内容正文:
高一化学
假期作业(七) 铁 金属材料
一、铁和水蒸气的反应
方法一 方法二
实验
装置
操作
及现
象
用小试管收集一试管
气体,点燃,听到轻微
的“噗”声,证明生成了
用火柴点燃肥皂液,
听到 声,证
明生成了
实验
结论
在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2,反应方
程式为:3Fe+4H2O(g)
高温
Fe3O4+4H2
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的存在:铁在地壳中的含量仅次于
、 和 ,居第四位,主要
以 的形式存在。
2.铁的氧化物
(1)组成与物理性质
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 磁性氧化铁
颜色和
状态
色粉末 色粉末 色晶体
铁的价态 +2、+3
水溶性 不溶 不溶 不溶
(2)化学性质
①稳定性:Fe2O3、Fe3O4 较稳定;FeO不
稳定,受热被氧化为 。
②与酸反应:FeO、Fe2O3 是 氧
化物,与盐酸反应的离子方程式为
FeO:FeO+2H+Fe2++H2O;
Fe2O3:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O。
(3)用途:Fe2O3常用作红色油漆和涂料,
赤铁矿主要成分是 ,是炼铁
原料。
3.铁的氢氧化物
(1)物理性质
Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态 固体 固体
溶解性 溶于水
(2)化学性质
①稳定性:Fe(OH)2 在空气中易转化为
。
化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O
4Fe(OH)3;
反应现象:白色沉淀迅速变为
色,最终变为 色。
Fe(OH)3 受热易发生分解,化学方程
式是
2Fe(OH)3
△
Fe2O3+3H2O。
②与盐酸反应(写离子方程式):
Fe(OH)2:Fe(OH)2+2H+ Fe2+
+2H2O。
Fe(OH)3:Fe(OH)3+3H+ Fe3+
+3H2O。
(3)制备(写离子方程式)
①可溶性亚铁盐与NaOH溶液反应:
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓。
②可溶性铁盐与NaOH溶液反应:
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓。
·92·
假期作业
三、常见合金的重要应用
1.合金
(1)定义:由两种或两种以上的
(或 )熔合而成的具有
特性的物质。
(2)性质
①硬度:合金的硬度及机械加工性能一
般 各成分金属;
②熔点:合金的熔点一般 各成
分金属。
2.常见的合金:
(1)铁合金
(2)铝和铝合金
①铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
铝与盐酸反应
铝与氢氧化
钠溶液反应
实验
操作
实验
现象
铝片 ,有无色气泡冒出,将点
燃的木条放在试管口有
化学
方程式
2Al+6HCl
2AlCl3+3H2↑
2Al+ 2NaOH +
2H2O2NaAlO2
+3H2↑
离子
方程式
2Al+6H+
2Al3++3H2↑
2Al + 2OH- +
2H2O 2AlO-2
+3H2↑
结论
铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液
反应,都产生
②Al2O3两性氧化物的表现(写出下列离
子方程式)
Al2O3 与盐酸:Al2O3+6H+2Al3+
+3H2O。
Al2O3与NaOH溶液:Al2O3+2OH-
2AlO-2+H2O。
(3)新型合金
【典例1】 如图铁与水反应的实验中,下列
做法不正确的是 ( )
A.试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B.将试管底部的湿棉花移到试管口部
C.用铁丝网罩住酒精灯火焰
D.点燃肥皂泡验证氢气的生成
【解析】 细铁丝可以增加铁与水蒸气的
接触面积,A项正确;湿棉花是为了提供
水蒸气,在试管底部温度高容易产生水
蒸气,若将其移至试管口,不能提供反应
所需的水蒸气,B项错误;铁丝网罩住酒
精灯火焰,可以起到防风作用,有利于集
中加热,C项正确;肥皂泡在该实验中可
以起到“收集氢气”的作用,D项正确。
【答案】 B
【典例2】 下列物质反应后一定有+3价
铁生成的是 ( )
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有① B.①③
C.①②③ D.全部
·03·
高一化学
【解析】 ①中的Cl2氧化性强,它能将铁
氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,
因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中
Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+。③在
溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+。④中
首先发生Fe与盐酸生成FeCl2,Fe2O3与
盐酸生成FeCl3的反应,但题中未给出反
应物间相对量的关系,若铁是足量的,则
能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
【答案】 B
【典例3】 下列离子的检验方法合理的是
( )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,
说明不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN
溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得到红
褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色
沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,
说明溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+
【解析】 Fe3+ 与SCN- 生 成 红 色 Fe
(SCN)3,该现象可以证明存在Fe3+,但
无法确定Fe2+的存在,A项错误;通入
Cl2 后存在Fe3+,原溶液可能存在Fe2+
或Fe3+或Fe2+、Fe3+,B项错误;Fe(OH)3
是中学应掌握的唯一红褐色沉淀,C项正
确;Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3 时
会掩盖其他白色沉淀的观察,所以当含
Fe2+的溶液中含有其他能与碱生成白色
沉淀的离子时,也同样出现上述现象,D
项错误。
【答案】 C
【典例4】 下列有关合金的说法中,正确的
是 ( )
①不锈钢抗腐蚀性较好
②钛合金可用于飞机、火箭的制造
③司母戊鼎是铁合金
④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起
贫血
⑤青铜、不锈钢都是合金
⑥形成合金时金属与金属之间发生了化
学反应
A.①②④⑤ B.②③④⑤⑥
C.①③④⑤ D.①②③④⑤⑥
【解析】 司母戊鼎是青铜合金;形成合
金时为物理熔合,不发生化学反应。
【答案】 A
1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的
是 ( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为
Fe2O3和H2
C.除去FeCl2 溶液中的FeCl3 杂质可以
向溶液中加过量铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀
2.下列关于合金的叙述中正确的是 ( )
A.合金是由两种或多种金属熔合而成的
B.日常生活中用到的五角硬币属于铜
合金
C.合金在任何情况下都比单一金属性能
优良
D.商代的司母戊鼎是用纯铜铸造而成的
·13·
假期作业
3.下列变化能发生且不∙
属于氧化还原反应
的是 ( )
A.Fe →FeCl2
B.Na →Na2O2
C.CuSO4 →Cu
D.Fe(OH)3 →Fe2O3
4.下列离子方程式正确的是 ( )
A.铁跟FeCl3 溶液反应:Fe+Fe3+
2Fe2+
B.Fe跟稀盐酸反应:2Fe+6H+
2Fe3++3H2↑
C.FeCl2 溶液跟 Cl2 反应:Fe2+ +Cl2
Fe3++2Cl-
D.Fe(OH)3 跟盐酸反应:Fe(OH)3+
3H+Fe3++3H2O
5.下列实验方案可以得到白色纯净的Fe
(OH)2的是 ( )
A.在Fe2(SO4)3溶液中加入过量的铁粉,
过滤,在滤液中加入过量的NaOH溶液
B.用铁粉与稀硫酸充分反应,然后再加
入过量的氨水
C.在FeCl2 溶液上加一层苯,然后将滴
管插入到FeCl2 溶液液面以下,慢慢
滴加 NaOH 溶液(溶液中不能有气
泡,配制FeCl2 和NaOH溶液的蒸馏
水必须加热煮沸)
D.在生成Fe(OH)3 的悬浊液中加过量
的铁粉
6.有 NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3 五
种溶液,只用一种试剂就可把它们鉴别
开来,这种试剂是 ( )
A.盐酸 B.烧碱溶液
C.氨水 D.KSCN溶液
7.将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的
FeCl3溶液中,充分发生反应后,其结果
是 ( )
A.往溶液中滴入无色的KSCN溶液,不
显红色
B.溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量比为
6∶1
C.反应中氧化产物和还原产物的物质的
量比为2∶1
D.铁粉有剩余,溶液浅绿色,Cl-的浓度
基本保持不变
8.向200mL0.1mol·L-1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,再灼烧到质量不再变化,此时
固体的质量为 ( )
A.1.44g B.1.6g
C.2.82g D.4.36g
9.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液
反应,当两个反应放出的气体在相同状
况下体积相等时,反应中消耗的HCl和
NaOH物质的量之比为 ( )
A.3∶1 B.2∶1 C.1∶1 D.1∶3
10.为了除去 MgO 中混有的少量杂质
Al2O3,可选用的试剂是 ( )
A.KOH溶液 B.氨水
C.稀盐酸 D.稀醋酸
11.铁是人类较早使用的金属之一。运用
铁的有关知识,回答下列各题。
(1)向沸水中逐滴滴加1mol·L-1
FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,形
成 该 分 散 系 的 微 粒 直 径 的 范 围 是
。
·23·
高一化学
(2)电子工业需要用30%的FeCl3 溶液
腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路
板。检验反应后的溶液中存在Fe3+的
试剂是 。
(3)欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新
获得FeCl3 溶液。下列试剂中,需要用
到的一组是 。
①蒸馏水 ②铁粉
③浓硝酸 ④浓盐酸
⑤浓氨水 ⑥氯水
A.①②④⑥ B.①③④⑥
C.②④⑤ D.①④⑥
12.如图所示装置,可用来制取和观察Fe
(OH)2 在空气中被氧化的颜色变化。
实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫
酸,其他试剂任选。
填写下列空白:
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A
中应预先加入的试剂是 ,A中
反应的离子方程式是
。
(2)实验开始时应先将活塞a
(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:
。
(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部
分空气,此时B中发生反应的化学方程
式为
。
(5)下图中 能较长时间看到Fe
(OH)2白色沉淀。
假期作业(八) 原子结构与元素周期表
一、原子结构
1.原子的构成
原
子
原子核
(相对质量为1,带1个
单位正电荷)
(相对质量为1,不带电)
(带1个单位 )
2.质量数
(1)质量数
质子和中子的相对质量都近似为1,忽略
电子的质量,将原子核内所有
的相对质量取近似整数值相加所得的数
值即为质量数,用符号A表示。
(2)质量数(A)= +
(质量关系)。
·33·
高一化学
(5)1~2cm 胶头滴管 溶液凹液面最低点与刻度
线相切 (6)上下
学以致用
1.D 物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,A错
误;当质量以g为单位时,1molO2的质量在数值上
等于O2分子的相对分子质量,B错误;阿伏加德罗常
数的单位是mol-1,C错误。
2.D A 项,摩 尔 是 物 质 的 量 的 单 位,错 误;B项,
CH3COOK的摩尔质量为98g·mol-1,错误;C项,
2mol氧是指氧原子还是指氧分子,含义不明确,错
误;1molCH3COOK含有3molH原子,所以1mol
CH3COOK含有3×6.02×1023个H原子。
3.A B项,摩尔质量是98g·mol-1的物质还可以是
H2SO4;C项,HCl的摩尔质量为36.5g/mol;D项,
2gH2和16gO2所含分子数分别为NA和0.5NA。
4.A 气体的质量只与气体的摩尔质量和气体的物质的
量有关,与气体的温度、压强无关,1molH2的质量为
2g是不变的,A选项不正确;B选项正确;C选项中
273℃高于0℃,温度升高,气体分子间的距离增大,
气体的体积增大,C选项正确;无论是混合气体还是
纯净的气体,在标准状况下,1mol任何气体的体积都
约为22.4L,D选项正确。
5.B 因为没有说明物质的状态,A、C两项皆错误;甲烷
和一氧化碳的物质的量相等则分子数一定相等,B选
项正确;一氧化碳气体和氮气的摩尔质量相同,故
D选项错误。
6.B 氦气为单原子分子,含NA 个氦原子的氦气其物
质的量为1mol,在标准状况下体积约为22.4L,A错
误;由Mg~Mg2+~2e-可知,2.4gMg即0.1mol
Mg与盐酸反应失去0.2mol电子,数目为0.2NA,
B正确;C项所处的环境不是标准状况;D项标准状况
下水不是气体,不能利用气体摩尔体积进行计算。
7.B 结合实验操作步骤、具体要求及题给装置进行分
析、解决问题。称量固体样品时,应将固体样品放入
托盘天平的左盘,砝码放入右盘,A错。转移溶液时,
为防止液体洒落,应用玻璃棒引流,C错。定容时,胶
头滴管不能插入容量瓶中,D错。
8.B A项错在溶剂体积为1L;C项溶液浓度大于9.2
mol·L-1;D项,未指明气体所处状况。
9.D 设物质的量浓度均为x,则三种溶液中Cl-物质
的量分别为:3x、4x、3x,故选D。
10.A 依据表格中数据进行计算对比,可知:第①份营
养液中c(K+)=0.7mol·L-1,c(Cl-)=0.3mol·
L-1,c(SO2-4 )=0.3mol·L-1,c(Zn2+)=0.1mol
·L-1;第②份营养液中:c(K+)=0.7mol·L-1,
c(Cl-)=0.1mol·L-1,c(SO2-4 )=0.3mol·L-1。
11.解析:(1)由公式n=mM 直接求解
。
(2)由n=mM
、n= V22.4L/mol可求得标准状况下的体
积为mM×22.4L
。
(3)根据ρ=
m
V
,可求得该气体在标准状况下的密度
为 M
22.4g
/L。
(4)由于该气体为双原子分子,所以原子总数为mM×
2NA=
2mNA
M
。
(5)由摩尔质量为 Mg/mol知一个分子的质量为
M
NAg
。
答案:(1)mM
(2)22.4mM
(3)M22.4
(4)2mNAM
(5)MNA
12.解析:(1)因为实验室中没有465mL容量瓶,故选择
500mL容量瓶。所需溶质的质量应为:m(Na2SO4)
=0.2mol/L×0.5L×142g/mol=14.2g;
(2)定容时俯视,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高;
b项中,没有进行洗涤烧杯、玻璃棒并转移洗涤液,造
成溶质减少,浓度偏低;c项造成溶液体积偏大;d项
造成溶质偏少,均使溶液浓度偏低。
答案:(1)14.2 玻璃棒 500mL容量瓶 胶头滴
管 (2)a、e
假期作业(七) 铁 金属材料
基础再现
一、氢气 爆鸣 氢气
二、1.氧 硅 铝 +2和+3价化合物
2.(1)铁红 黑 红棕 黑 +2 +3 (2)①Fe3O4
②碱性 (3)Fe2O3
3.(1)白色 红褐色 难 (2)①Fe(OH)3 灰绿
红褐
三、1.(1)金属 金属与非金属 金属 (2)①大于
②低于
2.(2)①逐渐溶解 爆鸣声 H2
学以致用
1.C 赤铁矿的主要成分是Fe2O3,A错误;铁与水蒸气
高温条件下反应生成Fe3O4 和 H2,B错误;C项中
2FeCl3+Fe3FeCl2,过滤可除去过量的铁粉,
C正确;Fe3+与SCN-反应形成红色溶液而不是红色
沉淀,D错误。
2.B 合金是一种金属跟其他一种或几种金属(或非金
属)一起熔合而成的具有金属特性的物质,A选项错
误;合金的机械加工性能一般优于单一的金属,但并
不是任何情况下都是,如纯铝的导电性能比铝合金要
强,故C选项错误;司母戊鼎是由铜合金铸造的,D选
项错误。
3.D 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O的过程是非氧化还
原反应。
4.D A中电荷不守恒,应为:Fe+2Fe3+3Fe2+;
B中违反反应事实,应为:Fe+2H+Fe2++H2↑;
·79·
假期作业
C中得失电子、电荷均不守恒,应为:2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl。
5.C 必须防止Fe(OH)2 被氧化,可以用油封(如苯
等),同时在配制碱和Fe2+溶液时,也不能用含有氧
气的蒸馏水。
6.B NaOH溶液与上述五种溶液混合时,其中NaCl无
明显现象,FeCl2中出白色絮状沉淀,迅速变为灰绿
色,最后变为红褐色沉淀;而FeCl3中只出现红褐色沉
淀;在 MgCl2中只出现白色沉淀,而AlCl3中先出现
白色沉淀,继续加NaOH溶液后沉淀消失。
7.B n(Fe)= 1.12g56g/mol=0.02mol
,n(FeCl3)=0.025L
×2mol/L=0.05mol,发生反应2Fe3++Fe
3Fe2+,剩余n(Fe3+)=0.01mol。
8.B 在实验过程中发生如下反应:Fe2++2OH-
Fe(OH)2↓,加 热、灼 烧 时 又 会 发 生 下 列 变 化:
Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3,根据反应前后铁元素
守恒从而可得所得固体的质量为1.6g。
9.A 由反应方程式:2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,可知生
成相同体积氢气时,消耗 HCl、NaOH物质的量之比
为3∶1。
10.A 要除去MgO中混有的少量杂质Al2O3,所加试
剂只能与Al2O3反应而不能与MgO反应,反应完全
后过滤即可。氨水与Al2O3不反应,稀盐酸、稀醋酸
均能与MgO反应,只有KOH溶液能与Al2O3反应
而与MgO不反应,故选A项。
11.解析:(1)向沸水中滴加FeCl3溶液,继续煮沸至显红
褐色时得到Fe(OH)3胶体。(2)检验Fe3+最好使
用KSCN溶液或NaOH溶液。(3)中,因腐蚀后的废
液中含有Fe2+、Cu2+,回收步骤依次是:加足量铁粉
→加过量浓盐
答案:(1)1~100nm
(2)KSCN溶液(或NaOH溶液)
(3)A
12.解析:本题实验的原理是利用Fe和稀 H2SO4产生
H2,先排净装置中的空气,确定排净空气后再夹紧止
水夹,通过 H2 产生的压强将FeSO4 溶液压入到
NaOH溶液中,从而产生Fe(OH)2沉淀,且在H2的
氛围中Fe(OH)2不易被氧化,所以可保存较长时间。
(5)图中①②④三个实验均能保证生成的Fe(OH)2
与空气隔离,均可较长时间看到Fe(OH)2 白色
沉淀。
答案:(1)铁屑 Fe+2H+Fe2++H2↑
(2)打开
(3)关闭活塞a,使FeSO4溶液被压入B中进行反应
(4)4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
(5)①②④
假期作业(八) 原子结构与元素周期表
基础再现
一、1.质子 中子 核外电子 负电荷
2.(1)质子和中子 (2)质子数(Z) 中子数(N)
3.(1)②由近到远 由低到高 (2)②2n2 2、8、18、32
8 18
二、1.(1)周期表 (2)核电荷数 质子数 核外电子数
2.电子层数 原子序数 最外层电子数 电子层数
3.(1)①7 7 ②电子层数 ③一、二、三 四、五、六、
七 (2)①18 16 ②最外层电子数 ③七 A
ⅥA 七 B ⅢB 一 8、9、10 一 18 8 2
④碱金属 卤族 稀有气体
三、1.(1)质子 中子 (2)1 0 1 1 1 2
2.(1)①质子数 ②中子数 (2)①同一 ②质子数
中子数 ③完全相同 (3)146C 氢弹
四、1.(1)Li、Na、K、Rb、Cs、Fr ①1 ②增大 增多
增大 (2)银白色 较小 增大 降低 (3)②Li2O
Na2O Na2O2 ③金属性
2.(1)VⅡA 7 增大 (3)HCl HBr (4)橙红
Cl2+2KBr2KCl+Br2 紫红 Cl2+2KI
2KCl+I2 紫红 减弱 增强
3.增大 增强 减弱 增强 减弱
学以致用
1.D 化学反应中原子的种类不变,质子数、中子数、质
量数不变,电子数可能改变。
2.D 依据核外电子排布的一般规律可知,②违反每个
电子层最多只能容纳2n2个电子,③违反最外层电子
数不能超过8个,D项符合题意。
3.C 核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数
为a,最外层电子数为2a+1,当a=1时,最外层电子
数为3,不符合题意;a=2时,最外层电子数为5,质子
数为7,符合题意;a=3时,最外层电子数为7,质子数
为17,符合题意,则X可能为N或Cl。a=2时,质子
数为2×22-1=7,a=3时,质子数为2×32-1=17,
A项正确;N2和Cl2中N和Cl的化合价为0,处于中
间价态,既可升高又可降低,故N2和Cl2既能作氧化
剂又能作还原剂,B项正确;若X为Cl,则Cl-的最外
层电子数为8,不是2×32,C项错误;Cl形成的化合
物HClO可用于杀菌消毒,D项正确。
4.A 元素周期表中有18个纵列,16个族,第Ⅷ族占三
个纵列;Be和He的最外层电子数都是2,但不属于同
一族;Ne和Na+的电子层数都是2,但不属于同一
周期。
5.C 短周期元素A、B、C,设A的原子序数为m,则B、
C的原子序数分别为m+8-1和m+8+1,由题意知
(m+8-1)+(m+8+1)=4m,则m=8,故选C。
6.C R2+核外有a个电子,因此R原子核外有a+2个
电子,R原子的核外电子数、质子数、核电荷数均为
a+2,其质量数为中子数与质子数之和,即a+2+b。
7.B 由“质子数+中子数=质量数”可知,34S的中子数
为34-16=18,A项错误;原子是化学变化中的最小
·89·