第11周 铁盐和亚铁盐-【周测必刷】2025-2026学年高一化学必修第一册（人教版2019）

— 42 — 第十一周 铁盐和亚铁盐 (时间:45分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌 周推好题 第10题。该题以制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的流程为背景,考查铁及其化合 物和实验操作等内容,综合性较强,值得推荐。 【考点·一应俱全】(共50分) 考点一 亚铁盐的性质 1.为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质,在包装袋中加入FeSO4 粉末,下列关于FeSO4 的叙 述中,正确的是 ( ) A.作吸水剂 B.铁元素化合价降低 C.作氧化剂 D.作还原剂 2.室温下,探究0.1mol·L-1FeSO4 溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是 ( ) 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有Fe3+ 向2mLFeSO4 溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液 颜色变化 B Fe2+是否有还原性 向2mLFeSO4 溶液中滴加几滴酸性KMnO4 溶液,观察溶液颜色变化 C Fe2+水溶液的酸碱性 向2mLFeSO4 溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化 D Fe2+能否催化H2O2 分解 向2mL5% H2O2 溶液中滴加几滴FeSO4 溶液,观察气泡产生情况 考点二 铁盐的性质及应用 3.某课题研究小组探究铁粉还原Fe3+的最佳反应条件,保持其他反 应条件不变,体系中Fe(Ⅲ)含量随溶液pH的变化如图所示。下 列说法正确的是 ( ) A.最佳反应的pH是4 B.溶液酸性越强越有利于还原Fe3+ C.铁粉还原Fe3+的离子方程式为Fe+Fe3+􀪅􀪅2Fe2+ D.M点后,Fe(Ⅲ)含量增大可能是因为溶液中Fe3+变成了Fe(OH)3,更难被铁粉还原 4.为了验证∙∙Fe∙∙ 3+∙∙的性质 ∙∙∙ ,某化学兴趣小组设计了下图所示的实验,实验设计错误的是 ( ) A.③④ B.③ C.①③④ D.②④⑤ 考点三 Fe2+和Fe3+的检验 5.(2025·浙江杭州·期中)检验菠菜中是否含有铁元素,依次进行研磨、溶解、过滤、检验四个实验 步骤,下列图示装置或原理不合理的是 ( ) A.图甲为研磨剪碎的菠菜 B.图乙是加水溶解 C.图丙过滤得到含铁元素的滤液 D.图丁能检验菠菜中是否含有铁元素 6.下列有关物质检验方法不合理的是 ( ) A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+ B.用酸性KMnO4 溶液检验FeCl3 溶液中是否含有FeCl2 C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀 H2SO4 后滴加KSCN溶液,再观察溶液 是否变红 D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+ 考点四 铁及其化合物的转化关系 7.(2025·全国·单元测试)将1.12g铁粉加入25mL2mol·L-1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Cl-浓度基本不变 B.往溶液中滴入KSCN溶液,溶液不显红色 C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1 D.反应后,铁粉没有剩余 8.如图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间 的转化关系。下列说法正确的是 ( ) A.铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① B.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速发生 转化②生成红棕色粉末 C.加热Fe(OH)3 发生转化⑥,加水溶解可实现转化③ D.由图可预测:高铁酸盐(FeO2-4 )具有强氧化性,可用于消 毒,FeO2-4 与水反应最终可生成Fe(OH)3 胶体,从而吸 附水中的悬浮物,故高铁酸盐可作净水剂 考点五 有关铁的工艺流程题 9.某兴趣小组测定了某种补铁剂中的铁元素(以+2价形式存在)含量,其流程如下: 已知流程中含铁元素的物质全部溶于稀硫酸中,下列说法不正确的是 ( ) A.滤液a在空气中久置后滴加KSCN溶液可能呈红色 B.悬浊液b呈灰绿色 C.将悬浊液b转化为氧化铁固体的一系列操作为过滤、洗涤、干燥、灼烧 D.每片补铁剂中的铁元素质量为0.07ag 10.(2025·浙江·期中)从某含有FeCl2、FeCl3、 CuCl2 的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶 体(FeCl3·6H2O)的流程如图。下列说法不 正确的是 ( ) A.试剂a是铁粉,试剂b是稀盐酸 B.试剂c是氯气,在该流程中作氧化剂 C.用酸性KMnO4 溶液可检验溶液 W中是否含有Fe2+ D.操作Ⅰ、操作Ⅱ均为过滤,操作Ⅲ需用到蒸发皿 — 41 — — 44 — 【探究·一举突破】(共25分) 探究主题 FeSO4 溶液变质程度探究 长期放置的FeSO4 溶液易被氧化而变质,某兴趣小组进行了如下实验: 探究问题: (1)设计实验检验FeSO4 溶液的变质程度。 实验方案 步骤1 步骤2 取待 检 测 液 于 试 管 中,向 其 中 滴 加 KSCN溶液 取待检测液于试管中,向其中滴加少量酸性高锰酸钾 溶液 实验现象 实验结论 FeSO4 溶液部分变质 ①上述方案补充完整 、 。 ②若要使部分变质的FeSO4 复原,方法是 (用离子方程式 表示)。 (2)100mL部分变质的FeSO4 溶液经过一系类反应制得1.6gFe2O3,则变质前FeSO4 溶液的浓 度为 。 (3)FeSO4 可用作补铁剂,使用时建议与维生素C同服,同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为 Fe2+,以利于人体吸收。为了验证这一猜想,设计了如下实验: 实验方案 实验现象 取适量Fe2(SO4)3 溶液于试管中,加入维生素C片,振荡溶解后,滴加酸性高锰酸钾溶液 紫色褪去 由上述实验能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论? 请说明理由: 。 【综合·一练到底】(共25分) (2025·广东·期中)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型净水剂,制备流程如下: 资料:Ⅰ.K2FeO4 可溶于水,微溶于浓KOH溶液,难溶于乙醇,KOH易溶于乙醇。 Ⅱ.FeO2-4 在碱性溶液中稳定,中性和酸性溶液中不稳定。 (1)K2FeO4 具有强氧化性,其中铁元素的化合价为 价。 (2)Cl2 与NaOH溶液反应生成NaClO的离子方程式是 。 (3)补全“氧化”中反应的离子方程式,需配平(请写完整的方程式) 。 ClO-+Fe3++ =FeO2-4 + + (4)下列说法正确的是 。 a.“氧化”中NaOH溶液过量的目的是使FeO2-4 稳定存在 b.“转化”中生成K2FeO4 固体 c.设计物质循环的目的是提高原料的利用率 d.溶解步骤KOH的作用是加快溶解 (5)粗K2FeO4 转化为纯K2FeO4 的操作包含洗涤,目的是去除固体表面的KOH,并防止K2FeO4 分解,可以用 洗涤。 (6)已知:K2FeO4 与稀硫酸反应生成Fe3+和O2。 ①K2FeO4 与稀硫酸反应的离子方程式是 。 ②实验室可以通过测定生成O2 的体积,可计算K2FeO4 的纯度。若将稀硫酸换成稀盐酸,生成的 气体中含有Cl2,将导致K2FeO4 的纯度的计算值偏 。 【选做·一飞冲天】(尖子生选做) (2025·山东菏泽·期中)实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2 的装置 如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2 沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回 答下列问题: (1)装置a、d内的试剂是 ,装置d的作用是 。 (2)一段时间后,先加热装置 (填“b”或“c”)。装置c内发生反应的化学方程式为 。 (3)现有含少量杂质的FeCl2·nH2O,为测定n值进行如下实验: 实验Ⅰ.称取m1g样品,用足量稀硫酸溶解后滴加K2Cr2O7 溶液,完全反应时消耗V mL、cmol·L-1 K2Cr2O7 溶液(反应过程中Cr2O2-7 转化为Cr3+,Cl-不反应)。 实验Ⅱ.另取m1g样品,利用上述装置与足量SOCl2 反应后,固体质量为m2g。则n= ;下列情况会导致n测量值偏小的是 (填标号)。 A.样品中含少量FeO杂质 B.样品与SOCl2 反应时失水不充分 C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解 (4)用上述装置、根据反应TiO2+CCl4 △ 􀪅􀪅TiCl4+CO2 制备TiCl4。已知TiCl4 与CCl4 互溶,二 者熔沸点相差较大,且TiCl4 极易与水反应。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4 混合 物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧ (填序号)。 【错题重做】 错因 基础不牢 题意不明 思路不对 理解不够 分析不透 方法不对 根本不会 其他原因 题号 题号 题号 — 43 — —78 — 【选做·一飞冲天】 解析 (1)铁元素26号元素,位于周期表第四周期第Ⅷ族,原子结 构示意图为: ,最外层2个电子,次外层上有14个电 子;(2)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为: 3Fe+4H2O(g) 高温 􀪅􀪅Fe3O4+4H2;铁、锰合金粉未跟Cl2 反应的化 学方程为:2Fe+3Cl2 △ 􀪅􀪅2FeCl3、Mn+Cl2 △ 􀪅􀪅MnCl2;FeSO4 溶 液跟 H2O2 反应有红褐色Fe(OH)3 沉淀生成,且溶液呈棕黄色, 说明生成了氢氧化铁沉淀和铁离子,反应的离子方程式为:6Fe2++ 3H2O2􀪅􀪅2Fe(OH)3↓+4Fe3+;(3)Fe2O3 与FeS2 混合后在缺氧条 件下焙 烧 生 成Fe3O4 和SO2,化 学 方 程 式 为:16Fe2O3+FeS2 △ 􀪅􀪅 11Fe3O4+2SO2↑理 论 上 完 全 反 应 消 耗 的n(Fe2O3)∶n(FeS2)= 16∶1;(4)纳米铁还原NO-3 生成N2 或NH+4 的过程为:纳米铁失去电 子生成Fe2+,吸附在纳米铁表面的NO-3 得到电子还原生成NO-2 ,吸 附在纳米铁表面NO-2 进一步得电子还原生成N2 或NH+4 。 答案 (1)Ⅷ 14 (2)3Fe+4H2O(g) 高温 􀪅􀪅Fe3O4+4H2 2Fe+3Cl2 △ 􀪅􀪅2FeCl3 Mn+Cl2 △ 􀪅􀪅MnCl2 6Fe2++3H2O2 􀪅􀪅2Fe(OH)3↓+4Fe3+ (3)16∶1 (4)纳米铁失去电子生成Fe2+ 吸附在纳米铁表面 NO-2 进一步得 电子还原生成N2 或NH+4 第十一周 铁盐和亚铁盐 【考点·一应俱全】 1.D [FeSO4 具有较强的还原性,能与氧气发生反应,可以防止食 品氧化变质,故做还原剂,答案选D。] 2.B [A.检验溶液中是否含有Fe3+ 应直接向待测液中滴加KSCN溶 液,向待测液中滴加氯水会将Fe2+氧化为Fe3+干扰实验,故A错误; B.向2mLFeSO4 溶液中滴加几滴酸性KMnO4 溶液,若观察溶液紫色 褪去,说明Fe2+ 有还原性,故B正确;C.Fe2+ 发生水解反应Fe2++ 2H2O􀜩􀜨􀜑 2H++Fe(OH)2 使溶液显酸性,加酚酞溶液不变色,且变质 后硫酸铁溶液也呈酸性,干扰实验,故C错误;D.向2mL5% H2O2 溶 液中滴加几滴FeSO4 溶液,若产生气泡有可能部分亚铁被氧化为铁离 子,是Fe3+的催化作用,故D错误;故选B。] 3.D [A.铁粉还原Fe3+生成亚铁离子;而pH=4时,三价铁含有很 大,说明其被还原的量很低,A错误;B.由图可知,pH<1.5时,三 价铁含 量 增 大,则 溶 液 酸 性 过 强,也 不 利 于 还 原 Fe3+,B错 误; C.铁粉还原Fe3+ 的离子方程式为Fe+2Fe3+􀪅􀪅3Fe2+,C错误; D.M点后,pH增大,碱性增强,导致溶液中Fe3+ 变成了Fe(OH)3, 更难被铁粉还原,使得Fe(Ⅲ)含量增大,D正确;故选D。] 4.A [①溶液中铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子,故正确; ②溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁,故正 确;③淡蓝色的硫酸铜溶液与棕黄色的氯化铁溶液不反应,混合后 溶液不可能变成无色,故错误;④溶液中的铁离子与硝酸银溶液中 的银离子和硝酸根离子不反应,反应生成白色沉淀与铁离子无关, 故错误;⑤溶液中铁离子与氢氧根离子反应生成红褐色氢氧化铁 沉淀,故正确;③④不符合题意,故选A。] 5.A [A.研磨需要在研钵中进行,图示装置不是研钵且不能用玻璃棒 研磨,不能用其来研磨剪碎的菠菜,A错误;B.图乙中将研磨后的菠菜 放热烧杯中,加水溶解,并不断用玻璃棒搅拌,B正确;C.图丙为过滤 装置,过滤得到含有铁元素的滤液,图示操作正确,C正确;D.图丁中, 先在滤液中加入稀硝酸,若滤液中存在亚铁离子,则亚铁离子被氧化 为铁离子,也可能是溶液中本就存在铁离子,再加入KSCN溶液,若溶 液变血红色,说明菠菜中存在铁元素,D正确;故答案选A。] 6.B [A.滴加KSCN溶液,溶液不变色,则不含铁离子,滴加氯水后溶液 显血红色,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液中一定含Fe2+,A 正确;B.KMnO4 溶液与Fe3+不发生反应,但亚铁离子及Cl-都能使酸 性KMnO4 溶液褪色,不能用酸性KMnO4 溶液检验FeCl3 溶液中是否 含有FeCl2,B错误;C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体 溶于稀H2SO4 后滴加KSCN溶液,若溶液显血红色则溶液中含有铁 离子说明晶体已变质,C正确;D.加NaOH溶液产生红褐色沉淀氢氧 化铁,则说明溶液中含有Fe3+,D正确;答案选B。] 【方法技巧】 混合液中离子检验 (1)Fe2+和Fe3+的混合溶液中检验Fe2+的方法 ①通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4 溶液,溶液紫红色褪去说明含 有Fe2+(注意:Cl-等还原性的离子对Fe2+的检验有干扰)。值得注意 的是该种方法检验,溶液中不能有其他还原性离子,如Cl-。 ②待测溶液 K3[Fe(CN)6]溶液 产 生 蓝 色 沉 淀,说 明 溶 液 中 含 有Fe2+。 (2)Fe2+和Fe3+ 的混合液中检验Fe3+,可用 KSCN试剂,现象为 溶液变红。 7.【分析】 1.12g铁粉的物质的量n(Fe)= 1.12g56g·mol-1 =0.02mol, n(Fe3+)=0.025L×2mol·L-1=0.05mol,发生反应:Fe+2Fe3+􀪅􀪅 3Fe2+,铁粉完全溶解,生成0.02mol×3=0.06molFe2+,溶液中剩余 0.05mol-0.02mol×2=0.01molFe3+,以此解答。 B [A.由分析可知,铁无剩余,由Fe+2Fe3+􀪅􀪅3Fe2+ 可知,Cl- 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KSCN溶液,溶液显红色,B错误;C.由分析可 知,反应结 束 Fe2+ 的 物 质 的 量 为0.06mol,Fe3+ 的 物 质 的 量 为 0.01mol,Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1,C正确;D.由分析 可知,反应后,铁粉没有剩余,D正确;故选B。] 8.D [铁与高温水蒸气的反应生成四氧化三铁和氢气,不能实现上 述转化①,故A错误;FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受 热,部分被氧化,氧化生成Fe3O4,不能发生转化②,故B错误;加 热Fe(OH)3 发生转化⑥分解生成氧化铁,氢氧化铁不溶于水,加 水溶解不可实现转化③,故C错误;高铁酸盐中铁为+6价,具有 强氧化性,可用于消毒,与水发生氧化还原反应后生成铁离子,铁 离子与水反应生成Fe(OH)3 胶体。] 【易错提醒】 分析铁的化合物时的“两分清” (1)价态要分清 要注意单质铁被不同氧化剂氧化时,产物不同;要注意不同价态的 化合物所表现的不同的化学性质,如Fe3+ 以氧化性为主,Fe2+ 以 还原性为主。 (2)颜色要分清 铁的化合物“五颜六色”,一定要记牢:Fe2+ 溶液为浅绿色,Fe3+ 溶 液为棕黄色,Fe(SCN)3 溶液为血红色,Fe(OH)3 胶体为红褐色, Fe(OH)2 沉淀在空气中的颜色变化为白色→灰绿色→红褐色, Fe(OH)3沉淀为红褐色固体,Fe2O3 为红棕色,Fe3O4、FeO、FeS均 为黑色。 9.【分析】 加入足量稀硫酸溶解补血剂,过滤后,向滤液中加入氯水 氧化二价铁为三价铁,再加入足量氨水生成氢氧化铁悬浊液,经过 过滤、洗涤、干燥、灼烧得到氧化铁固体。 B [A.滤液a久置在空气中,二价铁可能部分氧化为三价铁,滴 加KSCN溶液可能呈红色,A正确;B.悬浊液b主要含氢氧化铁, 呈红褐色,B错误;C.悬浊液b氢氧化铁经过滤、洗涤、干燥,得到 氢氧化铁固体,再灼烧得到氧化铁固体,C正确;D.agFe2O3 固体 中铁元素的质量为ag×112160×100%=0.7ag ,根据铁元素守恒, 10片补铁剂中铁元素的质量为0.7ag,则每片补铁剂中的铁元素 质量为0.07ag,D正确;故选B。] 10.【分析】 从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2 的工业废液中回收铜,工 业废水中加入试剂a为过量的铁,操作为过滤,得到滤渣 Y为 Fe、Cu,滤液氯化亚铁溶液,滤渣 Y中加入试剂b为盐酸溶解过 量的铁生成氯化亚铁溶液,铜不溶,操作过滤得到铜和滤液Z为 氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并通入氯气。溶液 W 为氯化铁溶 液,蒸发结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。 C [A.由分析及流程图可知,试剂a是铁粉,试剂b是稀盐酸,A正 确;B.由分析及流程图可知,c为氯气,作氧化剂将亚铁离子氧化为铁 离子,B正确;C.溶液 W 中含 有Cl-,Fe2+ 和Cl- 都 可 以 和 酸 性 KMnO4 溶液反应而使其褪色,用酸性KMnO4 溶液不能检验溶液 W中是否含有Fe2+,C错误;D.由分析及流程图可知,操作Ⅰ、Ⅱ是过 滤,操作Ⅲ是蒸发结晶需用蒸发皿,D正确;故选C。] 【探究·一举突破】 探究路径 (1)①根据实验结论,FeSO4 溶液部分变质,说明溶液 中同时含Fe3+和Fe2+;步骤1向待检测液中加入KSCN溶液,溶 液变红;Fe2+具有还原性,步骤2向待检测液中滴加少量酸性高锰 酸钾溶液,紫色褪去。②要使变质的FeSO4 溶液复原,可向溶液 中加入过量Fe粉,铁把Fe3+ 还原为Fe2+,再经过滤除去剩余Fe 粉即可,反应的离子方程式为2Fe3++Fe􀪅􀪅3Fe2+;(2)n(Fe2O3)= 1.6g 160g·mol-1 =0.01mol,根据铁元素守恒,则变质前100mL溶液 中 含 n(FeSO4)=0.02 mol,故 c(FeSO4)= 0.02mol 0.1L = 0.2mol·L-1;(3)维生素C具有还原性,若维生素C过量,也可 使酸性高锰酸钾溶液褪色,则无法说明维生素C一定将Fe3+转化 为Fe2+。 参考答案 (1)①溶液变红 紫色褪去 ②2Fe3++Fe􀪅􀪅3Fe2+ (2)0.2mol·L-1 (3)不能,维生素C也具有还原性,若其过量,也可使酸性高锰酸钾 溶液褪色,则无法说明一定有Fe2+生成 【综合·一练到底】 【分析】 由题给流程可知,硝酸铁固体在过量氢氧化钠溶液中与 氯气反应生成高铁酸钠,过滤得到高铁酸钠和滤液1;高铁酸钠溶 于稀氢氧化钾溶液得到含有氢氧化钾的高铁酸钠溶液,向溶液中 加入过量氢氧化钾固体,将高铁酸钠转化为高铁酸钾,过滤得到粗 高铁酸钾,粗高铁酸钾经过处理得到纯高铁酸钾固体。 解析 (1)高铁酸钾中钾元素的化合价为+1价、氧元素的化合价 为-2价,由化合价代数和为0可知,铁元素的化合价为+6价,故 答案为:+6;(2)氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠 和水,反应中氯元素的化合价即升高被氧化又降低被还原,氯气即 是氧化剂又是还原剂,反应的离子方程式为Cl2+2OH-􀪅􀪅Cl-+ ClO-+H2O,故 答 案 为:Cl2+2OH- 􀪅􀪅Cl- +ClO- +H2O; (3)由题意可知,生成高铁酸钠的反应为碱性条件下溶液中的铁离 子与次氯酸根离子反应生成高铁酸根离子、氯离子和水,反应中氯 元素的化合价由+1降低至-1被还原,化合价降低2,铁元素的 化合价由+3升高至+6被氧化,化合价升高3,结合化合价升降 守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式 为3ClO- +2Fe3+ + 10OH-􀪅􀪅2FeO2-4 +3Cl-+5H2O,故答案为:3ClO- +2Fe3+ + 10OH-􀪅􀪅2FeO2-4 +3Cl-+5H2O;(4)a.由题给信息可知,高铁 酸根离子在碱性溶液中稳定,中性和酸性溶液中不稳定,所以“氧 化”中氢氧化钠溶液过量的目的是使高铁酸根离子稳定存在,故正 确;b.由分析可知,“转化”中加入过量氢氧化钾固体的目的是将高 铁酸钠转化为高铁酸钾,故正确;c.由分析可知,“转化”中加入过 量氢氧化钾固体、过滤得到的滤液2中含有氢氧化钠,氢氧化钠溶 液的循环利用可以提高原料的利用率,故正确;d.由题给信息可 知,高铁酸根离子在碱性溶液中稳定,中性和酸性溶液中不稳定, 所以溶解步骤氢氧化钾的作用是使高铁酸根离子稳定存在,故错 误;故选abc;(5)由题给信息可知,高铁酸钾可溶于水,难溶于乙 醇,氢氧化钾易溶于乙醇,所以洗涤除去高铁酸钾表面的氢氧化钾 时,应选用乙醇洗涤,故答案为:乙醇;(6)①由题意可知,高铁酸钾 与稀硫酸的反应为高铁酸钾与稀硫酸反应生成硫酸钾、硫酸铁、氧 气和水,反应中铁元素的化合价由+6降低至+3被还原,化合价 降低3,氧元素的化合价由-2升高至0被氧化,结合化合价升降 守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式为4FeO2-4 +20H+􀪅􀪅 4Fe3++3O2↑+10H2O,故答案为:4FeO2-4 +20H+􀪅􀪅4Fe3+ + 3O2↑+10H2O;②若将稀硫酸换成稀盐酸,盐酸中的氯离子能与 高铁酸根离子反应生成氯气,由得失电子数目守恒可知,2FeO2-4 ~ 3Cl2、4FeO2-4 ~3O2,消耗等物质的量的高铁酸钾时,反应生成氯气 的物质的量大于氧气,所以会导致高铁酸钾的纯度的计算值偏大, 故答案为:偏大。 答案 (1)+6 (2)Cl2+2OH-􀪅􀪅Cl-+ClO-+H2O (3)3ClO-+2Fe3++10OH-􀪅􀪅2FeO2-4 +3Cl-+5H2O (4))abc (5)乙醇 (6)①4FeO2-4 +20H+􀪅􀪅4Fe3++3O2↑+10H2O ②大 【选做·一飞冲天】 【分析】 由题意图可知,实验开始时先将氮气通过盛有的浓硫酸 通入装置中排尽装置中的空气,一段时间后,先加热装置b产生 SOCl2 气体充满c装置后,再加热c装置使四水氯化亚铁与SOCl2 气体反应生成氯化亚铁、二氧化硫和氯化氢,装置d用来吸收烧杯 中进来的水蒸气,防止SOCl2 水解,冷凝管和长导管的共同作用是 冷凝回流SOCl2,使反应物为充分反应。 解析 (1)装置a、d内的试剂是浓硫酸,用来吸收水蒸气,防止 SOCl2 水解;装置d的作用是防止烧杯的水进入C中;(2)由分析 可知,实验开始时先通氮气排尽装置中的空气,防止氯化亚铁被空 气中的氧气氧化;待空气排尽后,先加热装置b产生SOCl2 气体充 满c装置后,再加热c装置使四水氯化亚铁与SOCl2 气体反应生 成氯化亚铁、二氧化硫和氯化氢,反应的化学方程式为FeCl2· 4H2O+4SOCl2 △ 􀪅􀪅FeCl2+4SO2↑+8HCl↑;(3)由得失电子数 目守 恒 可 得 如 下 关 系 式:6FeCl2—K2Cr2O7,滴 定 消 耗 V mLc mol·L-1重铬酸钾溶液,则m1g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2O2-7 )= 0.006cVmol;由 实 验Ⅱ可 知,m1g样 品 中 结 晶 水 的 物 质 的 量 为 (m1-m2) 18 mol ,由 化 学 式 可 得:n(FeCl2)∶n(H2O)=1∶n= 0.006cVmol∶ (m1-m2) 18 mol ,解得n=1000 (m1-m2) 108cV ;A.样品 中含少量氧化亚铁杂质会使滴定消耗的重铬酸钾溶液的体积偏 大,导致n的测量值偏小,故符合题意;B.样品与SOCl2 反应时失 水不充分会使 m2 偏大,导致n的测量值偏小,故符合题意;C.实 验Ⅰ称重后,样品发生了潮解,样品中氯化亚铁的物质的量不变, 消耗重铬酸钾溶液的体积不变,实验测得n的测量值不变,故不符 合题意;答案选AB;组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4 混合物进行蒸馏 提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,安装顺序为①⑨⑧,然后 连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管 ⑦,接着连接尾接管⑩,TiCl4 极易水解,为防止外界水蒸气进入, 最后连接③⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤。 答案 (1)浓硫酸 防止烧杯的水进入C中 (2)b FeCl2·4H2O+4SOCl2 △ 􀪅􀪅FeCl2+4SO2↑+8HCl↑ (3) 1000(m1-m2) 108cV AB (4)⑥⑩③⑤ 第十二周 金属材料 【考点·一应俱全】 1.B [①与组成合金的纯金属相比,合金的一般硬度更大,故①正 确;②合金为混合物,熔点比它的各成分金属的熔点低,故②正确; ③不同的合金具有不同的性能,改变原料的配比、改变生成合金的 条件,得到有不同性能的合金,故③正确;④合金的导电性不一定 比纯金属更强,比如铝合金的导电性比纯铝要差,故④错误;⑤合 金一般比成分金属熔点低,硬度大,具有更好的机械加工性能,故 应用范围更广泛,故⑤正确;正确的有①②③⑤,答案选B。] 2.C [A.世界上使用最广泛的金属材料是铁合金,我国铁制品使用 最早可追溯西周晚期,A正确;B.不锈钢是合金钢的一种,它的合 金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni),B正确;C.合金硬度比成分金属 大,熔沸点比成分金属低,导电导热性比成分金属差,C错误;D.合 金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的,所以合成合金是物 理变化,D正确;答案选C。] 3.B [A.自然界中最多的元素是O元素,最多的金属元素是 Al,A 正确;B.常温下铝能够与氧气反应生成氧化铝,铝的表面一般都有 致密的氧化铝保护膜,B不正确;C.铝是活泼金属,能够与盐酸、稀 硫酸反应生成氢气,C正确;D.铝是活泼金属,在化学反应中容易 失去电子,是很好的还原剂,D正确;答案选B。] 4.B [A.铝耐腐蚀是因为常温下金属铝与氧气反应生成一层致密 的氧化铝薄膜,故A错误;B.铝合金密度小,硬度大,耐腐蚀,是制 造飞机的理想材料,故B正确;C.铝与酸反应生成氯化铝和 H2, 铝和烧碱反应生成偏铝酸钠和 H2,相同质量的铝分别与足量盐酸 和烧碱溶液反应产氢气的质量比为1∶1,故C错误;D.氧化铝是 两性氢氧化物,氧化铝可以和酸性溶液和碱性溶液反应,故铝制器 皿不可以长时间盛放酸碱性溶液,故D错误;故选B。] 【总结归纳】 铝的特殊性 (1)活泼金属与酸反应是金属的通性,而铝不仅能与酸(H+)反应, 还能够与碱溶液反应,表现出特殊性:2Al+2OH- +2H2O􀪅􀪅 2AlO-2 +3H2↑。 (2)常温下,能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使 铝发生“钝化”,而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 (3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品,原因是氯化钠溶液中 的氯离子会破坏氧化膜的结构。 5.A [A.铝是活泼金属,铝易在空气中形成致密的氧化膜,所以铝 比较耐腐蚀,A错误;B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于中和过多胃 酸,是一种医用胃酸中和剂,B正确;C.氧化铝既可以和酸反应又 可以和 强 碱 反 应 生 成 盐 和 水,氧 化 铝 是 两 性 氧 化 物,能 溶 于 NaOH,C正确;D.铝、氧化铝能与碱性物质反应,所以铝制餐具不 可以用来长时间存放碱性食物,D正确;故选A。] 【总结归纳】 (1)既能与酸反应又能与碱反应的物质:①弱酸的铵 盐,如:NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;②弱酸的酸式盐, 如:NaHCO3、KHS、NaHSO3 等;③氨基酸;④铝及铝的氧化物、氢 氧化物。 (2)Al2O3、Al(OH)3 是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化 物和氢氧化物,经常应用到除杂、计算题中,所以一定要熟记这两 个反应的离子方程式。 (3)Al(OH)3 具有两性,能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如 NaOH溶 液),但不溶于弱酸(如 H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。 (4)由Al(OH)3 的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可 知:与酸反应时相当于三元碱,与碱反应时相当于一元酸。 6.A [A.氧化铝与烧碱在加热时会发生反应,故不能用氧化铝材料制 成的坩埚熔融烧碱,否则会损坏坩埚,A错误;B.铝能在空气中稳定存 在是因为其表面覆盖着一层氧化铝保护膜,氧化膜比较致密,能防止 内部金属被氧化,B正确;C.氧化铝熔点高达2000℃以上,是一种高 熔点物质,可以作较好的耐火材料使用,C正确;D.氧化铝属于两性氧 化物,既能与强酸反应,也能与强碱反应,D正确;故选A。] 7.B [A.我国最早使用的合金是青铜不是钢,A错误;B.稀土一般 是以氧化物状态分离出来的,虽然在地球上储量非常巨大,但冶炼 提纯难度较大,显得较为稀少得名稀土,在合金中加入适量稀土金 属,就能大大改善合金的性能,所以稀土元素被称为冶金工业的维 生素,B正 确;C.生 铁 的 含 碳 量 为2%~4.3%,钢 的 含 碳 量 为 0.03%~2%,C错误;D.合金的熔点一般比各成分金属的低,但是 汞与其它金属形成合金时,合金的熔点大于汞,D错误;故选B。] 8.C [A.钛合金生物相容性好,强度大,常用作人造骨骼,故 A正 确;B.镧镍合金能大量吸收 H2,并与 H2 结合成金属氢化物,金属 氢化物稍稍加热又容 易 分 解,所 以 可 用 作 储 氢 材 料,故B正 确; C.耐热合金的熔点很高,与合金的熔点低说法 相 悖,故C错 误; D.形状记忆合金具有记忆功能,可使形状记忆合金发生形变的作 用力消失后恢复原状,故D正确;故选C。] 9.C [镁、铝先和盐酸反应生成氯化镁和氯化铝,然后氯化铝再和 过量的氢氧化钠反应生成能溶于水的Na[Al(OH)4],而氢氧化镁 和氢氧化钠不反应,故沉淀为氢氧化镁,灼烧后的白色粉末为氧化 镁,且白色粉末的质量还是ag,从反应的整个过程依据元素守恒, 可得原合金中镁的质量分数就是氧化镁中镁元素的质量分数,即 原合金中镁的质量分数= 2424+16×100%=60% ;故答案选C。] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 77 —