第三章 铁 金属材料 单元测试 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册
2025-08-19
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第三章 铁 金属材料 单元测试 2025~2026学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
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一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.《黄帝本纪》云:“帝采首山之铜铸剑,以天文古字铭之”。下列说法错误的是 ( )
A.青铜剑的出现早于铁剑
B.青铜属于合金,硬度高于纯铜
C.越王勾践的青铜剑千年不朽的原因是与O2形成了致密的氧化膜
D.流传千古的剑鲜少铁剑的主要原因是铁制品易发生腐蚀
2.下列有关金属或合金的说法中不正确的是( )
A.生铁属于合金
B.一般合金的熔点比各成分金属的低
C.合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同
D.改变原料的配比、生成合金的条件,可以得到具有不同性能的合金
3.类比和推理是化学研究的重要方法。下列类比或推理正确的是 ( )
A.铁单质在潮湿的空气中容易生锈,则铝在潮湿的空气中也易生锈
B.Al2O3是两性氧化物,则Fe2O3也是两性氧化物
C.Fe(OH)3能与酸反应,则Al(OH)3也能与酸反应
D.将金属钠投入水中,放出H2,则将铝投入水中也会产生H2
4.氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液,通过一步实验就能加以区别,并只用一种试剂,这种试剂是 ( )
A.KSCN溶液 B.BaCl2溶液
C.HCl溶液 D.NaOH溶液
5.对Ⅰ~Ⅳ的实验操作现象判断正确的是( )
A.实验Ⅰ:产生红褐色沉淀
B.实验Ⅱ:溶液颜色变红
C.实验Ⅲ:放出大量气体
D.实验Ⅳ:先出现白色沉淀,后沉淀溶解
6.对印刷电路板制作过程中(2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2)产生的废液X进行回收处理,流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.1 mol FeCl3与Cu完全反应,转移电子数约为6.02×1023
B.若废液X中滴加KSCN溶液变红,则X中=
C.若向溶液A中、溶液B中分别加入少量铁粉,铁粉均有减少
D.实验室中进行操作①②时,需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
7.下列物质之间的每步转化中,都能通过一步实现的是( )
①Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
②Na→Na2O→Na2CO3→NaHCO3→NaOH
③Mg→MgCl2→Mg(OH)2
④Al→Al2O3→Al(OH)3
⑤Al→Na[Al(OH)4]→Na2CO3
A.②③④ B.①③④⑤
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
8.某潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质。下列有关说法不正确的是 ( )
A.金属活动性:Na>Al
B.铝钠合金若投入一定量的水中可得到无色溶液,则n(Al)≤n(Na)
C.铝钠合金投入足量氯化铜溶液中,肯定有氢氧化铜沉淀产生,也可能有铜析出
D.m g不同组成的铝钠合金投入足量的盐酸中,若放出的H2越多,则铝的质量分数越小
9.下列实验对应的现象和结论都正确的是( )
选项
实验
现象
结论
A.
向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
食品脱氧剂样品中含Fe2+
B.
向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液
加入H2O2溶液后,溶液变成红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
C.
向FeCl3溶液中加入铜片
溶液变蓝,有黑色固体出现
铜比铁活泼
D.
向FeCl3溶液中加入KI溶液后再滴加几滴淀粉溶液
溶液变为蓝色
氧化性:Fe3+>I2
10.元素的价—类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。铁元素的价—类二维图如图所示,其中箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法错误的是( )
A.Fe3O4是一种黑色有磁性的铁的氧化物,可由Fe、水蒸气在高温条件下反应制得
B.为实现Fe2+向Fe3+的转化,可向含Fe2+的溶液中通入Cl2或者滴加H2O2溶液
C.由图可预测:高铁酸盐(Fe)具有强氧化性,可将Fe2+转化为Fe3+
D.FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应,只生成一种盐和水
11.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.向溴化亚铁溶液中通入少量氯气:2Br-+Cl2Br2+2Cl-
B.常温下,将Al片投入浓硫酸中:2Al+3S+12H+3SO2↑+2Al3++6H2O
C.向FeCl3溶液中通入足量SO2:2H2O+Fe3++SO2Fe2++S+4H+
D.Fe3O4溶于稀盐酸:8H++Fe3O42Fe3++Fe2++4H2O
12.实验室用严重锈蚀的废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O),流程如下图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.严重锈蚀的废铁屑中含有+2价的铁
B.“酸溶”时试剂X可用稀盐酸
C.“还原”时发生反应的离子方程式为Fe3++Fe2Fe2+
D.“结晶”采用的方法是蒸发浓缩、冷却结晶
13.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是( )
A.用如图装置可以制备Fe(OH)2
B.向足量含有淀粉的FeI2溶液中滴加2滴新制氯水,溶液变蓝,说明还原性:I->Fe2+
C.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,此现象不能确定溶液中含有Fe2+
D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
14.物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。如图是有关铁元素的价类图,下列分析正确的是( )
A.X的物质类别是单质,在氧气中燃烧的产物为Z
B.M、N均为碱,且在水溶液中均可溶
C.P、Q所含阳离子质子数相同而电子数不同
D.若Q为FeCl2,则X、Y、Z、N均能与盐酸反应得到Q
15.下列除杂试剂或方法不正确的是( )
选项
被提纯物质
杂质
除杂试剂或方法
A.
FeCl3溶液
FeCl2
通入适量Cl2
B.
FeCl2溶液
FeCl3
加入过量铁粉并过滤
C.
Fe3O4
FeO
通入O2加热
D.
Fe(OH)3
Fe(OH)2
在空气中灼烧
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(11分)根据下列转化关系,回答有关问题。
(1)浅绿色溶液D主要成分的化学式为 ,试剂1是 。
(2)下列物质不能作为试剂2的是 (填字母)。
a. Cl2 b.新制氯水 c.浓硫酸 d. S e.硝酸
(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为 。
(4)溶液C到溶液F红色加深的原因是 。
(5)某同学在实验时向溶液E中加入了过量的一种固体物质,发现颜色褪去,现对褪色原因进行探究。提出你的假设: ;为了对你所提出的假设进行验证,你设计的实验方案是 。
17.(11分)长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质。某兴趣小组分别对新制和久置的两瓶FeSO4溶液进行了如表实验。
Ⅰ.分别取2 mL新制的FeSO4溶液于三支试管中,进行如图实验。
实验
试剂X
实验现象
实验ⅰ
1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液
现象a
实验ⅱ
5滴酸性KMnO4溶液
现象b:紫色褪去
实验ⅲ
依次加入5滴KSCN溶液、5滴氯水
现象c
(1)实验ⅰ中,现象a是立即产生白色沉淀,白色沉淀逐渐变为灰绿色,最终变为红褐色。白色沉淀的化学式是 ,最终变为红褐色的化学方程式是 。
(2)实验ⅲ的实验现象是 ,写出氯水参与反应的离子方程式: 。
Ⅱ.久置的FeSO4溶液。
实验操作
实验现象
实验结论
实验ⅳ
取少量久置的FeSO4溶液于试管中,向其中滴加5滴KSCN溶液
溶液变红
FeSO4溶液部分变质
实验ⅴ
(3)将上述实验ⅴ中的实验操作和现象补充完整。
(4)若要使部分变质的FeSO4复原,发生反应的离子方程式是 。
(5)小组同学查阅资料得知,“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”。为了验证维生素C的作用,设计了如表实验ⅵ。
实验操作
实验现象
实验ⅵ
取一定量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KMnO4溶液
紫色褪去
由实验ⅵ能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论?请说明理由: 。
18.(11分)秋耳是中国的传统食材,其中含有丰富的蛋白质、多糖及有益元素。
(一)秋耳中铁元素的检验
实验方案:取适量干秋耳粉平均分成三份,实验操作和现象记录如下:
实验
操作步骤
检验试剂
现象
实验一
适量蒸馏水浸泡,过滤,取滤液,加检验试剂,后加入适量H2O2,再次加入检验试剂
KSCN溶液
无明显现象
实验二
在坩埚中充分灼烧,加适量盐酸浸泡,取滤液,加检验试剂
KSCN溶液
极浅的红色
实验三
在坩埚中充分灼烧,加适量盐酸、H2O2浸泡,取滤液,加检验试剂
KSCN溶液
较深的红色
根据上述实验,回答下列问题:
(1)灼烧秋耳粉时,除了坩埚还需要下列仪器中的 (填字母)。
(2)实验三加入H2O2的目的是 ,写出H2O2参与的最主要反应的离子方程式: 。
(3)由三组实验做出如下推断,其中合理的是 (填字母)。
A.秋耳粉样品中含铁量极低
B.秋耳中的铁元素很难用蒸馏水直接溶出
C.仅用盐酸无法溶出秋耳灰分中的铁元素
D.灼烧的目的是将秋耳中的铁元素氧化
(二)秋耳中铁元素的含量测定
实验步骤如下:
①取5.000 g秋耳粉,在坩埚中充分灼烧至灰白色,将灰分转移至干燥器中冷却,称其质量为0.235 g;
②向灰分中加入4 mL浓硝酸,微热10 min,过滤,并用少量盐酸洗涤烧杯和沉淀,滤液和洗涤液合并;
③将合并液定容成50 mL待测液,利用分光光度法测得铁的浓度为2 × 10-4 mmol·mL-1。
(4)步骤②洗涤烧杯和沉淀的目的是 。
(5)步骤③定容操作若仰视容量瓶刻度线,会造成秋耳样品含铁量测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)根据实验数据计算秋耳含铁量为 mg/100 g。
19.(11分)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物,实验装置如下:
【查阅资料】①铁粉为黑色;常温下,Fe、Fe3O4可被磁铁吸引。
②PdCl2溶液可用于检验CO,原理是PdCl2+CO+H2OPd↓+CO2+2HCl。
【实验现象】澄清石灰水变浑浊,PdCl2溶液中产生黑色沉淀,玻璃管内粉末全部变成黑色。冷却后,用磁铁靠近黑色固体,黑色固体被部分吸引。
(1)仪器A的名称是 。
(2)为了检验气体产物,装置从左到右的接口连接顺序为a→ 。
(3)用双线桥法标出反应PdCl2+CO+H2OPd↓+CO2+2HCl中的电子转移情况: 。
【实验结论】反应生成CO和CO2,磁铁上的黑色固体可能是Fe、Fe3O4。
【提出猜想】
(4)磁铁上的黑色固体是什么?
猜想一:Fe
猜想二:
猜想三:Fe和Fe3O4
【设计实验】
(5)
设计思路
操作
现象
结论
定性实验
取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应
固体完全溶解,产生气泡
猜想 不成立
定量实验
取一定质量的稀硫酸(足量)放入烧杯中,加入5.6 g黑色固体,充分反应后称量溶液的质量
固体完全溶解,产生气泡,溶液增加的质量为
猜想一成立
【归纳总结】
(6)根据实验结论和探究结果,C与Fe2O3反应的化学方程式为 。
20.(11分)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)仪器A名称为 。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂。上述操作的顺序是 (填序号)。
(4)B中发生反应的化学方程式为 。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,充分反应后,测得氢气的体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为 (用含a、b、c的代数式表示)。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)
一、1.
答案:C
解析:青铜器时代早于铁器时代,故青铜剑的出现早于铁剑,选项A正确;青铜属于铜合金,硬度高于纯铜,选项B正确;青铜剑的主要成分铜是一种不活泼的金属,在通常条件下一般不容易发生锈蚀,这是越王勾践剑保存完好的原因之一,选项C错误;流传千古的剑鲜少铁剑的主要原因是铁制品易发生腐蚀,选项D正确。
2.
答案:C
解析:生铁由铁和碳等元素组成,属于合金,A正确;一般合金的熔点比各成分金属的低,B正确;合金的化学性质与其成分金属的化学性质相同,C错误;改变原料的配比、生成合金的条件,可以得到具有不同性能的合金,D正确。
3.
答案:C
解析:A项,铁锈疏松多孔,不能阻止内层金属继续被氧化,故铁单质在潮湿的空气中容易生锈,但是铝表面生成的氧化铝是致密的,能阻止内层金属继续被氧化,故铝在潮湿的空气中不易生锈,错误;B项,Al2O3是两性氧化物,但是Fe2O3只能与强酸反应,不能与强碱反应,不是两性氧化物,错误;D项,将金属钠投入水中,放出H2,铝不如钠活泼,不能与水反应产生H2,错误。
4.
答案:D
解析:A项,KSCN只能和氯化铁溶液反应,使溶液变红色,和其他物质均不反应,不能区别。B项,BaCl2和题述五种物质均不反应,无明显现象,不能区别。C项,HCl和题述五种物质均不反应,无明显现象,不能区别。D项,加入NaOH溶液后,产生的现象依次为:无明显现象;先生成白色沉淀,后溶解;先生成白色沉淀,后迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;生成红褐色沉淀;生成白色沉淀,且沉淀始终不溶解,能区别。
5.
答案:D
解析:A项,实验Ⅰ中产生Fe(OH)3红褐色胶体,不是沉淀,错误;B项,实验Ⅱ中溶液颜色不变红色,错误;C项,在实验Ⅲ中,Mg与NaOH溶液不能发生反应,错误;D项,在实验Ⅳ中,当NaOH溶液少量时,产生Al(OH)3白色沉淀,当NaOH溶液过量时,Al(OH)3与NaOH溶液反应产生可溶的Na[Al(OH)4]溶液,因此将NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中,先出现白色沉淀,后沉淀溶解,正确。
6.
答案:B
解析:A项,FeCl3与Cu完全反应,Fe元素由+3价降低为+2价,得到1个电子,所以1 mol FeCl3与Cu完全反应,转移电子数约为6.02×1023;B项,根据反应2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+可知,废液X中n(Cu2+)∶n(Fe2+)=1∶2,滴加KSCN溶液变红,说明还有一部分Fe3+,所以n(Cu2+)∶[n(Fe2+)+n(Fe3+)]<1∶2;C项,向溶液A中加入少量铁粉,铁粉因与Fe3+反应而减少,溶液B中加入少量铁粉,铁粉因与过量的稀盐酸反应而减少;D项,操作①②都是过滤,需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
7.
答案:C
解析:①铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与碱反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,每步转化都能通过一步反应实现,正确;②钠和氧气在常温下反应生成氧化钠,氧化钠和CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3与过量的水和CO2反应生成NaHCO3,NaHCO3与足量的Ca(OH)2反应生成NaOH,正确;③镁和氯气反应生成氯化镁,氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,正确;④铝和氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能通过一步反应生成氢氧化铝;⑤Al与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],Na[Al(OH)4]溶液中通入适量的CO2得Na2CO3溶液,故正确;选C。
8.
答案:D
解析:金属活动性:Na>Al,A项正确;铝钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液,说明钠和水反应生成的氢氧化钠足以将金属铝溶解,则n(Al)≤n(Na),B项正确;铝钠合金投入氯化铜溶液中,钠与水反应生成的氢氧化钠与氯化铜反应会得到氢氧化铜沉淀,铝与氯化铜溶液反应有铜析出,C项正确;铝、钠与足量盐酸反应,每得到1 mol氢气,消耗钠46 g,消耗铝18 g,故铝的质量分数越大,得到的氢气越多,D项错误。
9.
答案:D
解析:向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后,铁粉会与硫酸反应生成硫酸亚铁,酸性KMnO4溶液为强氧化剂,会氧化亚铁离子,则滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去,不能说明食品脱氧剂样品中含Fe2+,A项错误;向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴加H2O2溶液,H2O2会将亚铁离子氧化为铁离子,则加入H2O2溶液后溶液变成红色,说明Fe2+具有还原性,B项错误;向FeCl3溶液中加入铜片会发生反应2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,溶液变蓝,无黑色固体出现,得到的结论为Fe3+的氧化性强于Cu2+,C项错误;向FeCl3溶液中加入KI溶液后再滴加几滴淀粉溶液,FeCl3溶液会与KI溶液反应生成FeCl2和I2,淀粉遇I2变为蓝色,得到的结论为氧化性:Fe3+>I2,D项正确。
10.
答案:D
解析:Fe3O4是一种黑色有磁性的铁的氧化物,铁单质与水蒸气在高温条件下反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑,故A说法正确;Fe2+转化成Fe3+,铁元素的化合价升高,需要加入氧化剂才能实现转化,如加入Cl2、H2O2等,故B说法正确;Fe中铁元素显+6价,具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,故C说法正确;Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁两种盐,故D说法错误。
11.
答案:D
解析:Fe2+的还原性强于Br-,通入少量Cl2时,Fe2+先反应,A错误;常温下,Al在浓硫酸中发生钝化,B错误;题述离子方程式中电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+,C错误;Fe3O4与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,反应的离子方程式为8H++Fe3O42Fe3++Fe2++4H2O,D正确。
12.
答案:D
解析:铁锈的主要成分是Fe2O3,故严重锈蚀的废铁屑中含有+3价的铁,A错误;由最终制备的晶体可知,“酸溶”时试剂X可用稀硫酸,不能选盐酸,否则引进氯离子,B错误;“还原”是将三价铁离子还原为二价铁离子,故离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,C错误;由溶液得到含结晶水的晶体,可知“结晶”采用的方式是蒸发浓缩、冷却结晶,D正确。
13.
答案:C
解析:滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液变红色,说明滴加氯水后溶液中含有Fe3+,新制氯水中含有的Cl2具有强氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+从而使溶液显红色,能确定溶液中含有Fe2+,C错误。
14.
答案:C
解析:X为铁单质,在空气中燃烧的产物为Fe3O4,Z为Fe2O3,A错误;N为Fe(OH)2,M为Fe(OH)3,均为难溶于水的碱,B错误;Q为含有Fe2+的盐,P为含有Fe3+的盐,Fe2+和Fe3+质子数相同而电子数不同,C正确;若Q为FeCl2,Y为FeO,N为Fe(OH)2,与盐酸反应可得到FeCl2,Z为Fe2O3,M为Fe(OH)3,与盐酸反应得到FeCl3,D错误。
15.
答案:D
解析:A项,氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,则通入适量Cl2可除杂;B项,Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁,则反应后过滤可分离;C项,FeO被O2氧化成Fe3O4;D项,在空气中灼烧,二者均反应,原物质被除去,除杂方法不正确。
二、16.答案:(1)FeCl2 KSCN溶液 (2)d
(3)Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O (4)溶液中的Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+,使Fe3+浓度增大,从而生成更多的硫氰化铁使红色加深 (5)加入还原剂将Fe3+还原 用胶头滴管取少量颜色褪去后的溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,再加入几滴新制氯水,如果溶液开始不出现红色,加新制氯水后出现红色,则说明假设正确;若溶液不变红色,则说明假设不正确
解析:由转化关系图可知,Fe和稀盐酸反应生成FeCl2溶液,为浅绿色,即溶液D的主要成分为FeCl2,加入试剂2后变为棕黄色溶液,最终变成深红色溶液F(硫氰化铁溶液),可以推断溶液E中含Fe3+,试剂2为强氧化剂,能将Fe2+氧化成Fe3+,S不符合条件。Fe与H2O(g)在高温条件下反应生成固体Fe3O4,Fe3O4与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O,所以溶液B为FeCl3和FeCl2的混合溶液,加入试剂1(KSCN溶液)后,Fe3+变成Fe(SCN)3,加入试剂2(强氧化剂),Fe2+被氧化为Fe3+,并进一步转化为Fe(SCN)3,所以溶液红色加深。
17.答案:(1)Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 (2)加入KSCN溶液后无明显现象,加入氯水后溶液变成红色 Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+ (3)取少量久置的FeSO4溶液于试管中,向其中滴加5滴酸性KMnO4溶液 紫色褪去 (4)2Fe3++Fe3Fe2+ (5)不能,维生素C可能过量,也可使酸性KMnO4溶液褪色,则无法说明一定有Fe2+生成[能,如果维生素C恰好被Fe2(SO4)3溶液反应完,加入酸性KMnO4溶液褪色,则证明一定含有Fe2+]
解析:(3)要想证明FeSO4溶液部分变质,需要证明溶液中含有Fe3+和Fe2+,实验ⅳ中,向待测液中加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明溶液中含有Fe3+,实验ⅴ中向待测液中滴加5滴酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液紫色褪去,说明溶液中含有Fe2+。(4)若要使变质的FeSO4溶液复原,可以向溶液中加入过量的Fe粉,再过滤除去剩余的Fe粉即可。(5)由实验ⅵ不一定得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论:不能,维生素C可能过量,过量的维生素C也可使酸性KMnO4溶液褪色,则无法说明一定有Fe2+生成[能,如果维生素C恰好被Fe2(SO4)3溶液反应完,加入酸性KMnO4溶液褪色,则证明一定含有Fe2+]。
18.答案:(1)CDE (2)氧化铁元素,以便Fe3+的顺利检验 2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O (3)B (4)防止铁损失 (5)偏低 (6)11.2
解析:(2)由于最终通过三价铁元素的检验,故实验三加入H2O2的目的是氧化亚铁离子,以便顺利检验,对应的离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+2Fe3++2H2O。(3)A项,通过实验三较深的红色可知,秋耳粉样品中含铁量较高,错误;B项,秋耳中的铁元素很难用蒸馏水直接溶出,故需要使用坩埚灼烧成粉末,转化为无机铁离子进而溶解,正确;C项,结合实验二和实验三现象对比可知,仅用盐酸无法溶出秋耳灰分中的大部分铁元素,错误;D项,灼烧的目的是将秋耳中的铁元素转化为无机离子状态,便于溶解,错误。(4)步骤②洗涤烧杯和沉淀的目的是防止铁损失。(5)步骤③定容操作若仰视容量瓶刻度线,加水偏多,导致溶液浓度偏低,最终测定结果偏低。(6)利用分光光度法测得铁的浓度为2×10-4 mmol·mL-1,铁元素的物质的量=(2×10-4×50) mmol=1×10-2 mmol=1×10-5 mol,5 g秋耳样品中含铁的质量为(1×10-5×103×56) mg=0.56 mg,故秋耳含铁量为 mg/100 g=11.2 mg/100 g。
19. 答案:(1)酒精灯 (2)d→e→b→c
(3)
(4)Fe3O4
(5)二 5.4 g
(6)2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑
解析:(2)C与Fe2O3反应,气体产物可能为CO或CO2或两者的混合物,CO与PdCl2、水反应生成Pd、CO2和HCl,会影响CO2的检验,故应先用澄清石灰水检验CO2,再用PdCl2溶液检验CO,连接顺序为a→d→e→b→c。(3)PdCl2中的Pd由+2价降低为0价,CO中的C由+2价升高为+4价,用双线桥法可表示为。(4)Fe和Fe3O4均是黑色固体,且均能被磁铁吸引,故磁铁上的黑色固体可能是Fe,也可能是Fe3O4,还可能是Fe和Fe3O4,故猜想二:Fe3O4。(5)若黑色固体全部为Fe,n(H2)=n(Fe)==0.1 mol,m(H2)=0.1 mol×2 g·mol-1=0.2 g,溶液增加的质量为5.6 g-0.2 g=5.4 g。(6)碳与氧化铁在高温下反应生成了铁、一氧化碳和二氧化碳,该反应的化学方程式为2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑。
20. 答案:(1)分液漏斗 (2)去除合金表面的氧化膜 (3)①④③② (4)2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (5) (6)偏小
解析:(3)实验时,记下量气管中C的液面位置,再加入NaOH溶液开始反应,待反应完毕并冷却至室温后,记录量气管中C的液面位置,最后将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重,因此上述操作的顺序是①④③②。(5)铝镁合金的质量为a g,B中剩余固体镁的质量为c g,则参加反应的铝的质量为(a-c) g,生成的氢气的物质的量为 mol,根据化学方程式2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知,消耗的Al的物质的量为() mol,所以铝的相对原子质量为。(6)不溶物为镁单质,若未洗涤过滤所得的不溶物,导致镁的质量偏大,则铝的质量分数偏小。
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