第17讲 铁及其化合物(解析版)- 高考化学【一轮 夯实基础】复习精讲精练
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这是一份第17讲 铁及其化合物(解析版)- 高考化学【一轮 夯实基础】复习精讲精练,共19页。
【复习目标】
1.掌握铁的性质及其用途。
2.了解铁的氧化物的种类、性质及其用途。
3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制法、性质。
4.掌握Fe2+、Fe3+的检验及其相互转化。
【知识精讲】
1.铁
(1)铁的位置、存在和物理性质
铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,原子结构示意图为,化学反应中易失去2个或3个电子而生成+2价或+3价的离子。铁在地壳中的含量占第4位。
纯铁具有银白色金属光泽和良好的延展性,是电和热的良导体,具有能被磁体吸引的特性,纯铁有很强的抗腐蚀能力。
(2)铁的化学性质
铁的化学性质较活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
①与非金属单质反应
②铁与冷水、热水均不能发生反应,但在高温下能与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2。
③
a.与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
b.与强氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应
常温下,铁在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化。
加热条件下:
与浓硫酸:2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。
与浓硝酸:Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O。
与稀硝酸:
Fe与过量稀HNO3的反应:Fe+NOeq \\al(-,3)+4H+===Fe3++NO↑+2H2O。
Fe与少量稀HNO3的反应:3Fe+2NOeq \\al(-,3)+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O。
④铁与某些盐溶液反应
Fe与FeCl3溶液的反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
Fe与CuSO4溶液反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu
【例题1】我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁丝,……日久起销,用刀刮其销,……,所刮下之销末,名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指( )
A.Fe B.FeCl3
C.FeO D.Fe2O3
【答案】D
【解析】
铁在空气中容易发生吸氧腐蚀,根据题意“舶上铁丝,……日久起销”,说明销是铁锈,铁锈的主要成分为Fe2O3,D项正确。
【例题2】下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是( )
A.工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C.工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸
D.氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂
【答案】D
【解析】
FeCl3溶液用作净水剂的原因是Fe3+能水解产生Fe(OH)3胶体,可吸附水中悬浮物和杂质等并形成沉淀沉降下来,从而起到净水作用,与氧化性无关。
2.铁的氧化物
【例题3】铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是( )
A.Fe(OH)3 Fe2O3
B.Fe(OH)2 Fe2O3
C.Fe(OH)2 Fe(OH)3
D.Fe(OH)2 Fe3O4
【答案】B
【解析】
铁与稀硫酸反应生成FeSO4,FeSO4再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为+3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
【例题4】下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是( )
【答案】C
【解析】
Cl2与FeCl2反应,A错误;Fe与FeCl3、CuCl2均反应,B错误;有新的杂质CuSO4生成,D错误。
3.氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质和制法
【例题5】如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 ml·L-1的硫酸,其他试剂任选。
填写下列空白:
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的药品是________。A中反应的离子方程式是____________________________。
(2)实验开始时先将止水夹a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程_______________________________。
(4)实验完毕,打开b处止水夹,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为_____________。
【答案】
(1)铁屑 Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)打开
(3)待A装置反应一段时间后关闭止水夹a,将FeSO4溶液压入B中进行反应
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
【解析】
Fe+2H+===Fe2++H2↑,产生的H2将Fe2+压入B中,Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓;因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。因此,要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的空气。
【归纳总结】氢氧化亚铁的实验室制法
要制备氢氧化亚铁,并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态,注意两点:
一是要减少溶液中氧气的含量,防止溶液与空气的接触;
二是要防止溶液中出现三价铁离子。
4.铁及其化合物的相互转化
(1)亚铁盐
①Fe2+的氧化性和还原性
含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以还原性为主,如遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq \\al(-,3)(H+)等均表现为还原性。
Fe2+的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
FeCl2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式为3Fe2++NOeq \\al(-,3)+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。
②Fe2+可发生水解反应
Fe(OH)2是弱碱,含Fe2+的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2+的水解,加少量铁屑防止Fe2+被氧化。
(2)铁盐
①氧化性:含有Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+处于铁的高价态,遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。
Fe3+可腐蚀印刷电路板上的铜箔,反应的离子方程式为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+。
FeCl3溶液滴入淀粉KI溶液中,溶液变蓝,离子方程式为2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+。
②易水解:Fe(OH)3是很弱的碱,且溶度积很小,因而Fe3+极易水解,只能存在于酸性较强的溶液中。
a.利用Fe3+易水解的性质,实验室可用饱和FeCl3溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体,反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
b.利用Fe3+易水解的性质,工业上常用调节pH的方法除去溶液中的铁离子。
c.利用Fe3+易水解的性质,实验室配制氯化铁溶液,通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中,然后再稀释至所需浓度。
d.Fe3+与HCOeq \\al(-,3)、AlOeq \\al(-,2)、COeq \\al(2-,3)、ClO-等水解呈碱性的离子不能大量共存。
5.Fe2+、Fe3+的检验
(1)用KSCN溶液和氯水
(2)用NaOH溶液
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
混合溶液eq \(――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色,说明含有Fe3+;
混合溶液eq \(―――――→,\s\up11(滴加酸性),\s\d4(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+。
(4)Fe2+的特征检验方法
待检溶液eq \(―――――――→,\s\up7(K3[Fe(CN)6]溶液))产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2+,反应的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓。
【例题6】要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4(H+)溶液 ③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
【答案】C
【解析】
先加入少量KSCN溶液,若不出现红色,证明无Fe3+,然后加足量的氯水,若出现红色,说明有Fe2+存在。不选择加入足量KMnO4(H+)溶液的原因是KMnO4(H+)溶液是紫红色的溶液,Fe2+与MnOeq \\al(-,4)反应时溶液颜色变化不明显。
6.含Fe2+、Fe3+的除杂问题
【归纳总结】除去混合溶液中Fe3+、Fe2+的常用方法
(1)除去Mg2+中混有的Fe3+的方法
向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
(2)除去Cu2+中混有的Fe3+的方法
向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 中之一,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
(3)除去Mg2+中混有的Fe2+的方法
先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3+。
(4)除去Cu2+中混有的Fe2+的方法
先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3+。
【例题7】下列除杂的操作不正确的是( )
A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量MgO充分反应后过滤
B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤
C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤
D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反应后过滤
【答案】C
【解析】
FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加入MgO与H+反应,上述平衡右移,使Fe3+转化成Fe(OH)3而除去,A正确;加入过量铁粉,FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的,B正确;加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均转化成氢氧化物沉淀,不符合除杂要求,C错误;先用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再利用FeCl3的水解,加入CuO与H+反应将Fe3+转化成Fe(OH)3而除去,D正确。
【例题8】Fe2+、Fe3+、Zn2+较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为6.7、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质离子,为除去这些离子制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是( )
A.NaOH溶液 B.氨水
C.KMnO4、ZnCO3 D.H2O2、ZnO
【答案】D
【解析】
由于Fe2+沉淀所需pH比Zn2+大,应首先将Fe2+氧化为Fe3+,然后调节溶液的pH使Zn2+还未沉淀时Fe3+已沉淀完全。氧化剂H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,ZnO能消耗溶液中的H+且不引入新的杂质离子,故D项符合要求。
7.铁及其化合物转化关系的应用
(1)判断离子能否共存
①Fe2+与NOeq \\al(-,3)(H+)、ClO-、MnOeq \\al(-,4)(H+)因发生氧化还原反应而不能共存。
②Fe3+与S2-、I-、SOeq \\al(2-,3)因发生氧化还原反应而不能共存。
③Fe3+与HCOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)等因水解相互促进而不能共存。
(2)盐溶液的配制与保存
(3)物质的制备
(4)净水剂
高铁酸钾(K2FeO4)中的Fe为+6价,是一种高效复合净水剂。
①由于具有强氧化性能杀菌、消毒。
②由于反应后还原产物为Fe3+,Fe3+在溶液中水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中的悬浮杂质,起到净水的作用。
【例题9】将0.2 ml·L-1的KI溶液和0.05 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2的是( )
A.向混合液中滴入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
B.向混合液中滴入KSCN溶液,溶液变红色
C.向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝色
D.向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成
【答案】B
【解析】
由反应物量的关系可知Fe3+不足,KI过量,故只需证明溶液中存在Fe3+即可说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2。
【例题10】下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
【答案】A
【解析】
B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使黑色固体中有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3+与Fe发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,错误;C项中NOeq \\al(-,3)(H+)具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,两者发生氧化还原反应,有Fe3+生成,遇KSCN溶液呈红色,无法证明样品是否变质,错误;D项中若原溶液中无Fe2+而存在Fe3+,也有此现象,错误。
【例题11】通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是( )
【答案】D
【解析】
A项中Fe3+将I-氧化为I2,淀粉遇碘变蓝;B项中红棕色斑点是Fe2O3;C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。
【例题12】某同学欲探究铁及其化合物的性质,下列实验方案可行的是( )
A.将铁粉加入热的浓硫酸中:探究铁的活泼性
B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中:制备Fe(OH)3胶体
C.将铜粉加入FeCl3溶液中:验证Fe3+的氧化性强于Cu2+
D.在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液:制备FeSO4·6H2O晶体
【答案】C
【解析】
由于浓硫酸具有强氧化性,加热条件下铁与其反应生成Fe2(SO4)3和SO2,无法说明铁的活泼性,A错误;将NaOH加入FeCl3溶液中,得到Fe(OH)3沉淀,无法得到Fe(OH)3胶体,B错误;将铜粉加入FeCl3溶液中,发生反应Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,该反应说明Fe3+的氧化性强于Cu2+,C正确;在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液,氧气可将FeSO4氧化,也得不到含结晶水的化合物,D错误。
【真题演练】
1.(2022·江苏·高考真题)室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
A.向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液,无现象,振荡,再滴加几滴新制氯水,溶液变为红色,亚铁离子被新制氯水氧化,说明具有还原性,A正确;
B.向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,品红溶液褪色,振荡,加热试管,溶液又恢复红色,说明具有漂白性, B正确;
C.向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液变为蓝色,说明的氧化性比的强,C正确;
D.用pH计测量醋酸、盐酸的pH用以证明是弱电解质时,一定要注明醋酸和盐酸的物质的量浓度相同,D错误。
故选D。
2.(2022·广东·高考真题)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【解析】
A.焦炭具有还原性,工业上常利用焦炭与石英砂(SiO2)在高温条件下制备粗硅,这与SiO2是否做光导纤维无因果关系,故A符合题意;
B.海水中存在溴离子,可向其中通入氯气等氧化剂将其氧化为溴单质,再经过萃取蒸馏物理操作分离提纯溴单质,另外,通过富集海水中的镁离子,经过沉淀、溶解等操作得到无水氯化镁,随后电解熔融氯化镁可制备得到镁单质,陈述I和陈述II均正确,且具有因果关系,B不符合题意;
C.石油在催化剂加热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃,从而使溴的CCl4溶液褪色,陈述I和陈述II均正确,且具有因果关系,C不符合题意;
D.FeCl3溶液中铁离子可发生水解,生成具有吸附性的氢氧化铁胶体,从而可用作净水剂,陈述I和陈述II均正确,且具有因果关系,D不符合题意;
综上所述,答案为A。
3.(2022·浙江·高考真题)关于化合物的性质,下列推测不合理的是( )
A.与稀盐酸反应生成、、
B.隔绝空气加热分解生成FeO、、
C.溶于氢碘酸(HI),再加萃取,有机层呈紫红色
D.在空气中,与高温反应能生成
【答案】B
【解析】
已知化合物中Fe的化合价为+3价,CH3O-带一个单位负电荷,据此分析解题。
A.由分析可知,化合物中Fe的化合价为+3价,故其与稀盐酸反应生成、、,反应原理为:FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH,A不合题意;
B.由分析可知,化合物中Fe的化合价为+3价,C为-2,若隔绝空气加热分解生成FeO、、则得失电子总数不相等,不符合氧化还原反应规律,即不可能生成FeO、、,B符合题意;
C.由分析可知,化合物中Fe的化合价为+3价,故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2,反应原理为:2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH,再加萃取,有机层呈紫红色,C不合题意;
D.化合物在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O,然后Fe2O3为碱性氧化物,SiO2为酸性氧化物,故化合物与高温反应能生成,D不合题意;
故答案为:B。
4.(2022·广东·高考真题)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A.加入溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入溶液无红色出现
D.加入溶液无蓝色沉淀生成
【答案】D
【解析】
镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀,则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中,会构成原电池,由于锌比铁活泼,作原电池的负极,而铁片作正极,溶液中破损的位置会变大,铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气,溶液中会有亚铁离子生成,据此分析解答。
A.氯化钠溶液中始终存在氯离子,所以加入硝酸银溶液后,不管铁片是否被腐蚀,均会出现白色沉淀,故A不符合题意;
B.淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质,但不论铁片是否被腐蚀,均无氧化性物质与碘化钾发生反应,故B不符合题意;
C.KSCN溶液可检测铁离子的存在,上述现象中不会出现铁离子,所以无论铁片是否被腐蚀,加入KSCN溶液后,均无红色出现,故C不符合题意;
D.K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂,若铁片没有被腐蚀,则溶液中不会生成亚铁离子,则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
5.(2022·浙江·高考真题)下列说法不正确的是( )
A.镁合金密度较小、强度较大,可用于制造飞机部件
B.还原铁粉可用作食品干燥剂
C.氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D.油脂是热值最高的营养物质
【答案】B
【解析】
A.金属镁的密度较小,镁合金的强度高、机械性能好,是制造汽车、飞机、火箭的重要材料,故A正确;
B.还原铁粉能吸收氧气,可用作食品脱氧剂,故B错误;
C.氯气、臭氧、二氧化氯都具有强氧化性,能杀菌消毒,都可用于饮用水的消毒,故C正确;
D.油脂在代谢中可以提供的能量比糖类和蛋白质约高一倍,油脂是热值最高的营养物质,故D正确 ;
选B。
6.(2021·江苏·高考真题)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是( )
A.铁粉能与O2反应,可用作食品保存的吸氧剂
B.纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料
C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水
【答案】B
【解析】
A.因为铁粉能与O2反应,所以可用作食品保存的吸氧剂,A正确;
B.纳米Fe3O4具有磁性,可用作铁磁性材料,B错误;
C.FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2,主要利用其氧化性,C正确;
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,具有吸附性,可用于净水,D正确;
故选B。
7.(2021·广东·高考真题)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.可与反应生成
B.既可被氧化,也可被还原
C.可将加入浓碱液中制得的胶体
D.可存在的循环转化关系
【答案】C
【解析】
图中所示铁元素不同化合价的物质:a为Fe,b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质,c为Fe(OH)2,e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质,d为Fe(OH)3。
A.Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质,如Fe+2FeCl3=3FeCl2,故A不选;
B.Fe(II)为铁元素的中间价态,既有还原性也有氧化性,因此既可被氧化,也可被还原,故B不选;
C.Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀,制备Fe(OH)3胶体操作为:向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,故C选;
D.转化如,故D不选;
综上所述,答案为C。
8.(2021·河北·高考真题)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献,陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量越高,硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
【答案】C
【解析】
A.钢是含碳量低的铁合金,故A正确;
B.钢的硬度和脆性与含碳量有关,随着含碳量的增大而增大,故正确;
C.由题意可知,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢,说明生铁的熔点低于熟铁,故C错误;
D.赤铁矿的主要成分是Fe2O3,可用于冶炼铁,故D正确;
故选C。
9.(2022·浙江·高考真题)化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验:
请回答:
(1)组成X的元素有____________,X的化学式为____________。
(2)溶液C中溶质的成分是____________(用化学式表示);根据C→D→E的现象,给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序__________________。
(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是______________________________。
(4)设计实验确定溶液G中阴离子____________。
【答案】
(1)Fe、S、O、H FeH(SO4)2
(2)FeCl3、HCl、BaCl2 Cl-、H2O、SCN-、OH-
(3)2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2
(4)用玻璃棒蘸取溶液G,点在红色石蕊试纸上,若变蓝,说明存在OH-;取少量溶液G,加入足量H2O2,用盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀,说明有S2-
【解析】
【分析】
X形成水溶液,与氯化钡反应生产白色沉淀,且沉淀不与盐酸反应说明生产硫酸钡,说明X含有硫酸根,溶液加入KSCN变红说明含有Fe3+,B为4.66g则为0.02ml硫酸钡,说明X含有0.02ml的硫酸根,H中为Fe单质,即为0.01ml,X中含有0.01mlFe,由此可知X中应含有0.01的H,据此分析解题。
(1)由分析可知,组成X的元素有:Fe、S、O、H;X的化学式为FeH(SO4)2;
(2)X 为FeH(SO4)2与氯化钡反应,溶液C中溶质的成分是FeCl3、HCl以及过量的BaCl2;根据C为溶液,铁离子在水中会水解,C→D形成络合物,D→E形成沉淀,相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序:Cl-、H2O、SCN-、OH-;
(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是:2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2;
(4)设计实验确定溶液G中阴离子:用玻璃棒蘸取溶液G,点在红色石蕊试纸上,若变蓝,说明存在OH-;取少量溶液G,加入足量H2O2,用盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀,说明有S2-。
10.(2022·河北·高考真题)以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)红渣的主要成分为_______(填化学式),滤渣①的主要成分为_______(填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是_____________。
(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为___________________。
(4)工序①的名称为_____________,所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为_______,氧化工序发生反应的离子方程式为___________________。
(6)若用还原工序得到的滤液制备和,所加试剂为_______和_______(填化学式,不引入杂质)。
【答案】
(1)Fe2O3 SiO2
(2)增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率
(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤
(5)+2; 6Fe(NH4)2Fe(CN)6++6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+
(6)H2O2 NH3·H2O
【解析】
已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3,反应原理为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2,将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热充酸浸,反应原理为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,过滤出滤渣①,主要成分为SiO2,向滤液中加入黄铁矿进行还原,将Fe3+还原为Fe2+,由(3)小问可知不生成S沉淀,则硫元素被氧化为,反应原理为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+,然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结晶,得到FeSO4晶体和母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4,加水溶解FeSO4晶体,向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4调节溶液的pH为3,进行沉铁过程,反应原理为:Fe2++2+[Fe(CN)6]3-=Fe(NH4)2Fe(CN)6↓,然后过滤出沉淀,洗涤后加入H2SO4和NaClO3进行氧化步骤,反应原理为:6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6,过滤、洗涤干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6,据此分析解题。
(1)由分析可知,红渣的主要成分为:Fe2O3,滤渣①的主要成分为:SiO2,故答案为:Fe2O3;SiO2;
(2)黄铁矿研细的主要目的是增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率,故答案为:增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率;
(3)由分析可知,还原工序中,不产生S单质沉淀,则硫元素被氧化为,反应原理为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+,故化学方程式为:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,故答案为:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4;
(4)由分析可知,工序①的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,所得母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4可以循环利用,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤;
(5)沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2价和[Fe(CN)6]4-中的+3价,由分析可知,氧化工序所发生的离子方程式为:6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6,故答案为:+2;6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6;
(6)由分析可知,还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4,向滤液中先加入一定量的H2O2溶液将Fe2+完全氧化为Fe3+,在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止,过滤洗涤,对沉淀进行灼烧,即可制得Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4,故所需要加入的试剂为H2O2和NH3·H2O,故答案为:H2O2;NH3·H2O。
11.(2021·海南·高考真题)无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程,以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。
已知:氯化亚砜()熔点-101℃,沸点76℃,易水解。
回答问题:
(1)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(2)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用___________(填编号)。
A.溶液B.水C.水D.溶液
(3)操作②是蒸发结晶,加热的同时通入的目的是___________。
(4)取少量晶体,溶于水并滴加溶液,现象是___________。
(5)反应的化学方程式为___________。
(6)由转化成的过程中可能产生少量亚铁盐,写出一种可能的还原剂___________,并设计实验验证是该还原剂将还原___________。
【答案】
(1)漏斗
(2)BD
(3)防止水解
(4)溶液变为血红色
(5)
(6) 先加盐酸酸化,再加溶液,产生白色沉淀,则是将还原
【解析】
废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸,铁粉反应生成氯化亚铁,过滤除去少量碳和SiO2杂质,A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁),蒸发结晶生成,通入SOCl2生成FeCl3。
(1)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(2)A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁),A、C都引入杂质离子,故选BD。
(3)加热促进氯化铁溶液的水解,会生成氢氧化铁,故加入的目的是防止水解。
(4)KSCN溶液遇Fe3+变为红色。
(5)根据已知信息氯化亚砜()熔点-101℃,沸点76℃,易水解,可得与SOCl2生成FeCl3的化学方程式为。
(6)可能反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁,若二氧化硫作还原剂,则氧化产物为硫酸盐,故若加盐酸酸化,再加溶液,产生白色沉淀,则是二氧化硫作还原剂。
12.(2020·海南·高考真题)以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为_____________。
(2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为____________________________。
(3)欲得到更纯的NaHSO3,反应①应通入_____________ (填 “过量”或“不足量”)的SO2气体。
(4)因为Na2S2O5具有______________性, 导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。
检验其中含有的方法是__________________。
(5)一般用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤:称取一定量样品,用过量稀硫酸溶解,用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。
反应式:+6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O
某次实验称取0.2800 g样品,滴定时消耗浓度为0.03000 ml·L-1的K2Cr2O7溶液25.10 mL,则样品中铁含量为____________________%。
【答案】-1 Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2 过量 还原 先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,说明含有 90.36%
【解析】
黄铁矿(主要成分FeS2)煅烧生成氧化铁和二氧化硫,氧化铁用CO还原得到还原铁粉,用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度;二氧化硫经过一系列步骤生成硫酸,尾气中含有二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收生成NaHSO3,加热后生成Na2S2O5,据此分析解答。
(1)黄铁矿的主要成分是二硫化亚铁(FeS2),其中铁元素的化合价是+2价,因此硫元素的化合价为-1价,故答案为:-1;
(2)炉渣的主要成分为Fe2O3,由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2,故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2;
(3) Na2SO3溶液能够与SO2反应生成NaHSO3,欲得到更纯的NaHSO3,反应①应通入过量的SO2气体,故答案为:过量;
(4) Na2S2O5 转化为Na2SO4过程中S元素的化合价升高,被氧化,体现了Na2S2O5的还原性;检验其中含有的方法是首先用盐酸酸化,除去,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有,故答案为:还原;先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,说明含有;
(5) 称取一定量样品,用过量稀硫酸溶解,用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+,存在关系式:6Fe~6Fe2+~,滴定过程中消耗的K2Cr2O7 物质的量为0.03000 ml·L-1×0.02510 L=0.000753ml,则样品中含有的铁的物质的量为0.000753ml×6=0.004518ml,样品中铁含量为×100%=90.36%,故答案为:90.36%。
13.(2021·北京·高考真题)铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料:
i.钛白粉废渣成分:主要为FeSO4·H2O,含少量TiOSO4和不溶物
ii.TiOSO4+(x+1)H2O⇌TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii.0.1 ml/L Fe2+生成Fe(OH)2,开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3;
0.1 ml/L Fe3+生成FeOOH,开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8
(1)纯化
①加入过量铁粉的目的是_______。
②充分反应后,分离混合物的方法是_______。
(2)制备晶种
为制备高品质铁黄产品,需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是:向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水,产生白色沉淀,并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。
①产生白色沉淀的离子方程式是___________________。
②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。原因是:沉淀生成后c(Fe2+)________0.1ml/L (填“>”“=”或“<”)。
③0-t1时段,pH几乎不变;t1-t2时段,pH明显降低。结合方程式解释原因:___________________________________________。
④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气,t3后pH几乎不变,此时溶液中c(Fe2+)仍降低,但c(Fe3+)增加,且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因:_____________________________________。
(3)产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
wg铁黄溶液b溶液c滴定
资料:
Fe3++3=Fe(C2O4),Fe(C2O4)不与稀碱液反应
Na2C2O4过量,会使测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】
(1)与硫酸反应,使得TiOSO4+2H2O⇌TiO2·H2O↓+ H2SO4平衡正向移动,沉钛;过量的作用是防止二价铁被氧化 过滤
(2)Fe2++ 2NH3·H2O = Fe(OH)2 + 2 > pH6.0左右, 4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+, 溶液中H+浓度增大,pH减小 溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+=4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+,因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释: 12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+
(3)不受影响
【解析】
根据钛白粉废渣制备铁黄流程
和钛白粉废渣成分:FeSO4·H2O、TiOSO4及其它难溶物,可知:加入蒸馏水、铁粉纯化后,TiOSO4+2H2O⇌TiO2·H2O↓+H2SO4,TiO2·H2O是沉淀,通过过滤后,得到精制FeSO4溶液,加入氨水和空气后,FeSO4溶液被氧化成三价铁离子,同时调整PH(0.1ml/LFe2+沉淀为Fe(OH)2,起始的pH为6.3,完全沉淀的pH为8.3;0.1ml/LFe3+沉淀为FeOOH,起始的pH:1.5,完全沉淀的pH为2.8)和空气,生成FeOOH,再经过系列提纯,最终制得FeOOH固体。
(1)与硫酸反应,使得TiOSO4+2H2O⇌TiO2·H2O↓+ H2SO4平衡正向移动,沉钛;过量的作用是防止二价铁被氧化. 钛白粉废渣成分:FeSO4·H2O、TiOSO4及其它难溶物,充分反应后有沉淀出现,所以分离混合物的方法是过滤;
(2)pH6.0左右, 4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+, 溶液中H+浓度增大,pH减小.溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+=4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+,因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释: 12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+
(3)由于Fe3++3C2O42- =Fe(C2O4)3 ,Fe(C2O4)3 不与稀碱溶液反应, 所以加入的Na2C2O4过量,则测定结果不受影响
14.(2020·江苏·高考真题)实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。
其主要实验流程如下:
(1)酸浸:用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变,实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有___________(填序号)。
A.适当升高酸浸温度
B.适当加快搅拌速度
C.适当缩短酸浸时间
(2)还原:向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉,使Fe3+完全转化为Fe2+。“还原”过程中除生成Fe2+外,还会生成___________(填化学式);检验Fe3+是否还原完全的实验操作是______________。
(3)除杂:向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液,使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、将会导致CaF2沉淀不完全,其原因是___________[,]。
(4)沉铁:将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应,生成FeCO3沉淀。
①生成FeCO3沉淀的离子方程式为__________________。
②设计以FeSO4溶液、氨水- NH4HCO3混合溶液为原料,制备FeCO3的实验方案:
______________________________________。
【FeCO3沉淀需“洗涤完全”,Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5】。
【答案】AB H2 取少量清液,向其中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液颜色是否呈血红色 pH偏低形成HF,导致溶液中F-浓度减小,CaF2沉淀不完全 或 在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,不出现白色沉淀
【解析】
铁泥的主要成份为铁的氧化物,铁泥用H2SO4溶液“酸浸”得到相应硫酸盐溶液,向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+;向“还原”后的滤液中加入NH4F使Ca2+转化为CaF2沉淀而除去;然后进行“沉铁”生成FeCO3,将FeCO3沉淀经过系列操作制得α—Fe2O3;据此分析作答。
(1)A.适当升高酸浸温度,加快酸浸速率,能提高铁元素的浸出率,A选;
B.适当加快搅拌速率,增大铁泥与硫酸溶液的接触,加快酸浸速率,能提高铁元素的浸出率,B选;
C.适当缩短酸浸时间,铁元素的浸出率会降低,C不选;
答案选AB。
(2)为了提高铁元素的浸出率,“酸浸”过程中硫酸溶液要适当过量,故向“酸浸”后的滤液中加入过量的铁粉发生的反应有:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑,“还原”过程中除生成Fe2+外,还有H2生成;通常用KSCN溶液检验Fe3+,故检验Fe3+是否还原完全的实验操作是:取少量清液,向其中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液颜色是否呈血红色,若不呈血红色,则Fe3+还原完全,若溶液呈血红色,则Fe3+没有还原完全,故答案为:H2,取少量清液,向其中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液颜色是否呈血红色。
(3)向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液,使Ca2+转化为CaF2沉淀,Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-),当Ca2+完全沉淀(某离子浓度小于1×10-5ml/L表明该离子沉淀完全)时,溶液中c(F-)至少为ml/L=×10-2ml/L;若溶液的pH偏低,即溶液中H+浓度较大,H+与F-形成弱酸HF,导致溶液中c(F-)减小,CaF2沉淀不完全,故答案为:pH偏低形成HF,导致溶液中F-浓度减小,CaF2沉淀不完全。
(4)①将提纯后的FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应生成FeCO3沉淀,生成FeCO3的化学方程式为FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O[或FeSO4+NH3+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4],离子方程式为Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++H2O(或Fe2+++NH3=FeCO3↓+),答案为:Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++H2O(或Fe2+++NH3=FeCO3↓+)。
②根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5,为防止产生Fe(OH)2沉淀,所以将FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5;FeCO3沉淀需“洗涤完全”,所以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验最后的洗涤液中不含 ;则设计的实验方案为:在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,不出现白色沉淀,故答案为:在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,不出现白色沉淀。
【课后精练】
第I卷(选择题)
1.(2022·全国·高三专题练习)《天工开物》中“治铁"原典中记载:“凡治铁成器,取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭,煤炭居十七,木炭居十三……即用煤炭也别有铁炭一种,取其火性内攻、焰不虚腾者,与炊炭同行而有分类也……”。下列说法正确的是( )
A.熟铁是纯净的铁单质,生铁是铁和碳的混合物
B.治铁过程只涉及化合反应与置换反应,
C.铁炭和炊炭均为碳元素的同素异形体
D.治铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物
【答案】D
【解析】
A.生铁是铁合金,属于混合物,生铁的含碳量为2%~4.3%,熟铁指的是钢,也是铁合金,属于混合物,钢的含碳量为0.03%~2%, 选项A错误;
B.治铁过程中CO与铁的氧化物反应生成铁和CO2属于氧化还原反应,选项B错误;
C.铁炭和炊炭不互为同素异形体,铁炭指铁合金,为混合物,选项C错误;
D.治铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物,使其还原为铁单质,选项D正确;
答案选D。
2.(2022·上海上海·模拟预测)关于钢与生铁的说法错误的是( )
A.都属于合金B.都不易腐蚀
C.都比纯铁的硬度大D.都比纯铁的用途广
【答案】B
【解析】
A.钢和生铁都是铁的合金,A正确;
B.钢和生铁主要是含碳量不同,生铁含碳量高,钢的含碳量低,都易被腐蚀,B错误;
C.合金的硬度大,比纯铁的硬度大,C正确;
D.合金有很多优良性能,用途广泛,D正确;
故选B。
3.(2022·全国·高三专题练习)微生物法浸出黄铜矿(CuFeS2,其中Cu为+2价)中铜元素的过程如图。下列说法错误的是( )
A.该方法的原料只有黄铜矿和氧气
B.Fe2(SO4)3和H2SO4可以循环利用
C.微生物在整个转化过程中起催化作用
D.当黄铜矿中的铁元素全部转化为Fe3+时,生成2ml SO同时消耗4.25ml O2
【答案】A
【解析】
由微生物法浸出黄铜矿中铜元素的过程示意图可知,黄铜矿与氢离子、铁离子反应生成铜离子、亚铁离子和H2Sn,亚铁离子在微生物作用下与氧气反应生成铁离子;铁离子与H2Sn反应生成亚铁离子、氢离子和S8,亚铁离子在微生物作用下与氧气反应生成铁离子;S8与氧气和水反应生成硫酸根离子和氢离子,则微生物是浸出过程的催化剂,总反应的方程式为4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,浸出过程中硫酸和硫酸铁可循环使用。
A.由分析可知,该方法的原料为黄铜矿、硫酸和氧气,故A错误;
B.由分析可知,出过程中硫酸和硫酸铁可循环使用,故B正确;
C.由分析可知,微生物是浸出过程的催化剂,故C正确;
D.由分析可知,当黄铜矿中的铁元素全部转化为铁离子时,生成2ml硫酸根时,反应消耗氧气的物质的量为17ml×=4.25,故D正确;
故选A。
4.(2022·全国·高三专题练习)下列关于溶液中所含离子检验的说法正确的是( )
A.取少量某溶液于试管中,向其中先滴加稀硝酸,再滴加溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中含有
B.取少量某溶液于试管中,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,若溶液变红,说明该溶液中含有
C.取少量某溶液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若红色石蕊试纸变蓝,说明该溶液中含有
D.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明该溶液中含有
【答案】C
【解析】
A.硝酸、酸性环境中的具有强氧化性,可以将氧化为,故检验不宜使用稀硝酸和硝酸钡;可以先向溶液中加入稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中含有,A错误;
B.先向溶液中加入少量新制氯水,若溶液中含有Fe2+,则Fe2+会被氧化为Fe3+,影响Fe3+的检验,故只需向溶液中加入KSCN溶液,若溶液变红,说明该溶液中含有Fe3+,B错误;
C.向溶液中加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若红色石蕊试纸变蓝,说明该气体为NH3,则溶液中含有,C正确;
D.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则产生的气体为CO2或SO2,说明该溶液中含有、、或,D错误;
故选C。
5.(2022·浙江金华·高三阶段练习)下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
A.麦芽糖自身也是还原性糖,可与氢氧化铜悬浊液反应生成Cu2O,无法证明麦芽糖水解产物中含有葡萄糖,A错误;
B.加入KSCN后溶液未变红,说明溶液中无铁离子,但是铁粉可能被氧化成亚铁离子,B错误;
C.石蜡油分解产生的气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色只能说明这些气体为不饱和烃,但是不能说明一定是乙烯,C错误;
D.偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子的电离,产生氢氧化铝沉淀,说明结合质子能力强于,D正确;
故答案选D。
6.(2022·上海松江·二模)铁与下列足量溶液发生反应,一定有固体剩余的是( )
A.稀硫酸B.稀硝酸C.热的浓硫酸D.冷的浓硝酸
【答案】D
【解析】
A.足量稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,无固体剩余,故A不符合;
B.足量稀硝酸与铁反应生成硝酸铁、NO和水,无固体剩余,故B不符合;
C.足量热的浓硫酸与铁反应生成硫酸铁、SO2、和水,无固体剩余,故C不符合;
D.冷的浓硝酸使铁发生钝化,铁表面被氧化生成一层致密的氧化物薄膜,阻止浓硝酸继续与内层金属进一步反应,有固体剩余,故D符合;
故选D。
7.(2022·上海静安·二模)滴定法测铀时需添加VOSO4做催化剂,该物质易被氧化,实验室常用Fe2+去除VOSO4溶液中的(VO2)2SO4,实验装置如图所示。下列分析正确的是( )
A.VOSO4和(VO2)2SO4中V元素的化合价相同
B.b中反应所生成气体的作用之一是将装置中的空气排尽
C.用小试管在m处收集气体并验纯后,应先关闭K2,再打开K3
D.实验完毕,可用氯水和KSCN溶液检验c中溶液是否含有Fe2+
【答案】B
【解析】
本实验用Fe2+去除VOSO4溶液中的(VO2)2SO4,b中稀硫酸和铁粉反应生成H2,反应前需要用H2将装置中的空气排尽,防止空气中氧气氧化VOSO4,关闭K3,打开K2,H2将硫酸亚铁溶液压入c中,发生反应,以此作答。
A.VOSO4中V的化合价为+4价,(VO2)2SO4中V的化合价为+5价,A错误;
B.VOSO4易被氧化,所以b中反应产生的H2的作用之一就是排尽装置中的空气,防止VOSO4被氧化,B正确;
C.用小试管在m处收集气体并验纯,应先打开K3,再关闭K2,C错误;
D.实验完毕后,c中含有较多VOSO4,VOSO4易被氧化可与氯水反应,故不能用氯水和KSCN溶液检验c中是否含有Fe2+,D错误;
故答案选B。
8.(2022·全国·高三专题练习)一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS,S为-2价)与100mL盐酸恰好完全反应(杂质不与盐酸反应),生成0.1ml硫单质、0.4mlFeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。有关说法正确的是( )
A.c(HCl)=4.0ml·L-1B.x=0.85
C.生成了0.4mlH2SD.FexS中,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=2∶1
【答案】C
【解析】
A.盐酸恰好反应生成0.4mlFeCl2,根据氯原子守恒得c(HCl)=,故A错误;
B.FexS中S的物质的量等于S和H2S物质的量之和,n(S)=0.1ml+0.4ml=0.5ml,n(Fe)=0.4ml,所以n(Fe):n(S)=0.4ml:0.5ml=0.8,所以x=0.8,故B错误;
C.部分HCl中的氢离子转化为H2S,根据氢原子、氯原子守恒得H2S的物质的量n(H2S)=0.5n(HCl)=n(FeCl2)=0.4ml,故C正确;
D.FexS中S为-2价,生成S化合价为0,则生成0.1ml S,生成H2S气体不发生化合价变化,则共转移电子为0.1ml×2=0.2ml,生成亚铁离子不存在化合价变化,则根据转移电子守恒得n(Fe3+)=0.2ml,则n(Fe2+)=0.4ml-0.2ml=0.2ml,所以Fe2+与Fe3+的物质的量之比=0.2ml:0.2ml=1:1,故D错误;
故选:C。
9.(2022·全国·高三专题练习)《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣”。铁华粉[主要成分为(]可用如下方法检测。下列相关说法不正确的是( )
A.在铁华粉中加入稀硝酸,再滴加KSCN溶液,一定会变红
B.制备铁华粉的主要反应为
C.气体X的产生是因为发生了复分解反应
D.由上述实验可知,OH-结合Fe3+的能力大于CN-
【答案】A
【解析】
铁华粉中加入稀硫酸并加热,产生的刺激性气味的气体X为醋酸蒸气;铁华粉中加入稀盐酸生成氢气和滤液有氢气生成说明铁华粉中含有铁单质,滤液中加入铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀,说明有滤液中有亚铁离子,该沉淀不溶于稀盐酸,但与NaOH可反应生成棕色沉淀。
A.根据分析可知铁华粉中含有铁单质,硝酸的量比较少时,生成的Fe3+能与Fe反应生成Fe2+,当溶液中不存在Fe3+时,滴入KSCN溶液不会变红,A错误;
B.根据题干中信息可知,制备铁华粉的主要反应为,B正确;
C.气体X为醋酸蒸气,反应为:,属于复分解反应,C正确;
D.由上述实验可知,氢氧根离子能与蓝色沉淀反应,生成棕色沉淀,说明有氢氧化铁沉淀生成,说明氢氧根离子结合铁离子的能力强于CN-,D正确;
故选A。
10.(2022·全国·高三专题练习)向NH4Fe(SO4)2(aq)中逐滴滴加Ba(OH)2(aq)至过量的过程中,有关离子反应错误的是( )
A.2Fe3++3+3Ba2++6OH-→2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓
B.Fe3++5+4+4Ba2++8OH-→Fe(OH)3↓+5NH3·H2O+4BaSO4↓
C.3Fe3+++5+5Ba2++10OH-→3Fe(OH)3↓+NH3·H2O+5BaSO4↓
D.Fe3+++2+2Ba2++4OH-→Fe(OH)3↓+NH3·H2O+2BaSO4↓
【答案】B
【解析】
硫酸铁铵溶液与逐滴滴加的氢氧化钡溶液反应时,铁离子与氢氧根离子反应的能力强于铵根离子,会优先反应,当铵根离子反应时,铁离子已经完全反应,所以由化学式可知,反应时,铵根离子物质的量可能为0,或小于等于铁离子的物质的量,则B选项中铵根离子的化学计量数大于铁离子不可能发生,故选B。
11.(2022·江西·模拟预测)仅用下列方法或试剂不能达到鉴别离子目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】
A.钠的焰色反应呈现黄色,钾的焰色反应呈现紫色(通过蓝色钴玻璃观察),故通过焰色反应能够鉴别Na+和K+,A不合题意;
B.与都能与BaCl2溶液反应分别转化为BaSO3、BaSO4白色沉淀,且BaSO3能被硝酸氧化为BaSO4,故含有、的溶液中分别加入稀硝酸、氯化钡溶液现象相同,不能鉴别,B符合题意;
C. 含有Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,可观察到溶液立即变为血红色,而含有Fe2+的溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,滴加H2O2后溶液立即变为血红色,即用H2O2溶液、KSCN溶液可以鉴别Fe2+、Fe3+,C不合题意;
D.往含有的溶液中滴加稀盐酸至过量,可观察到生成白色沉淀,且沉淀不溶解,而向含有的溶液中滴加稀盐酸至过量,可观察到先生成白色沉淀,至最多,而后沉淀又逐渐减少直至消失,可有稀盐酸来鉴别、,D不合题意;
故答案为:B。
12.(2022·全国·高三专题练习)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.铁粉具有还原性,可用作食品保存的抗氧化剂
B.纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料
C.FeCl3溶液呈酸性,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于自来水的消毒
【答案】A
【解析】
A.铁粉具有还原性,能消耗食品包装袋内的氧气,可用作食品保存的抗氧化剂,故选A;
B.Fe3O4具有磁性,所以纳米Fe3O4可用作铁磁性材料,与Fe3O4能与酸反应无关,故不选B;
C.FeCl3溶液可用于腐蚀印刷电路板上的Cu,是因为Fe3+能把Cu氧化为Cu2+,故不选C;
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水,不能消毒,故不选D;
选A。
13.(2022·全国·高三专题练习)下列由废铁屑制取无水Fe2(SO4)3的实验原理与装置不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲除去废铁屑表面的油污B.用装置乙溶解废铁屑制Fe2(SO4)3
C.用装置丙过滤得到Fe2(SO4)3溶液D.用装置丁蒸干溶液获得Fe2(SO4)3
【答案】B
【解析】
A.碳酸钠溶液水解显碱性,碱性溶液中加热可促进油污的水解,图中装置可除去废铁屑表面的油污,故A正确;
B.铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,不能得到Fe2(SO4)3,故B错误;
C.过滤可分离不溶性杂质与溶液,图中过滤可分离出Fe2(SO4)3溶液,故C正确;
D.硫酸沸点高,难挥发,蒸干Fe2(SO4)3溶液获得Fe2(SO4)3,故D正确;
答案选B。
14.(2022·全国·高三专题练习)某同学利用下列电池装置进行实验,探究的氧化性和还原性。
根据实验现象,下列分析不正确的是( )
A.电流表显示电子由铁电极流向石墨电极,可知盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中
B.一段时间后石墨电极上未见析出且铁电极溶液中增大,可知石墨电极溶液中也增大
C.由A、B中的现象可知,还原性小于、氧化性小于
D.一段时间后两极溶液中的浓度若相等,说明反应已达到平衡状态
【答案】D
【解析】
该反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,负极为铁单质失电子生成亚铁离子,正极为铁离子得电子生成亚铁离子,据此分析下列选项。
A.铁电极失电子为负极,石墨电极为正极,阳离子从负极向正极移动,故盐桥中阳离子进入石墨电极溶液中,A正确;
B.石墨电极上发生的反应为Fe3++e-=Fe2+,反应生成亚铁离子,负极的亚铁离子也会向正极移动,故石墨电极溶液中亚铁离子浓度增大,B正确;
C.负极反应为Fe-2e-=Fe2+,正极反应为2Fe3++2e-=2Fe2+,总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,反应中氧化剂为Fe3+,还原剂为Fe,Fe2+既是氧化产物也是还原产物,故Fe2+还原性小于Fe,氧化性小于Fe3+,C正确;
D.一段时间后两极溶液中亚铁离子浓度相等,无法说明反应达到平衡状态,D错误;
故答案选D。
15.(2022·全国·高三专题练习)由绿矾()制备三草酸合铁酸钾晶体{}的流程如图
下列说法正确的是( )
A.“溶解”时加硫酸的目的是抑制水解
B.将“沉淀”所得的加入酸性高锰酸钾溶液,观察到溶液褪色,说明产物中含
C.“氧化”过程中被还原为
D.隔绝空气加热,分解产物为、、、
【答案】A
【解析】
由题给流程可知,绿矾溶于稀硫酸得到酸性硫酸亚铁溶液,向溶液中加入草酸溶液得到草酸亚铁沉淀,向沉淀中加入草酸钾、草酸和过氧化氢混合溶液将草酸亚铁氧化得到三草酸合铁酸钾晶体。
A.亚铁离子在溶液中易发生水解,溶解时加入稀硫酸的目的是抑制亚铁离子的水解,故A正确;
B.向草酸亚铁沉淀中加入酸性高锰酸钾溶液时,亚铁离子和草酸根离子都能与酸性高锰酸钾溶液反应,使溶液褪色,则观察到溶液褪色不能说明产物中含草酸根离子,故B错误;
C.氧化过程中过氧化氢为反应的氧化剂,被草酸亚铁还原为水,故C错误;
D.由氧化还原反应规律可知,隔绝空气加热三草酸合铁酸钾晶体时,三草酸合铁酸钾晶体受热分解生成碳酸钾、氧化铁、一氧化碳和水,故D错误;
故选A。
16.(2022·广东·广州六中三模)在给定条件下,下列物质间的转化均能一步实现的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
A.亚硫酸的酸性弱于盐酸,二氧化硫不能与氯化钙溶液反应,故A错误;
B.氧化铝是两性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,不可能生成氢氧化铝,故B错误;
C.放电条件下氮气与氧气反应生成一氧化氮,不可能生成二氧化氮,故C错误;
D.氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁,铁在高温条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁,则在给定条件下,物质间的转化均能一步实现,故D正确;
故选D。
17.(2022·新疆·三模)根据下列装置和表内的物质,不能达到相应实验目的的是( )
A.图A是实验室制备氢氧化亚铁
B.图B是实验室制备并收集NO2
C.图C是证明温度对化学平衡的影响
D.图D是实验室制备乙酸乙酯
【答案】B
【解析】
A.NaOH溶液与FeSO4溶液发生复分解反应生成Fe(OH)2沉淀和Na2SO4,用苯隔绝空气、将吸有NaOH溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液中,都能防止Fe(OH)2被氧化,A项能达到实验目的;
B.Cu与浓硝酸反应可制备NO2,但NO2能与H2O反应生成HNO3和NO,NO2不能用排水法收集,B项不能达到实验目的;
C.在圆底烧瓶中存在化学平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) ∆H<0,其中NO2是红棕色、N2O4是无色,通过观察在热水浴、冰水浴中圆底烧瓶内气体颜色的变化,证明温度对化学平衡的影响,C项能达到实验目的;
D.乙醇与乙酸在浓硫酸存在、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和H2O,饱和Na2CO3溶液可降低乙酸乙酯的溶解度,吸收乙酸乙酯中混有的乙醇和除去乙酸的作用,D项能达到实验目的;
答案选B。
18.(2022·全国·高三专题练习)以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图,下列说法正确的是( )
A.取少量酸浸后的溶液,滴加硫氰化钾溶液,未变红色,说明废铁屑中不含+3价铁元素
B.人体血红素是亚铁离子配合物,硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血
C.过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水
D.实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO4水解生成Fe(OH)2
【答案】B
【解析】
废铁屑用稀硫酸酸浸后得到FeSO4溶液,FeSO4溶液经结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体。
A.取少量酸浸后的溶液,滴加硫氰化钾溶液,未变红色,说明酸浸后的溶液中不存在Fe3+,但不能说明废铁屑中不含+3价铁元素,因为废铁屑中若含+3价铁元素,在酸浸时会被Fe还原成Fe2+,A项错误;
B.人体血红素是亚铁离子配合物,硫酸亚铁可提供亚铁离子,从而可用于治疗缺铁性贫血,B项正确;
C.硫酸亚铁晶体溶于水,题给实验过程中是经结晶析出晶体后过滤的,C项错误;
D.实验过程不直接蒸发结晶的原因是:防止硫酸亚铁被氧化、防止硫酸亚铁晶体失去结晶水,D项错误;
答案选B。
19.(2022·全国·高三专题练习)将铁、氧化铁、氧化铜组成的混合物粉末mg放入盛盐酸的烧杯中,充分反应后产生2.24L H2(标准状况),残留固体2.56g。过滤,滤液中无Cu2+。将滤液加水稀释到500mL,测得其中c(H+)为。下列说法正确的是( )
A.m=15.36
B.烧杯中转移电子的物质的量共为0.28ml
C.若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2ml FeCl2
D.过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、锥形瓶
【答案】A
【解析】
既然还有较多H+离子剩余,且滤液中没有Cu2+可知残留物没有Fe,只有Cu,则反应后溶质为HCl和FeCl2,根据Cl元素守恒可知:n(HCl)=2n(FeCl2)+n剩余(H+),即5.00ml/L×0.1L=2n(FeCl2)+0.200ml/L×0.5L解得:n(FeCl2)=0.2ml;2.56g Cu的物质的量为0.04ml,则与Cu2+参加反应的Fe的物质的量为0.04ml;标况下2.24L H2的物质的量为0.1ml,则H+参加反应的Fe的物质的量为0.1ml;根据Fe2+守恒,可有与Fe3+反应的Fe的物质的量为0.2-0.1-0.04=0.06ml;因此原混合物中n(Fe)=0.04+0.02+0.1=0.16ml,n(Fe2O3)=0.02ml,n(CuO)=0.04ml;据此分析解题。
A.据分析可知混合物的质量为:0.16ml×56g/ml+0.02ml×160g/ml+0.04ml×80g/ml=15.36g,A正确;
B.根据原混合物组成的各组分的物质的量可知,烧杯中转移电子的物质的量共为(0.1ml+0.04ml+0.02ml)×2=0.32ml,B错误;
C.由于氯化亚铁易水解易氧化,将反应后的溶液蒸干后得到氢氧化铁,C错误;
D.过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,不需要锥形瓶,D错误;
答案选A。
20.(2022·北京市第一六一中学三模)下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【解析】
A.氯化铵和氢氧化钙在加热条件下生成氯化钙、氨气、水,氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故A正确;
B.检验,应该先加KSCN溶液不变红,再加氯水溶液变红, 说明含有,故B错误;
C.是非电解质,不能电离出X-,检验中X原子种类,应该先加氢氧化钠溶液,使发生水解,再向水解液中加硝酸中和氢氧化钠,最后加硝酸银,若试管中产生浅黄色沉淀,说明含有有,故C错误;
D.碳酸钠和盐酸反应得到的二氧化碳气体中含有氯化氢,二氧化碳、氯化氢都能与苯酚钠反应生成苯酚沉淀,所以不能证明酸性:碳酸>苯酚,故D错误;
选A。
第II卷(非选择题)
21.(2022·云南师大附中高三阶段练习)A、B、C、D是4种中学化学常见的纯净物,其中A为单质。A、B、C、D存在如图所示转化关系:
回答下列问题:
(1)C的化学式为_______。
(2)A在氧气中燃烧的产物_______(填“是”或“不是”)碱性氧化物。
(3)写出B →C的化学方程式:____________________________。
(4)往B的水溶液中滴加NaOH溶液,现象为______________。
【答案】
(1)FeCl3
(2)不是
(3)2FeCl2+Cl2=2FeCl3
(4)产生白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色(合理均可)
【解析】
C与KSCN溶液作用得到血红色溶液且C由单质A与氯气在加热条件下反应而得,则A为Fe,C为FeCl3,B为FeCl2,D为Fe(SCN)3。
(1)由题可得C的化学式为FeCl3;
(2)铁单质在氧气中燃烧的产物为Fe3O4,该物质不属于碱性氧化物;
(3)B→C为FeCl2与Cl2反应的过程,其化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3;
(4)往FeCl2溶液中滴加NaOH溶液时,先产生白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色。
22.(2021·浙江·高三阶段练习)硫酸亚铁溶液久置后,产生黄褐色沉淀X,探究其组成
(1)X的组成元素___________ (填元素符号),红棕色固体丙的化学式___________。
(2)X与稀硫酸反应时的离子方程式_________________________。
(3)写出硫酸亚铁溶液久置后,产生黄褐色沉淀X的化学方程式__________________。
(4)在医药上常用硫酸亚铁热溶液与硫酸、硝酸混合制备X,且产品中不含Fe2+及NO,请设计实验检验X中不含Fe2+及NO_________________________。
【答案】
(1)Fe、O、H、S Fe2O3
(2)
(3)
(4)取少量X于试管中,加足量稀硫酸溶解,分成两份,一份加酸性高锰酸钾溶液,若紫红色不褪去,则证明不含Fe2+;另一份加入铜,若试管口没有红棕色气体产生,则证明没有NO
【解析】
白色沉淀甲是BaSO4,其物质的量为,n()=0.15ml,由于加入0.1ml H2SO4,平均分成2份后相当于其中一份加入0.05ml,则X则含有0.1ml,加入NaOH溶液生成红褐色固体为Fe(OH)3,灼烧得红棕色固体丙为Fe2O3,其物质的量为,则n(Fe)=0.1ml,由于X溶液分成两等分,则X中m(Fe)+m()=0.1ml×56g/ml×2+0.1ml×96g/ml×2=30.4g,由33.8-30.4=3.4g,恰好为0.2ml OH-的质量,则n(Fe3+):n(OH-):n()=0.2:0.2:0.2=1:1:1,则X化学式为;
(1)分析可知,X化学式为,组成元素有Fe、O、H、S,红棕色固体丙的化学式为Fe2O3;
(2)X为,与稀硫酸反应时的离子方程式为;
(3)硫酸亚铁溶液久置后生成,Fe元素化合价升高,则O元素化合价降低,反应物还有O2,产生黄褐色沉淀X的化学方程式为:;
(4)Fe2+具有还原性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,NO在酸性条件下具有氧化性,可与单质Cu反应生成NO,再被氧气氧化为红棕色的NO2,检验X中不含Fe2+及NO的实验方案为:取少量X于试管中,加足量稀硫酸溶解,分成两份,一份加酸性高锰酸钾溶液,若紫红色不褪去,则证明不含Fe2+;另一份加入铜,若试管口没有红棕色气体产生,则证明没有NO。
23.(2022·全国·高三专题练习)发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中,在其表面形成一层四氧化三铁薄膜。其中铁经历了如图转化:
其中②的化学方程式为:Na2FeO2+NaNO2+H2ONa2Fe2O4+NH3↑+NaOH(未配平)。
完成下列填空:
(1)将反应②中涉及的短周期元素,按原子半径由大到小顺序排列______________。
(2)NH3分子的结构式为______________。从原子结构的角度解释氮元素的非金属性比氧元素弱的原因_____________________。
(3)配平反应②的化学方程式____________________________。若反应生成11.2 L(标准状态)氨气,则电子转移的数目为______________。
(4)反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为______________。写出Fe→Fe3O4的置换反应的化学方程式_____________________。
【答案】
(1)r(Na)>r(N)>r(O)>r(H)
(2) 氧原子和氮原子电子层数相同,氧原子核电荷数更大,核对外层电子吸引能力更强,原子半径更小,得电子能力更强,所以非金属性氧元素强于氮元素
(3)6Na2FeO2+NaNO2+5H2O3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH 3NA
(4)1:1 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
【解析】
由流程可知,反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑,反应②为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4 +NH3↑+7NaOH,反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4 + 4NaOH,从而制得Fe3O4。
(1)反应②中涉及的短周期元素有Na、N、O、H,一般来说,电子层数越多,半径越大,同周期元素从左到右原子半径依次减小,因此半径r(Na)>r(N)>r(O)>r(H);
(2)NH3的N和H之间为极性共价键,每个H与N共用一对电子,结构式为 ;氧原子和氮原子电子层数相同,氧原子核电荷数更大,正电荷多,原子核对外层电子吸引能力更强,导致原子半径更小,因此得电子能力更强,所以非金属性氧元素强于氮元素;
(3)Na2FeO2中Fe由+2价升为+3价,NaNO2中N由+3价降为-3价,根据转移电子守恒和原子守恒,可配平方程式;11.2 LNH3的物质的量为,根据方程式可知,生成1个NH3分子转移电子数为6,因此转移电子总数为0.5NA×6=3NA或1.806×1024;
(4)根据分析,反应③为Na2FeO2 +Na2Fe2O4+ 2H2O=Fe3O4+4NaOH,因此Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1:1;Fe与水蒸气发生置换反应生成Fe3O4,方程式为。
24.(2022·安徽·模拟预测)由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2)得到绿矾(FeSO4·7H2O),然后制取透明氧化铁颜料的流程如下:
已知:
Ⅰ.透明氧化铁又称纳米氧化铁,粒子直径很微小(10 ~ 90 nm) ,包括氧化铁黄( FeOOH)和氧化铁红( Fe2O3) ,难溶于水,在碱性条件下非常稳定;
Ⅱ.Fe3+能将FeS2中的硫元素氧化为+6价。
回答下列问题:
(1)FeS2的电子式是_______。
(2)“滤渣”中的主要成分是_______( 填名称)。
(3)流程中“ ” 环节的目的是______________。
(4)“还原”过程中涉及的离子方程式为____________________________。
(5)“沉淀”采用分批加入KOH溶液,并不断搅拌,这样操作不但可以得到均匀、色泽纯正的氢氧化铁,而且还可以______________。
(6)可用分光光度法测定制得的透明氧化铁中氧化铁黄和氧化铁红的含量。已知Fe(SCN)3的吸光度A(对特定波长光的吸收程度)与Fe3+标准溶液浓度的关系如图所示。
称取3.47 g透明氧化铁,用稀硫酸溶解并定容至1 L, 准确移取该溶液10.00 mL,加入足量KSCN溶液,再用蒸馏水定容至100 mL。测得溶液吸光度A =0. 8,则透明氧化铁中氧化铁黄的质量分数为____________;若吸光度 A减小,则氧化铁黄的含量将_______(填“增大”或“减小”)。
【答案】
(1)
(2)二氧化硅和二硫化亚铁
(3)除去溶液中的Al3+,得到FeSO4溶液
(4)
(5)形成细小的氢氧化铁颗粒
(6)76.9% 增大
【解析】
硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2)加入硫酸溶解生成硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝,SiO2难溶于酸,过滤为滤渣,加入过量FeS2还原Fe3+为Fe2+,结晶得到滤液1为硫酸铝,再加水溶解得到硫酸亚铁溶液,加入KClO3部分氧化亚铁离子为铁离子,以及在KOH强碱性条件下生成氧化铁黄( FeOOH),经转化得到透明氧化铁;
(1)FeS2是由Fe2+和S22-构成的,其电子式为:;
(2)由分析可知,滤渣为难溶于酸的SiO2和过量FeS2,名称为二氧化硅和二硫化亚铁;
(3)流程中结晶再溶解环节的目的是除去溶液中的Al3+,得到FeSO4溶液;
(4)已知Fe3+能将FeS2中的硫元素氧化为+6价,“还原”过程中涉及的离子方程式为;
(5)“沉淀”采用分批加入KOH溶液,并不断搅拌,这样操作不但可以得到均匀、色泽纯正的氢氧化铁,而且还可以形成细小的氢氧化铁颗粒;
(6)设3.47g透明氧化铁中含有amlFeOOH和bmlFe2O3,则aml×89g/ml+bml×160g/ml=3.47g,定容至1L,取10mL并稀释10倍,故n(Fe2+)=0.01(a+2b)ml=0.1×4.0×10-3ml,解得a=0.03,b=0.005,氧化铁黄的质量是0.03ml×89g/ml=2.67g,质量分数为;由图像可知,吸光度A与c(Fe3+)成正比,吸光度A减小,配制成的溶液中c(Fe3+)减小,即混合液中的Fe的含量减小,FeOOH可表示为Fe2O3∙H2O,说明其含量增大。
25.(2022·全国·高三专题练习)以下是制备FeC2O4·2H2O的流程:
实验I:制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O
(1)B中盛有一定量的(NH4)2SO4溶液,A中分液漏斗中的药品是_______。
(2)实验开始时先将止水夹a_______(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述B中生成(NH4)2Fe(SO4)2的操作过程_____________________。
实验II:制备FeC2O4·2H2O
已知:25℃时,当pH>4,Fe2+易被氧化。
(4)步骤①生成FeC2O4·2H2O的化学方程式为____________________________,该步加入H2C2O4而不是Na2C2O4溶液的原因是____________________________。
【答案】
(1)稀H2SO4
(2)打开
(3)待装置A中反应一段时间后关闭止水夹a,产生的H2将FeSO4溶液压入B中(NH4)2SO4与进行反应
(4)FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+H2SO4 草酸钠溶液呈碱性,使得Fe2+易被氧气氧化,降低了二水合草酸亚铁的产率
【解析】
铁屑和稀硫酸反应得到硫酸亚铁和氢气,不溶性杂质过滤除去,滤液中加入硫酸铵溶液,结晶得到硫酸亚铁铵晶体,再将晶体溶解,酸化,加入草酸得到草酸亚铁晶体。
(1)B中盛有硫酸铵溶液,则硫酸亚铁溶液由A产生。A中蒸馏烧瓶中应该盛有铁粉,分液漏斗中盛有稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,开始时氢气由导气管导出进入B中,将A和B中的空气排出,过一段时间后将止水夹a夹住,蒸馏烧瓶里由于氢气的产生导致压强增大,将A中的硫酸亚铁溶液压入B中,和B中的硫酸铵溶液反应得到硫酸亚铁铵,所以A中分液漏斗中的药品是稀H2SO4;
(2)由(1)可知,实验开始时先将止水夹a打开使产生的H2将装置A和B中的空气排空,避免Fe2+被空气中的O2氧化;
(3)待装置A中反应一段时间后关闭止水夹a,产生的H2将FeSO4溶液压入B中与(NH4)2SO4进行反应;
(4)步骤①是硫酸亚铁和草酸反应得到FeC2O4·2H2O晶体,反应的化学方程式为:FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+H2SO4;当pH>4,Fe2+易被氧化,草酸钠溶液呈碱性,使得Fe2+易被氧气氧化,降低了二水合草酸亚铁的产率,所以用H2C2O4而不用Na2C2O4溶液。
26.(2022·江苏泰州·模拟预测)甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种肠溶性饲料添加剂。某化学实验小组利用FeCO3与甘氨酸反应制备(NH2CH2COO)2Fe,实验过程如下:
步骤Ⅰ:将足量废铁屑和 1.0 ml·L-1硫酸充分反应后,再与1.0 ml·L-1NH4HCO3溶液混合,装置如图1,反应结束后过滤并洗涤得FeCO3
步骤Ⅱ :将FeCO3溶于甘氨酸和柠檬酸的混合溶液,生成(NH2CH2COO)2Fe.当溶液中Fe(Ⅱ)浓度为0.5 ml·L-1时,(NH2CH2COO)2Fe产率随溶液pH的变化如图2所示。
已知:
①甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于酒精;
②甘氨酸具有两性,易溶于水;
③柠檬酸易溶于水和酒精,具有强酸性和强还原性。
(1)连接好装置,检查装置气密性的方法是_______。
(2)乙中发生反应的离子方程式为___________________________________。实验中不能用1.0 ml·L-1NaHCO3溶液代替1.0 ml·L-1NH4HCO3溶液的可能原因是______________。
(3)柠檬酸的作用是______________。
(4)步骤Ⅱ具体操作:取0.10ml步骤I得到的沉淀置于反应容器内,______________,使得Fe(Ⅱ)浓度约为0.5 ml·L-1,______________,用乙醇洗涤,干燥得到甘氨酸亚铁。(须使用的仪器和试剂:pH计、1.0ml·L-1甘氨酸溶液、柠檬酸、0.1 ml·L-1NaOH溶液、乙醇)
【答案】
(1)关闭分液漏斗活塞,打开K1、K2,加热甲,乙和丙都有气泡,停止加热,若丙中导管形成水柱一段时间不回落,说明气密性良好
(2)Fe2++2=FeCO3↓+H2O+CO2↑ 1.0 ml·L-1NaHCO3溶液的碱性强于1.0 ml·L-1NH4HCO3溶液的碱性,可能会有Fe(OH)2生成
(3)促进FeCO3溶解,防止Fe2+被氧化
(4)在搅拌下加入约200mL 1.0 ml·L-1甘氨酸溶液和适量柠檬酸 充分反应至无气体生成,边搅拌边滴加0.1 ml·L-1NaOH溶液,用pH计测pH为6时停止滴加,蒸发浓缩,加入乙醇,过滤
【解析】
装置甲铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,利用氢气造成的压强差,将硫酸亚铁溶液压至装置乙中,NH4HCO3溶液可与FeSO4溶液反应生成FeCO3;
(1)检验气密性分为四步,分别是构建密闭体系,操作,现象,结论,具体操作:关闭分液漏斗活塞,打开K1、K2,加热甲,乙和丙都有气泡,停止加热,若丙中导管形成水柱一段时间不回落,说明气密性良好,故答案为:关闭分液漏斗活塞,打开K1、K2,加热甲,乙和丙都有气泡,停止加热,若丙中导管形成水柱一段时间不回落,说明气密性良好;
(2)装置乙中NH4HCO3溶液可与FeSO4溶液反应生成FeCO3,离子方程式为Fe2++2=FeCO3↓+H2O+CO2↑,1.0 ml•L-1NaHCO3溶液的碱性强于1.0 ml•L-1NH4HCO3溶液的碱性,可能会有Fe(OH)2生成,故答案为:Fe2++2=FeCO3↓+H2O+CO2↑;1.0 ml•L-1NaHCO3溶液的碱性强于1.0 ml•L-1NH4HCO3溶液的碱性,可能会有Fe(OH)2生成;
(3)柠檬酸有强酸性和还原性,强酸性可以促进FeCO3溶解,还原性可以防止二价铁被氧,调节pH在适当的范围,故答案为:可以促进FeCO3溶解,增大反应接触面积,还原性可以防止二价铁被氧;
(4)步骤Ⅱ:将FeCO3溶于甘氨酸和柠檬酸的混合溶液,生成(NH2CH2COO)2Fe,在搅拌下加入约200mL 1.0 ml•L-1甘氨酸溶液和适量柠檬酸,充分反应至无气体生成,当溶液中Fe(Ⅱ)浓度为0.5ml•L-1时,(NH2CH2COO)2Fe产率随溶液pH的变化如题图2所示,pH约为6时产率最高,操作为:边搅拌边滴加0.1 ml•L-1NaOH溶液,用pH计测pH为6时停止滴加,蒸发浓缩,加入乙醇,过滤,故答案为:在搅拌下加入约200mL 1.0 ml•L-1甘氨酸溶液和适量柠檬酸,充分反应至无气体生成;边搅拌边滴加0.1 ml•L-1NaOH溶液,用pH计测pH为6时停止滴加,蒸发浓缩,加入乙醇,过滤。
27.(2022·山东聊城·三模)硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示,回答下列问题:
已知:
①CS2不溶于水,密度比水大;
②三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
(1)制备NH4SCN溶液:
①实验前,经检验装置的气密性良好。装置A中发生反应的化学方程式为________________________________;装置B中的试剂是__________________。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口,目的是_________________________。
②实验开始时,打开K1,加热装置A、D,使A中产生的气体级级通入D中,发生反应:
CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS,该反应缓慢进行至CS2消失。
(2)制备KSCN溶液:
①熄灭A处的酒精灯,关闭K1和K2,移开水浴,将装置D继续加热至105℃,当NH4HS完全分解后(NH4HSH2S↑+NH3↑),打开K2,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,发生反应的化学方程式为_________________________。
②装置E中,NH3被酸性重铬酸钾氧化为氨气,反应的离子方程式为________________________________。
(3)测定晶体史KSCN的含量:称取10.0g样品,配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,用0.1000ml/LAgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应:SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色),判断达到滴定终点的现象是_________________________。
②晶体中KSCN的质量分数为___________。
【答案】
(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O 碱石灰 使反应物NH3和CS2充分接触,控制氨气产生的速率并防止发生倒吸
(2)NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O 2NH3+Cr2O+8H+=N2↑+2Cr3++7H2O
(3)溶液颜色由红色变黄色(或溶液红色消失),且半分钟内不恢复 97%
【解析】
实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气经碱石灰干燥后,通过已知③可知在三颈烧瓶中氨气与CS2反应生成NH4SCN、 NH4HS,滴入KOH生成KSCN,滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体,多余的氨气在E中发生反应 2转为氮气。
(1)实验前,经检验装置的气密性良好。装置A中反应生成氨气,其发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;装置B为干燥氨气,使用的试剂是碱石灰。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口,目的是使反应物NH3和CS2充分接触,控制氨气产生的速率并防止发生倒吸。
(2)缓缓滴入适量的KOH溶液,发生反应的化学方程式为:NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O。NH3被酸性重铬酸钾氧化为氨气,反应的离子方程式为。
(3)铁离子遇到硫氰化钾显红色,则滴定终点的现象为当滴入最后一滴硝酸银溶液,溶液颜色由红色变黄色(或溶液红色消失),且半分钟内不恢复;到滴定终点消耗的硝酸银的物质的量为:0.1000ml/L×20.00mL×10-3=2×10-3ml,根据方程式分析,20.00mL硫氰化钾溶液中硫氰化钾的物质的量为2×10-3ml,则晶体中硫氰化钾的质量分数为 。
非金属
反应条件
现象
化学方程式
O2
常温、潮湿空气中
因发生吸氧腐蚀生成疏松的暗红色铁锈
—
点燃
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
3Fe+2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4
S
加热
引发反应后停止加热,混合物保持红热,反应持续进行,生成黑色固体
Fe+SFeS
Cl2
加热
反应剧烈,产生棕褐色的烟
2Fe+3Cl22FeCl3
名称
氧化亚铁
三氧化二铁
四氧化三铁
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
俗名
—
铁红
磁性氧化铁
铁的化合价
+2
+3
+2、+3
属类
碱性氧化物
碱性氧化物
不是碱性氧化物
化学性质
与酸反应
①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式:
FeO+2H+===Fe2++H2O、
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、
Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。
②FeO与稀硝酸反应的化学方程式:
3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
③FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式:
FeO+2HI===FeI2+H2O、
Fe2O3+6HI===2FeI2+I2+3H2O。
稳定性
不稳定,在空气中加热被氧化为Fe3O4
在空气中稳定
在空气中稳定
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
FeSO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Fe2(SO4)3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
Cu
名称
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态,水溶性
白色固体,难溶于水
红褐色固体,难溶于水
与盐酸反应
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
受热分解
—
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
稳定性
不稳定,易被空气中的氧气氧化,颜色由白色→灰绿色→红褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
较稳定,在空气中久置会部分失水成铁锈,受热易分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制取
新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝空气反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
铁盐与可溶性碱反应:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
二者的关系
在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应方程式为 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
方法一:有机覆盖层法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图所示
方法二:还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图所示
方法三:电解法
用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯或煤油,如图所示
主要成分
杂质
除杂方法
FeCl3(aq)
FeCl2(aq)
加入氯水或H2O2
FeCl2(aq)
FeCl3(aq)
加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq)
CuCl2(aq)
加过量铁粉后过滤
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中加入H2O2,然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2+
选项
操作与现象
解释
A
向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝
Fe3+能与淀粉发生显色反应
B
把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点
铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3
C
向稀硝酸中加入少量铁粉,有气泡产生
Fe置换出硝酸中的氢,生成了氢气
D
新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色
Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
具有还原性
B
向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化
的氧化性比的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
是弱电解质
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
可制作光导纤维
B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化,可被还原
C
石油裂解气能使溴的溶液褪色
石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D
水解可生成胶体
可用作净水剂
目的
方案设计
现象和结论
A
检验麦芽糖水解产物
在麦芽糖溶液中加入麦芽糖酶,反应一段时间后,再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液加热
出现砖红色沉淀说明麦芽糖水解产物中含葡萄糖
B
检验脱氧剂中还原铁粉是否变质
取少量样品溶于盐酸,再滴加KSCN溶液
溶液未变红,说明铁粉未变质
C
检验石蜡油分解产物
将碎瓷片催化石蜡油分解产生的气体通入酸性高锌酸钾溶液中
酸性高锌酸钾溶液褪色证明石蜡油分解产生的气体是乙烯
D
比较AlO、CO得到质子的能力
将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合
出现白色沉淀,证明AlO得到质子的能力强于CO
选项
离子
方法或试剂
A
Na+、K+
焰色试验
B
、
稀硝酸、氯化钡溶液
C
Fe2+、Fe3+
H2O2溶液、KSCN溶液
D
、
稀盐酸
选项
A
B
C
D
实验
现象
试纸变蓝
试管中溶液变红
试管中产生浅黄色沉淀
苯酚钠溶液变浑浊
结论
有生成
待测溶液中含
中含有
酸性:碳酸>苯酚
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