07铁及其化合物-广东省2023-2024学年高一化学上学期期中、期末重点知识点专题练习(人教版2019)
展开一、单选题
1.(2023上·广东汕头·高一统考期末)下列解释相应变化的离子方程式书写错误的是
A.AB.BC.CD.D
2.(2023上·广东汕头·高一统考期末)化学与生活、生产及科技密切相关,下列说法错误的是
A.“C919”国产大飞机实现商飞,其中使用的铝锂合金具有硬度大,质量轻等优点
B.新版人民币票面文字处的黑色油墨主要成分为Fe2O3
C.水是生命之源,自来水常用二氧化氯(ClO2)进行杀菌消毒
D.2023年杭州亚运会游泳馆采用次氯酸钠进行杀菌消毒,次氯酸钠具有强氧化性
3.(2024上·广东中山·高一统考期末)下列实验方案中,能达到目的地是
A.除去中的杂质,加过量盐酸、过滤
B.加入溶液后有白色沉淀,原溶液中一定有
C.加入氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,原溶液一定含
D.测与混合物的相对含量,取a克混合物充分加热,减重b克
4.(2024上·广东中山·高一统考期末)化学微粒间常因发生化学反应而“水火不容”。下列条件下能大量共存的离子组是
A.澄清透明的溶液中:、、、
B.溶液中:、、、
C.使酚酞试液呈红色的溶液中:、、、
D.使石蕊试液呈红色的溶液中:、、、
5.(2024上·广东中山·高一统考期末)化学与材料密切相关。下列有关材料在生产生活中的应用的说法不正确的是
A.耐高温、耐腐蚀的铱合金可用于制造发动机的火花塞
B.氧化铁可用作颜料,如应用于瓷器制作中使釉呈绿色
C.碱金属单质导热性好,钠钾合金可用作核反应堆的传热介质
D.储氢合金是一类储氢材料,可用于解决氢能储存和运输的难题
6.(2024上·广东深圳·高一统考期末)部分含铁物质的分类与相应铁元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A.在高温下,a与水蒸气可发生置换反应B.b分别与水、盐酸反应对应生成e、f
C.e在潮湿的空气中容易被氧化生成dD.一定条件下,f与g可以相互转化
7.(2024上·广东深圳·高一统考期末)下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
A.AB.BC.CD.D
8.(2023上·广东茂名·高一茂名市电白区第一中学校联考期末)下列实验操作中,现象与结论相符的是
A.AB.BC.CD.D
9.(2023上·广东茂名·高一茂名市电白区第一中学校联考期末)化学在生产和日常生活中有着重要的应用,下表中用途与其性质或原理对应关系正确的
是
A.AB.BC.CD.D
10.(2023上·广东茂名·高一茂名市电白区第一中学校联考期末)要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,可行的方法是
A.滴入KSCN溶液B.通入氯气
C.加入过量锌粉并过滤D.加入过量铁粉并过滤
11.(2022上·广东深圳·高一深圳市高级中学校考期末)下列 “实验操作及现象” 与“实验结论”均正确,且相符的一组是
A.AB.BC.CD.D
12.(2022上·广东深圳·高一深圳市高级中学校考期末)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是
A.CO2气体(HCl):饱和Na2CO3溶液
B.FeCl2溶液(FeCl3溶液):加入足量铁粉,过滤
C.Cl2(HCl):通过饱和食盐水
D.Na2CO3固体(NaHCO3):加热
13.(2021上·广东汕尾·高一统考期末)对实验Ⅰ~Ⅳ的实验现象预测正确的是
A.实验Ⅰ:液体分层,下层呈无色
B.实验Ⅱ:烧杯中先出现白色沉淀,后溶解
C.实验Ⅲ:试管中有红色沉淀生成
D.实验Ⅳ:放置一段时间后,饱和溶液中出现蓝色晶体
二、填空题
14.(2022上·广东深圳·高一深圳市高级中学校考期末)按要求回答下列问题:
(1)已知Na2O2可用于呼吸面具供氧,请用化学方程式解释: 。
(2)已知制备Fe(OH)2时,白色沉淀会迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,请用化学方程式解释这一变化结果: 。
(3)家庭中常用消毒液(主要成分NaClO、NaCl)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。两者同时使用容易产生氯气引起中毒,写出反应的离子方程式 。
(4)已知燃煤烟气的主要成分为N2、CO、SO2,如图装置可以测SO2的体积分数,已知A的目的是观察气流速度,则B中发生反应的离子方程式: 。
(5)已知亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,通过下面实验过程可以得到该产品,写出反应②的离子方程式: 。
15.(2023上·广东广州·高一广州市第一中学校考期末)人们可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。回答下列问题:
(1)是一种新型饮用水消毒剂。工业上常用NaClO、、NaOH制备:,设代表阿伏加德罗常数的值,当反应转移电子的数目是时,所消耗氧化剂的物质的量为 。
(2)打印机使用的墨粉中含有,下列关于的说法正确的是 (填字母)。
a、有磁性,是FeO与的混合物 b、属于两性氧化物,与酸、碱都能反应
c、FeO在空气里受热能迅速生成 d、能被CO还原为Fe粉
(3)维生素C易溶于水,可将转化为被人体吸收。为检验转化产物,设计如下实验:取适量溶液置于试管中,加入过量维生素C片振荡溶解后,滴加酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去。该设计 (填“能”或“不能”)检验的生成。部分变质的溶液可制得。若100mL该溶液最终制得,不考虑过程损失,变质前溶液的浓度为 。
16.(2022上·广东揭阳·高一统考期末)从古至今,铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。
(1)中国四大发明之一的指南针由天然磁石制成的,其主要成分是_______(填字母)。
A.FeB.FeOC.Fe3O4D.Fe2O3
(2)将烧至红热的铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中,可观察到有棕黄色的烟生成,该反应中被还原的物质是 (填化学式)。
17.(2022上·广东揭阳·高一统考期末)利用“价类二维图”可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系,图中甲~己均含铁元素。回答下列问题:
(1)甲在高温下与水蒸气反应,若生成的H2在标准状况下的体积为22.4L,则参加反应的甲的物质的量为 。
(2)写出检验某红色氧化物固体是否含有乙的操作 。
(3)K2FeO4常用作杀菌消毒剂,从化合价的角度分析是K2FeO4具有 性(氧化性或还原性)。用FeCl3与KClO在强碱性条件下制取K2FeO4时,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应”式,一个是“还原反应”式。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+的拆写结果是:氧化反应为:Cu-2e-=Cu2+;还原反应为:2Fe3++2e-=2Fe2+。请据此将图中甲与盐酸反应的离子方程式拆写成两个“半反应式”,其中还原反应为 。
18.(2022上·广东中山·高一统考期末)金属钛及其合金密度较小,常温下特别稳定,耐酸碱腐蚀,韧性好,高温下海绵状钛能与氧气反应,是航空、军工、电力等领域的必须金属材料。一种以钛铁矿(主要成份:钛酸亚铁——)为原料制备金属钛的主要步骤有:
i.将钛铁矿用浓硫酸溶解,得到含钛化合物和、的混合溶液
ii.向步骤i所得的溶液中加入铁粉还原,并在273K时析出晶体以除去铁盐
iii.将除去铁盐后的含钛化合物溶液进行一系列处理获得纯净的
iv.与过量的焦炭、氯气在高温下反应转化为气态,然后在充满氩气的容器中用Mg还原,得到海绵状金属钛。
回答下列问题
(1)中Ti元素的化合价为 。
(2)写出步骤ii中向混合溶液加入铁粉时发生反应的离子方程式 。检验加入铁粉后溶液中是否存在的方法是 。
(3)写出步骤iv中与过量的焦炭、氯气在高温下反应转化为气态的化学方程式 ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)在氩气中用镁还原出金属钛,氩气的作用是防止 。
19.(2022上·广东肇庆·高一统考期末)Ⅰ.有下列物质:①②③④⑤铜⑥⑦蔗糖
(1)属于电解质的有 (填序号)。
(2)②在水溶液中的电离方程式为 。
(3)⑥与氧气反应的化学方程式为 。
Ⅱ.某学习兴趣小组用、、固体配制了无土栽培用的营养液。测得该营养液中部分离子的浓度柱状图如图所示,则该营养液中的物质的量浓度为 ,的质量为 ,的物质的量为 。
三、解答题
20.(2024上·广东中山·高一统考期末)柠檬酸亚铁()是一种补血剂。某研究小组利用硫铁矿烧渣(主要成分:、,还含有少量)制备柠檬酸亚铁,其工艺流程如下:
已知:是不溶于水的酸性氧化物。
回答下列问题:
(1)柠檬酸亚铁进入血液以 (填阳离子符号)的形式与血红蛋白结合,以达到补血效果。
(2)“酸浸”中溶解的离子方程式为 。
(3)从经济环保的角度,“氧化”过程中可代替的物质为 。
(4)加浓氨水调pH的目的是 。
(5)“过滤”后,检验滤液中的操作方法为 。
(6)“还原”过程涉及的化学反应方程式为 。
(7)硫铁矿烧渣的含铁量为56.00%。该研究小组用1.00吨硫铁矿烧渣制得1.23吨柠檬酸亚铁(相对分子质量为246),其产率为 。(保留小数点后两位)
21.(2024上·广东深圳·高一统考期末)黄铜矿是我国非常重要的矿物资源,用黄铜矿制取和的工艺流程如图所示:
已知:黄铜矿的主要成分为,其中为+2价、为+2价。为常见的黄绿色气体。
(1)“高温焙烧”时,是 (填“氧化产物”或“还原产物”)
(2)写出黄铜矿高温焙烧的化学方程式: 。
(3)与滤液反应生成溶液的离子方程式为 。
(4)若为,则滤液的溶质为 。操作后检验滤渣已经洗涤干净的实验操作为 。
(5)若误将加入到滤液中,则可以观察到的现象为 。
(6)工业上用生物法处理的原理为(硫杆菌作催化剂):
① ②
由图甲和图乙判断使用硫杆菌的最佳条件为 ,若反应温度过高,反应速率下降,其原因是 。
22.(2023上·广东茂名·高一茂名市电白区第一中学校联考期末)A~G为中学化学中常见的物质,转化关系如图所示,反应①为常温下的反应,A、C、D中均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C和D中氯元素的化合价之间,C是常用的调味剂。E在常温下为无色无味的液体,F是淡黄色固体,G为常见的无色气体。请据图回答下列问题:
(1)B的化学式 ,它的摩尔质量为 。
(2)标况下,等质量的A和G,其分子数之比为: 。
(3)D在水溶液中的电离方程式为 。
(4)F中阴阳离子个数比为: , F可用于呼吸面具和潜水艇中,作为供氧剂,请分析原因 。
(5)请写出反应①的离子反应方程式 。
(6)将B的溶液滴入FeCl2溶液中,先产生白色絮状沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,该过程中发生的氧化还原反应的化学方程式为 。
23.(2023上·广东茂名·高一茂名市电白区第一中学校联考期末)FeCl3是重要的化工原料,无水氯化铁在300°C以上升华,遇潮湿空气极易潮解。
(1)制备无水氯化铁
①仪器Y的名称为 。
②装置的连接顺序为
a→___________→j,k→___________(按气流方向用小写字母表示)。
③装置A中发生的反应的离子方程式为 。
④装置B的作用为 。
⑤若装置A中生成5.6 L Cl2(标准状况),则转移电子的物质的量为 ml,被氧化的HCl的质量为 g(保留一位小数)。
(2)对反应后的固体产物进行探究
小明同学设计如下实验检验产物中的金属阳离子:取少量B中的固体加入足量的蒸馏水溶解,取上层清液分别装入甲、乙两支试管中。可供选择的试剂有:NaOH溶液,KSCN溶液,AgNO3溶液,酸性KMnO4溶液。请完成以下实验报告。
③小明同学由实验②得出产物中有FeCl2生成,该结论是否合理 (填“是”或“否”),理由是 。
选项
相应变化
离子方程式
A
碳酸钠溶液中滴加过量盐酸
+ 2H+ = CO2↑+ H2O
B
用FeCl3溶液腐蚀覆铜板制作电路板
2Fe3++ Cu = 2Fe2++ Cu2+
C
向氢氧化钡溶液中滴入硫酸至混合溶液的导电能力降到最低点
Ba2++2OH-+2H++= BaSO4↓+2H2O
D
氯气溶于水呈酸性
Cl2+ H2O 2H++ Cl-+ ClO-
选项
劳动项目
化学知识
A
锅炉工人用醋酸除水垢(主要含)
能与醋酸反应
B
工人用溶液作腐蚀液去除覆铜板上不需要的铜
金属铁的还原性比金属铜强
C
面包师用小苏打粉作膨松剂烘培糕点
受热易分解放出
D
保洁员用含NaClO的消毒液对公共场所消毒
NaClO有强氧化性
选项
实验操作
现象
结论
A
取少量溶液X,向其中加入适量双氧水,再加几滴KSCN溶液
溶液颜色变红
溶液X含有Fe2+
B
向饱和的Na2CO3溶液通入足量CO2
产生白色沉淀
溶解度:Na2CO3
向Fe2O3、CuO、Fe的混合粉末中加入过量稀盐酸
析出红色固体
反应后溶液中的阳离子可能有H+、Fe2+和Cu2+
D
将干燥的氯气通入装有红色鲜花的试剂瓶中
鲜花褪色
Cl2有漂白性
选项
用途
性质或原理
A
FeCl3溶液可用于刻制印刷铜电路板
FeCl3可与Cu发生置换反应
B
抗击新冠疫情时,84消毒液、75%酒精都可作为环境消毒剂
二者消毒的原理相同
C
硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
硬铝密度小、强度高具有较强的抗腐蚀能力
D
用小苏打治疗胃酸过多
Na2CO3可与盐酸反应
选项
实验操作及现象
实验结论
A.
向某溶液中加入KSCN溶液,溶液显红色
该溶液中一定不含有Fe2+
B.
向某无色溶液中,加入少量双氧水,再加入少量淀粉溶液,溶液变蓝
该溶液中一定含有I-
C.
向酸性高锰酸钾溶液中通入SO2,溶液紫红色褪去
SO2具有漂白作用
D.
水蒸气通入灼热的铁粉,黑色粉末变成红褐色
有三氧化二铁生成
序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
向甲试管中滴加少量的
溶液中含有Fe3+
②
向乙试管中滴加少量的酸性KMnO4溶液
溶液紫红色褪去
溶液中含有Fe2+
参考答案:
1.D
【详解】A.碳酸钠溶液中滴加过量盐酸生成二氧化碳:+ 2H+ = CO2↑+ H2O,A正确;
B.用FeCl3溶液腐蚀覆铜板制作电路板生成铜离子和亚铁离子:2Fe3++ Cu = 2Fe2++ Cu2+,B正确;
C.向氢氧化钡溶液中滴入硫酸至混合溶液的导电能力降到最低点,二者恰好完全反应生成硫酸钡和水:Ba2++2OH-+2H++= BaSO4↓+2H2O,C正确;
D.氯气溶于水呈酸性:Cl2+ H2O H++ Cl-+ HClO,D错误;
故选D。
2.B
【详解】A.“C919”国产大飞机使用的铝锂合金具有硬度大,质量轻等优点,A正确;
B.新版人民币票面文字处的黑色油墨主要成分为Fe3O4,B错误;
C.二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,可用于自来水消毒,C正确;
D.次氯酸钠具有强氧化性,可以用次氯酸钠进行游泳馆的杀菌消毒,D正确;
故选B。
3.D
【详解】A.Fe2O3和Al2O3都能与盐酸反应,A错误;
B.与Ag+沉淀的离子除了Cl-之外还有、等离子,B错误;
C.检验Fe2+需先加KSCN,没有明显现象,再加氧化剂,若先加氧化剂,无法排除Fe3+的干扰,C错误;
D.加热NaHCO3和Na2CO3的混合物,NaHCO3分解,根据差量法可以计算出NaHCO3的质量,再用总质量减去NaHCO3的质量得到Na2CO3的质量,D正确;
故选D。
4.A
【详解】A.澄清透明的溶液中,选项中的四种离子相互之间不反应,能大量共存,A正确;
B.铁离子与SCN-发生反应生成络合物Fe(SCN)3,两者不能大量共存,B错误;
C.使酚酞呈红色的溶液显碱性,碱性溶液中,亚铁离子和铝离子不能大量存在,C错误;
D.石蕊试液呈红色的溶液为酸性溶液,酸性溶液中,碳酸氢根离子和次氯酸根离子不能大量存在,D错误;
故答案选A。
5.B
【详解】A.铱合金耐高温、耐腐蚀,可用于制造发动机的火花塞,A正确;
B.氧化铁为红色固体,瓷器制作中加入氧化铁不可能使釉呈绿色,B错误;
C.碱金属单质导热性能好,故钠钾合金可用作核反应堆的热传导介质,C正确;
D.储氢合金在一定条件下与氢气反应吸收氢气,并在条件合适时反应释放氢气,是储氢材料,可用于解决氢能储存和运输难的问题,D正确;
故答案选B。
6.B
【详解】A.a为Fe,可与水蒸气发生置换反应:,A说法正确;
B.b为氧化亚铁,不能与水反应,B说法错误;
C.e为氢氧化亚铁,在潮湿的空气中容易被氧化生成氢氧化铁,C说法正确;
D.一定条件下铁盐与亚铁盐可相互转化,D说法正确;
答案选B。
7.B
【详解】A.醋酸具有酸的通性,能与CaCO3反应生成可溶性醋酸盐,可用于除锅炉中的水垢,两者有关联,故A不复合题意;
B.Fe3+与铜板发生氧化还原反应,其离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,说明铜的还原性强于Fe2+,不是因为金属铁的还原性比金属铜强,两者没有关联,故B符合题意;
C.碳酸氢钠俗名小苏打,受热易分解生成二氧化碳,可使面团疏松多孔,可用作膨松剂焙制糕点,两者有关联,故C不符合题意;
D.NaClO具有强氧化性,能使蛋白质发生变性,能用于杀菌消毒,所以可以使用含NaClO的84消毒液对公共场所消毒,两者有关联,故D不符合题意。
答案选B。
8.C
【详解】A.先加双氧水可氧化亚铁离子,不能排除铁离子的干扰,应先加KSCN溶液后加双氧水,故A错误;
B.饱和的Na2CO3溶液通入CO2,产生白色沉淀碳酸氢钠,故溶解度:Na2CO3>NaHCO3,故B错误;
C.加入过量稀盐酸固体全部溶解,铁可置换出铜,可析出红色固体,溶液中可能有H+、Fe2+和Cu2+,故C正确;
D.将干燥的氯气通入装有鲜花的试剂瓶中,Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性,使得鲜花褪色,Cl2本身不具有漂白性,实验结论与实验方案及现象不相符,故D错误;
选C。
9.C
【详解】A.氯化铁和Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,不是置换反应,故不选A;
B.84消毒液具有强氧化性,能杀菌消毒;酒精能杀菌消毒的原因是能使蛋白质变性,原理不同,故不选B;
C.硬铝密度小、强度高具有较强的抗腐蚀能力,所以硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料,故选C;
D.NaHCO3可以和胃酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水,所以可用NaHCO3治疗胃酸过多,故不选D;
选C。
10.D
【详解】A.硫氰化钾溶液是用于检验Fe3+,FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl,引入了新杂质,故A错误;
B.氯气与氯化亚铁溶液发生氧化还原反应,故B错误;
C.锌与氯化铁反应生成氯化锌和氯化亚铁,引入了新杂质,故C错误;
D.铁与氯化铁生成氯化亚铁,过量的铁粉过滤除去,故D正确;
故答案:D。
11.B
【详解】A.向某溶液中加入KSCN溶液,溶液显红色,说明溶液中含有,但不能确定是否含有,A错误;
B.向某无色溶液中,加入少量双氧水,再加入少量淀粉溶液,溶液变蓝,说明该溶液中含有,B正确;
C.向酸性高锰酸钾溶液中通入SO2,溶液紫红色褪去,说明SO2具有还原性,C错误;
D.水蒸气通入灼热的铁粉,生成四氧化三铁,D错误;
故选B。
12.A
【详解】A.二氧化碳可以和碳酸钠反应,不能用饱和Na2CO3溶液,应该用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,A错误;
B.铁粉可以和三价铁反应除去其中的三价铁,过量的铁可以用过滤的方法除去,B正确;
C.氯气不能溶解在饱和食盐水中,氯化氢可以溶解在饱和食盐水中,C正确;
D.碳酸氢钠受热可以分解生成碳酸钠,可以用加热的方法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠,D正确;
故选A。
13.D
【详解】A.实验Ⅰ是用萃取碘水中的碘,由于密度大于水,所以萃取时,的碘溶液在下层,下层溶液有色,A项错误;
B.实验Ⅱ是用与在加热的条件下反应制取溶于水生成的是弱碱,与反应,生成沉淀,再继续通入不能与弱碱反应,所以沉淀不溶解, B项错误;
C.实验Ⅲ中与反应生成络合物,不能生成沉淀,C项错误;
D.实验Ⅳ中,能与水反应,装置中的水蒸气被吸收后,饱和溶液中的水会挥发出来,从而使蓝色的晶体析出,D项正确;
故选D。
14.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)Na2O2可与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,用于呼吸面具供氧,化学反应方程式:;
(2)Fe(OH)2在空气中会被氧化生成氢氧化铁,反应方程式:;
(3)NaClO与盐酸发生氧化还原反应生成氯气,离子方程式:;
(4)二氧化硫具有还原性,与碘水发生氧化还原反应,离子方程式:;
(5)二氧化氯、过氧化氢和氢氧化钠混合发生氧化还原反应,离子方程式:;
15.(1)0.15ml
(2)cd
(3) 不能 0.2ml/L
【详解】(1)反应中,氧化剂为次氯酸钠,氯元素由+1价降低到-1价,3mlClO-被完全还原,转移电子6ml,所以当反应转移电子的数目是时,所消耗氧化剂的物质的量为0.15ml;
(2)a.四氧化三铁有磁性,四氧化三铁是由与按照一定比例组成的纯净物,选项a错误;
b.四氧化三铁只与酸反应,不与碱反应,不属于两性氧化物,选项b错误;
c.中铁元素为+2价,还原性较强,在空气里受热,发生氧化还原反应,能迅速生成,选项c正确;
d.高温条件下能被CO还原为Fe粉,同时生成二氧化碳,选项d正确;
答案选cd;
(3)维生素C易溶于水,可将转化为被人体吸收,说明维生素C具有还原性;亚铁离子也具有强的还原性,亚铁离子、过量的维生素C均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致高锰酸钾溶液褪色,干扰了亚铁离子的检验,此实验方案设计不严密;
的物质的量为=0.01ml,铁元素的物质的量n(Fe)=0.02ml;根据铁元素守恒规律,变质前n(FeCl2)= n(Fe)=0.02ml,则100mL该溶液中,c(FeCl2)= =0.2ml/L;
答案为:不能;0.2ml/L。
16.(1)C
(2)Cl2
【详解】(1)天然磁石的主要成分是Fe3O4;故选C;
(2)铁与氯气反应生成氯化铁,氯气中氯元素的化合价由0价变成-1价,是氧化剂,反应中被还原,故为Cl2。
17.(1)0.75ml
(2)取少量红色氧化物于试管中,加足量的盐酸使其溶解,再滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红色,则可初步判断含有乙
(3) 氧化 3∶2
(4)2H++2e-=H2↑
【分析】由“价类二维图”可知,甲为Fe,乙为Fe2O3,丙为Fe(OH)2,丁为Fe(OH)3,戊为亚铁盐,己为铁盐。
【详解】(1)铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式为:3Fe+4H2OFe3O4+4H2,标准状况下22.4L氢气的物质的量为1ml,由方程式可知,生成1ml氢气消耗铁0.75ml。
(2)检验某红色氧化物固体是否含有Fe2O3,可以将氧化铁变为铁离子去检验,方法为:取少量红色氧化物于试管中,加足量的盐酸使其溶解,再滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红色,则可初步判断含有乙。
(3)高铁酸钾中铁元素化合价为+6价,所以高铁酸钾具有氧化性;FeCl3与KClO在强碱性条件下反应的离子方程式为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O,其中铁离子是还原剂、次氯酸根离子是氧化剂,因此该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2。
(4)铁与盐酸反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,还原反应为氧化剂得电子的反应,因此还原反应为:2H++2e-=H2↑。
18.(1)+4
(2) 取少量反应后的溶液于小试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液显血红色,则溶液中含有;若溶液不变色,则证明溶液中不存在
(3) 1∶1
(4)空气中的氧气与金属钛反应
【详解】(1)化合物中正负化合价的代数和为0,钛铁矿的主要成分是FeTiO3,铁元素为+2价,氧元素为-2价,设钛的化合价为x,则有:(+2)+x+(-2)×3=0,x=+4;
(2)铁与铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,检验的方法是取少量反应后的溶液于小试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液显血红色,则溶液中含有;若溶液不变色,则证明溶液中不存在;
(3)与过量的焦炭、氯气在高温下反应转化为气态,由于炭为过量,则生成CO,反应方程式为:,氯气化合价降低得电子作氧化剂,C化合价升高失电子作还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:2=1:1;
(4)镁易被氧气氧化,因此氩气的作用是防止空气中的氧气与金属钛反应。
19.(1)①②③⑥
(2)
(3) 37.25g
【详解】(1)电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,属于电解质的有、、、。
(2)硫酸氢钠为强酸的酸式盐,在水溶液中的电离方程式为。
(3)氢氧化亚铁在空气中容易被氧化成氢氧化铁,与氧气反应的化学方程式为。
Ⅱ.由图可知,的物质的量浓度,的物质的量浓度为剩余,则,的物质的量。
20.(1)
(2)
(3)或氧气或空气
(4)使转化Fe(OH)3沉淀
(5)取少量滤液于试管中,先加入盐酸无现象,再加入溶液,若产生白色沉淀,则滤液中含,反之则无
(6)
(7)50.00%
【分析】硫铁矿烧渣(主要成分:、,还含有少量)制备柠檬酸亚铁,烧渣加入稀硫酸溶解,是不溶于水的酸性氧化物,过滤后,滤液中为Fe2+和Fe3+,使用H2O2氧化Fe2+为Fe3+,然后使用浓氨水沉淀Fe3+生成Fe(OH)3,Fe(OH)3使用硫酸溶解,并使用铁粉将Fe3+还原为Fe2+,加入NH4HCO3得到FeCO3,最后得到柠檬酸亚铁,据此分析解题。
【详解】(1)柠檬酸亚铁进入血液,与血红蛋白结合,以达到补血效果,故答案为。
(2)“酸浸”时,溶解生成Fe2+和Fe3+,离子方程式为,故答案为。
(3)“氧化”过程为使用H2O2氧化Fe2+为Fe3+,可代替的物质为或氧气或空气,故答案为或氧气或空气。
(4)据分析可知,使用浓氨水是为了沉淀Fe3+生成Fe(OH)3,故答案为使转化Fe(OH)3沉淀。
(5)检验滤液中的操作方法为取少量滤液于试管中,先加入盐酸无现象,再加入溶液,若产生白色沉淀,则滤液中含,反之则无,故答案为取少量滤液于试管中,先加入盐酸无现象,再加入溶液,若产生白色沉淀,则滤液中含,反之则无。
(6)还原过程为Fe(OH)3使用硫酸溶解,并使用铁粉将Fe3+还原为Fe2+,化学方程式为,故答案为。
(7)已知硫铁矿烧渣的含铁量为56.00%,则1.00吨硫铁矿烧渣中含铁为,最后制得1.23吨柠檬酸亚铁(相对分子质量为246),则柠檬酸亚铁中铁含量为,产率为,故答案为50.00%。
21.(1)氧化产物
(2)
(3)Cl2+2Fe2+ = 2Fe3++2Cl-
(4) NH4Cl 取少量最后一次洗涤液,加入少量酸化的硝酸银溶液,若没有产生白色沉淀,说明沉淀已经洗涤干净
(5)先产生白色沉淀,然后白色沉淀变成灰绿色,最后变成红褐色
(6) 30℃,pH=2.0 温度过高,硫杆菌失活,催化效率下降
【分析】黄铜矿与O2高温焙烧时反应生成Cu、FeS和SO2,“酸溶”时盐酸与FeS反应生成H2S和FeCl2,Cu与盐酸不反应,固液混合物经过滤得到单质铜和主要含有FeCl2的滤液A,再通入黄绿色气体D(Cl2)将Fe2+氧化为Fe3+,再通入E调节溶液pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,经过滤得到Fe(OH)3,最后Fe(OH)3经焙烧得到Fe2O3,据此解答。
【详解】(1)黄铜矿的主要成分为CuFeS2,其中Cu为+2价、Fe为+2价,则S为-2价,即CuFeS2中硫元素被氧化生成SO2,所以“高温焙烧”时,SO2是氧化产物;
(2)黄铜矿与O2高温焙烧反应生成Cu、FeS和SO2,其化学方程式为:;
(3)黄绿色气体D(Cl2)将滤液A中的Fe2+氧化为Fe3+,其离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-;
(4)若E为NH3,则滤液C的溶质为NH4Cl;检验滤渣是否已经洗涤干净,只需检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-,则实验操作为:取少量最后一次洗涤液,加入少量酸化的硝酸银溶液,若没有产生白色沉淀,说明沉淀已经洗涤干净;
(5)通入E的目的是调节溶液pH,若误将E加入到滤液A中,则先产生白色的Fe(OH)2沉淀,Fe(OH)2再被O2氧化为红褐色的Fe(OH)3,所以可以观察到的现象为:先产生白色沉淀,然后白色沉淀变成灰绿色,最后变成红褐色;
(6)由图可知,温度为30℃,pH=2.0时Fe2+的氧化速率最大,则使用硫杆菌的最佳条件为30℃,pH=2.0;催化剂需要合适的反应温度,温度过高催化剂失活,则反应温度过高,反应速率下降,其原因是温度过高,硫杆菌失活,催化效率下降。
22.(1) NaOH 40g/mL
(2)32:71
(3)
(4) 1:1 呼出气体含有水蒸气和二氧化碳,过氧化钠能和水、二氧化碳反应生成氧气
(5)
(6)
【分析】E在常温下为无色无味的液体,F是淡黄色固体,二者反应生成的G为常见的无色气体,则E为H2O,F为Na2O2,G为O2,B为NaOH;A、C、D均含氯元素,且A中氯元素的化合价介于C与D之间,而A与NaOH反应生成C、D和水,是Cl2和NaOH的反应生成NaCl和NaClO,,又C是常用的调味剂,故A为Cl2、C为NaCl、D为NaClO,据此回答。
【详解】(1)由分析知B为NaOH,摩尔质量为40g/mL;
(2)由分析知A为Cl2、G为O2,标况下,等质量的A和G,其分子数之比等于其物质的量之比为32:71;
(3)由分析知D为NaClO,即;
(4)由分析知F为Na2O2,含有过氧根离子和钠离子,即阴阳离子个数之比为1:1;
呼出气体含有水蒸气和二氧化碳,过氧化钠能和水、二氧化碳反应生成氧气,所以能做制氧剂;
(5)由信息知该反应为氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,即;
(6)由信息知氢氧化钠和氯化亚铁反应生成白色氢氧化亚铁沉淀、迅速变为灰绿色、最终变为红褐色,即。
23.(1) 圆底烧瓶 d,e,f,g MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O :冷凝收集氯化铁 0.5 18.3
(2) KSCN溶液 溶液变红色 否 溶液中含有Cl-,C l-也可以被酸性KMnO4氧化而导致紫红色褪去
【分析】装置A制备氯气,C除去氯气中的氯化氢,D干燥氯气;无水FeCl3在300℃以上升华,遇潮湿空气极易潮解,所以在氯气和铁反应之前应将氯气中含有的水蒸气和氯化氢除去,先用饱和食盐水除去氯化氢,再用浓硫酸除去水蒸气,反应后用冰水收集生成的氯化铁,要保证反应体系和收集体系的干燥环境,再连接盛有干燥剂的干燥管,并吸收剩余的氯气;据此解答。
【详解】(1)①由图可知,仪器Y的名称为圆底烧瓶;
②无水FeCl3在300℃以上升华,遇潮湿空气极易潮解,所以在氯气和铁反应之前应将氯气中含有的水蒸气和氯化氢除去,先用饱和食盐水除去氯化氢,再用浓硫酸除去水蒸气,反应后用冰水收集生成的氯化铁,要保证反应体系和收集体系的干燥环境,再连接盛有干燥剂的干燥管,并吸收剩余的氯气;故连接顺序为d,e,f,g;
③A中是实验室制取氯气的反应,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
④由分析可知,装置B的作用为:冷凝收集氯化铁;
⑤标准状况下5.6 L Cl2的物质的量为:0.25ml,根据方程式MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O可知,生成1ml氯气转移2ml电子,被氧化的HCl的物质的量为2ml,则若装置A中生成5.6 L Cl2(标准状况),则转移电子的物质的量为0.5ml;被氧化的HCl的质量为0.5ml,质量为18.3g;
(2)①三价铁遇硫氰化钾生成红色的硫氰化铁,则向甲试管中滴加少量的KSCN溶液;实验现象为:溶液变红色;
③高锰酸钾具有强氧化性,氯离子可以被酸性高锰酸钾氧化而使其褪色,故答案为:否;溶液中含有Cl-,C l-也可以被酸性KMnO4氧化而导致紫红色褪去。
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