【精品解析】高中化学人教版(2019)必修第一册第三章实验活动2 铁及其化合物的性质

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名称 【精品解析】高中化学人教版(2019)必修第一册第三章实验活动2 铁及其化合物的性质
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2021-08-03 16:14:46

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高中化学人教版(2019)必修第一册第三章实验活动2 铁及其化合物的性质
一、单选题
1.(2020·包头模拟)下列实验操作、现象和所得结论都正确的是(  )
选项 实验 现象 结论
A 向滴有酚酞的 Na2CO3 溶液中加入少量氯化钡固体,振荡 溶液红色变浅 Na2CO3溶液存在水解平衡
B 向X溶液中滴加几滴新制氯水,振 荡 ,再加入少量KSCN溶液 溶液变为红色 X溶液中一定含有Fe2+
C 检验食盐是否加碘( KIO3), 取少量食盐溶于水,用淀粉碘化钾试纸检验 试纸不变蓝 该食盐不含有KIO3
D 向蛋白质溶液中加入CuSO4或( NH4)2 SO4 的饱和溶液 均有沉淀生成 蛋白质均发生了盐析
A.A B.B C.C D.D
2.(2021·葫芦岛模拟)下列实验操作、现象及结论都正确的是(  )
选项 实验操作 现象 结论
A 将Fe(NO3)2样品溶于足量的H2SO4溶液中,再滴加少量的KSCN溶液 溶液不变红 溶液中一定没有Fe3+
B 向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释 溶液红色变浅 溶液中所有离子浓度均减小
C 向Na2CO3稀溶液中逐滴滴入同浓度、同体积的水杨酸( )溶液,边滴加边振荡 无气体产生 电离常数:K1(碳酸)>K2(水杨酸)
D 取少许CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后滴加AgNO3溶液 无淡黄色沉淀 CH3CH2Br没有水解
A.A B.B C.C D.D
3.(2021·鹰潭模拟)某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4.某实验小组以该废催化剂为原料,回收锌和铜,设计实验流程如图:
下列说法错误的是(  )
A.步骤①操作中,生成的气体可用CuSO4溶液吸收
B.检验滤液1中是否含有Fe2+,可以选用KSCN和新制的氯水
C.步骤②操作中,应先加1.0mol·L-1H2SO4,然后不断搅拌下缓慢加入6%H2O2
D.滤渣1中含有SiO2,滤渣2中含有S和SiO2
4.(2021·三明模拟)图示的实验或操作正确的是(  )
A B C D
熔化NaOH 制取少量 萃取振荡时放气 分离甲苯和水
A.A B.B C.C D.D
5.(2021·大庆模拟)室温下进行下列实验,根据实验操作、现象和所得到的实验结论均正确的是(  )
选项 实验操作和现象 实验结论
A 常温下,用pH计测定等物质的量浓度的NaHCO3、NaClO4两种盐溶液的pH,测得NaHCO3的pH大于NaClO4 非金属性:Cl>C
B 向含有Na+、K+、NO 、SO 的溶液中逐滴滴加盐酸,立即产生气泡 SO 和H+反应产生SO2气体
C 向某溶液中滴加氯水后在滴加KSCN溶液,溶液呈红色 溶液中一定含有Fe3+
D 向2mL 0.1mol/L Na2S溶液中滴入2mL0.1mol/LZnSO4溶液,再加入几滴0.1mol/L CuSO4溶液。开始有沉淀产生,后有黑色沉淀生成 Ksp(CuS)>Ksp(ZnS)
A.A B.B C.C D.D
6.(2021·大庆模拟)下列实验操作或装置能达到实验目的的是(  )
A.用甲装置测定0.1mol·L-1KClO溶液的pH
B.用乙装置制备纯净干燥的Cl2
C.用丙装置验证蔗糖与浓硫酸反应产生SO2
D.用丁装置可检验FeSO4溶液中的Fe2+是否被氧化
7.(2021·雅安模拟)下列化学实验操作、现象和结论均正确的是(  )
选项 操作 现象 结论
A 将苯与液溴反应产生的气体通入AgNO3溶液中 AgNO3溶液中出现淡黄色沉淀 证明苯与液溴发生了取代反应
B 向Al与Fe2O3反应后的固体产物中先加稀硫酸溶解,再加入几滴KSCN溶液 溶液不变红 无法证明反应后固体产物中是否含有Fe2O3
C 向H2O2溶液中加入几滴FeCl3溶液 溶液中产生气泡 发生的离子反应为:2Fe3++H2O2=O2↑+2Fe2++2H+
D| 向淀粉溶液中加入适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至碱性,再滴加少量碘水 溶液未变蓝 淀粉已完全水解
A.A B.B C.C D.D
8.(2021·泸县模拟)下列有关实验错误的是(  )
A.中和反应反应热的测定,需要准确读取酸碱溶液混合后的最高温度
B.将4.0g NaOH置于100mL容量瓶中,加水配制1.000mo/LNaOH溶液
C.除去甲烷中的乙烯,可以依次通过酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、浓H2SO4
D.探究Fe2+能转化为Fe3+,可以向FeCl2溶液中依次滴加KSCN溶液、氯水
9.(2021高一下·浙江月考)下列实验操作、现象及结论正确的是(  )
选项 实验 操作、现象及结论
A 探究Na2O2与水反应 将2mL水滴入盛有1g过氧化钠试管中,立即把带火星木条伸入试管,木条复燃,证明有氧气产生
B 鉴别NaHCO3与Na2CO3 取少许两种物质,加入几滴水,插入温度计,温度降低的是Na2CO3
C 检验Fe3+中是否含Fe2+ 向溶液中加入KSCN溶液,变红则含Fe2+
D 检验溶液中是否含Cl- 向某溶液中加入盐酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀,说明含有Cl-
A.A B.B C.C D.D
10.(2021高一下·浙江月考)下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是(  )
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向某溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象;再加入 溶液,有白色沉淀产生 原溶液中一定含有
B 某溶液中滴加 溶液,无明显现象;再滴加氯水,溶液呈红色 原溶液一定含
C 向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中一定含有
D 向某溶液中加入浓 溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
11.(2021高一下·杭州月考)下列实验中,依据实验操作及现象,得出的结论正确的是(  )
  操 作 现 象 结 论
A 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸 产生无色气体 Na2O2没有变质
B 将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后再滴加KSCN溶液 有气体生成,溶液不呈血红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe2+
C 向蔗糖中加入浓硫酸 蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭 浓硫酸具有吸水性
D 向5 mL KI溶液中加入1 mL相同浓度FeCl3溶液,充分反应后滴入KSCN溶液 溶液变血红色 KI与FeCl3的反应有一定限度
A.A B.B C.C D.D
12.(2021高一下·大庆月考)下列说法正确的有(  )
①向沸水中逐滴加入少量饱和 溶液,可制得 胶体
②用pH试纸测得氯水的
③除去 气体中的 ,可将气体通入饱和食盐水中
④ 能与 溶液、 溶液反应,所以 是两性氧化物
⑤铅酸蓄电池放电时的正极电极反应为
⑥由 可推出
A.6个 B.3个 C.4个 D.2个
13.(2021高一下·成都开学考)某兴趣小组探究 SO2 气体还原 Fe3+,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法不合理的是(  )
A.B 中现象为溶液蓝色褪去
B.装置 C 的作用是吸收 SO2 尾气,防止污染空气
C.为了验证 A 中发生了氧化还原反应,加入 KMnO4 溶液,紫红色褪去
D.反应后,A 中溶液的酸性增强
14.(2021高一下·辽宁开学考)下列物质反应后一定有+3价铁生成的是(  )
①过量的Fe在Cl2中燃烧;②Fe和过量盐酸反应;③向FeCl2溶液中通入少量Cl2;④将Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.① B.①③ C.①②③ D.①②③④
15.(2021高一下·长沙开学考)下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是(  )
选项 操作和现象 结论或目的
A 将饱和的 溶液滴加到浓 溶液中 制备 胶体
B 向钠与水反应形成的溶液中滴加几滴酚酞,溶液变红 钠与水反应生成了碱
C 向 溶液中加入一小块钠,生成气体和沉淀 沉淀为
D 向某溶液中通入 ,再加入 溶液,溶液变红色 原溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
16.(2021高一下·武冈开学考)下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀的是(  )
(已知:苯为难溶于水且密度比水小的液体)
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
17.(2021高一下·哈尔滨开学考)下列离子检验操作、结论均合理的是(  )
A.用AgNO3溶液检验Cl-时,先加入适量稀盐酸以排除CO32-干扰
B.某溶液中滴加KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+
C.某溶液中滴加氯水后再滴加KSCN溶液呈红色,说明原溶液含有Fe3+
D.某无色溶液中滴加氯水后溶液呈棕色,再滴加淀粉溶液显蓝色,说明原溶液中含有I-
18.(2021高一下·大庆开学考)欲进行下列实验,其方案设计合理的是(  )
A.图1为制备Fe(OH)2
B.图2为比较Na2CO3和NaHCO3的稳定性
C.图3为验证SO2的还原性
D.图4为验证Cl2具有漂白性
19.(2021高二下·丽水月考)固体X可能含有Cu、Fe2O3、Na2SO3、(NH4)2SO4、KNO3中的几种。进行如下实验:
下列说法正确的是(  )
A.X中含有Fe2O3、(NH4)2SO4,可能含有Cu、KNO3、Na2SO3
B.白色沉淀一定含有BaSO4,可能含有BaSO3
C.若乙是有色气体,则X中含有KNO3
D.取少许溶液丙,加入KSCN,如果出现血红色,则X中不含Cu
二、多选题
20.(2021·山东)为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)(  )
  实验目的 玻璃仪器 试剂
A 配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液 100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒 蒸馏水、NaCl固体
B 制备Fe(OH)3胶体 烧杯、酒精灯、胶头滴管 蒸馏水、饱和FeCl3溶液
C 测定NaOH溶液浓度 烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管 待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂
D 制备乙酸乙酯 试管、量筒、导管、酒精灯 冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶液
A.A B.B C.C D.D
21.(2020高一下·苏州期末)根据下列实验操作和现象所得结论正确的是(  )
选项 实验操作和现象 实验结论
A 在小烧杯中滴有少量水,加入20gBa(OH)2·8H2O晶体和10gNH4Cl晶体,用玻璃棒快速搅拌并触摸烧杯外壁,发现烧杯外壁很冷 Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应
B 将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红 Fe(NO3)2已变质
C 用3mL稀盐酸与过量Zn反应,当气泡稀少时,加入1mL浓盐酸,又迅速产生较多气泡 盐酸浓度增大,反应速率加快
D 向5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中滴入0.1 mol·L-1KI溶液5~6滴,加2mLCCl4振荡,静置后取上层清液滴加KSCN溶液,溶液变红 Fe3+与I-的反应有一定限度
A.A B.B C.C D.D
22.(2019高二下·内蒙古期末)下列关于Fe(OH)2的制备能够成功的是(  )
A.向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液
B.向FeSO4溶液中逐滴加入氨水
C.先将装有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2白色沉淀
D.取适量新配制的FeSO4溶液于试管中,再加入一层植物油(密度小于水,且不溶于水),然后向试管内逐滴加入NaOH溶液
三、填空题
23.用下面两种方法均可制得Fe(OH)2白色沉淀.
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)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入    .
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用    的方法.
(3)制取Fe(OH)2白色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.这样操作的理由是:防止发生反应    .(填化学方程式)
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.
(4)在试管Ⅰ里加入的试剂是    .
(5)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是    .
24.在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2.
(1)在试管I中加入的试剂是    .
(2)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,在试管I和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后观察到试管I产生大量气体.一段时间后,检验到试管Ⅱ支管出口的气体只有一种时,再进行的操作是    ,使试管I中的溶液进入到试管Ⅱ中溶液底部,产生Fe(OH)2.
(3)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是    .
(4)反应结束后,将Fe(OH)2沉淀倒出,在空气中迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,其原因是     (用化学方程式表示).
四、实验探究题
25.(2021·杨浦模拟)打印机墨粉中的 含量是衡量墨粉质量优劣的重要指标之一、已知:墨粉中除了 晶体粉粒外,其余成分均不溶于水且不与酸反应。
为测定墨粉中 的含量,进行了如下实验:
完成下列填空:
(1)检验
第一份取少许,选用   (填试剂名称),现象是   。
(2)测定 含量方法一
已知:
①试剂①是 ,加入足量 反应后,还需要充分加热,充分加热的目的是   。
②试剂②是   (填名称),其作用是   。
(3)测定 含量方法二
已知:
①试剂③是Zn粉,向第三份溶液中缓慢加入Zn粉末,当观察到较多气泡产生时,即停止加入Zn粉,写出该过程中发生的离子方程式   ,这样操作的原因是   。
②用第三份实验数据计算墨粉中的 的含量   。(只列计算式,不计算)
③试剂③不能用铁粉,可能的原因是   。
26.(2021·丰台模拟)研究发现,NO在心脑血管调节、免疫调节等方面有着十分重要的作用,但NO无法直接作为药物使用。科学家发现NO 有着与NO相似的功效,可以用作药物。某研究小组对亚硝酸盐转化为NO的反应进行了研究。
(1)NO中N元素的化合价呈现正价,用原子结构解释原因为   。
(2)为研究NO 的转化,甲同学完成了如下实验:
实验方案 实验现象
i.溶液先变黄色,迅速变为棕色 ii.将棕色溶液加热,颜色变浅,冷却
资料:FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)△H<0
在冷却后的溶液中滴加   (填“试剂和现象”),说明有Fe3+生成。从而证明Fe2+可以还原NO 。
(3)乙同学认为甲同学的实验方案不严谨,其理由是   。并进一步利用下列实验装置进行实验,以验证甲同学的实验结论是正确的。
①右侧烧杯中试剂A是   。
②实验证据是   。
(4)写出NaNO2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式   。
(5)解释“棕色溶液加热,颜色变浅”的原因是   。
(6)研究表明,亚硝酸盐能够被人体内含Fe2+等的还原性酶还原为NO,NO的生物学作用揭示着无机分子在医学领域中的重要作用,它与血红素铁具有很高的亲合力,以取代O2的位置。因此,亚硝酸盐作为药物使用时,必须严格控制剂量。若服用过量,可能会产生的影响是   。
27.(2021·马鞍山模拟)蛭石是一种铝硅酸盐(不溶于稀酸、碱),加热后体积会增大为原体积的60倍,具有理想的保温及涵水功能,是种植业的优良基质材料。一种“暖宝宝”内充Fe粉、蛭石粉、活性炭、NaCl固体和吸水性树脂,使用时去掉不透气的外包装使透气内袋暴露在空气中,即可发热至53℃左右。某化学兴趣小组设计了以下实验,探究已使用过的“暖宝宝”成分、回收蛭石,并制备“引火铁”(一种抛撒到空气中即可自燃的超细铁粉)。
(实验方案)
(实验装置)(制引火铁)
回答下列问题:
(1)在“暖宝宝”的使用过程中,蛭石粉的作用是   。影响“暖宝宝”发热的持续时间和温度的主要因素是   。
(2)“实验方案”中“操作A”的具体内容为   。
(3)有关使用后的“暖宝宝”中铁元素的存在形式,下列说法正确的是_______。
A.一定含有Fe、Fe2+、Fe3+   B.一定含Fe3+  
C.一定含有Fe2+、Fe3+   D.可能含Fe
(4)制引火铁的“实验装置”中有两处明显的缺陷,分别是   和   。
(5)制取CO时,浓硫酸的作用是   。实验开始时,应先点燃   (填“X”或“Y”)处酒精灯。
(6)“引火铁”在空气中能自燃的原因是   。
28.(2021高一下·仁寿开学考)已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验:
(1)装碱石灰的仪器是   (填仪器名称)。
(2)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式   。
(3)装置的连接顺序为a→   →   →   →   →b→c→f。
(4)反应一段时间后想熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:
①淡黄色溶液中加入试剂X,请写出X的化学式   。
②固体混合物的成分是   (填化学式,已知混合物只有两种物质)
(5)已知红色褪去的同时有气体生成,经检验为O2,该小组同学对红色褪去的原因提出了三种假设。
假设Ⅰ:H2O2还原Fe3+,使其全部转变为Fe2+;
假设Ⅱ:H2O2分解生成O2,O2氧化试剂X:
假设Ⅲ:   。
并对假设进行了以下实验研究:
①取褪色后溶液并分成三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化;第二份滴加试剂X,溶液出现红色;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X,溶液变红,再通入O2,无明显变化。
分析并得出结论:实验②说明假设   是不正确:实验①②得出假设   是正确的。
五、推断题
29.(2021·咸阳模拟) 是中学常见的几种化合物,相关物质间的转化关系如图所示:
已知: 是生活中常见的金属单质, 都是氧化物且A是红棕色粉末。回答下列问题:
(1)单质X与A反应的化学方程式是   。
(2)若试剂1和试剂2均为强电解质。
①若试剂1为强碱,则试剂1与B反应的离子方程式为   。
②若试剂1和试剂2为同种物质,则C溶液显   (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)若试剂2是稀硝酸。
①写出单质Y与稀硝酸反应生成E的离子方程式   。
②可用于检验D的阳离子的试剂是   。
30.(2021高一下·浙江月考)为了探究某带结晶水的固体X(含四种元素)的组成和性质,进行了如下实验:
已知:D为无色、有刺激性气味的有毒气体。请回答:
(1)X中含有的元素为H、O、   ;X的化学式为   ;
(2)下列说法错误的是___________;
A.固体A的分解为氧化还原反应
B.固体C具有磁性,俗称磁性氧化铁
C.气体D和E均为共价化合物
D.溶液F具有强酸性
(3)写出F →G的离子方程式   ;
(4)D在适当的温度并有催化剂存在的条件下,可以被氧气氧化,生成E。写出D→E的化学方程式   ;
(5)另设计实验方案,用化学方法检验固体A中的阳离子   。
31.(2021高一下·杭州月考)下图是无机物A~H在一定条件下的转化关系(反应条件及部分产物未列出)。其中,其中①、②是化工生产中重要的反应。B是非金属单质,G是金属单质,H是黄绿色气体。
(1)反应②的化学方程式为   ,该反应在化工生产中的目的是   。
(2)检验I中阳离子的实验操作为   。
(3)在化工生产中每燃烧0.12 kg A就会放出853 kJ热量,则A燃烧的热化学方程式为   。
32.(2021高一下·杭州月考)某盐A是由三种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1)写出A所含的元素   。
(2)写出红棕色固体C的化学式   。
(3)写出A受热分解反应的化学方程式   。
(4)写出检验A中阳离子的实验方案   。
33.(2020高二下·昆明期末)A为地壳中储量最大的金属元素所形成的单质,部分物质的转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)D的化学式为   。
(2)反应①的一种用途为   。
(3)检验E中金属阳离子的实验操作是   。
(4)反应③的离子方程式为   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】盐类水解的原理;二价铁离子和三价铁离子的检验;盐析
【解析】【解答】A.Na2CO3溶液中存在CO32-+H2O HCO3-+OH-,故而加入酚酞显红色,加入少量氯化钡固体,CO32-和Ba2+反应生成BaCO3,平衡左移,OH-浓度减小,红色变浅,A符合题意;
B.溶液中无Fe2+,含Fe3+也能出现相同的现象,B不符合题意;
C.KIO3在酸性条件下才能和KI发生氧化还原反应生成I2,操作不符合题意,可加入少量食醋再观察现象,C不符合题意;
D.蛋白质溶液中加入CuSO4发生变性,加入(NH4)2 SO4的饱和溶液发生盐析,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.加入钡离子,消耗碳酸根离子,影响平衡的移动
B.先加入硫氰化钾溶液再加入氯水进行判断
C.反应在酸性条件下进行
D.盐析是可逆的,但是加入硫酸铜后,蛋白质变性
2.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.将Fe(NO3)2样品溶于足量的H2SO4溶液中,发生反应 ,溶液中含有Fe3+,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变红,故A不符合题意;
B.向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释,溶液红色变浅,碱性减弱,pH减小,氢离子浓度增大,故B不符合题意;
C.羧基的酸性大于酚羟基,向Na2CO3稀溶液中逐滴滴入同浓度、同体积的水杨酸( )溶液,边滴加边振荡,羧基先和碳酸钠反应生成 ,酚羟基和碳酸氢钠不反应,所以无气体产生,证明离常数:K1(碳酸)>K2(水杨酸),故C符合题意;
D.取少许CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后加入AgNO3溶液没有酸化,硝酸银与氢氧化钠反应,没有淡黄色AgBr沉淀生成,不能说明CH3CH2Br没有水解,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.硝酸根离子再氢离子作用下具有很强的氧化性,可将亚铁离子氧化为三价铁离子
B.结合水的离子积即可判断氢离子浓度变大
C.符合弱酸的酸性判断
D.水解后先加入硝酸酸化再进行检验
3.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.步骤①操作中生成的气体为硫化氢,可与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,则可用CuSO4溶液吸收,故A不符合题意;
B.滤液1中除含有Fe2+,还含有Fe3+,加入用KSCN和新制的氯水不能检验,故B符合题意;
C.如先加入过氧化氢,在加热条件下易发生分解,应先加入1.0mol L-1H2SO4,故C不符合题意;
D.二氧化硅与硫酸不反应,滤渣1含有SiO2,H2O2和CuS发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫,滤渣2含有硫和二氧化硅,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】废催化剂加入稀硫酸,第一次浸出主要发生反应ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,过滤后滤液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,浓缩结晶得到粗ZnSO4 7H2O,滤渣1含有SiO2、CuS,向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液,发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫,滤渣2含有硫和二氧化硅,滤液含有硫酸铜,经浓缩结晶可得到粗硫酸铜晶体,以此解答该题。
4.【答案】B
【知识点】分液和萃取;物质的分离与提纯;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】A.瓷坩埚中含有SiO2,可与熔融的NaOH反应,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,A不符合题意;
B.先打开k1、k2,Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4和H2,待H2将装置中的空气排出后,关闭k2,左侧烧瓶中仍然在生成H2,气压变大,将生成的FeSO4压入右侧的三颈瓶中,与NaOH反应生成Fe(OH)2,由于装置中的空气已被排除,生成的Fe(OH)2不会被氧化,B符合题意;
C.萃取振荡放气时需将分液漏斗倒置,一手托住分液漏斗的顶端,一手旋转旋塞放气(如图 ),C不符合题意;
D.甲苯和水是互不相溶的液体,应采用分液的方法分离,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.熔化氢氧化钠时用的是铁坩埚不能用陶瓷坩埚
B.通过进行控制K2产生的压强差将三颈烧瓶中氢氧化钠压入左侧烧瓶中制取氢氧化亚铁
C.放气时操作错误
D.温度计位置放错
5.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;二价铁离子和三价铁离子的检验;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.等物质的量浓度的NaHCO3、NaClO4,NaHCO3为强碱弱酸盐,溶液显碱性,说明碳酸为弱酸,而NaClO4为强酸强碱盐,溶液显中性,说明高氯酸为强酸,用pH计测量溶液的pH,从而得到非金属性:Cl>C ,A符合题意;
B.向含有Na+、K+、NO 、SO 的溶液中逐滴滴加盐酸,H+、NO 、SO 发生氧化还原反应生存硫酸和NO,B结论不符合题意;
C.向某溶液中滴加氯水后在滴加KSCN溶液,溶液呈红色,则原溶液中可能存在Fe2+,C结论不符合题意;
D.向2mL 0.1mol/L Na2S溶液中滴入2mL0.1mol/LZnSO4溶液,再加入几滴0.1mol/L CuSO4溶液,过量S2-能与Zn2+反应生成沉淀,不能证明Ksp(CuS)>Ksp(ZnS),D结论不符合题意;
答案为A。
【分析】A.用ph计测定等物质的量浓度的NaHCO3、NaClO4两种盐溶液的pH,可知高氯酸的酸性大于碳酸的酸性
B.向含有Na+、K+、NO 、SO 的溶液中逐滴滴加盐酸,H+、NO 、SO 发生氧化还原反应生存硫酸和NO
C.氯水可氧化二价铁离子,造成干扰
D.过量S2-能与Zn2+反应生成沉淀,不能证明Ksp(CuS)>Ksp(ZnS)
6.【答案】C
【知识点】测定溶液pH的方法;氯气的实验室制法;二氧化硫的性质;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.pH试纸不能直接伸入溶液中且不能测漂白性溶液的Ph,A不符合题意;
B.浓盐酸易挥发,所以制得的氯气中含有水和HCl,不是纯净干燥的,B不符合题意;
C.用品红溶液验证产物有漂白性,用酸性高锰酸钾溶液验证产物具有还原性,综合分析可表明产物含有SO2,C符合题意;
D.铁氰化钾溶液只能检验Fe2+而不能检验Fe3+,检验FeSO4溶液中的Fe2+是否被氧化,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】 A.KClO溶液具有漂白性,pH试纸不能直接伸入溶液中且不能测漂白性溶液的pH;
B.浓盐酸易挥发,所以制得的氯气中含有水和HCl,不是纯净干燥的,应先除去水和氯化氢再收集氯气;
C.用品红溶液验证产物有漂白性,用酸性高锰酸钾溶液验证产物具有还原性,综合分析可表明产物含有SO2;
D.铁氰化钾溶液只能检验Fe2+而不能检验Fe3+,故无法判断溶液中是否存在Fe3+,从而无法判断Fe2+是否被氧化
7.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;二价铁离子和三价铁离子的检验;苯的结构与性质;蔗糖与淀粉的性质实验
【解析】【解答】A.液溴具有挥发性,液溴和HBr都能与AgNO3溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr,因此无法证明苯与液溴发生了取代反应,故A不选;
B.若反应后的固体中含有Fe2O3,则稀硫酸先与Fe2O3反应生成Fe3+,被Al还原而得的Fe会先与Fe3+反应生成Fe2+,溶液中可能无Fe3+剩余,滴加KSCN溶液不变红,若反应后的固体中不含Fe2O3,则Fe与稀硫酸反应生成Fe2+,滴加KSCN溶液不变红,因此无法证明反应后固体产物中是否含有Fe2O3,故B选;
C.少量Fe3+对H2O2分解具有催化作用,反应方程式为2H2O2 2H2O+O2↑,故C不选;
D.探究淀粉水解程度实验中的碘水需在碱化之前加入,否则I2会与碱发生反应,无法检验溶液中是否含有淀粉,故D不选;
故答案为B。
【分析】A.需要考虑溴也可与硝酸银反应,因此再加入硝酸银之前将气体通入到四氯化碳中即可
B.根据实验现象无法证明是否含有氧化铁固体
C.铁离子做的时催化剂
D.检验淀粉时应该是酸性环境
8.【答案】B
【知识点】除杂;配制一定物质的量浓度的溶液;中和热的测定;探究铁离子和亚铁离子的转化
【解析】【解答】A.中和热的测定,需准确测出混合前的初始温度和反应后最高温度,利用温度差结合比热容求算反应放出的热量,进而计算出中和热,A不符合题意;
B.NaOH固体不能直接在容量瓶中溶解,需在烧杯中溶解,冷却后转移到容量瓶中,B符合题意;
C.经过KMnO4溶液后,C2H4被氧化为CO2,经过NaOH溶液CO2又被吸收,最后经过浓硫酸获得干燥的CH4,C不符合题意;
D.先滴加KSCN溶液,能排除溶液中原有Fe3+对Fe2+检验的干扰,再滴加氯水,若溶液在加入氯水后才变红,说明Fe2+被氧化为Fe3+,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.中和热是通过测量恰好完全反应时的热量,温度是最高时恰好完全反应
B.容量瓶是配制溶液,溶解固体应该是在烧杯中进行
C.此操作可以除去甲烷中的乙烯
D.此操作可以证明亚铁离子到铁离子的转化
9.【答案】A
【知识点】氯离子的检验;钠的重要化合物;二价铁离子和三价铁离子的检验;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A.Na2O2与水反应,生成氢氧化钠和氧气,则把带火星木条伸入试管,木条复燃,A结论符合题意;
B.取少许两种物质,加入几滴水,插入温度计,温度降低的是NaHCO3,温度升高的为Na2CO3,B结论不符合题意;
C.向溶液中加入KSCN溶液,变红则含Fe3+,C结论不符合题意;
D.向某溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀,说明含有Cl-,D操作不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.带火星的木条的复燃说明有氧气产生,因此证明了过氧化钠和水反应产生氧气
B.温度记录错误,碳酸氢钠温度下降,碳酸钠温度上升,鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,还可采用加热法进行验证
C. KSCN 溶液主要是检验三价铁离子,可以采用加入到高锰酸钾溶液中看是否褪色
D.加入盐酸酸化,引入氯离子不能证明原溶液是否含有氯离子
10.【答案】C
【知识点】铵离子检验;硫酸根离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.向溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象,排除了Ag+和CO 等的干扰;再加入BaCl2溶液,产生BaSO4白色沉淀,说明溶液中一定含有 ,故A不符合题意;
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,说明不存在Fe3+,再滴加氯水,溶液呈红色说明氯水氧化Fe2+生成Fe3+,则该溶液中一定含有Fe2+,故B不符合题意;
C.向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,气体可能是二氧化碳或二氧化硫,不能确定溶液中是否一定含有 ,故C符合题意;
D.向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气,说明溶液中一定含有 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.检验时先向溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液;
B.检验Fe2+时先向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,再加氧化剂;
C.不能排除亚硫酸根、碳酸氢根等离子的干扰;
D.NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
11.【答案】D
【知识点】钠的重要化合物;二价铁离子和三价铁离子的检验;蔗糖与淀粉的性质实验;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,不管变质与否均产生气体,故A不符合题意;
B.将稀硝酸加入过量铁粉中,生成硝酸铁被过量的铁还原成硝酸亚铁,充分反应后再滴加KSCN溶液,不显红色,故B不符合题意;
C.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭,蔗糖中的氢氧两种元素按2:1比例脱去,浓硫酸具有脱水性,故C不符合题意;
D.向5 mL KI溶液中加入1 mL相同浓度FeCl3溶液,2I-+2Fe3+=2Fe2++I2,I-过量,充分反应后滴入KSCN溶液,溶液呈红色,说明有末反应的铁离子,KI与FeCl3的反应有一定限度,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.过氧化钠在空气中易变质产生的是碳酸钠,而碳酸钠与过氧化钠均与酸反应产生气体
B.稀硝酸的氧化性很强,可将铁直接氧化为铁离子,而铁离子被铁单质还原为亚铁离子
C.不是其吸水性,而是体现的浓硫酸的脱水性
D.根据用量碘离子的物质的量高于铁离子,因此通过加入硫氰化钾溶液的颜色来判断反应存在一定的限度
12.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;溶液酸碱性的判断及相关计算;硅和二氧化硅;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】①FeCl3在沸水中水解可制得Fe(OH)3胶体,故符合题意;
②氯水中含有HClO能够漂白试纸,无法用pH试纸测得氯水的pH,故不符合题意;
③ 与水能反应生成亚硫酸,故不符合题意;
④SiO2与HF反应不生成盐,不是两性氧化物,故不符合题意。
⑤铅酸蓄电池放电时的正极是PbO2得电子生成PbSO4,电极反应为 ,故符合题意;
⑥ 是强酸制弱酸的原理,而Ca(ClO)2与SO2应发生氧化还原反应,故不符合题意;
故答案为:D。
【分析】①制得Fe(OH)3胶体需要加热;
②氯水有漂白性,无法用pH试纸测pH;
③ 用饱和的亚硫酸氢钠溶液除杂;
④注意两性氧化物的定义;
⑤正极发生还原反应;
⑥ 强酸制弱酸的原理适用于复分解反应,不适合氧化还原反应。
13.【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.SO2会将碘单质还原,所以蓝色褪色,A不符合题意;
B.SO2为酸性氧化物,可以和NaOH溶液反应,且SO2有毒,所以可以用NaOH溶液吸收,防止污染空气,B不符合题意;
C.FeCl3含有Cl-,Cl-也能将高锰酸钾还原,且SO2会溶于水,溶解在FeCl3溶液中的SO2也会将高锰酸钾还原,所以无法验证发生了氧化还原反应,C符合题意;
D.SO2可以将Fe3+还原,发生反应SO2+2Fe3++2H2O=SO +2Fe2++4H+,反应过程中产生氢离子,所以酸性增强,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.二氧化硫具有还原性,能够还原碘单质,所以B中溶液的蓝色褪去;
B.二氧化硫有毒,为酸性氧化物,是污染性气体不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收;
C.二氧化硫、亚铁离子都具有还原性,都可以和高锰酸钾溶液发生反应使之褪色,不能验证A中发生了氧化还原反应;
D.二氧化硫与氯化铁溶液反应,离子方程式:SO2+2Fe3++2H2O═2Fe2++SO42-+4H+,所以溶液酸性增强。
14.【答案】B
【知识点】铁的化学性质;探究铁离子和亚铁离子的转化
【解析】【解答】①Fe在Cl2中燃烧产生FeCl3,其中Fe元素化合价为+3价,与二者相对量的多少无关,①符合题意;
②Fe和盐酸反应产生FeCl2,其中Fe元素化合价为+2价,②不符合题意;
③向FeCl2溶液中通入少量Cl2,反应生成FeCl3,其中Fe元素化合价为+3价,③符合题意;
④Fe2O3与盐酸反应产生FeCl3,FeCl3与Fe反应又会生成FeCl2,由于未知混合物中Fe和Fe2O3的二者相对量的多少,因此不能确定生成物中Fe元素的化合价,④不符合题意;
综上所述可知:反应后一定有+3价铁生成的是①③,故合理选项是B。
【分析】正三价的铁一般是与具有强氧化性的氧化剂中进行反应得到的,具有强氧化性的物质是氯气,硝酸等等
15.【答案】B
【知识点】钠的化学性质;二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的分离与提纯;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.将饱和的 溶液滴加到浓 溶液中生成氢氧化铁沉淀,A不符合题意;
B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,滴加几滴酚酞,溶液变红,B符合题意;
C.向 溶液中加入一小块钠,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,C不符合题意;
D. 能把 氧化为 ,向某溶液中通入 ,再加入 溶液,溶液变红色,原溶液中含有 或 ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氢氧化铁胶体的制备是把饱和氯化铁溶液滴加到沸水中;
B.氢氧化钠溶液为碱性,遇到酚酞变红;
C.CuSO4+2Na+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4;
D.双氧水具有强氧化性,可以氧化亚铁离子。
16.【答案】B
【知识点】制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,故①选;
②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出,且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,故②选;
③没有隔绝空气,生成的氢氧化亚铁易被氧化,故③不选;
④苯隔绝空气,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,故④选;
故答案为:B。
【分析】只有③中没有隔绝空气,且①②中生成的氢气可将空气排出,④中苯隔绝空气,则能较长时间看到Fe ( OH )2白色沉淀的是①②④。
17.【答案】D
【知识点】氯离子的检验;氯、溴、碘及其化合物的综合应用;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.加入的盐酸带入了氯离子,干扰了硝酸银溶液检验氯离子,A选项不符合题意;
B.亚铁离子不能使硫氰化钾溶液显红色,所以不能用硫氰化钾检验亚铁离子。正确的检验方法是:在样品中先加入硫氰化钾溶液,如果不显红色,再加入氯水后显红色,则含有亚铁离子,仍不显红色则不含亚铁离子,B选项不符合题意;
C.加入的氯水能使可能存在的亚铁离子氧化成铁离子,从而干扰硫氰化钾对铁离子的检验。符合题意做法是:在样品中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,则说明含铁离子,即不能加氯水,C选项不符合题意;
D.溶液中的碘离子无色,碘水呈棕色,碘单质遇淀粉溶液显蓝色,所以在无色溶液中滴加氯水后溶液呈棕色,再滴加淀粉溶液呈蓝色,说明原溶液中含有碘离子,D选项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A中加入的盐酸能与硝酸银反应;B中的硫氰化钾不能检验亚铁离子;C中滴加的氯水导致不能排除亚铁离子的干扰;D的设计合理。
18.【答案】A
【知识点】探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;化学实验方案的评价;氯水、氯气的漂白作用;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.氢氧化亚铁易被氧气氧化,所以在制备氢氧化亚铁时,要隔绝空气;苯在硫酸亚铁溶液的上层,起到隔绝空气的作用,所以此实验可以制备氢氧化亚铁,故A符合题意;
B.碳酸钠的稳定性大于碳酸氢钠,因此要比较Na2CO3和NaHCO3的稳定性,应该把碳酸氢钠放在里面的小试管中(内管),故B不符合题意;
C.二氧化硫与品红化合成不稳定的无色物质,可以验证二氧化硫具有漂白性,故C不符合题意;
D.氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,而氯气不具有,则干燥的红色布条不褪色,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.苯的密度小故很好的覆盖在上面阻碍了空气的进入
B.碳酸氢钠和碳酸钠位置放反
C.二氧化硫具有还原性,应该用高锰酸钾溶液
D.应该用湿润的布条,氯气只有与水反应后才具有漂白性
19.【答案】C
【知识点】常见离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.由分析可知,X中一定含有Fe2O3、(NH4)2SO4、Na2SO3,可能含有Cu、KNO3,故A项不符合题意;
B.由分析可知,在溶液甲生成气体乙时,Na2SO3就反应完全了,故白色沉淀不可能含有BaSO3,故B项不符合题意;
C.若乙是有色气体,就应该是NO2,故X中含有KNO3,故C项符合题意;
D.取少许溶液丙,加入KSCN,如果出现血红色,则说明溶液丙中含有Fe3+,因为Cu可与Fe3+反应,故X中有无Cu无法判断,故D项不符合题意。
故答案为C。
【分析】因为固体甲与足量盐酸反应全部溶解,所以固体甲为Fe2O3,因为Cu可以与Fe3+反应,故有无Cu无法判断,加入足量氨水后生成固体丁为Fe(OH)3以及溶液丁的成分为NH4Cl,溶液甲加入足量盐酸后有气体乙,气体乙可能是SO2,也可能是氮氧化物,固体X中一定含有Na2SO3,是否含有KNO3无法确定。因为溶液乙加入BaCl2溶液生成白色沉淀,故固体X中含有(NH4)2SO4,
20.【答案】A,B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;乙酸乙酯的制取;物质的量浓度
【解析】【解答】A.配制100mL一定物质的量浓度的氯化钠溶液,需要的玻璃仪器是 100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒 ,需要的试剂是 蒸馏水、NaCl固体 ,故A符合题意
B.制备氢氧化铁是是将几滴饱和的氯化铁溶液加入沸水中加热至出现红褐色即可,需要的仪器是 烧杯、酒精灯、胶头滴管 ,需要的试剂为 蒸馏水、饱和FeCl3溶液 ,故B符合题意
C.用标准稀盐酸溶液滴定待测氢氧化钠溶液即可测定出氢氧化钠的浓度,需要用的仪器是 烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管 、碱式滴定管,需要用的试剂是 待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂 ,故C不符合题意
D.制备乙酸乙酯是利用浓硫酸和乙酸和乙醇进行反应得到乙酸乙酯,需要的玻璃仪器是 试管、量筒、导管、酒精灯 ,需要的试剂是 冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶 液、浓硫酸,故D不符合题意
故答案为:AB
【分析】A.仪器和试剂均符合配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
B.试剂和仪器均符合制取氢氧化铁胶体的操作
C.缺少碱式滴定管量取氢氧化钠
D.缺少催化剂浓硫酸
21.【答案】A,C
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率的影响因素;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.在小烧杯中加入20gBa(OH)2 8H2O和10gNH4Cl,用玻璃棒快速搅拌并触摸烧杯外壁下部,发现很冷,能够说明Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl的反应中吸收了热量,该反应为吸热反应,故A符合题意;
B.Fe(NO3)2溶于稀硫酸,酸性环境下,发生氧化还原反应生成三价铁离子,故不能说明样品变质,故B不符合题意;
C.加入浓盐酸,氢离子的浓度增大,反应速率加快,故C符合题意;
D.向5mL0.1mol L 1FeCl3溶液中滴入0.1 mol L 1KI溶液5 6滴,FeCl3过量,无论Fe3+与I 的反应是否有一定限度,滴加KSCN溶液后都会变红,故D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】A.氯化铵晶体和氢氧化钡晶体反应是吸热反应,表现为周围温度下降
B.不应该加入稀硫酸,直接溶解在硫氰化钾溶液中进行实验
C.通过增加氢离子的浓度可使速率加快
D.发生氧化还原反应,碘离子的量少,以碘离子的量为计算标准,当碘离子反应完全,反应不再反应
22.【答案】C,D
【知识点】制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】A.向FeCl2 溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成的Fe(OH)2易被氧化,不容易制备成功,A不符合题意;
B.向FeSO4溶液中逐滴加入氨水,生成的Fe(OH)2易被氧化,不容易制备成功,故B不符合题意;
C.长滴管插到FeSO4液面下,再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2的白色沉淀,防止了Fe(OH)2被氧化,故C符合题意;
D.加入一层植物油,可隔绝空气,然后向试管内逐滴加入NaOH溶液,在植物油下方可以生成Fe(OH)2,且防止了Fe(OH)2被氧化,故D符合题意。
故答案为:CD
【分析】(1)氢氧化亚铁的制备原理:Fe2++ 2OH -= Fe(OH)2↓;
(2)氢氧化亚铁的制备注意事项:
A.用长胶头滴管吸氢氧化钠溶液;
B.在试管里加入2毫升亚铁盐
C.长胶头滴管末端浸入亚铁盐下面或者在亚铁盐用不溶于水的物质进行密封;
D.挤出氢氧化钠溶液,不要搅动溶液;
E.轻轻提出滴管。
(3)氢氧化亚铁的制备实验现象:白色沉淀存在较长时间,后来白色变灰绿色,最后变红褐色。
23.【答案】稀H2SO4;铁屑;加热煮沸;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;稀H2SO4、铁屑;检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹
【知识点】制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】(1)根据FeSO4具有易被氧化和易水解的特点,在配制其溶液时还需加入稀H2SO4防止 发生水解反应,同时加入铁屑防止硫酸亚铁被氧化.
故答案为:稀H2SO4;铁屑;
(2)蒸馏水中若溶有O2,则会加速Fe(OH)2氧化,由于氧气的溶解度随温度的升高而减小,因此可采用加热煮沸的方法除去.
故答案为:加热煮沸;
(3)用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,是为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2,发生反应的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)铁与硫酸反应生成氢气,关闭止水夹,会使装置Ι中压强变大,使Ι中的药品进入Ⅱ中,与Ⅱ中的药品反应得到氢氧化亚铁,所以在试管I里加入试剂稀H2SO4、铁屑,获得硫酸亚铁溶液,故答案为:稀H2SO4、铁屑;
(5)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Fe(OH)2.若过早关闭止水夹,使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中,将NaOH中和,则得不到Fe(OH)2溶液,故答案为:检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹.
【分析】(1)根据FeSO4易被空气中的氧气氧化和易水解的特点分析;
(2)根据气体的溶解度随温度的升高而减小分析;
(3)根据氢氧化亚铁极易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁分析;
(4)根据铁屑与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁溶液;
(5)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Fe(OH)2.
24.【答案】稀H2SO4、Fe屑;关闭止水夹;试管Ⅰ中产生的H2将装置内的空气除尽,防止Fe(OH)2与氧气的接触;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【知识点】制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】(1)若要在该装置中得到Fe(OH)2白色絮状沉淀,先打开止水夹,试管I内铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,把导管中的空气排入试管Ⅱ中,并且通过出气口排出,使氢氧化亚铁不能与氧气充分接触,从而达到防止被氧化的目的,所以试管A中加入的试剂是稀H2SO4、Fe屑,试管Ⅱ中加入的试剂是NaOH溶液,
故答案为:稀H2SO4、Fe屑;
(2)关闭止水夹,试管I内压强增大,将反应生成的硫酸亚铁能够进入氢氧化钠溶液中,并且能够发生化学反应生成硫酸钠和氢氧化亚铁,同时通过出气口排出,故答案为:关闭止水夹;
(3)铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,此时打开止水夹,氢气进入试管Ⅱ,排除装置内的空气,故答案为:试管Ⅰ中产生的H2将装置内的空气除尽,防止Fe(OH)2与氧气的接触;
(4)在空气中迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,是Fe(OH)2遇到氧气会被氧气氧化成Fe(OH)3,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3.
【分析】(1)试管I内铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;
(2)然后关闭止水夹,试管I内压强增大,将生成的硫酸亚铁压入试管Ⅱ内与氢氧化钠反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀;
(3)铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,此时打开止水夹,氢气进入试管Ⅱ,排除装置内的空气;
(4)在空气中迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,是Fe(OH)2遇到氧气会被氧气氧化成Fe(OH)3.
 
25.【答案】(1)酸性高锰酸钾溶液;紫色褪去
(2)除去 ;淀粉溶液;指示剂
(3) 、 ;防止 被置换;;防止测定结果偏大
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物;二价铁离子和三价铁离子的检验;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1) 具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以检验亚铁离子的试剂是酸性高锰酸钾溶液,现象是紫色褪去;
(2)①由于双氧水能氧化碘化钾,影响铁离子测定,所以加入足量 反应后,还需要充分加热的目的是除去 。
②碘遇淀粉显蓝色,所以试剂②是淀粉溶液,其作用是作指示剂。
(3)①锌是活泼的金属,溶液中的铁离子和氢离子均能与锌反应,所以该过程中发生的离子方程式为 、 ,又因为亚铁离子也能被锌置换出来,所以为防止 被置换,当观察到较多气泡产生时,即停止加入Zn粉。
②消耗高锰酸钾的物质的量是0.001cVmol,锰元素化合价降低5价,亚铁离子被氧化为铁离子,根据电子得失守恒可知溶液中亚铁离子的物质的量是0.005cVmol,所以墨粉中的 的含量为 。
③铁离子能和铁反应生成亚铁离子,从而多引入亚铁离子,所以为防止测定结果偏大,试剂③不能用铁粉。
【分析】墨粉中加入稀硫酸,四氧化三铁和硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,结合铁离子和亚铁离子的性质分析解答。
26.【答案】(1)N元素和O元素处于同一周期,电子层数相同,最外层电子数N<O,原子半径N>O,得电子能力N<O,表现为非金属性N<O,所以在NO中N元素为正价
(2)KSCN溶液,溶液变红
(3)Fe2+可能被空气中的O2氧化;1mol/LNaNO2溶液(pH=8);右侧烧杯中有微小气泡产生,遇空气变红棕色
(4)Fe2++NO +2H+=Fe3++NO↑+H2O
(5)FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)△H<0一是加热平衡逆向移动,二是温度升高NO溶解度降低,溶液中NO浓度减小,平衡逆向移动;Fe(NO)SO4分解溶液颜色变浅
(6)造成人体缺氧
【知识点】化学平衡移动原理;二价铁离子和三价铁离子的检验;原电池工作原理及应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1) N元素和O元素处于同一周期,N的原子结构示意图为 ,O的原子结构示意图为 ,N、O电子层数相同,最外层电子数N<O,原子半径N>O,得电子能力N<O,表现为非金属性N<O,所以在NO中N元素为正价;故答案为:N元素和O元素处于同一周期,电子层数相同,最外层电子数N<O,原子半径N>O,得电子能力N<O,表现为非金属性N<O,所以在NO中N元素为正价。
(2)检验Fe3+选用的试剂是KSCN溶液;实验操作为:在冷却后的溶液中滴加KSCN溶液,若溶液变红,说明有Fe3+生成;故答案为:KSCN溶液,溶液变红。
(3)乙同学认为甲同学的实验方案不严谨,其理由是:Fe2+具有较强的还原性,Fe2+可能被空气中的O2氧化成Fe3+。为进一步证明Fe2+可以还原NO ,设计了原电池装置;
①根据装置图,结合甲同学所用试剂,原电池左侧烧杯中盛有1mol/LFeSO4溶液(pH=3),则右侧烧杯中应盛放1mol/LNaNO2溶液(pH=8),即试剂A为1mol/LNaNO2溶液(pH=8);
②结合甲同学的实验现象和题给资料,左侧烧杯中石墨电极上Fe2+失去电子、发生氧化反应生成Fe3+,右侧烧杯中石墨电极上NO 得到电子、发生还原反应生成NO,而NO遇空气中氧气会变成红棕色的NO2,故实验证据是:右侧烧杯中有微小气泡产生,遇空气变红棕色。
故答案为:Fe2+可能被空气中的O2氧化;1mol/LNaNO2溶液(pH=8);右侧烧杯中有微小气泡产生,遇空气变红棕色。
(4)根据实验现象知,NaNO2溶液与FeSO4溶液反应时NaNO2被还原成NO,1mol NO 得到1mol电子生成1molNO,Fe2+被氧化成Fe3+,1molFe2+失去1mol电子生成1molFe3+,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为Fe2++NO +2H+=Fe3++NO↑+H2O;故答案为:Fe2++NO +2H+=Fe3++NO↑+H2O。
(5)根据题给资料,棕色溶液中存在可逆反应:FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)△H<0,该反应的正反应是放热反应,加热时温度升高,平衡逆向移动,Fe(NO)SO4分解,溶液颜色变浅;另外温度升高NO溶解度降低,溶液中NO浓度减小,平衡逆向移动,Fe(NO)SO4分解,溶液颜色变浅;故答案为:FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)△H<0一是加热平衡逆向移动,二是温度升高NO溶解度降低,溶液中NO浓度减小,平衡逆向移动;Fe(NO)SO4分解溶液颜色变浅。
(6)根据题意“亚硝酸盐能够被人体内含Fe2+等的还原性酶还原为NO,NO与血红素铁具有很高的亲合力,以取代O2的位置”,故亚硝酸盐作为药物使用时,必须严格控制剂量,若服用过量,可能会产生的影响是:产生大量的NO与血红素铁结合,从而造成人体缺氧;故答案为:造成人体缺氧。
【分析】(1)电负性越强对电子的吸附越强即可解释
(2)检验铁离子一般用的是KSCN溶液,现象是变为血红色
(3)主要考虑空气中的氧气将亚铁离子氧化,①要证明 Fe2+可以还原NO ,因此A中的试剂是1mol/LNaNO2溶液(pH=8)②试剂A中的亚硝酸根发生还原反应产生气体,在空气中变为红棕色
(4)根据反应物和生成物即可写出方程式
(5) FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)△H<0 ,加热后平衡逆向移动颜色变浅
(6)根据 与血红素铁具有很高的亲合力,以取代O2的位置 ,可能影响氧气的运输导致缺氧
27.【答案】(1)保温;透气膜透过空气的速度和铁粉的含量
(2)在空气中灼烧
(3)B;D
(4)缺少除CO中甲酸气体的装置;尾气未处理
(5)催化剂和脱水剂;X
(6)铁粉的表面积大,能与空气充分接触,反应速率大
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的分离与提纯;实验装置综合;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1) 由题干信息可知,蛭石是一种铝硅酸盐(不溶于稀酸、碱),具有理想的保温及涵水功能故在“暖宝宝”的使用过程中,蛭石粉的作用是保温;影响“暖宝宝”发热的持续时间和温度的主要因素是反应速率即热量放出的速率,反应速率又与空气中氧气的进入速率有关,故影响的主要因素是透气膜透过空气的速度和铁粉的含量,故答案为:保温;透气膜透过空气的速度和铁粉的含量;
(2)由题干流程图可知,“实验方案”中“酸溶”后过滤出固体A中含有蛭石和活性炭,要得到蛭石就是要出去其中的活性炭,故“操作A”的具体内容为在空气中灼烧,故答案为:在空气中灼烧;
(3)由题干流程图可知,“酸溶液”中加入K3Fe(CN)6生成蓝色沉淀,说明“酸溶液”中含有Fe2+,可能是使用后的“暖宝宝”中存在Fe2+,也可能是Fe和稀硫酸反应生成了Fe2+,加入KSCN溶液,生成血红色溶液,说明酸溶液中含有Fe3+,而稀硫酸无强氧化性,故使用后的“暖宝宝”中一定存在Fe3+,综上分析可知,使用后的“暖宝宝”中铁元素的存在形式一定含Fe3+可能含Fe、Fe2+,故答案为:BD;
(4)由于HCOOH具有较强的挥发性且与氧化铁反应,CO有毒不能直接排放到空气中,必须进行尾气处理,故制引火铁的“实验装置”中两处明显的缺陷分别是缺少除CO中甲酸气体的装置和尾气未处理,故答案为:缺少除CO中甲酸气体的装置;尾气未处理;
(5)制取CO的反应方程式为:HCOOH CO+H2O,浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂,由于CO具有可燃性,故需先通入CO将装置中的空气排空再加入红棕色粉末B,故实验开始时,应先点燃X处酒精灯,故答案为:催化剂和脱水剂;X;
(6)由于“引火铁”是一种超细铁粉,表面积很大,能与空气中的氧气充分接触,故反应速率很快,且反应放热而短时间内达到铁的着火点而自燃,故“引火铁”在空气中能自燃的原因是铁粉的表面积大,能与空气充分接触,反应速率大,故答案为:铁粉的表面积大,能与空气充分接触,反应速率大。
【分析】由电化学可知“暖宝宝”内充Fe粉、蛭石粉、活性炭、NaCl固体和吸水性树脂的作用原理是利用铁、石墨和空气中的氧气形成微小的原电池来发热的,由实验方案可知,暖宝宝内容物与稀硫酸反应生成硫酸铁或硫酸亚铁,然后过滤得到固体A中含蛭石和石墨,通过实验可知酸溶液中含有铁离子和亚铁离子、氯化钠,硫酸和硫酸根等,加入双氧水和氢氧化钠后生成氢氧化铁沉淀,灼烧后得到红棕色粉末B为氧化铁,再与CO反应得到“引火铁”,据此分析解题。
28.【答案】(1)球形干燥管(或干燥管)
(2)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)g;h;d;e
(4)KSCN;Fe、FeCl3
(5)H2O2氧化KSCN(或H2O2氧化试剂X);Ⅱ;Ⅲ
【知识点】氯气的实验室制法;二价铁离子和三价铁离子的检验;无机物的推断
【解析】【解答】(1)根据图示,装碱石灰的仪器为(球形)干燥管,故答案为:(球形)干燥管;
(2)圆底烧瓶中二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)浓硫酸具有吸水性能干燥氯气剂、碱石灰具有碱性,能吸收氯气、饱和食盐水能吸收氯化氢而抑制氯气的溶解,装置排列的顺序为:气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理,所以装置连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f,故答案为:g→h→d→e;
(4)①固体混合物中含有氯气与铁反应生成的FeCl3,可能含有没有反应的铁,加入过量稀盐酸得到淡黄色溶液,加入试剂X溶液呈淡红色,则试剂X为KSCN,故答案为:KSCN;
②淡红色溶液中加入过量双氧水得到深红色溶液,说明溶液中FeCl3浓度增大,说明淡红色溶液中含有FeCl2,则原固体混合物中含有Fe、FeCl3,故答案为:Fe、FeCl3;
(5)H2O2具有强氧化性,可能KSCN被H2O2氧化了,所以假设Ⅲ为H2O2氧化了KSCN,溶液的红色褪去;实验①中,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化,说明没有KSCN;第二份滴加KSCN,溶液出现红色,说明溶液中存在Fe3+;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明反应后溶液中存在硫酸根离子,证明KSCN被氧化,所以假设Ⅰ不正确;实验②中,另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN,溶液变红,再通入O2,无明显变化,说明O2不会氧化KSCN,氧化KSCN的是H2O2,假设Ⅱ不正确,假设Ⅲ正确,故答案为:H2O2氧化KSCN;Ⅱ;Ⅲ。
【分析】二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气,浓硫酸具有吸水性能干燥氯气剂、碱石灰具有碱性,能吸收氯气、饱和食盐水能吸收氯化氢而抑制氯气的溶解,装置排列的顺序为:气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理;得到的固体混合物中含有氯气与铁反应生成的FeCl3,还可能含有未反应完全的铁;H2O2具有强氧化性,可能将KSCN氧化,结合实验流程和现象分析解答。
29.【答案】(1)
(2) 或 ;酸性
(3); 溶液(或其他合理答案)
【知识点】镁、铝的重要化合物;铁的化学性质;二价铁离子和三价铁离子的检验;无机物的推断
【解析】【解答】(1)根据上述分析,单质X与A反应是铝热反应,反应方程式为: ,故答案为: ;
(2)①若试剂1为强碱,则氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐和水,离子方程式为: ,故答案为: 或 ;
②若试剂1和试剂2为同种物质,则试剂1为强酸,铝和氧化铝与强酸反应生成铝盐,铝离子在溶液中水解使溶液呈酸性,则C溶液显酸性,故答案为:酸性;
(3)①若试剂2是稀硝酸,Y单质为Fe,则E为硝酸亚铁,Fe与稀硝酸反应生成E的离子方程式为: ,故答案为: ;
②D为铁盐,可以用KSCN溶液检验Fe3+,溶液出现血红色,故答案为:KSCN溶液。
【分析】A、B、C、D、E是中学常见的几种化合物,X、Y是生活中常见的金属单质,A、B都是氧化物且A是红棕色粉末,则A为Fe2O3,X与A(Fe2O3)发生置换反应生成氧化物B和金属单质Y,则X为Al、Y为Fe、B为Al2O3;试剂2能与铁和氧化铁反应,且D与Y(Fe)反应生成E,则试剂2为强酸、D为铁盐、E为亚铁盐;若试剂1为强碱,铝与强碱反应生成偏铝酸盐;若试剂1和试剂2为同种物质,铝和氧化铝与强酸反应生成铝盐,铝离子水解溶液呈酸性,以此分析解答。
30.【答案】(1)Fe、S;FeSO4·7H2O
(2)B
(3)SO + Ba2+=BaSO4↓
(4)2SO2 + O2 2SO3
(5)取少量固体于试管中,加稀硫酸溶解,滴加KMnO4溶液,若紫色褪去,则有Fe2+(或滴加KSCN溶液,无变化,滴加氯水或双氧水,溶液变血红色,则有Fe2+;或加入过量NaOH溶液,观察到白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,则有Fe2+)(其他合理答案也可,但照搬题中方法或使用物理方法不得分)
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;探究物质的组成或测量物质的含量;离子方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)根据以上分析可知X中含有的元素为H、O、Fe、S;根据硫元素守恒X中含硫原子的物质的量是0.02mol,根据铁原子守恒可知含铁原子的物质的量是0.02mol,含结晶水的物质的量是0.14mol,根据质量守恒定律酸根中氧原子的物质的量是 =0.08mol,因此酸根是硫酸根,其中硫酸亚铁和结晶水的个数之比是0.02:0.14=1:7,所以X的化学式为FeSO4·7H2O;
(2)A.固体A的分解反应中铁元素化合价升高,硫元素化合价部分降低,为氧化还原反应,A正确;
B.固体C是氧化铁,俗称铁红,四氧化三铁具有磁性,俗称磁性氧化铁,B不正确;
C.气体D和E分别是二氧化硫和三氧化硫,均为共价化合物,C正确;
D.二氧化硫通入氯水中生成硫酸和盐酸,因此溶液F具有强酸性,D正确;
故答案为:B。
(3)根据以上分析可知F→G的离子方程式为SO +Ba2+=BaSO4↓;
(4)二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的化学方程式为2SO2 + O2 2SO3;
(5)固体A中的阳离子为亚铁离子,亚铁离子检验还原性,其检验方法是取少量固体于试管中,加稀硫酸溶解,滴加KMnO4溶液,若紫色褪去,则有Fe2+,或滴加KSCN溶液,无变化,滴加氯水或双氧水,溶液变血红色,则有Fe2+。
【分析】无色液体B能使无水硫酸铜变蓝色,因此B是水,物质的量是2.52g÷18g/mol=0.14mol;固体A高温分解生成红棕色固体C是氧化铁,物质的量是1.60g÷160g/mol=0.01mol,D为无色、有刺激性气味的有毒气体,与足量氯水反应生成溶液F,F和氯化钡反应生成白色沉淀G,因此D是SO2,G是BaSO4,物质的量是2.33g÷233g/mol=0.01mol,E和氯化钡溶液反应也生成白色沉淀G,则E是SO3,据此解答。
31.【答案】(1)C+H2O CO+H2;目的是生产民用、工业用燃料气和合成气
(2)取I的溶液少许于试管中,滴入2~3滴KSCN溶液,溶液变为血红色
(3)4FeS2(s)+11O2(g) 8SO2(g)+2Fe2O3(s) H=-3412kJ·mol-1
【知识点】热化学方程式;二价铁离子和三价铁离子的检验;无机物的推断
【解析】【解答】(1)由以上分析可知反应②的化学方程式为C+H2O CO+H2,由于生成物是氢气和CO,所以目的是生产民用、工业用燃料气和合成气;
(2)检验I中阳离子即铁离子的实验操作为取I的溶液少许于试管中,滴入2~3滴KSCN溶液,溶液变为血红色;
(3)在化工生产中每燃烧0.12kgFeS2就会放出853kJ的热量,即燃烧1molFeS2就会放出853kJ的热量,则4mol放出3412kJ的热量,则热化学方程式为4FeS2(s)+11O2(g) 8SO2(g)+2Fe2O3(s) H=-3412kJ·mol-1。
【分析】H是黄绿色气体,应为Cl2,其中①、②是化工生产中重要的反应,B是非金属单质,能和水反应生成E和F,B是碳,和水反应生成氢气和CO。F和氯气反应,则F是氢气,E是CO,J是HCl,G是金属单质,和盐酸以及氯气均反应,但产物不同,说明G是Fe,因此K是氯化亚铁,I是氯化铁,CO和D反应生成铁,A和氧气反应生成C和D,氯化铁和C反应生成氯化亚铁,因此C是二氧化硫,A是FeS2,D是氧化铁,据此解答。
32.【答案】(1)Fe、S、O
(2)Fe2O3
(3)2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑
(4)取少量试样配成溶液,滴入KSCN溶液,若不变色,再滴加少量氯水,出现血红色,证明有亚铁离子
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;探究物质的组成或测量物质的含量;化学式及其计算
【解析】【解答】(1)由分析可知,n(SO3)=0.01mol,n(SO2)=0.01mol,n(Fe2O3)=0.01mol,且m(SO3)+m(SO2)+m(Fe2O3)=0.01mol×80g/mol+0.01mol×64g/mol+1.6g=3.04g,说明A中n(Fe):n(S):n(O)=1:1:4,A为FeSO4,A所含的元素Fe、S、O。故答案为:Fe、S、O;
(2)红棕色固体C的化学式Fe2O3。故答案为:Fe2O3;
(3)FeSO4受热分解生成Fe2O3、SO3、SO2,反应的化学方程式2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑。故答案为:2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑;
(4)检验FeSO4中亚铁离子的实验方案:取少量试样配成溶液,滴入KSCN溶液,若不变色,再滴加少量氯水,出现血红色,证明有亚铁离子。故答案为:取少量试样配成溶液,滴入KSCN溶液,若不变色,再滴加少量氯水,出现血红色,证明有亚铁离子。
【分析】n(B)= =0.02mol,生成白色沉淀D为BaSO4,且n(BaSO4)= =0.01mol,说明B含有SO3,且n(SO3)=0.01mol,红棕色固体为Fe2O3,n(Fe2O3)= =0.01mol,说明A含有Fe、S、O等元素,B中还含有SO2,且n(SO2)=0.01mol。
33.【答案】(1)FeCl2
(2)焊接铁轨
(3)取少量E溶液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红,则证明有Fe3+存在
(4)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;无机物的推断
【解析】【解答】(1)D是氯化亚铁,化学式为FeCl2;
(2)反应①是铝热反应,一种用途为焊接铁轨;
(3)检验E中金属阳离子铁离子的实验操作是取少量E溶液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红,则证明有Fe3+存在;
(4)双氧水具有强氧化性,能氧化亚铁离子,则反应③的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
【分析】A为地壳中储量最大的金属元素所形成的单质,A是Al,与氧化铁在高温下发生铝热反应生成铁和氧化铝,C和盐酸反应生成D,D能与双氧水反应生成E,则B是氧化铝,C是铁,D是氯化亚铁,E是氯化铁,据此解答。
1 / 1高中化学人教版(2019)必修第一册第三章实验活动2 铁及其化合物的性质
一、单选题
1.(2020·包头模拟)下列实验操作、现象和所得结论都正确的是(  )
选项 实验 现象 结论
A 向滴有酚酞的 Na2CO3 溶液中加入少量氯化钡固体,振荡 溶液红色变浅 Na2CO3溶液存在水解平衡
B 向X溶液中滴加几滴新制氯水,振 荡 ,再加入少量KSCN溶液 溶液变为红色 X溶液中一定含有Fe2+
C 检验食盐是否加碘( KIO3), 取少量食盐溶于水,用淀粉碘化钾试纸检验 试纸不变蓝 该食盐不含有KIO3
D 向蛋白质溶液中加入CuSO4或( NH4)2 SO4 的饱和溶液 均有沉淀生成 蛋白质均发生了盐析
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】盐类水解的原理;二价铁离子和三价铁离子的检验;盐析
【解析】【解答】A.Na2CO3溶液中存在CO32-+H2O HCO3-+OH-,故而加入酚酞显红色,加入少量氯化钡固体,CO32-和Ba2+反应生成BaCO3,平衡左移,OH-浓度减小,红色变浅,A符合题意;
B.溶液中无Fe2+,含Fe3+也能出现相同的现象,B不符合题意;
C.KIO3在酸性条件下才能和KI发生氧化还原反应生成I2,操作不符合题意,可加入少量食醋再观察现象,C不符合题意;
D.蛋白质溶液中加入CuSO4发生变性,加入(NH4)2 SO4的饱和溶液发生盐析,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.加入钡离子,消耗碳酸根离子,影响平衡的移动
B.先加入硫氰化钾溶液再加入氯水进行判断
C.反应在酸性条件下进行
D.盐析是可逆的,但是加入硫酸铜后,蛋白质变性
2.(2021·葫芦岛模拟)下列实验操作、现象及结论都正确的是(  )
选项 实验操作 现象 结论
A 将Fe(NO3)2样品溶于足量的H2SO4溶液中,再滴加少量的KSCN溶液 溶液不变红 溶液中一定没有Fe3+
B 向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释 溶液红色变浅 溶液中所有离子浓度均减小
C 向Na2CO3稀溶液中逐滴滴入同浓度、同体积的水杨酸( )溶液,边滴加边振荡 无气体产生 电离常数:K1(碳酸)>K2(水杨酸)
D 取少许CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后滴加AgNO3溶液 无淡黄色沉淀 CH3CH2Br没有水解
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.将Fe(NO3)2样品溶于足量的H2SO4溶液中,发生反应 ,溶液中含有Fe3+,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变红,故A不符合题意;
B.向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释,溶液红色变浅,碱性减弱,pH减小,氢离子浓度增大,故B不符合题意;
C.羧基的酸性大于酚羟基,向Na2CO3稀溶液中逐滴滴入同浓度、同体积的水杨酸( )溶液,边滴加边振荡,羧基先和碳酸钠反应生成 ,酚羟基和碳酸氢钠不反应,所以无气体产生,证明离常数:K1(碳酸)>K2(水杨酸),故C符合题意;
D.取少许CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后加入AgNO3溶液没有酸化,硝酸银与氢氧化钠反应,没有淡黄色AgBr沉淀生成,不能说明CH3CH2Br没有水解,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.硝酸根离子再氢离子作用下具有很强的氧化性,可将亚铁离子氧化为三价铁离子
B.结合水的离子积即可判断氢离子浓度变大
C.符合弱酸的酸性判断
D.水解后先加入硝酸酸化再进行检验
3.(2021·鹰潭模拟)某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4.某实验小组以该废催化剂为原料,回收锌和铜,设计实验流程如图:
下列说法错误的是(  )
A.步骤①操作中,生成的气体可用CuSO4溶液吸收
B.检验滤液1中是否含有Fe2+,可以选用KSCN和新制的氯水
C.步骤②操作中,应先加1.0mol·L-1H2SO4,然后不断搅拌下缓慢加入6%H2O2
D.滤渣1中含有SiO2,滤渣2中含有S和SiO2
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.步骤①操作中生成的气体为硫化氢,可与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,则可用CuSO4溶液吸收,故A不符合题意;
B.滤液1中除含有Fe2+,还含有Fe3+,加入用KSCN和新制的氯水不能检验,故B符合题意;
C.如先加入过氧化氢,在加热条件下易发生分解,应先加入1.0mol L-1H2SO4,故C不符合题意;
D.二氧化硅与硫酸不反应,滤渣1含有SiO2,H2O2和CuS发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫,滤渣2含有硫和二氧化硅,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】废催化剂加入稀硫酸,第一次浸出主要发生反应ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,过滤后滤液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,浓缩结晶得到粗ZnSO4 7H2O,滤渣1含有SiO2、CuS,向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液,发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫,滤渣2含有硫和二氧化硅,滤液含有硫酸铜,经浓缩结晶可得到粗硫酸铜晶体,以此解答该题。
4.(2021·三明模拟)图示的实验或操作正确的是(  )
A B C D
熔化NaOH 制取少量 萃取振荡时放气 分离甲苯和水
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】分液和萃取;物质的分离与提纯;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】A.瓷坩埚中含有SiO2,可与熔融的NaOH反应,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,A不符合题意;
B.先打开k1、k2,Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4和H2,待H2将装置中的空气排出后,关闭k2,左侧烧瓶中仍然在生成H2,气压变大,将生成的FeSO4压入右侧的三颈瓶中,与NaOH反应生成Fe(OH)2,由于装置中的空气已被排除,生成的Fe(OH)2不会被氧化,B符合题意;
C.萃取振荡放气时需将分液漏斗倒置,一手托住分液漏斗的顶端,一手旋转旋塞放气(如图 ),C不符合题意;
D.甲苯和水是互不相溶的液体,应采用分液的方法分离,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.熔化氢氧化钠时用的是铁坩埚不能用陶瓷坩埚
B.通过进行控制K2产生的压强差将三颈烧瓶中氢氧化钠压入左侧烧瓶中制取氢氧化亚铁
C.放气时操作错误
D.温度计位置放错
5.(2021·大庆模拟)室温下进行下列实验,根据实验操作、现象和所得到的实验结论均正确的是(  )
选项 实验操作和现象 实验结论
A 常温下,用pH计测定等物质的量浓度的NaHCO3、NaClO4两种盐溶液的pH,测得NaHCO3的pH大于NaClO4 非金属性:Cl>C
B 向含有Na+、K+、NO 、SO 的溶液中逐滴滴加盐酸,立即产生气泡 SO 和H+反应产生SO2气体
C 向某溶液中滴加氯水后在滴加KSCN溶液,溶液呈红色 溶液中一定含有Fe3+
D 向2mL 0.1mol/L Na2S溶液中滴入2mL0.1mol/LZnSO4溶液,再加入几滴0.1mol/L CuSO4溶液。开始有沉淀产生,后有黑色沉淀生成 Ksp(CuS)>Ksp(ZnS)
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;二价铁离子和三价铁离子的检验;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.等物质的量浓度的NaHCO3、NaClO4,NaHCO3为强碱弱酸盐,溶液显碱性,说明碳酸为弱酸,而NaClO4为强酸强碱盐,溶液显中性,说明高氯酸为强酸,用pH计测量溶液的pH,从而得到非金属性:Cl>C ,A符合题意;
B.向含有Na+、K+、NO 、SO 的溶液中逐滴滴加盐酸,H+、NO 、SO 发生氧化还原反应生存硫酸和NO,B结论不符合题意;
C.向某溶液中滴加氯水后在滴加KSCN溶液,溶液呈红色,则原溶液中可能存在Fe2+,C结论不符合题意;
D.向2mL 0.1mol/L Na2S溶液中滴入2mL0.1mol/LZnSO4溶液,再加入几滴0.1mol/L CuSO4溶液,过量S2-能与Zn2+反应生成沉淀,不能证明Ksp(CuS)>Ksp(ZnS),D结论不符合题意;
答案为A。
【分析】A.用ph计测定等物质的量浓度的NaHCO3、NaClO4两种盐溶液的pH,可知高氯酸的酸性大于碳酸的酸性
B.向含有Na+、K+、NO 、SO 的溶液中逐滴滴加盐酸,H+、NO 、SO 发生氧化还原反应生存硫酸和NO
C.氯水可氧化二价铁离子,造成干扰
D.过量S2-能与Zn2+反应生成沉淀,不能证明Ksp(CuS)>Ksp(ZnS)
6.(2021·大庆模拟)下列实验操作或装置能达到实验目的的是(  )
A.用甲装置测定0.1mol·L-1KClO溶液的pH
B.用乙装置制备纯净干燥的Cl2
C.用丙装置验证蔗糖与浓硫酸反应产生SO2
D.用丁装置可检验FeSO4溶液中的Fe2+是否被氧化
【答案】C
【知识点】测定溶液pH的方法;氯气的实验室制法;二氧化硫的性质;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.pH试纸不能直接伸入溶液中且不能测漂白性溶液的Ph,A不符合题意;
B.浓盐酸易挥发,所以制得的氯气中含有水和HCl,不是纯净干燥的,B不符合题意;
C.用品红溶液验证产物有漂白性,用酸性高锰酸钾溶液验证产物具有还原性,综合分析可表明产物含有SO2,C符合题意;
D.铁氰化钾溶液只能检验Fe2+而不能检验Fe3+,检验FeSO4溶液中的Fe2+是否被氧化,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】 A.KClO溶液具有漂白性,pH试纸不能直接伸入溶液中且不能测漂白性溶液的pH;
B.浓盐酸易挥发,所以制得的氯气中含有水和HCl,不是纯净干燥的,应先除去水和氯化氢再收集氯气;
C.用品红溶液验证产物有漂白性,用酸性高锰酸钾溶液验证产物具有还原性,综合分析可表明产物含有SO2;
D.铁氰化钾溶液只能检验Fe2+而不能检验Fe3+,故无法判断溶液中是否存在Fe3+,从而无法判断Fe2+是否被氧化
7.(2021·雅安模拟)下列化学实验操作、现象和结论均正确的是(  )
选项 操作 现象 结论
A 将苯与液溴反应产生的气体通入AgNO3溶液中 AgNO3溶液中出现淡黄色沉淀 证明苯与液溴发生了取代反应
B 向Al与Fe2O3反应后的固体产物中先加稀硫酸溶解,再加入几滴KSCN溶液 溶液不变红 无法证明反应后固体产物中是否含有Fe2O3
C 向H2O2溶液中加入几滴FeCl3溶液 溶液中产生气泡 发生的离子反应为:2Fe3++H2O2=O2↑+2Fe2++2H+
D| 向淀粉溶液中加入适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至碱性,再滴加少量碘水 溶液未变蓝 淀粉已完全水解
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;二价铁离子和三价铁离子的检验;苯的结构与性质;蔗糖与淀粉的性质实验
【解析】【解答】A.液溴具有挥发性,液溴和HBr都能与AgNO3溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr,因此无法证明苯与液溴发生了取代反应,故A不选;
B.若反应后的固体中含有Fe2O3,则稀硫酸先与Fe2O3反应生成Fe3+,被Al还原而得的Fe会先与Fe3+反应生成Fe2+,溶液中可能无Fe3+剩余,滴加KSCN溶液不变红,若反应后的固体中不含Fe2O3,则Fe与稀硫酸反应生成Fe2+,滴加KSCN溶液不变红,因此无法证明反应后固体产物中是否含有Fe2O3,故B选;
C.少量Fe3+对H2O2分解具有催化作用,反应方程式为2H2O2 2H2O+O2↑,故C不选;
D.探究淀粉水解程度实验中的碘水需在碱化之前加入,否则I2会与碱发生反应,无法检验溶液中是否含有淀粉,故D不选;
故答案为B。
【分析】A.需要考虑溴也可与硝酸银反应,因此再加入硝酸银之前将气体通入到四氯化碳中即可
B.根据实验现象无法证明是否含有氧化铁固体
C.铁离子做的时催化剂
D.检验淀粉时应该是酸性环境
8.(2021·泸县模拟)下列有关实验错误的是(  )
A.中和反应反应热的测定,需要准确读取酸碱溶液混合后的最高温度
B.将4.0g NaOH置于100mL容量瓶中,加水配制1.000mo/LNaOH溶液
C.除去甲烷中的乙烯,可以依次通过酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、浓H2SO4
D.探究Fe2+能转化为Fe3+,可以向FeCl2溶液中依次滴加KSCN溶液、氯水
【答案】B
【知识点】除杂;配制一定物质的量浓度的溶液;中和热的测定;探究铁离子和亚铁离子的转化
【解析】【解答】A.中和热的测定,需准确测出混合前的初始温度和反应后最高温度,利用温度差结合比热容求算反应放出的热量,进而计算出中和热,A不符合题意;
B.NaOH固体不能直接在容量瓶中溶解,需在烧杯中溶解,冷却后转移到容量瓶中,B符合题意;
C.经过KMnO4溶液后,C2H4被氧化为CO2,经过NaOH溶液CO2又被吸收,最后经过浓硫酸获得干燥的CH4,C不符合题意;
D.先滴加KSCN溶液,能排除溶液中原有Fe3+对Fe2+检验的干扰,再滴加氯水,若溶液在加入氯水后才变红,说明Fe2+被氧化为Fe3+,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.中和热是通过测量恰好完全反应时的热量,温度是最高时恰好完全反应
B.容量瓶是配制溶液,溶解固体应该是在烧杯中进行
C.此操作可以除去甲烷中的乙烯
D.此操作可以证明亚铁离子到铁离子的转化
9.(2021高一下·浙江月考)下列实验操作、现象及结论正确的是(  )
选项 实验 操作、现象及结论
A 探究Na2O2与水反应 将2mL水滴入盛有1g过氧化钠试管中,立即把带火星木条伸入试管,木条复燃,证明有氧气产生
B 鉴别NaHCO3与Na2CO3 取少许两种物质,加入几滴水,插入温度计,温度降低的是Na2CO3
C 检验Fe3+中是否含Fe2+ 向溶液中加入KSCN溶液,变红则含Fe2+
D 检验溶液中是否含Cl- 向某溶液中加入盐酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀,说明含有Cl-
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】氯离子的检验;钠的重要化合物;二价铁离子和三价铁离子的检验;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A.Na2O2与水反应,生成氢氧化钠和氧气,则把带火星木条伸入试管,木条复燃,A结论符合题意;
B.取少许两种物质,加入几滴水,插入温度计,温度降低的是NaHCO3,温度升高的为Na2CO3,B结论不符合题意;
C.向溶液中加入KSCN溶液,变红则含Fe3+,C结论不符合题意;
D.向某溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀,说明含有Cl-,D操作不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.带火星的木条的复燃说明有氧气产生,因此证明了过氧化钠和水反应产生氧气
B.温度记录错误,碳酸氢钠温度下降,碳酸钠温度上升,鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,还可采用加热法进行验证
C. KSCN 溶液主要是检验三价铁离子,可以采用加入到高锰酸钾溶液中看是否褪色
D.加入盐酸酸化,引入氯离子不能证明原溶液是否含有氯离子
10.(2021高一下·浙江月考)下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是(  )
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向某溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象;再加入 溶液,有白色沉淀产生 原溶液中一定含有
B 某溶液中滴加 溶液,无明显现象;再滴加氯水,溶液呈红色 原溶液一定含
C 向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中一定含有
D 向某溶液中加入浓 溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】铵离子检验;硫酸根离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.向溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象,排除了Ag+和CO 等的干扰;再加入BaCl2溶液,产生BaSO4白色沉淀,说明溶液中一定含有 ,故A不符合题意;
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,说明不存在Fe3+,再滴加氯水,溶液呈红色说明氯水氧化Fe2+生成Fe3+,则该溶液中一定含有Fe2+,故B不符合题意;
C.向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,气体可能是二氧化碳或二氧化硫,不能确定溶液中是否一定含有 ,故C符合题意;
D.向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气,说明溶液中一定含有 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.检验时先向溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液;
B.检验Fe2+时先向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,再加氧化剂;
C.不能排除亚硫酸根、碳酸氢根等离子的干扰;
D.NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
11.(2021高一下·杭州月考)下列实验中,依据实验操作及现象,得出的结论正确的是(  )
  操 作 现 象 结 论
A 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸 产生无色气体 Na2O2没有变质
B 将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后再滴加KSCN溶液 有气体生成,溶液不呈血红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe2+
C 向蔗糖中加入浓硫酸 蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭 浓硫酸具有吸水性
D 向5 mL KI溶液中加入1 mL相同浓度FeCl3溶液,充分反应后滴入KSCN溶液 溶液变血红色 KI与FeCl3的反应有一定限度
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】钠的重要化合物;二价铁离子和三价铁离子的检验;蔗糖与淀粉的性质实验;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,不管变质与否均产生气体,故A不符合题意;
B.将稀硝酸加入过量铁粉中,生成硝酸铁被过量的铁还原成硝酸亚铁,充分反应后再滴加KSCN溶液,不显红色,故B不符合题意;
C.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭,蔗糖中的氢氧两种元素按2:1比例脱去,浓硫酸具有脱水性,故C不符合题意;
D.向5 mL KI溶液中加入1 mL相同浓度FeCl3溶液,2I-+2Fe3+=2Fe2++I2,I-过量,充分反应后滴入KSCN溶液,溶液呈红色,说明有末反应的铁离子,KI与FeCl3的反应有一定限度,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.过氧化钠在空气中易变质产生的是碳酸钠,而碳酸钠与过氧化钠均与酸反应产生气体
B.稀硝酸的氧化性很强,可将铁直接氧化为铁离子,而铁离子被铁单质还原为亚铁离子
C.不是其吸水性,而是体现的浓硫酸的脱水性
D.根据用量碘离子的物质的量高于铁离子,因此通过加入硫氰化钾溶液的颜色来判断反应存在一定的限度
12.(2021高一下·大庆月考)下列说法正确的有(  )
①向沸水中逐滴加入少量饱和 溶液,可制得 胶体
②用pH试纸测得氯水的
③除去 气体中的 ,可将气体通入饱和食盐水中
④ 能与 溶液、 溶液反应,所以 是两性氧化物
⑤铅酸蓄电池放电时的正极电极反应为
⑥由 可推出
A.6个 B.3个 C.4个 D.2个
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;溶液酸碱性的判断及相关计算;硅和二氧化硅;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】①FeCl3在沸水中水解可制得Fe(OH)3胶体,故符合题意;
②氯水中含有HClO能够漂白试纸,无法用pH试纸测得氯水的pH,故不符合题意;
③ 与水能反应生成亚硫酸,故不符合题意;
④SiO2与HF反应不生成盐,不是两性氧化物,故不符合题意。
⑤铅酸蓄电池放电时的正极是PbO2得电子生成PbSO4,电极反应为 ,故符合题意;
⑥ 是强酸制弱酸的原理,而Ca(ClO)2与SO2应发生氧化还原反应,故不符合题意;
故答案为:D。
【分析】①制得Fe(OH)3胶体需要加热;
②氯水有漂白性,无法用pH试纸测pH;
③ 用饱和的亚硫酸氢钠溶液除杂;
④注意两性氧化物的定义;
⑤正极发生还原反应;
⑥ 强酸制弱酸的原理适用于复分解反应,不适合氧化还原反应。
13.(2021高一下·成都开学考)某兴趣小组探究 SO2 气体还原 Fe3+,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法不合理的是(  )
A.B 中现象为溶液蓝色褪去
B.装置 C 的作用是吸收 SO2 尾气,防止污染空气
C.为了验证 A 中发生了氧化还原反应,加入 KMnO4 溶液,紫红色褪去
D.反应后,A 中溶液的酸性增强
【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.SO2会将碘单质还原,所以蓝色褪色,A不符合题意;
B.SO2为酸性氧化物,可以和NaOH溶液反应,且SO2有毒,所以可以用NaOH溶液吸收,防止污染空气,B不符合题意;
C.FeCl3含有Cl-,Cl-也能将高锰酸钾还原,且SO2会溶于水,溶解在FeCl3溶液中的SO2也会将高锰酸钾还原,所以无法验证发生了氧化还原反应,C符合题意;
D.SO2可以将Fe3+还原,发生反应SO2+2Fe3++2H2O=SO +2Fe2++4H+,反应过程中产生氢离子,所以酸性增强,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.二氧化硫具有还原性,能够还原碘单质,所以B中溶液的蓝色褪去;
B.二氧化硫有毒,为酸性氧化物,是污染性气体不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收;
C.二氧化硫、亚铁离子都具有还原性,都可以和高锰酸钾溶液发生反应使之褪色,不能验证A中发生了氧化还原反应;
D.二氧化硫与氯化铁溶液反应,离子方程式:SO2+2Fe3++2H2O═2Fe2++SO42-+4H+,所以溶液酸性增强。
14.(2021高一下·辽宁开学考)下列物质反应后一定有+3价铁生成的是(  )
①过量的Fe在Cl2中燃烧;②Fe和过量盐酸反应;③向FeCl2溶液中通入少量Cl2;④将Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.① B.①③ C.①②③ D.①②③④
【答案】B
【知识点】铁的化学性质;探究铁离子和亚铁离子的转化
【解析】【解答】①Fe在Cl2中燃烧产生FeCl3,其中Fe元素化合价为+3价,与二者相对量的多少无关,①符合题意;
②Fe和盐酸反应产生FeCl2,其中Fe元素化合价为+2价,②不符合题意;
③向FeCl2溶液中通入少量Cl2,反应生成FeCl3,其中Fe元素化合价为+3价,③符合题意;
④Fe2O3与盐酸反应产生FeCl3,FeCl3与Fe反应又会生成FeCl2,由于未知混合物中Fe和Fe2O3的二者相对量的多少,因此不能确定生成物中Fe元素的化合价,④不符合题意;
综上所述可知:反应后一定有+3价铁生成的是①③,故合理选项是B。
【分析】正三价的铁一般是与具有强氧化性的氧化剂中进行反应得到的,具有强氧化性的物质是氯气,硝酸等等
15.(2021高一下·长沙开学考)下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是(  )
选项 操作和现象 结论或目的
A 将饱和的 溶液滴加到浓 溶液中 制备 胶体
B 向钠与水反应形成的溶液中滴加几滴酚酞,溶液变红 钠与水反应生成了碱
C 向 溶液中加入一小块钠,生成气体和沉淀 沉淀为
D 向某溶液中通入 ,再加入 溶液,溶液变红色 原溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】钠的化学性质;二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的分离与提纯;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.将饱和的 溶液滴加到浓 溶液中生成氢氧化铁沉淀,A不符合题意;
B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,滴加几滴酚酞,溶液变红,B符合题意;
C.向 溶液中加入一小块钠,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,C不符合题意;
D. 能把 氧化为 ,向某溶液中通入 ,再加入 溶液,溶液变红色,原溶液中含有 或 ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氢氧化铁胶体的制备是把饱和氯化铁溶液滴加到沸水中;
B.氢氧化钠溶液为碱性,遇到酚酞变红;
C.CuSO4+2Na+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4;
D.双氧水具有强氧化性,可以氧化亚铁离子。
16.(2021高一下·武冈开学考)下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀的是(  )
(已知:苯为难溶于水且密度比水小的液体)
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【知识点】制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,故①选;
②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出,且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,故②选;
③没有隔绝空气,生成的氢氧化亚铁易被氧化,故③不选;
④苯隔绝空气,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,故④选;
故答案为:B。
【分析】只有③中没有隔绝空气,且①②中生成的氢气可将空气排出,④中苯隔绝空气,则能较长时间看到Fe ( OH )2白色沉淀的是①②④。
17.(2021高一下·哈尔滨开学考)下列离子检验操作、结论均合理的是(  )
A.用AgNO3溶液检验Cl-时,先加入适量稀盐酸以排除CO32-干扰
B.某溶液中滴加KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+
C.某溶液中滴加氯水后再滴加KSCN溶液呈红色,说明原溶液含有Fe3+
D.某无色溶液中滴加氯水后溶液呈棕色,再滴加淀粉溶液显蓝色,说明原溶液中含有I-
【答案】D
【知识点】氯离子的检验;氯、溴、碘及其化合物的综合应用;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.加入的盐酸带入了氯离子,干扰了硝酸银溶液检验氯离子,A选项不符合题意;
B.亚铁离子不能使硫氰化钾溶液显红色,所以不能用硫氰化钾检验亚铁离子。正确的检验方法是:在样品中先加入硫氰化钾溶液,如果不显红色,再加入氯水后显红色,则含有亚铁离子,仍不显红色则不含亚铁离子,B选项不符合题意;
C.加入的氯水能使可能存在的亚铁离子氧化成铁离子,从而干扰硫氰化钾对铁离子的检验。符合题意做法是:在样品中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,则说明含铁离子,即不能加氯水,C选项不符合题意;
D.溶液中的碘离子无色,碘水呈棕色,碘单质遇淀粉溶液显蓝色,所以在无色溶液中滴加氯水后溶液呈棕色,再滴加淀粉溶液呈蓝色,说明原溶液中含有碘离子,D选项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A中加入的盐酸能与硝酸银反应;B中的硫氰化钾不能检验亚铁离子;C中滴加的氯水导致不能排除亚铁离子的干扰;D的设计合理。
18.(2021高一下·大庆开学考)欲进行下列实验,其方案设计合理的是(  )
A.图1为制备Fe(OH)2
B.图2为比较Na2CO3和NaHCO3的稳定性
C.图3为验证SO2的还原性
D.图4为验证Cl2具有漂白性
【答案】A
【知识点】探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;化学实验方案的评价;氯水、氯气的漂白作用;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.氢氧化亚铁易被氧气氧化,所以在制备氢氧化亚铁时,要隔绝空气;苯在硫酸亚铁溶液的上层,起到隔绝空气的作用,所以此实验可以制备氢氧化亚铁,故A符合题意;
B.碳酸钠的稳定性大于碳酸氢钠,因此要比较Na2CO3和NaHCO3的稳定性,应该把碳酸氢钠放在里面的小试管中(内管),故B不符合题意;
C.二氧化硫与品红化合成不稳定的无色物质,可以验证二氧化硫具有漂白性,故C不符合题意;
D.氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,而氯气不具有,则干燥的红色布条不褪色,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.苯的密度小故很好的覆盖在上面阻碍了空气的进入
B.碳酸氢钠和碳酸钠位置放反
C.二氧化硫具有还原性,应该用高锰酸钾溶液
D.应该用湿润的布条,氯气只有与水反应后才具有漂白性
19.(2021高二下·丽水月考)固体X可能含有Cu、Fe2O3、Na2SO3、(NH4)2SO4、KNO3中的几种。进行如下实验:
下列说法正确的是(  )
A.X中含有Fe2O3、(NH4)2SO4,可能含有Cu、KNO3、Na2SO3
B.白色沉淀一定含有BaSO4,可能含有BaSO3
C.若乙是有色气体,则X中含有KNO3
D.取少许溶液丙,加入KSCN,如果出现血红色,则X中不含Cu
【答案】C
【知识点】常见离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.由分析可知,X中一定含有Fe2O3、(NH4)2SO4、Na2SO3,可能含有Cu、KNO3,故A项不符合题意;
B.由分析可知,在溶液甲生成气体乙时,Na2SO3就反应完全了,故白色沉淀不可能含有BaSO3,故B项不符合题意;
C.若乙是有色气体,就应该是NO2,故X中含有KNO3,故C项符合题意;
D.取少许溶液丙,加入KSCN,如果出现血红色,则说明溶液丙中含有Fe3+,因为Cu可与Fe3+反应,故X中有无Cu无法判断,故D项不符合题意。
故答案为C。
【分析】因为固体甲与足量盐酸反应全部溶解,所以固体甲为Fe2O3,因为Cu可以与Fe3+反应,故有无Cu无法判断,加入足量氨水后生成固体丁为Fe(OH)3以及溶液丁的成分为NH4Cl,溶液甲加入足量盐酸后有气体乙,气体乙可能是SO2,也可能是氮氧化物,固体X中一定含有Na2SO3,是否含有KNO3无法确定。因为溶液乙加入BaCl2溶液生成白色沉淀,故固体X中含有(NH4)2SO4,
二、多选题
20.(2021·山东)为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)(  )
  实验目的 玻璃仪器 试剂
A 配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液 100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒 蒸馏水、NaCl固体
B 制备Fe(OH)3胶体 烧杯、酒精灯、胶头滴管 蒸馏水、饱和FeCl3溶液
C 测定NaOH溶液浓度 烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管 待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂
D 制备乙酸乙酯 试管、量筒、导管、酒精灯 冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A,B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;乙酸乙酯的制取;物质的量浓度
【解析】【解答】A.配制100mL一定物质的量浓度的氯化钠溶液,需要的玻璃仪器是 100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒 ,需要的试剂是 蒸馏水、NaCl固体 ,故A符合题意
B.制备氢氧化铁是是将几滴饱和的氯化铁溶液加入沸水中加热至出现红褐色即可,需要的仪器是 烧杯、酒精灯、胶头滴管 ,需要的试剂为 蒸馏水、饱和FeCl3溶液 ,故B符合题意
C.用标准稀盐酸溶液滴定待测氢氧化钠溶液即可测定出氢氧化钠的浓度,需要用的仪器是 烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管 、碱式滴定管,需要用的试剂是 待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂 ,故C不符合题意
D.制备乙酸乙酯是利用浓硫酸和乙酸和乙醇进行反应得到乙酸乙酯,需要的玻璃仪器是 试管、量筒、导管、酒精灯 ,需要的试剂是 冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶 液、浓硫酸,故D不符合题意
故答案为:AB
【分析】A.仪器和试剂均符合配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
B.试剂和仪器均符合制取氢氧化铁胶体的操作
C.缺少碱式滴定管量取氢氧化钠
D.缺少催化剂浓硫酸
21.(2020高一下·苏州期末)根据下列实验操作和现象所得结论正确的是(  )
选项 实验操作和现象 实验结论
A 在小烧杯中滴有少量水,加入20gBa(OH)2·8H2O晶体和10gNH4Cl晶体,用玻璃棒快速搅拌并触摸烧杯外壁,发现烧杯外壁很冷 Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应
B 将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红 Fe(NO3)2已变质
C 用3mL稀盐酸与过量Zn反应,当气泡稀少时,加入1mL浓盐酸,又迅速产生较多气泡 盐酸浓度增大,反应速率加快
D 向5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中滴入0.1 mol·L-1KI溶液5~6滴,加2mLCCl4振荡,静置后取上层清液滴加KSCN溶液,溶液变红 Fe3+与I-的反应有一定限度
A.A B.B C.C D.D
【答案】A,C
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率的影响因素;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.在小烧杯中加入20gBa(OH)2 8H2O和10gNH4Cl,用玻璃棒快速搅拌并触摸烧杯外壁下部,发现很冷,能够说明Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl的反应中吸收了热量,该反应为吸热反应,故A符合题意;
B.Fe(NO3)2溶于稀硫酸,酸性环境下,发生氧化还原反应生成三价铁离子,故不能说明样品变质,故B不符合题意;
C.加入浓盐酸,氢离子的浓度增大,反应速率加快,故C符合题意;
D.向5mL0.1mol L 1FeCl3溶液中滴入0.1 mol L 1KI溶液5 6滴,FeCl3过量,无论Fe3+与I 的反应是否有一定限度,滴加KSCN溶液后都会变红,故D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】A.氯化铵晶体和氢氧化钡晶体反应是吸热反应,表现为周围温度下降
B.不应该加入稀硫酸,直接溶解在硫氰化钾溶液中进行实验
C.通过增加氢离子的浓度可使速率加快
D.发生氧化还原反应,碘离子的量少,以碘离子的量为计算标准,当碘离子反应完全,反应不再反应
22.(2019高二下·内蒙古期末)下列关于Fe(OH)2的制备能够成功的是(  )
A.向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液
B.向FeSO4溶液中逐滴加入氨水
C.先将装有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2白色沉淀
D.取适量新配制的FeSO4溶液于试管中,再加入一层植物油(密度小于水,且不溶于水),然后向试管内逐滴加入NaOH溶液
【答案】C,D
【知识点】制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】A.向FeCl2 溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成的Fe(OH)2易被氧化,不容易制备成功,A不符合题意;
B.向FeSO4溶液中逐滴加入氨水,生成的Fe(OH)2易被氧化,不容易制备成功,故B不符合题意;
C.长滴管插到FeSO4液面下,再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2的白色沉淀,防止了Fe(OH)2被氧化,故C符合题意;
D.加入一层植物油,可隔绝空气,然后向试管内逐滴加入NaOH溶液,在植物油下方可以生成Fe(OH)2,且防止了Fe(OH)2被氧化,故D符合题意。
故答案为:CD
【分析】(1)氢氧化亚铁的制备原理:Fe2++ 2OH -= Fe(OH)2↓;
(2)氢氧化亚铁的制备注意事项:
A.用长胶头滴管吸氢氧化钠溶液;
B.在试管里加入2毫升亚铁盐
C.长胶头滴管末端浸入亚铁盐下面或者在亚铁盐用不溶于水的物质进行密封;
D.挤出氢氧化钠溶液,不要搅动溶液;
E.轻轻提出滴管。
(3)氢氧化亚铁的制备实验现象:白色沉淀存在较长时间,后来白色变灰绿色,最后变红褐色。
三、填空题
23.用下面两种方法均可制得Fe(OH)2白色沉淀.
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)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入    .
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用    的方法.
(3)制取Fe(OH)2白色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.这样操作的理由是:防止发生反应    .(填化学方程式)
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.
(4)在试管Ⅰ里加入的试剂是    .
(5)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是    .
【答案】稀H2SO4;铁屑;加热煮沸;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;稀H2SO4、铁屑;检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹
【知识点】制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】(1)根据FeSO4具有易被氧化和易水解的特点,在配制其溶液时还需加入稀H2SO4防止 发生水解反应,同时加入铁屑防止硫酸亚铁被氧化.
故答案为:稀H2SO4;铁屑;
(2)蒸馏水中若溶有O2,则会加速Fe(OH)2氧化,由于氧气的溶解度随温度的升高而减小,因此可采用加热煮沸的方法除去.
故答案为:加热煮沸;
(3)用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,是为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2,发生反应的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)铁与硫酸反应生成氢气,关闭止水夹,会使装置Ι中压强变大,使Ι中的药品进入Ⅱ中,与Ⅱ中的药品反应得到氢氧化亚铁,所以在试管I里加入试剂稀H2SO4、铁屑,获得硫酸亚铁溶液,故答案为:稀H2SO4、铁屑;
(5)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Fe(OH)2.若过早关闭止水夹,使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中,将NaOH中和,则得不到Fe(OH)2溶液,故答案为:检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹.
【分析】(1)根据FeSO4易被空气中的氧气氧化和易水解的特点分析;
(2)根据气体的溶解度随温度的升高而减小分析;
(3)根据氢氧化亚铁极易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁分析;
(4)根据铁屑与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁溶液;
(5)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Fe(OH)2.
24.在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2.
(1)在试管I中加入的试剂是    .
(2)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,在试管I和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后观察到试管I产生大量气体.一段时间后,检验到试管Ⅱ支管出口的气体只有一种时,再进行的操作是    ,使试管I中的溶液进入到试管Ⅱ中溶液底部,产生Fe(OH)2.
(3)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是    .
(4)反应结束后,将Fe(OH)2沉淀倒出,在空气中迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,其原因是     (用化学方程式表示).
【答案】稀H2SO4、Fe屑;关闭止水夹;试管Ⅰ中产生的H2将装置内的空气除尽,防止Fe(OH)2与氧气的接触;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【知识点】制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】(1)若要在该装置中得到Fe(OH)2白色絮状沉淀,先打开止水夹,试管I内铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,把导管中的空气排入试管Ⅱ中,并且通过出气口排出,使氢氧化亚铁不能与氧气充分接触,从而达到防止被氧化的目的,所以试管A中加入的试剂是稀H2SO4、Fe屑,试管Ⅱ中加入的试剂是NaOH溶液,
故答案为:稀H2SO4、Fe屑;
(2)关闭止水夹,试管I内压强增大,将反应生成的硫酸亚铁能够进入氢氧化钠溶液中,并且能够发生化学反应生成硫酸钠和氢氧化亚铁,同时通过出气口排出,故答案为:关闭止水夹;
(3)铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,此时打开止水夹,氢气进入试管Ⅱ,排除装置内的空气,故答案为:试管Ⅰ中产生的H2将装置内的空气除尽,防止Fe(OH)2与氧气的接触;
(4)在空气中迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,是Fe(OH)2遇到氧气会被氧气氧化成Fe(OH)3,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3.
【分析】(1)试管I内铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;
(2)然后关闭止水夹,试管I内压强增大,将生成的硫酸亚铁压入试管Ⅱ内与氢氧化钠反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀;
(3)铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,此时打开止水夹,氢气进入试管Ⅱ,排除装置内的空气;
(4)在空气中迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,是Fe(OH)2遇到氧气会被氧气氧化成Fe(OH)3.
 
四、实验探究题
25.(2021·杨浦模拟)打印机墨粉中的 含量是衡量墨粉质量优劣的重要指标之一、已知:墨粉中除了 晶体粉粒外,其余成分均不溶于水且不与酸反应。
为测定墨粉中 的含量,进行了如下实验:
完成下列填空:
(1)检验
第一份取少许,选用   (填试剂名称),现象是   。
(2)测定 含量方法一
已知:
①试剂①是 ,加入足量 反应后,还需要充分加热,充分加热的目的是   。
②试剂②是   (填名称),其作用是   。
(3)测定 含量方法二
已知:
①试剂③是Zn粉,向第三份溶液中缓慢加入Zn粉末,当观察到较多气泡产生时,即停止加入Zn粉,写出该过程中发生的离子方程式   ,这样操作的原因是   。
②用第三份实验数据计算墨粉中的 的含量   。(只列计算式,不计算)
③试剂③不能用铁粉,可能的原因是   。
【答案】(1)酸性高锰酸钾溶液;紫色褪去
(2)除去 ;淀粉溶液;指示剂
(3) 、 ;防止 被置换;;防止测定结果偏大
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物;二价铁离子和三价铁离子的检验;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1) 具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以检验亚铁离子的试剂是酸性高锰酸钾溶液,现象是紫色褪去;
(2)①由于双氧水能氧化碘化钾,影响铁离子测定,所以加入足量 反应后,还需要充分加热的目的是除去 。
②碘遇淀粉显蓝色,所以试剂②是淀粉溶液,其作用是作指示剂。
(3)①锌是活泼的金属,溶液中的铁离子和氢离子均能与锌反应,所以该过程中发生的离子方程式为 、 ,又因为亚铁离子也能被锌置换出来,所以为防止 被置换,当观察到较多气泡产生时,即停止加入Zn粉。
②消耗高锰酸钾的物质的量是0.001cVmol,锰元素化合价降低5价,亚铁离子被氧化为铁离子,根据电子得失守恒可知溶液中亚铁离子的物质的量是0.005cVmol,所以墨粉中的 的含量为 。
③铁离子能和铁反应生成亚铁离子,从而多引入亚铁离子,所以为防止测定结果偏大,试剂③不能用铁粉。
【分析】墨粉中加入稀硫酸,四氧化三铁和硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,结合铁离子和亚铁离子的性质分析解答。
26.(2021·丰台模拟)研究发现,NO在心脑血管调节、免疫调节等方面有着十分重要的作用,但NO无法直接作为药物使用。科学家发现NO 有着与NO相似的功效,可以用作药物。某研究小组对亚硝酸盐转化为NO的反应进行了研究。
(1)NO中N元素的化合价呈现正价,用原子结构解释原因为   。
(2)为研究NO 的转化,甲同学完成了如下实验:
实验方案 实验现象
i.溶液先变黄色,迅速变为棕色 ii.将棕色溶液加热,颜色变浅,冷却
资料:FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)△H<0
在冷却后的溶液中滴加   (填“试剂和现象”),说明有Fe3+生成。从而证明Fe2+可以还原NO 。
(3)乙同学认为甲同学的实验方案不严谨,其理由是   。并进一步利用下列实验装置进行实验,以验证甲同学的实验结论是正确的。
①右侧烧杯中试剂A是   。
②实验证据是   。
(4)写出NaNO2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式   。
(5)解释“棕色溶液加热,颜色变浅”的原因是   。
(6)研究表明,亚硝酸盐能够被人体内含Fe2+等的还原性酶还原为NO,NO的生物学作用揭示着无机分子在医学领域中的重要作用,它与血红素铁具有很高的亲合力,以取代O2的位置。因此,亚硝酸盐作为药物使用时,必须严格控制剂量。若服用过量,可能会产生的影响是   。
【答案】(1)N元素和O元素处于同一周期,电子层数相同,最外层电子数N<O,原子半径N>O,得电子能力N<O,表现为非金属性N<O,所以在NO中N元素为正价
(2)KSCN溶液,溶液变红
(3)Fe2+可能被空气中的O2氧化;1mol/LNaNO2溶液(pH=8);右侧烧杯中有微小气泡产生,遇空气变红棕色
(4)Fe2++NO +2H+=Fe3++NO↑+H2O
(5)FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)△H<0一是加热平衡逆向移动,二是温度升高NO溶解度降低,溶液中NO浓度减小,平衡逆向移动;Fe(NO)SO4分解溶液颜色变浅
(6)造成人体缺氧
【知识点】化学平衡移动原理;二价铁离子和三价铁离子的检验;原电池工作原理及应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1) N元素和O元素处于同一周期,N的原子结构示意图为 ,O的原子结构示意图为 ,N、O电子层数相同,最外层电子数N<O,原子半径N>O,得电子能力N<O,表现为非金属性N<O,所以在NO中N元素为正价;故答案为:N元素和O元素处于同一周期,电子层数相同,最外层电子数N<O,原子半径N>O,得电子能力N<O,表现为非金属性N<O,所以在NO中N元素为正价。
(2)检验Fe3+选用的试剂是KSCN溶液;实验操作为:在冷却后的溶液中滴加KSCN溶液,若溶液变红,说明有Fe3+生成;故答案为:KSCN溶液,溶液变红。
(3)乙同学认为甲同学的实验方案不严谨,其理由是:Fe2+具有较强的还原性,Fe2+可能被空气中的O2氧化成Fe3+。为进一步证明Fe2+可以还原NO ,设计了原电池装置;
①根据装置图,结合甲同学所用试剂,原电池左侧烧杯中盛有1mol/LFeSO4溶液(pH=3),则右侧烧杯中应盛放1mol/LNaNO2溶液(pH=8),即试剂A为1mol/LNaNO2溶液(pH=8);
②结合甲同学的实验现象和题给资料,左侧烧杯中石墨电极上Fe2+失去电子、发生氧化反应生成Fe3+,右侧烧杯中石墨电极上NO 得到电子、发生还原反应生成NO,而NO遇空气中氧气会变成红棕色的NO2,故实验证据是:右侧烧杯中有微小气泡产生,遇空气变红棕色。
故答案为:Fe2+可能被空气中的O2氧化;1mol/LNaNO2溶液(pH=8);右侧烧杯中有微小气泡产生,遇空气变红棕色。
(4)根据实验现象知,NaNO2溶液与FeSO4溶液反应时NaNO2被还原成NO,1mol NO 得到1mol电子生成1molNO,Fe2+被氧化成Fe3+,1molFe2+失去1mol电子生成1molFe3+,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为Fe2++NO +2H+=Fe3++NO↑+H2O;故答案为:Fe2++NO +2H+=Fe3++NO↑+H2O。
(5)根据题给资料,棕色溶液中存在可逆反应:FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)△H<0,该反应的正反应是放热反应,加热时温度升高,平衡逆向移动,Fe(NO)SO4分解,溶液颜色变浅;另外温度升高NO溶解度降低,溶液中NO浓度减小,平衡逆向移动,Fe(NO)SO4分解,溶液颜色变浅;故答案为:FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)△H<0一是加热平衡逆向移动,二是温度升高NO溶解度降低,溶液中NO浓度减小,平衡逆向移动;Fe(NO)SO4分解溶液颜色变浅。
(6)根据题意“亚硝酸盐能够被人体内含Fe2+等的还原性酶还原为NO,NO与血红素铁具有很高的亲合力,以取代O2的位置”,故亚硝酸盐作为药物使用时,必须严格控制剂量,若服用过量,可能会产生的影响是:产生大量的NO与血红素铁结合,从而造成人体缺氧;故答案为:造成人体缺氧。
【分析】(1)电负性越强对电子的吸附越强即可解释
(2)检验铁离子一般用的是KSCN溶液,现象是变为血红色
(3)主要考虑空气中的氧气将亚铁离子氧化,①要证明 Fe2+可以还原NO ,因此A中的试剂是1mol/LNaNO2溶液(pH=8)②试剂A中的亚硝酸根发生还原反应产生气体,在空气中变为红棕色
(4)根据反应物和生成物即可写出方程式
(5) FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)△H<0 ,加热后平衡逆向移动颜色变浅
(6)根据 与血红素铁具有很高的亲合力,以取代O2的位置 ,可能影响氧气的运输导致缺氧
27.(2021·马鞍山模拟)蛭石是一种铝硅酸盐(不溶于稀酸、碱),加热后体积会增大为原体积的60倍,具有理想的保温及涵水功能,是种植业的优良基质材料。一种“暖宝宝”内充Fe粉、蛭石粉、活性炭、NaCl固体和吸水性树脂,使用时去掉不透气的外包装使透气内袋暴露在空气中,即可发热至53℃左右。某化学兴趣小组设计了以下实验,探究已使用过的“暖宝宝”成分、回收蛭石,并制备“引火铁”(一种抛撒到空气中即可自燃的超细铁粉)。
(实验方案)
(实验装置)(制引火铁)
回答下列问题:
(1)在“暖宝宝”的使用过程中,蛭石粉的作用是   。影响“暖宝宝”发热的持续时间和温度的主要因素是   。
(2)“实验方案”中“操作A”的具体内容为   。
(3)有关使用后的“暖宝宝”中铁元素的存在形式,下列说法正确的是_______。
A.一定含有Fe、Fe2+、Fe3+   B.一定含Fe3+  
C.一定含有Fe2+、Fe3+   D.可能含Fe
(4)制引火铁的“实验装置”中有两处明显的缺陷,分别是   和   。
(5)制取CO时,浓硫酸的作用是   。实验开始时,应先点燃   (填“X”或“Y”)处酒精灯。
(6)“引火铁”在空气中能自燃的原因是   。
【答案】(1)保温;透气膜透过空气的速度和铁粉的含量
(2)在空气中灼烧
(3)B;D
(4)缺少除CO中甲酸气体的装置;尾气未处理
(5)催化剂和脱水剂;X
(6)铁粉的表面积大,能与空气充分接触,反应速率大
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的分离与提纯;实验装置综合;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1) 由题干信息可知,蛭石是一种铝硅酸盐(不溶于稀酸、碱),具有理想的保温及涵水功能故在“暖宝宝”的使用过程中,蛭石粉的作用是保温;影响“暖宝宝”发热的持续时间和温度的主要因素是反应速率即热量放出的速率,反应速率又与空气中氧气的进入速率有关,故影响的主要因素是透气膜透过空气的速度和铁粉的含量,故答案为:保温;透气膜透过空气的速度和铁粉的含量;
(2)由题干流程图可知,“实验方案”中“酸溶”后过滤出固体A中含有蛭石和活性炭,要得到蛭石就是要出去其中的活性炭,故“操作A”的具体内容为在空气中灼烧,故答案为:在空气中灼烧;
(3)由题干流程图可知,“酸溶液”中加入K3Fe(CN)6生成蓝色沉淀,说明“酸溶液”中含有Fe2+,可能是使用后的“暖宝宝”中存在Fe2+,也可能是Fe和稀硫酸反应生成了Fe2+,加入KSCN溶液,生成血红色溶液,说明酸溶液中含有Fe3+,而稀硫酸无强氧化性,故使用后的“暖宝宝”中一定存在Fe3+,综上分析可知,使用后的“暖宝宝”中铁元素的存在形式一定含Fe3+可能含Fe、Fe2+,故答案为:BD;
(4)由于HCOOH具有较强的挥发性且与氧化铁反应,CO有毒不能直接排放到空气中,必须进行尾气处理,故制引火铁的“实验装置”中两处明显的缺陷分别是缺少除CO中甲酸气体的装置和尾气未处理,故答案为:缺少除CO中甲酸气体的装置;尾气未处理;
(5)制取CO的反应方程式为:HCOOH CO+H2O,浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂,由于CO具有可燃性,故需先通入CO将装置中的空气排空再加入红棕色粉末B,故实验开始时,应先点燃X处酒精灯,故答案为:催化剂和脱水剂;X;
(6)由于“引火铁”是一种超细铁粉,表面积很大,能与空气中的氧气充分接触,故反应速率很快,且反应放热而短时间内达到铁的着火点而自燃,故“引火铁”在空气中能自燃的原因是铁粉的表面积大,能与空气充分接触,反应速率大,故答案为:铁粉的表面积大,能与空气充分接触,反应速率大。
【分析】由电化学可知“暖宝宝”内充Fe粉、蛭石粉、活性炭、NaCl固体和吸水性树脂的作用原理是利用铁、石墨和空气中的氧气形成微小的原电池来发热的,由实验方案可知,暖宝宝内容物与稀硫酸反应生成硫酸铁或硫酸亚铁,然后过滤得到固体A中含蛭石和石墨,通过实验可知酸溶液中含有铁离子和亚铁离子、氯化钠,硫酸和硫酸根等,加入双氧水和氢氧化钠后生成氢氧化铁沉淀,灼烧后得到红棕色粉末B为氧化铁,再与CO反应得到“引火铁”,据此分析解题。
28.(2021高一下·仁寿开学考)已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验:
(1)装碱石灰的仪器是   (填仪器名称)。
(2)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式   。
(3)装置的连接顺序为a→   →   →   →   →b→c→f。
(4)反应一段时间后想熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:
①淡黄色溶液中加入试剂X,请写出X的化学式   。
②固体混合物的成分是   (填化学式,已知混合物只有两种物质)
(5)已知红色褪去的同时有气体生成,经检验为O2,该小组同学对红色褪去的原因提出了三种假设。
假设Ⅰ:H2O2还原Fe3+,使其全部转变为Fe2+;
假设Ⅱ:H2O2分解生成O2,O2氧化试剂X:
假设Ⅲ:   。
并对假设进行了以下实验研究:
①取褪色后溶液并分成三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化;第二份滴加试剂X,溶液出现红色;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X,溶液变红,再通入O2,无明显变化。
分析并得出结论:实验②说明假设   是不正确:实验①②得出假设   是正确的。
【答案】(1)球形干燥管(或干燥管)
(2)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)g;h;d;e
(4)KSCN;Fe、FeCl3
(5)H2O2氧化KSCN(或H2O2氧化试剂X);Ⅱ;Ⅲ
【知识点】氯气的实验室制法;二价铁离子和三价铁离子的检验;无机物的推断
【解析】【解答】(1)根据图示,装碱石灰的仪器为(球形)干燥管,故答案为:(球形)干燥管;
(2)圆底烧瓶中二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)浓硫酸具有吸水性能干燥氯气剂、碱石灰具有碱性,能吸收氯气、饱和食盐水能吸收氯化氢而抑制氯气的溶解,装置排列的顺序为:气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理,所以装置连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f,故答案为:g→h→d→e;
(4)①固体混合物中含有氯气与铁反应生成的FeCl3,可能含有没有反应的铁,加入过量稀盐酸得到淡黄色溶液,加入试剂X溶液呈淡红色,则试剂X为KSCN,故答案为:KSCN;
②淡红色溶液中加入过量双氧水得到深红色溶液,说明溶液中FeCl3浓度增大,说明淡红色溶液中含有FeCl2,则原固体混合物中含有Fe、FeCl3,故答案为:Fe、FeCl3;
(5)H2O2具有强氧化性,可能KSCN被H2O2氧化了,所以假设Ⅲ为H2O2氧化了KSCN,溶液的红色褪去;实验①中,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化,说明没有KSCN;第二份滴加KSCN,溶液出现红色,说明溶液中存在Fe3+;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明反应后溶液中存在硫酸根离子,证明KSCN被氧化,所以假设Ⅰ不正确;实验②中,另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN,溶液变红,再通入O2,无明显变化,说明O2不会氧化KSCN,氧化KSCN的是H2O2,假设Ⅱ不正确,假设Ⅲ正确,故答案为:H2O2氧化KSCN;Ⅱ;Ⅲ。
【分析】二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气,浓硫酸具有吸水性能干燥氯气剂、碱石灰具有碱性,能吸收氯气、饱和食盐水能吸收氯化氢而抑制氯气的溶解,装置排列的顺序为:气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理;得到的固体混合物中含有氯气与铁反应生成的FeCl3,还可能含有未反应完全的铁;H2O2具有强氧化性,可能将KSCN氧化,结合实验流程和现象分析解答。
五、推断题
29.(2021·咸阳模拟) 是中学常见的几种化合物,相关物质间的转化关系如图所示:
已知: 是生活中常见的金属单质, 都是氧化物且A是红棕色粉末。回答下列问题:
(1)单质X与A反应的化学方程式是   。
(2)若试剂1和试剂2均为强电解质。
①若试剂1为强碱,则试剂1与B反应的离子方程式为   。
②若试剂1和试剂2为同种物质,则C溶液显   (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)若试剂2是稀硝酸。
①写出单质Y与稀硝酸反应生成E的离子方程式   。
②可用于检验D的阳离子的试剂是   。
【答案】(1)
(2) 或 ;酸性
(3); 溶液(或其他合理答案)
【知识点】镁、铝的重要化合物;铁的化学性质;二价铁离子和三价铁离子的检验;无机物的推断
【解析】【解答】(1)根据上述分析,单质X与A反应是铝热反应,反应方程式为: ,故答案为: ;
(2)①若试剂1为强碱,则氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐和水,离子方程式为: ,故答案为: 或 ;
②若试剂1和试剂2为同种物质,则试剂1为强酸,铝和氧化铝与强酸反应生成铝盐,铝离子在溶液中水解使溶液呈酸性,则C溶液显酸性,故答案为:酸性;
(3)①若试剂2是稀硝酸,Y单质为Fe,则E为硝酸亚铁,Fe与稀硝酸反应生成E的离子方程式为: ,故答案为: ;
②D为铁盐,可以用KSCN溶液检验Fe3+,溶液出现血红色,故答案为:KSCN溶液。
【分析】A、B、C、D、E是中学常见的几种化合物,X、Y是生活中常见的金属单质,A、B都是氧化物且A是红棕色粉末,则A为Fe2O3,X与A(Fe2O3)发生置换反应生成氧化物B和金属单质Y,则X为Al、Y为Fe、B为Al2O3;试剂2能与铁和氧化铁反应,且D与Y(Fe)反应生成E,则试剂2为强酸、D为铁盐、E为亚铁盐;若试剂1为强碱,铝与强碱反应生成偏铝酸盐;若试剂1和试剂2为同种物质,铝和氧化铝与强酸反应生成铝盐,铝离子水解溶液呈酸性,以此分析解答。
30.(2021高一下·浙江月考)为了探究某带结晶水的固体X(含四种元素)的组成和性质,进行了如下实验:
已知:D为无色、有刺激性气味的有毒气体。请回答:
(1)X中含有的元素为H、O、   ;X的化学式为   ;
(2)下列说法错误的是___________;
A.固体A的分解为氧化还原反应
B.固体C具有磁性,俗称磁性氧化铁
C.气体D和E均为共价化合物
D.溶液F具有强酸性
(3)写出F →G的离子方程式   ;
(4)D在适当的温度并有催化剂存在的条件下,可以被氧气氧化,生成E。写出D→E的化学方程式   ;
(5)另设计实验方案,用化学方法检验固体A中的阳离子   。
【答案】(1)Fe、S;FeSO4·7H2O
(2)B
(3)SO + Ba2+=BaSO4↓
(4)2SO2 + O2 2SO3
(5)取少量固体于试管中,加稀硫酸溶解,滴加KMnO4溶液,若紫色褪去,则有Fe2+(或滴加KSCN溶液,无变化,滴加氯水或双氧水,溶液变血红色,则有Fe2+;或加入过量NaOH溶液,观察到白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,则有Fe2+)(其他合理答案也可,但照搬题中方法或使用物理方法不得分)
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;探究物质的组成或测量物质的含量;离子方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)根据以上分析可知X中含有的元素为H、O、Fe、S;根据硫元素守恒X中含硫原子的物质的量是0.02mol,根据铁原子守恒可知含铁原子的物质的量是0.02mol,含结晶水的物质的量是0.14mol,根据质量守恒定律酸根中氧原子的物质的量是 =0.08mol,因此酸根是硫酸根,其中硫酸亚铁和结晶水的个数之比是0.02:0.14=1:7,所以X的化学式为FeSO4·7H2O;
(2)A.固体A的分解反应中铁元素化合价升高,硫元素化合价部分降低,为氧化还原反应,A正确;
B.固体C是氧化铁,俗称铁红,四氧化三铁具有磁性,俗称磁性氧化铁,B不正确;
C.气体D和E分别是二氧化硫和三氧化硫,均为共价化合物,C正确;
D.二氧化硫通入氯水中生成硫酸和盐酸,因此溶液F具有强酸性,D正确;
故答案为:B。
(3)根据以上分析可知F→G的离子方程式为SO +Ba2+=BaSO4↓;
(4)二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的化学方程式为2SO2 + O2 2SO3;
(5)固体A中的阳离子为亚铁离子,亚铁离子检验还原性,其检验方法是取少量固体于试管中,加稀硫酸溶解,滴加KMnO4溶液,若紫色褪去,则有Fe2+,或滴加KSCN溶液,无变化,滴加氯水或双氧水,溶液变血红色,则有Fe2+。
【分析】无色液体B能使无水硫酸铜变蓝色,因此B是水,物质的量是2.52g÷18g/mol=0.14mol;固体A高温分解生成红棕色固体C是氧化铁,物质的量是1.60g÷160g/mol=0.01mol,D为无色、有刺激性气味的有毒气体,与足量氯水反应生成溶液F,F和氯化钡反应生成白色沉淀G,因此D是SO2,G是BaSO4,物质的量是2.33g÷233g/mol=0.01mol,E和氯化钡溶液反应也生成白色沉淀G,则E是SO3,据此解答。
31.(2021高一下·杭州月考)下图是无机物A~H在一定条件下的转化关系(反应条件及部分产物未列出)。其中,其中①、②是化工生产中重要的反应。B是非金属单质,G是金属单质,H是黄绿色气体。
(1)反应②的化学方程式为   ,该反应在化工生产中的目的是   。
(2)检验I中阳离子的实验操作为   。
(3)在化工生产中每燃烧0.12 kg A就会放出853 kJ热量,则A燃烧的热化学方程式为   。
【答案】(1)C+H2O CO+H2;目的是生产民用、工业用燃料气和合成气
(2)取I的溶液少许于试管中,滴入2~3滴KSCN溶液,溶液变为血红色
(3)4FeS2(s)+11O2(g) 8SO2(g)+2Fe2O3(s) H=-3412kJ·mol-1
【知识点】热化学方程式;二价铁离子和三价铁离子的检验;无机物的推断
【解析】【解答】(1)由以上分析可知反应②的化学方程式为C+H2O CO+H2,由于生成物是氢气和CO,所以目的是生产民用、工业用燃料气和合成气;
(2)检验I中阳离子即铁离子的实验操作为取I的溶液少许于试管中,滴入2~3滴KSCN溶液,溶液变为血红色;
(3)在化工生产中每燃烧0.12kgFeS2就会放出853kJ的热量,即燃烧1molFeS2就会放出853kJ的热量,则4mol放出3412kJ的热量,则热化学方程式为4FeS2(s)+11O2(g) 8SO2(g)+2Fe2O3(s) H=-3412kJ·mol-1。
【分析】H是黄绿色气体,应为Cl2,其中①、②是化工生产中重要的反应,B是非金属单质,能和水反应生成E和F,B是碳,和水反应生成氢气和CO。F和氯气反应,则F是氢气,E是CO,J是HCl,G是金属单质,和盐酸以及氯气均反应,但产物不同,说明G是Fe,因此K是氯化亚铁,I是氯化铁,CO和D反应生成铁,A和氧气反应生成C和D,氯化铁和C反应生成氯化亚铁,因此C是二氧化硫,A是FeS2,D是氧化铁,据此解答。
32.(2021高一下·杭州月考)某盐A是由三种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1)写出A所含的元素   。
(2)写出红棕色固体C的化学式   。
(3)写出A受热分解反应的化学方程式   。
(4)写出检验A中阳离子的实验方案   。
【答案】(1)Fe、S、O
(2)Fe2O3
(3)2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑
(4)取少量试样配成溶液,滴入KSCN溶液,若不变色,再滴加少量氯水,出现血红色,证明有亚铁离子
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;探究物质的组成或测量物质的含量;化学式及其计算
【解析】【解答】(1)由分析可知,n(SO3)=0.01mol,n(SO2)=0.01mol,n(Fe2O3)=0.01mol,且m(SO3)+m(SO2)+m(Fe2O3)=0.01mol×80g/mol+0.01mol×64g/mol+1.6g=3.04g,说明A中n(Fe):n(S):n(O)=1:1:4,A为FeSO4,A所含的元素Fe、S、O。故答案为:Fe、S、O;
(2)红棕色固体C的化学式Fe2O3。故答案为:Fe2O3;
(3)FeSO4受热分解生成Fe2O3、SO3、SO2,反应的化学方程式2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑。故答案为:2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑;
(4)检验FeSO4中亚铁离子的实验方案:取少量试样配成溶液,滴入KSCN溶液,若不变色,再滴加少量氯水,出现血红色,证明有亚铁离子。故答案为:取少量试样配成溶液,滴入KSCN溶液,若不变色,再滴加少量氯水,出现血红色,证明有亚铁离子。
【分析】n(B)= =0.02mol,生成白色沉淀D为BaSO4,且n(BaSO4)= =0.01mol,说明B含有SO3,且n(SO3)=0.01mol,红棕色固体为Fe2O3,n(Fe2O3)= =0.01mol,说明A含有Fe、S、O等元素,B中还含有SO2,且n(SO2)=0.01mol。
33.(2020高二下·昆明期末)A为地壳中储量最大的金属元素所形成的单质,部分物质的转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)D的化学式为   。
(2)反应①的一种用途为   。
(3)检验E中金属阳离子的实验操作是   。
(4)反应③的离子方程式为   。
【答案】(1)FeCl2
(2)焊接铁轨
(3)取少量E溶液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红,则证明有Fe3+存在
(4)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;无机物的推断
【解析】【解答】(1)D是氯化亚铁,化学式为FeCl2;
(2)反应①是铝热反应,一种用途为焊接铁轨;
(3)检验E中金属阳离子铁离子的实验操作是取少量E溶液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红,则证明有Fe3+存在;
(4)双氧水具有强氧化性,能氧化亚铁离子,则反应③的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
【分析】A为地壳中储量最大的金属元素所形成的单质,A是Al,与氧化铁在高温下发生铝热反应生成铁和氧化铝,C和盐酸反应生成D,D能与双氧水反应生成E,则B是氧化铝,C是铁,D是氯化亚铁,E是氯化铁,据此解答。
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