内容正文:
1.成语是中华民族灿烂文化中的瑰宝,许多成语中蕴含着丰富的化学原理,下列成语中涉及氧化还原反应的是( )
A.木已成舟 B.百炼成钢
C.铁杵成针 D.滴水成冰
解析:B [木已成舟、铁杵成针、滴水成冰只是物质形状发生了变化,没有新物质生成,不涉及化学变化,故A、C、D错误;因生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,生铁中的含碳量比钢高,经过高温,生铁中的碳和氧气反应生成二氧化碳,由此降低含碳量,多次冶炼精度更高,由此得到钢,故B正确。]
2.证明Fe3+具有氧化性的物质可以是( )
A.Cu单质 B.FeCl2溶液
C.NaOH溶液 D.氯气
解析:A [若要证明Fe3+的氧化性,需加入具有还原性的物质,综合分析,应选择A项。]
3.铁是目前世界上用量最大的金属材料,有关铁及其化合物的说法不正确的是( )
A.磁铁矿的主要成分是Fe3O4
B.Fe3+遇KSCN溶液显红色
C.Fe可在纯氧中燃烧
D.Fe2+可被还原剂还原为Fe3+
解析:D [A项,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,故A正确;B项,Fe3+遇KSCN溶液显红色,故B正确;C项,Fe在纯氧中燃烧生成四氧化三铁,故C正确;D项,Fe2+可被氧化剂氧化为Fe3+,故D错误。]
4.FeCl3、CuCl2混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )
A.加入KSCN溶液一定不变红
B.溶液中一定含有Fe3+
C.溶液中可能含有Cu2+
D.剩余固体中一定含有铜
解析:B [Fe3+的氧化性强于Cu2+,加入铁粉,根据氧化还原反应中先后规律,反应的顺序为Fe+2Fe3+===3Fe2+、Fe+Cu2+===Fe2++Cu,铜与铁离子不能共存:Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+。A项,因为有固体存在,该固体可能是Fe、Cu的混合物,也可能是Cu,无论哪种情况,都能判断出溶液中一定不含Fe3+,因此加入KSCN溶液后,溶液不变红,A项正确;B项,根据A选项分析可知,溶液中一定不含Fe3+,B项错误;C项,如果铁粉与Cu2+反应,铁粉不足,溶液中有Cu2+剩余,固体为Cu单质,符合题意,C项正确;D项,根据上述分析可知,剩余固体中一定含有铜,D项正确。]
5.为了检验某氯化亚铁溶液是否变质,可向溶液中加入( )
A.稀H2SO4 B.铁片
C.硫氰酸钾溶液 D.酸性KMnO4溶液
解析:C [FeCl2易被氧化为FeCl3而变质。Fe3+与稀H2SO4不反应,故A项不符合;FeCl2溶液中若含有Fe3+,加入铁片,Fe与Fe3+反应时,溶液颜色变化不明显,故B项不符合;Fe2+与SCN-不反应,但Fe3+与SCN-反应使溶液变红,故C项符合;KMnO4只与Fe2+反应,不与Fe3+反应,故D项不符合。]
6.将过氧化钠投入氯化亚铁溶液中,可观察到的现象是( )
A.最终生成白色沉淀 B.最终生成红褐色沉淀
C.有黄绿色气体产生 D.无变化
解析:B [Na2O2具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,又Na2O2与水反应有OH-生成,则Fe3+与OH-反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,Na2O2与水反应还产生O2,无黄绿色气体产生。]
7.下列试剂中,不能使Fe2+转化为Fe3+的是( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液
④稀硝酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A.①②③ B.①③④
C.②④⑤ D.②⑤⑥
解析:D [①氯气具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子;②NaCl溶液不具有氧化性,不能氧化亚铁离子生成铁离子;③KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子;④稀硝酸具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子;⑤盐酸不具有强氧化性,不能氧化亚铁离子生成铁离子;⑥NaNO3溶液不具有强氧化性,不能氧化亚铁离子生成铁离子,故②⑤⑥符合题意。]
8.(双选)下列离子方程式不正确的是( )
A.Na与H2O反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.Al与稀盐酸反应:2Al+6H+===2Al3++3H2↑
C.Fe与稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
D.Al与CuCl2溶液反应:Al+Cu2+===Al3++Cu
解析:CD [Fe与稀盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2,错误;Al与CuCl2溶液反应中电荷不守恒,正确的为:2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu,错误。]
9.(双选)制印刷电路时常用FeCl3溶液腐蚀铜,向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )
A.烧杯中有铜无铁
B.烧杯中有铁无铜
C.烧杯中铜、铁都有
D.Cu优先与FeCl3溶液反应
解析:BD [向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,由于铁比铜活泼,铁的还原性比铜强,铁优先与氯化铁反应,如果氯化铁不足,则可能铁和铜都有剩余;如果铁完全反应后氯化铁没有了,或只有少量剩余,则铜可能有剩余;如果氯化铁足量,则铁和铜都可以完全溶解。综上所述,反应结束后,不可能出现有铁无铜的现象。]
10.下列离子检验的方法正确的是( )
A.某溶液中加入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中不含Fe2+
B.某溶液中先通入氯气,再加入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中一定含有Fe3+
C.某溶液中加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀,说明原溶液中一定含有Fe3+
D.某溶液中加入稀硫酸溶液产生无色气体,说明原溶液中一定含有CO
解析:C [A项,如果该溶液既含Fe3+,又含Fe2+,滴加KSCN溶液,溶液呈红色,能证明存在Fe3+而不能证明没有Fe2+,故A错误; B项,先通入Cl2,Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,即使原溶液不含Fe3+,滴加KSCN溶液后也呈红色,无法证明原溶液是否含有Fe3+,故B错误;C项,加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明原溶液中含有Fe3+,故C正确;D项,加入稀硫酸溶液产生无色气体,若含有HCO,也能产生无色气体,不能说明原溶液中一定含有CO,故D错误。]
11.为了检验某未知溶液是否为FeCl2溶液,一位同学设计了以下实验方案加以证明。
方案:向一只装有该未知溶液的试管中先通入氯气,再滴加KSCN溶液,溶液变红,证明该未知溶液为FeCl2溶液。
回答下列问题:
(1)你认为此方案是否合理? ______________ (填“合理”或“不合理”)。若不合理,要检验Fe2+应如何操作?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(若合理,则此空可不答)。
(2)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质,经常向其中加入铁粉,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
解析:(1)先通入氯气,可氧化亚铁离子,试剂的加入顺序不合理,应先加KSCN溶液,若无现象,再通入氯气,溶液变红,则说明原溶液含有Fe2+。(2)由于氯化亚铁易被氧化为氯化铁,因此保存FeCl2溶液时,为了防止FeCl2溶液变质,经常向其中加入铁粉,其原因是2Fe3++Fe===3Fe2+。
答案:(1)不合理 先加KSCN溶液,无明显现象,再加入氯水,溶液变成红色,证明该未知溶液为FeCl2溶液
(2)2Fe3++Fe===3Fe2+
12.某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如图所示的综合实验,根据实验流程回答相关问题:
(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式:________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)物质②为_______________________________________________________________。
(3)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液,该过程的现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表示)
________________________________________________________________________。
(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,制得分散系③为 ________________ ,它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)Fe2O3为碱性氧化物,能够与盐酸反应生成FeCl3和H2O。(2)FeCl3溶液能够与碱反应生成Fe(OH)3,物质②可以是NaOH、NH3·H2O等。(3)Fe3+具有较强的氧化性,能够氧化Fe:Fe+2FeCl3===3FeCl2。(4)FeCl2与NaOH反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2是白色絮状沉淀,能迅速被氧气氧化,会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。(5)将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,加热至呈红褐色,得到的是Fe(OH)3胶体。
答案:(1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)
(3)Fe+2FeCl3===3FeCl2
(4)生成的白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O===
4Fe(OH)3
(5)Fe(OH)3胶体 分散质粒子直径大小不同
13.已知A、B、C均为单质,A是生产生活中用量最大的金属,室温下B是一种黄绿色气体,C是最轻的无色气体,也是一种良好的高能燃料,在合适的反应条件下,它们可以按下列框图进行反应。又知E溶液是无色的。
(1)试写出下列物质的化学式:
A __________ ,B __________ ,C __________ 。
(2)反应①的化学方程式:_____________________________________________________。
(3)反应②的化学方程式:_____________________________________________________。
解析:已知A、B、C均为单质, A是生产生活中用量最大的金属,则A为Fe;室温下B是一种黄绿色气体,则B为Cl2,二者反应生成的D为FeCl3;C是最轻的无色气体,也是一种良好的高能燃料,则C为H2,H2与Cl2反应生成的E为HCl;Fe与HCl反应生成的F为FeCl2。(1)A、B、C的化学式分别为Fe、Cl2、H2;(2)反应①的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3;(3)反应②的化学方程式为H2+Cl22HCl。
答案:(1)Fe Cl2 H2
(2)2Fe+3Cl22FeCl3
(3)H2+Cl22HCl
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