错误;
D.二氧化碳、氯化氢均与NaOH溶液反应,将原物质除去,不能除杂,故D错误;
答案选A。
16.(1) +6 氧化
(2)向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热
(3) C
(4) H3PO4 ac
(5)
【详解】(1)高铁酸钠化学式为,其中Na元素+1价、O元素-2价,根据化学式为电中性,所以Fe元素化合价为;工业上制取高铁酸钠的化学方程式是,其中Fe元素化合价升高,被氧化,故填+6;氧化;
(2)用饱和氯化铁溶液制备Fe(OH)3胶体方法为:向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,故填向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热;
(3)①少量的铜可以完全溶解在FeCl3溶液中,生成氯化铜和氯化亚铁,其离子方程式为,故填;
②除去FeCl3溶液中混有的FeCl2时,不引入新杂质,且加入的试剂或采用的方法只影响杂质;
A.加入硝酸,引入硝酸铁杂质,故A不选;
B.稀硫酸不与氯化亚铁反应,不能除杂,故B不选;
C.通入氯气,与氯化亚铁反应生成氯化铁,能除去氯化亚铁,故C选;
D.加入NaOH与氯化铁和氯化亚铁都反应,不能用于除杂,故D不选;
故填C;
(4)利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂(Ag+)与还原剂(H3PO2)的物质的量之比为4∶1,根据电子守恒,其反应为,其中氧化产物为,故填;
只能电离出一个氢离子,为正盐也是钠盐,故填ac;
(5)白磷与Ba(OH)2溶液的反应属于氧化还原反应,根据电子得失守恒配平该反应为,故填。
17. HCO3-+H+=CO2↑+H2O 4mol 继续煮沸,至溶液出现红褐色液体 18.4mol/L
【详解】(1)NaHCO3治疗胃酸过多实际上是跟HCl反应,离子方程式为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,故答案为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O;
(2) ,解得n= 4mol,故答案为:4mol;
(3)制备Fe(OH)3的实验操作:向煮沸的蒸馏水中加入几滴FeCl3溶液,继续煮沸,至溶液出现红褐色液体即制得氢氧化铁胶体,故答案为:继续煮沸,至溶液出现红褐色液体;
(4)由得:=18.4mol/L,故答案为:18.4mol/L。
18. Fe 浓度 还原性 防止Fe2+被氧化 产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【分析】Fe2+不稳定,易被氧化,使用过程中要采取防氧化措施。
【详解】(1)从表中检出结果“Fe”一项标有向下的箭头,该儿童Fe元素含量偏低。故答案为:Fe;
(2)报告单中“μmol/L”是浓度的单位。故答案为:浓度;
(3)服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+,说明维生素C具有还原性。故答案为:还原性;
(4)Fe2+不稳定,易被氧化。一些补铁剂用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣,推测糖衣的作用是防止Fe2+被氧化。实验室制备氢氧化亚铁时就要用到硫酸亚铁,欲长时间观察到氢氧化亚铁白色沉淀,必须是新制的硫酸亚铁溶液和经过蒸馏赶去氧气的水配制氢氧化钠溶液反应制备。反应的现象为产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,方程式为FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。故答案为:防止Fe2+被氧化;产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
19. 2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ 2Fe2++2H++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O
【分析】根据实验Ⅰ中的实验现象,溶液的酸性较弱,Fe2+具有还原性,可被次氯酸钠氧化成Fe3+并生成氢氧化铁沉淀;根据实验Ⅱ中的实验现象,溶液的酸性较强,Fe2+被次氯酸根和氢离子氧化成Fe3+,根据电荷守恒,质量守恒,化合价升降法配平离子方程式,据此分析。
【详解】(1)由实验Ⅰ的现象可知,次氯酸钠和硫酸亚铁反应生成了氢氧化铁红褐色沉淀,依据化合价升降法、电荷守恒、质量守恒可得a~b段主要反应的离子方程式为:2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+;
(2)由实验Ⅱ的现象可知,d~e段有铁离子生成,说明次氯酸根离子将二价铁氧化成了三价铁,根据化合价升降法、电荷守恒、质量守恒可得d~e段主要反应的离子方程式为:2Fe2++2H++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O。
【点睛】pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液,pH都变大,但是酸性不同的条件下,产物不同,为难点。
20. 稀H2SO4、铁屑 避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2 稀H2SO4、铁屑 NaOH溶液 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管II,且外界空气不容易进入
【详解】本题用两种方法来制备氢氧化亚铁,方法一完全是采用课本中的实验,考查硫酸亚铁的制备;在制备氢氧化亚铁时必须要除去溶解在溶液中的氧气.方法二是对课本实验的延伸,是一种改进的制备方法,用氢气作保护气的方法来保证新制的氢氧化亚铁不马上被氧化。
(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以制取所需的FeSO4溶液需要的反应物为稀H2SO4、 铁屑;
(2)氢氧化亚铁很容易被空气中的氧气氧化,为了避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2,实验时生成白色氢氧化亚铁沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。
方法二(3)试管Ⅰ中提供还原性气体氢气和硫酸亚铁溶液,可用稀硫酸和铁屑反应生成,则在试管Ⅰ里加入的试剂是稀H2SO4 、铁屑;
(4)试管Ⅱ中应为NaOH溶液,与试管Ⅰ中生成的FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2沉淀。打开止水夹,Fe与H2SO4反应生成H2充满整个装置,反应一段时间后关闭止水夹,左侧试管内气压升高,反应生成的Fe2+沿导管进入右侧试管与NaOH反应生成白色沉淀氢氧化亚铁,所以II中发生反应的离子方程式为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓。
(5)试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管II,且外界空气不容易进入,所以生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色。
点睛:本题考查氢氧化亚铁的制备原理,采用了创新的实验手法,对此类题目的解答,有赖于对基础知识的扎实掌握,需要大胆的开拓和创新精神。两支试管,试管Ⅱ是开口式的,无法用产生的气体将试液压入试管Ⅰ中,所以制取FeSO4 应放在试管Ⅰ中,而在试管Ⅱ中盛不含O2的NaOH溶液。当Fe与稀H2SO4放入试管Ⅰ后,产生H2可从试管Ⅰ内短管处排出试管 Ⅰ 内空气,经过止水夹通入试管 Ⅱ 中,再排尽试管 Ⅱ 内空气。然后关闭止水夹,试管 Ⅰ 内产生的H2无法逸出,产生的H2将试管 Ⅰ 内FeSO4等液体通过长导管压入试管 Ⅱ 内,在此压液过程中,液体都处于H2环境,从而避免了被空气中的O2氧化,使得氢氧化亚铁能保存更长时间。
21.(1)11.2
(2)11.2(3)NO3 (1分)如下图
【详解】(1)设Fe的物质的量是x,
x=0.2mol,所以铁的质量是0.2mol×56g/mol=11.2g;
(2)利用极值法,若只含Fe3+,则铁的质量同(1);若只含Fe2+,设Fe的物质的量是y
y=0.3mol,所以铁的质量是0.3mol×56g/mol=16.8g;反应后的溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+离子,则样品②的质量是11.2<a<16.8;
(3)由于最初溶液中NO3-的物质的量就是0.8mol,所以曲线表示的是NO3-的物质的量变化的曲线;根据(1)可知,加入0.2mol铁发生反应Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,铁离子的最大值是0.2mol;再加铁发生反应2 Fe(NO3)3+Fe=3 Fe(NO3)2,开始生成亚铁离子,加0.1mol铁反应完全,亚铁离子的最大值是0.3mol,Fe3+的值为0,所以图象为。
22. Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 红褐色 Fe2O3 血红
【详解】向FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀,该反应的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,该沉淀的颜色是红褐色,将该沉淀加热分解后得到一种红棕色物质,氢氧化铁分解生成氧化铁和水,红棕色物质的化学式为Fe2O3,向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为血红色。
23.(1) 两性 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(2) 1.204×1023或0.2NA 1.204×1024或2NA 0.6
(3) 2 0.1
(4)0.2
【详解】(1)既可以和酸反应生成盐和水,又可以和碱反应生成盐和水,故属于两性氧化物;铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑;
(2)15.6g 的物质的量是0.2mol,一个过氧化钠中含有1个过氧根离子,则15.6g 固体中所含阴离子的数目为0.2NA;标准状况下4.48L 的物质的量为0.2mol,1个氨气分子中含有10个电子,则标准状况下4.48L 中所含电子数目为2NA;0.2mol含有的氢原子的物质的量为0.6mol,则与其含有相同H原子数目的HC1气体的物质的量为0.6mol;
(3)所得盐酸溶液中溶质的物质的量浓度=;从该溶液中取出25.00mL,加水稀释至500mL,则体积变为原来的20倍,则浓度变为原来的,即稀释后浓度为0.1mol/L;
(4),则的浓度为0.1mol/L,由于,则为0.2 mol/L,浓度为0.2 mol/L。
24.取少许待测液置于试管中,滴加少许酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,说明含有Fe2+
【详解】检验含有Fe3+的溶液中含有Fe2+,利用亚铁离子具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去,操作方法:取少许待测液置于试管中,滴加少许酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,说明含有Fe2+,故答案为:取少许待测液置于试管中,滴加少许酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,说明含有Fe2+。
25.(1) 化学 电
(2) 还原 减弱
(3)SO2+2H2O-2e-=SO+4H+
(4)过滤
(5)适当加热可加快反应速率,温度不能过高避免双氧水受热分解
(6)不可行,溶液B中存在大量Fe3+,往该溶液中滴加氢氧化钠溶液会产生红褐色的Fe(OH)3沉淀,干扰Fe2+的检验
(7)3NH3+3H2O+Fe3+=Fe(OH)3↓+3NH
【分析】II.铁泥中的Fe2O3、FeO和Fe和足量硫酸反应得含Fe3+、Fe2+、H+的溶液A,用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+所得溶液B含Fe3+,加NaOH溶液将Fe3+沉淀,过滤得Fe(OH)3沉淀,将Fe(OH)3沉淀洗涤、加热得Fe2O3固体,据此解答。
【详解】(1)该装置没有外加电源,是一个原电池,把化学能转化为电能。
(2)由图示可看出,电子由a表面转移到b表面,因此b表面发生还原反应,催化剂b处的反应为:O2+2H++2e-=H2O,酸性减弱。
(3)催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸,电极方程式为:SO2+2H2O 2e ==+4H+。
(4)将溶液和沉淀分离的操作名称为过滤,故答案为:过滤。
(5)适当加热可加快反应速率,温度不能过高避免双氧水受热分解。
(6)不可行,溶液B中存在大量Fe3+,往该溶液中滴加氢氧化钠溶液会产生红褐色的Fe(OH)3沉淀,干扰Fe2+的检验。
(7)氨水和Fe3+反应生成氢氧化铁的离子方程式为3NH3+3H2O+Fe3+=Fe(OH)3↓+3NH。
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