还剩41页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
- 第二单元 食品中的有机化合物练习题 试卷 2 次下载
- 第三单元 人工合成有机化合物练习题 试卷 1 次下载
- 第一单元 金属的冶炼方法练习题 试卷 1 次下载
- 第二单元 探究铁及其化合物的转化练习题 试卷 2 次下载
- 必修第二册考前必背 其他 1 次下载
高中苏教版 (2019)第三单元 金属材料的性能及应用课时作业
展开
这是一份高中苏教版 (2019)第三单元 金属材料的性能及应用课时作业，共44页。试卷主要包含了下列关于合金的说法错误的是等内容，欢迎下载使用。
第三单元 金属材料的性能及应用
基础过关练
题组一 金属材料及其应用
1.(2020天津和平区二模)手工制作工艺在我国有着悠久的历史,是中华民族文化艺术的瑰宝。下列手工艺品用金属材料制成的是( )
2.选用金属材料时,以下方面需要考虑的是( )
①主要用途 ②物理性质、化学性质 ③价格 ④加工难度 ⑤日常维护 ⑥对环境的影响
A.①②③ B.③④⑤
C.①⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
3.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是( )
A.用来作保险丝
B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨
D.用于家庭装修,作钛合金装饰门
4.(2019湖北宜昌协作体高一上期末)某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
熔点/℃
密度/
g·cm-3
硬度(金刚
石为10)
导电性
(银为100)
某合金
2 500
3.00
7.4
2.3
铁
1 535
7.86
4.5
17
已知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合制作( )
A.导线 B.门窗框
C.炉具 D.飞机外壳
5.历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。
(1)金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的 。(填序号)
A.硬度适中
B.密度适中
C.在自然界里都可得到纯净的单质
D.不活泼性
(2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的铜币,黑色物质是 ,绿色物质是 ,这枚金属币的真面目为 色。
题组二 铝合金及其应用
6.(2020湖南张家界高一上期末)铝制品不易被腐蚀,其主要原因是铝( )
A.化学性质不活泼 B.熔点高
C.表面有致密氧化膜 D.密度小
7.京沪高铁是世界上一次性建成的最长高速铁路。高铁车厢大部分采用铝合金材料制造,这是因为铝合金( )
A.比纯铝熔点高
B.具有比较活泼的化学性质
C.各种成分在自然界中含量丰富,容易获取
D.质量轻,强度大,抗腐蚀能力比较强
8.下列关于合金的说法错误的是( )
A.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质
B.镁铝合金的熔点比镁和铝都高
C.在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能
D.青铜、硬铝、钢都是合金
9.(2019四川攀枝花高一期末)镁铝合金质优体轻,又不易锈蚀,被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中,不正确的是( )
A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都低
B.此合金能全部溶解于足量稀盐酸中
C.此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中
D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都大
题组三 无机非金属材料
10.下列应用利用的是含硅物质的氧化性的是( )
A.用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件
B.在野外,用硅、消石灰、烧碱的混合物制取氢气:Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑
C.金刚砂的制备:SiO2+3CSiC+2CO↑
D.单质硅的制备:SiO2+2CSi+2CO↑
第一~三单元综合拔高练
五年选考练
考点1 铁及其化合物
1.(高考组编,)下列说法正确的是( )
A.(2018天津理综,4A)某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.(2018江苏单科,6A)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色
C.(2018江苏单科,6A)Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
D.(2016课标Ⅲ,1B)FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,说明铁比铜金属性强
2.(2018课标Ⅱ,28节选,)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为 。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是 。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有 、 。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是
。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是: 。
3.(2019课标Ⅰ,27节选,)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是 。
(2)步骤②需要加热的目的是 ,温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是 。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为 (填标号)。
(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是 。
(4)步骤⑤的具体实验操作有 ,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为 。
4.(2019浙江4月选考,28,4分,)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答:
(1)仪器1的名称 。装置5的作用 。
(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中 。
(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因 。
考点2 金属材料和无机非金属材料
5.(2019北京理综,6,6分,)下列我国科研成果所涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是( )
A.4.03米大口径碳化硅反射镜
B.2022年冬奥会聚氨酯速滑服
C.能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线
D.“玉兔二号”钛合金筛网轮
6.(2019课标Ⅰ,7,6分,)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是( )
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
7.(2019课标Ⅲ,7,6分,)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是( )
A.高纯硅可用于制作光感电池
B.铝合金大量用于高铁建设
C.活性炭具有除异味和杀菌作用
D.碘酒可用于皮肤外用消毒
三年模拟练
应用实践
1.(2020北京顺义高一上期末,)下列关于钠、铝、铁、铜和氧气的反应,不正确的是( )
A.铁在氧气中燃烧,产物为Fe2O3
B.钠在空气中易被氧化,所以应该保存在煤油中
C.铝表面很容易被氧化,生成致密的氧化物保护膜
D.铜可以在加热的条件下和氧气反应,生成氧化铜
2.()《本草图经》中关于绿矾的分解有如下描述:“绿矾形似朴硝(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。”下列对此段话的说明中肯定错误的是( )
A.绿矾的化学式为FeSO4·7H2O
B.绿矾分解过程中没有发生电子的转移
C.“色赤”物质可能是Fe2O3
D.流出的液体中可能含有硫酸
3.(2020安徽合肥第六中学高一上期末,)下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的铁与氯气反应
②FeCl2溶液中通入少量Cl2
③铁与过量的稀硫酸反应
④铁和氧化铁的混合物溶于盐酸
A.① B.①② C.①②③ D.①②④
4.()聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z](铁元素化合价为+3)是一种高效的混凝剂,常用于净水,其组成可以通过实验测定:①称取一定质量的聚合硫酸铁配制成100.00 mL溶液;②准确量取25.00 mL溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体6.99 g;③准确量取25.00 mL溶液,加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重,得到红棕色固体1.92 g。则该聚合硫酸铁组成中x∶y∶z为( )
A.6∶8∶5 B.4∶2∶5
C.1∶1∶2 D.6∶3∶5
迁移创新
5.(2020河南郑州高一上期末,)铁及其化合物在生产、生活中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大。
(1)绿矾是一种重要的硫酸盐,其化学式为FeSO4·7H2O,某化学兴趣小组通过实验探究来测定某绿矾样品中FeSO4·7H2O的含量,步骤如下:
Ⅰ.称取上述样品9.0 g,配成250 mL准确浓度的FeSO4溶液。
Ⅱ.量取25.00 mL上述溶液于锥形瓶中,用0.020 00 mol·L-1的酸性KMnO4溶液与之完全反应,消耗KMnO4溶液30.00 mL(杂质不与KMnO4溶液反应)。
①配制FeSO4溶液时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、 ;配制溶液过程中未洗涤烧杯、玻璃棒,会造成所配溶液浓度 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②步骤Ⅱ中反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+X5Fe3++Mn2++4H2O,则X为 ,其化学计量数为 。
③该样品中FeSO4·7H2O的质量百分含量为 (计算结果保留1位小数)。
(2)工业上用氯化铁腐蚀铜箔制造电路板。某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并获得氯化铁溶液,准备采用下列步骤:
回答下列问题:
①请写出试剂a的化学式 ,试剂b的名称 。
②滤液X、Z中均含有同一种溶质,它们转化为氯化铁溶液的离子方程式为 。
本专题复习提升
易混易错练
易错点1 对相关化学方程式不熟悉
1.(2020黑龙江大庆第四中学高一上第三次月考,)某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并检验产物的性质,下列说法正确的是( )
A.实验时,应先点燃B处的酒精灯,再点燃A处的酒精灯
B.B中发生反应的化学方程式是2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2↑
C.B中生成1mol H2时,E处有1mol CuO被还原
D.碱石灰的作用是吸收水蒸气
2.(2020河南郑州高一上期末,)下列关于铁及其化合物的叙述正确的是( )
A.铁粉在Cl2中燃烧生成FeCl2
B.铁单质只有还原性,其阳离子只有氧化性
C.Fe(OH)3可经化合反应一步得到
D.因为Fe的活泼性大于Cu,故Cu与FeCl3不反应
易错点2 不熟悉Fe2+和Fe3+的相互转化
3.(2020广西南宁第三中学高一上期末,)某同学设计如下装置进行铁与水反应的实验,虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是( )
A.实验后,装置B中生成红棕色固体
B.虚线框C处应该选择装置甲
C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,可观察到铜丝由黑变红
D.实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶液中一定含有Fe3+
4.(2020安徽安庆太湖中学高一上期末,)下列常见实验的现象或表述正确的是( )
A.将过量的铁投入一定量的稀硝酸中,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液显血红色
B.在酒精灯上灼烧铝箔,会发现熔化的铝不断滴落
C.检验红砖中的氧化铁成分,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滴即可
D.向饱和FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,煮沸后即可得到红褐色的Fe(OH)3胶体
易错点3 忽视守恒法的应用
5.(2020江西宜丰中学高一下月考,)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入350 mL 2 mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出2.24 L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为( )
A.0.21 mol B.0.25 mol
C.0.3 mol D.0.35 mol
易错点4 不能从图像中提取有效信息
6.(2020甘肃武威第一中学高一下期中,)向200 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO)。下列分析错误的是( )
A.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段产生H2
B.A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4
C.原混合酸中NO3-物质的量为0.2 mol
D.原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2 mol·L-1
易错点5 对实验原理理解不透彻
7.(2020山东济宁高一下月考,)下列常见实验的现象或表述正确的是( )
A.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显血红色,再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为血红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.为检验红砖中铁的价态,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,溶液变为血红色,说明红砖中只有三氧化二铁
C.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁
D.将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O试样溶于稀硝酸中,滴加KSCN溶液,出现血红色,说明检验前该试样已变质
思想方法练
利用“建模思想”学习铁及其化合物的转化
1.(2019黑龙江齐齐哈尔第八中学高二月考,)从含有CuCl2、FeCl2、FeCl3的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:
则下列说法正确的是( )
A.试剂a是铁,试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用的仪器完全相同
C.气体c是氯气,反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
D.用KSCN溶液可检验溶液W中是否有Fe2+
2.(2020江苏盐城高一下期末,)下列实验方案能达到相应实验目的的是( )
A.用浓硫酸干燥NH3
B.用Cu与稀硝酸反应制取少量NO
C.用酸性KMnO4溶液鉴别SO2与CH2CH2
D.用铜粉除去CuCl2溶液中少量FeCl3
3.(2020北京师范大学附属实验中学高一下线上测试,)某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如表所示:
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
步骤
充分振荡,加2 mL蒸馏水
充分振荡,加2 mL蒸馏水
充分振荡,加2 mL蒸馏水
实验
现象
铜粉无剩余,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象
铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀
铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法不正确的是( )
A.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及Fe3+被还原
B.对比实验Ⅰ、Ⅱ说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关
C.实验Ⅱ、Ⅲ中加入蒸馏水后c(Cu2+)相同
D.向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀
4.(2019安徽宣城八校高一上期末,)铁是人类应用较早,当前应用量最大的金属。下列有关说法中正确的是( )
A.人类使用铁制品在铝之后
B.常温下,铁不能与浓硝酸反应
C.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
D.除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加入适量氯水
5.(2020海南海口高一上期末,)已知A、B、C、D四种物质均含有铁元素,彼此转化关系如下:
请回答:
(1)反应①称为铝热反应(属于置换反应),写出该反应的化学方程式: ,其中Al作 剂。
(2)反应④的离子方程式为: 。
(3)新配制的C溶液中应加入 ,以防止其转化为D。检验D溶液中阳离子的常用试剂是 (填化学式),实验现象为 。
6.(2020山东临沂高一上期末水平监测,)某实验小组进行Cu和Fe2(SO4)3溶液的实验。实验探究过程如下:
实验装置
实验操作与现象:ⅰ.加入Cu粉后充分振荡,静置,溶液变成浅蓝绿色;
ⅱ.取少量ⅰ中清液于试管中,滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液,立即出现白色沉淀,溶液局部变为红色,振荡后红色迅速褪去。
查阅资料:
Ⅰ.Cu2+可与SCN-反应生成CuSCN(白色沉淀)和(SCN)2, (SCN)2的性质与Cl2相似。
Ⅱ.CuSCN能与稀硝酸反应:CuSCN+HNO3CuSO4+N2↑+CO2+H2O(未配平)。
回答下列问题:
(1)Cu和Fe2(SO4)3溶液反应的离子方程式为 。
(2)根据以上给出的实验现象推断白色沉淀为 。为验证该白色沉淀,取少量白色沉淀于试管中,加入 ,若 即可证明(补充所加试剂及实验现象)。
(3)用离子方程式解释ⅱ中溶液局部变为红色的原因是 。
(4)根据ⅱ中实验现象可推知SCN-更易与 结合(填“Fe3+”或“Cu+”)
本专题达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020安徽合肥高二上期末)我国外交部发言人就法国佳士得公司拍卖我国圆明园兔首和鼠首两件文物发表严正声明,中国对其拥有不可置疑的所有权。这两件铜铸国宝在二百多年后看上去仍然熠熠生辉,光彩照人。下列对其原因的分析,最有可能的是( )
A.它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金
B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C.铜的金属活动性比氢弱,因此不易被氧化
D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金
2.(2020四川雅安高一上期末)下列关于金属性质的叙述正确的是( )
A.金属一般都容易导电导热,有延展性
B.金属都具有较高的硬度和熔点
C.所有金属都是固态
D.金属单质都能与稀H2SO4反应产生H2
3.(2020广东珠海第二中学高一下开学考试)下列有关说法不正确的是( )
A.“丹砂(HgS)烧之为水银”,该反应为吸热反应
B.人类历史上大多数重金属发现和使用较早而轻金属的发现和使用则较晚
C.《吕氏春秋·别类编》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”体现了合金硬度方面特性
D.医用酒精中乙醇的体积分数为95%
4.(2020河南、湖南两省顶级名校高三联合考试)辉银矿的主要矿物成分是黑色硫化银。明代宋应星在《天工开物》下卷“五金”中记载辉银矿“……形如煤炭,而不甚黑。付与冶工,高者六七两一斗,礁砂放光甚者,得银偏少。凡礁砂入炉,先行拣净淘洗”,下列说法不正确的是( )
A.“形如煤炭,而不甚黑”,是指辉银矿外形像煤,但没有煤那么黑
B.“付与冶工,高者六七两一斗”,是指辉银矿中银的含量
C.“礁砂放光甚者,得银偏少”,是指含杂质偏多的辉银矿,冶炼得到的银较少
D.“凡礁砂入炉,先行拣净淘洗”中既涉及物理变化又涉及化学变化
5.(2020黑龙江鹤岗第一中学高一上期末)下列有关金属的说法中不正确的是( )
A.钠是一种强还原剂,可以把钛、锆、铌等从其熔融盐中置换出来
B.镁燃烧发出耀眼的白光,常用于制造信号弹和焰火
C.铜能与氯化铁溶液反应,该反应可以用于印刷电路板的制作
D.铁能与硫酸发生反应,常温下不能用铁制容器贮存浓硫酸
6.(2020安徽马鞍山高一上期末教学质量监测)装置甲、乙、丙都是铁与水蒸气反应的实验装置,下列说法不正确的是( )
A.选用丙装置,实验结束时先移去酒精灯,再将导气管拿出水面
B.甲装置中氯化钙的作用是除去氢气中混有的水蒸气
C.选用乙装置,实验时蒸发皿中产生大量肥皂泡,点燃肥皂泡发出爆鸣声
D.三个装置相比较,乙装置操作简便、节约原料、安全性好
7.(2020甘肃张掖高一上期末)实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2,为了生成的产物不容易被氧化,下列说法不正确的是( )
A.配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯,以隔绝空气
C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内
D.产生Fe(OH)2沉淀后,不能震荡试管
8.(2020江西高安中学高一上期末)下列实验事实得出的结论不正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
H2可在Cl2中燃烧
燃烧不一定有氧气参加
B
铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落
氧化铝熔点高于铝
C
二氧化硅在高温下与碳酸钙反应生成CO2
H2SiO3酸性比H2CO3强
D
向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,在液面出现微红色
Fe2+在空气中被氧化
9.(2020河北沧州高一上期末)向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 0.5 mol/L的H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现。则原混合物中Cu 和Fe2O3物质的量之比为( )
A.2∶1 B.1∶1
C.1∶2 D.无法计算
10.(2020江西南昌高三月考)以色列理工学院的丹尼尔·谢德曼因“在准晶体领域内的发现”获得了2011年的诺贝尔化学奖。某组成为Al65Cu23Fe12的准晶体W具有低摩擦系数、高硬度、低表面能等,正被开发为炒菜锅的镀层。下列有关说法中正确的是( )
A.W的熔点比铝、铁、铜的都高
B.将一定量W投入少量的盐酸中,充分反应后溶液中一定有Fe2+
C.等质量W分别与足量NaOH溶液、盐酸反应,生成氢气的质量之比为65∶73
D.W在氯气中完全燃烧时可形成AlCl3、FeCl3两种离子化合物
二、选择题(本题共5 小题,每小题4 分,共20 分。每小
题只有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11.(2020河北沧州高一上期末)某化学兴趣小组同学用下图装置测定氧化铁样品(含FeO和Fe2O3)中Fe2O3的质量分数,下列说法正确的是( )
A.实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2时也可用装置①
B.实验开始时先点燃④处酒精灯,再打开弹簧夹
C.装置⑥的作用是吸收④中生成的水蒸气
D.装置②③盛装的试剂分别为NaOH溶液和浓硫酸
12.(2020广东汕头金山中学高一上期末)为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
Fe2+具有氧化性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2++ZnFe+Zn2+
Fe2+具有氧化性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3++Fe2Fe2+
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
棕黄色溶液变成蓝绿色溶液
2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
Fe3+具有还原性
13.(2020黑龙江鹤岗第一中学高一上期末)向200 mL 0.1 mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧后得到固体的质量为( )
A.1.44 g B.1.6 g
C.1.8 g D.2.14 g
14.(2020安徽合肥第六中学高一上期末)现有浓度均为1 mol/L的FeCl3、CuCl2的混合溶液100 mL,向该溶液中加入5.6 g铁粉充分反应(溶液的体积变化忽略不计)。已知,氧化性Fe3+> Cu2+,下列有关叙述正确的是 ( )
A.反应后的溶液中n(Fe2+)是0.2 mol
B.反应后的溶液中不存在Fe3+和Cu2+
C.反应后残留固体为3.2 g
D.反应后残留固体中可能含有未反应的铁粉
15.(2020江苏南通海安高一上期末)二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)是制备某种铁锂电池最常用的原料。国内某科研团队以氮气为保护气,对二水合草酸亚铁的受热分解情况进行研究,生成的气体只含CO、CO2和H2O(g),得到固体质量与加热温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.b点的固体成分为FeC2O4·H2O
B.b→c 的方程式为 FeC2O4FeCO3+CO↑
C.从a→d, 生成的CO、CO2的物质的量相等
D.加热至250 ℃以上,固体质量略有增加,可能是因为FeO与CO反应生成了 Fe3C
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(10分)(2020河南南阳六校高一下第一次联考)已知在温度低于570 ℃ 时,还原铁粉与水蒸气反应的产物是FeO;高于570 ℃ 时,生成Fe3O4。老师用下图所示实验装置,完成了还原铁粉与水蒸气反应的演示实验(夹持装置已略去)。
甲同学为探究实验后试管内固体的成分,进行了下列实验:
实验编号
实验操作
实验现象
①
取少量黑色粉末放入试管中,加入盐酸,微热
黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生
②
向试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡
溶液没有出现血红色
试回答下列问题:
(1)湿棉花的作用是 。
(2)写出高于570 ℃ 时,Fe 与水蒸气反应的化学方程式: 。
(3)乙同学认为加入KSCN 溶液没有出现血红色的原因可能是固体中没有Fe3O4,也有可能是 (填物质名称)过量造成的。该物质过量时,溶液中还会发生反应,导致加入KSCN 溶液时没有血红色出现,该反应的离子方程式是 。
(4)丙同学利用上述实验①加盐酸后的溶液制取白色的Fe(OH)2沉淀,向滤液中加入足量NaOH 溶液后,观察到的实验现象为 。
17.(12分)某学习小组在学习了亚铁盐的性质后,欲探究FeSO4溶液分别与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的反应。已知:Fe(OH)2和FeCO3均为白色沉淀,不存在Fe(HCO3)2。实验操作及现象记录如下:
试剂
操作及现象
试管(Ⅰ)
试管(Ⅱ)
1.0 mol·L-1 FeSO4溶液24 mL
1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液24 mL
倾倒完后,迅速用胶塞塞紧试管(Ⅰ)的试管口,反复上下颠倒摇匀,使反应物充分混合;反应过程中无气泡产生,生成白色絮状沉淀;放置1.5~2 h后,白色絮状沉淀转化为白色颗粒沉淀
1.0 mol·L-1 FeSO4溶液10 mL
1.0 mol·L-1 NaHCO3溶液20 mL
倾倒完后,迅速产生白色颗粒状沉淀和大量气泡。振荡,经2~4 min后液面上方试管内壁黏附的白色颗粒状沉淀物变成红褐色
(1)甲同学认为实验a中白色颗粒状沉淀是FeCO3,写出该反应的离子方程式: ;为了证实自己的观点,进行实验:取少量白色颗粒状沉淀,加入 ,产生大量气泡。
(2)乙同学推测实验a的白色颗粒状沉淀中还可能含有Fe(OH)2,他将实验a中两种溶液体积均改为15 mL后再进行实验,证实了他的推测。能证明Fe(OH)2存在的实验现象是 。
(3)实验b中白色颗粒状沉淀主要成分也为FeCO3,写出生成FeCO3的离子方程式: 。
(4)实验b中液面上方试管内壁黏附的白色颗粒状沉淀物变为红褐色,主要原因是潮湿的FeCO3被氧气氧化,写出该反应的化学方程式: 。
18.(12分)(2020甘肃西北师范大学附属中学高一上期末)Fe2O3、Cu2O都是红色粉末,常用作颜料。某校化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下:
查阅资料:Cu2O 溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4;在空气中加热生成CuO。
提出假设
假设1:红色粉末是Fe2O3。
假设2: 。
假设3:红色粉末是Cu2O和Fe2O3的混合物。
(1)设计探究实验:取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 溶液。
(2)若假设1成立,则实验现象是 。
(3)若滴加KSCN试剂后溶液不变血红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗? 。简述你的理由 。
(4)若固体粉末完全溶解,滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色,则证明假设 成立。
(5)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为b g(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为 。
19.(14分)(2020北京顺义高二下期末质量检测)某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,装置如下图所示。
已知:
ⅰ.Fe(HSO3)2+为红棕色,它可以将Fe3+还原为Fe2+。
ⅱ.生成Fe(HSO3)2+的反应为:Fe3++HSO3-Fe(HSO3)2+。
步骤一:实验准备
如上图连接装置,并配制100 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化),测其pH约为1,取少量装入试管D中。
(1)配制100 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液用到的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 ,装置C的作用为 。
步骤二:预测实验
(2)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色。
该小组同学预测的理论依据为
步骤三:动手实验
(3)当将SO2通入FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。
①SO2与FeCl3溶液反应生成了Fe(HSO3)2+的实验证据为 。证明浅绿色溶液中含有Fe2+的实验操作为: 。
②为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了如下实验。
实验Ⅰ
往5 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。微热3 min,溶液颜色变为浅绿色。
实验Ⅱ
往5 mL重新配制的1 mol·L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色。
综合上述实验探究过程,得出的结论为 。
步骤四:反思实验
(4)在制备SO2的过程中,同学们发现,使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快,分析其中的原因是 。
20.(12分)向15 g铁和氧化铁的混合物中加入200 mL稀盐酸,在标准状况下放出氢气1.68 L,同时铁和氧化铁均无剩余,向溶液中滴加硫氰化钾溶液后,未见颜色变化。为了中和过量的盐酸,且使Fe2+恰好完全转化成Fe(OH)2,共消耗300 mL 2 mol/L的NaOH溶液。
(1)生成氢气的质量为 g。
(2)加入300 mL NaOH溶液反应后,溶液中的溶质主要是 (填写化学式)。若不考虑混合后溶液体积的变化,该溶质的物质的量浓度为 。
(3)原稀盐酸中溶质的物质的量浓度是 。
(4)原混合物中铁的质量为 g。
全书综合测评
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020湖北武汉高一下期中联考)化学知识无处不在,下列与古诗文记载对应的化学知识不正确的是( )
常见古诗文记载
化学知识
A
《泉州府志》:元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之
泥土具有吸附作用,能将红糖变白糖
B
《荀子·劝学》:冰,水为之,而寒于水
冰的能量低于水,冰变为水属于吸热反应
C
《本草纲目》:釆蒿蓼之属,晒干烧灰,以原水淋汁,久则凝淀如石(石碱),浣衣发面
石碱具有碱性,遇酸产生气体
D
《天工开物》:凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼,相激火生,则祸不可测
KNO3性质不稳定,撞击易爆炸
2.(2020安徽安庆太湖中学高一上期末)下列有关金属及其合金的说法正确的是( )
A.在化学反应中,金属失电子,被还原
B.合金与各组分金属相比一般具有更低的熔点
C.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
D.Fe2O3是磁铁矿的主要成分,属于碱性氧化物
3.(2020浙江绍兴高二上期末)下列说法中不正确的是( )
A.铵态氮肥通常不能与碱性肥料(如草木灰K2CO3)混合使用
B.NO2溶于水生成硝酸,因此NO2是硝酸的酸酐
C.雷雨时,可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量,此变化属于氮的固定
D.氮气常作焊接金属时的保护气
4.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.装置②为原电池,总反应是Fe+2Fe3+ 3Fe2+
C.图③所示柱状图,纵坐标表示第二周期元素最高正价随原子序数的变化
D.图④所示曲线,表示该反应是放热反应
5.(2020河北石家庄第二中学高一下期中)下列说法正确的是( )
A.ΔH的单位是kJ
B.相同条件下,生成物的总能量高于反应物的总能量时,反应吸热,ΔH>0
C.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D.任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定
6.(2019北京朝阳高一下期末质量检测)中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效分解水,原理如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.通过该催化反应,实现了太阳能向化学能的转化
B.反应Ⅰ中涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C.反应Ⅱ为2H2O22H2O+O2↑
D.总反应为:2H2O2H2↑+O2↑
7.(2020江西湘东中学高一下期中)对于可逆反应4NH3+5O24NO+6H2O(g),下列叙述正确的是( )
A.达到平衡状态,2v正(NH3)=3v逆(H2O)
B.单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.反应达到平衡时,反应物的转化率一定小于100%
8.(2020湖北四校高一下期中)下列有关叙述正确的是( )
A.华为Mate系列手机采用的超大容量高密度电池是一种一次电池
B.根据能量守恒定律,化学反应中反应物的总能量等于生成物的总能量
C.等质量的硫蒸气和硫粉分别与足量氧气反应生成SO2气体,硫蒸气放出的热量多
D.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
9.(2019江苏扬州高一下期末)用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是( )
A.用图1所示的装置进行“喷泉”实验
B.用图2所示的装置收集少量NO2气体
C.用图3所示的装置除去甲烷中少量乙烯
D.用图4所示的装置制取少量乙酸乙酯
10.(2020甘肃西北师范大学附属中学高一上期末)10 mL NO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后,气体的体积变为6 mL(相同状况),则NO和CO2的体积比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶2 D.1∶2
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小
题只有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11.(2020安徽师大附中高一下线上质量评估)利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项
①
②
③
实验结论
A
浓盐酸
KMnO4
紫色石
蕊试液
氯气具有酸性、漂白性
B
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱水性、氧化性
C
稀硝酸
Na2SO3
品红
溶液
实验室制取并检验SO2
D
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3
溶液
非金属性:N>C>Si
12.(2020山东枣庄第一中学高一下期中)下列叙述中正确的是( )
A.图1表示25 min内,用Y表示的平均反应速率为0.016 mol·L-1·min-1
B.图2可表示碳与二氧化碳反应的能量变化
C.图3表示在钢铁内部电子流向碳一侧
D.图4表示反应2NO+2CON2+2CO2中NO和CO转化率为2∶1时,反应达平衡状态
13.(2018四川成都第七中学高一下期末)下列判断正确的是( )
A.图①:当CH4与Cl2物质的量之比为1∶2时,维持足够长反应时间,CH4可全部变成CCl4
B.图②:碎瓷片的作用与蒸馏实验中的碎瓷片的作用不同
C.图③:烷烃、烯烃、炔烃的单一物质及同类混合物含碳量随C原子数的变化曲线分别为a、b、c
D.图④:点a代表的物质是PH3
14.(2018新疆生产建设兵团第二中学高一下期中)X、Y、Z为三种气体,把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中,发生反应X+2Y 2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为( )
A.a+b5×100% B.2(a+b)5b×100%
C.2(a+b)5×100% D.a+b5a×100%
15.(2020江苏苏州常熟中学高一下期中)将等物质的量的铁和铜的混合物24 g与600 mL稀硝酸恰好完全反应,生成NO 6.72 L(标准状况),向反应后的溶液中加入1 mol·L-1NaOH溶液使金属离子恰好沉淀,过滤。下列有关说法错误的是( )
A.混合物溶解后的溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=1∶1
B.稀硝酸的物质的量浓度是2 mol·L-1
C.需加入NaOH溶液1 000 mL
D.最后所得沉淀在空气中充分加热可得固体64 g
三、非选择题(本题共5个小题,共60分)
16.(12分)Ⅰ.已知NO2和N2O4之间发生可逆反应:2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色)。
(1)如图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后,反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是 。
a.t1时,反应未达到平衡,NO2浓度在减小
b.t2时,反应达到平衡,反应不再进行
c.t2~t3,各物质浓度不再变化
d.t2~t3,各物质的浓度相等
e.0~t2,N2O4浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
Ⅱ.某研究性学习小组欲研究影响锌和稀硫酸反应速率的外界条件,下表是其实验设计的有关数据:
锌的
质量/g
锌的
状态
c(H2SO4)/
mol·L-1
V(H2SO4)/
mL
反应前
溶液的
温度/℃
添加剂
1
0.65
粒状
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粒状
0.5
50
20
2滴
CuSO4
溶液
4
0.65
粉末
0.8
50
20
无
5
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴
CuSO4
溶液
(2)在上述5组实验中,测定锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过定量测定锌完全消失所需的时间进行判断,其反应速率最快的实验是 (填实验序号)。
(3)对于锌和稀硫酸的反应,实验1和2表明, 对反应速率有影响。
(4)进行实验2时,该小组同学根据实验过程绘制的标准状况下的气体体积V与时间t的图像如图所示。
在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是 ,2~4 min内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不变)= 。
17.(6分)(2020江西临川第二中学高一下期中)某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 。
(2)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,某温度下,在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入2.0 mol N2和2.0 mol H2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
t/s
0
50
150
250
350
n(NH3)
0
0.36
0.48
0.50
0.50
0~50 s内的平均反应速率v(N2)= 。
(3)已知:键能指在标准状况下,将1 mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ/mol。H—H的键能为436 kJ/mol,N—H的键能为391 kJ/mol,生成1 mol NH3过程中放出46 kJ的热量。则的键能为 kJ/mol。
18.(12分)(2019广西南宁第三中学高一下期中)Ⅰ.如图是某同学设计的一个简易的原电池装置。请回答下列问题
(1)若a电极材料为碳、b溶液为FeCl3溶液,则正极的电极反应式为 ,当有1.6 g负极材料溶解时,转移的电子为 mol。
(2)若a电极材料为铁、b溶液为浓硝酸,电流表的指针也会偏转,则电子的流向为 → (填电极材料,下同),溶液中的NO3-向 极移动。
(3)氢氧燃料电池已用于航天飞机。这种电池以30%KOH溶液为电解质溶液,供电时总反应为2H2+O22H2O,则正极的电极反应式为 。
Ⅱ.已知H—H键、N—H键、键的键能分别为436 kJ/mol、391 kJ/mol、946 kJ/mol,关于工业合成氨的反应,请根据键能的数据判断下列问题:
(4)若有1 mol NH3生成,可 (填“吸收”或“放出”)热量 kJ;该反应的能量变化可用图 表示(填“甲”或“乙”)。
19.(14分)(2019江苏扬州高一下期末)乙酸乙酯是一种良好的工业溶剂,可通过下列转化制备(部分反应条件已略去):
(1)CH3CH2OH中官能团的名称是 ,反应②的反应类型是 。
(2)反应①是加成反应,CH3COOH的相对分子质量比A的相对分子质量大16。有机物A的结构简式是 。反应③的化学方程式是 。
(3)实验室常用如图所示的装置制取少量乙烯(CH2CH2)。
已知:CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O
仪器a的名称是 。乙烯通常采用排水法收集而不用排空气法收集的原因是 。
(4)CH3COOH在一定条件下反应可生成一种有机物Q。该有机物Q的摩尔质量是102 g· mol-1,其中氧的质量分数为47.06%,碳氢原子个数比为2∶3,有机物Q的化学式是 。
20.(16分)(2020甘肃武威第一中学高一下期中)高铁酸钾(K2FeO4)是一新型高效无毒的多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4
①写出A中发生反应的化学方程式: 。
②除杂装置B中的试剂为 。
③C为制备K2FeO4装置,KOH溶液过量的原因是 。
④D为尾气处理装置,发生反应的离子方程式为 。
(2)探究K2FeO4的性质
取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明K2FeO4能氧化Cl-而产生Cl2设计以下方案:
方案Ⅰ
取少量溶液a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量溶液b,滴加盐酸,有Cl2产生
①由方案Ⅰ中溶液变红可知溶液a中含有 。该离子的产生 (填“能”或“不能”)判断一定是由K2FeO4被Cl-还原而形成的。
②方案Ⅱ用KOH溶液洗涤的目的是 ,方案Ⅱ得出氧化性:Cl2 FeO42-(填“>”或“<”)。
第三单元 金属材料的性能及应用
基础过关练
1.C
2.D
3.A
4.A
6.C
7.D
8.B
9.C
10.D
1.C 北京糖人用的材料是蔗糖与麦芽糖,A项不符合题意;山东面塑的主要原料为淀粉属于多糖,B项不符合题意;芜湖铁画所用原料为铁,铁属于金属材料,C项符合题意;东阳木雕属于木制品,D项不符合题意。
2.D 在选用材料时要综合考虑所选材料的性能、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等因素,从众多材料中选取最合适的。
3.A 钛和钛的合金密度小,可塑性好,因此可用于航天领域,B正确;由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”,因此可以用来制造人造骨,C正确;由于其密度小、可塑性好、易于加工,因此可用于家庭装修,作钛合金装饰门,D正确;钛及钛的合金熔点高,不适合作保险丝,A错误。
4.A 根据表中数据可知该合金的熔点高、硬度大,密度小于铁,导电性差,因此该合金不适合制作导线。
5.答案 (1)D (2)CuO Cu2(OH)2CO3 紫红
解析 (1)金、银、铜都属于不活泼金属,易加工,因此,在历史上都曾经用作货币。
(2)铜稳定性略微差一些,容易与氧气等物质反应而“生锈”。
6.C 铝制品不易被腐蚀,其主要原因是铝表面有致密氧化膜能够阻止内部的金属被氧化。
7.D A项,铝合金的熔点比纯铝低,错误;B项,作为制造车厢的材料铝合金抗腐蚀能力较强,即化学性质比较稳定,错误;C项,铝的含量较丰富,但却不容易获取,错误。
8.B 合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质,故A正确;镁铝合金的熔点比镁和铝都低,故B错误;在合金中加入适量稀土金属能大大改善合金的性能,故C正确;青铜、硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起形成的具有金属特性的物质,属于合金,故D正确。
9.C 多数合金的熔点比各成分金属的低,A正确;镁和铝均能与稀盐酸反应,此合金能全部溶解于稀盐酸中,B正确;铝能与氢氧化钠反应,但镁不能与氢氧化钠反应,此合金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中,C错误;合金的硬度一般比其成分金属的硬度大,D正确。
10.D 用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件,利用的是硅的导电性,A项错误;在野外,用硅、消石灰、烧碱的混合物制取氢气,在反应中硅元素的化合价升高,利用的是硅的还原性,B项错误;制备金刚砂时,反应SiO2+3CSiC+2CO↑中Si既不作氧化剂又不作还原剂,C项错误;单质硅的制备反应中硅元素的化合价降低,利用的是二氧化硅的氧化性,D项符合题意。
第一~三单元综合拔高练
五年选考练
1.C
5.A
6.A
7.C
1.C 加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,可确定有Fe2+,无法判断Fe3+是否存在,A项错误;SCN-与Fe3+反应会使溶液变红,向FeCl2溶液中加入NH4SCN溶液,溶液不显红色,B项错误;Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2,C项正确;铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强,无法证明铁比铜的金属性强,D项错误。
2.答案 (1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6] Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4
(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
②CO2 CO
③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气
④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3
解析 (1)Fe2+与[Fe(CN)6]3-可反应生成蓝色固体Fe3[Fe(CN)6]2。
(2)②B中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中有CO2;装置E中固体变为红色,F中澄清石灰水变浑浊,证明分解产物中有CO。③停止实验时,若先停止通入氮气,后熄灭酒精灯,会导致装置内气压减小,造成倒吸。④检验Fe2O3需先将固体溶于稀硫酸,然后利用Fe3+遇SCN-会生成红色的Fe(SCN)3的性质检验。
3.答案 (1)碱煮水洗
(2)加快反应 热水浴 C
(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质
(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)
(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O
解析 (1)用热纯碱溶液洗去铁屑表面的油污后,再用水洗涤铁屑表面附着物。
(2)加热可以加快化学反应速率,进而加快铁屑的溶解。为便于控制温度在80~95 ℃,可采取水浴加热方式。铁屑中硫化物与稀H2SO4反应生成酸性气体H2S,可用碱液吸收,并用倒扣漏斗,既能充分吸收又能防止倒吸。
(3)步骤③利用H2O2的强氧化性将Fe2+全部氧化为Fe3+。
(4)从溶液中得到产品硫酸铁铵晶体,先加热浓缩、冷却结晶,然后过滤、洗涤、干燥即可。
(5)设硫酸铁铵晶体的物质的量为1 mol,加热到150 ℃,失去1.5 mol(即27 g)水,质量减轻5.6%,则硫酸铁铵晶体的相对分子质量为275.6%≈482,NH4Fe(SO4)2的相对分子质量为266,则剩余部分为水,482-26618=12,故硫酸铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O。
4.答案 (1)分液漏斗 液封,防止空气进入装置4 (2)在装置2、3之间添加控制开关 (3)装置4内的空气没有排尽
解析 (1)仪器1的名称为分液漏斗,装置5的作用为液封,防止空气进入装置4。(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中,在装置2、3之间添加控制开关,溶液便能进入4中。(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀,从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因为装置4内的空气没有排尽。
5.A B项,2022年冬奥会的速滑服是由有机合成材料制成的;C项,碳包覆银纳米线是金属材料;D项,钛合金筛网轮是金属材料。
6.A A项,氧化铁为红色固体,瓷器的青色不可能来自氧化铁,故错误。
7.C 高纯硅是良好的半导体材料,A项正确;铝合金强度高、塑性好、耐腐蚀,B项正确;活性炭具有吸附作用,不能杀菌,C项错误;碘的酒精溶液可以杀菌消毒,D项正确。
三年模拟练
1.A
2.B
3.B
4.B
1.A 铁在氧气中燃烧,产物为Fe3O4,A项错误;钠在空气中易与氧气、水等物质反应,所以应该保存在煤油中,B项正确;铝表面很容易被氧化,生成致密的氧化铝保护膜,C项正确;铜在加热的条件下和氧气反应生成氧化铜,D项正确。
2.B 绿矾在受热时会发生分解,化学方程式为2(FeSO4·7H2O)Fe2O3+SO2+SO3+14H2O,铁元素的化合价由+2价升高到+3价,一部分S元素的化合价由+6价降低到+4价,所以绿矾分解是氧化还原反应,有电子转移;三氧化硫溶于水生成硫酸。B错误。
3.B Fe在Cl2中燃烧生成的产物为氯化铁,①正确;FeCl2溶液中通入少量Cl2,氯气具有氧化性,亚铁离子具有还原性,氯气可将亚铁离子氧化为三价铁离子,发生反应的离子方程式为 2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,②正确;铁与过量的稀硫酸反应生成FeSO4和H2,③错误; Fe和Fe2O3的混合物溶于稀盐酸,反应后不一定有+3价铁,④错误;B项正确。
4.B 由题意可知:25.00 mL溶液中硫酸根离子的物质的量n(SO42-)=6.99 g233 g/mol=0.03 mol;25.00 mL溶液中铁离子的物质的量n(Fe3+)=1.92 g×2160 g/mol=0.024 mol;由此可得x∶z=0.024∶0.03=4∶5,再根据电荷守恒可得3x=y+2z,则x∶y∶z=4∶2∶5,B正确。
5.答案 (1)①250 mL容量瓶 偏小 ②H+ 8 ③92.7%
(2)①Fe 盐酸 ②2Fe2++Cl22Fe3++ 2Cl-
解析 (1)①配制250 mL准确浓度的FeSO4溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、250 mL容量瓶;配制溶液过程中未洗涤烧杯、玻璃棒,溶质质量偏小,因此会造成所配溶液浓度偏小。②步骤Ⅱ中反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+X5Fe3++Mn2++4H2O,根据质量守恒和电荷守恒得到X为H+,其化学计量数为8。③根据方程式得到关系式5(FeSO4·7H2O)~KMnO4,25.00 mL题述溶液n(Fe2+)=0.02 mol·L-1×0.03 L ×5=3×10-3mol,则9.0 g样品中n(FeSO4·7H2O)= n(Fe2+)=3×10-3mol×10 = 3×10-2mol,该样品中FeSO4·7H2O的质量百分含量ω=3×10-2mol×278 g·mol-19.0 g×100%≈92.7%。(2)①氯化铁腐蚀铜箔制造电路板得到FeCl2、CuCl2,若要将铜完全置换出来,则要加入过量Fe,因此试剂a的化学式为Fe,滤渣Y主要是Cu、Fe,将Fe除掉,加入盐酸,Fe反应,Cu不反应,因此试剂b的名称为盐酸。②滤液X、Z中均含有同一种溶质,FeCl2与Cl2反应生成FeCl3,因此转化为氯化铁溶液的离子方程式为2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-。
本专题复习提升
易混易错练
1.D
2.C
3.C
4.C
5.C
6.B
7.A
1.D 实验时,应先点燃A处的酒精灯,再点燃B处的酒精灯,以防铁被氧气氧化,A项错误;B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑,B项错误;由于H2先排除装置内空气,再与CuO反应,因此B中生成1mol H2时,E处CuO被还原的物质的量小于1mol,C项错误;碱石灰的作用是吸收水蒸气,干燥H2,D项正确。
易错提示 对铁与水蒸气反应的产物不熟悉。
2.C 铁粉在Cl2中燃烧生成FeCl3,A项错误;铁单质只有还原性,Fe2+既有氧化性又有还原性,B项错误;Fe(OH)3可经Fe(OH)2、O2和H2O化合得到4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3,C项正确;Fe的活泼性大于Cu,但Cu与FeCl3会反应生成FeCl2和CuCl2,D项错误。
易错提示 忽视Cu与Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+而错选D。
3.C 实验后,装置B中生成黑色的四氧化三铁固体,A项错误;虚线框C处为验证生成的为氢气,氢气密度小于空气,应该选择装置乙,B项错误;实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,生成的氢气可与氧化铜反应生成单质铜和H2O,则可观察到铜丝由黑变红,C项正确;实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶液中可能含有Fe3+,D项错误。
易错提示 忽视反应Fe + 2Fe3+ 3Fe2+,混淆解题思路。
4.C 将过量的铁投入一定量的稀硝酸中生成硝酸亚铁,滴加KSCN溶液,溶液不显血红色,A项错误;将铝箔用坩埚钳夹住放在酒精灯上灼烧,铝熔化了但是不会滴落,B项错误;氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,向含Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,溶液显血红色,C项正确;应该向沸腾的蒸馏水中滴加饱和FeCl3溶液,继续煮沸至呈红褐色,即可得到红褐色的Fe(OH)3胶体,氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液产生氢氧化铁沉淀,D项错误。
易错提示 忽视过量的铁与Fe3+反应生成Fe2+而错选A。
5.C 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入350 mL 2 mol·L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,无红色出现,说明溶液中的溶质为Fe(NO3)2,根据氮原子守恒,硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为0.35 L×2 mol·L-1-2.24 L22.4 L·mol-1=0.6 mol,所以n[Fe(NO3)2]=0.6mol2=0.3 mol,由Fe守恒可知,氢气还原混合物得到Fe的物质的量:n(Fe)=n[Fe(NO3)2]=0.3 mol,C项正确。
易错提示 忽视守恒法的应用,根据氮原子守恒计算n[Fe(NO3)2],再根据Fe原子守恒计算氢气还原混合物得到Fe的物质的量。
6.B 由图像可知,OA段发生反应为Fe+NO3-+4H+Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段发生反应为Fe+2H+Fe2++H2↑;最终消耗22.4 g Fe,溶液中溶质为FeSO4,根据铁原子守恒可以计算n(FeSO4),进而计算硫酸的物质的量浓度。根据分析可知,OA段发生反应为Fe+NO3-+4H+Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段发生反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,所以OA段产生的是NO,BC段产生H2,A项正确;A点时,NO3-被Fe全部还原为NO,因此溶液中不再含有NO3-,B项错误;OA段消耗11.2 g Fe,即0.2 mol Fe,根据离子方程式Fe+NO3-+4H+Fe3++NO↑+2H2O可知消耗的HNO3的物质的量为0.2 mol,因此原混合酸中NO3-物质的量为0.2 mol,C项正确;最终消耗22.4 g Fe,即0.4 mol Fe,最后溶液中溶质为FeSO4,根据铁原子守恒可得n(FeSO4)=0.4 mol,则n(H2SO4)=0.4 mol,原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为0.4mol0.2 L=2 mol·L-1,D项正确。
易错提示 对图像理解不深刻,根据图像分析各段发生的反应,注意与铁的反应中硝酸作氧化剂。
7.A 氯气可将Fe2+氧化成Fe3+,所以该溶液中一定含有Fe2+,A项正确;向红砖粉末与盐酸反应后的上层清液中滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,说明红砖中含有三氧化二铁,但不能说明红砖中只有三氧化二铁,B项错误;向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀和Na2SO4,氢氧化亚铁很容易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,得不到白色沉淀,C项错误;(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶于稀硝酸,Fe2+被氧化成Fe3+,所以滴加KSCN溶液出现血红色,不能说明试样变质,D项错误。
易错提示 忽视二价铁的还原性而错选B;忽视硝酸的强氧化性而错选D。
思想方法练
1.C
2.B
3.C
4.D
1.C 从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜,工业废水中加入的过量的试剂a为铁,操作Ⅰ为过滤,得到的滤渣Y为Fe、Cu,滤液X为氯化亚铁溶液,滤渣Y中加入的试剂b为盐酸,盐酸可溶解过量的铁,生成氯化亚铁溶液,操作Ⅱ为过滤,可得到铜和氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并通入氯气,将FeCl2氧化为氯化铁,将FeCl3溶液蒸发结晶,过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体。由以上分析可知b为盐酸,A项错误;操作Ⅰ、Ⅱ是过滤,操作Ⅲ是蒸发结晶、过滤,所用仪器不同,故B错误;滤液X,滤液Z中均含有FeCl2,c为氯气,发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+,C项正确;KSCN溶液可检验溶液中是否含有Fe3+,D项错误。
2.B 浓硫酸能与NH3反应,不能用它来干燥氨气,A项错误;Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和NO,Cu与稀硝酸可用于制取少量NO,B项正确;SO2具有还原性,能与具有强氧化性的酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,使KMnO4溶液褪色,乙烯也能使酸性KMnO4溶液褪色,C项错误;铜粉与FeCl3反应的化学方程式为Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2,利用该方法除去FeCl3的同时又引入了FeCl2杂质,D项错误。
3.C 实验Ⅰ:将少量Cu粉加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象,Fe3+把Cu氧化生成Cu2+;实验Ⅱ:将过量Cu粉加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中,充分振荡,加2 mL蒸馏水,铜粉有剩余,溶液黄色褪去,Fe3+全部和Cu反应,加入蒸馏水后生成白色沉淀,说明Cu被氧化的产物中有CuCl;实验Ⅲ:过量Cu粉加入1 mL 0.05 mol·L-1硫酸铁溶液中,充分反应后铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后无白色沉淀,Fe3+反应完全,生成的溶液中可能含Cu2+和Cu+。实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液黄色变浅或褪去,均涉及Fe3+被还原,故A正确;对比实验Ⅰ、Ⅱ可知,白色沉淀CuCl的产生与铜粉的量有关,故B正确;实验Ⅱ中有CuCl沉淀生成,实验Ⅲ中无CuCl沉淀生成,加入蒸馏水后c(Cu2+)不一定相同,故C错误;实验Ⅲ反应后的溶液中可能含有Cu+,所以加入饱和NaCl溶液,可能出现白色沉淀CuCl,故D正确。
4.D 人类使用铁制品在铝之前,A项错误;常温下,铁遇浓硝酸钝化,B项错误;铁与水蒸气在高温下反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C项错误;氯水可将FeCl2杂质氧化成FeCl3,化学方程式为2FeCl2+Cl22FeCl3,D项正确。
5.答案 (1)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 还原
(2)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
(3)铁粉(屑) KSCN 溶液变血红色
解析 氧化铁与铝单质在高温下发生铝热反应,生成A,则A为Fe,铁和水蒸气在高温下反应生成B,B为黑色磁性氧化物,则B为Fe3O4,Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3价,与盐酸反应生成FeCl3和FeCl2,铁与过量盐酸反应生成FeCl2,则C为FeCl2,FeCl2与过氧化氢反应生成FeCl3,则D为FeCl3。(1)反应①称为铝热反应(属于置换反应),该反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应中Al的化合价由0价变为+3价,化合价升高,失电子,被氧化,作还原剂。(2)反应④为FeCl2与过氧化氢反应生成FeCl3,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。(3)C为FeCl2,D为FeCl3,亚铁离子具有还原性,易被氧化,新配制的FeCl2溶液中应加入铁粉(屑),以防止其转化为FeCl3。检验三价铁离子常用试剂是KSCN溶液,向含Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色。
6.答案 (1)Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+
(2)CuSCN 少量稀硝酸 白色沉淀溶解,溶液变蓝,有气泡生成
(3)2Fe2++(SCN)2+4SCN-2Fe(SCN)3
(4)Cu+
解析 (1)Cu和Fe2(SO4)3溶液反应生成硫酸铜和硫酸亚铁,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+。(2)Cu2+可与SCN-反应生成CuSCN(白色沉淀)和(SCN)2,根据题给实验现象推断白色沉淀为CuSCN;取少量白色沉淀于试管中,加入少量稀硝酸,若白色沉淀溶解,溶液变蓝,有气泡生成,说明该白色沉淀为CuSCN。(3)取少量ⅰ中清液于试管中,滴加3滴0.1 mol/L KSCN溶液,立即出现白色沉淀CuSCN,Fe2+、SCN-与(SCN)2反应的离子方程式为2Fe2++(SCN)2+4SCN-2Fe(SCN)3。Fe3+遇SCN-,溶液变为红色,振荡后红色迅速褪去。(4)根据ⅱ中实验现象立即出现白色沉淀CuSCN,可推知SCN-更易与Cu+结合。
本专题达标检测
1.D
2.A
3.D
4.D
5.D
6.A
7.C
8.C
9.B
10.C
11.D
12.B
13.B
14.AC
15.BC
1.D 兔首和鼠首是铜铸国宝,它们都属于铜合金,D项正确。
2.A 金属一般都易导电、易导热、有延展性,A项正确;有的金属的硬度和熔点较低,如Na、K等金属质软,Hg常温呈液态、熔点低,B项错误;不是所有金属都是固态,如金属Hg常温下呈液态,C项错误;金属活动性在H前面的金属单质能与稀H2SO4反应产生H2,金属活动性在H后面的金属单质不能与稀H2SO4反应产生H2,D项错误。
3.D “丹砂(HgS)烧之为水银”,HgS分解过程中需要持续加热,该反应为吸热反应,A项正确;轻金属的活泼性较好,制备难度较大,而重金属的活泼性较差,较易制备,由于工业条件的限制,导致人类历史上重金属发现和使用较早,而轻金属的发现和使用则较晚,B项正确;铜与锡的硬度均较低,而将二者混合制成合金后,硬度较高,体现了合金硬度方面特性,C项正确;医用酒精中乙醇的体积分数为75%,D项错误。
4.D “形如煤炭,而不甚黑”,是指辉银矿像煤炭,但颜色没有煤那么黑,A项正确; “付与冶工,高者六七两一斗”,是指辉银矿中银的含量,B项正确; “礁砂放光甚者,得银偏少”,是指含杂质偏多的辉银矿,冶炼得到的银较少,C项正确; “凡礁砂入炉,先行拣净淘洗”,只涉及物理变化没有化学变化,D项错误。
5.D 钠是一种强还原剂,可以把钛、锆、铌等从其熔融盐中置换出来,A项正确; 镁燃烧发出耀眼的白光,常用于制造信号弹和焰火,B项正确; 印刷电路板的制作涉及反应Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2,C项正确; 常温下,铁遇浓硫酸钝化,故能用铁制容器贮存浓硫酸,D项错误。
6.A 选用丙装置,实验结束时应先将导气管拿出水面,再移去酒精灯,以防倒吸,A项错误;从硬质玻璃管导出的气体有生成的氢气和未反应的水蒸气,氯化钙的作用是除去氢气中混有的水蒸气,B项正确;用乙装置实验时,蒸发皿中产生大量肥皂泡,肥皂泡里是氢气,所以点燃肥皂泡发出爆鸣声,C项正确;和甲、丙装置相比较,乙装置操作简便、节约原料、安全性好,D项正确。
7.C FeCl2和烧碱溶液要现用现配,且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气,确保Fe(OH)2的生成在无氧的环境里,A项正确;在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油,以隔绝空气防止氧气溶入,B项正确;向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,要将胶头滴管的尖嘴伸入到FeCl2溶液中,防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气,而使其溶有氧气,C项错误;产生Fe(OH)2沉淀后,若震荡试管,会增大沉淀与空气接触的机会,使沉淀更易被氧化,D项正确。
8.C H2可在Cl2中燃烧生成氯化氢,没有氧气参加反应,A项正确;氧化铝熔点高于铝,铝箔在酒精灯火焰上加热熔化,表面形成一层氧化铝膜,将熔融的铝兜住,所以铝熔化但不滴落,B项正确;碳的非金属性大于硅,碳酸的酸性大于硅酸,C项错误;Fe3+与KSCN溶液反应显血红色,向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,在液面出现微红色,说明有部分Fe2+在空气中被氧化,D项正确。
9.B 0.5 mol/L的硫酸溶液属于稀硫酸,与铜不反应,故硫酸全部与氧化铁反应,Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O。向溶液中加入KSCN 后无红色出现,则溶液中的Fe3+全部被还原为Fe2+,发生的化学方程式为Fe2(SO4)3+CuCuSO4+2FeSO4,以此可以判断出Cu的物质的量与Fe2O3的物质的量相等,B项正确。
10.C W属于合金,合金与其成分金属相比,熔点较低,A项错误;此合金中含有的金属中,铝的还原性最强,当酸量少时,溶液中一定存在Al3+,可能存在Fe2+,B项错误;W与足量的NaOH溶液、盐酸反应,生成氢气的体积之比为65×3265×32+12=6573,C项正确;合金与氯气反应产生的AlCl3为共价化合物,不是离子化合物,D项错误。
11.D 实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2时需要加热,不可用装置①,A项错误;实验开始时先打开弹簧夹,让氢气赶走装置中的空气,再点燃④处酒精灯,否则易发生爆炸,B项错误;装置⑥的作用是吸收空气中的水蒸气,防止空气中的水蒸气进入⑤,④中生成的水蒸气由⑤吸收,C项错误;制取氢气时,盐酸具有挥发性,会随着氢气一起逸出,故②③盛装的试剂分别为NaOH溶液和浓硫酸用于吸收氯化氢气体和水蒸气,D项正确。
12.B 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水,Fe2+被氯水氧化生成Fe3+,Fe2+作还原剂,溶液由浅绿色变成棕黄色,A项错误;Fe2+具有氧化性,Zn具有还原性,在氯化亚铁溶液中加入锌片,锌与Fe2+发生置换反应生成Fe和Zn2+,溶液由浅绿色变成无色,B项正确;氯化铁溶液与铁粉反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,C项错误;氯化铁溶液与铜粉反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应前氯化铁溶液为黄色,反应后氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铜溶液为淡蓝色,氯化亚铁和氯化铜的混合溶液为蓝绿色,说明Fe3+具有氧化性,D项错误。
13.B 向Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+完全沉淀,得到硝酸钠与氢氧化亚铁,过滤,小心加热沉淀,再灼烧至质量不再变化,氢氧化亚铁易被氧化,最终所得固体为Fe2O3,200 mL 0.1 mol/L的Fe(NO3)2溶液中n[Fe(NO3)2]=0.2 L×0.1 mol/L=0.02 mol,由铁原子守恒可知:n[Fe(NO3)2]=2n(Fe2O3),所以n(Fe2O3)=0.02 mol÷2=0.01 mol,其质量为0.01 mol×160 g/mol=1.6 g,B项正确。
14.AC n(FeCl3)=cV=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol,n(Fe3+)=0.1 mol,n(CuCl2)=cV=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol,n(Cu2+)=0.1 mol,n(Fe)=mM=0.1 mol,根据氧化性Fe3+>Cu2+,铁粉会先和Fe3+反应,若铁粉有剩余,再和Cu2+反应,
2Fe3+ + Fe 3Fe2+
0.1 mol 0.05 mol 0.15 mol
Cu2+ + Fe Fe2+ + Cu
0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol
反应后的溶液中n(Fe2+)是0.15 mol+0.05 mol=0.2 mol,A项正确;反应后的溶液中不存在Fe3+,但是还剩余0.05 mol Cu2+,B项错误;反应后残留固体为生成的铜单质,其质量为0.05 mol × 64 g/mol = 3.2 g,C项正确;反应后残留固体只有铜单质,铁粉已经反应完全,D项错误。
15.BC 1.80 g FeC2O4·2H2O的物质的量为1.8 g180 g/mol=0.01mol,由图可知,a→b段减少的质量为水的质量,0.01 mol FeC2O4·2H2O减少水的物质的量为(1.80-1.44) g18 g/mol=0.02 mol,说明b点时结晶水已全部失去,b点的固体成分为FeC2O4,A项错误;由铁原子守恒可知,c点中1.16 g固体中铁的质量为0.56 g,阴离子的质量为(1.16—0.56)g=0.60 g,b→c损失的质量为(1.44-1.16)g=0.28 g,则b→c的反应为FeC2O4受热分解生成FeCO3和CO,B项正确;b→c的反应中生成一氧化碳的物质的量为0.28 g28 g/mol=0.01 mol,c→d的反应中生成二氧化碳的物质的量为0.44 g44 g/mol=0.01 mol,故a→d,生成的CO、CO2的物质的量相等,C项正确;加热至250 ℃以上,固体质量略有增加,可能是因为FeO与空气中的氧气反应生成了Fe3O4,D项错误。
16.答案 (1)提供反应所需的水蒸气
(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(3)铁粉 Fe+2Fe3+3Fe2+
(4)先生成白色絮状沉淀,后沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
解析 (1)湿棉花在加热时水蒸发形成水蒸气。(2)铁与水蒸气在高于570 ℃条件下可以发生反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(3)过量铁粉会与三价铁反应,生成二价铁,离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+。(4)有少量气泡产生,说明铁粉过量,实验①加盐酸后的溶液呈浅绿色,说明含有二价铁,加入足量的氢氧化钠生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定易被氧化为氢氧化铁,现象为先生成白色絮状沉淀,后沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色。
17.答案 (1)Fe2++CO32- FeCO3↓ 稀硫酸(或稀盐酸)
(2)沉淀颜色由白色变为灰绿色,最后变为红褐色
(3)Fe2++2HCO3- FeCO3↓+CO2↑+H2O
(4)4FeCO3+O2+6H2O 4Fe(OH)3+4CO2
解析 (1)实验a中硫酸亚铁与碳酸钠溶液混合若生成碳酸亚铁沉淀,则发生了复分解反应,反应的离子方程式为Fe2++CO32- FeCO3↓,碳酸亚铁沉淀能与稀硫酸或稀盐酸反应产生二氧化碳气体,而氢氧化亚铁与稀硫酸或稀盐酸反应不会产生气体,则可用稀硫酸或稀盐酸来鉴别碳酸亚铁和氢氧化亚铁沉淀。
(2)若沉淀中含有Fe(OH)2,会被氧化而呈现出白色沉淀迅速变成灰绿色沉淀,最终变成红褐色沉淀的现象。
(3)实验b中的反应物为硫酸亚铁和碳酸氢钠,两者反应除了生成碳酸亚铁沉淀,还有二氧化碳气体和水生成,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3- FeCO3↓+CO2↑+H2O。
(4)FeCO3被氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁,反应中氧气为氧化剂,碳酸亚铁为还原剂,由氧化还原反应规律可得反应方程式为4FeCO3+O2+6H2O 4Fe(OH)3+4CO2。
18.答案 红色粉末是Cu2O
(2)溶液变为血红色
(3)不合理 Cu能将Fe3+还原为Fe2+
(4)3
(5)9(b-a)a×100%
解析 根据题目信息可知,Fe2O3、Cu2O都是红色粉末,所以红色物质可以是Cu2O、Fe2O3或是两者的混合物,则假设2为红色粉末是Cu2O。(2)若假设1成立,取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 溶液,则溶液中含有Fe3+,Fe3+与KSCN溶液反应使溶液呈血红色。(3)如果混合物中含有Cu2O,溶于酸生成Cu,Cu能与Fe3+反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,则若Fe2O3少量加入KSCN溶液也不变色,所以此种说法不正确。(4)固体全部溶解,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则一定存在Fe2O3和Cu2O,反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,故假设3成立。(5)在空气中加热Cu2O生成氧化铜,根据铜原子守恒可知,加热后增加的质量就是氧元素的质量,根据关系式:Cu2O~2CuO~O得n(O)=n(Cu2O)=b-a16mol,Cu2O的质量分数是144 g·mol-1×b-a16molag×100%=9(b-a)a×100%。
19.答案 (1)100 mL容量瓶 作安全瓶,防倒吸
(2)SO2+2Fe3++2H2OSO42-+4H++2Fe2+
(3)①溶液变成红棕色 向反应后的溶液中加入铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液
②加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短红棕色变为浅绿色的时间
(4)反应本质是H+与SO32-反应,70%的硫酸中含水较多,c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快
解析 (1)配制溶液的步骤有称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到100 mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为天平、药匙、烧杯、100 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,其中玻璃仪器有烧杯、100 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,缺少的仪器是100 mL容量瓶;装置C为安全瓶,防止D中溶液倒吸入B中。(2) SO2具有还原性,能够与FeCl3溶液发生氧化还原反应生成亚铁离子,SO2+2Fe3++2H2OSO42-+4H++2Fe2+,因此反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色。(3)①Fe(HSO3)2+为红棕色,当将SO2通入FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,说明反应生成了Fe(HSO3)2+;证明浅绿色溶液中含有Fe2+的实验操作为向反应后的溶液中加入铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;②根据实验Ⅰ、Ⅱ,说明加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间。(4)亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫的本质是H+与SO32-反应,98%的浓硫酸中H2SO4电离的很少,而70%的硫酸中含水较多,H2SO4几乎完全电离,导致c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快。
20.答案 (1)0.15 (2)NaCl 1.2 mol/L (3)3 mol/L (4)7
解析 (1)氢气的物质的量是1.68 L22.4 L/mol=0.075 mol,因此生成氢气的质量为0.075 mol×2 g/mol=0.15 g。(2)加入300 mL NaOH溶液反应后,亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,溶液中的溶质主要是NaCl。根据钠原子守恒可知氯化钠的物质的量等于氢氧化钠的物质的量,则n(NaCl)=0.3 L×2 mol/L=0.6 mol,若不考虑混合后溶液体积的变化,该溶质的物质的量浓度为0.6mol0.5 L=1.2 mol/L。(3)根据氯原子守恒可知原稀盐酸中HCl的物质的量是0.6 mol,浓度是0.6mol0.2 L=3 mol/L。(4)向溶液中滴加硫氰化钾溶液后,未见颜色变化,说明溶液中全部是亚铁离子,其中与盐酸反应放出氢气的铁物质的量是0.075 mol,质量是0.075 mol×56 g/mol=4.2 g。根据Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe3Fe2+可知关系式为Fe~Fe2O3,所以氧化铁的物质的量是15 g-4.2 g56 g/mol+160 g/mol=0.05 mol,则原混合物中铁的物质的量是0.075 mol+0.05 mol=0.125 mol,质量是0.125 mol×56 g/mol=7 g。
全书综合测评
1.B
2.B
3.B
4.C
5.B
6.B
7.D
8.C
9.A
10.C
11.B
12.BC
13.B
14.B
15.CD
1.B 冰的能量低于水,冰变为水需要吸收能量,但没有新物质生成,不是吸热反应,B项错误。
2.B 在化学反应中,金属失电子,被氧化,A项错误;合金的熔点比组分金属低,B项正确;生铁、普通钢和不锈钢中生铁含碳量最高,普通钢次之,不锈钢最少,C项错误;磁铁矿的主要成分是Fe3O4,D项错误。
3.B 铵态氮肥与碱性肥料混合使用时,会有NH3生成,会降低肥效,故A不符合题意;NO2与水反应生成硝酸、一氧化氮,发生了氧化还原反应,NO2不是HNO3的酸酐,硝酸的酸酐为N2O5,故B符合题意;雷雨时,空气中的氮气部分转化为NO,NO与空气中O2、H2O反应生成HNO3随雨一起降落,可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量,此过程属于氮的固定,故C不符合题意;氮气化学性质稳定,不易与其他物质发生化学变化,常作为焊接金属时的保护气,故D不符合题意。
4.C 根据电流的方向可知a极为电解池的阳极,则用来精炼铜时,a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液,A项正确;铁比铜活泼,为原电池的负极,电池总反应为Fe+2Fe3+ 3Fe2+,B项正确;第二周期中O无最高正价,F无正价,C项错误;反应物能量比生成物高,该反应为放热反应,D项正确。
5.B ΔH的单位是 kJ/mol,A项错误;当生成物的总能量高于反应物时,此反应为吸热反应,ΔH>0,B项正确;在恒压条件下,化学反应的焓变(ΔH)在数值上等于恒压反应热,C项错误;有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如碳不完全燃烧生成CO,D项错误。
6.B 该过程利用太阳光实现高效分解水,实现了太阳能向化学能的转化,A项正确;反应Ⅰ为水在C3N4催化作用下反应生成过氧化氢和氢气,没有涉及非极性键的断裂,B项错误;反应Ⅱ为H2O2在CQDs催化作用下反应生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,C项正确;反应Ⅰ的化学方程式为2H2OH2O2+H2↑,反应Ⅱ的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,则总反应为2H2O2H2↑+O2↑,D项正确。
7.D 2v正(NH3)=3v逆(H2O)时该反应未达到平衡状态,A项错误;单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,都表示正反应方向,不能说明反应达到平衡状态,B项错误;达到平衡时,若增大容器体积,压强减小,正、逆反应速率都减小,C项错误;可逆反应不能进行到底,反应物的转化率一定小于100%,D项正确。
8.C 华为Mate系列手机采用的超大容量高密度电池可以多次充电,属于二次电池,A项错误;化学反应过程总是伴随着能量的变化,所以反应物的总能量不等于生成物的总能量,B项错误;硫粉转化为硫蒸气需要吸收热量,所以等质量的硫蒸气和硫粉分别与足量氧气反应生成SO2气体,硫蒸气放出的热量多,C项正确;原电池的电极可能由同种金属组成,D项错误。
9.A 氨气极易溶于水,挤压胶头滴管,NH3溶于水,导致圆底烧瓶内压强减小,外界大气压将烧杯中的水压入圆底烧瓶中,能够用图1所示的装置进行“喷泉”实验,A项正确;二氧化氮气体能够与水反应,生成硝酸和NO,不能用排水法收集NO2气体,B项错误;除去甲烷中少量乙烯,应从洗气瓶的长管通入混合气体,C项错误;乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解反应,无法收集到乙酸乙酯,应用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯,D项错误。
10.C 发生的反应有①2Na2O2+CO2Na2CO3+O2,②2NO+O22NO2,问题的关键在于NO与氧气反应存在着三种可能性:一种情况是恰好反应,一种情况是NO过量,另一种情况是O2过量,据此讨论计算。
假设参加反应的CO2为x mL,NO为y mL,则x+y=10,
2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2 ①
2 1
x mL 12x mL
2NO+O22NO2 ②
2 1 2
y mL 12x mL
(1)当反应②恰好反应时,即当y=x时(此时x、y都等于5),生成的NO2的体积为5 mL,不符合题意,所以A项错误;(2)当y>x时,NO过量,O2反应完,此时反应掉的NO为x mL,则剩余的NO为(y mL-x mL),生成的NO2气体为x mL,因此,反应最后得到的混合气体为NO和NO2,其体积和为(y mL-x mL)+x mL=y mL,故y=6 mL,即NO体积6 mL,则CO2为4 mL,故NO和CO2的体积比为6 mL∶4 mL=3∶2,B项错误,C项正确;(3)当y
12.BC 由于容器体积不知,故无法计算平均反应速率,A项错误;生成物的总能量比反应物的总能量高,该反应为吸热反应,图2可表示碳与二氧化碳反应的能量变化,B项正确;铁为负极,碳为正极,电子从铁一侧流出流向碳一侧,C项正确;对反应2NO+2CON2+2CO2,若起始加入量为1∶2,任何时刻二者的转化率均为2∶1,故NO和CO转化率为2∶1时,反应不一定达到平衡状态,D项错误。
13.B 1 mol CH4要全部变成CCl4,至少需要4 mol Cl2,A项错误;石蜡油分解的实验中碎瓷片的作用是作催化剂,而蒸馏时碎瓷片的作用是防止暴沸,B项正确;烷烃的含碳量随分子中C原子数的增大而增大,炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而减小,C项错误;图④中点a所在曲线表示第ⅣA族元素的气态氢化物沸点,a代表的物质是SiH4,D项错误。
14.B X + 2Y 2Z
起始量(mol) a b 0
转化量(mol) n 2n 2n
平衡量(mol) a-n b-2n 2n
则a-n+b-2n=2n
解得n=a+b5
因此Y的转化率为2(a+b)5b×100%,B项正确。
15.CD 等物质的量的铁和铜混合,平均摩尔质量为(56+64) g/mol2=60 g/mol,铁和铜的混合物24 g,物质的量之和为24 g60 g/mol=0.4 mol,即其中含有0.2 mol铁和0.2 mol铜,6.72 L(标准状况)NO的物质的量为6.72 L22.4 L/mol=0.3 mol,所以0.4 mol的铁和铜的混合物共转移0.3 mol×3=0.9 mol电子,即需氢氧化钠0.9 mol。如果铁全部变成三价铁,共转移0.2×3+0.2×2=1 mol电子,所以有一部分铁转化为亚铁离子,设亚铁离子的物质的量为x mol,则铁离子为(0.2-x) mol,根据转移的电子数目相等,可知2x mol+3×(0.2-x) mol=0.9 mol-0.4 mol,所以x=0.1 mol,所以混合物溶解后的溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=1∶1,A项正确;反应后生成硝酸亚铁、硝酸铁和硝酸铜以及NO气体,根据氮原子守恒,硝酸的物质的量浓度是[(0.2×2+0.1×2+0.1×3)+0.3]mol0.6 L=2 mol·L-1,B项正确;需加入NaOH溶液的体积为0.9mol1mol·L-1=0.9 L=900 mL,C项错误;最后所得沉淀在空气中充分加热可得氧化铁和氧化铜的固体混合物,质量为0.1 mol×160 g/mol+0.2 mol×80 g/mol=32 g,D项错误。
16.答案 Ⅰ.(1)ace
Ⅱ.(2)5 (3)固体反应物的表面积 (4)AB 0.06 mol·L-1·min-1
解析 Ⅰ.(1)t1时,反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率,所以NO2浓度在减小,故a正确;t2时,正、逆反应速率相等,所以反应达到平衡状态,反应仍然进行,故b错误;t2~t3,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,所以各物质浓度不再变化,但各物质的浓度不一定相等,故c正确,d错误;0~t2,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,则N2O4浓度增大,故e正确;反应过程中气体的颜色变浅,达到平衡后颜色不再改变,故f错误。
Ⅱ.(2)第5组实验中温度最高,硫酸浓度最大,滴加了硫酸铜溶液,利用了原电池原理,因此反应速率最快,锌完全消失所需的时间最短。(3)实验1和2除固体反应物的表面积不同外,其他因素相同,是分析固体反应物的表面积对反应速率的影响。(4)从图中可看出2~4 min内产生的氢气最多,故AB段反应速率最快;2~4 min内,产生氢气179.2 mL-44.8 mL=134.4 mL,物质的量为134.4×10-3L22.4 L·mol-1=6×10-3 mol,根据化学方程式Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑可知,参加反应的硫酸物质的量为6×10-3 mol,v(H2SO4)=6×10-3mol0.05 L×2min=0.06 mol·L-1·min-1。
17.答案 (1)3X(g)+Y(g)2Z(g)
(2)1.8×10-3 mol/(L·s)
(3)946
解析 (1)由图中所给数据可得出,X、Y、Z的变化量分别为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol,从而得出三者的化学计量数之比为3∶1∶2,该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)。(2)从表中数据可得出,反应进行到50 s时n(NH3)= 0.36 mol,则参加反应的n(N2)=0.18 mol,从而得出0~50 s内的平均反应速率v(N2)=0.18mol2.0 L×50 s=1.8×10-3 mol/(L·s)。(3)利用ΔH=E()+3E(H—H)-6E(N—H),可求出E()=ΔH-3E(H—H)+6E(N—H)=-2×46 kJ/mol-3×436 kJ/mol+6×391 kJ/mol=946 kJ/mol。
18.答案 (1)Fe3++e-Fe2+ 0.05
(2)铜(Cu) 铁(Fe) 铜(Cu)
(3)2H2O+O2+4e-4OH-
(4)放出 46 甲
解析 (1)若a电极材料为碳、b溶液为FeCl3溶液,Cu为负极,C为正极,正极上发生还原反应,溶液中的Fe3+得电子,电极反应式为Fe3++e-Fe2+;由于Cu~Cu2+,每1 mol Cu反应,转移2 mol电子,则n(Cu)=1.6 g÷64 g/mol=0.025 mol,所以转移电子的物质的量为0.05 mol。(2)若a电极材料为铁、另一个电极为Cu,b溶液为浓硝酸,由于Fe遇浓硝酸会发生钝化,所以Fe为正极,Cu为负极,电子由负极Cu流向正极Fe;NO3-向负极Cu电极移动。(3)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中,正极上O2得电子变为OH-,电极反应式为2H2O+O2+4e-4OH-。(4)H—H键、N—H键、键的键能分别为436 kJ/mol、391 kJ/mol、946 kJ/mol,N2与H2反应产生NH3的热化学方程式为12N2(g)+32H2(g)NH3(g) ΔH,ΔH=946 kJ/mol×12+436 kJ/mol×32-391 kJ/mol×3=-46 kJ/mol,说明若有1 mol NH3生成,可放出热量46 kJ;反应为放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,因此该反应的能量变化可用图甲表示。
19.答案 (1)羟基 氧化反应
(2)CH3CHO CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(3)蒸馏烧瓶 乙烯难溶于水且乙烯的密度与空气的密度非常接近
(4)C4H6O3
解析 (1)CH3CH2OH的官能团为—OH,名称为羟基;反应②为乙醛在催化剂作用下,与氧气发生氧化反应生成乙酸。(2)反应①是CH3CHCHCH3在锌和水的作用下,与臭氧反应生成比乙酸的相对分子质量小16的乙醛,乙醛的结构简式为CH3CHO;反应③为乙醇和乙酸在浓硫酸作用下共热,发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。(3)由实验装置图可知,仪器a为蒸馏烧瓶;因乙烯难溶于水且乙烯的密度与空气的密度非常接近,所以实验室收集乙烯通常采用排水法而不用排空气法。(4)由Q的摩尔质量为102 g·mol-1,且其氧的质量分数为47.06%,碳氢原子个数比为2∶3可知,一分子Q中氧原子的个数为102 g·mol-1×47.06%16 g·mol-1=3,C原子的个数为4,氢原子的个数为6,则Q的分子式为C4H6O3。
20.答案 (1)①2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O ②饱和氯化钠溶液 ③K2FeO4微溶于KOH溶液,在碱性溶液中较稳定 ④Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(2)①Fe3+ 不能 ②排除ClO-的干扰,防止干扰后续实验,同时减少K2FeO4晶体损失 ﹤
解析 (1)①装置A中发生的反应为浓盐酸和高锰酸钾反应制取氯气,该反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O;②除杂装置B中的试剂为饱和氯化钠溶液;③C为制备K2FeO4的装置,KOH溶液过量的原因是K2FeO4微溶于KOH溶液,且K2FeO4在碱性溶液中较稳定;④D为尾气处理装置,发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(2)①由方案Ⅰ中溶液变红可知溶液a中含有Fe3+,该离子的产生不能判断一定是由K2FeO4被Cl-还原而形成的;②方案Ⅱ用KOH溶液洗涤的目的是排除ClO-的干扰,防止干扰后续实验,同时减少K2FeO4晶体损失;方案Ⅱ中K2FeO4将Cl-氧化生成Cl2,由同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性:Cl2﹤FeO42-。
第三单元 金属材料的性能及应用
基础过关练
题组一 金属材料及其应用
1.(2020天津和平区二模)手工制作工艺在我国有着悠久的历史,是中华民族文化艺术的瑰宝。下列手工艺品用金属材料制成的是( )
2.选用金属材料时,以下方面需要考虑的是( )
①主要用途 ②物理性质、化学性质 ③价格 ④加工难度 ⑤日常维护 ⑥对环境的影响
A.①②③ B.③④⑤
C.①⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
3.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是( )
A.用来作保险丝
B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨
D.用于家庭装修,作钛合金装饰门
4.(2019湖北宜昌协作体高一上期末)某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
熔点/℃
密度/
g·cm-3
硬度(金刚
石为10)
导电性
(银为100)
某合金
2 500
3.00
7.4
2.3
铁
1 535
7.86
4.5
17
已知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合制作( )
A.导线 B.门窗框
C.炉具 D.飞机外壳
5.历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。
(1)金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的 。(填序号)
A.硬度适中
B.密度适中
C.在自然界里都可得到纯净的单质
D.不活泼性
(2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的铜币,黑色物质是 ,绿色物质是 ,这枚金属币的真面目为 色。
题组二 铝合金及其应用
6.(2020湖南张家界高一上期末)铝制品不易被腐蚀,其主要原因是铝( )
A.化学性质不活泼 B.熔点高
C.表面有致密氧化膜 D.密度小
7.京沪高铁是世界上一次性建成的最长高速铁路。高铁车厢大部分采用铝合金材料制造,这是因为铝合金( )
A.比纯铝熔点高
B.具有比较活泼的化学性质
C.各种成分在自然界中含量丰富,容易获取
D.质量轻,强度大,抗腐蚀能力比较强
8.下列关于合金的说法错误的是( )
A.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质
B.镁铝合金的熔点比镁和铝都高
C.在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能
D.青铜、硬铝、钢都是合金
9.(2019四川攀枝花高一期末)镁铝合金质优体轻,又不易锈蚀,被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中,不正确的是( )
A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都低
B.此合金能全部溶解于足量稀盐酸中
C.此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中
D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都大
题组三 无机非金属材料
10.下列应用利用的是含硅物质的氧化性的是( )
A.用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件
B.在野外,用硅、消石灰、烧碱的混合物制取氢气:Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑
C.金刚砂的制备:SiO2+3CSiC+2CO↑
D.单质硅的制备:SiO2+2CSi+2CO↑
第一~三单元综合拔高练
五年选考练
考点1 铁及其化合物
1.(高考组编,)下列说法正确的是( )
A.(2018天津理综,4A)某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.(2018江苏单科,6A)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色
C.(2018江苏单科,6A)Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
D.(2016课标Ⅲ,1B)FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,说明铁比铜金属性强
2.(2018课标Ⅱ,28节选,)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为 。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是 。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有 、 。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是
。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是: 。
3.(2019课标Ⅰ,27节选,)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是 。
(2)步骤②需要加热的目的是 ,温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是 。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为 (填标号)。
(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是 。
(4)步骤⑤的具体实验操作有 ,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为 。
4.(2019浙江4月选考,28,4分,)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答:
(1)仪器1的名称 。装置5的作用 。
(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中 。
(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因 。
考点2 金属材料和无机非金属材料
5.(2019北京理综,6,6分,)下列我国科研成果所涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是( )
A.4.03米大口径碳化硅反射镜
B.2022年冬奥会聚氨酯速滑服
C.能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线
D.“玉兔二号”钛合金筛网轮
6.(2019课标Ⅰ,7,6分,)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是( )
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
7.(2019课标Ⅲ,7,6分,)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是( )
A.高纯硅可用于制作光感电池
B.铝合金大量用于高铁建设
C.活性炭具有除异味和杀菌作用
D.碘酒可用于皮肤外用消毒
三年模拟练
应用实践
1.(2020北京顺义高一上期末,)下列关于钠、铝、铁、铜和氧气的反应,不正确的是( )
A.铁在氧气中燃烧,产物为Fe2O3
B.钠在空气中易被氧化,所以应该保存在煤油中
C.铝表面很容易被氧化,生成致密的氧化物保护膜
D.铜可以在加热的条件下和氧气反应,生成氧化铜
2.()《本草图经》中关于绿矾的分解有如下描述:“绿矾形似朴硝(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。”下列对此段话的说明中肯定错误的是( )
A.绿矾的化学式为FeSO4·7H2O
B.绿矾分解过程中没有发生电子的转移
C.“色赤”物质可能是Fe2O3
D.流出的液体中可能含有硫酸
3.(2020安徽合肥第六中学高一上期末,)下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的铁与氯气反应
②FeCl2溶液中通入少量Cl2
③铁与过量的稀硫酸反应
④铁和氧化铁的混合物溶于盐酸
A.① B.①② C.①②③ D.①②④
4.()聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z](铁元素化合价为+3)是一种高效的混凝剂,常用于净水,其组成可以通过实验测定:①称取一定质量的聚合硫酸铁配制成100.00 mL溶液;②准确量取25.00 mL溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体6.99 g;③准确量取25.00 mL溶液,加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重,得到红棕色固体1.92 g。则该聚合硫酸铁组成中x∶y∶z为( )
A.6∶8∶5 B.4∶2∶5
C.1∶1∶2 D.6∶3∶5
迁移创新
5.(2020河南郑州高一上期末,)铁及其化合物在生产、生活中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大。
(1)绿矾是一种重要的硫酸盐,其化学式为FeSO4·7H2O,某化学兴趣小组通过实验探究来测定某绿矾样品中FeSO4·7H2O的含量,步骤如下:
Ⅰ.称取上述样品9.0 g,配成250 mL准确浓度的FeSO4溶液。
Ⅱ.量取25.00 mL上述溶液于锥形瓶中,用0.020 00 mol·L-1的酸性KMnO4溶液与之完全反应,消耗KMnO4溶液30.00 mL(杂质不与KMnO4溶液反应)。
①配制FeSO4溶液时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、 ;配制溶液过程中未洗涤烧杯、玻璃棒,会造成所配溶液浓度 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②步骤Ⅱ中反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+X5Fe3++Mn2++4H2O,则X为 ,其化学计量数为 。
③该样品中FeSO4·7H2O的质量百分含量为 (计算结果保留1位小数)。
(2)工业上用氯化铁腐蚀铜箔制造电路板。某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并获得氯化铁溶液,准备采用下列步骤:
回答下列问题:
①请写出试剂a的化学式 ,试剂b的名称 。
②滤液X、Z中均含有同一种溶质,它们转化为氯化铁溶液的离子方程式为 。
本专题复习提升
易混易错练
易错点1 对相关化学方程式不熟悉
1.(2020黑龙江大庆第四中学高一上第三次月考,)某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并检验产物的性质,下列说法正确的是( )
A.实验时,应先点燃B处的酒精灯,再点燃A处的酒精灯
B.B中发生反应的化学方程式是2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2↑
C.B中生成1mol H2时,E处有1mol CuO被还原
D.碱石灰的作用是吸收水蒸气
2.(2020河南郑州高一上期末,)下列关于铁及其化合物的叙述正确的是( )
A.铁粉在Cl2中燃烧生成FeCl2
B.铁单质只有还原性,其阳离子只有氧化性
C.Fe(OH)3可经化合反应一步得到
D.因为Fe的活泼性大于Cu,故Cu与FeCl3不反应
易错点2 不熟悉Fe2+和Fe3+的相互转化
3.(2020广西南宁第三中学高一上期末,)某同学设计如下装置进行铁与水反应的实验,虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是( )
A.实验后,装置B中生成红棕色固体
B.虚线框C处应该选择装置甲
C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,可观察到铜丝由黑变红
D.实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶液中一定含有Fe3+
4.(2020安徽安庆太湖中学高一上期末,)下列常见实验的现象或表述正确的是( )
A.将过量的铁投入一定量的稀硝酸中,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液显血红色
B.在酒精灯上灼烧铝箔,会发现熔化的铝不断滴落
C.检验红砖中的氧化铁成分,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滴即可
D.向饱和FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,煮沸后即可得到红褐色的Fe(OH)3胶体
易错点3 忽视守恒法的应用
5.(2020江西宜丰中学高一下月考,)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入350 mL 2 mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出2.24 L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为( )
A.0.21 mol B.0.25 mol
C.0.3 mol D.0.35 mol
易错点4 不能从图像中提取有效信息
6.(2020甘肃武威第一中学高一下期中,)向200 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO)。下列分析错误的是( )
A.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段产生H2
B.A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4
C.原混合酸中NO3-物质的量为0.2 mol
D.原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2 mol·L-1
易错点5 对实验原理理解不透彻
7.(2020山东济宁高一下月考,)下列常见实验的现象或表述正确的是( )
A.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显血红色,再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为血红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.为检验红砖中铁的价态,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,溶液变为血红色,说明红砖中只有三氧化二铁
C.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁
D.将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O试样溶于稀硝酸中,滴加KSCN溶液,出现血红色,说明检验前该试样已变质
思想方法练
利用“建模思想”学习铁及其化合物的转化
1.(2019黑龙江齐齐哈尔第八中学高二月考,)从含有CuCl2、FeCl2、FeCl3的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:
则下列说法正确的是( )
A.试剂a是铁,试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用的仪器完全相同
C.气体c是氯气,反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
D.用KSCN溶液可检验溶液W中是否有Fe2+
2.(2020江苏盐城高一下期末,)下列实验方案能达到相应实验目的的是( )
A.用浓硫酸干燥NH3
B.用Cu与稀硝酸反应制取少量NO
C.用酸性KMnO4溶液鉴别SO2与CH2CH2
D.用铜粉除去CuCl2溶液中少量FeCl3
3.(2020北京师范大学附属实验中学高一下线上测试,)某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如表所示:
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
步骤
充分振荡,加2 mL蒸馏水
充分振荡,加2 mL蒸馏水
充分振荡,加2 mL蒸馏水
实验
现象
铜粉无剩余,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象
铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀
铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法不正确的是( )
A.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及Fe3+被还原
B.对比实验Ⅰ、Ⅱ说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关
C.实验Ⅱ、Ⅲ中加入蒸馏水后c(Cu2+)相同
D.向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀
4.(2019安徽宣城八校高一上期末,)铁是人类应用较早,当前应用量最大的金属。下列有关说法中正确的是( )
A.人类使用铁制品在铝之后
B.常温下,铁不能与浓硝酸反应
C.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
D.除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加入适量氯水
5.(2020海南海口高一上期末,)已知A、B、C、D四种物质均含有铁元素,彼此转化关系如下:
请回答:
(1)反应①称为铝热反应(属于置换反应),写出该反应的化学方程式: ,其中Al作 剂。
(2)反应④的离子方程式为: 。
(3)新配制的C溶液中应加入 ,以防止其转化为D。检验D溶液中阳离子的常用试剂是 (填化学式),实验现象为 。
6.(2020山东临沂高一上期末水平监测,)某实验小组进行Cu和Fe2(SO4)3溶液的实验。实验探究过程如下:
实验装置
实验操作与现象:ⅰ.加入Cu粉后充分振荡,静置,溶液变成浅蓝绿色;
ⅱ.取少量ⅰ中清液于试管中,滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液,立即出现白色沉淀,溶液局部变为红色,振荡后红色迅速褪去。
查阅资料:
Ⅰ.Cu2+可与SCN-反应生成CuSCN(白色沉淀)和(SCN)2, (SCN)2的性质与Cl2相似。
Ⅱ.CuSCN能与稀硝酸反应:CuSCN+HNO3CuSO4+N2↑+CO2+H2O(未配平)。
回答下列问题:
(1)Cu和Fe2(SO4)3溶液反应的离子方程式为 。
(2)根据以上给出的实验现象推断白色沉淀为 。为验证该白色沉淀,取少量白色沉淀于试管中,加入 ,若 即可证明(补充所加试剂及实验现象)。
(3)用离子方程式解释ⅱ中溶液局部变为红色的原因是 。
(4)根据ⅱ中实验现象可推知SCN-更易与 结合(填“Fe3+”或“Cu+”)
本专题达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020安徽合肥高二上期末)我国外交部发言人就法国佳士得公司拍卖我国圆明园兔首和鼠首两件文物发表严正声明,中国对其拥有不可置疑的所有权。这两件铜铸国宝在二百多年后看上去仍然熠熠生辉,光彩照人。下列对其原因的分析,最有可能的是( )
A.它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金
B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C.铜的金属活动性比氢弱,因此不易被氧化
D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金
2.(2020四川雅安高一上期末)下列关于金属性质的叙述正确的是( )
A.金属一般都容易导电导热,有延展性
B.金属都具有较高的硬度和熔点
C.所有金属都是固态
D.金属单质都能与稀H2SO4反应产生H2
3.(2020广东珠海第二中学高一下开学考试)下列有关说法不正确的是( )
A.“丹砂(HgS)烧之为水银”,该反应为吸热反应
B.人类历史上大多数重金属发现和使用较早而轻金属的发现和使用则较晚
C.《吕氏春秋·别类编》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”体现了合金硬度方面特性
D.医用酒精中乙醇的体积分数为95%
4.(2020河南、湖南两省顶级名校高三联合考试)辉银矿的主要矿物成分是黑色硫化银。明代宋应星在《天工开物》下卷“五金”中记载辉银矿“……形如煤炭,而不甚黑。付与冶工,高者六七两一斗,礁砂放光甚者,得银偏少。凡礁砂入炉,先行拣净淘洗”,下列说法不正确的是( )
A.“形如煤炭,而不甚黑”,是指辉银矿外形像煤,但没有煤那么黑
B.“付与冶工,高者六七两一斗”,是指辉银矿中银的含量
C.“礁砂放光甚者,得银偏少”,是指含杂质偏多的辉银矿,冶炼得到的银较少
D.“凡礁砂入炉,先行拣净淘洗”中既涉及物理变化又涉及化学变化
5.(2020黑龙江鹤岗第一中学高一上期末)下列有关金属的说法中不正确的是( )
A.钠是一种强还原剂,可以把钛、锆、铌等从其熔融盐中置换出来
B.镁燃烧发出耀眼的白光,常用于制造信号弹和焰火
C.铜能与氯化铁溶液反应,该反应可以用于印刷电路板的制作
D.铁能与硫酸发生反应,常温下不能用铁制容器贮存浓硫酸
6.(2020安徽马鞍山高一上期末教学质量监测)装置甲、乙、丙都是铁与水蒸气反应的实验装置,下列说法不正确的是( )
A.选用丙装置,实验结束时先移去酒精灯,再将导气管拿出水面
B.甲装置中氯化钙的作用是除去氢气中混有的水蒸气
C.选用乙装置,实验时蒸发皿中产生大量肥皂泡,点燃肥皂泡发出爆鸣声
D.三个装置相比较,乙装置操作简便、节约原料、安全性好
7.(2020甘肃张掖高一上期末)实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2,为了生成的产物不容易被氧化,下列说法不正确的是( )
A.配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯,以隔绝空气
C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内
D.产生Fe(OH)2沉淀后,不能震荡试管
8.(2020江西高安中学高一上期末)下列实验事实得出的结论不正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
H2可在Cl2中燃烧
燃烧不一定有氧气参加
B
铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落
氧化铝熔点高于铝
C
二氧化硅在高温下与碳酸钙反应生成CO2
H2SiO3酸性比H2CO3强
D
向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,在液面出现微红色
Fe2+在空气中被氧化
9.(2020河北沧州高一上期末)向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 0.5 mol/L的H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现。则原混合物中Cu 和Fe2O3物质的量之比为( )
A.2∶1 B.1∶1
C.1∶2 D.无法计算
10.(2020江西南昌高三月考)以色列理工学院的丹尼尔·谢德曼因“在准晶体领域内的发现”获得了2011年的诺贝尔化学奖。某组成为Al65Cu23Fe12的准晶体W具有低摩擦系数、高硬度、低表面能等,正被开发为炒菜锅的镀层。下列有关说法中正确的是( )
A.W的熔点比铝、铁、铜的都高
B.将一定量W投入少量的盐酸中,充分反应后溶液中一定有Fe2+
C.等质量W分别与足量NaOH溶液、盐酸反应,生成氢气的质量之比为65∶73
D.W在氯气中完全燃烧时可形成AlCl3、FeCl3两种离子化合物
二、选择题(本题共5 小题,每小题4 分,共20 分。每小
题只有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11.(2020河北沧州高一上期末)某化学兴趣小组同学用下图装置测定氧化铁样品(含FeO和Fe2O3)中Fe2O3的质量分数,下列说法正确的是( )
A.实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2时也可用装置①
B.实验开始时先点燃④处酒精灯,再打开弹簧夹
C.装置⑥的作用是吸收④中生成的水蒸气
D.装置②③盛装的试剂分别为NaOH溶液和浓硫酸
12.(2020广东汕头金山中学高一上期末)为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
Fe2+具有氧化性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2++ZnFe+Zn2+
Fe2+具有氧化性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3++Fe2Fe2+
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
棕黄色溶液变成蓝绿色溶液
2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
Fe3+具有还原性
13.(2020黑龙江鹤岗第一中学高一上期末)向200 mL 0.1 mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧后得到固体的质量为( )
A.1.44 g B.1.6 g
C.1.8 g D.2.14 g
14.(2020安徽合肥第六中学高一上期末)现有浓度均为1 mol/L的FeCl3、CuCl2的混合溶液100 mL,向该溶液中加入5.6 g铁粉充分反应(溶液的体积变化忽略不计)。已知,氧化性Fe3+> Cu2+,下列有关叙述正确的是 ( )
A.反应后的溶液中n(Fe2+)是0.2 mol
B.反应后的溶液中不存在Fe3+和Cu2+
C.反应后残留固体为3.2 g
D.反应后残留固体中可能含有未反应的铁粉
15.(2020江苏南通海安高一上期末)二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)是制备某种铁锂电池最常用的原料。国内某科研团队以氮气为保护气,对二水合草酸亚铁的受热分解情况进行研究,生成的气体只含CO、CO2和H2O(g),得到固体质量与加热温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.b点的固体成分为FeC2O4·H2O
B.b→c 的方程式为 FeC2O4FeCO3+CO↑
C.从a→d, 生成的CO、CO2的物质的量相等
D.加热至250 ℃以上,固体质量略有增加,可能是因为FeO与CO反应生成了 Fe3C
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(10分)(2020河南南阳六校高一下第一次联考)已知在温度低于570 ℃ 时,还原铁粉与水蒸气反应的产物是FeO;高于570 ℃ 时,生成Fe3O4。老师用下图所示实验装置,完成了还原铁粉与水蒸气反应的演示实验(夹持装置已略去)。
甲同学为探究实验后试管内固体的成分,进行了下列实验:
实验编号
实验操作
实验现象
①
取少量黑色粉末放入试管中,加入盐酸,微热
黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生
②
向试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡
溶液没有出现血红色
试回答下列问题:
(1)湿棉花的作用是 。
(2)写出高于570 ℃ 时,Fe 与水蒸气反应的化学方程式: 。
(3)乙同学认为加入KSCN 溶液没有出现血红色的原因可能是固体中没有Fe3O4,也有可能是 (填物质名称)过量造成的。该物质过量时,溶液中还会发生反应,导致加入KSCN 溶液时没有血红色出现,该反应的离子方程式是 。
(4)丙同学利用上述实验①加盐酸后的溶液制取白色的Fe(OH)2沉淀,向滤液中加入足量NaOH 溶液后,观察到的实验现象为 。
17.(12分)某学习小组在学习了亚铁盐的性质后,欲探究FeSO4溶液分别与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的反应。已知:Fe(OH)2和FeCO3均为白色沉淀,不存在Fe(HCO3)2。实验操作及现象记录如下:
试剂
操作及现象
试管(Ⅰ)
试管(Ⅱ)
1.0 mol·L-1 FeSO4溶液24 mL
1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液24 mL
倾倒完后,迅速用胶塞塞紧试管(Ⅰ)的试管口,反复上下颠倒摇匀,使反应物充分混合;反应过程中无气泡产生,生成白色絮状沉淀;放置1.5~2 h后,白色絮状沉淀转化为白色颗粒沉淀
1.0 mol·L-1 FeSO4溶液10 mL
1.0 mol·L-1 NaHCO3溶液20 mL
倾倒完后,迅速产生白色颗粒状沉淀和大量气泡。振荡,经2~4 min后液面上方试管内壁黏附的白色颗粒状沉淀物变成红褐色
(1)甲同学认为实验a中白色颗粒状沉淀是FeCO3,写出该反应的离子方程式: ;为了证实自己的观点,进行实验:取少量白色颗粒状沉淀,加入 ,产生大量气泡。
(2)乙同学推测实验a的白色颗粒状沉淀中还可能含有Fe(OH)2,他将实验a中两种溶液体积均改为15 mL后再进行实验,证实了他的推测。能证明Fe(OH)2存在的实验现象是 。
(3)实验b中白色颗粒状沉淀主要成分也为FeCO3,写出生成FeCO3的离子方程式: 。
(4)实验b中液面上方试管内壁黏附的白色颗粒状沉淀物变为红褐色,主要原因是潮湿的FeCO3被氧气氧化,写出该反应的化学方程式: 。
18.(12分)(2020甘肃西北师范大学附属中学高一上期末)Fe2O3、Cu2O都是红色粉末,常用作颜料。某校化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下:
查阅资料:Cu2O 溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4;在空气中加热生成CuO。
提出假设
假设1:红色粉末是Fe2O3。
假设2: 。
假设3:红色粉末是Cu2O和Fe2O3的混合物。
(1)设计探究实验:取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 溶液。
(2)若假设1成立,则实验现象是 。
(3)若滴加KSCN试剂后溶液不变血红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗? 。简述你的理由 。
(4)若固体粉末完全溶解,滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色,则证明假设 成立。
(5)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为b g(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为 。
19.(14分)(2020北京顺义高二下期末质量检测)某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,装置如下图所示。
已知:
ⅰ.Fe(HSO3)2+为红棕色,它可以将Fe3+还原为Fe2+。
ⅱ.生成Fe(HSO3)2+的反应为:Fe3++HSO3-Fe(HSO3)2+。
步骤一:实验准备
如上图连接装置,并配制100 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化),测其pH约为1,取少量装入试管D中。
(1)配制100 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液用到的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 ,装置C的作用为 。
步骤二:预测实验
(2)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色。
该小组同学预测的理论依据为
步骤三:动手实验
(3)当将SO2通入FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。
①SO2与FeCl3溶液反应生成了Fe(HSO3)2+的实验证据为 。证明浅绿色溶液中含有Fe2+的实验操作为: 。
②为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了如下实验。
实验Ⅰ
往5 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。微热3 min,溶液颜色变为浅绿色。
实验Ⅱ
往5 mL重新配制的1 mol·L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色。
综合上述实验探究过程,得出的结论为 。
步骤四:反思实验
(4)在制备SO2的过程中,同学们发现,使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快,分析其中的原因是 。
20.(12分)向15 g铁和氧化铁的混合物中加入200 mL稀盐酸,在标准状况下放出氢气1.68 L,同时铁和氧化铁均无剩余,向溶液中滴加硫氰化钾溶液后,未见颜色变化。为了中和过量的盐酸,且使Fe2+恰好完全转化成Fe(OH)2,共消耗300 mL 2 mol/L的NaOH溶液。
(1)生成氢气的质量为 g。
(2)加入300 mL NaOH溶液反应后,溶液中的溶质主要是 (填写化学式)。若不考虑混合后溶液体积的变化,该溶质的物质的量浓度为 。
(3)原稀盐酸中溶质的物质的量浓度是 。
(4)原混合物中铁的质量为 g。
全书综合测评
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020湖北武汉高一下期中联考)化学知识无处不在,下列与古诗文记载对应的化学知识不正确的是( )
常见古诗文记载
化学知识
A
《泉州府志》:元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之
泥土具有吸附作用,能将红糖变白糖
B
《荀子·劝学》:冰,水为之,而寒于水
冰的能量低于水,冰变为水属于吸热反应
C
《本草纲目》:釆蒿蓼之属,晒干烧灰,以原水淋汁,久则凝淀如石(石碱),浣衣发面
石碱具有碱性,遇酸产生气体
D
《天工开物》:凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼,相激火生,则祸不可测
KNO3性质不稳定,撞击易爆炸
2.(2020安徽安庆太湖中学高一上期末)下列有关金属及其合金的说法正确的是( )
A.在化学反应中,金属失电子,被还原
B.合金与各组分金属相比一般具有更低的熔点
C.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
D.Fe2O3是磁铁矿的主要成分,属于碱性氧化物
3.(2020浙江绍兴高二上期末)下列说法中不正确的是( )
A.铵态氮肥通常不能与碱性肥料(如草木灰K2CO3)混合使用
B.NO2溶于水生成硝酸,因此NO2是硝酸的酸酐
C.雷雨时,可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量,此变化属于氮的固定
D.氮气常作焊接金属时的保护气
4.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.装置②为原电池,总反应是Fe+2Fe3+ 3Fe2+
C.图③所示柱状图,纵坐标表示第二周期元素最高正价随原子序数的变化
D.图④所示曲线,表示该反应是放热反应
5.(2020河北石家庄第二中学高一下期中)下列说法正确的是( )
A.ΔH的单位是kJ
B.相同条件下,生成物的总能量高于反应物的总能量时,反应吸热,ΔH>0
C.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D.任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定
6.(2019北京朝阳高一下期末质量检测)中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效分解水,原理如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.通过该催化反应,实现了太阳能向化学能的转化
B.反应Ⅰ中涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C.反应Ⅱ为2H2O22H2O+O2↑
D.总反应为:2H2O2H2↑+O2↑
7.(2020江西湘东中学高一下期中)对于可逆反应4NH3+5O24NO+6H2O(g),下列叙述正确的是( )
A.达到平衡状态,2v正(NH3)=3v逆(H2O)
B.单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.反应达到平衡时,反应物的转化率一定小于100%
8.(2020湖北四校高一下期中)下列有关叙述正确的是( )
A.华为Mate系列手机采用的超大容量高密度电池是一种一次电池
B.根据能量守恒定律,化学反应中反应物的总能量等于生成物的总能量
C.等质量的硫蒸气和硫粉分别与足量氧气反应生成SO2气体,硫蒸气放出的热量多
D.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
9.(2019江苏扬州高一下期末)用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是( )
A.用图1所示的装置进行“喷泉”实验
B.用图2所示的装置收集少量NO2气体
C.用图3所示的装置除去甲烷中少量乙烯
D.用图4所示的装置制取少量乙酸乙酯
10.(2020甘肃西北师范大学附属中学高一上期末)10 mL NO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后,气体的体积变为6 mL(相同状况),则NO和CO2的体积比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶2 D.1∶2
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小
题只有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11.(2020安徽师大附中高一下线上质量评估)利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项
①
②
③
实验结论
A
浓盐酸
KMnO4
紫色石
蕊试液
氯气具有酸性、漂白性
B
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱水性、氧化性
C
稀硝酸
Na2SO3
品红
溶液
实验室制取并检验SO2
D
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3
溶液
非金属性:N>C>Si
12.(2020山东枣庄第一中学高一下期中)下列叙述中正确的是( )
A.图1表示25 min内,用Y表示的平均反应速率为0.016 mol·L-1·min-1
B.图2可表示碳与二氧化碳反应的能量变化
C.图3表示在钢铁内部电子流向碳一侧
D.图4表示反应2NO+2CON2+2CO2中NO和CO转化率为2∶1时,反应达平衡状态
13.(2018四川成都第七中学高一下期末)下列判断正确的是( )
A.图①:当CH4与Cl2物质的量之比为1∶2时,维持足够长反应时间,CH4可全部变成CCl4
B.图②:碎瓷片的作用与蒸馏实验中的碎瓷片的作用不同
C.图③:烷烃、烯烃、炔烃的单一物质及同类混合物含碳量随C原子数的变化曲线分别为a、b、c
D.图④:点a代表的物质是PH3
14.(2018新疆生产建设兵团第二中学高一下期中)X、Y、Z为三种气体,把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中,发生反应X+2Y 2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为( )
A.a+b5×100% B.2(a+b)5b×100%
C.2(a+b)5×100% D.a+b5a×100%
15.(2020江苏苏州常熟中学高一下期中)将等物质的量的铁和铜的混合物24 g与600 mL稀硝酸恰好完全反应,生成NO 6.72 L(标准状况),向反应后的溶液中加入1 mol·L-1NaOH溶液使金属离子恰好沉淀,过滤。下列有关说法错误的是( )
A.混合物溶解后的溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=1∶1
B.稀硝酸的物质的量浓度是2 mol·L-1
C.需加入NaOH溶液1 000 mL
D.最后所得沉淀在空气中充分加热可得固体64 g
三、非选择题(本题共5个小题,共60分)
16.(12分)Ⅰ.已知NO2和N2O4之间发生可逆反应:2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色)。
(1)如图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后,反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是 。
a.t1时,反应未达到平衡,NO2浓度在减小
b.t2时,反应达到平衡,反应不再进行
c.t2~t3,各物质浓度不再变化
d.t2~t3,各物质的浓度相等
e.0~t2,N2O4浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
Ⅱ.某研究性学习小组欲研究影响锌和稀硫酸反应速率的外界条件,下表是其实验设计的有关数据:
锌的
质量/g
锌的
状态
c(H2SO4)/
mol·L-1
V(H2SO4)/
mL
反应前
溶液的
温度/℃
添加剂
1
0.65
粒状
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粒状
0.5
50
20
2滴
CuSO4
溶液
4
0.65
粉末
0.8
50
20
无
5
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴
CuSO4
溶液
(2)在上述5组实验中,测定锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过定量测定锌完全消失所需的时间进行判断,其反应速率最快的实验是 (填实验序号)。
(3)对于锌和稀硫酸的反应,实验1和2表明, 对反应速率有影响。
(4)进行实验2时,该小组同学根据实验过程绘制的标准状况下的气体体积V与时间t的图像如图所示。
在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是 ,2~4 min内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不变)= 。
17.(6分)(2020江西临川第二中学高一下期中)某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 。
(2)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,某温度下,在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入2.0 mol N2和2.0 mol H2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
t/s
0
50
150
250
350
n(NH3)
0
0.36
0.48
0.50
0.50
0~50 s内的平均反应速率v(N2)= 。
(3)已知:键能指在标准状况下,将1 mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ/mol。H—H的键能为436 kJ/mol,N—H的键能为391 kJ/mol,生成1 mol NH3过程中放出46 kJ的热量。则的键能为 kJ/mol。
18.(12分)(2019广西南宁第三中学高一下期中)Ⅰ.如图是某同学设计的一个简易的原电池装置。请回答下列问题
(1)若a电极材料为碳、b溶液为FeCl3溶液,则正极的电极反应式为 ,当有1.6 g负极材料溶解时,转移的电子为 mol。
(2)若a电极材料为铁、b溶液为浓硝酸,电流表的指针也会偏转,则电子的流向为 → (填电极材料,下同),溶液中的NO3-向 极移动。
(3)氢氧燃料电池已用于航天飞机。这种电池以30%KOH溶液为电解质溶液,供电时总反应为2H2+O22H2O,则正极的电极反应式为 。
Ⅱ.已知H—H键、N—H键、键的键能分别为436 kJ/mol、391 kJ/mol、946 kJ/mol,关于工业合成氨的反应,请根据键能的数据判断下列问题:
(4)若有1 mol NH3生成,可 (填“吸收”或“放出”)热量 kJ;该反应的能量变化可用图 表示(填“甲”或“乙”)。
19.(14分)(2019江苏扬州高一下期末)乙酸乙酯是一种良好的工业溶剂,可通过下列转化制备(部分反应条件已略去):
(1)CH3CH2OH中官能团的名称是 ,反应②的反应类型是 。
(2)反应①是加成反应,CH3COOH的相对分子质量比A的相对分子质量大16。有机物A的结构简式是 。反应③的化学方程式是 。
(3)实验室常用如图所示的装置制取少量乙烯(CH2CH2)。
已知:CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O
仪器a的名称是 。乙烯通常采用排水法收集而不用排空气法收集的原因是 。
(4)CH3COOH在一定条件下反应可生成一种有机物Q。该有机物Q的摩尔质量是102 g· mol-1,其中氧的质量分数为47.06%,碳氢原子个数比为2∶3,有机物Q的化学式是 。
20.(16分)(2020甘肃武威第一中学高一下期中)高铁酸钾(K2FeO4)是一新型高效无毒的多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4
①写出A中发生反应的化学方程式: 。
②除杂装置B中的试剂为 。
③C为制备K2FeO4装置,KOH溶液过量的原因是 。
④D为尾气处理装置,发生反应的离子方程式为 。
(2)探究K2FeO4的性质
取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明K2FeO4能氧化Cl-而产生Cl2设计以下方案:
方案Ⅰ
取少量溶液a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量溶液b,滴加盐酸,有Cl2产生
①由方案Ⅰ中溶液变红可知溶液a中含有 。该离子的产生 (填“能”或“不能”)判断一定是由K2FeO4被Cl-还原而形成的。
②方案Ⅱ用KOH溶液洗涤的目的是 ,方案Ⅱ得出氧化性:Cl2 FeO42-(填“>”或“<”)。
第三单元 金属材料的性能及应用
基础过关练
1.C
2.D
3.A
4.A
6.C
7.D
8.B
9.C
10.D
1.C 北京糖人用的材料是蔗糖与麦芽糖,A项不符合题意;山东面塑的主要原料为淀粉属于多糖,B项不符合题意;芜湖铁画所用原料为铁,铁属于金属材料,C项符合题意;东阳木雕属于木制品,D项不符合题意。
2.D 在选用材料时要综合考虑所选材料的性能、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等因素,从众多材料中选取最合适的。
3.A 钛和钛的合金密度小,可塑性好,因此可用于航天领域,B正确;由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”,因此可以用来制造人造骨,C正确;由于其密度小、可塑性好、易于加工,因此可用于家庭装修,作钛合金装饰门,D正确;钛及钛的合金熔点高,不适合作保险丝,A错误。
4.A 根据表中数据可知该合金的熔点高、硬度大,密度小于铁,导电性差,因此该合金不适合制作导线。
5.答案 (1)D (2)CuO Cu2(OH)2CO3 紫红
解析 (1)金、银、铜都属于不活泼金属,易加工,因此,在历史上都曾经用作货币。
(2)铜稳定性略微差一些,容易与氧气等物质反应而“生锈”。
6.C 铝制品不易被腐蚀,其主要原因是铝表面有致密氧化膜能够阻止内部的金属被氧化。
7.D A项,铝合金的熔点比纯铝低,错误;B项,作为制造车厢的材料铝合金抗腐蚀能力较强,即化学性质比较稳定,错误;C项,铝的含量较丰富,但却不容易获取,错误。
8.B 合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质,故A正确;镁铝合金的熔点比镁和铝都低,故B错误;在合金中加入适量稀土金属能大大改善合金的性能,故C正确;青铜、硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起形成的具有金属特性的物质,属于合金,故D正确。
9.C 多数合金的熔点比各成分金属的低,A正确;镁和铝均能与稀盐酸反应,此合金能全部溶解于稀盐酸中,B正确;铝能与氢氧化钠反应,但镁不能与氢氧化钠反应,此合金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中,C错误;合金的硬度一般比其成分金属的硬度大,D正确。
10.D 用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件,利用的是硅的导电性,A项错误;在野外,用硅、消石灰、烧碱的混合物制取氢气,在反应中硅元素的化合价升高,利用的是硅的还原性,B项错误;制备金刚砂时,反应SiO2+3CSiC+2CO↑中Si既不作氧化剂又不作还原剂,C项错误;单质硅的制备反应中硅元素的化合价降低,利用的是二氧化硅的氧化性,D项符合题意。
第一~三单元综合拔高练
五年选考练
1.C
5.A
6.A
7.C
1.C 加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,可确定有Fe2+,无法判断Fe3+是否存在,A项错误;SCN-与Fe3+反应会使溶液变红,向FeCl2溶液中加入NH4SCN溶液,溶液不显红色,B项错误;Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2,C项正确;铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强,无法证明铁比铜的金属性强,D项错误。
2.答案 (1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6] Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4
(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
②CO2 CO
③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气
④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3
解析 (1)Fe2+与[Fe(CN)6]3-可反应生成蓝色固体Fe3[Fe(CN)6]2。
(2)②B中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中有CO2;装置E中固体变为红色,F中澄清石灰水变浑浊,证明分解产物中有CO。③停止实验时,若先停止通入氮气,后熄灭酒精灯,会导致装置内气压减小,造成倒吸。④检验Fe2O3需先将固体溶于稀硫酸,然后利用Fe3+遇SCN-会生成红色的Fe(SCN)3的性质检验。
3.答案 (1)碱煮水洗
(2)加快反应 热水浴 C
(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质
(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)
(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O
解析 (1)用热纯碱溶液洗去铁屑表面的油污后,再用水洗涤铁屑表面附着物。
(2)加热可以加快化学反应速率,进而加快铁屑的溶解。为便于控制温度在80~95 ℃,可采取水浴加热方式。铁屑中硫化物与稀H2SO4反应生成酸性气体H2S,可用碱液吸收,并用倒扣漏斗,既能充分吸收又能防止倒吸。
(3)步骤③利用H2O2的强氧化性将Fe2+全部氧化为Fe3+。
(4)从溶液中得到产品硫酸铁铵晶体,先加热浓缩、冷却结晶,然后过滤、洗涤、干燥即可。
(5)设硫酸铁铵晶体的物质的量为1 mol,加热到150 ℃,失去1.5 mol(即27 g)水,质量减轻5.6%,则硫酸铁铵晶体的相对分子质量为275.6%≈482,NH4Fe(SO4)2的相对分子质量为266,则剩余部分为水,482-26618=12,故硫酸铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O。
4.答案 (1)分液漏斗 液封,防止空气进入装置4 (2)在装置2、3之间添加控制开关 (3)装置4内的空气没有排尽
解析 (1)仪器1的名称为分液漏斗,装置5的作用为液封,防止空气进入装置4。(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中,在装置2、3之间添加控制开关,溶液便能进入4中。(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀,从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因为装置4内的空气没有排尽。
5.A B项,2022年冬奥会的速滑服是由有机合成材料制成的;C项,碳包覆银纳米线是金属材料;D项,钛合金筛网轮是金属材料。
6.A A项,氧化铁为红色固体,瓷器的青色不可能来自氧化铁,故错误。
7.C 高纯硅是良好的半导体材料,A项正确;铝合金强度高、塑性好、耐腐蚀,B项正确;活性炭具有吸附作用,不能杀菌,C项错误;碘的酒精溶液可以杀菌消毒,D项正确。
三年模拟练
1.A
2.B
3.B
4.B
1.A 铁在氧气中燃烧,产物为Fe3O4,A项错误;钠在空气中易与氧气、水等物质反应,所以应该保存在煤油中,B项正确;铝表面很容易被氧化,生成致密的氧化铝保护膜,C项正确;铜在加热的条件下和氧气反应生成氧化铜,D项正确。
2.B 绿矾在受热时会发生分解,化学方程式为2(FeSO4·7H2O)Fe2O3+SO2+SO3+14H2O,铁元素的化合价由+2价升高到+3价,一部分S元素的化合价由+6价降低到+4价,所以绿矾分解是氧化还原反应,有电子转移;三氧化硫溶于水生成硫酸。B错误。
3.B Fe在Cl2中燃烧生成的产物为氯化铁,①正确;FeCl2溶液中通入少量Cl2,氯气具有氧化性,亚铁离子具有还原性,氯气可将亚铁离子氧化为三价铁离子,发生反应的离子方程式为 2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,②正确;铁与过量的稀硫酸反应生成FeSO4和H2,③错误; Fe和Fe2O3的混合物溶于稀盐酸,反应后不一定有+3价铁,④错误;B项正确。
4.B 由题意可知:25.00 mL溶液中硫酸根离子的物质的量n(SO42-)=6.99 g233 g/mol=0.03 mol;25.00 mL溶液中铁离子的物质的量n(Fe3+)=1.92 g×2160 g/mol=0.024 mol;由此可得x∶z=0.024∶0.03=4∶5,再根据电荷守恒可得3x=y+2z,则x∶y∶z=4∶2∶5,B正确。
5.答案 (1)①250 mL容量瓶 偏小 ②H+ 8 ③92.7%
(2)①Fe 盐酸 ②2Fe2++Cl22Fe3++ 2Cl-
解析 (1)①配制250 mL准确浓度的FeSO4溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、250 mL容量瓶;配制溶液过程中未洗涤烧杯、玻璃棒,溶质质量偏小,因此会造成所配溶液浓度偏小。②步骤Ⅱ中反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+X5Fe3++Mn2++4H2O,根据质量守恒和电荷守恒得到X为H+,其化学计量数为8。③根据方程式得到关系式5(FeSO4·7H2O)~KMnO4,25.00 mL题述溶液n(Fe2+)=0.02 mol·L-1×0.03 L ×5=3×10-3mol,则9.0 g样品中n(FeSO4·7H2O)= n(Fe2+)=3×10-3mol×10 = 3×10-2mol,该样品中FeSO4·7H2O的质量百分含量ω=3×10-2mol×278 g·mol-19.0 g×100%≈92.7%。(2)①氯化铁腐蚀铜箔制造电路板得到FeCl2、CuCl2,若要将铜完全置换出来,则要加入过量Fe,因此试剂a的化学式为Fe,滤渣Y主要是Cu、Fe,将Fe除掉,加入盐酸,Fe反应,Cu不反应,因此试剂b的名称为盐酸。②滤液X、Z中均含有同一种溶质,FeCl2与Cl2反应生成FeCl3,因此转化为氯化铁溶液的离子方程式为2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-。
本专题复习提升
易混易错练
1.D
2.C
3.C
4.C
5.C
6.B
7.A
1.D 实验时,应先点燃A处的酒精灯,再点燃B处的酒精灯,以防铁被氧气氧化,A项错误;B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑,B项错误;由于H2先排除装置内空气,再与CuO反应,因此B中生成1mol H2时,E处CuO被还原的物质的量小于1mol,C项错误;碱石灰的作用是吸收水蒸气,干燥H2,D项正确。
易错提示 对铁与水蒸气反应的产物不熟悉。
2.C 铁粉在Cl2中燃烧生成FeCl3,A项错误;铁单质只有还原性,Fe2+既有氧化性又有还原性,B项错误;Fe(OH)3可经Fe(OH)2、O2和H2O化合得到4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3,C项正确;Fe的活泼性大于Cu,但Cu与FeCl3会反应生成FeCl2和CuCl2,D项错误。
易错提示 忽视Cu与Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+而错选D。
3.C 实验后,装置B中生成黑色的四氧化三铁固体,A项错误;虚线框C处为验证生成的为氢气,氢气密度小于空气,应该选择装置乙,B项错误;实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,生成的氢气可与氧化铜反应生成单质铜和H2O,则可观察到铜丝由黑变红,C项正确;实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶液中可能含有Fe3+,D项错误。
易错提示 忽视反应Fe + 2Fe3+ 3Fe2+,混淆解题思路。
4.C 将过量的铁投入一定量的稀硝酸中生成硝酸亚铁,滴加KSCN溶液,溶液不显血红色,A项错误;将铝箔用坩埚钳夹住放在酒精灯上灼烧,铝熔化了但是不会滴落,B项错误;氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,向含Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,溶液显血红色,C项正确;应该向沸腾的蒸馏水中滴加饱和FeCl3溶液,继续煮沸至呈红褐色,即可得到红褐色的Fe(OH)3胶体,氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液产生氢氧化铁沉淀,D项错误。
易错提示 忽视过量的铁与Fe3+反应生成Fe2+而错选A。
5.C 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入350 mL 2 mol·L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,无红色出现,说明溶液中的溶质为Fe(NO3)2,根据氮原子守恒,硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为0.35 L×2 mol·L-1-2.24 L22.4 L·mol-1=0.6 mol,所以n[Fe(NO3)2]=0.6mol2=0.3 mol,由Fe守恒可知,氢气还原混合物得到Fe的物质的量:n(Fe)=n[Fe(NO3)2]=0.3 mol,C项正确。
易错提示 忽视守恒法的应用,根据氮原子守恒计算n[Fe(NO3)2],再根据Fe原子守恒计算氢气还原混合物得到Fe的物质的量。
6.B 由图像可知,OA段发生反应为Fe+NO3-+4H+Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段发生反应为Fe+2H+Fe2++H2↑;最终消耗22.4 g Fe,溶液中溶质为FeSO4,根据铁原子守恒可以计算n(FeSO4),进而计算硫酸的物质的量浓度。根据分析可知,OA段发生反应为Fe+NO3-+4H+Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段发生反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,所以OA段产生的是NO,BC段产生H2,A项正确;A点时,NO3-被Fe全部还原为NO,因此溶液中不再含有NO3-,B项错误;OA段消耗11.2 g Fe,即0.2 mol Fe,根据离子方程式Fe+NO3-+4H+Fe3++NO↑+2H2O可知消耗的HNO3的物质的量为0.2 mol,因此原混合酸中NO3-物质的量为0.2 mol,C项正确;最终消耗22.4 g Fe,即0.4 mol Fe,最后溶液中溶质为FeSO4,根据铁原子守恒可得n(FeSO4)=0.4 mol,则n(H2SO4)=0.4 mol,原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为0.4mol0.2 L=2 mol·L-1,D项正确。
易错提示 对图像理解不深刻,根据图像分析各段发生的反应,注意与铁的反应中硝酸作氧化剂。
7.A 氯气可将Fe2+氧化成Fe3+,所以该溶液中一定含有Fe2+,A项正确;向红砖粉末与盐酸反应后的上层清液中滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,说明红砖中含有三氧化二铁,但不能说明红砖中只有三氧化二铁,B项错误;向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀和Na2SO4,氢氧化亚铁很容易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,得不到白色沉淀,C项错误;(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶于稀硝酸,Fe2+被氧化成Fe3+,所以滴加KSCN溶液出现血红色,不能说明试样变质,D项错误。
易错提示 忽视二价铁的还原性而错选B;忽视硝酸的强氧化性而错选D。
思想方法练
1.C
2.B
3.C
4.D
1.C 从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜,工业废水中加入的过量的试剂a为铁,操作Ⅰ为过滤,得到的滤渣Y为Fe、Cu,滤液X为氯化亚铁溶液,滤渣Y中加入的试剂b为盐酸,盐酸可溶解过量的铁,生成氯化亚铁溶液,操作Ⅱ为过滤,可得到铜和氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并通入氯气,将FeCl2氧化为氯化铁,将FeCl3溶液蒸发结晶,过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体。由以上分析可知b为盐酸,A项错误;操作Ⅰ、Ⅱ是过滤,操作Ⅲ是蒸发结晶、过滤,所用仪器不同,故B错误;滤液X,滤液Z中均含有FeCl2,c为氯气,发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+,C项正确;KSCN溶液可检验溶液中是否含有Fe3+,D项错误。
2.B 浓硫酸能与NH3反应,不能用它来干燥氨气,A项错误;Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和NO,Cu与稀硝酸可用于制取少量NO,B项正确;SO2具有还原性,能与具有强氧化性的酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,使KMnO4溶液褪色,乙烯也能使酸性KMnO4溶液褪色,C项错误;铜粉与FeCl3反应的化学方程式为Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2,利用该方法除去FeCl3的同时又引入了FeCl2杂质,D项错误。
3.C 实验Ⅰ:将少量Cu粉加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象,Fe3+把Cu氧化生成Cu2+;实验Ⅱ:将过量Cu粉加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中,充分振荡,加2 mL蒸馏水,铜粉有剩余,溶液黄色褪去,Fe3+全部和Cu反应,加入蒸馏水后生成白色沉淀,说明Cu被氧化的产物中有CuCl;实验Ⅲ:过量Cu粉加入1 mL 0.05 mol·L-1硫酸铁溶液中,充分反应后铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后无白色沉淀,Fe3+反应完全,生成的溶液中可能含Cu2+和Cu+。实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液黄色变浅或褪去,均涉及Fe3+被还原,故A正确;对比实验Ⅰ、Ⅱ可知,白色沉淀CuCl的产生与铜粉的量有关,故B正确;实验Ⅱ中有CuCl沉淀生成,实验Ⅲ中无CuCl沉淀生成,加入蒸馏水后c(Cu2+)不一定相同,故C错误;实验Ⅲ反应后的溶液中可能含有Cu+,所以加入饱和NaCl溶液,可能出现白色沉淀CuCl,故D正确。
4.D 人类使用铁制品在铝之前,A项错误;常温下,铁遇浓硝酸钝化,B项错误;铁与水蒸气在高温下反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C项错误;氯水可将FeCl2杂质氧化成FeCl3,化学方程式为2FeCl2+Cl22FeCl3,D项正确。
5.答案 (1)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 还原
(2)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
(3)铁粉(屑) KSCN 溶液变血红色
解析 氧化铁与铝单质在高温下发生铝热反应,生成A,则A为Fe,铁和水蒸气在高温下反应生成B,B为黑色磁性氧化物,则B为Fe3O4,Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3价,与盐酸反应生成FeCl3和FeCl2,铁与过量盐酸反应生成FeCl2,则C为FeCl2,FeCl2与过氧化氢反应生成FeCl3,则D为FeCl3。(1)反应①称为铝热反应(属于置换反应),该反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应中Al的化合价由0价变为+3价,化合价升高,失电子,被氧化,作还原剂。(2)反应④为FeCl2与过氧化氢反应生成FeCl3,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。(3)C为FeCl2,D为FeCl3,亚铁离子具有还原性,易被氧化,新配制的FeCl2溶液中应加入铁粉(屑),以防止其转化为FeCl3。检验三价铁离子常用试剂是KSCN溶液,向含Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色。
6.答案 (1)Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+
(2)CuSCN 少量稀硝酸 白色沉淀溶解,溶液变蓝,有气泡生成
(3)2Fe2++(SCN)2+4SCN-2Fe(SCN)3
(4)Cu+
解析 (1)Cu和Fe2(SO4)3溶液反应生成硫酸铜和硫酸亚铁,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+。(2)Cu2+可与SCN-反应生成CuSCN(白色沉淀)和(SCN)2,根据题给实验现象推断白色沉淀为CuSCN;取少量白色沉淀于试管中,加入少量稀硝酸,若白色沉淀溶解,溶液变蓝,有气泡生成,说明该白色沉淀为CuSCN。(3)取少量ⅰ中清液于试管中,滴加3滴0.1 mol/L KSCN溶液,立即出现白色沉淀CuSCN,Fe2+、SCN-与(SCN)2反应的离子方程式为2Fe2++(SCN)2+4SCN-2Fe(SCN)3。Fe3+遇SCN-,溶液变为红色,振荡后红色迅速褪去。(4)根据ⅱ中实验现象立即出现白色沉淀CuSCN,可推知SCN-更易与Cu+结合。
本专题达标检测
1.D
2.A
3.D
4.D
5.D
6.A
7.C
8.C
9.B
10.C
11.D
12.B
13.B
14.AC
15.BC
1.D 兔首和鼠首是铜铸国宝,它们都属于铜合金,D项正确。
2.A 金属一般都易导电、易导热、有延展性,A项正确;有的金属的硬度和熔点较低,如Na、K等金属质软,Hg常温呈液态、熔点低,B项错误;不是所有金属都是固态,如金属Hg常温下呈液态,C项错误;金属活动性在H前面的金属单质能与稀H2SO4反应产生H2,金属活动性在H后面的金属单质不能与稀H2SO4反应产生H2,D项错误。
3.D “丹砂(HgS)烧之为水银”,HgS分解过程中需要持续加热,该反应为吸热反应,A项正确;轻金属的活泼性较好,制备难度较大,而重金属的活泼性较差,较易制备,由于工业条件的限制,导致人类历史上重金属发现和使用较早,而轻金属的发现和使用则较晚,B项正确;铜与锡的硬度均较低,而将二者混合制成合金后,硬度较高,体现了合金硬度方面特性,C项正确;医用酒精中乙醇的体积分数为75%,D项错误。
4.D “形如煤炭,而不甚黑”,是指辉银矿像煤炭,但颜色没有煤那么黑,A项正确; “付与冶工,高者六七两一斗”,是指辉银矿中银的含量,B项正确; “礁砂放光甚者,得银偏少”,是指含杂质偏多的辉银矿,冶炼得到的银较少,C项正确; “凡礁砂入炉,先行拣净淘洗”,只涉及物理变化没有化学变化,D项错误。
5.D 钠是一种强还原剂,可以把钛、锆、铌等从其熔融盐中置换出来,A项正确; 镁燃烧发出耀眼的白光,常用于制造信号弹和焰火,B项正确; 印刷电路板的制作涉及反应Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2,C项正确; 常温下,铁遇浓硫酸钝化,故能用铁制容器贮存浓硫酸,D项错误。
6.A 选用丙装置,实验结束时应先将导气管拿出水面,再移去酒精灯,以防倒吸,A项错误;从硬质玻璃管导出的气体有生成的氢气和未反应的水蒸气,氯化钙的作用是除去氢气中混有的水蒸气,B项正确;用乙装置实验时,蒸发皿中产生大量肥皂泡,肥皂泡里是氢气,所以点燃肥皂泡发出爆鸣声,C项正确;和甲、丙装置相比较,乙装置操作简便、节约原料、安全性好,D项正确。
7.C FeCl2和烧碱溶液要现用现配,且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气,确保Fe(OH)2的生成在无氧的环境里,A项正确;在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油,以隔绝空气防止氧气溶入,B项正确;向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,要将胶头滴管的尖嘴伸入到FeCl2溶液中,防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气,而使其溶有氧气,C项错误;产生Fe(OH)2沉淀后,若震荡试管,会增大沉淀与空气接触的机会,使沉淀更易被氧化,D项正确。
8.C H2可在Cl2中燃烧生成氯化氢,没有氧气参加反应,A项正确;氧化铝熔点高于铝,铝箔在酒精灯火焰上加热熔化,表面形成一层氧化铝膜,将熔融的铝兜住,所以铝熔化但不滴落,B项正确;碳的非金属性大于硅,碳酸的酸性大于硅酸,C项错误;Fe3+与KSCN溶液反应显血红色,向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,在液面出现微红色,说明有部分Fe2+在空气中被氧化,D项正确。
9.B 0.5 mol/L的硫酸溶液属于稀硫酸,与铜不反应,故硫酸全部与氧化铁反应,Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O。向溶液中加入KSCN 后无红色出现,则溶液中的Fe3+全部被还原为Fe2+,发生的化学方程式为Fe2(SO4)3+CuCuSO4+2FeSO4,以此可以判断出Cu的物质的量与Fe2O3的物质的量相等,B项正确。
10.C W属于合金,合金与其成分金属相比,熔点较低,A项错误;此合金中含有的金属中,铝的还原性最强,当酸量少时,溶液中一定存在Al3+,可能存在Fe2+,B项错误;W与足量的NaOH溶液、盐酸反应,生成氢气的体积之比为65×3265×32+12=6573,C项正确;合金与氯气反应产生的AlCl3为共价化合物,不是离子化合物,D项错误。
11.D 实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2时需要加热,不可用装置①,A项错误;实验开始时先打开弹簧夹,让氢气赶走装置中的空气,再点燃④处酒精灯,否则易发生爆炸,B项错误;装置⑥的作用是吸收空气中的水蒸气,防止空气中的水蒸气进入⑤,④中生成的水蒸气由⑤吸收,C项错误;制取氢气时,盐酸具有挥发性,会随着氢气一起逸出,故②③盛装的试剂分别为NaOH溶液和浓硫酸用于吸收氯化氢气体和水蒸气,D项正确。
12.B 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水,Fe2+被氯水氧化生成Fe3+,Fe2+作还原剂,溶液由浅绿色变成棕黄色,A项错误;Fe2+具有氧化性,Zn具有还原性,在氯化亚铁溶液中加入锌片,锌与Fe2+发生置换反应生成Fe和Zn2+,溶液由浅绿色变成无色,B项正确;氯化铁溶液与铁粉反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,C项错误;氯化铁溶液与铜粉反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应前氯化铁溶液为黄色,反应后氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铜溶液为淡蓝色,氯化亚铁和氯化铜的混合溶液为蓝绿色,说明Fe3+具有氧化性,D项错误。
13.B 向Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+完全沉淀,得到硝酸钠与氢氧化亚铁,过滤,小心加热沉淀,再灼烧至质量不再变化,氢氧化亚铁易被氧化,最终所得固体为Fe2O3,200 mL 0.1 mol/L的Fe(NO3)2溶液中n[Fe(NO3)2]=0.2 L×0.1 mol/L=0.02 mol,由铁原子守恒可知:n[Fe(NO3)2]=2n(Fe2O3),所以n(Fe2O3)=0.02 mol÷2=0.01 mol,其质量为0.01 mol×160 g/mol=1.6 g,B项正确。
14.AC n(FeCl3)=cV=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol,n(Fe3+)=0.1 mol,n(CuCl2)=cV=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol,n(Cu2+)=0.1 mol,n(Fe)=mM=0.1 mol,根据氧化性Fe3+>Cu2+,铁粉会先和Fe3+反应,若铁粉有剩余,再和Cu2+反应,
2Fe3+ + Fe 3Fe2+
0.1 mol 0.05 mol 0.15 mol
Cu2+ + Fe Fe2+ + Cu
0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol
反应后的溶液中n(Fe2+)是0.15 mol+0.05 mol=0.2 mol,A项正确;反应后的溶液中不存在Fe3+,但是还剩余0.05 mol Cu2+,B项错误;反应后残留固体为生成的铜单质,其质量为0.05 mol × 64 g/mol = 3.2 g,C项正确;反应后残留固体只有铜单质,铁粉已经反应完全,D项错误。
15.BC 1.80 g FeC2O4·2H2O的物质的量为1.8 g180 g/mol=0.01mol,由图可知,a→b段减少的质量为水的质量,0.01 mol FeC2O4·2H2O减少水的物质的量为(1.80-1.44) g18 g/mol=0.02 mol,说明b点时结晶水已全部失去,b点的固体成分为FeC2O4,A项错误;由铁原子守恒可知,c点中1.16 g固体中铁的质量为0.56 g,阴离子的质量为(1.16—0.56)g=0.60 g,b→c损失的质量为(1.44-1.16)g=0.28 g,则b→c的反应为FeC2O4受热分解生成FeCO3和CO,B项正确;b→c的反应中生成一氧化碳的物质的量为0.28 g28 g/mol=0.01 mol,c→d的反应中生成二氧化碳的物质的量为0.44 g44 g/mol=0.01 mol,故a→d,生成的CO、CO2的物质的量相等,C项正确;加热至250 ℃以上,固体质量略有增加,可能是因为FeO与空气中的氧气反应生成了Fe3O4,D项错误。
16.答案 (1)提供反应所需的水蒸气
(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(3)铁粉 Fe+2Fe3+3Fe2+
(4)先生成白色絮状沉淀,后沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
解析 (1)湿棉花在加热时水蒸发形成水蒸气。(2)铁与水蒸气在高于570 ℃条件下可以发生反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(3)过量铁粉会与三价铁反应,生成二价铁,离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+。(4)有少量气泡产生,说明铁粉过量,实验①加盐酸后的溶液呈浅绿色,说明含有二价铁,加入足量的氢氧化钠生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定易被氧化为氢氧化铁,现象为先生成白色絮状沉淀,后沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色。
17.答案 (1)Fe2++CO32- FeCO3↓ 稀硫酸(或稀盐酸)
(2)沉淀颜色由白色变为灰绿色,最后变为红褐色
(3)Fe2++2HCO3- FeCO3↓+CO2↑+H2O
(4)4FeCO3+O2+6H2O 4Fe(OH)3+4CO2
解析 (1)实验a中硫酸亚铁与碳酸钠溶液混合若生成碳酸亚铁沉淀,则发生了复分解反应,反应的离子方程式为Fe2++CO32- FeCO3↓,碳酸亚铁沉淀能与稀硫酸或稀盐酸反应产生二氧化碳气体,而氢氧化亚铁与稀硫酸或稀盐酸反应不会产生气体,则可用稀硫酸或稀盐酸来鉴别碳酸亚铁和氢氧化亚铁沉淀。
(2)若沉淀中含有Fe(OH)2,会被氧化而呈现出白色沉淀迅速变成灰绿色沉淀,最终变成红褐色沉淀的现象。
(3)实验b中的反应物为硫酸亚铁和碳酸氢钠,两者反应除了生成碳酸亚铁沉淀,还有二氧化碳气体和水生成,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3- FeCO3↓+CO2↑+H2O。
(4)FeCO3被氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁,反应中氧气为氧化剂,碳酸亚铁为还原剂,由氧化还原反应规律可得反应方程式为4FeCO3+O2+6H2O 4Fe(OH)3+4CO2。
18.答案 红色粉末是Cu2O
(2)溶液变为血红色
(3)不合理 Cu能将Fe3+还原为Fe2+
(4)3
(5)9(b-a)a×100%
解析 根据题目信息可知,Fe2O3、Cu2O都是红色粉末,所以红色物质可以是Cu2O、Fe2O3或是两者的混合物,则假设2为红色粉末是Cu2O。(2)若假设1成立,取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 溶液,则溶液中含有Fe3+,Fe3+与KSCN溶液反应使溶液呈血红色。(3)如果混合物中含有Cu2O,溶于酸生成Cu,Cu能与Fe3+反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,则若Fe2O3少量加入KSCN溶液也不变色,所以此种说法不正确。(4)固体全部溶解,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则一定存在Fe2O3和Cu2O,反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,故假设3成立。(5)在空气中加热Cu2O生成氧化铜,根据铜原子守恒可知,加热后增加的质量就是氧元素的质量,根据关系式:Cu2O~2CuO~O得n(O)=n(Cu2O)=b-a16mol,Cu2O的质量分数是144 g·mol-1×b-a16molag×100%=9(b-a)a×100%。
19.答案 (1)100 mL容量瓶 作安全瓶,防倒吸
(2)SO2+2Fe3++2H2OSO42-+4H++2Fe2+
(3)①溶液变成红棕色 向反应后的溶液中加入铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液
②加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短红棕色变为浅绿色的时间
(4)反应本质是H+与SO32-反应,70%的硫酸中含水较多,c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快
解析 (1)配制溶液的步骤有称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到100 mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为天平、药匙、烧杯、100 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,其中玻璃仪器有烧杯、100 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,缺少的仪器是100 mL容量瓶;装置C为安全瓶,防止D中溶液倒吸入B中。(2) SO2具有还原性,能够与FeCl3溶液发生氧化还原反应生成亚铁离子,SO2+2Fe3++2H2OSO42-+4H++2Fe2+,因此反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色。(3)①Fe(HSO3)2+为红棕色,当将SO2通入FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,说明反应生成了Fe(HSO3)2+;证明浅绿色溶液中含有Fe2+的实验操作为向反应后的溶液中加入铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;②根据实验Ⅰ、Ⅱ,说明加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间。(4)亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫的本质是H+与SO32-反应,98%的浓硫酸中H2SO4电离的很少,而70%的硫酸中含水较多,H2SO4几乎完全电离,导致c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快。
20.答案 (1)0.15 (2)NaCl 1.2 mol/L (3)3 mol/L (4)7
解析 (1)氢气的物质的量是1.68 L22.4 L/mol=0.075 mol,因此生成氢气的质量为0.075 mol×2 g/mol=0.15 g。(2)加入300 mL NaOH溶液反应后,亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,溶液中的溶质主要是NaCl。根据钠原子守恒可知氯化钠的物质的量等于氢氧化钠的物质的量,则n(NaCl)=0.3 L×2 mol/L=0.6 mol,若不考虑混合后溶液体积的变化,该溶质的物质的量浓度为0.6mol0.5 L=1.2 mol/L。(3)根据氯原子守恒可知原稀盐酸中HCl的物质的量是0.6 mol,浓度是0.6mol0.2 L=3 mol/L。(4)向溶液中滴加硫氰化钾溶液后,未见颜色变化,说明溶液中全部是亚铁离子,其中与盐酸反应放出氢气的铁物质的量是0.075 mol,质量是0.075 mol×56 g/mol=4.2 g。根据Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe3Fe2+可知关系式为Fe~Fe2O3,所以氧化铁的物质的量是15 g-4.2 g56 g/mol+160 g/mol=0.05 mol,则原混合物中铁的物质的量是0.075 mol+0.05 mol=0.125 mol,质量是0.125 mol×56 g/mol=7 g。
全书综合测评
1.B
2.B
3.B
4.C
5.B
6.B
7.D
8.C
9.A
10.C
11.B
12.BC
13.B
14.B
15.CD
1.B 冰的能量低于水,冰变为水需要吸收能量,但没有新物质生成,不是吸热反应,B项错误。
2.B 在化学反应中,金属失电子,被氧化,A项错误;合金的熔点比组分金属低,B项正确;生铁、普通钢和不锈钢中生铁含碳量最高,普通钢次之,不锈钢最少,C项错误;磁铁矿的主要成分是Fe3O4,D项错误。
3.B 铵态氮肥与碱性肥料混合使用时,会有NH3生成,会降低肥效,故A不符合题意;NO2与水反应生成硝酸、一氧化氮,发生了氧化还原反应,NO2不是HNO3的酸酐,硝酸的酸酐为N2O5,故B符合题意;雷雨时,空气中的氮气部分转化为NO,NO与空气中O2、H2O反应生成HNO3随雨一起降落,可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量,此过程属于氮的固定,故C不符合题意;氮气化学性质稳定,不易与其他物质发生化学变化,常作为焊接金属时的保护气,故D不符合题意。
4.C 根据电流的方向可知a极为电解池的阳极,则用来精炼铜时,a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液,A项正确;铁比铜活泼,为原电池的负极,电池总反应为Fe+2Fe3+ 3Fe2+,B项正确;第二周期中O无最高正价,F无正价,C项错误;反应物能量比生成物高,该反应为放热反应,D项正确。
5.B ΔH的单位是 kJ/mol,A项错误;当生成物的总能量高于反应物时,此反应为吸热反应,ΔH>0,B项正确;在恒压条件下,化学反应的焓变(ΔH)在数值上等于恒压反应热,C项错误;有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如碳不完全燃烧生成CO,D项错误。
6.B 该过程利用太阳光实现高效分解水,实现了太阳能向化学能的转化,A项正确;反应Ⅰ为水在C3N4催化作用下反应生成过氧化氢和氢气,没有涉及非极性键的断裂,B项错误;反应Ⅱ为H2O2在CQDs催化作用下反应生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,C项正确;反应Ⅰ的化学方程式为2H2OH2O2+H2↑,反应Ⅱ的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,则总反应为2H2O2H2↑+O2↑,D项正确。
7.D 2v正(NH3)=3v逆(H2O)时该反应未达到平衡状态,A项错误;单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,都表示正反应方向,不能说明反应达到平衡状态,B项错误;达到平衡时,若增大容器体积,压强减小,正、逆反应速率都减小,C项错误;可逆反应不能进行到底,反应物的转化率一定小于100%,D项正确。
8.C 华为Mate系列手机采用的超大容量高密度电池可以多次充电,属于二次电池,A项错误;化学反应过程总是伴随着能量的变化,所以反应物的总能量不等于生成物的总能量,B项错误;硫粉转化为硫蒸气需要吸收热量,所以等质量的硫蒸气和硫粉分别与足量氧气反应生成SO2气体,硫蒸气放出的热量多,C项正确;原电池的电极可能由同种金属组成,D项错误。
9.A 氨气极易溶于水,挤压胶头滴管,NH3溶于水,导致圆底烧瓶内压强减小,外界大气压将烧杯中的水压入圆底烧瓶中,能够用图1所示的装置进行“喷泉”实验,A项正确;二氧化氮气体能够与水反应,生成硝酸和NO,不能用排水法收集NO2气体,B项错误;除去甲烷中少量乙烯,应从洗气瓶的长管通入混合气体,C项错误;乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解反应,无法收集到乙酸乙酯,应用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯,D项错误。
10.C 发生的反应有①2Na2O2+CO2Na2CO3+O2,②2NO+O22NO2,问题的关键在于NO与氧气反应存在着三种可能性:一种情况是恰好反应,一种情况是NO过量,另一种情况是O2过量,据此讨论计算。
假设参加反应的CO2为x mL,NO为y mL,则x+y=10,
2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2 ①
2 1
x mL 12x mL
2NO+O22NO2 ②
2 1 2
y mL 12x mL
(1)当反应②恰好反应时,即当y=x时(此时x、y都等于5),生成的NO2的体积为5 mL,不符合题意,所以A项错误;(2)当y>x时,NO过量,O2反应完,此时反应掉的NO为x mL,则剩余的NO为(y mL-x mL),生成的NO2气体为x mL,因此,反应最后得到的混合气体为NO和NO2,其体积和为(y mL-x mL)+x mL=y mL,故y=6 mL,即NO体积6 mL,则CO2为4 mL,故NO和CO2的体积比为6 mL∶4 mL=3∶2,B项错误,C项正确;(3)当y
12.BC 由于容器体积不知,故无法计算平均反应速率,A项错误;生成物的总能量比反应物的总能量高,该反应为吸热反应,图2可表示碳与二氧化碳反应的能量变化,B项正确;铁为负极,碳为正极,电子从铁一侧流出流向碳一侧,C项正确;对反应2NO+2CON2+2CO2,若起始加入量为1∶2,任何时刻二者的转化率均为2∶1,故NO和CO转化率为2∶1时,反应不一定达到平衡状态,D项错误。
13.B 1 mol CH4要全部变成CCl4,至少需要4 mol Cl2,A项错误;石蜡油分解的实验中碎瓷片的作用是作催化剂,而蒸馏时碎瓷片的作用是防止暴沸,B项正确;烷烃的含碳量随分子中C原子数的增大而增大,炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而减小,C项错误;图④中点a所在曲线表示第ⅣA族元素的气态氢化物沸点,a代表的物质是SiH4,D项错误。
14.B X + 2Y 2Z
起始量(mol) a b 0
转化量(mol) n 2n 2n
平衡量(mol) a-n b-2n 2n
则a-n+b-2n=2n
解得n=a+b5
因此Y的转化率为2(a+b)5b×100%,B项正确。
15.CD 等物质的量的铁和铜混合,平均摩尔质量为(56+64) g/mol2=60 g/mol,铁和铜的混合物24 g,物质的量之和为24 g60 g/mol=0.4 mol,即其中含有0.2 mol铁和0.2 mol铜,6.72 L(标准状况)NO的物质的量为6.72 L22.4 L/mol=0.3 mol,所以0.4 mol的铁和铜的混合物共转移0.3 mol×3=0.9 mol电子,即需氢氧化钠0.9 mol。如果铁全部变成三价铁,共转移0.2×3+0.2×2=1 mol电子,所以有一部分铁转化为亚铁离子,设亚铁离子的物质的量为x mol,则铁离子为(0.2-x) mol,根据转移的电子数目相等,可知2x mol+3×(0.2-x) mol=0.9 mol-0.4 mol,所以x=0.1 mol,所以混合物溶解后的溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=1∶1,A项正确;反应后生成硝酸亚铁、硝酸铁和硝酸铜以及NO气体,根据氮原子守恒,硝酸的物质的量浓度是[(0.2×2+0.1×2+0.1×3)+0.3]mol0.6 L=2 mol·L-1,B项正确;需加入NaOH溶液的体积为0.9mol1mol·L-1=0.9 L=900 mL,C项错误;最后所得沉淀在空气中充分加热可得氧化铁和氧化铜的固体混合物,质量为0.1 mol×160 g/mol+0.2 mol×80 g/mol=32 g,D项错误。
16.答案 Ⅰ.(1)ace
Ⅱ.(2)5 (3)固体反应物的表面积 (4)AB 0.06 mol·L-1·min-1
解析 Ⅰ.(1)t1时,反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率,所以NO2浓度在减小,故a正确;t2时,正、逆反应速率相等,所以反应达到平衡状态,反应仍然进行,故b错误;t2~t3,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,所以各物质浓度不再变化,但各物质的浓度不一定相等,故c正确,d错误;0~t2,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,则N2O4浓度增大,故e正确;反应过程中气体的颜色变浅,达到平衡后颜色不再改变,故f错误。
Ⅱ.(2)第5组实验中温度最高,硫酸浓度最大,滴加了硫酸铜溶液,利用了原电池原理,因此反应速率最快,锌完全消失所需的时间最短。(3)实验1和2除固体反应物的表面积不同外,其他因素相同,是分析固体反应物的表面积对反应速率的影响。(4)从图中可看出2~4 min内产生的氢气最多,故AB段反应速率最快;2~4 min内,产生氢气179.2 mL-44.8 mL=134.4 mL,物质的量为134.4×10-3L22.4 L·mol-1=6×10-3 mol,根据化学方程式Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑可知,参加反应的硫酸物质的量为6×10-3 mol,v(H2SO4)=6×10-3mol0.05 L×2min=0.06 mol·L-1·min-1。
17.答案 (1)3X(g)+Y(g)2Z(g)
(2)1.8×10-3 mol/(L·s)
(3)946
解析 (1)由图中所给数据可得出,X、Y、Z的变化量分别为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol,从而得出三者的化学计量数之比为3∶1∶2,该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)。(2)从表中数据可得出,反应进行到50 s时n(NH3)= 0.36 mol,则参加反应的n(N2)=0.18 mol,从而得出0~50 s内的平均反应速率v(N2)=0.18mol2.0 L×50 s=1.8×10-3 mol/(L·s)。(3)利用ΔH=E()+3E(H—H)-6E(N—H),可求出E()=ΔH-3E(H—H)+6E(N—H)=-2×46 kJ/mol-3×436 kJ/mol+6×391 kJ/mol=946 kJ/mol。
18.答案 (1)Fe3++e-Fe2+ 0.05
(2)铜(Cu) 铁(Fe) 铜(Cu)
(3)2H2O+O2+4e-4OH-
(4)放出 46 甲
解析 (1)若a电极材料为碳、b溶液为FeCl3溶液,Cu为负极,C为正极,正极上发生还原反应,溶液中的Fe3+得电子,电极反应式为Fe3++e-Fe2+;由于Cu~Cu2+,每1 mol Cu反应,转移2 mol电子,则n(Cu)=1.6 g÷64 g/mol=0.025 mol,所以转移电子的物质的量为0.05 mol。(2)若a电极材料为铁、另一个电极为Cu,b溶液为浓硝酸,由于Fe遇浓硝酸会发生钝化,所以Fe为正极,Cu为负极,电子由负极Cu流向正极Fe;NO3-向负极Cu电极移动。(3)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中,正极上O2得电子变为OH-,电极反应式为2H2O+O2+4e-4OH-。(4)H—H键、N—H键、键的键能分别为436 kJ/mol、391 kJ/mol、946 kJ/mol,N2与H2反应产生NH3的热化学方程式为12N2(g)+32H2(g)NH3(g) ΔH,ΔH=946 kJ/mol×12+436 kJ/mol×32-391 kJ/mol×3=-46 kJ/mol,说明若有1 mol NH3生成,可放出热量46 kJ;反应为放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,因此该反应的能量变化可用图甲表示。
19.答案 (1)羟基 氧化反应
(2)CH3CHO CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(3)蒸馏烧瓶 乙烯难溶于水且乙烯的密度与空气的密度非常接近
(4)C4H6O3
解析 (1)CH3CH2OH的官能团为—OH,名称为羟基;反应②为乙醛在催化剂作用下,与氧气发生氧化反应生成乙酸。(2)反应①是CH3CHCHCH3在锌和水的作用下,与臭氧反应生成比乙酸的相对分子质量小16的乙醛,乙醛的结构简式为CH3CHO;反应③为乙醇和乙酸在浓硫酸作用下共热,发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。(3)由实验装置图可知,仪器a为蒸馏烧瓶;因乙烯难溶于水且乙烯的密度与空气的密度非常接近,所以实验室收集乙烯通常采用排水法而不用排空气法。(4)由Q的摩尔质量为102 g·mol-1,且其氧的质量分数为47.06%,碳氢原子个数比为2∶3可知,一分子Q中氧原子的个数为102 g·mol-1×47.06%16 g·mol-1=3,C原子的个数为4,氢原子的个数为6,则Q的分子式为C4H6O3。
20.答案 (1)①2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O ②饱和氯化钠溶液 ③K2FeO4微溶于KOH溶液,在碱性溶液中较稳定 ④Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(2)①Fe3+ 不能 ②排除ClO-的干扰,防止干扰后续实验,同时减少K2FeO4晶体损失 ﹤
解析 (1)①装置A中发生的反应为浓盐酸和高锰酸钾反应制取氯气,该反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O;②除杂装置B中的试剂为饱和氯化钠溶液;③C为制备K2FeO4的装置,KOH溶液过量的原因是K2FeO4微溶于KOH溶液,且K2FeO4在碱性溶液中较稳定;④D为尾气处理装置,发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(2)①由方案Ⅰ中溶液变红可知溶液a中含有Fe3+,该离子的产生不能判断一定是由K2FeO4被Cl-还原而形成的;②方案Ⅱ用KOH溶液洗涤的目的是排除ClO-的干扰,防止干扰后续实验,同时减少K2FeO4晶体损失;方案Ⅱ中K2FeO4将Cl-氧化生成Cl2,由同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性:Cl2﹤FeO42-。
相关试卷
高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 金属材料的性能及应用课后测评： 这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册<a href="/hx/tb_c4002531_t7/?tag_id=28" target="_blank">第三单元 金属材料的性能及应用课后测评</a>，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 金属材料的性能及应用测试题： 这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 金属材料的性能及应用测试题，共24页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
化学专题9 金属与人类文明第三单元 金属材料的性能及应用随堂练习题： 这是一份化学专题9 金属与人类文明第三单元 金属材料的性能及应用随堂练习题，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
