精品解析：上海市复旦大学附属中学2024-2025学年高一下学期3月月考化学试题

2024~2025学年上海市复旦大学附属中学高一下学期3月阶段测试卷(A卷) 化学　试卷 (考试时间60分钟　满分100分) 考生注意： 1.自备科学计算器等参加考试，考试期间严格遵守考试纪律，听从监考员指挥，杜绝作弊 2.选择题如无说明，则为单选，不定项题则有1~2个正确选项 3.相对原子质量：O-16　S-32　N-14　H-1　Na-23　Ba-137　C-12　Cl-35.5　Fe-56　Al-27　Ag-108　Cu-64 一、硫循环 1. 自然界中的含硫物质通过各种化学过程建立起硫循环，其循环过程如下图所示： （1）【过程①】空气中粉尘可能在过程①中起到_____作用，收集一定量的酸雨，和自来水(含有余氯)相混合，酸性将变_____(填“强”或“弱”)，其原因是_____(用化学方程式表示)。含硫气体经常发生化学反应，而氮气却能在空气中稳定存在，原因是：_____。 【过程②】：微生物的厌氧活动可产生并将其排向大气中，可在空气中被氧化为 （2）实验室产生多余，可用溶液进行吸收，当吸收过量时，其溶质的电离方程式为：_____。 （3）是工业制硫酸的重要中间物质，它可以通过硫酸厂的沸腾炉中(过硫化亚铁)与氧气的反应得到，用单线桥法标明电子转移：_____。 （4）与酸反应时生成H2S2，实验室用过量稀硫酸与颗粒混合，不可能生成的物质是_____。 A B. S C. D. （5）有学者提出利用、等离子的作用。在常温下将氧化成而实现的回收利用，写出将氧化成反应的离子方程式_____。 （6）含有、的硫酸盐混合溶液可用于吸收回收硫单质，其转化关系如图所示。该图示中总反应的化学方程式为_____，其中催化剂是_____。 （7）关于转化器(见下图)中气体的说法正确的是_____。 A. a、b两处气体：成分相同、含量相同，温度不同 B. a、b两处气体：成分相同、含量不同，温度相同 C. c、d两处气体：成分相同、含量相同，温度相同 D. c、d两处气体：成分相同、含量不同，温度不同 （8）我国排放标准限值为100mgm-3。硫酸工业废气(假设含硫化合物均为)可采用氨水直接吸收(反应生成)。若烟气含量为，试计算要使该烟气中排放值达标，每立方米烟气至少需要浓度为氨水的体积_____(用含a、b的代数式表示)。 （9）另一种处理方法利用下图所示装置处理硫酸工业尾气中的(电极均为惰性材料)进行反应。下列说法正确的是_____(不定项选择)。 A. M极为正极 B. 该装置总反应为： C. 氢离子通过质子交换膜向左侧移动 D. 该装置能提供电能，同时生产硫酸 （10）【过程④】某种卤离子也能与在溶液中作用生成亚铁盐与卤素单质，它应该是_____。 A. B. C. D. 辩证总结】 （11）SO2的吸收和利用带来的好处与其环境的污染是事情的两面，SO2其实还有许多应用，如在食品领域可用于：_____。 二、钠的氧化物 2. Na2O2是一种重要的物质，可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂及供氧剂。小张和小丁同学进行相关实验。 小张同学在实验室用如图装置(部分夹持仪器已省略)测定含有Na2O杂质的Na2O2样品1.95g其杂质含量： （1）Na2O2的电子式为_____，其中正和负离子的个数比与Na2O_____。(选填“相同”或“不同”) （2）1.95g样品充分反应后，待冷却后读出装置F中水的体积，将其折算成产生气体的质量为0.24g，则样品中Na2O2的质量分数为_____。 （3）若将Na2O2投入到含有下列离子的溶液中：、、、、、，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有_____(填离子符号)。 （4）已知与发生化合反应，则等物质量的分别与足量的和反应时，转移的电子数之比为_____。 （5）小丁同学在实验室模拟工业制备固体并检验其纯度的实验流程如图所示。 样液中加入后产生一种无色无味的气体单质，该气体的名称为_____，已知白色沉淀为。称取2.3g金属钠进行实验，若最终得到1.97g白色沉淀，则淡黄色样品中的质量分数为_____(假设淡黄色样品中只含两种物质，要求写出计算过程，结果以小数形式表示，保留三位有效数字)。 （6）把小试管套在带支管的试管内，在小试管里加入1g淡黄色Na2O2，在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。 ①由此推知，Na2O2与H2O反应过程中，存在的能量转化形式有_____。 ②从化学反应过程中旧键断裂和新键形成角度，分析“U形管右侧液面立即下降。左侧的液面上升”的原因：_____。 三、青铜器出土 3. 青铜是金属冶炼史上最早的合金，我国出土了大量青铜器，体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，其修复工作是文物保护的重要环节。 （1）查阅资料得知铜锈为，俗称铜绿。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。青铜器生锈过程中，参与形成铜绿的物质有Cu和_____。 （2）继续查阅资料，了解到铜锈的成分很复杂，主要成分有和。结构如图所示： 考古学家将铜锈分为“无害锈”和“有害锈”，“无害锈”形成后可阻止内部金属继续腐蚀，而“有害锈”则无法阻止腐蚀的深入。结合两种铜锈的结构推测，“有害锈”的主要成分为：_____。 （3）青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成的原理示意图如图甲： 图甲 若生成(式量：214.5)，计算理论上消耗标准状况氧气体积_____L。 （4）的形成过程中会通过原电池反应产生(难溶于水的固体)，请结合下图回答： 写出过程Ⅰ中负极的电极反应式_____，负极发生_____反应(填“氧化”或“还原”)。 （5）水下考古也是文物的重要来源之一，考古队员将部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：_____。 （6）对CuSO4·5H2O进行了热重分析，其重量随温度的变化如下图乙所示，按顺序直接写出过程中先后得到的三种固体的化学式_____。 四、铁及其化合物的探究 4. 铁的化合物在实际中应用广泛，某些物质具有如图所示的转化关系。丙为白色固体，其悬浊液在空气中会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。请回答下列问题： 已知：A→B表示一定条件下A能一步转化为B，A……B……C表示一定条件下B既能与A又能和C反应。 （1）根据分析可知丙为_____(填化学式)；甲可能是_____(填标号，下同)，乙可能是_____。 ①稀硝酸②NaOH溶液③④HI溶液 （2）春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是_____。 A. 加热时，过量Fe与氯气反应生成 B. 生铁的熔点比纯铁低 C. 铁在硫蒸气中燃烧生成 D. 高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝 在掌握铁及其化合物的基础探究和转化性质后，可自己动手实验或查询工厂流程资料进一步学习： 5. 小佘同学做实验室制备FeCl3晶体的实验(实验装置如图所示) 已知：FeCl3晶体易升华，且能吸收空气里的水分而潮解 （1）硬质玻璃管直接接入收集器而不用导气管连接的原因是_____。 （2）F中所加碱石灰的作用是_____、_____。 （3）查阅资料可知月球土壤中富含铁元素，主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的，有可能是以下哪个原因造成的_____。 A. B. C. D. 6. 高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为，其中Al、Fe元素均为+3价。某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC，设计如下流程： （1）所得酸性溶液中，不能确定是否一定存在的阳离子为铁离子，不能确定的原因是_____(用离子方程式表示)；为证明该离子确实存在，可采用的操作是_____(指明所用试剂及观察到的现象)。 （2）调节pH目的是_____。 （3）根据下列实验结果，求出氯化铝铁的化学式。 步骤①，取22.2g样品，加入足量硝酸溶解后，再加入AgNO3溶液至不再有沉淀生成，过滤，洗涤，干燥后，称得固体质量为28.7g。 步骤②：将步骤①中滤液与洗涤液混合，加入过量NaOH溶液，过滤，洗涤，干燥后，称得固体质量为10.7g。 综合以上信息，推理可得：氯化铝铁的化学式为_____。(写出计算过程) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年上海市复旦大学附属中学高一下学期3月阶段测试卷(A卷) 化学　试卷 (考试时间60分钟　满分100分) 考生注意： 1.自备科学计算器等参加考试，考试期间严格遵守考试纪律，听从监考员指挥，杜绝作弊 2.选择题如无说明，则为单选，不定项题则有1~2个正确选项 3.相对原子质量：O-16　S-32　N-14　H-1　Na-23　Ba-137　C-12　Cl-35.5　Fe-56　Al-27　Ag-108　Cu-64 一、硫循环 1. 自然界中的含硫物质通过各种化学过程建立起硫循环，其循环过程如下图所示： （1）【过程①】空气中粉尘可能在过程①中起到_____作用，收集一定量的酸雨，和自来水(含有余氯)相混合，酸性将变_____(填“强”或“弱”)，其原因是_____(用化学方程式表示)。含硫气体经常发生化学反应，而氮气却能在空气中稳定存在，原因是：_____。 【过程②】：微生物的厌氧活动可产生并将其排向大气中，可在空气中被氧化为 （2）实验室产生多余，可用溶液进行吸收，当吸收过量时，其溶质的电离方程式为：_____。 （3）是工业制硫酸的重要中间物质，它可以通过硫酸厂的沸腾炉中(过硫化亚铁)与氧气的反应得到，用单线桥法标明电子转移：_____。 （4）与酸反应时生成H2S2，实验室用过量稀硫酸与颗粒混合，不可能生成的物质是_____。 A. B. S C. D. （5）有学者提出利用、等离子的作用。在常温下将氧化成而实现的回收利用，写出将氧化成反应的离子方程式_____。 （6）含有、的硫酸盐混合溶液可用于吸收回收硫单质，其转化关系如图所示。该图示中总反应的化学方程式为_____，其中催化剂是_____。 （7）关于转化器(见下图)中气体的说法正确的是_____。 A. a、b两处气体：成分相同、含量相同，温度不同 B. a、b两处气体：成分相同、含量不同，温度相同 C. c、d两处气体：成分相同、含量相同，温度相同 D. c、d两处气体：成分相同、含量不同，温度不同 （8）我国排放标准限值为100mgm-3。硫酸工业废气(假设含硫化合物均为)可采用氨水直接吸收(反应生成)。若烟气含量为，试计算要使该烟气中排放值达标，每立方米烟气至少需要浓度为氨水的体积_____(用含a、b的代数式表示)。 （9）另一种处理方法利用下图所示装置处理硫酸工业尾气中的(电极均为惰性材料)进行反应。下列说法正确的是_____(不定项选择)。 A. M极为正极 B. 该装置总反应为： C. 氢离子通过质子交换膜向左侧移动 D. 该装置能提供电能，同时生产硫酸 （10）【过程④】某种卤离子也能与在溶液中作用生成亚铁盐与卤素单质，它应该是_____。 A. B. C. D. 【辩证总结】 （11）SO2的吸收和利用带来的好处与其环境的污染是事情的两面，SO2其实还有许多应用，如在食品领域可用于：_____。 【答案】（1） ①. 催化 ②. 强 ③. ④. 氮分子中存在氮氮叁键，它的键能很大，所以空气中能够稳定存在 （2）、 （3） （4）C （5）SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+ （6） ①. 2H2S+O22S↓+2H2O ②. Fe3+ （7）AD （8） （9）BD （10）D （11）添加于红酒中作抗氧剂 【解析】 【小问1详解】 在一些涉及空气中物质反应形成酸雨的过程中，粉尘常作为催化剂加速反应进行。酸雨中含有一定量的H2​SO3​，自来水含余氯（Cl2​），会发生反应Cl2​+H2​SO3​+H2​O=H2​SO4​+2HCl，生成了更强的酸H2​SO4，使酸性变强。氮气分子中存在氮氮三键，键能很大，破坏该化学键需要很高的能量，所以氮气化学性质稳定，能在空气中稳定存在。 【小问2详解】 当NaOH吸收过量H2S时生成NaHS，其电离方程式、。 【小问3详解】 对于反应，FeS2中Fe为+ 2价，S为-1价；Fe2O3中Fe为+ 3价，SO2中S为+ 4价，O2中O为0价，反应后O为-2价。FeS2中Fe和S元素失电子，O2中O元素得电子，用单线桥法表示电子转移：从FeS2指向O2，转移电子数为44e-，。 【小问4详解】 FeS2与过量稀硫酸反应的化学方程式为，H2S2不稳定会分解。因为稀硫酸过量，且FeS会与稀硫酸反应，所以不可能生成FeS，答案选 C。 【小问5详解】 Fe3+将SO2氧化成，Fe3+被还原为Fe2+，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+。 【小问6详解】 由图可知，反应①是 ，反应②是，将反应①再与反应②相加，消去中间产物Fe2 + 和H+，可得总反应的化学方程式为2H2S+O22S↓+2H2O。 在整个过程中，Fe3 + 参与反应后又生成，其质量和化学性质在反应前后不变，所以催化剂是Fe3 + 。 【小问7详解】 SO2催化氧化生成SO3是可逆反应， A． a处气体进入热交换器被加热后从b处出来，成分相同、含量相同，但经过热交换温度会升高，A 正确； B． a、b两处气体成分相同、含量相同，但b处气体经过热交换温度会升高，B 错误； C．c处气体经过催化剂反应后，含量发生变化，再经过热交换器温度改变，到达d处，所以c、d两处气体成分相同，含量和温度都不同，C 错误； D．由C分析可知，c、d两处气体成分相同、含量不同、温度不同，D 正确； 故选AD。 【小问8详解】 首先计算每立方米烟气中需要除去的SO2的物质的量： 已知SO2排放标准限值为，烟气中SO2为，则每立方米烟气中需要除去的SO2的质量为。 根据（M为SO2的摩尔质量，），可得需要除去的SO2的物质的量为。氨水吸收SO2生成NH4HSO3的化学方程式为，与SO2反应的物质的量之比为1:1。 设需要浓度为b氨水的体积为V L，根据，则。 因为，所以，解得。 【小问9详解】 A．M极通入SO2，SO2中S元素化合价升高，发生氧化反应，所以M极为负极，A错误； B．该装置中SO2被氧化为，O2被还原，总反应为，B正确； C．原电池中阳离子向正极移动，N极为正极，所以氢离子通过质子交换膜向右侧移动，C错误； D．该装置是原电池装置，能将化学能转化为电能，同时生成硫酸，D正确； 故选BD。 【小问10详解】 在卤离子中，I-的还原性较强，能与Fe3+发生氧化还原反应，生成亚铁盐与卤素单质I2，而Br-、Cl-、F-还原性较弱，一般不与Fe3+反应，所以该卤离子应该是I-。 【小问11详解】 SO2能抑制微生物的生长繁殖，像在葡萄酒酿造过程中，添加适量的SO2可以起到杀菌、抗氧化和防止葡萄酒被氧化变质的作用，延长食品的保质期。 二、钠的氧化物 2. Na2O2是一种重要的物质，可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂及供氧剂。小张和小丁同学进行相关实验。 小张同学在实验室用如图装置(部分夹持仪器已省略)测定含有Na2O杂质的Na2O2样品1.95g其杂质含量： （1）Na2O2的电子式为_____，其中正和负离子的个数比与Na2O_____。(选填“相同”或“不同”) （2）1.95g样品充分反应后，待冷却后读出装置F中水的体积，将其折算成产生气体的质量为0.24g，则样品中Na2O2的质量分数为_____。 （3）若将Na2O2投入到含有下列离子的溶液中：、、、、、，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有_____(填离子符号)。 （4）已知与发生化合反应，则等物质的量的分别与足量的和反应时，转移的电子数之比为_____。 （5）小丁同学在实验室模拟工业制备固体并检验其纯度的实验流程如图所示。 样液中加入后产生一种无色无味的气体单质，该气体的名称为_____，已知白色沉淀为。称取2.3g金属钠进行实验，若最终得到1.97g白色沉淀，则淡黄色样品中的质量分数为_____(假设淡黄色样品中只含两种物质，要求写出计算过程，结果以小数形式表示，保留三位有效数字)。 （6）把小试管套在带支管的试管内，在小试管里加入1g淡黄色Na2O2，在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。 ①由此推知，Na2O2与H2O反应过程中，存在的能量转化形式有_____。 ②从化学反应过程中旧键断裂和新键形成角度，分析“U形管右侧的液面立即下降。左侧的液面上升”的原因：_____。 【答案】（1） ①. ②. 相同 （2）60% （3）、 （4）2：1 （5） ①. 氧气 ②. 74.6% （6） ①. 化学能转化为热能 ②. Na2O2与H2O反应是旧键断裂和新键形成的过程，旧键断裂需要吸收热量，新键形成需要放出热量，该反应过程中新键形成放出的热量高于旧键断裂吸收的热量，因此反应放热，试管内温度升高，压强增大，U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升 【解析】 【分析】A中制取CO2，B除去杂质HCl，C中Na2O2、Na2O和CO2反应，D除去氧气中的CO2、H2O，E用排水法收集气体，F量取氧气体积，据此解答。 小问1详解】 Na2O2由钠离子和过氧根离子构成，电子式为，氧化钠由钠离子和氧离子构成，则其中正和负离子的个数比与Na2O相同。 【小问2详解】 产生的气体为氧气，质量为0.24g，则氧气的物质的量为=7.5×10-3mol，根据2Na2O2～O2，消耗过氧化钠的物质的量为2×7.5×10-3mol=1.5×10-2mol，样品中过氧化钠的质量分数=60%； 【小问3详解】 Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，钠离子增多，且Na2O2具有强氧化性，可以氧化碘离子，OH-和反应生成和水，则反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有、。 【小问4详解】 与发生化合反应生成NaOH，1mol反应转移2mol电子；1mol和H2O反应转移1mol电子，则等物质的量的分别与足量的和反应时，转移的电子数之比为2：1。 【小问5详解】 Na在熔融状态下与空气中的氧气反应生成黄色固体过氧化钠，然后样液中加入后产生一种无色无味的气体单质，说明与水反应后样液中含有过氧化氢，过氧化氢在的催化作用下分解生成氧气；已知白色沉淀为，说明样品中含有杂质Na2CO3，且金属钠的质量为2.3g，则；，则，故＝3.12g；则样品的总质量：m=0.01mol×106g/mol+0.04mol×78g/mol=4.18g；淡黄色样品中的质量分数：。 【小问6详解】 ①由题干信息可知，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧液面立即下降，左侧的液面上升，说明大试管中气体的压强增大，即由于该试管中气体温度上升膨胀，也说明Na2O2与H2O反应过程中放热，即能量转化形式为化学能转化为热能； ②“U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升”的原因是由于Na2O2与H2O反应是放热反应，导致大试管中气体受热膨胀，从化学反应过程中旧键断裂和新键形成角度可理解为：Na2O2与H2O反应是旧键断裂和新键形成的过程，旧键断裂需要吸收热量，新键形成需要放出热量，该反应过程中新键形成放出的热量高于旧键断裂吸收的热量，因此反应放热，试管内温度升高，压强增大，U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。 三、青铜器出土 3. 青铜是金属冶炼史上最早的合金，我国出土了大量青铜器，体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，其修复工作是文物保护的重要环节。 （1）查阅资料得知铜锈为，俗称铜绿。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。青铜器生锈过程中，参与形成铜绿的物质有Cu和_____。 （2）继续查阅资料，了解到铜锈的成分很复杂，主要成分有和。结构如图所示： 考古学家将铜锈分为“无害锈”和“有害锈”，“无害锈”形成后可阻止内部金属继续腐蚀，而“有害锈”则无法阻止腐蚀的深入。结合两种铜锈的结构推测，“有害锈”的主要成分为：_____。 （3）青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成的原理示意图如图甲： 图甲 若生成(式量：214.5)，计算理论上消耗标准状况氧气体积_____L。 （4）的形成过程中会通过原电池反应产生(难溶于水的固体)，请结合下图回答： 写出过程Ⅰ中负极的电极反应式_____，负极发生_____反应(填“氧化”或“还原”)。 （5）水下考古也是文物的重要来源之一，考古队员将部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：_____。 （6）对CuSO4·5H2O进行了热重分析，其重量随温度的变化如下图乙所示，按顺序直接写出过程中先后得到的三种固体的化学式_____。 【答案】（1）O2、H2O、CO2 （2）Cu2(OH)3Cl （3）0.224 （4） ①. ②. 氧化 （5）脱盐，干燥处理破坏了原电池的离子导体，使文物表面无法形成原电池发生电化学腐蚀 （6）CuSO4·3H2O、CuSO4·H2O、CuSO4 【解析】 【小问1详解】 铜绿为，其中铜元素的化合价为+2价，生成铜绿的过程中铜元素化合价升高，所以空气中的氧气为反应物之一，根据反应前后元素种类守恒可知，空气中的水和二氧化碳也参与了反应，所以青铜器生锈过程中，参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2。 【小问2详解】 由题干信息可知，为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部腐蚀铜，而为疏松结构，潮湿的空气可以进入内部将铜进一步腐蚀，所以“有害锈”的主要成分为。 【小问3详解】 若生成2.145 g Cu2(OH)3Cl (为=0.01mol)，反应中铜失去电子变为+2价铜、氧得到电子转化为-2价氧，由电子守恒可知Cu2(OH)3Cl～4e−～O2，则理论上消耗标准状况氧气0.01mol，体积为0.224L。 【小问4详解】 有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，分析图示可知，铜做负极失电子发生氧化反应生成CuCl沉淀，正极上是氧气得到电子发生还原反应，过程Ⅰ负极的电极反应式是：。 【小问5详解】 从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理为脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液)，使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀。 【小问6详解】 M(CuSO4·5H2O)=249.69g/mol，根据图像第I步在68.8℃时失重率为15.00%，失去的质量为249.69g×15.00%=37.45g，失去的质量大约是2mol水分的质量，故第I阶段剩余的固体为CuSO4·3H2O，根据图像第II步在99.5℃时失重率为13.58%，失去的质量为249.69g×13.58%≈33.91g，失去的质量大约是2mol水分的质量，故第II阶段剩余的固体为CuSO4·H2O ，根据图像第III步在211.4℃时失重率为7.06%，失去的质量为249.69g×7.06%≈17.63g，失去的质量大约是1mol水分的质量，故第III阶段剩余的固体为CuSO4，故答案为CuSO4·3H2O、CuSO4·H2O、CuSO4。 四、铁及其化合物的探究 4. 铁的化合物在实际中应用广泛，某些物质具有如图所示的转化关系。丙为白色固体，其悬浊液在空气中会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。请回答下列问题： 已知：A→B表示一定条件下A能一步转化为B，A……B……C表示一定条件下B既能与A又能和C反应。 （1）根据分析可知丙为_____(填化学式)；甲可能是_____(填标号，下同)，乙可能是_____。 ①稀硝酸②NaOH溶液③④HI溶液 （2）春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是_____。 A. 加热时，过量Fe与氯气反应生成 B. 生铁的熔点比纯铁低 C. 铁在硫蒸气中燃烧生成 D. 高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝 【答案】（1） ①. Fe(OH)2 ②. ② ③. ④ （2）B 【解析】 【分析】根据题干描述，丙为白色固体，其悬浊液在空气中会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，这一现象是典型的氢氧化亚铁在空气中被氧化为氢氧化铁的过程，因此，丙的化学式为：，接下来，甲既能和硫酸亚铁反应，又能和硫酸铁反应反应生成其他铁化合物的物质，而乙既能和硫酸铁反应，又能和氧化铁反应，生成其他铁化合物的物质。 【小问1详解】 ①稀硝酸可以与硫酸亚铁、氧化铁反应，但是不和硫酸铁反应； ②氢氧化钠可以与硫酸亚铁、硫酸铁反应，但不和氧化铁反应； ③二氧化硫可以与硫酸铁反应、但是不和硫酸亚铁、氧化铁反应； ④氢碘酸可以硫酸铁、氧化铁反应，但是不和硫酸亚铁反应； 因此，甲是氢氧化钠，乙是氢碘酸，故答案为：、②、④。 【小问2详解】 A．加热时，过量Fe与Cl2反应生成FeCl3，A错误； B．生铁是合金，其熔点低于组成金属，B正确； C．铁硫蒸气中燃烧生成FeS，C错误； D．铁粉与氧化铝粉末在高温下不会反应生成单质铝，D错误； 故答案选B。 在掌握铁及其化合物的基础探究和转化性质后，可自己动手实验或查询工厂流程资料进一步学习： 5. 小佘同学做实验室制备FeCl3晶体的实验(实验装置如图所示) 已知：FeCl3晶体易升华，且能吸收空气里的水分而潮解 （1）硬质玻璃管直接接入收集器而不用导气管连接的原因是_____。 （2）F中所加碱石灰的作用是_____、_____。 （3）查阅资料可知月球土壤中富含铁元素，主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的，有可能是以下哪个原因造成的_____。 A. B. C. D. 【答案】（1）防止在导气管中凝华成固体堵塞装置 （2） ①. 吸收过量的尾气，防止污染空气 ②. 防止空气中的水蒸气进入收集器导致遇水潮解 （3）B 【解析】 【分析】A制备氯气，B除氯气中的氯化氢，C干燥氯气，D中铁和氯气反应生成氯化铁，E收集氯化铁，F吸收过量的Cl2尾气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入收集器导致FeCl3遇水潮解； 【小问1详解】 FeCl3晶体易升华，为防止FeCl3在导气管中凝华成固体堵塞装置，所以硬质玻璃管直接接入收集器而不用导气管连接； 【小问2详解】 氯气能与碱反应，FeCl3能吸收空气里的水分而潮解，F中所加碱石灰的作用是吸收过量的Cl2尾气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入收集器导致FeCl3遇水潮解； 【小问3详解】 A．Fe3O4分解生成Fe2O3和FeO，虽然Fe2O3中含有三价铁，但是Fe3O4中含有较多三价铁，无法体现月球表面的铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，故A错误； B．月球表面的铁元素以铁单质和亚铁离子形式存在，FeO中Fe为+2价，FeO可能反应生成Fe和Fe3O4，Fe3O4中含有三价铁，故B正确； C．月球表面没有氧气，FeO无法被氧化生成Fe2O3，故C错误； D．月球表面铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，Fe2O3中Fe为+3价，故D错误； 答案选B。 6. 高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为，其中Al、Fe元素均为+3价。某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC，设计如下流程： （1）所得酸性溶液中，不能确定是否一定存在的阳离子为铁离子，不能确定的原因是_____(用离子方程式表示)；为证明该离子确实存在，可采用的操作是_____(指明所用试剂及观察到的现象)。 （2）调节pH的目的是_____。 （3）根据下列实验结果，求出氯化铝铁的化学式。 步骤①，取22.2g样品，加入足量硝酸溶解后，再加入AgNO3溶液至不再有沉淀生成，过滤，洗涤，干燥后，称得固体质量为28.7g。 步骤②：将步骤①中滤液与洗涤液混合，加入过量NaOH溶液，过滤，洗涤，干燥后，称得固体质量为10.7g。 综合以上信息，推理可得：氯化铝铁的化学式为_____。(写出计算过程) 【答案】（1） ①. Fe+2Fe3+=3Fe2+ ②. 取少量溶液加入KSCN溶液后溶液呈血红色 （2）使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀 （3）AlFe(OH)4Cl2 【解析】 【分析】废料中加入过量稀盐酸，充分反应后得到的酸性溶液中含有AlCl3，由于Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定，则不能确定溶液中Fe元素的存在形成，不能确定是否存在Fe3+，加入X应为氧化剂，可将Fe2+氧化生成Fe3+，调节溶液pH，可生成目标物，以此解答该题。 【小问1详解】 由于Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定，可能发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，则不能确定溶液中是否有Fe3+，为证明该离子确实存在，采取的操作为：取少量溶液，加入KSCN溶液后，溶液呈血红色，证明含有Fe3+。 【小问2详解】 结合分析以及目标产物可知，调节溶液pH的目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。 【小问3详解】 加入硝酸银，得到的沉淀是AgCl，质量是28.7g，物质的量为=0.2mol，故22.2g样品中含0.2molCl-，加入过量NaOH溶液，生成的固体是Fe(OH)3，质量为10.7g，物质的量为=0.1mol，故22.2g样品中含0.1molFe3+，y:n=1:2，可得n=2y，由元素的化合价可得，3x+3y=z+n，样品中含Fe3+质量是5.6g，含Cl-是7.1g，根据质量关系可得，含Al3+和OH-的质量为22.2g-5.6g-7.1g=9.5g，假设样品是a mol，可得27ax+ 17az=9.5，27x+17z=，ay=0.1，y=，n=，3x+y=z，3x-z=-，27x+17z=，可得，z=，x=，x∶y∶z∶n=1∶1∶4∶2，化学式是AlFe(OH)4Cl2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$