内容正文:
第三章 铁 金属材料( 单元检测卷)
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共16个小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.神舟十七号载人飞船于2023年10月26日在甘肃酒泉卫星发射中心发射,该飞船上使用了一些特殊合金。下列物质不属于合金的是
A.硬铝 B.水银 C.不锈钢 D.青铜
2.下列关于金属的说法正确的是
A.Al2O3固体中混有的CuO可用过量的NaOH溶液除去
B.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
C.FeCl2溶液中混有FeCl3可通过滴加氯水除去
D.铝制餐具不能用来长时间盛装酸、碱的食物
3.取两份等物质的量的镁粉和铝粉,分别放入过量的盐酸和氢氧化钠溶液,充分反应后产生相同状况下氢气的体积
A.镁粉多 B.铝粉多 C.一样多 D.无法判断
4.下列有关物质的性质与其应用不相对应的是
A.熔点高,可做耐高温材料
B.CaO易吸水,可用于干燥剂
C.是红棕色粉末,可做颜料
D.溶液具有碱性,可用于烘焙糕点
5.化学创造美好生活。下列生产活动与相应化学原理解读均正确的是
选项
生产活动
化学原理
A
钠蒸气充入灯泡中制成钠灯,常用于公路照明
钠单质具有很强的还原性
B
用氯化铁溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板
铁的金属活动性比铜强
C
在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前,模具必须干燥处理
高温时铁与水会发生置换反应
D
氧化铝作耐高温材料
氧化铝为两性氧化物
A.A B.B C.C D.D
6.下列离子方程式书写正确的是
A.用FeCl3溶液刻蚀铜电路板:
B.向澄清石灰水中通入过量CO2:
C.向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的质量最大:
D.向1 L0.1 mol/LFeBr2溶液中通入0.1 mol Cl2:
7.如图是某实验小组设计的制备的一种装置,使用的试剂有、稀硫酸、溶液。下列说法正确的是
A.实验前装置中装有氢氧化钠溶液,装置中是稀硫酸
B.实验时先关闭打开,一段时间后再关闭打开
C.装置的作用是液封,防止外界空气进入装置中
D.反应一段时间后,可在装置中观察到白色沉淀
8.将铁粉加入的氯化铁溶液中,充分反应后的结果与下列叙述不相符的是
A.铁粉完全溶解,溶液中浓度基本不变
B.往溶液中滴入溶液,溶液不显红色
C.和的物质的量之比为
D.反应后,铁粉没有剩余
9.以太阳能为热源分解Fe3O4,铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述错误的是
A.Fe3O4具有磁性,可用于制造录音磁带和电讯器材
B.过程的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑
C.过程中每消耗0.5molFe3O4转移2mol电子
D.铁氧化合物循环分解水制H2具有节约能源、产物易分离等优点
10.下列说法中不正确的是
A.铁在一定条件下与氧气或水蒸气反应的产物均有
B.铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应
C.铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
D.铁与的反应属于氧化还原反应
11.部分含Al或含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断合理的是
A.a和酸、碱都能发生反应
B.e、d都能与溶液反应
C.可能存在的转化
D.c在空气中受热可能转化为e
12.下列实验能达到目的的是
A.从食盐水中获取
B.测定氯水的pH
C.制备
D.检验溶液中的
A.A B.B C.C D.D
13.下列有关铁及其化合物的叙述中,不正确的是
A.高温下,铁和水蒸气反应可以生成氢气
B.是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁
C.用溶液可以鉴别溶液和溶液
D.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,煮沸至红褐色,可以制得氢氧化铁胶体
14.某工业废水中含有FeSO4和CuSO4(忽略其他成分),利用以下流程可回收FeSO4和Cu。下列说法不正确的是
A.试剂1为适当过量的Fe粉 B.操作1、操作2和操作3都为过滤
C.固体1是Fe和Cu的混合物 D.试剂2为适当过量的稀H2SO4
15.除去下列物质中的杂质,所用试剂和方法不正确的是
选项
物质
杂质
除杂质所用试剂和方法
A
溶液
铁粉、过滤
B
溶液,过滤
C
气体
气体
溶液、洗气
D
稀硫酸,过滤
A.A B.B C.C D.D
16.向和的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示,忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是
A.点时溶液中发生的反应为:
B.点时溶液中的阳离子有:
C.点时溶液中溶质的物质的量浓度为
D.原溶液中和的物质的量浓度之比为1:1
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题:本题共4个小题,共52分。
17.(14分)价类图(化合价—物质类别)是学习元素化合物性质的视角之一,下列是铁元素的价类图,其中f、g都是铁的氯化物。回答下列问题:
(1)c的化学式为 ,能与 (填试剂名称)反应生成g。
(2)在一定条件下,a、f、g三种物质间可以互相转化。加热条件下,a与 (填化学式)反应生成g;f溶液与 (填化学式)反应生成a;向g溶液滴入KI-淀粉溶液,溶液变蓝,写出g溶液与KI溶液反应的离子方程式 。
(3)e在潮湿的空气中容易被氧化生成d,该反应的化学方程式为 。
(4)硫酸铁铵广泛用于生活饮用水、工业循环水的净化处理等。称取14.00g样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份溶液中加入足量溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀:向另一份溶液中加入溶液,恰好完全反应。则该硫酸铁铵中为 。
18.(12分)铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题:
(1)除去镁粉中混有少量铝粉,应加入的试剂为 ,发生反应的离子方程式为 ,然后经过滤、洗涤、干燥。
(2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,所得在同温同压下的体积之比是 。
(3)某同学在实验室用铝土矿(含有和,不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如下:
①与稀硫酸反应的离子方程式为 。
②滤液Ⅱ中溶质的用途之一是 。
19.(12分)电子工业常用的溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)溶解的化学方程式为,其中表现为 。
A.氧化性 B.还原性
(2)一般废液成分为、和的混合物,想检验该废液中是否含有,可以取少量废液于试管中,加入 (试剂)出现 (现象),确定废液中含有。
从废液中回收铜,并重新获得溶液,流程图如下:
(3)若①为过量的铁粉,则滤渣③中含有的物质有 ;滤液②中加入氢氧化钠溶液后的现象有 。
20.(14分)黑木耳是常见食品,可以补充入体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验,检验黑木耳中的铁元素,实验流程如图:
(1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的_______(填标号)。
A. B. C. D.
(2)灰烬中含有铁的氧化物以及锂、钙等元素的化合物,酸浸的目的是 。
(3)取少许滤液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,显红色,说明滤液中含有 (填离子符号)。
(4)为进一步探究和的氧化性和还原性,该兴趣小组设计并进行如下实验,记录现象,完成实验报告。
实验操作
实验现象
离子方程式
实验结论
向溶液中添加新制氯水
溶液由浅绿色变为棕黄色
①
具有还原性
向溶液加入足量的铁枌
铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色
②
③
(
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第三章 铁 金属材料( 单元检测卷)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共16个小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.神舟十七号载人飞船于2023年10月26日在甘肃酒泉卫星发射中心发射,该飞船上使用了一些特殊合金。下列物质不属于合金的是
A.硬铝 B.水银 C.不锈钢 D.青铜
【答案】B
【详解】A.硬铝是一种铝合金,A不选;
B.水银是金属单质,不是合金,B选;
C.不锈钢是由铁和碳等组成的合金,C不选;
D.青铜是由铜、锡、铅等组成的合金,D不选;
答案选B。
2.下列关于金属的说法正确的是
A.Al2O3固体中混有的CuO可用过量的NaOH溶液除去
B.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
C.FeCl2溶液中混有FeCl3可通过滴加氯水除去
D.铝制餐具不能用来长时间盛装酸、碱的食物
【答案】D
【详解】A.Al2O3固体能与NaOH溶液反应生成偏铝酸盐,CuO与NaOH溶液不反应,A错误;
B.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体过氧化钠,B错误;
C.FeCl2溶液与氯水反应生成FeCl3,C错误;
D.Al、Al2O3和强碱反应生成可溶性偏铝酸盐,和酸反应生成铝盐,所以酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身,D正确;
答案选D。
3.取两份等物质的量的镁粉和铝粉,分别放入过量的盐酸和氢氧化钠溶液,充分反应后产生相同状况下氢气的体积
A.镁粉多 B.铝粉多 C.一样多 D.无法判断
【答案】B
【详解】根据得失电子守恒,Mg~H2,Al~H2,等物质的量的镁和铝,产生氢气,铝粉多,答案选B。
4.下列有关物质的性质与其应用不相对应的是
A.熔点高,可做耐高温材料
B.CaO易吸水,可用于干燥剂
C.是红棕色粉末,可做颜料
D.溶液具有碱性,可用于烘焙糕点
【答案】D
【详解】A.具有高熔点的物质能作耐高温材料,Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,A正确;
B.CaO能与水反应而吸水,可用作干燥剂,B正确;
C.是红棕色粉末,可做红色颜料,C正确;
D.可用于烘焙糕点,是因为受热分解生成二氧化碳使糕点蓬松,与溶液具有碱性无关,D错误;
答案选D。
5.化学创造美好生活。下列生产活动与相应化学原理解读均正确的是
选项
生产活动
化学原理
A
钠蒸气充入灯泡中制成钠灯,常用于公路照明
钠单质具有很强的还原性
B
用氯化铁溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板
铁的金属活动性比铜强
C
在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前,模具必须干燥处理
高温时铁与水会发生置换反应
D
氧化铝作耐高温材料
氧化铝为两性氧化物
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.钠元素的焰色反应为黄色,黄光透雾性强,钠蒸气充入灯泡中制成钠灯,常用于公路照明,未发生化学反应,A错误;
B.铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子,说明还原性:铜>亚铁离子,无法证明铁的金属活动性比铜强,B错误;
C.高温时铁与水会发生置换反应生成四氧化三铁和氢气,在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前,模具必须干燥处理,C正确;
D.氧化铝熔点高,故可作耐高温材料,与氧化铝为两性氧化物无关,D错误;
故选C。
6.下列离子方程式书写正确的是
A.用FeCl3溶液刻蚀铜电路板:
B.向澄清石灰水中通入过量CO2:
C.向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的质量最大:
D.向1 L0.1 mol/LFeBr2溶液中通入0.1 mol Cl2:
【答案】C
【详解】A.反应原理不符合事实。FeCl3溶液与Cu反应产生FeCl2、CuCl2,该反应的离子方程式应该为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,A错误;
B.CO2过量,反应产生可溶性Ca(HCO3)2,离子方程式应该为:CO2+OH-=,B错误;
C.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,C正确;
D.离子的还原性:Fe2+>Br-,1 L0.1 mol/LFeBr2溶液中含有溶质的物质的量是0.1 mol,通入Cl2的物质的量也是0.1 mol,二者等物质的量关系反应,离子方程式应该为:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-,D错误;
故合理选项是C。
7.如图是某实验小组设计的制备的一种装置,使用的试剂有、稀硫酸、溶液。下列说法正确的是
A.实验前装置中装有氢氧化钠溶液,装置中是稀硫酸
B.实验时先关闭打开,一段时间后再关闭打开
C.装置的作用是液封,防止外界空气进入装置中
D.反应一段时间后,可在装置中观察到白色沉淀
【答案】C
【分析】氢氧化亚铁易被氧气氧化,应先排出装置中的空气,所以装置d的作用是液封,防止外界空气进入装置c中,实验过程为:打开分液漏斗a的活塞加入稀硫酸,三角烧瓶b中Fe和加入的稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,先关闭K1打开K2,氢气排出三角烧瓶c中空气,一段时间后再关闭K2打开K1,将反应生成的硫酸亚铁压入装置c中与氢氧化钠溶液中反应生成氢氧化亚铁沉淀,据此分析解答。
【详解】A.装置a中盛装稀硫酸,装置c中盛装氢氧化钠溶液,故A错误;
B.制备时应该先排出装置的空气,则实验时先关闭K1打开K2,一段时间后再关闭K2打开K1,使生成的硫酸亚铁压入c中,故B错误;
C.氢氧化亚铁易被氧气氧化,所以装置d的作用是液封,防止外界空气进入装置c中,故C正确;
D.硫酸亚铁和c中氢氧化钠溶液中反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,所以应该在装置c中观察到白色沉淀,故D错误;
故选C。
8.将铁粉加入的氯化铁溶液中,充分反应后的结果与下列叙述不相符的是
A.铁粉完全溶解,溶液中浓度基本不变
B.往溶液中滴入溶液,溶液不显红色
C.和的物质的量之比为
D.反应后,铁粉没有剩余
【答案】B
【分析】铁粉的物质的量,,发生反应:,铁粉完全溶解,生成,溶液中剩余,以此解答。
【详解】A.由分析可知,铁无剩余,由可知,C1-未参与反应,浓度基本不变,A正确;
B.由分析可知,溶液中剩余有Fe3+,往溶液中滴入溶液,溶液显红色,B错误;
C.由分析可知,反应解释的物质的量为0.06mol,的物质的量为0.01mol,和的物质的量之比为,C正确;
D.由分析可知,反应后,铁粉没有剩余,D正确;
故选B。
9.以太阳能为热源分解Fe3O4,铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述错误的是
A.Fe3O4具有磁性,可用于制造录音磁带和电讯器材
B.过程的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑
C.过程中每消耗0.5molFe3O4转移2mol电子
D.铁氧化合物循环分解水制H2具有节约能源、产物易分离等优点
【答案】C
【详解】A.Fe3O4具有磁性,被称为磁性氧化铁,这个特性使其能够用于记录和传输信息,可用于制造录音磁带和电讯器材,A项正确;
B.过程实现了FeO与H2O反应生成Fe3O4和H2的转化反应,其反应方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑,B项正确;
C.过程Ⅰ中1molFe3O4有2mol的Fe原子的化合价由+3价降低为+2价,故每消耗0.5molFe3O4,转移的电子数为2×0.5mol=1mol,C项错误;
D.根据流程信息可知铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点,D项正确;
答案选C。
10.下列说法中不正确的是
A.铁在一定条件下与氧气或水蒸气反应的产物均有
B.铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应
C.铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
D.铁与的反应属于氧化还原反应
【答案】C
【详解】铁为活泼金属,与强氧化剂反应生成价化合物,与弱氧化剂反应生成价化合物,常温下可被浓硫酸、浓硝酸钝化。A项,铁在氧气中燃烧、铁与水蒸气在高温下反应都生成,正确;B项,铁在高温下与水蒸气反应生成和氢气,为置换反应,正确;C项,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,错误;D项,与反应生成,属于氧化还原反应,正确。
11.部分含Al或含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断合理的是
A.a和酸、碱都能发生反应
B.e、d都能与溶液反应
C.可能存在的转化
D.c在空气中受热可能转化为e
【答案】D
【分析】根据化合价及对应的物质类别可知,a是Fe或Al、b是FeO;
【详解】A.铁不能与碱发生反应,A错误;
B.氢氧化铁不与氢氧化钠发生反应,氢氧化铝能与氢氧化钠发生反应,B错误;
C.氧化铁(铝)不能直接转化为氢氧化铁(铝),C错误;
D.氢氧化铁(铝)在空气中加热可转化为对应的氧化物,,,D正确;
故选D。
12.下列实验能达到目的的是
A.从食盐水中获取
B.测定氯水的pH
C.制备
D.检验溶液中的
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.氯化钠的溶解度随温度变化不大,用蒸发结晶法从食盐水中获取NaCl,A正确;
B.氯水中的次氯酸具有漂白性,能使有色物质褪色,不能用pH试纸测定氯水的pH,B错误;
C.氢氧化亚铁容易被空气中氧气氧化,应该将氢氧化钠伸入硫酸亚铁溶液液面以下加入同时在硫酸亚铁溶液上盖一层油液封,C错误;
D.亚铁离子和KSCN溶液不反应,不能用KSCN试剂检验亚铁离子,D错误;
故选A。
13.下列有关铁及其化合物的叙述中,不正确的是
A.高温下,铁和水蒸气反应可以生成氢气
B.是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁
C.用溶液可以鉴别溶液和溶液
D.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,煮沸至红褐色,可以制得氢氧化铁胶体
【答案】B
【详解】A.铁与水蒸气在高温下发生3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,A正确;
B.四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁,B错误;
C.三价铁离子遇到KSCN溶液会生成血红色溶,故可用溶液可以鉴别溶液和溶液,C正确;
D.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,煮沸至红褐色,可以制得氢氧化铁胶体,D正确;
答案选B。
14.某工业废水中含有FeSO4和CuSO4(忽略其他成分),利用以下流程可回收FeSO4和Cu。下列说法不正确的是
A.试剂1为适当过量的Fe粉 B.操作1、操作2和操作3都为过滤
C.固体1是Fe和Cu的混合物 D.试剂2为适当过量的稀H2SO4
【答案】B
【分析】某工业废水中含有FeSO4和CuSO4,向其中先加入过量Fe,与CuSO4发生置换反应产生Cu、FeSO4,溶液1中含有FeSO4;固体1中含有Fe、Cu,向其中加入足量稀H2SO4,Fe与硫酸反应产生FeSO4、H2,Cu不能反应,仍以固体形式存在,经过滤将固体Cu分离出来进入固体2中,将溶液1、2合并,然后经蒸发浓缩、降温结晶获得绿矾FeSO4·7H2O。
【详解】A.根据上述分析可知:试剂1为适当过量的Fe粉,A正确;
B.操作1、操作2都是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的操作,名称是过滤;而操作3是从FeSO4溶液中获得绿矾FeSO4·7H2O,要将溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作,B错误;
C.为从含FeSO4和CuSO4的混合溶液中奖Cu完全分离,加入的Fe粉要适当过量,故固体1是Fe和Cu的混合物,C正确;
D.固体1中含有Fe、Cu,为将Fe与Cu分离开来,可根据Fe与稀H2SO4反应,而Cu与稀H2SO4不反应的性质,加入适当过量的稀H2SO4,使Fe完全转化为FeSO4进入溶液而与Cu分离开,D正确;
故合理选项是B。
15.除去下列物质中的杂质,所用试剂和方法不正确的是
选项
物质
杂质
除杂质所用试剂和方法
A
溶液
铁粉、过滤
B
溶液,过滤
C
气体
气体
溶液、洗气
D
稀硫酸,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,A正确;
B.氧化铝可以与氢氧化钠溶液发生反应,而氧化铁不能与氢氧化钠溶液反应,满足除杂原则,B正确;
C.氢氧化钠与氯气和均反应,C错误;
D.氧化铜与稀硫酸溶液反应而铜不能,则反应后过滤可分离,D正确;
故选C。
16.向和的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示,忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是
A.点时溶液中发生的反应为:
B.点时溶液中的阳离子有:
C.点时溶液中溶质的物质的量浓度为
D.原溶液中和的物质的量浓度之比为1:1
【答案】D
【分析】由氧化性的强弱及图象可知,0∼0.56gFe发生,0.56g∼1.68gFe时,剩余物为1.28g,而1.28gCu的物质的量为0.02mol,此时发生;加入铁粉从0.56g∼2.24g时,若发生反应,则生成1.92gCu,而由图示可得剩余物为1.84g,所以此时溶液中不含,以此来解答。
【详解】A.0∼0.56gFe发生点位于这之间,A正确;
B.0.56g∼1.68gFe时,剩余物为1.28g,而1.28gCu的物质的量为0.02mol,此时发生,点位于加入铁0.56g∼1.68g之间,点溶液中的阳离子有:, B正确;
C.加入铁粉为从1.68g∼2.24g时,加入铁粉的质量为0.56g,固体物增重量为1.84g-1.28g=0.56g,说明此过程中铁粉未参加反应生成铜单质,即c点的溶质为,加入铁粉0∼0.56gFe发生,生成的物质的量为0.03mol,加入铁粉0.56g∼1.68g发生,生成的物质的量为0.02mol,所以c点时溶液中溶质的物质的量浓度为,C正确;
D.由上述分析可知原溶液中为0.02mol,则为0.01mol,为0.02mol,则为0.02mol,所以原溶液中和的物质的量浓度之比=物质的量之比为1:2,D错误;
故选D。
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题:本题共4个小题,共52分。
17.(14分)价类图(化合价—物质类别)是学习元素化合物性质的视角之一,下列是铁元素的价类图,其中f、g都是铁的氯化物。回答下列问题:
(1)c的化学式为 ,能与 (填试剂名称)反应生成g。
(2)在一定条件下,a、f、g三种物质间可以互相转化。加热条件下,a与 (填化学式)反应生成g;f溶液与 (填化学式)反应生成a;向g溶液滴入KI-淀粉溶液,溶液变蓝,写出g溶液与KI溶液反应的离子方程式 。
(3)e在潮湿的空气中容易被氧化生成d,该反应的化学方程式为 。
(4)硫酸铁铵广泛用于生活饮用水、工业循环水的净化处理等。称取14.00g样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份溶液中加入足量溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀:向另一份溶液中加入溶液,恰好完全反应。则该硫酸铁铵中为 。
【答案】(1) Fe2O3 盐酸
(2) Cl2 Zn
(3)
(4)1∶2∶2
【分析】由价类图可知,a为Fe,b为FeO,c为Fe2O3,d为Fe(OH)3,e为Fe(OH)2,f和g分别为亚铁盐和铁盐,据此分析解答。
【详解】(1)由分析可知,c为Fe2O3,能与盐酸反应生成铁盐;故答案为:Fe2O3;盐酸;
(2)加热条件下,Fe可与Cl2反应生成铁盐,过量锌可从铁盐溶液中置换出铁,铁盐溶液可与KI溶液反应,反应的离子方程式为:2I−+2Fe3+=I2+2Fe2+;故答案为:Cl2;Zn;2I−+2Fe3+=I2+2Fe2+;
(3)Fe(OH)2在潮湿的空气中容易被氧化生成Fe(OH)3,该反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)一份溶液中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到Fe(OH)3沉淀2.14g,n[Fe(OH)3]==0.02mol,则n[Fe2(SO4)3]=0.01mol;向另一份溶液中加入0.05molBa(NO3)2溶液,恰好完全反应,n()=n(Ba2+)=0.05mol,0.01molFe2(SO4)3中含0.03mol,则n[(NH4)2SO4]=0.05mol-0.03mol=0.02mol;0.01molFe2(SO4)3质量为:0.01mol400g/mol=4g,0.02mol(NH4)2SO4质量为:0.02mol132g/mol=2.64g,则H2O的质量为:=0.36g,n(H2O)==0.02mol,则x∶y∶z=n[Fe2(SO4)3]∶n[(NH4)2SO4]∶n(H2O)=0.01mol∶0.02mol∶0.02mol=1∶2∶2;故答案为:1∶2∶2。
18.(12分)铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题:
(1)除去镁粉中混有少量铝粉,应加入的试剂为 ,发生反应的离子方程式为 ,然后经过滤、洗涤、干燥。
(2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,所得在同温同压下的体积之比是 。
(3)某同学在实验室用铝土矿(含有和,不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如下:
①与稀硫酸反应的离子方程式为 。
②滤液Ⅱ中溶质的用途之一是 。
【答案】(1) NaOH溶液 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
(2)1:1
(3) Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 氮肥
【分析】铝土矿(含有Al2O3和SiO2,不考虑其他杂质)用硫酸溶解,二氧化硅不反应,过滤分离,滤液主要含有硫酸铝,向滤液中加入氨水,反应生成氢氧化铝沉淀,过滤分离,滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵,氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝,电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气,据此解答。
【详解】(1)铝和氢氧化钠溶液反应,镁不与氢氧化钠溶液反应,除去镁粉中混有的少量铝粉,应加入的试剂是氢氧化钠溶液,发生的反应为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑;
(2)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,通过化学方程式可以看出,等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,金属是不足的,所以生成氢气的物质的量相等,所得H2的体积之比是:1:1;
(3)①Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
②滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵,可以用作氮肥。
19.(12分)电子工业常用的溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)溶解的化学方程式为,其中表现为 。
A.氧化性 B.还原性
(2)一般废液成分为、和的混合物,想检验该废液中是否含有,可以取少量废液于试管中,加入 (试剂)出现 (现象),确定废液中含有。
从废液中回收铜,并重新获得溶液,流程图如下:
(3)若①为过量的铁粉,则滤渣③中含有的物质有 ;滤液②中加入氢氧化钠溶液后的现象有 。
【答案】(1)B
(2) 血红色
(3) 铁、铜 白色沉淀变为灰绿色最后红褐色
【分析】腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁,铁可以置换金属铜,可以和三价铁反应,所以滤渣③为铁和铜,铜不能与盐酸反应,而金属铁可以,所以滤液⑤为氯化亚铁和盐酸混合物,氯气具有氧化性,能将亚铁离子氧化为三价铁。
【详解】(1)FeCl3溶解Cu的反应中,Cu的化合价升高,作为还原剂,体现还原性;
(2)检验该废液中是否含有Fe3+用KSCN,方法为:可以取少量废液于试管中,加入KSCN溶液,溶液变为血红色,则含有铁离子;
(3)若①为过量的铁粉,则滤渣③中含有的物质有Cu和Fe;
滤液②中加入氢氧化钠溶液后生成氢氧化亚铁沉淀,后又转化为氢氧化铁沉淀,现象有:白色沉淀变为灰绿色最后红褐色。
20.(14分)黑木耳是常见食品,可以补充入体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验,检验黑木耳中的铁元素,实验流程如图:
(1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的_______(填标号)。
A. B. C. D.
(2)灰烬中含有铁的氧化物以及锂、钙等元素的化合物,酸浸的目的是 。
(3)取少许滤液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,显红色,说明滤液中含有 (填离子符号)。
(4)为进一步探究和的氧化性和还原性,该兴趣小组设计并进行如下实验,记录现象,完成实验报告。
实验操作
实验现象
离子方程式
实验结论
向溶液中添加新制氯水
溶液由浅绿色变为棕黄色
①
具有还原性
向溶液加入足量的铁枌
铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色
②
③
【答案】(1)A
(2)将铁的氧化物溶解
(3)Fe3+
(4) Fe3+具有氧化性
【分析】黑木耳在坩埚中进行灼烧,烧成灰烬后用硫酸酸浸,再过滤得到滤渣和滤液。
【详解】(1)灼烧黑木耳必须用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒;故答案为:A;
(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物,氧化铁不溶于水,酸浸的目的是将铁的氧化物溶解,故答案为:将铁的氧化物溶解;
(3)取少许滤液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,显红色,说明滤液中含有Fe3+,故答案为:Fe3+;
(4)向FeCl2溶液中添加新制氯水,发生反应,溶液由浅绿色变为棕黄色,说明Fe2+具有还原性;向FeCl3溶液加入足量的铁粉,发生反应,,铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色,说明Fe3+具有氧化性,故答案为:;;Fe3+具有氧化性。
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