内容正文:
专题07 氧化还原反应
4大高频考点概览
考点01 铁和铁的氧化物
考点02 氢氧化铁、氢氧化亚铁
考点03 铁盐、亚铁盐
考点04 铁三角转化
地 城
考点01
铁和铁的氧化物
1.(24-25高一上·陕西榆林八校联考·期末)下列物质的主要(有效)成分与化学式不对应的是
A.磁铁矿主要成分— B.加碘盐的主要成分—
C.碳素钢主要成分—Fe D.漂白液有效成分—
2.(24-25高一上·山西金科*新未来·期末)化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.钢铁是国家基建项目的重要材料,炽热的铁水或钢水注入模具前,模具必须干燥
B.防治酸雨最主要的措施是禁止使用化石燃料,开发新能源
C.京东方生产的可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银不会与硝酸发生化学反应
D.中国科学家合成了新材料和,和互为同素异形体,性质相同
3.(24-25高一上·山西名校联考·期末)《鬼谷子》中记载:“郑人之取玉也,必载司南之车,为其不惑也。”司南是最早的磁性指向器,制造司南的磁性物质是
A.FeO B. C. D.Fe
4.(24-25高一上·陕西汉中多校联考·期末)化学源于生活又服务于生活。下列应用与所述的化学知识没有关联的是
选项
应用
化学知识
A
浓硫酸运输的警示标志为
浓硫酸有腐蚀性
B
用制备红色油漆
是一种红棕色粉末
C
用84消毒液对衣物消毒
具有氧化性
D
用作呼吸面具的供氧剂
为淡黄色固体
A.A B.B C.C D.D
5.(23-24高一上·陕西西安长安区·期末)以太阳能为热源分解Fe3O4,铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述错误的是
A.Fe3O4具有磁性,可用于制造录音磁带和电讯器材
B.过程的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑
C.过程中每消耗0.5molFe3O4转移2mol电子
D.铁氧化合物循环分解水制H2具有节约能源、产物易分离等优点
6.(24-25高一上·陕西西安田家炳中学大学区联考·期末)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含)中回收铜,并重新获得溶液。废液处理流程如下:
已知酸性KMnO4溶液具有强氧化性。下列说法错误的是
A.反应1和反应2都发生了氧化还原反应
B.操作1用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
C.滤渣a的主要成分是Cu和Fe,物质X可以选用H2O2溶液
D.向FeCl3饱和溶液中滴加NaOH溶液振荡得到Fe(OH)3胶体
7.(23-24高一上·山西长治上党好教育联盟·期末)将一定量的Fe、、CuO的混合物放入100mL的溶液中,充分反应后生成896ml。气体(标准状况下),得到不溶固体1.28g,过滤后,滤液中的金属离子只有(假设滤液体积仍为100mL)。向滤液中滴加NaOH溶液,直至40mL时开始出现沉淀。下列说法错误的是
A.CuO的质量为1.6g
B.未滴加NaOH溶液前滤液中的物质的量浓度为
C.溶液中和消耗铁的物质的量之比为2:1
D.Fe在溶液中共参与了三个反应
8.(23-24高一上·山西运城·期末)磁性Fe3O4纳米颗粒由于同时具备磁性颗粒和纳米颗粒的双重优势,已经广泛应用于生物医学领域,废水处理领域,还是一种重要的无机颜料。一种利用废旧镀锌铁皮(主要含Fe,还含有少量Zn和Fe2O3)制备磁性Fe3O4纳米颗粒(微粒直径在1~100 nm之间)的工艺流程如图所示:
已知:
(1)“碱洗”时,加入NaOH溶液的作用:①可以洗去废旧镀锌铁皮上的油污;② 。
(2)“酸溶”一段时间后,溶液中检测不到Fe3+的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)“氧化”时,加入适量的NaClO溶液,发生反应的离子方程式为 ;“氧化”后的溶液中主要含有的金属阳离子Na+、 、 。
(4)“加热沉铁”时,向溶液中不断通入N2,并将溶液加热至60℃,在恒温下快速搅拌,30 min后,向溶液中滴加5 mol/LNaOH溶液至pH=7,此时有黑色颗粒生成,继续滴加NaOH溶液至pH=11,再加入适量柠檬酸三钠(利用柠檬酸根离子与Fe3+反应,抑制晶粒的继续生长,使制得的Fe3O4晶粒更小),并升温至80℃,恒温搅拌1 h,最后冷却至室温,通过“分离”操作,可制得磁性Fe3O4纳米颗粒。
①通入N2的原因 。
②向溶液中滴加5 mol/LNaOH溶液至pH=7,此时有黑色颗粒生成,写出该过程中总反应的离子方程式 。
(5)“分离”时,在磁铁的帮助下,倒掉上层清液,用蒸馏水洗涤固体2次,固体洗涤干净的标志是 。
(6)将制备的磁性pH=7纳米颗粒分散到水中,所得分散系为 。
地 城
考点02
氢氧化铁、氢氧化亚铁
9.(23-24高一上·青海海北州·期末)某教师巧妙利用注射器和医用三通管制备氢氧化亚铁并较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色,实验装置和实验步骤如下:
实验装置:
实验步骤:
i.先将铁丝绒置于注射器A中,然后使注射器A、B、C中分别吸满水、硫酸铁溶液和氢氧化钠溶液,再将各注射器针头朝上,缓缓推动各注射器活塞至有液体从针头冒出后停止;
ii.调节三通管使导管a、b相通,导管c封闭,推动注射器B活塞,使少量硫酸铁溶液进入注射器A;
iii.调节三通管使导管a、c相通,导管b封闭,拉动注射器C活塞,使注射器A中的溶液进入注射器C中。
请回答下列问题:
(1)与互为 (填“同位素”或“同素异形体”),二者 (填“是”或“不是”)同一种核素。
(2)步骤i中推动各注射器活塞至有液体从针头冒出的目的是 ;步骤ii中少量硫酸铁溶液进入注射器A后发生反应的离子方程式为 ,可观察到的现象为 。
(3)步骤iii中会有白色沉淀产生,若从三通管上拔下注射器C,拉动活塞,吸入空气,白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色,白色沉淀颜色变化时发生反应的化学方程式为 ,该反应的氧化剂为 (填化学式)。
(4)受热会生成一种红棕色固体,写出该红棕色固体的一种用途: 。
10.(24-25高一上·山西名校联考·期末)同学们为了探究铁及其化合物的性质,设计了如图所示实验流程。
请回答下列问题:
(1)写出在水中的电离方程式: 。
(2)与稀盐酸反应的基本反应类型为 ,该类型的反应 (填“一定是”“部分是”或“一定不是”)氧化还原反应。
(3)若物质X可以产生丁达尔效应,物质X是 。
(4)写出溶液与铁粉反应的离子方程式: ,检验溶液中是否含有,可以使用的试剂为 (填试剂名称)。
(5)向溶液中滴加溶液最终生成沉淀,该过程的实验现象为 。
(6)向盛有溶液的烧杯中加入一小块金属钠,能观察到的实验现象是 (填序号)。
①金属钠沉在烧杯底部并四处游动 ②反应时能听到“嘶嘶”的响声
③金属钠熔化成小球 ④产生了红褐色沉淀
11.(22-23高一上·宁夏吴忠滨河中学·期末)各物质间的转化关系如下图所示,请完成下列空白。
(1)确定A、B、C、D、G、H的化学式:A ;B ; G ;H 。
(2)写出E转变成F的化学方程式: 。
(3)向G溶液中加入A,写出反应的离子方程式: 。
12.(24-25高一上·陕西汉中多校联考·期末)已知为生活中常见的金属单质,下列物质相互转化如图所示:
请回答:
(1)的化学式为 ,的化学式为 。
(2)写出转化为的化学方程式 ,反应现象为 。
(3)写出溶液与反应的离子方程式: 。
(4)选用下列装置 (填标号)能较长时间观察到的颜色。
(5)现需配制的溶液,其过程如下(未排序):
①将已恢复至室温的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
②盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒、摇匀
③用天平称取固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水充分搅拌、溶解;
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转入容量瓶中,轻轻振荡
⑤定容:用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
⑥将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签
实验操作顺序依次为 (填序号)。若定容时俯视刻度线,则会使配得的溶液浓度 (填“偏大”或“偏小”)。
13.(23-24高一上·山西部分学校·期末)透明氧化铁黄具有优良着色性能和保色性且使用安全,受到广泛重视,某研究性学习小组拟用硫酸亚铁做原料进行制备,实验流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤④用到的仪器除铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒之外还需要 ;步骤⑨用到的仪器是 。
(2)步骤②发生反应的离子方程式为 。
(3)步骤④所得滤渣的主要成分是 (写化学式)。
(4)证明步骤⑤已洗涤干净的方法是 。
(5)步骤②中除用氧化之外,还可以用氧化,若有2.78g溶解后通氧气,至少需通入标准状况下 mL。
(6)将透明氧化铁黄溶于水制得的胶体不具有的性质或用途是_______(填字母)。
A.分散质的直径为1nm~100nm B.用激光笔照射时,有一条光亮的通路
C.可用作除氧剂 D.肉眼很难区分该胶体和溶液
14.(23-24高一上·山西太原·期末)某品牌糖衣片补血剂,除去糖衣后显淡蓝绿色,主要成分是硫酸亚铁,不含其他铁的化合物。某研究性学习小组为测定该补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究:
请回答下列问题:
(1)用的浓硫酸配制100 mL 的硫酸溶液.所需浓硫酸的体积为 mL(计算结果保留一位小数)。
(2)下列操作中,容量瓶所具备的功能有________(填字母)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.长期贮存溶液
C.用来溶解固体溶质
D.常用来代替量筒量取一定体积的液体
(3)在下列配制过程示意图中,有错误的是(填字母) 。
(4)下列说法正确的________。
A.洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液移入容量瓶以减少误差
B.某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶,所配溶液浓度会偏低
C.定容时仰视观察,所配溶液浓度会偏低
D.容量瓶使用前先要检查是否漏液,具体操作是向容量瓶中加蒸馏水,倒置不漏液即可
(5)验证步骤②反应后的溶液中是否含有的实验操作为 (可选择的试剂有氯水、KSCN溶液、NaOH溶液、酸性溶液)。
(6)步骤②加入适量发生反应的离子方程式为 。
(7)经一系列操作后,所获得固体的质量为,则每片补血剂中含硫酸亚铁的质量为 g。
地 城
考点03
铁盐、亚铁盐
15.(23-24高一上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)下列解释实验事实的离子方程式书写正确的是
A.钠粒投入水中:
B.用溶液刻蚀铜制电路板:
C.新制氯水中:
D.往Fe2O3中加入稀盐酸:Fe2O3 +6H+ = 2Fe3+ + 3H2O
16.(23-24高一下·北京十一学校·期末)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下图。下列说法正确的是
A.试剂a是铁,试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所用仪器完全相同
C.试剂c可以为氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
17.(23-24高一上·山西运城·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.用FeCl3溶液刻蚀铜电路板:
B.向澄清石灰水中通入过量CO2:
C.向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的质量最大:
D.向1 L0.1 mol/LFeBr2溶液中通入0.1 mol Cl2:
18.(23-24高一上·山西长治上党好教育联盟·期末)根据下列实验目的进行的实验操作和观察到的现象及得出的结论均正确的是
选项
实验目的
实验操作
现象
结论
A
检验溶液中是否含有
向溶液中滴加氯水后,再滴入KSCN溶液
溶液变红色
原溶液中含有
B
比较和氧化性强弱
向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
溶液变蓝色
氧化性:
C
比较金属镁和铝的活泼性强弱
分别向两只盛有等体积等浓度的NaOH溶液的烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片
镁片上产生的气泡比铝片快
活泼性:Mg>Al
D
检验未知溶液中是否含有
用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色试验
观察到火焰呈黄色
原溶液中无
A.A B.B C.C D.D
19.(23-24高一上·陕西西安交通大学附属中学·期末)某实验小组探究Fe2+与H2O2反应中滴加KSCN溶液变红色后又褪色的原因,提出如下假设:
a.Fe3+被H2O2还原 b.SCN-被O2氧化 c.SCN-被H2O2氧化。
设计如下实验,下列说法错误的是
实验
滴加试剂
现象
Ⅰ
①向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1mol/L KSCN 溶液
②再滴加5滴5%H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5mol/L、pH 约为5)
①无明显现象
②溶液变红,大约10秒左右红色褪去,并测得生成了两种可直接排放到空气中的气体
Ⅱ
③取褪色后溶液两份,一份滴加FeC13溶液;另一份滴加KSCN溶液
④取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液
③一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加 KSCN 溶液出现红色
④产生白色沉淀
Ⅲ
⑤向2mL 0.1mol/L FeCl3溶液中滴加2滴0.1mol/L KSCN溶液,观察现象;后通入O2,观察现象
⑤先变红,通入氧气后无明显变化
A.通过实验可验证假设 c 正确 B.实验Ⅰ褪色后的溶液中n(H+)不变
C.实验Ⅱ中产生的白色沉淀为BaSO4 D.实验Ⅲ的目的是排除假设b
20.(24-25高一上·陕西汉中多校联考·期末)下列装置和原理能达到实验目的的是
A.验证铁与水蒸气反应生成
B.制取胶体
C.称取一定质量的固体
D.证明非金属性
A.A B.B C.C D.D
21.(24-25高一上·青海部分名校·期末)溶液蚀刻铜箔电路板以及蚀刻液再生的流程如图所示,请回答下列问题:
(1)溶液“蚀刻铜箔”时发生反应的化学方程式为 ,该反应中,氧化剂与氧化产物的物质的量之比为 。
(2)“反应1”中与铁粉反应的物质为 (填化学式)。
(3)检验“滤液1”中是否含有的操作及现象为 。“反应2”中,“试剂Z”可能为 ,请写出该反应的离子方程式: 。
(4)“反应3”的目的是 。
(5)已知碘遇淀粉变蓝。向溶液中滴加淀粉-KI溶液,观察到溶液变蓝,发生反应的离子方程式为 。
22.(24-25高一上·陕西汉中多校联考·期末)铁是人体不可或缺的微量元素之一,通过食补的方式补铁,可以选择食用菠菜。而当下人体严重缺铁时,则需要服用补铁剂。某小组同学设计实验,对菠菜补铁的可行性进行探究。
【提出猜想】
猜想1:菠菜中铁元素以Fe2+形式存在;猜想2:菠菜中铁元素以Fe3+形式存在;猜想3:菠菜中铁元素以Fe2+和Fe3+形式存在。
【设计实验方案】
(1)活性炭脱色的过程中利用了活性炭的 性。加入KSCN溶液的目的是 。
(2)若观察到 现象,则证明猜想3成立。
【实验验证】
(3)甲同学在实验过程中发现试管a、b均无明显现象。为探查原因,查阅资料得知:菠菜中的铁元素以草酸亚铁(FeC2O4)的形式存在。FeC2O4难溶于水,高温下隔绝空气可分解产生FeO以及气体产物,试写出FeC2O4高温隔绝空气分解的化学方程式: 。
(4)乙同学改进实验方案,不用水溶解,改用稀硫酸重新实验,发现试管a中无明显现象,滴加少量H2O2溶液后,试管b中溶液变红,证明猜想1成立。请用离子方程式解释试管b中溶液变红的原因: 、Fe3++2SCN-=Fe(SCN)3。
【可行性分析】
(5)成年人每天所需铁元素的质量为20mg,每1g菠菜中含铁元素约为0.02mg,铁吸收率约为2%。若要满足成年人对铁元素的需求量,则需要每天食用菠菜 kg。
【得出结论】仅靠菠菜补铁不可行。
(6)严重缺铁时很难通过食补来满足对铁元素的需求量,需要服用补铁剂,已知Fe2+易被人体吸收。
①补铁剂中铁元素的化合价是 。
②医生建议在服用该补铁剂时,同时服用维生素C,原因是 。
地 城
考点04
铁三角转化
23.(23-24高一上·山西太原·期末)下列化合物不能通过单质直接化合得到的是
A. B. C. D.
24.(24-25高一上·陕西西安·期末)下列装置能达到相应实验目的的是
A.制备,并观察的颜色
B.收集少量的氯气
C.除去溶液中的少量
D.探究氯气是否具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
25.(23-24高一上·山西部分学校·期末)“价类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为铁元素的“价类二维图”。下列说法正确的是
A.a与水蒸气在高温条件下反应生成c B.b与NaOH溶液反应生成d
C.可用KSCN溶液检验f中是否含有g D.e是红褐色物质,常用作红色颜料
26.(24-25高一上·陕西西安部分学校联考·期末)金属材料的发展极大地促进了人类社会的文明程度。如图是两种金属及其化合物的转化关系。下列说法不正确的是
A.根据反应③可知氧化性:Fe3+>H2O2
B.向X溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水,溶液变红
C.反应③中稀硫酸仅表现酸性
D.反应①的离子方程式为Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O
27.(23-24高一上·山西长治上党好教育联盟·期末)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,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。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,下列说法错误的是
A.铁在高温条件下与水蒸气反应不能实现转化①
B.酸性溶液敞口放置在空气中发生反应的离子方程式为
C.由图可预测高铁酸盐()具有强氧化性
D.生成不可通过化合反应制得
28.(24-25高一上·陕西西安·期末)铁的化合物在生活中具有广泛的应用,利用铁元素的“价-类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系,试回答下列问题:
(1)若服用的药物胶囊中铬(Cr)含量超标,则人体会受到巨大的伤害。已知中铬元素为价,则其中的铁元素为 价,属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”),根据“价-类”二维图,可能具有的性质为 (填标号)。
A.只有氧化性 B.只有还原性
C.既有还原性又有氧化性 D.无法判断
(2)琥珀酸亚铁片(呈暗黄色,难溶于水,可溶于盐酸)是市场上常见的一种补铁药物。
①服用维生素C片,可以使补铁药品中的转化为,说明维生素C具有 。
②证明在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质的方法为 。
(3)是一种新型的多功能水处理剂,与水反应放出氧气,同时产生具有强吸附性的胶体,可除去水中细微的悬浮物,具有净水作用。
①根据上述“价-类”二维图,位于图中 (填字母)点。
②将与水反应的化学方程式配平: 。
_____+_____=_____(胶体)+_____+_____KOH
③每生成3.36L(标准状况)时,转移的电子数为 。
29.(24-25高一上·山西金科*新未来·期末)金属在人类的生产、生活中有着重要应用。回答下列问题:
(1)人体血红蛋白中含铁元素,它能结合氧分子进行输氧,因此血红蛋白中铁的价态为 。现有某品牌补铁口服液,检验其中是否含有的具体操作是 。
(2)为防止新配制的溶液转化为,应加入___________(填字母)。
A.盐酸 B.铁粉 C.氯气 D.高锰酸钾
(3)铁可以形成多种氧化物,其中常用作油漆和涂料的红色颜料的是 (填化学式)。
(4)金是金黄色固体,化学性质不活泼,不但能用作珠宝装饰;在工业与科学技术上也有广泛应用。抗原检测盒中T线处使用的是胶体金(Au)标记物,一种从被(Fe元素为+2价)包裹的含金矿物中提金的工艺流程如下:
①“预处理”时,被氧化为和,写出该反应的离子方程式: 。
②研究发现在的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体,将金表面的氧化溶出。溶出率与硫酸浓度的关系如图所示,随着硫酸浓度的增大,溶出率逐渐提高的主要原因是 。
③“置换”时需维持无氧环境,其主要原因是 。
④测定样品中Au的含量:准确称取0.1000g试样,加入王水,将Au转化成具有强氧化性的氯金酸(),在除去硝酸根后的溶液中,边搅拌,边向溶液中加入过量0.4000mol·L-1溶液30.00mL,将完全还原为Au;过量的用0.1000mol·L-1溶液氧化,消耗溶液18.00mL。
已知:;。
则样品中金的质量分数为 (保留3位有效数字)。
试卷第1页,共3页
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专题07 氧化还原反应
4大高频考点概览
考点01 铁和铁的氧化物
考点02 氢氧化铁、氢氧化亚铁
考点03 铁盐、亚铁盐
考点04 铁三角转化
地 城
考点01
铁和铁的氧化物
1.(24-25高一上·陕西榆林八校联考·期末)下列物质的主要(有效)成分与化学式不对应的是
A.磁铁矿主要成分— B.加碘盐的主要成分—
C.碳素钢主要成分—Fe D.漂白液有效成分—
【答案】D
【详解】A.磁铁矿主要成分为,A正确;
B.加碘盐的主要成分为,B正确;
C.碳素钢主要成分为Fe,C正确;
D.漂白液的有效成分为NaClO,漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,D错误;
故选D。
2.(24-25高一上·山西金科*新未来·期末)化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.钢铁是国家基建项目的重要材料,炽热的铁水或钢水注入模具前,模具必须干燥
B.防治酸雨最主要的措施是禁止使用化石燃料,开发新能源
C.京东方生产的可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银不会与硝酸发生化学反应
D.中国科学家合成了新材料和,和互为同素异形体,性质相同
【答案】A
【详解】A.已知3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故炽热的铁水或钢水注入模具之前,模具必须干燥,否则将引入杂质,影响钢铁的质量,A正确;
B.防治酸雨最主要的措施是减少使用化石燃料,开发新能源,B错误;
C.银能够被硝酸氧化,所以纳米银与硝酸会发生化学反应,C错误;
D.C10和C14均为碳元素形成的性质不同的两种单质,故互为同素异形体,结构不同,性质不相同,D错误;
故选A。
3.(24-25高一上·山西名校联考·期末)《鬼谷子》中记载:“郑人之取玉也,必载司南之车,为其不惑也。”司南是最早的磁性指向器,制造司南的磁性物质是
A.FeO B. C. D.Fe
【答案】C
【详解】古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石成的,其主要成分为四氧化三铁,故选C。
4.(24-25高一上·陕西汉中多校联考·期末)化学源于生活又服务于生活。下列应用与所述的化学知识没有关联的是
选项
应用
化学知识
A
浓硫酸运输的警示标志为
浓硫酸有腐蚀性
B
用制备红色油漆
是一种红棕色粉末
C
用84消毒液对衣物消毒
具有氧化性
D
用作呼吸面具的供氧剂
为淡黄色固体
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.浓硫酸有腐蚀性,故浓硫酸运输的警示标志为腐蚀品,A不符合题意;
B.是一种红棕色粉末,可制备红色油漆、颜料,B不符合题意;
C.84消毒液的有效成分为、具有强氧化性,故可用84消毒液对衣物消毒,C不符合题意;
D.根据、可知,能用作呼吸面具的供氧剂,与为淡黄色固体无关,D符合题意;
故选D。
5.(23-24高一上·陕西西安长安区·期末)以太阳能为热源分解Fe3O4,铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述错误的是
A.Fe3O4具有磁性,可用于制造录音磁带和电讯器材
B.过程的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑
C.过程中每消耗0.5molFe3O4转移2mol电子
D.铁氧化合物循环分解水制H2具有节约能源、产物易分离等优点
【答案】C
【详解】A.Fe3O4具有磁性,被称为磁性氧化铁,这个特性使其能够用于记录和传输信息,可用于制造录音磁带和电讯器材,A项正确;
B.过程实现了FeO与H2O反应生成Fe3O4和H2的转化反应,其反应方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑,B项正确;
C.过程Ⅰ中1molFe3O4有2mol的Fe原子的化合价由+3价降低为+2价,故每消耗0.5molFe3O4,转移的电子数为2×0.5mol=1mol,C项错误;
D.根据流程信息可知铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点,D项正确;
答案选C。
6.(24-25高一上·陕西西安田家炳中学大学区联考·期末)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含)中回收铜,并重新获得溶液。废液处理流程如下:
已知酸性KMnO4溶液具有强氧化性。下列说法错误的是
A.反应1和反应2都发生了氧化还原反应
B.操作1用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
C.滤渣a的主要成分是Cu和Fe,物质X可以选用H2O2溶液
D.向FeCl3饱和溶液中滴加NaOH溶液振荡得到Fe(OH)3胶体
【答案】D
【分析】由题意及流程图,腐蚀废液中主要含、、,加入过量铁粉,铁与FeCl3、CuCl2反应得到FeCl2和Cu单质,过滤后向滤液中加氧化剂可得到FeCl3。
【详解】A.腐蚀废液中加入过量铁粉发生反应1,铁与FeCl3、CuCl2反应分别得到FeCl2、Cu单质,化学方程式为Fe+2FeCl3 = 3FeCl2、Fe+ CuCl2=Cu +FeCl2,两个反应都属于氧化还原反应,反应2为FeCl2和氧化剂反应生成FeCl3,属于氧化还原反应,选项A正确;
B.操作1是分离固体和液体的操作,为过滤操作,需要用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,选项B正确;
C.加入过量铁粉,铁与FeCl3、CuCl2反应得到FeCl2和Cu单质,以及过量的Fe,故滤渣a的主要成分是Cu和Fe,物质X可以选用溶液,将Fe2+氧化生成Fe3+,选项C正确;
D.向煮沸的蒸馏水中滴加几滴饱和的FeCl3溶液继续煮沸至红褐色可制备Fe(OH)3胶体,而向饱和的FeCl3溶液中滴加NaOH溶液得到Fe(OH)3沉淀,选项D错误;
故选D。
7.(23-24高一上·山西长治上党好教育联盟·期末)将一定量的Fe、、CuO的混合物放入100mL的溶液中,充分反应后生成896ml。气体(标准状况下),得到不溶固体1.28g,过滤后,滤液中的金属离子只有(假设滤液体积仍为100mL)。向滤液中滴加NaOH溶液,直至40mL时开始出现沉淀。下列说法错误的是
A.CuO的质量为1.6g
B.未滴加NaOH溶液前滤液中的物质的量浓度为
C.溶液中和消耗铁的物质的量之比为2:1
D.Fe在溶液中共参与了三个反应
【答案】C
【分析】向滤液中滴加2mol/L的NaOH溶液,直至40mL时开始出现沉淀, 说明与混合物反应后硫酸过量,则剩余1.28g固体中不存在Fe、Fe2O3和CuO,只含Cu,其物质的量为,反应前硫酸物质的量为0.1L×2.2mol/L=0.22mol,剩余的硫酸为,由滤液中的金属离子只有Fe2+可知,混合物中铁元素总物质的量为0.22mol-0.04mol=0.18mol。
【详解】A.滤液中加入2mol/L的NaOH溶液至40mL时开始出现沉淀,说明与混合物反应后硫酸过量,则剩余1.28g固体中不存在Fe、Fe2O3和CuO,只含Cu,所以Cu的物质的量,则CuO的质量,故A正确;
B.由以上分析可知与NaOH溶液反应的硫酸的物质的量为,根据守恒,可知,未滴加NaOH溶液前滤液中FeSO4物质的量浓度为,故B正确;
C.,其消耗的,其生成的Cu2+消耗的,由分析可知反应中,Fe、CuO、Fe2O3共消耗,,由(标准状况),,该反应中消耗的,该部分消耗的,则氧化铁消耗的,则由方程式可知,,所以其生成的Fe3+消耗的,故溶液中Cu2+和Fe3+消耗铁的物质的量之比为1:2,故C错误;
D.溶液中发生的反应有、、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、、,即Fe在溶液中参与了三个反应,故D正确;
故答案为:C。
8.(23-24高一上·山西运城·期末)磁性Fe3O4纳米颗粒由于同时具备磁性颗粒和纳米颗粒的双重优势,已经广泛应用于生物医学领域,废水处理领域,还是一种重要的无机颜料。一种利用废旧镀锌铁皮(主要含Fe,还含有少量Zn和Fe2O3)制备磁性Fe3O4纳米颗粒(微粒直径在1~100 nm之间)的工艺流程如图所示:
已知:
(1)“碱洗”时,加入NaOH溶液的作用:①可以洗去废旧镀锌铁皮上的油污;② 。
(2)“酸溶”一段时间后,溶液中检测不到Fe3+的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)“氧化”时,加入适量的NaClO溶液,发生反应的离子方程式为 ;“氧化”后的溶液中主要含有的金属阳离子Na+、 、 。
(4)“加热沉铁”时,向溶液中不断通入N2,并将溶液加热至60℃,在恒温下快速搅拌,30 min后,向溶液中滴加5 mol/LNaOH溶液至pH=7,此时有黑色颗粒生成,继续滴加NaOH溶液至pH=11,再加入适量柠檬酸三钠(利用柠檬酸根离子与Fe3+反应,抑制晶粒的继续生长,使制得的Fe3O4晶粒更小),并升温至80℃,恒温搅拌1 h,最后冷却至室温,通过“分离”操作,可制得磁性Fe3O4纳米颗粒。
①通入N2的原因 。
②向溶液中滴加5 mol/LNaOH溶液至pH=7,此时有黑色颗粒生成,写出该过程中总反应的离子方程式 。
(5)“分离”时,在磁铁的帮助下,倒掉上层清液,用蒸馏水洗涤固体2次,固体洗涤干净的标志是 。
(6)将制备的磁性pH=7纳米颗粒分散到水中,所得分散系为 。
【答案】(1)溶解铁片上的锌(或者除去锌)
(2)Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4
(3) 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O Fe3+ Fe2+
(4) 做保护气,防止Fe(OH)2被空气氧化为Fe(OH)3 Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O
(5)取最后一次的洗涤液,向其中加入足量的稀硝酸酸化,再向其中加入AgNO3溶液,如果没有白色沉淀生成,则证明固体已经洗干净或者用干净的铂丝或铁丝蘸取最后一次洗涤液,放到酒精灯外焰上灼烧,如果没有观察到黄色火焰,则证明固体已经洗干净
(6)胶体
【分析】废旧镀锌铁皮加入NaOH溶液进行碱洗,除去表面的油污,同时溶解锌,过滤,向铁皮中加入足量的硫酸溶解,得到含有硫酸的硫酸亚铁溶液,向里面加入NaClO溶液,可以将Fe2+氧化为Fe3+,然后向溶液中通入N2,排出装置中的空气,并作保护气,防止Fe2+与OH-反应产生的Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3。在加热沉铁时发生的总反应的离子反应:Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O,然后过滤,分离出生成纳米磁性Fe3O4的粒子,最后经过分离得到纳米磁性Fe3O4和硫酸钠溶液,据此分析作答。
【详解】(1)“碱洗”时,加入NaOH溶液的作用:①可以洗去废旧镀锌铁皮上的油污;②溶解铁片上的锌(或者除去锌);
(2)“酸溶”一段时间后,溶液中检测不到Fe3+,这是由于废旧镀锌铁皮中的Fe2O3与硫酸反应产生Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3与废旧镀锌铁皮中Fe发生反应:Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,最后完全转化为FeSO4;
(3)“氧化”时,加入适量的NaClO溶液,可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可知发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;该装置目的是制取Fe3O4,其中含有+2、+3两种价态的Fe,因此“氧化”后的溶液中主要含有的金属阳离子Na+、Fe2+、Fe3+;
(4)①通入N2的原因是做保护气,防止Fe(OH)2被空气氧化为Fe(OH)3;
②向溶液中滴加5 mol/LNaOH溶液至pH=7,此时有黑色颗粒生成,该过程中总反应的离子方程式为:Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O;
(5)“分离”时,在磁铁的帮助下,倒掉上层清液,用蒸馏水洗涤固体2次,固体物质是从含有NaCl的溶液中分离得到,因此洗涤干净的标志是最后一次洗涤液中无Cl-或无Na+操作。检验Cl-或Na+是否存在方法是:取最后一次的洗涤液,向其中加入足量的稀硝酸酸化,再向其中加入AgNO3溶液,如果没有白色沉淀生成,则证明固体已经洗干净或者用干净的铂丝或铁丝蘸取最后一次洗涤液,放到酒精灯外焰上灼烧,如果没有观察到黄色火焰,则证明固体已经洗干净;
(6)由于制取得到的Fe3O4固体颗粒直径为纳米级大小,因此将制备的磁性pH=7纳米颗粒分散到水中,所得分散系为胶体。
地 城
考点02
氢氧化铁、氢氧化亚铁
9.(23-24高一上·青海海北州·期末)某教师巧妙利用注射器和医用三通管制备氢氧化亚铁并较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色,实验装置和实验步骤如下:
实验装置:
实验步骤:
i.先将铁丝绒置于注射器A中,然后使注射器A、B、C中分别吸满水、硫酸铁溶液和氢氧化钠溶液,再将各注射器针头朝上,缓缓推动各注射器活塞至有液体从针头冒出后停止;
ii.调节三通管使导管a、b相通,导管c封闭,推动注射器B活塞,使少量硫酸铁溶液进入注射器A;
iii.调节三通管使导管a、c相通,导管b封闭,拉动注射器C活塞,使注射器A中的溶液进入注射器C中。
请回答下列问题:
(1)与互为 (填“同位素”或“同素异形体”),二者 (填“是”或“不是”)同一种核素。
(2)步骤i中推动各注射器活塞至有液体从针头冒出的目的是 ;步骤ii中少量硫酸铁溶液进入注射器A后发生反应的离子方程式为 ,可观察到的现象为 。
(3)步骤iii中会有白色沉淀产生,若从三通管上拔下注射器C,拉动活塞,吸入空气,白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色,白色沉淀颜色变化时发生反应的化学方程式为 ,该反应的氧化剂为 (填化学式)。
(4)受热会生成一种红棕色固体,写出该红棕色固体的一种用途: 。
【答案】(1) 同位素 不是
(2) 排尽注射器内的空气 固体部分溶解,溶液逐渐变为浅绿色
(3) O2
(4)作红色颜料(或作炼铁原料等)
【分析】注射器A中装有铁丝绒,而后注射器A、B、C中分别吸满水、硫酸铁溶液和氢氧化钠溶液,步骤ii中,推动注射器B活塞,使少量硫酸铁溶液进入注射器A中,反应为:,步骤iii中,拉动注射器C活塞,使注射器A中的硫酸亚铁溶液进入注射器C中与氢氧化钠溶液反应产生氢氧化亚铁,据此作答。
【详解】(1)与,质子数相同,中子数不同的核素互为同位素;二者的质子数相同,但质量数不同,因此不是同一种核素。
(2)步骤i中推动各注射器活塞至有液体从针头冒出的目的是:排尽注射器内的空气;
根据分析可知,步骤ii中少量硫酸铁溶液进入注射器A后发生反应的离子方程式为:;铁丝绒与硫酸铁反应产生硫酸亚铁,二价铁离子为浅绿色,因此可观察到的现象为:固体部分溶解,溶液逐渐变为浅绿色。
(3)步骤iii中会有白色沉淀Fe(OH)2产生,吸入空气后Fe(OH)2被氧化,发生的反应为:;该反应中氧气中的氧元素的化合价降低,故氧化剂是氧气。
(4)受热后发生的反应为:,红棕色固体为Fe2O3,该红棕色固体的一种用途:作红色颜料(或作炼铁原料等)。
10.(24-25高一上·山西名校联考·期末)同学们为了探究铁及其化合物的性质,设计了如图所示实验流程。
请回答下列问题:
(1)写出在水中的电离方程式: 。
(2)与稀盐酸反应的基本反应类型为 ,该类型的反应 (填“一定是”“部分是”或“一定不是”)氧化还原反应。
(3)若物质X可以产生丁达尔效应,物质X是 。
(4)写出溶液与铁粉反应的离子方程式: ,检验溶液中是否含有,可以使用的试剂为 (填试剂名称)。
(5)向溶液中滴加溶液最终生成沉淀,该过程的实验现象为 。
(6)向盛有溶液的烧杯中加入一小块金属钠,能观察到的实验现象是 (填序号)。
①金属钠沉在烧杯底部并四处游动 ②反应时能听到“嘶嘶”的响声
③金属钠熔化成小球 ④产生了红褐色沉淀
【答案】(1)
(2) 复分解反应 一定不是
(3)胶体或氢氧化铁胶体
(4) 硫氰化钾溶液
(5)开始生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
(6)②③④
【分析】与稀盐酸反应生成FeCl3溶液,向FeCl3溶液中加入铁粉反应得到FeCl2溶液,向FeCl3溶液中加入NaOH溶液得到Fe(OH)3固体,将FeCl3溶液滴入沸水中继续加热可以得到氢氧化铁胶体,FeCl2溶液中加入NaOH溶液先生成Fe(OH)2固体,然后Fe(OH)2固体被氧化为Fe(OH)3,以此解答。
【详解】(1)是强酸,在水溶液中完全电离产生H+和Cl-,电离方程式为:。
(2)与HCl反应生成FeCl3和H2O,该反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应,复分解反应中没有元素化合价发生变化,一定不是氧化还原反应。
(3)若物质X可以产生丁达尔效应,则X为胶体,将FeCl3溶液滴入沸水中继续加热至呈红褐色可以得到氢氧化铁胶体。
(4)溶液与铁粉反应生成FeCl2,离子方程式为:,检验溶液中是否含有,可以使用的试剂为硫氰化钾溶液,现象为溶液变红。
(5)向溶液中滴加溶液先生成白色的Fe(OH)2固体,然后Fe(OH)2固体被氧化为红褐色的Fe(OH)3,该过程的实验现象为开始生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
(6)向盛有溶液的烧杯中加入一小块金属钠,Na先与水反应,方程式为 ,钠的密度比水小且熔点较低,现象为钠浮在水面,发出嘶嘶的响声,熔化成闪亮的小球并四处游动,生成的 NaOH再与 发生复分解反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,故答案为:②③④。
11.(22-23高一上·宁夏吴忠滨河中学·期末)各物质间的转化关系如下图所示,请完成下列空白。
(1)确定A、B、C、D、G、H的化学式:A ;B ; G ;H 。
(2)写出E转变成F的化学方程式: 。
(3)向G溶液中加入A,写出反应的离子方程式: 。
【答案】(1) Fe FeCl2 FeCl3 AgCl
(2)
(3)
【分析】加入AgNO3溶液后所得溶液的焰色反应呈黄色,其含有NaNO3,白色沉淀H为AgCl,则D溶液中溶质为NaCl;红褐色沉淀F为Fe(OH)3,则白色沉淀E为Fe(OH)2,G溶液中的溶质为FeCl3,由D、E可逆推出B为FeCl2,C为NaOH;FeCl3与A作用可生成FeCl2,则A为Fe,与盐酸反应产生的气体为H2。
【详解】(1)根据分析可知,A为Fe,B为FeCl2,G为FeCl3,H为AgCl;
(2)Fe(OH)2转变成Fe(OH)3的化学方程式:;
(3)向FeCl3溶液中加入Fe,生成氯化亚铁,反应的离子方程式:。
12.(24-25高一上·陕西汉中多校联考·期末)已知为生活中常见的金属单质,下列物质相互转化如图所示:
请回答:
(1)的化学式为 ,的化学式为 。
(2)写出转化为的化学方程式 ,反应现象为 。
(3)写出溶液与反应的离子方程式: 。
(4)选用下列装置 (填标号)能较长时间观察到的颜色。
(5)现需配制的溶液,其过程如下(未排序):
①将已恢复至室温的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
②盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒、摇匀
③用天平称取固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水充分搅拌、溶解;
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转入容量瓶中,轻轻振荡
⑤定容:用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
⑥将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签
实验操作顺序依次为 (填序号)。若定容时俯视刻度线,则会使配得的溶液浓度 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)
(2) 白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色沉淀
(3)
(4)①②④
(5) ③①④⑤②⑥ 偏大
【分析】为生活中常见的金属单质,且会得到红褐色沉淀F,则A为铁,铁和盐酸生成氢气和氯化亚铁溶液B,后面溶液中焰色实验为紫色,则C为氢氧化钾溶液,氢氧化钾和氯化亚铁生成白色沉淀氢氧化亚铁沉淀E和氯化钾溶液D,氯化钾和硝酸银生成氯化银沉淀H,氢氧化亚铁和空气中氧气、水生成氢氧化铁沉淀F,氢氧化铁和盐酸生成氯化铁溶液G;
【详解】(1)由分析,A、D分别为:、;
(2)氢氧化亚铁和空气中氧气、水生成氢氧化铁沉淀:;现象为:白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色沉淀;
(3)氯化铁和铁发生氧化还原反应生成氯化亚铁:;
(4)氢氧化亚铁容易被空气中氧气氧化,故能较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色,需要排除空气中氧气干扰;
①中首先加入稀硫酸和铁生成硫酸亚铁和氢气,氢气排净装置中空气,再滴入氢氧化钠溶液,生成氢氧化亚铁沉淀,能较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色;
②中首先打开止水夹,加入稀硫酸和铁生成硫酸亚铁和氢气,氢气排净装置中空气,再关闭止水夹,生成硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液中生成氢氧化亚铁沉淀,能较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色;
③中氢氧化钠和氯化亚铁生成氢氧化亚铁容易被空气中氧气氧化,不能较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色;
④中煤油能隔绝空气中氧气,能较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色;
故选①②④;
(5)配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;因此顺序为:③用天平称取固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水充分搅拌、溶解;①将已恢复至室温的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中;④用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转入容量瓶中,轻轻振荡;⑤定容:用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切;②盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒、摇匀;⑥将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签;
若定容时俯视刻度线,使得溶液体积减小,会使配得的氢氧化钾溶液浓度偏高。
13.(23-24高一上·山西部分学校·期末)透明氧化铁黄具有优良着色性能和保色性且使用安全,受到广泛重视,某研究性学习小组拟用硫酸亚铁做原料进行制备,实验流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤④用到的仪器除铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒之外还需要 ;步骤⑨用到的仪器是 。
(2)步骤②发生反应的离子方程式为 。
(3)步骤④所得滤渣的主要成分是 (写化学式)。
(4)证明步骤⑤已洗涤干净的方法是 。
(5)步骤②中除用氧化之外,还可以用氧化,若有2.78g溶解后通氧气,至少需通入标准状况下 mL。
(6)将透明氧化铁黄溶于水制得的胶体不具有的性质或用途是_______(填字母)。
A.分散质的直径为1nm~100nm B.用激光笔照射时,有一条光亮的通路
C.可用作除氧剂 D.肉眼很难区分该胶体和溶液
【答案】(1) 漏斗 研钵(带研杵)
(2)
(3)
(4)取最后一次洗涤液,滴加盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀,则已洗净
(5)56
(6)C
【分析】FeSO4∙7H2O加水溶解后,加入H2SO4、H2O2溶液氧化得Fe2(SO4)3溶液,加入NaOH溶液充分反应后过滤得滤渣Fe(OH)3,将滤渣洗涤后用絮凝剂表面处理,过滤、烘干、研细得到α-Fe2O3。
【详解】(1)步骤④为过滤,用到的仪器除铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒之外还需要漏斗;步骤⑨为研细,用到的仪器为研钵(带研杵)。
(2)步骤②中加入H2SO4、H2O2溶液氧化FeSO4得Fe2(SO4)3溶液,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(3)根据分析,步骤④所得滤渣的主要成分为Fe(OH)3。
(4)证明步骤⑤已洗涤干净只要证明最后的洗涤液中不含即可,方法是:取最后一次洗涤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀,则已洗净。
(5)根据得失电子守恒,4n(O2)=n(FeSO4∙7H2O)==0.01mol,解得n(O2)=0.0025mol,标准状况下的体积为0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56mL。
(6)A.胶体的分散质的直径为1nm~100nm,A项不选;
B.胶体能产生丁达尔效应,即用激光笔照射时,有一条光亮的通路,B项不选;
C.所得胶体中Fe为+3价,不能与O2反应,不能作除氧剂,C项选;
D.该胶体与溶液用肉眼很难区分,D项不选;
答案选C。
14.(23-24高一上·山西太原·期末)某品牌糖衣片补血剂,除去糖衣后显淡蓝绿色,主要成分是硫酸亚铁,不含其他铁的化合物。某研究性学习小组为测定该补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究:
请回答下列问题:
(1)用的浓硫酸配制100 mL 的硫酸溶液.所需浓硫酸的体积为 mL(计算结果保留一位小数)。
(2)下列操作中,容量瓶所具备的功能有________(填字母)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.长期贮存溶液
C.用来溶解固体溶质
D.常用来代替量筒量取一定体积的液体
(3)在下列配制过程示意图中,有错误的是(填字母) 。
(4)下列说法正确的________。
A.洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液移入容量瓶以减少误差
B.某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶,所配溶液浓度会偏低
C.定容时仰视观察,所配溶液浓度会偏低
D.容量瓶使用前先要检查是否漏液,具体操作是向容量瓶中加蒸馏水,倒置不漏液即可
(5)验证步骤②反应后的溶液中是否含有的实验操作为 (可选择的试剂有氯水、KSCN溶液、NaOH溶液、酸性溶液)。
(6)步骤②加入适量发生反应的离子方程式为 。
(7)经一系列操作后,所获得固体的质量为,则每片补血剂中含硫酸亚铁的质量为 g。
【答案】(1)5.6
(2)A
(3)AD
(4)AC
(5)取少量酸性溶液于试管中,向其中滴入适量待测液,若酸性溶液紫红色褪去,说明含有
(6)
(7)
【分析】补血剂研细后加入稀硫酸溶解,过滤后得到不溶物和滤液,滤液中加入H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入过量X得到红褐色悬浊液,则X为碱性溶液,红褐色物质为Fe(OH)3,通过一系列操作得到的固体为红棕色固体Fe2O3。
【详解】(1)溶液稀释前后溶质的物质的量不变,所需浓硫酸的体积为=≈0.0056L=5.6mL;
(2)A.容量瓶可以配制一定体积准确浓度的标准溶液,故A正确;
B.容量瓶不能长期贮存溶液,故B错误;
C.容量瓶不能用来溶解固体溶质,故C错误;
D.不能常用来代替量筒量取一定体积的液体,故D错误;
答案选A;
(3)在下列配制过程示意图中,有错误的是AD,稀释浓硫酸,应该将浓硫酸倒入蒸馏水中并不断搅拌,定容时,视线要与凹液面最低处相切,故答案为:AD;
(4)A.烧杯内壁沾有溶质,洗涤烧杯2至3次,并将洗涤液移入容量瓶以减少误差,故A正确;
B.某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶,配制溶液体积偏小,所配溶液浓度会偏高,故B错误;
C.定容时仰视观察,溶液体积偏大,所配溶液浓度会偏低,故C正确;
D.容量瓶使用前先要检查是否漏液,具体操作是向容量瓶中加蒸馏水,倒置不漏液,旋转活塞后仍然不漏液,说明气密性良好,故D错误;
故答案为:AC;
(5)验证步骤②反应后的溶液中已经含有Fe3+,要验证其是否含Fe2+,根据亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故方法是取少量酸性溶液于试管中,向其中滴入适量待测液,若酸性溶液紫红色褪去,说明含有;
(6)步骤②加入过量H2O2发生反应的离子方程式为:;
(7)最后得到的固体是Fe2O3,根据Fe原子守恒得n(FeSO4)=2n(Fe2O3)=2×=mol,则每片补血剂中含硫酸亚铁的物质的量为=0.00125amol,质量为0.00125amol=0.19ag。
地 城
考点03
铁盐、亚铁盐
15.(23-24高一上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)下列解释实验事实的离子方程式书写正确的是
A.钠粒投入水中:
B.用溶液刻蚀铜制电路板:
C.新制氯水中:
D.往Fe2O3中加入稀盐酸:Fe2O3 +6H+ = 2Fe3+ + 3H2O
【答案】D
【详解】A.钠粒投入水中:,故错误;
B.用溶液刻蚀铜制电路板:,故错误;
C.新制氯水中:,故错误;
D.往Fe2O3中加入稀盐酸:Fe2O3 +6H+ = 2Fe3+ + 3H2O,故正确。
答案为:D。
16.(23-24高一下·北京十一学校·期末)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下图。下列说法正确的是
A.试剂a是铁,试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所用仪器完全相同
C.试剂c可以为氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
【答案】C
【分析】工业废水中加入试剂a为过量的铁,铁置换出铜单质且将铁离子还原为亚铁离子,操作Ⅰ为过滤,得到滤渣Y为Fe、Cu,滤液X为氯化亚铁溶液,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Ⅱ过滤得到铜和滤液Z,Z为氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并通入氯气,把亚铁离子氧化为铁离子,蒸发结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体;
【详解】A.据分析,试剂a是铁,试剂b是稀盐酸,A错误;
B.由上述分析可知,操作Ⅰ、Ⅱ是过滤,操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶,所用仪器不同,B错误;
C.滤液X、Z中均含有FeCl2,C为氯气,氯气把亚铁离子氧化铁离子,反应为:2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+,C正确;
D.亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化,用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+,D错误;
故选C。
17.(23-24高一上·山西运城·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.用FeCl3溶液刻蚀铜电路板:
B.向澄清石灰水中通入过量CO2:
C.向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的质量最大:
D.向1 L0.1 mol/LFeBr2溶液中通入0.1 mol Cl2:
【答案】C
【详解】A.反应原理不符合事实。FeCl3溶液与Cu反应产生FeCl2、CuCl2,该反应的离子方程式应该为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,A错误;
B.CO2过量,反应产生可溶性Ca(HCO3)2,离子方程式应该为:CO2+OH-=,B错误;
C.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,C正确;
D.离子的还原性:Fe2+>Br-,1 L0.1 mol/LFeBr2溶液中含有溶质的物质的量是0.1 mol,通入Cl2的物质的量也是0.1 mol,二者等物质的量关系反应,离子方程式应该为:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-,D错误;
故合理选项是C。
18.(23-24高一上·山西长治上党好教育联盟·期末)根据下列实验目的进行的实验操作和观察到的现象及得出的结论均正确的是
选项
实验目的
实验操作
现象
结论
A
检验溶液中是否含有
向溶液中滴加氯水后,再滴入KSCN溶液
溶液变红色
原溶液中含有
B
比较和氧化性强弱
向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
溶液变蓝色
氧化性:
C
比较金属镁和铝的活泼性强弱
分别向两只盛有等体积等浓度的NaOH溶液的烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片
镁片上产生的气泡比铝片快
活泼性:Mg>Al
D
检验未知溶液中是否含有
用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色试验
观察到火焰呈黄色
原溶液中无
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.检验,不需要氯水,防止被氧化为,应直接向待测溶液中加KSCN溶液,若溶液变红,则含有铁离子,A错误;
B.向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液后溶液变蓝色,说明被氧化成,氧化性:,B正确;
C.铝能和NaOH溶液反应而镁不能,镁片上不会产生气泡,C错误;
D.观察的焰色试验需要透过蓝色的钴玻璃,滤去黄光的干扰,D错误。
答案选B。
19.(23-24高一上·陕西西安交通大学附属中学·期末)某实验小组探究Fe2+与H2O2反应中滴加KSCN溶液变红色后又褪色的原因,提出如下假设:
a.Fe3+被H2O2还原 b.SCN-被O2氧化 c.SCN-被H2O2氧化。
设计如下实验,下列说法错误的是
实验
滴加试剂
现象
Ⅰ
①向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1mol/L KSCN 溶液
②再滴加5滴5%H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5mol/L、pH 约为5)
①无明显现象
②溶液变红,大约10秒左右红色褪去,并测得生成了两种可直接排放到空气中的气体
Ⅱ
③取褪色后溶液两份,一份滴加FeC13溶液;另一份滴加KSCN溶液
④取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液
③一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加 KSCN 溶液出现红色
④产生白色沉淀
Ⅲ
⑤向2mL 0.1mol/L FeCl3溶液中滴加2滴0.1mol/L KSCN溶液,观察现象;后通入O2,观察现象
⑤先变红,通入氧气后无明显变化
A.通过实验可验证假设 c 正确 B.实验Ⅰ褪色后的溶液中n(H+)不变
C.实验Ⅱ中产生的白色沉淀为BaSO4 D.实验Ⅲ的目的是排除假设b
【答案】B
【分析】由题意知,实验Ⅰ中向2mLFeCl2溶液中滴加2滴0.1mol⋅L-1KSCN溶液,无明显现象,说明存在Fe2+,不存在Fe3+;实验Ⅱ向褪色后溶液中,一份滴加FeCl3溶液无现象,另一份滴加KSCN溶液出现红色,说明SCN-被氧化,Fe3+没有被还原;实验Ⅱ中取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SCN-被氧化为;实验Ⅰ测得生成了两种可直接排放到空气中的气体为CO2和N2;向2mL0.1mol⋅L-1FeCl3溶液中滴加2滴0.1mol⋅L-1KSCN溶液,后通入O2,变红不褪色,说明氧气不氧化SCN-,以此分析解答。
【详解】A.实验Ⅱ向褪色后溶液中,一份滴加FeCl3溶液无现象,另一份滴加KSCN溶液出现红色,说明SCN-被氧化,Fe3+没有被还原,排除假设a;实验Ⅱ中取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SCN-被氧化为;实验Ⅰ测得生成了两种可直接排放到空气中的气体为CO2和N2,实验Ⅲ的目的是排除假设b,故A正确;
B.实验Ⅰ红色褪去过程中发生的反应为:2SCN-+11H2O2=2+2H++2CO2↑+N2↑+10H2O,溶液中n(H+)变大,故B错误;
C.实验Ⅱ中取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SCN-被氧化为,故实验Ⅱ中产生的白色沉淀为BaSO4,故C正确;
D.实验Ⅰ测得生成了两种可直接排放到空气中的气体为CO2和N2,实验Ⅲ的目的是排除假设b,故D正确;
故选:B。
20.(24-25高一上·陕西汉中多校联考·期末)下列装置和原理能达到实验目的的是
A.验证铁与水蒸气反应生成
B.制取胶体
C.称取一定质量的固体
D.证明非金属性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.湿棉花团受热产生水蒸气,铁在高温条件下和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,肥皂泡能燃烧,证明证铁与水蒸气反应能生成H2,A符合题意;
B.氯化铁溶液与NaOH溶液反应生成沉淀,应将饱和氯化铁溶液逐滴滴入沸水中,加热到红褐色(澄清透明),B不符合题意;
C.固体具有腐蚀性,不能用称量纸、应在小烧杯称取一定质量的固体,C不符合题意;
D.可通过比较最高价氧化物水化物的酸性强弱比较元素非金属性的强弱,稀盐酸具有挥发性,饱和碳酸氢钠可除去氯化氢,二氧化碳能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,则试管内有沉淀生成,能证明非金属性C>Si,但盐酸为无氧酸,不能比较Cl、C的非金属性,应选用高氯酸,D不符合题意;
故选A。
21.(24-25高一上·青海部分名校·期末)溶液蚀刻铜箔电路板以及蚀刻液再生的流程如图所示,请回答下列问题:
(1)溶液“蚀刻铜箔”时发生反应的化学方程式为 ,该反应中,氧化剂与氧化产物的物质的量之比为 。
(2)“反应1”中与铁粉反应的物质为 (填化学式)。
(3)检验“滤液1”中是否含有的操作及现象为 。“反应2”中,“试剂Z”可能为 ,请写出该反应的离子方程式: 。
(4)“反应3”的目的是 。
(5)已知碘遇淀粉变蓝。向溶液中滴加淀粉-KI溶液,观察到溶液变蓝,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1) 2∶1
(2)、
(3) 取少量“滤液1”于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变红,则有,无明显现象,则没有 或溶液 或
(4)除去铜中的铁粉
(5)
【分析】溶液与铜箔电路板发生反应:,得到的溶液中含有、、,向其中加入过量铁粉,发生的反应有 、,过滤后加盐酸,发生反应: ,过滤,分离后的铜单质,两次滤液合并,向滤液中通入氯气或加双氧水,使化铁溶液再生。
【详解】(1)溶液“蚀刻铜箔”时发生反应的化学方程式为;该反应中,氧化剂是,氧化产物是,氧化剂与氧化产物的物质的量之比为:2∶1;
(2)根据分析,“反应1”中与铁粉反应的物质为、;
(3)检验溶液是否含有的操作及现象为取少量“滤液1”于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变红,则有,无明显现象,则没有;“反应2”中,“试剂Z”为氧化剂,不能引入杂质,则“试剂Z”可能为或溶液;该反应的离子方程式或;
(4)“反应3”的目的是除去铜中的铁粉;
(5)向溶液中滴加淀粉-KI溶液,观察到溶液变蓝,发生反应的离子方程式为。
22.(24-25高一上·陕西汉中多校联考·期末)铁是人体不可或缺的微量元素之一,通过食补的方式补铁,可以选择食用菠菜。而当下人体严重缺铁时,则需要服用补铁剂。某小组同学设计实验,对菠菜补铁的可行性进行探究。
【提出猜想】
猜想1:菠菜中铁元素以Fe2+形式存在;猜想2:菠菜中铁元素以Fe3+形式存在;猜想3:菠菜中铁元素以Fe2+和Fe3+形式存在。
【设计实验方案】
(1)活性炭脱色的过程中利用了活性炭的 性。加入KSCN溶液的目的是 。
(2)若观察到 现象,则证明猜想3成立。
【实验验证】
(3)甲同学在实验过程中发现试管a、b均无明显现象。为探查原因,查阅资料得知:菠菜中的铁元素以草酸亚铁(FeC2O4)的形式存在。FeC2O4难溶于水,高温下隔绝空气可分解产生FeO以及气体产物,试写出FeC2O4高温隔绝空气分解的化学方程式: 。
(4)乙同学改进实验方案,不用水溶解,改用稀硫酸重新实验,发现试管a中无明显现象,滴加少量H2O2溶液后,试管b中溶液变红,证明猜想1成立。请用离子方程式解释试管b中溶液变红的原因: 、Fe3++2SCN-=Fe(SCN)3。
【可行性分析】
(5)成年人每天所需铁元素的质量为20mg,每1g菠菜中含铁元素约为0.02mg,铁吸收率约为2%。若要满足成年人对铁元素的需求量,则需要每天食用菠菜 kg。
【得出结论】仅靠菠菜补铁不可行。
(6)严重缺铁时很难通过食补来满足对铁元素的需求量,需要服用补铁剂,已知Fe2+易被人体吸收。
①补铁剂中铁元素的化合价是 。
②医生建议在服用该补铁剂时,同时服用维生素C,原因是 。
【答案】(1) 吸附 检验溶液中是否含有Fe3+
(2)试管a中溶液呈红色,试管b中溶液红色比a中的深
(3)
(4)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(5)50
(6) +2 维生素具有还原性,可以防止Fe2+被氧化
【分析】根据题干实验方案设计可知,将菠菜剪碎后研磨,在加入水进行浸取过滤出滤液1,向滤液1中加入活性炭进行脱色,过滤得到滤液2,向滤液2中先滴入KSCN溶液以检验菠菜中是否含有Fe3+,再滴入酸化的H2O2溶液,以检验菠菜中是否含有Fe2+,据此分析结合各题具体解题。
【详解】(1)活性炭具有强吸附性,能够吸附菠菜中的其他色素,该脱色的过程中利用了活性炭的吸附性,由分析可知,加入KSCN溶液的目的是检验溶液中是否含有Fe3+,故答案为:吸附;检验溶液中是否含有Fe3+;
(2)猜想3即菠菜中铁元素以Fe2+和Fe3+形式存在,向滤液2中先加入KSCN溶液,溶液变为红色,再向其中加入酸化的H2O2溶液则将Fe2+氧化为Fe3+,故溶液红色加深,即若观察到试管a中溶液呈红色,试管b中溶液红色比a中的深,则证明猜想3成立,故答案为:试管a中溶液呈红色,试管b中溶液红色比a中的深;
(3)FeC2O4难溶于水,高温下隔绝空气可分解产生FeO以及气体产物即为CO和CO2,则FeC2O4高温隔绝空气分解的化学方程式为:,故答案为:;
(4)乙同学改进实验方案,不用水溶解,改用稀硫酸重新实验,发现试管a中无明显现象说明菠菜中不含Fe3+,滴加少量H2O2溶液后,试管b中溶液变红说明菠菜中含有Fe2+,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,从而证明猜想1成立,请用离子方程式解释试管b中溶液变红的原因为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++2SCN-=Fe(SCN)3,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(5)成年人每天所需铁元素的质量为20mg,每1g菠菜中含铁元素约为0.02mg,铁吸收率约为2%,若要满足成年人对铁元素的需求量,则有:m(菠菜)×0.02mg/g×2%=20mg,解得m(菠菜)==50000g=50kg,即需要每天食用菠菜50kg,故答案为:50;
(6)①根据已知Fe2+易被人体吸收可知,补铁剂中铁元素的化合价是+2价,故答案为:+2价;
②已知Fe2+已被氧气氧化,维生素C具有还原性,能够防止Fe2+被氧化,同时服用可以增强Fe2+吸收,故医生建议在服用该补铁剂时,同时服用维生素C,故答案为:维生素具有还原性,可以防止Fe2+被氧化。
地 城
考点04
铁三角转化
23.(23-24高一上·山西太原·期末)下列化合物不能通过单质直接化合得到的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.铁和氯气化合生成氯化铁,不能得到氯化亚铁,A符合;
B.铁和氯气化合生成氯化铁,B不符合;
C.铁在氧气中燃烧,生成,C不符合;
D.钠与氧气加热反应生成,D不符合;
故选A。
24.(24-25高一上·陕西西安·期末)下列装置能达到相应实验目的的是
A.制备,并观察的颜色
B.收集少量的氯气
C.除去溶液中的少量
D.探究氯气是否具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.第一个试管中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气, 打开止水夹,反应时产生的氢气,可将A内的空气排出,氢气再进入第二个试管中,排尽第二个试管内空气,接着关闭止水夹 ,第一个试管内产生的氢气将硫酸亚铁通过长导管压入第二个试管内,生成氢氧化亚铁,A正确;
B.氯气的密度大于空气,采用向上排空气法收集,故应长管进气,短管出气,B错误;
C.氯化钠易溶于水,不能采用过滤的方法除去溶液中的少量NaCl,C错误;
D.鲜花中含有水,不能探究氯气是否具有漂白性,D错误;
故选A。
25.(23-24高一上·山西部分学校·期末)“价类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为铁元素的“价类二维图”。下列说法正确的是
A.a与水蒸气在高温条件下反应生成c B.b与NaOH溶液反应生成d
C.可用KSCN溶液检验f中是否含有g D.e是红褐色物质,常用作红色颜料
【答案】C
【分析】从“价类二维图”横纵坐标可知,a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe(OH)2、e为Fe(OH)3、f为FeSO4、g为Fe2(SO4)3。
【详解】A.Fe与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4,故A错误;
B.FeO与NaOH溶液不反应,故B错误;
C.可用KSCN溶液检验FeSO4中是否含有Fe2(SO4)3,故C正确;
D.Fe2O3为红棕色,可用作红色颜料,故D错误;
故答案为:C。
26.(24-25高一上·陕西西安部分学校联考·期末)金属材料的发展极大地促进了人类社会的文明程度。如图是两种金属及其化合物的转化关系。下列说法不正确的是
A.根据反应③可知氧化性:Fe3+>H2O2
B.向X溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水,溶液变红
C.反应③中稀硫酸仅表现酸性
D.反应①的离子方程式为Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O
【答案】A
【分析】由题干中两种金属及其化合物的转化关系图分析可知,物质M为Cu,E为Fe,X为FeSO4,Y为Fe2(SO4)3,W为Fe(SCN)3,Z为Fe(OH)3,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,反应③的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,可知氧化性:H2O2 > Fe3+,A错误;
B.由分析可知,X溶液Fe元素以Fe2+形式存在,故滴入KSCN溶液无明显现象,滴加氯水后,Fe2+被氧化为Fe3+,溶液变红,B正确;
C.根据反应③的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,可知反应③中稀硫酸仅表现酸性,C正确;
D.由分析可知,反应①的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,D正确;
故选A。
27.(23-24高一上·山西长治上党好教育联盟·期末)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,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。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,下列说法错误的是
A.铁在高温条件下与水蒸气反应不能实现转化①
B.酸性溶液敞口放置在空气中发生反应的离子方程式为
C.由图可预测高铁酸盐()具有强氧化性
D.生成不可通过化合反应制得
【答案】D
【详解】A.铁在高温条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,不能实现转化①,A项正确;
B.FeSO4具有还原性,易被空气中的氧气氧化,敞口放置在空气中发生的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,B项正确;
C.中Fe的化合价为+6价,推测高铁酸盐()具有强氧化性,C项正确;
D.Fe(OH)2生成Fe(OH)3可通过化合反应制得:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,D项错误;
答案选D。
28.(24-25高一上·陕西西安·期末)铁的化合物在生活中具有广泛的应用,利用铁元素的“价-类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系,试回答下列问题:
(1)若服用的药物胶囊中铬(Cr)含量超标,则人体会受到巨大的伤害。已知中铬元素为价,则其中的铁元素为 价,属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”),根据“价-类”二维图,可能具有的性质为 (填标号)。
A.只有氧化性 B.只有还原性
C.既有还原性又有氧化性 D.无法判断
(2)琥珀酸亚铁片(呈暗黄色,难溶于水,可溶于盐酸)是市场上常见的一种补铁药物。
①服用维生素C片,可以使补铁药品中的转化为,说明维生素C具有 。
②证明在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质的方法为 。
(3)是一种新型的多功能水处理剂,与水反应放出氧气,同时产生具有强吸附性的胶体,可除去水中细微的悬浮物,具有净水作用。
①根据上述“价-类”二维图,位于图中 (填字母)点。
②将与水反应的化学方程式配平: 。
_____+_____=_____(胶体)+_____+_____KOH
③每生成3.36L(标准状况)时,转移的电子数为 。
【答案】(1) 盐 C
(2) 还原性 取少量琥珀酸亚铁片碾碎后置于小试管中,加入适量稀盐酸溶解,完全溶解后向溶液中滴加KSCN溶液,若溶液变为红色,则说明药品已变质
(3) f 4+10=4(胶体)+3+8KOH 0.6
【详解】(1)设铁元素化合价为x,根据化合物中各元素化合价代数和为0,则:x+[3+(-2)×2]×2=0,即x=+2,故铁元素为+2价;Fe(CrO2)2由金属阳离子和酸根阴离子构成,属于盐;Fe(CrO2)2中铁元素为+2价,根据“价-类”二维图,处于中间价态,其化合价既可以升高也可以降低,则Fe(CrO2)2可能具有的性质为既有还原性又有氧化性,故选C;
(2)①服用维生素C片,可以使补铁药品中的Fe3+转化为Fe2+,即Fe3+被维生素C还原为Fe2+,说明维生素C具有还原性;
②久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质,说明药品中Fe2+已被氧化为Fe3+,检验药品中是否含有Fe3+即可,则证明在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质的方法为:取在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品少许溶于盐酸,滴加KSCN溶液,溶液变红,证明药品已被氧化变质;
(3)①K2FeO4由金属阳离子和酸根阴离子构成,属于铁元素化合价为+6价的盐,故K2FeO4位于图中f点;
②K2FeO4被还原生成,铁元素化合价由+6价降低至+3价,降低3价,同时氧元素化合价由-2价升高至0价,根据化合价升降法和原子守恒配平得该反应为:4+10=4(胶体)+3+8KOH;
③每生成3.36L(标准状况)O2时,转移的电子数为。
29.(24-25高一上·山西金科*新未来·期末)金属在人类的生产、生活中有着重要应用。回答下列问题:
(1)人体血红蛋白中含铁元素,它能结合氧分子进行输氧,因此血红蛋白中铁的价态为 。现有某品牌补铁口服液,检验其中是否含有的具体操作是 。
(2)为防止新配制的溶液转化为,应加入___________(填字母)。
A.盐酸 B.铁粉 C.氯气 D.高锰酸钾
(3)铁可以形成多种氧化物,其中常用作油漆和涂料的红色颜料的是 (填化学式)。
(4)金是金黄色固体,化学性质不活泼,不但能用作珠宝装饰;在工业与科学技术上也有广泛应用。抗原检测盒中T线处使用的是胶体金(Au)标记物,一种从被(Fe元素为+2价)包裹的含金矿物中提金的工艺流程如下:
①“预处理”时,被氧化为和,写出该反应的离子方程式: 。
②研究发现在的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体,将金表面的氧化溶出。溶出率与硫酸浓度的关系如图所示,随着硫酸浓度的增大,溶出率逐渐提高的主要原因是 。
③“置换”时需维持无氧环境,其主要原因是 。
④测定样品中Au的含量:准确称取0.1000g试样,加入王水,将Au转化成具有强氧化性的氯金酸(),在除去硝酸根后的溶液中,边搅拌,边向溶液中加入过量0.4000mol·L-1溶液30.00mL,将完全还原为Au;过量的用0.1000mol·L-1溶液氧化,消耗溶液18.00mL。
已知:;。
则样品中金的质量分数为 (保留3位有效数字)。
【答案】(1) 正二价 取少量口服液于试管中,立即滴加几滴KSCN溶液,若溶液变成红色,则含有
(2)B
(3)Fe2O3
(4) 硫酸浓度增大,与反应产生的增多,催化产生的中间体增多,溶出率增大 有氧环境下铝与氧气反应,在表面生成一层致密的氧化膜,阻止了置换反应的进行
【分析】将被FeS2包裹的含金矿物加入H2SO4和H2O2预处理,将FeS2氧化为Fe2(SO4)3等;加入Fe2(SO4)3和NH4SCN,将Au转化为NH4[Au(SCN)4],再用Al将Au置换出来;
【详解】(1)血红蛋白(Hb )中的铁元素呈正二价,能与O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO )从而有输送氧的能力;取少量口服液于试管中,立即滴加几滴KSCN溶液,若溶液变成红色,则含有;
(2)氯化亚铁容易被氧化,为防止其转化为氯化铁,应加入铁粉,将+3价铁还原为+2价,故选B;
(3)铁可以形成多种氧化物,其中常用作红色油漆和涂料的是Fe2O3;
(4)①“预处理”时,FeS2被H2O2氧化为Fe2(SO4)3等,该反应的化学方程式:,因此离子方程式为;
②从信息中可以看出,H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体∙OH,∙OH将金表面的FeS2氧化溶出,则Fe2+浓度越大,生成∙OH越多,FeS2溶出率越高,而硫酸浓度越大,溶解的FeS2越多,生成的Fe2+越多,所以随着硫酸初始浓度的增大,FeS2溶出率逐渐提高的主要原因是:硫酸浓度增大,与反应产生的增多,催化产生的中间体增多,溶出率增大;
③Al是活泼金属,表面的Al能被O2氧化生成Al2O3,则“置换”时需维持无氧环境,其主要原因是:有氧环境下铝与氧气反应,在表面生成一层致密的氧化膜,阻止了置换反应的进行。
④根据数量关系:,的物质的量为,剩余的物质的量为,与反应的的物质的量为,,金的质量为,。
试卷第1页,共3页
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