
?第一層 鞏固提升練(5大考點)
考點一 鐵單質(zhì)
考點二 鐵的氧化物
考點三 鐵鹽和亞鐵鹽
考點四 鐵離子及亞鐵離子的檢驗
考點五 鐵三角的轉(zhuǎn)化
?第二層 能力提升練
?第三層 拓展突破練
鐵單質(zhì)
?積累與運用
鐵的物理性質(zhì)
鐵有 延展 性、 導熱 性。鐵能導電,但其導電性不如銅和鋁,鐵還能被__磁體___吸引,其熔、沸點較 高 。
鐵的化學性質(zhì)
①Fe與非金屬單質(zhì)反應(如Cl2、O2、S)
Cl2與變價金屬發(fā)生反應生成高價態(tài)金屬;
S與變價金屬發(fā)生反應生成低價態(tài)金屬。
Fe在空氣中緩慢氧化的過程:
②Fe與非氧化性酸反應(稀H2SO4) Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ 。
③Fe與強氧化性酸反應(濃H2SO4、濃HNO3、稀HNO3)
少量Fe與稀硝酸反應: Fe+4HNO3稀===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
過量Fe與稀硝酸反應: 3Fe+8HNO3稀===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
Fe常溫下分別與濃H2SO4,濃HNO3發(fā)生鈍化. 加熱后可劇烈反應。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④Fe與鹽溶液反應(CuSO4) Fe+CuSO4===FeSO4+Cu 。
1.(24-25高一上·安徽蚌埠·階段練習)在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A.Cl2有強氧化性,點燃條件下將Fe氧化生成FeCl3,F(xiàn)eCl3與NaOH溶液發(fā)生復分解反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉,A符合題意;
B.與HCl反應生成氯化鐵和水,F(xiàn)eCl3與NaOH溶液發(fā)生復分解反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉,B不符合題意;
C.Fe與HCl反應生成氯化亞鐵和氫氣,氯化亞鐵與鐵單質(zhì)不反應,C不符合題意;
D.鐵在氧氣中燃燒生成的是四氧化三鐵而不是三氧化二鐵,該物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化不能實現(xiàn),D不符合題意;
故答案為:A。
2.(24-25高一上·遼寧朝陽·階段練習)紅熱的鐵與水蒸氣反應,其反應產(chǎn)物是
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】紅熱的鐵與水蒸氣反應:,反應的產(chǎn)物為和;
故選C。
3.(24-25高一上·全國·單元測試)將鐵粉加入的氯化鐵溶液中,充分反應后的結(jié)果與下列敘述不相符的是
A.鐵粉完全溶解,溶液中濃度基本不變
B.往溶液中滴入溶液,溶液不顯紅色
C.和的物質(zhì)的量之比為
D.反應后,鐵粉沒有剩余
【答案】B
【分析】鐵粉的物質(zhì)的量,,發(fā)生反應:,鐵粉完全溶解,生成,溶液中剩余,以此解答。
【解析】A.由分析可知,鐵無剩余,由可知,C1-未參與反應,濃度基本不變,A正確;
B.由分析可知,溶液中剩余有Fe3+,往溶液中滴入溶液,溶液顯紅色,B錯誤;
C.由分析可知,反應解釋的物質(zhì)的量為0.06ml,的物質(zhì)的量為0.01ml,和的物質(zhì)的量之比為,C正確;
D.由分析可知,反應后,鐵粉沒有剩余,D正確;
故選B。
4.(24-25高一上·遼寧大連·期中)下列說法正確的是
A.和稀鹽酸的混合溶液中加入少量鐵屑時,可能沒有氣泡冒出
B.用鉑絲蘸取某溶液進行焰色試驗,火焰呈黃色,該溶液為鈉鹽溶液
C.鐵露置在空氣中一段時間后就會生銹,鐵銹的主要成分為四氧化三鐵
D.由“金屬鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣”可推出“鐵與水反應生成氫氧化鐵和氫氣”
【答案】A
【解析】A.的氧化性比強,和稀鹽酸的混合溶液中加入鐵屑時,先與Fe反應,但由于Fe少量,所以H+可能沒有與Fe發(fā)生反應,所以可能沒有氣泡冒出,A正確;
B.用鉑絲蘸取某溶液進行焰色試驗,火焰呈黃色,溶液中有鈉元素,可能是鈉鹽或氫氧化鈉,B錯誤;
C.鐵銹的主要成分是三氧化二鐵,C錯誤;
D.鐵與水蒸氣高溫反應生成四氧化三鐵和氫氣,D錯誤;
答案選A。
鐵的氧化物
?積累與運用
物質(zhì)
氧化亞鐵(FeO)
氧化鐵(Fe2O3)
四氧化三鐵(Fe3O4)
俗稱
鐵紅
磁性氧化鐵
顏色、狀態(tài)
黑色粉末
紅棕色 粉末
黑色晶體(有磁性)
溶解性
不 溶于水
類別
堿性 氧化物
堿性 氧化物
不是堿性氧化物
鐵的價態(tài)
+2
+3
+2、+3
與H+反應的離子方程式
FeO+2H+===Fe2++H2O
6H++Fe2O3===2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O
穩(wěn)定性
穩(wěn)定
穩(wěn)定
與CO、C、H2反應
生成鐵的單質(zhì)及CO2或水
用途
Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的 紅色顏料 ,赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵的原料
5.(24-25高一上·浙江·階段練習)下列關(guān)于鐵及其化合物的說法不正確的是
A.鐵絲在氯氣中燃燒,產(chǎn)生棕褐色的煙,加水溶解后,溶液呈黃色
B.是一種黑色粉末,在空氣中受熱可迅速被氧化為
C.分別向盛有溶液和溶液的試管中加入溶液,最終可得到同種物質(zhì)
D.實驗室配制溶液時,常加入適量鐵粉以防被氧化
【答案】B
【解析】A.鐵絲在氯氣中燃燒會生成氯化鐵,氯化鐵的水溶液為黃色,實驗現(xiàn)象為產(chǎn)生棕褐色的煙,加水溶解后,溶液呈黃色,故A正確;
B.不穩(wěn)定,在空氣中受熱會被氧化為,而不是,故B錯誤;
C.分別向和溶液中加入溶液會生成和沉淀,由于具有還原性,會被空氣中的氧氣氧化成,故最終都會生成沉淀,故C正確;
D.易被氧化,鐵粉可使還原為,所以實驗室配制溶液時,常加入適量鐵粉以防被氧化,故D正確;
選B。
6.(24-25高一上·浙江麗水·期中)下列物質(zhì)屬于堿性氧化物的是
A.COB.Fe2O3C.Na2O2D.H2O
【答案】B
【分析】堿性氧化物是指能和酸反應生成鹽和水的氧化物;
【解析】A.CO不能與酸或堿反應,屬于不成鹽氧化物,故A不符合題意;
B.Fe2O3與酸反應生成鹽和水,屬于堿性氧化物,故B符合題意;
C.Na2O2與酸反應生成鹽、水和氧氣,屬于過氧化物,不是堿性氧化物,故C不符合題意;
D.H2O為氧化物,不能與酸反應,不屬于堿性氧化物,故D不符合題意;
故選B。
7.(24-25高一上·浙江麗水·期中)有鐵的氧化物樣品,用300mL 5ml·L-1的鹽酸恰好使其完全溶解,所得溶液還能吸收標準狀況下氯氣3.36L,使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,該樣品可能的化學式是
A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe5O7D.Fe4O5
【答案】D
【解析】300mL 5ml·L-1的鹽酸物質(zhì)的量為n(HCl)=0.3L×5ml/L=1.5ml,標準狀況下氯氣3.36L物質(zhì)的量為n(Cl2)=,反應中HCl的H元素與鐵的氧化物中O元素全部結(jié)合生成H2O,則氧化物中n(O)=×n(HCl)=0.75ml,反應后溶液成分為FeCl3,n(Cl-)=1.5ml+0.15ml×2=1.8ml,則n(Fe)=1.8ml×=0.6ml,所以:n(Fe):n(O)=0.6ml:0.75ml=4:5,該氧化物的化學式為Fe4O5,故選:D。
8.(24-25高一上·河北石家莊·階段練習)下列有關(guān)鐵的氧化物的說法中,不正確的是
A.Fe3O4是黑色晶體,該晶體中每三個鐵原子中有2個顯+3價、有1個顯+2價
B.FeO、Fe3O4都能與稀硫酸反應生成鹽和水,所以都是堿性氧化物
C.FeO不穩(wěn)定,在空氣中受熱易轉(zhuǎn)化為Fe3O4
D.Fe2O3俗稱鐵紅,常用作油漆和涂料的紅色顏料
【答案】B
【解析】A.是黑色晶體,晶體可以寫成Fe2O3·FeO形式,其三個鐵原子中有2個顯+3價,1個顯+2價,A正確;
B.是堿性氧化物,與稀硫酸反應能生成兩種鹽,不是堿性氧化物,B錯誤;
C.不穩(wěn)定,空氣中受熱易被氧化轉(zhuǎn)化為,C正確;
D.俗稱鐵紅,紅棕色固體,常用作紅色油漆和涂料,D正確;
故選B。
9.(2024高一上·全國·專題練習)鐵的氧化物
(1)物理性質(zhì)
(2)化學性質(zhì)
①穩(wěn)定性:FeO不穩(wěn)定,在空氣里受熱,迅速被氧化成 。
②與酸反應:FeO和屬于 氧化物,與鹽酸反應的離子方程式分別為 , 。
③四氧化三鐵的化學式可寫成,其溶于鹽酸的離子方程式為 。
(3)主要用途
常用作 、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料。赤鐵礦(主要成分是)是煉鐵原料。
【答案】(1)FeO 鐵紅 磁性氧化鐵 +2 +3 +2、+3 黑 紅棕 黑 不
(2) 金屬
(3)油漆
【解析】(1)氧化亞鐵化學式為,鐵的化合價為+2價,為黑色粉末;氧化鐵化學式為,俗名為鐵紅,鐵的化合價為+3價,為紅棕色粉末;四氧化三鐵化學式為,鐵的化合價為+2、+3價,俗名為磁性氧化鐵,為黑色晶體;氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵都不溶于水,根據(jù)以上信息填寫表格;
(2)①FeO不穩(wěn)定,在空氣里受熱,迅速被氧化為,化學方程式為;②和都是金屬氧化物,能夠與鹽酸反應,離子方程式為、;③根據(jù)可知四氧化三鐵中鐵既有+2價也有+3價,其溶于鹽酸的離子方程式為;
(3)是一種紅棕色粉末,常用作油漆、涂料、油墨等;
鐵鹽和亞鐵鹽
?積累與運用
亞鐵鹽和鐵鹽性質(zhì)總結(jié)
(1)亞鐵鹽的性質(zhì)
①亞鐵鹽與單質(zhì)的反應(金屬活動性比Fe強的金屬反應,除去Na、K、Ba、Ca)
亞鐵鹽與Zn單質(zhì)反應: Fe2++Zn====Zn2++Fe
②亞鐵鹽與強氧化性物質(zhì)反應(如Cl2、酸性高錳酸鉀溶液)
亞鐵鹽中通入氯氣: 2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-
亞鐵鹽與酸性高錳酸鉀溶液反應: 5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
(2)鐵鹽的性質(zhì)
①Fe3+與金屬單質(zhì)的反應(金屬活動性比Fe強的金屬反應,除去Na、K、Ba、Ca,金屬量多則將Fe3+生成Fe單質(zhì);量少生成Fe2+)
Fe3+與Fe單質(zhì)發(fā)生反應: 2Fe3++Fe===3Fe2+
Fe3+與Cu單質(zhì)反應: 2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+ (該反應用于刻蝕電路板,且無論Cu的多少都應該生成Fe2+)
②Fe3+具有氧化性,可以與某些還原性物質(zhì)發(fā)生反應。
Fe3+與I-發(fā)生反應,制備I2: 2Fe3++2I-====2Fe2++I2
10.(24-25高一上·山東淄博·期中)為除去括號內(nèi)的雜質(zhì),所選用的試劑或方法正確的是
A.():通過飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶
B.():通入足量的氯氣
C.溶液():加入適量溶液
D.溶液():加入過量溶液
【答案】B
【解析】A.Cl2、HCl都能夠和飽和碳酸氫鈉溶液反應生成CO2,故不能通過飽和碳酸氫鈉溶液除氯氣中的HCl,除去氯氣中的氯化氫用飽和食鹽水,故A錯誤;
B.氯氣會將FeCl2氧化為FeCl3,通入足量的氯氣可除去氯化鐵中的氯化亞鐵,故B正確;
C.碳酸氫鈉和氫氧化鈣反應,故不能通過加入適量Ca(OH)2溶液除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,故C錯誤;
D.加入過量Ba(OH)2溶液會生成NaOH,引入新的雜質(zhì),且氫氧化鋇也可以和碳酸鈉反應,故D錯誤;
故答案選B。
11.(24-25高一上·山東淄博·期中)下列實驗目的、操作、現(xiàn)象及結(jié)論合理的是
【答案】B
【解析】A.玻璃中含鈉元素,用玻璃棒做焰色實驗,火焰呈黃色,不能證明原溶液中含有Na+,A不符合題意;
B.向FeCl3溶液中滴加淀粉碘化鉀溶液后溶液變藍色,說明I-被氧化成I2,氧化劑為Fe3+,氧化產(chǎn)物為2,利用氧化還原反應的規(guī)律:氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物,說明Fe3+的氧化性強于I2,故B符合題意;
C.在酸性條件下高錳酸鉀能與氯離子發(fā)生反應:2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,氯離子也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,則紫紅色退去,不能說明溶液中含有Fe2+,故C不符合題意;
D.取少量溶液于試管中,滴加稀鹽酸,若產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁,則溶液中不一定含有,也可能含有或或,故D不符合題意;
故選B。
12.(24-25高一上·河北邢臺·階段練習)下列反應的離子方程式書寫正確的是
A.向FeCl2溶液中投入少量Na2O2:Na2O2+2Fe2++2H2O=2Fe3++2Na++4OH?
B.向酸性FeI2溶液中滴加少量雙氧水:2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
C.向漂白粉溶液中通入足量CO2:ClO?+CO2+H2O=+HClO
D.向二元弱酸H3PO3溶液中滴入足量燒堿溶液:H3PO3+3OH?=+3H2O
【答案】C
【解析】A.溶液中加少量,過氧化鈉和水生成氫氧化鈉和氧氣,氧氣可以氧化亞鐵離子生成鐵離子,氫氧化鈉和鐵離子反應生成氫氧化鐵沉淀,A錯誤;
B.碘離子還原性大于亞鐵離子,故少量的過氧化氫先氧化碘離子生成碘單質(zhì),B錯誤;
C.向漂白粉溶液中通入足量,會生成碳酸氫鈣和次氯酸,C正確;
D.H3PO3是二元弱酸,最多能提供2個氫離子,滴入足量燒堿溶液:H3PO3+2OH?=+2H2O,D錯誤;
故選C。
鐵離子及亞鐵離子的檢驗
?積累與運用
(1)觀察顏色:溶液呈淺綠色,含F(xiàn)e2+;溶液呈棕黃色,含F(xiàn)e3+。
(2)SCN-法:取少量待檢液于試管中,向其中滴加KSCN溶液,變紅的是含F(xiàn)e3+的溶液,不變紅的是含F(xiàn)e2+的溶液。
(3)堿液法:取少量待檢液于試管中,向其中滴加NaOH溶液(或氨水),生成紅褐色沉淀的是含F(xiàn)e3+的溶液,先生成白色絮狀沉淀,后又迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色的是含F(xiàn)e2+的溶液。
2.混合液中離子檢驗
(1)Fe2+和Fe3+的混合溶液中檢驗Fe2+的方法
①通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液,溶液紫紅色褪去說明含有Fe2+(注意:Cl-等還原性的離子對Fe2+的檢驗有干擾)。值得注意的是該種方法檢驗,溶液中不能有其他還原性離子,如Cl-。
②待測溶液 K3[Fe(CN)6] 溶液 產(chǎn)生藍色沉淀,說明溶液中含有Fe2+。
(2)Fe2+和Fe3+的混合液中檢驗Fe3+,可用KSCN試劑,現(xiàn)象為溶液變紅。
13.(2024高一上·全國·專題練習)向某晶體的水溶液中加入含的溶液后,無明顯變化,當?shù)渭訋椎温人?,混合液出現(xiàn)紅色,那么由此得出的下列結(jié)論中,錯誤的是
A.該晶體中一定含有B.的氧化性比的氧化性強
C.被氧化為D.與不能形成紅色的化合物
【答案】B
【解析】A.混合物中出現(xiàn)紅色,說明Fe3+與SCN-發(fā)生了反應,則該晶體中一定含有SCN-,A正確;
B.加入Fe2+無明顯變化,加入氯水后出現(xiàn)紅色,說明Cl2能將Fe2+氧化成Fe3+,即Cl2是氧化劑,F(xiàn)e3+是氧化產(chǎn)物,則氧化性:Fe3+”或“
(6)
(7)先產(chǎn)生白色沉淀,迅速變灰綠色,最終變紅褐色
【分析】甲同學認為是Fe3+被H2O2還原,溶液中無Fe3+,乙同學認為是SCN-被氧化,丙同學認為SCN-被H2O2氧化,溶液中無Fe3+,向溶液中滴加FeCl3,若溶液不變紅說明是被KSCN氧化,證明甲同學觀點不正確。取褪色后溶液,滴加KSCN溶液,出現(xiàn)紅色,說明KSCN被氧化,可能是SCN-被O2氧化,也可能是SCN-被H2O2氧化。向2mL0.1ml/L FeCl3溶液中滴加2滴0.1ml/LKSCN溶液,后通入O2,發(fā)現(xiàn)溶液不褪色,證明溶液褪色的原因不是SCN-被O2氧化,而是SCN-被H2O2氧化。
【解析】(1)FeCl2溶液并不與KSCN溶液發(fā)生顯色反應,滴加H2O2溶液,H2O2溶液氧化Fe2+:,F(xiàn)e3+與KSCN溶液發(fā)生反應:(紅色)。
(2)甲同學認為是Fe3+被H2O2還原,溶液中無Fe3+,向溶液中滴加FeCl3,若溶液不變紅說明是KSCN被氧化,證明甲同學觀點不正確。取褪色后溶液,滴加KSCN溶液,出現(xiàn)紅色,說明KSCN被氧化,可能是SCN-被O2溶液氧化,也可能是SCN-被H2O2氧化。向2mL0.1ml/L FeCl3溶液中滴加2滴0.1ml/LKSCN溶液,后通入O2。發(fā)現(xiàn)不褪色,證明溶液褪色的原因不是SCN-被O2氧化,而是SCN-被H2O2氧化。
(3)查閱資料發(fā)現(xiàn)SCN-可以被氧化生成SO和兩種可直接排放到空氣中的氣體。取少量褪色后的溶液于試管中,先加鹽酸,再加氯化鋇,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明褪色后的溶液中存在硫酸根離子。
(4)實驗中SCN-被氧化生成SO和兩種可直接排放到空氣中的氣體。離子方程式為:。
(5)氧化還原反應中還原性強的先反應,在FeCl2和KSCN混合液中滴加少量H2O2溶液,溶液先變紅,說明H2O2與二價鐵離子反應生成三價鐵離子,說明雙氧水優(yōu)先氧化Fe2+,說明Fe2+的還原性強于SCN-。
(6)Fe(OH)3、NaClO發(fā)生氧化還原反應生成高鐵酸鈉和氯化鈉,1ml Fe(OH)3反應時失去3ml電子,1mlNaClO反應時得2ml電子,根據(jù)得失電子守恒以及元素守恒得反應方程式:;
(7)向2mL0.1ml/LFeCl2溶液中滴加NaOH溶液,首先發(fā)生反應:;產(chǎn)生白色沉淀;生成的被空氣中氧氣氧化生成,發(fā)生反應:,可觀察到白色沉淀迅速變灰綠色最終變紅褐色。
鐵三角的轉(zhuǎn)化
?積累與運用
鐵元素不同價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化需要通過氧化還原反應來實現(xiàn),氧化劑、還原劑的強弱不同,轉(zhuǎn)化產(chǎn)物也不同。
Fe只具有 還原 性??杀蝗跹趸瘎?如H+、S等)和Fe3+氧化成Fe2+,被強氧化劑(如Cl2等)氧化成Fe3+。舉例:Fe+2H+=== Fe2++H2↑ ;2Fe+3Cl2 2FeCl3 。
Fe2+既有 氧化 性又有 還原 性??杀粡娧趸瘎如Cl2、KMnO4(H+)等]氧化為Fe3+;可被強還原劑(如CO、C等)還原為Fe。舉例:2Fe2++Cl2=== 2Fe3++2Cl- ;FeO+CO Fe+CO2 。
Fe3+只具有 氧化 性,可被弱還原劑(如Cu等)和Fe還原為Fe2+,被強還原劑(如Al、Zn、CO等)還原為Fe。舉例:2Fe3++Fe=== 3Fe2+ ;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 。
17.(24-25高一上·山東淄博·期中)部分含鐵物質(zhì)的類別與相應化合價關(guān)系如右圖所示。下列推斷不合理的是
A.a(chǎn)可與e反應生成bB.b既可被氧化,也可被還原
C.可將e加入稀氨水中制得d的膠體D.a(chǎn)在氯氣中燃燒,產(chǎn)物只有1種
【答案】C
【分析】圖中所示鐵元素不同化合價的物質(zhì):a為Fe,b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì),c為Fe(OH)2,e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì),d為Fe(OH)3。
【解析】A.Fe與Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應生成Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì),如Fe+2FeCl3=3FeCl2,A合理;
B.Fe(Ⅱ)為鐵元素的中間價態(tài),既有還原性也有氧化性,因此既可被氧化,也可被還原,B合理;
C.Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)與稀氨水反應生成Fe(OH)3沉淀,制備Fe(OH)3膠體操作為:向沸水中滴加飽和FeCl3溶液,繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色,停止加熱,C不合理;
D.鐵在氯氣中燃燒,只能生成氯化鐵,D合理;
答案選C。
18.(24-25高一上·安徽蚌埠·階段練習)甲~己六種含鐵物質(zhì)的種類與相應化合價關(guān)系如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知甲與稀硝酸反應的化學方程式為甲己(方程式未配平)。在該反應中每有甲參加反應,被還原的為 。
(2)戊與燒堿溶液反應生成丙,放置一段時間后丙轉(zhuǎn)化為丁,丙轉(zhuǎn)化為丁的化學方程式為 ,現(xiàn)象為 。
(3)中的化合價為 。已知在強堿溶液中穩(wěn)定存在,越小穩(wěn)定性越差;則制備時需要在 (填“酸性”“堿性”或“中性”)環(huán)境中進行;具有強氧化性能消毒殺菌,可作為高效凈水劑,其能與水反應生成具有吸附性的膠體,寫出發(fā)生反應的離子方程式并用單線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目: 。
【答案】(1)1
(2) 白色絮狀沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色
(3)+6 堿性
【分析】根據(jù)鐵的價類二維圖可知甲為Fe,乙為FeO,丙為Fe(OH)2,丁為Fe(OH)3,戊為亞鐵鹽,己為鐵鹽。
【解析】(1)甲為Fe,己為鐵鹽,根據(jù)甲己可知Fe與稀硝酸反應方程式為,該反應中HNO3中N元素化合價降低,得電子為氧化劑,F(xiàn)e元素化合價升高,F(xiàn)e失電子為還原劑,生成Fe(NO3)3為氧化產(chǎn)物,每有1mlFe參與反應,被還原的HNO3有1ml,故答案為:1;
(2)丙為Fe(OH)2,丁為Fe(OH)3,亞鐵鹽與氫氧化鈉反應生成白色的氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵被氧氣氧化成紅褐色的氫氧化鐵,化學方程式為;現(xiàn)象為白色絮狀沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,故答案為:;白色絮狀沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色;
(3)
中的化合價為+6價;高鐵酸鉀在強堿性溶液中穩(wěn)定存在,pH越小穩(wěn)定性越差,制備高鐵酸鉀要在堿性環(huán)境中進行;高鐵酸鉀與水反應生成氫氧化鐵膠體,氧氣和氫氧根離子,離子方程式和電子轉(zhuǎn)移情況為,故答案為:+6;堿性;。
19.(24-25高一上·黑龍江·階段練習)鐵是人類較早使用的金屬之一,運用鐵及其化合物的知識,完成下列問題。
(1)下列物質(zhì)所含鐵元素既有氧化性又有還原性的是___________(填字母)。
A.B.C.D.
(2)向沸水中逐滴滴加溶液,至液體呈透明的紅褐色,該分散系中粒子直徑的范圍是 。
(3)某學習小組為測定溶液腐蝕銅后所得溶液的組成,進行了如下實驗:
①取少量待測溶液,滴入溶液呈紅色,則該待測液中含有的金屬陽離子有 (填離子符號)。在此基礎(chǔ)上,又進行了定量組成的測定:取待測溶液,向其中加入足量的溶液,得白色沉淀, (填實驗操作,下同)、 、干燥,稱量沉淀的質(zhì)量為。
②若要驗證該溶液中含有,正確的實驗方法是 (填字母)。
A.向試管中加入適量試液,滴入溶液,若顯紅色,證明含有
B.向試管中加入適量試液,滴入酸性溶液,若褪色,證明含有
C.向試管中加入適量試液,先滴入溶液,若溶液不變色,再滴入雙氧水,若溶液顯紅色,證明原溶液中含有
(4)工程師欲從制造印刷電路板的廢液中回收銅,并獲得溶液,設(shè)計如下方案:
①濾渣C中物質(zhì)(主要成分)的化學式為 。
②向濾液B和濾液E中通入F的目的是 ,該反應的離子方程式為 。
【答案】(1)C
(2)1-100
(3)Fe3+、Fe2+、Cu2+ 過濾 洗滌 C
(4)Cu、Fe 將FeCl2氧化為FeCl3
【分析】由工藝流程可知,廢液應該與過量的Fe反應,故A為Fe;濾液B中含有FeCl2,通入F氯氣可以得到氯化鐵;濾渣C中含有金屬Cu、未反應的Fe,加入D鹽酸,過濾,回收銅,濾液E中含有FeCl2,與濾液B合并,制備氯化鐵,由上述分析可知:A為Fe 、B為FeCl2、殘渣C為Fe和Cu、 D為HCl 、E為FeCl2、F為Cl2。
【解析】(1)因元素的化合價處于中間價態(tài)時,既能升高,又能降低,既有氧化性又有還原性,F(xiàn)eSO4中Fe元素處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性,F(xiàn)e具有還原性,F(xiàn)eCl3、Fe2O3具有氧化性;答案選C;
(2)向沸水中逐滴滴加溶液,至液體呈透明的紅褐色,因透明的紅褐色是膠體,該分散系中粒子直徑的范圍是1-100nm;
(3)①FeCl3溶液與銅反應的離子方程式是:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,由于滴入KSCN溶液呈紅色,證明溶液中Fe3+有剩余,則該待測液中含有的金屬陽離子有Fe3+、Fe2+、Cu2+,取50.0mL待測溶液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得白色沉淀AgCl,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到AgCl沉淀;
②A.向試管中加入試液,滴入KSCN溶液,若顯血紅色,證明含有Fe3+,故A錯誤;
B.向試管中加入試液,滴入酸性高錳酸鉀溶液,若褪色,因為溶液中的Cl-也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能證明含有Fe2+,故B錯誤;
C.向試管中加入適量試液,先滴入KSCN溶液,若溶液不變色,說明不含F(xiàn)e3+,再滴入雙氧水,若溶液顯紅色,證明原溶液中含有Fe2+,故C正確;
故答案為:C;
(4)①根據(jù)分析可知,濾渣C中物質(zhì)(主要成分)的化學式為Cu、Fe;
②向濾液B和濾液E中通入Cl2的目的是將FeCl2氧化為FeCl3,該反應的離子方程式為:。
1..(24-25高一上·福建泉州·期中)向和的混合溶液中不斷通入,溶液中n(含碘的某微粒)和n(含鐵的某微粒)隨的變化曲線如圖所示。(已知:①可將氧化成;②為強酸)下列說法中正確的是
A.還原性:B.a(chǎn)點時已通入標準狀況下氯氣的總體積為
C.b點溶液中D.c點溶液中陰離子的個數(shù)為17NA
【答案】B
【分析】從圖可以看出,當通入氯氣為0時,混合溶液中的為3ml,為2ml,則混合溶液中的為1ml,為2ml,當通入氯氣為1 ml時,被全部氧化為,,沒有變化,當通入氯氣從1ml到2.5ml時,溶液中的全部被氧化為,a點為被氧化了一半時的點,此時和各為1.5ml,通入的氯氣從2.5ml到7.5ml時,全部被氧化為,此過程消耗了氯氣的量為5ml,據(jù)此分析解答。
【解析】A.由圖可以看出,當通入為1ml時,溶液中的沒有變化,由2ml到零,則還原性,故A錯誤;
B.經(jīng)分析,a點為被氧化了一半時的點,此時和各為1.5ml,根據(jù),可知,此過程消耗了氯氣為0.75ml,加上之前通入的氯氣總計1.75ml,標準狀況下體積為39.2L,故B正確;
C.從圖可以看出,氯氣從2.5 ml到b點時,通入氯氣的量為1.5ml,發(fā)生了反應,根據(jù)反應計量數(shù),可知此時溶液中有0.3ml的被氧化,則剩余的,故C錯誤;
D.經(jīng)分析,c點時全部被氧化為, c點溶液中含有的陰離子為和,其中,,故c點溶液中陰離子的個數(shù)為,故D錯誤;
故答案選B。
2.(24-25高一上·新疆·階段練習)已知氧化性,向含有和的溶液中加入一定量的鐵粉,則對加入鐵粉后的有關(guān)情況分析合理的是
A.若有固體存在,則溶液中一定無B.若無固體剩余,則溶液中一定有
C.若溶液中有,則一定有Cu析出D.若溶液中含有,則一定無Cu析出
【答案】A
【分析】氧化性:Fe3+ >Cu2+,還原性鐵大于銅,反應 必定發(fā)生,鐵離子完全反應后發(fā)生,Cu2+不一定完全消耗,如果鐵過量,銅離子會完全反應,剩余固體可能是Fe、Cu。
【解析】A.若有固體存在,說明鐵離子反應完后,和銅發(fā)生了反應,則溶液中一定無,A正確;
B.若無固體剩余,在Fe不足,只和部分鐵離子反應的情況下,溶液中可能有,不是必定有鐵離子,B錯誤;
C.由于氧化性:Fe3+ >Cu2+,加入Fe后,先和鐵離子反應生成亞鐵離子,F(xiàn)e不足條件下,可能只和鐵離子反應,不一定有Cu析出,C錯誤;
D.氧化性:Fe3+ >Cu2+,加入Fe后先和鐵離子反應,鐵離子反應完全后,可能加入的Fe只和部分銅離子反應,此時溶液中含有,但有Cu析出,D錯誤;
答案選A。
3.(24-25高一上·山東濟南·開學考試)向盛有一定質(zhì)量、和混合溶液的燒杯中,逐漸加入鋅粉至過量使其充分反應。燒杯里“溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量”和“金屬固體的質(zhì)量”隨鋅粉質(zhì)量變化情況如圖所示,下列說法正確的是
A.甲曲線ab段發(fā)生反應:
B.乙曲線表示“溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量”隨鋅粉質(zhì)量變化情況
C.反應過程中溶液質(zhì)量減小
D.e點時,溶液中大量存在的金屬陽離子是和
【答案】D
【分析】由金屬活動性:可知,向盛有一定質(zhì)量、和混合溶液的燒杯中,逐漸加入鋅粉至過量,不能與溶液反應,鋅先與反應:,硫酸銅消耗完畢,鋅才能與反應:,反應前,燒杯中沒有金屬,因此曲線乙為“金屬固體的質(zhì)量”隨鋅粉質(zhì)量變化,則曲線甲為“溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量”隨鋅粉質(zhì)量變化,據(jù)此分析。
【解析】A.根據(jù)分析可知,甲曲線ab段發(fā)生反應:,故A錯誤;
B.由分析可知,乙曲線表示“金屬固體的質(zhì)量”隨鋅粉質(zhì)量變化,故B錯誤;
C.溶液中發(fā)生反應有:、,由可知,每65份質(zhì)量的鋅可置換出64份質(zhì)量的銅,溶液質(zhì)量會增加;由可知,每65份質(zhì)量的鋅可置換出56份質(zhì)量的鐵,溶液質(zhì)量會增加,因此反應過程中溶液質(zhì)量會增大,故C錯誤;
D.根據(jù)分析可知,硫酸鎂不能與鋅發(fā)生反應,因此最終反應后溶液中所含金屬陽離子是和,故D正確;
故答案選D。
4.(24-25高一上·河南信陽·階段練習)鐵、銅及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應用廣泛。
I.高鐵酸鈉是水處理過程中的一種新型凈水劑,工業(yè)上利用和的混合溶液將氧化制備高鐵酸鈉
(1)反應的化學方程式為 ;
II.氧化鐵是一種紅棕色粉末俗稱鐵紅,是常見的鐵的氧化物。氧化亞銅也是紅色粉末,有類似于氧化鐵的用途。查閱資料可知:溶于稀硫酸生成和,在空氣中加熱生成。實驗室有一些紅色粉末,根據(jù)來源,只知其成分可能含有氧化鐵或氧化亞銅。某化學小組欲一探究竟,提出如下假設(shè):
(2)假設(shè)1:紅色粉末是;假設(shè)2:紅色粉末是;假設(shè)3: 。
他們?nèi)∩倭糠勰?,欲向其中加入足量稀硫酸,并滴加KSCN溶液,通過現(xiàn)象推斷其成分。請回答下列問題:
(3)若假設(shè)1成立,則實驗現(xiàn)象是 。
(4)有人認為,若滴加KSCN試劑后溶液不變紅色,則證明原固體粉末中一定不含氧化鐵。你認為這種說法是否合理嗎?請簡述你的理由: 。
(5)按照他們的設(shè)計加入足量稀硫酸充分反應后,滴加溶液,溶液先變?yōu)榧t色,然后紅色逐漸變淺直至消失,同時生成一種白色沉淀。為了探究白色沉淀產(chǎn)生的原因,同學們首先查閱資料,得知:
i.是難溶于水的白色固體; ii.的化學性質(zhì)與的相似 iii.。
同學們按照如表方案進行實驗,證明了白色沉淀的成分為。請你補全表格中相關(guān)內(nèi)容:
與反應的離子方程式為 。由此證明紅色粉末是既有又有。
(6)同學們認為,通過加熱法測定的質(zhì)量分數(shù),也可以判斷紅色粉末的成分。他們?nèi)」腆w粉末在空氣中充分加熱,待質(zhì)量不再變化時,稱其質(zhì)量為,則混合物中質(zhì)量分數(shù)為 。
【答案】(1)2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
(2)紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
(3)溶液由黃色變?yōu)檠t色
(4)這種說法不合理,因為若是紅色粉末中同時含有Cu2O和Fe2O3,Cu2O與稀硫酸反應生成Cu和硫酸銅,氧化鐵與硫酸反應生成鐵離子,若是Cu過量,將Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,此時再滴加KSCN溶液也不會變紅
(5)0.1 2Cu2++4SCN-=2CuSCN+(SCN)2
(6)
【分析】探究紅色粉末成分,根據(jù)來源紅色粉末成分要么是,要么是,或者兩者都有,方案一,利用Fe3+遇溶液變色和Cu+遇到-生成白色沉淀來探究,方案二,是利用加熱和氧氣反應,而加熱不反應來探究混合物成分,據(jù)此解答。
【解析】(1)NaClO和NaOH的混合溶液將氫氧化鐵氧化為高鐵酸鈉,該反應中NaClO得2個電子為氧化劑被還原生成Cl-,F(xiàn)e(OH)3失去3個電子為還原劑被氧化生成高鐵酸鈉,根據(jù)得失電子守恒,NaClO和Fe(OH)3的系數(shù)比為3:2,再根據(jù)原子守恒可得化學方程式為2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。
(2)根據(jù)前兩種假設(shè),推斷假設(shè)3為紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
(3)若假設(shè)1成立,則紅色粉末與稀硫酸反應后溶液中金屬陽離子為鐵離子,此時實驗現(xiàn)象為溶液由黃色變?yōu)檠t色。
(4)這種說法不合理,因為若是紅色粉末中同時含有Cu2O和Fe2O3,Cu2O與稀硫酸反應生成Cu和硫酸銅,氧化鐵與硫酸反應生成鐵離子,若是Cu過量,將Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,此時再滴加KSCN溶液也不會變紅。
(5)根據(jù)Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+可知,當銅還原Fe3+時,生成的Fe2+為Cu2+數(shù)量的2倍,則實驗所用硫酸銅溶液的濃度也應該是FeSO4溶液的一半,故取0.1ml/L的硫酸銅溶液。根據(jù)實驗可知,生成白色沉淀,該沉淀為CuSCN,同時SCN-的化學性質(zhì)與I-相似,Cu2+能與SCN-反應生成CuSCN和(SCN)2,反應的離子方程式為2Cu2++4SCN-=2CuSCN+(SCN)2。
(6)Cu2O在空氣中加熱生成CuO,可得化學方程式為2Cu2O+O24CuO,反應后增加的質(zhì)量為氧氣的質(zhì)量,則氧氣質(zhì)量為(b-a)g,根據(jù)化學方程式可知,Cu2O的質(zhì)量為9(b-a)g,混合物中Cu2O的質(zhì)量分數(shù)為。
5.(24-25高一上·浙江·期中)某同學為探究淺黃色液體X(僅含三種常見元素)的組成和性質(zhì),設(shè)計并完成如下實驗:
請回答如下問題:
(1)紅色固體A的化學式 ;X的摩爾質(zhì)量 g/ml。
(2)X在過量氧氣中燃燒的化學方程式是 。
(3)黃色溶液C滴在淀粉—KI試紙上,試紙顯藍色,寫出該變化中發(fā)生的離子方程式 。
(4)用H2還原紅色固體A,反應完全后生成黑色粉末(純凈物),黑色粉末的成分可能是 (寫出所有可能)。
【答案】(1)Fe2O3 196
(2)4Fe(CO)5+13O22Fe2O3+20CO2
(3)2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(4)鐵粉,氧化亞鐵,四氧化三鐵
【分析】7.84 g的淺黃色液體X(僅含三種常見元素)加熱得到X氣體,由X氣體體積相當于標準狀況下0.896 L,由此可計算出物質(zhì)的量n(X)。X在過量氧氣中燃燒得到混合氣體A和紅色固體A,紅色固體A的質(zhì)量為3.20 g,混合氣體A通入足量澄清石灰水得到20.0 g白色沉淀B,白色沉淀B為二氧化碳和氫氧化鈣生成的碳酸鈣沉淀,說明X中含有碳元素,根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量可求出n(CaCO3),從而推出碳元素物質(zhì)的量,紅色固體A和足量鹽酸反應得到黃色溶液,加入KSCN溶液得到血紅色溶液,可知C為氯化鐵溶液,說明X中含鐵元素,判斷另一種元素為氧元素,紅色固體A為氧化鐵;所以X氣體在過量的氧氣中燃燒生成混合氣體A和紅色固體A,氣體B則為過量的氧氣,根據(jù)元素守恒,計算氧元素物質(zhì)的量,從而得出X中n( Fe):n(C):n(O),得出X的化學式,據(jù)此回答問題。
【解析】(1)由分析可知,紅色固體A為Fe2O3。由題給信息可知,X的物質(zhì)的量=,根據(jù)M==。答案為:Fe2O3;196;
(2)由分析可知,X中含有Fe、C、O三種元素。白色沉淀為CaCO3,根據(jù)CaCO3的質(zhì)量計算n(C)=;根據(jù)Fe2O3的質(zhì)量可計算出n(Fe)= ,其中n(O)= ,則X中n( Fe):n(C):n(O)=0.04:0.2:0.2=1:5:5,X的化學式為Fe(CO)5。根據(jù)題給信息,可知,X在氧氣中燃燒,生成CO2和Fe2O3,1個Fe(CO)5參加反應化合價升高3+2×5=13,1個O2參加反應化合價降低4,根據(jù)化合價升降守恒及原子守恒可知反應方程式為:4Fe(CO)5+13O22Fe2O3+20CO2;答案為:4Fe(CO)5+13O22Fe2O3+20CO2;
(3)由分析可知,黃色溶液為FeCl3溶液,將其滴在淀粉-KI試紙上,試紙顯藍色,說明Fe3+將I-氧化為I2,離子反應方程式為:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;答案為:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
(4)紅色固體A是氧化鐵,還原紅色固體A,反應完全后生成黑色粉末(純凈物),含鐵元素的黑色粉末可能為鐵粉,氧化亞鐵,四氧化三鐵;故答案為:鐵粉,氧化亞鐵,四氧化三鐵。
6.(24-25高一上·廣東·期中)高鐵酸鉀()是一種新型凈水劑,制備流程如下:
資料:I.可溶于水,微溶于濃溶液,難溶于乙醇,易溶于乙醇。
II.在堿性溶液中穩(wěn)定,中性和酸性溶液中不穩(wěn)定。
(1)具有強氧化性,其中鐵元素的化合價為 價。
(2)與溶液反應生成的離子方程式是 。
(3)補全“氧化”中反應的離子方程式,需配平(請在答題卡上寫完整的方程式) 。
______________+_______
(4)下列說法正確的是 。
a.“氧化”中溶液過量的目的是使穩(wěn)定存在
b.“轉(zhuǎn)化”中生成固體
c.設(shè)計物質(zhì)循環(huán)的目的是提高原料的利用率
d.溶解步驟的作用是加快溶解
(5)粗轉(zhuǎn)化為純的操作包含洗滌,目的是去除固體表面的,并防止分解,可以用 洗滌。
(6)已知:與稀硫酸反應生成和。
①與稀硫酸反應的離子方程式是 。
②實驗室可以通過測定生成的體積,可計算的純度。若將稀硫酸換成稀鹽酸,生成的氣體中含有,將導致的純度的計算值偏 。
【答案】(1)+6
(2)
(3)
(4))abc
(5)乙醇
(6) 大
【分析】由題給流程可知,硝酸鐵固體在過量氫氧化鈉溶液中與氯氣反應生成高鐵酸鈉,過濾得到高鐵酸鈉和濾液1;高鐵酸鈉溶于稀氫氧化鉀溶液得到含有氫氧化鉀的高鐵酸鈉溶液,向溶液中加入過量氫氧化鉀固體,將高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀,過濾得到粗高鐵酸鉀,粗高鐵酸鉀經(jīng)過處理得到純高鐵酸鉀固體。
【解析】(1)高鐵酸鉀中鉀元素的化合價為+1價、氧元素的化合價為—2價,由化合價代數(shù)和為0可知,鐵元素的化合價為+6價,故答案為:+6;
(2)氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,反應中氯元素的化合價即升高被氧化又降低被還原,氯氣即是氧化劑又是還原劑,反應的離子方程式為,故答案為:;
(3)由題意可知,生成高鐵酸鈉的反應為堿性條件下溶液中的鐵離子與次氯酸根離子反應生成高鐵酸根離子、氯離子和水,反應中氯元素的化合價由+1降低至-1被還原,化合價降低2,鐵元素的化合價由+3升高至+6被氧化,化合價升高3,結(jié)合化合價升降守恒以及原子守恒可知反應的離子方程式為,故答案為:;
(4)a.由題給信息可知,高鐵酸根離子在堿性溶液中穩(wěn)定,中性和酸性溶液中不穩(wěn)定,所以“氧化”中氫氧化鈉溶液過量的目的是使高鐵酸根離子穩(wěn)定存在,故正確;
b.由分析可知,“轉(zhuǎn)化”中加入過量氫氧化鉀固體的目的是將高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀,故正確;
c.由分析可知,“轉(zhuǎn)化”中加入過量氫氧化鉀固體、過濾得到的濾液2中含有氫氧化鈉,氫氧化鈉溶液的循環(huán)利用可以提高原料的利用率,故正確;
d.由題給信息可知,高鐵酸根離子在堿性溶液中穩(wěn)定,中性和酸性溶液中不穩(wěn)定,所以溶解步驟氫氧化鉀的作用是使高鐵酸根離子穩(wěn)定存在,故錯誤;
故選abc;
(5)由題給信息可知,高鐵酸鉀可溶于水,難溶于乙醇,氫氧化鉀易溶于乙醇,所以洗滌除去高鐵酸鉀表面的氫氧化鉀時,應選用乙醇洗滌,故答案為:乙醇;
(6)①由題意可知,高鐵酸鉀與稀硫酸的反應為高鐵酸鉀與稀硫酸反應生成硫酸鉀、硫酸鐵、氧氣和水,反應中鐵元素的化合價由+6降低至+3被還原,化合價降低3,氧元素的化合價由-2升高至0被氧化,結(jié)合化合價升降守恒以及原子守恒可知反應的離子方程式為,故答案為:;
②若將稀硫酸換成稀鹽酸,鹽酸中的氯離子能與高鐵酸根離子反應生成氯氣,由得失電子數(shù)目守恒可知,、,消耗等物質(zhì)的量的高鐵酸鉀時,反應生成氯氣的物質(zhì)的量大于氧氣,所以會導致高鐵酸鉀的純度的計算值偏大,故答案為:偏大。
7.(23-24高一下·山東菏澤·期中)實驗室利用和亞硫酰氯()制備無水的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知沸點為76℃,遇水極易反應生成兩種酸性氣體?;卮鹣铝袉栴}:
(1)裝置a、d內(nèi)的試劑是 ,裝置d的作用是 。
(2)一段時間后,先加熱裝置 (填“b”或“c”)。裝置c內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為 。
(3)現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的,為測定n值進行如下實驗:
實驗I:稱取樣品,用足量稀硫酸溶解后,完全反應時消耗VmL、溶液(反應過程中轉(zhuǎn)化為,不反應)。
實驗Ⅱ:另取樣品,利用上述裝置與足量反應后,固體質(zhì)量為。則n= ;下列情況會導致n測量值偏小的是 (填標號)。
A.樣品中含少量FeO雜質(zhì)
B.樣品與反應時失水不充分
C.實驗I中,稱重后樣品發(fā)生了潮解
(4)用上述裝置、根據(jù)反應制備。已知與互溶,二者熔沸點相差較大,且極易與水反應。選擇合適儀器并組裝蒸餾裝置對、混合物進行蒸餾提純(加熱及夾持裝置略),安裝順序為①⑨⑧ (填序號)。
【答案】(1)濃硫酸 防止燒杯的水進入C中
(2)b
(3) AB
(4)⑥⑩③⑤
【分析】由題意圖可知,實驗開始時先將氮氣通過盛有的濃硫酸通入裝置中排盡裝置中的空氣,一段時間后,先加熱裝置b產(chǎn)生SOCl2氣體充滿c裝置后,再加熱c裝置使四水氯化亞鐵與SOCl2氣體反應生成氯化亞鐵、二氧化硫和氯化氫,裝置d用來吸收燒杯中進來的水蒸氣,防止SOCl2水解,冷凝管和長導管的共同作用是冷凝回流SOCl2,使反應物為充分反應。
【解析】(1)裝置a、d內(nèi)的試劑是濃硫酸,用來吸收水蒸氣,防止SOCl2水解;裝置d的作用是防止燒杯的水進入C中;
(2)由分析可知,實驗開始時先通氮氣排盡裝置中的空氣,防止氯化亞鐵被空氣中的氧氣氧化;待空氣排盡后,先加熱裝置b產(chǎn)生SOCl2氣體充滿c裝置后,再加熱c裝置使四水氯化亞鐵與SOCl2氣體反應生成氯化亞鐵、二氧化硫和氯化氫,反應的化學方程式為;
(3)由得失電子數(shù)目守恒可得如下關(guān)系式:6FeCl2—K2Cr2O7,滴定消耗VmLcml/L重鉻酸鉀溶液,則m1g樣品中n(FeCl2)=6n(Cr2O)=0.006cVml;由實驗Ⅱ可知,m1g樣品中結(jié)晶水的物質(zhì)的量為,由化學式可得:n(FeCl2):n(H2O)=1:n=0.006cVml:,解得n=;
A.樣品中含少量氧化亞鐵雜質(zhì)會使滴定消耗的重鉻酸鉀溶液的體積偏大,導致n的測量值偏小,故符合題意;
B.樣品與SOCl2反應時失水不充分會使m2偏大,導致n的測量值偏小,故符合題意;
C.實驗I稱重后,樣品發(fā)生了潮解,樣品中氯化亞鐵的物質(zhì)的量不變,消耗重鉻酸鉀溶液的體積不變,實驗測得n的測量值不變,故不符合題意;
答案選AB;
組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進行蒸餾提純,按由下而上、從左到右的順序組裝,安裝順序為①⑨⑧,然后連接冷凝管,蒸餾裝置中應選擇直形冷凝管⑥、不選用球形冷凝管⑦,接著連接尾接管⑩,TiCl4極易水解,為防止外界水蒸氣進入,最后連接③⑤,安裝順序為①⑨⑧⑥⑩③⑤。
1.(新考法——化學與生物相結(jié)合,根據(jù)信息提示作答)(24-25高二上·上海·期中)資料1:鐵肥有利于葉綠素的合成,然而在石灰性土壤上,高pH和高重碳酸鹽含量會嚴重降低植物對鐵的吸收。
資料2:部分植物吸收鐵元素的系統(tǒng)主要通過3個蛋白酶系統(tǒng)進行:①+ATPase蛋白酶系統(tǒng)分泌大量使土壤酸化,溶解釋放。②由螯合還原酶(FRO)和NADPH脫氫酶組成還原系統(tǒng),將螯合物轉(zhuǎn)換釋放成螯合物。③轉(zhuǎn)運蛋白(IRT)系統(tǒng)將螯合物跨膜運輸?shù)礁浚儆善渌D(zhuǎn)運蛋白輸送到各個細胞供機體利用。
(1)由信息可知,植物生長過程中直接吸收利用下列鐵肥,效果最好的是___________。
A.B.C.D.
(2)請你作為科學宣講團,從化學角度為農(nóng)民保存和施用鐵肥提出一條建議: 。(合理即可)
(3)酸性條件下,下列試劑可將轉(zhuǎn)化為的是___________。
A.B.KIC.SD.
【答案】(1)A (2).不與堿性肥料一同施用(或密封保存,合理即可) (3).BD
【解析】(1)由題意可知,植物可直接利用,而需要轉(zhuǎn)化為才能被利用,選項A中鐵元素為+2價,而選項BCD中的鐵元素為+3價,故選A;
(2).鐵肥易與堿性物質(zhì)反應,不能與堿性肥料一同施用;鐵肥易被氧化,應密封保存(合理即可);
(3).轉(zhuǎn)化為需要加入還原劑:
A.H2O2具有強氧化性,A不符合題意;
B.KI的具有還原性,可以將轉(zhuǎn)化為,B符合題意;
C.硫單質(zhì)還原性較弱,不能還原,C不符合題意;
D.H2S具有還原性,可以將轉(zhuǎn)化為,D符合題意;
故選BD。
2.(新考法——鐵的循環(huán)使用)(24-25高一上·河北石家莊·階段練習)氫能被譽為“21世紀終極能源”,也是在“碳達峰”“碳中和”的大背景下,加速開發(fā)利用的一種清潔能源。利用鐵及其氧化物循環(huán)制氫原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A.唐三彩陶器的黃、褐色主要是因為添加了著色劑
B.反應器Ⅱ中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為
C.反應器Ⅲ中生成時,轉(zhuǎn)移電子
D.含和各的混合氣體通過該方法制氫,理論上可獲得
【答案】D
【解析】A.唐三彩的著色劑主要有氧化鐵,故A錯誤;
B.反應器Ⅱ中發(fā)生的反應 ,氧化產(chǎn)物為Fe3O4、還原產(chǎn)物為H2,物質(zhì)的量之比為1∶4,故B錯誤;
C.反應器Ⅲ中發(fā)生的反應力,生成時,轉(zhuǎn)移電子數(shù),故C錯誤;
D.、,和各1 ml參與反應可生成Fe共,反應器Ⅱ中發(fā)生反應,F(xiàn)e參與反應理論上可獲得H2,故D正確;
故選D。
3.(新考法——新物質(zhì)的制備K2FeO4)(24-25高一上·河北石家莊·階段練習)高鐵酸鉀()為新型凈水劑,可溶于水。工業(yè)上制備的常用方法之一是次氯酸鹽氧化法,制備流程如圖所示:
已知:反應②為:
(1)反應②中能析出高鐵酸鉀晶體的原因為: 。
(2)反應①的產(chǎn)物為和,請寫出該反應的離子方程式 。
(3)質(zhì)量分數(shù)為,密度為溶液的物質(zhì)的量濃度為 。
(4)操作Ⅰ的分離方法為 。
(5)得到的晶體需洗滌,設(shè)計實驗證明最后一次洗滌液中已無: 。
【答案】(1)高鐵酸鈉電離提供高鐵酸根離子、氫氧化鉀電離提供鉀離子,高鐵酸鈉的溶解度大于高鐵酸鉀的溶解度,故能從溶液中析出高鐵酸鉀晶體
(2)
(3)
(4)過濾
(5)取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸和硝酸銀,若不生成白色沉淀,說明K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈
【分析】結(jié)合流程圖和已知條件可知堿性條件下,F(xiàn)eCl3與次氯酸鈉溶液反應生成Na2FeO4,Na2FeO4溶液中加入飽和KOH溶液發(fā)生復分解反應生成K2FeO4沉淀,過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品K2FeO4晶體,據(jù)此回答。
【解析】(1)高鐵酸鈉電離提供高鐵酸根離子、氫氧化鉀電離提供鉀離子,高鐵酸鈉的溶解度大于高鐵酸鉀的溶解度,故能從溶液中析出高鐵酸鉀晶體;
(2)由信息知鐵元素化合價由+3價升高到+6價、失電子化合價升高;氯元素化合價由+1價降低到-1價,得電子化合價降低,得失電子守恒和質(zhì)量守恒可得化學方程式2FeCl3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O,則離子方程式為;
(3)質(zhì)量分數(shù)為14.9%,密度為1.25g/cm3NaClO溶液的物質(zhì)的量濃度c=;
(4)操作Ⅰ實現(xiàn)固液分離,分離方法為過濾;
(5)K2FeO4晶體中可能含有雜質(zhì)氯化鈉,若最后一次洗滌液中不含氯離子,說明晶體已經(jīng)洗滌干凈,即實驗步驟為將得到的K2FeO4晶體洗滌2~3次,取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸和硝酸銀,若不生成白色沉淀,說明K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈。
名稱
氧化亞鐵
氧化鐵
四氧化三鐵
化學式
俗名
鐵的化合價
顏色、狀態(tài)
色粉末
色粉末
色晶體
溶解性
都 溶于水
實驗目的
實驗操作
現(xiàn)象及結(jié)論
A
檢驗溶液中是否存在
用潔凈的玻璃棒蘸取溶液進行焰色試驗
若火焰呈黃色,原溶液中有
B
比較和氧化性強弱
向溶液中滴加淀粉碘化鉀溶液
若溶液變藍色,氧化性:
C
檢驗溶液中是否含有
向溶液中滴加酸性溶液
若紫紅色退去,則溶液中含有
D
檢驗溶液中是否含有
取少量溶液于試管中,滴加稀鹽酸
若產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁,則溶液中含有
操作及現(xiàn)象
結(jié)論
A
某溶液中加入鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體
溶液中一定含有
B
向某溶液中滴稀硝酸酸化,再滴加硝酸銀溶液有白色沉淀生成
溶液中一定含有Cl-
C
把一小塊鈉投入CuSO4溶液中,鈉熔化成閃亮的小球,在液面上四處游動,發(fā)出“嘶嘶”的響聲,產(chǎn)生紅色沉淀
鈉置換出銅
D
向某溶液中加入氯水,再加幾滴KSCN溶液,溶液變紅
溶液中一定含有Fe2+
實驗方案
實驗現(xiàn)象
步驟1:取的溶液于試管中,向其中滴加3滴溶液
溶液不變色
步驟2:取 的溶液于試管中,向其中滴加3滴溶液
生成白色沉淀
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