专题05 金属元素及其化合物（期末真题汇编，北京专用）高一化学上学期

专题05 金属元素及其化合物 高频考点概览 考点01 钠及其化合物的性质 考点02 铁及其化合物的性质 地 城 考点01 钠及其化合物的性质 1．(24-25高一上·北京海淀区·期末)下列关于金属钠的描述不正确的是 A．能与水反应 B．密度比水小 C．在空气中燃烧只生成氧化钠 D．可保存在煤油中 2．(24-25高一上·北京大兴区·期末)下列关于氧化钠的说法不正确的是 A．淡黄色固体 B．能与水反应 C．能与盐酸反应 D．能与二氧化碳反应 3．(24-25高一上·北京石景山区·期末)下列关于过氧化钠()的叙述中，不正确的是 A．是一种淡黄色固体 B．阴、阳离子个数比为 C．能与反应生成 D．可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源 4．(24-25高一上·北京海淀区·期末)下列关于和的描述正确的是 A．溶液显碱性，所以属于碱 B．溶液中存在的离子主要有、和 C．热稳定性： D．等物质的量的和分别与足量盐酸反应，生成的物质的量相等 5．(24-25高一上·北京昌平区·期末)下列关于Na2CO3和NaHCO3的描述中，不正确的是 A．Na2CO3和NaHCO3的水溶液均可使酚酞溶液变红 B．可用盐酸除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3 C．可用NaOH溶液将NaHCO3转化为Na2CO3 D．可用加热的方法鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体 6．(24-25高一·北京房山区·期末)下列关于含钠元素物质的性质或用途说法不正确的是 A．高压钠灯射程远、透雾能力强，常用作路灯 B．是淡黄色固体，可做供氧剂 C．溶于水显碱性，因此属于碱 D．受热易分解产生，可用作食品膨松剂 7．(24-25高一上·北京海淀区·期末)某小组同学探究过氧化钠与盐酸的反应，进行如下实验。 序号 实验操作 实验现象 ① 取过氧化钠固体放入大试管中，加入的盐酸 剧烈反应，放热，产生大量气泡，试管内出现白雾，管口处湿润的KI-淀粉试纸变蓝，湿润的红色纸条不褪色，带火星的木条复燃 ② 取过氧化钠固体放入大试管中，加入的盐酸 剧烈反应，放出大量的热，产生大量气泡，试管内出现白雾，管口处湿润的KI-淀粉试纸变蓝，有刺激性气味，湿润的红色纸条褪色，带火星的木条复燃 下列说法不正确的是 A．根据实验①的现象可推出①中有氧气生成 B．实验①②均出现白雾，可能是因为反应放热导致氯化氢逸出而形成酸雾 C．以上实验说明过氧化钠与盐酸的反应受盐酸浓度的影响 D．将过氧化钠固体与盐酸反应，若观察到管口湿润的-淀粉试纸变蓝，则说明有氯气生成 8．(24-25高一上·北京朝阳区·期末)钠与氧气发生下列反应： ① ② 下列说法不正确的是 A．新切开的金属钠表面很快变暗，主要发生了反应① B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体，主要发生了反应② C．和中阳离子与阴离子个数比均为2：1 D．和与水反应所得产物完全相同 9．(24-25高一上·北京昌平区·期末)某研究小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应，进行如下实验。 实验操作 实验现象 将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中，用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。 ①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中，钠熔化为金属小球在笼中游动，剧烈反应发出嘶嘶的响声； ②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不含铜笼)。 下列分析或推断不正确的是 A．现象①说明反应放出大量的热，且产生气体 B．生成蓝色固体的离子方程式为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑ C．蓝黑色固体中可能含CuO，原因是Cu(OH)2受热会分解 D．因Na与H2O反应，未与Cu2+置换出Cu，因此蓝黑色固体中不可能含Cu 10．(24-25高一上·北京第八中学·期末)我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如下，碳酸化塔中的反应为：。 下列说法不正确的是 A．将海水中获得的粗盐(含，，杂质离子)精制，可以依次采用过量溶液，过量溶液，过量溶液和适量盐酸 B．回转焙烧炉中发生的反应为 C．碱母液储罐“吸氨”后的溶质是和 D．“冷析”和“盐析”的目的是为了使析出 11．(24-25高一上·北京海淀区·期末)将含钠元素的物质与其用途连线，并回答问题。 用途物质 A．化工还原剂————a．Na B．家用消毒剂        b． C．潜艇供氧剂        c． D．食品膨松剂        d．NaClO (1) 将含钠元素的物质与其用途连线 ；用化学方程式解释上表中的用途： 。 (2)在700~800℃时，用可以将还原为，写出该反应的化学方程式，并用单线桥表示反应的电子转移情况： 。 12．(24-25高一上·北京朝阳区·期末)实验小组进行实验证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂，并进一步检测反应后所生成的混合物成分。 (1)中不能选用饱和溶液，用化学方程式解释原因： 。 (2)中发生反应的化学方程式有 。 (3)中溶液a为 ，该试剂的作用是 。 (4)若要获得“过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂”的证据，需要补充的实验是 。 (5)反应一段时间后，C中固体变为白色，持续通入，经检测固体混合物为和。取和混合物充分加热至质量不再变化，质量减少bg。则混合物中质量分数为 用含a、b的代数式表示。 地 城 考点02 铁及其化合物的性质 13．(24-25高一上·北京海淀区·期末)常温下，下列物质可用铁制容器盛装的是 A．溶液 B．浓盐酸 C．溶液 D．浓硫酸 14．(24-25高一·北京房山区·期末)铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．Fe粉可做保存食品的脱氧剂 B．丹霞地貌岩层因含而呈红色 C．过量的Fe与点燃生成 D．工业炼铁的原理是用氧化剂将铁元素从铁矿石中氧化出来 15．(24-25高一·北京清华附中·期末)氢能被誉为“21世纪终极能源”，也是在“碳达峰”“碳中和”的大背景下，加速开发利用的一种清洁能源。利用铁及其氧化物循环制氢原理如图所示。下列有关说法正确的是 A．反应器Ⅰ中化合价发生变化的元素有2种 B．反应器Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4：1 C．反应器Ⅲ中生成时，转移电子 D．含和各的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 16．(24-25高一上·北京通州区·期末)某同学进行铁与水蒸气反应的实验装置如下图所示，下列说法正确的是 A．实验时试管口可高于试管底部 B．肥皂液出现气泡，不能证明反应产生 C．实验结束后应先熄灭酒精灯再撤出肥皂液中的导管 D．铁与水蒸气在高温条件下反应： 17．(24-25高一·北京清华附中·期末)向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示，忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是 A．点时溶液中发生的反应为： B．点时溶液中的阳离子有： C．点时溶液中溶质的物质的量浓度为 D．原溶液中和的物质的量浓度之比为1：1 18．(24-25高一上·北京昌平区·期末)绿矾别名青矾、皂荚矾等，是我国古代常用的药材，以硫铁矿[主要成分为FeS2(Fe元素为+2价)]为原料制备绿矾晶体，工艺流程如下： 下列说法正确的是 A．焙烧过程中每生成1 molSO2转移5mol e- B．可用BaCl2溶液吸收焙烧过程产生的SO2 C．“还原”过程的离子方程式：14Fe3++FeS2+8H2O = 15Fe2++2+16H+ D．操作1为在空气中蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤 19．(24-25高一上·北京海淀区·期末)某实验小组探究与溶液的反应。 资料：i．溶液呈酸性，并且浓度越大，溶液酸性越强，pH越低。 ii．酸性条件下，若溶液pH增大，可能会产生沉淀。 iii．的特征性质是遇溶液产生蓝色沉淀。 小组同学将打磨光亮的镁条(过量)放入下列溶液中，发现如下现象。 实验 溶液 现象 I 溶液 镁条表面产生大量气体，溶液pH增大，随后表面产生红褐色固体 II 溶液 镁条表面快速产生大量气体，溶液pH增大，随后表面产生黑色固体 经检验，实验II中的黑色固体为。 (1)实验I、II产生气体的化学式为 。 (2)分别取实验I、II所得溶液，滴加溶液，发现均存在，依据的现象是 ，用离子方程式表示产生的原因： 。 继续探究实验I没有产生的原因，甲同学对比实验II，认为是实验I中浓度太低，乙同学则认为是实验I中不只转化为，导致浓度太低，并设计实验III证实了他的猜测。 (3)补全实验III的实验方案：将打磨光亮的镁条(过量)放入 ，发现镁条表面产生黑色固体。 丙同学参照上述实验，设计实验IV，进一步探究实验I没有产生Fe的原因。 实验 溶液 现象 IV 溶液(加盐酸调) 镁条表面快速产生大量气体，溶液pH增大，随后产生黑色固体 (4)对比实验I和IV，解释实验I中不能产生Fe的原因 。 (5)综合以上实验，影响Mg与溶液反应的因素有 。 (6)下列推测不合理的是 (填序号)。 a．向实验II所得溶液中加入酸性溶液，发现紫红色褪去，说明有 b．过量的与溶液反应能生成 c．过量的与溶液(加盐酸调)反应能生成 20．(24-25高一·北京清华附中·期末)菠菜中含有比较丰富的铁元素，某研究小组设计如下方案测定其含量。 【铁元素的分离】 (1)在坩埚中将m g菠菜高温灼烧，使之完全灰化。用足量的酸充分溶解，过滤(滤渣中不含铁元素)，将滤液在100 mL容量瓶中定容，得溶液A。 其中铁元素的存在形式是Fe2+、 。 【铁元素的测定】 研究小组提出如下三种测量方案。 i．沉淀法：取10 mL溶液A，向其中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤沉淀、灼烧、称量。 (2)请写出生成红褐色沉淀的方程式： 。该方案误差较大。 ii．比色法：另取10 mL溶液A，流程如下。 (3)用离子方程式解释加入H2O2的目的是： 。 (4)写出加入KSCN后发生反应的离子方程式： 。 (5)溶液颜色越深，光的透过能力越差，即透光率越小，含铁量越 (填“高”或“低”)。 (6)若不加入H2O2，测出菠菜中铁元素的含量 (填“偏大”或“偏小”)。 iii．高锰酸钾滴定法： (7)另取10 mL溶液A，向其中加入足量X，X可能是 。 a．Na        b．Mg        c．Fe        d．Cu 向滤液C中滴入b mol/LKMnO4溶液，至反应完全，共消耗KMnO4溶液c mL。 (8)请写出与Fe2+反应的离子方程式： 。 (9)计算样品中铁元素的质量分数 。 21．(24-25高一上·北京顺义区·期末)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能新型绿色消毒剂，主要用于饮用水的消毒杀菌。某小组设计实验制备K2FeO4并探究其性质。 I．制备K2FeO4。 查阅资料：i．K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在强碱性溶液中稳定存在，在中性和酸性溶液中不稳定； ii．Cl2可在KOH溶液中将Fe(OH)3氧化为K2FeO4。 实验装置如图。 (1)利用装置A可制得Cl2，反应的化学方程式是 。 (2)B的作用是 。 (3)一段时间后，在C中得到紫色固体K2FeO4。制备K2FeO4的化学方程式是 。 (4)D装置的作用是吸收多余的氯气，防止空气污染，反应的离子方程式是 。 II．探究K2FeO4的性质 小组同学充分洗涤C中所得K2FeO4固体后，用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色K2FeO4溶液。 (5)甲同学根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2>FeO，乙同学猜测溶液酸碱性对物质的氧化性强弱有影响，并设计实验证明了酸性条件下FeO的氧化性强于Cl2。 实验方案为：取K2FeO4溶液于试管中， (填实验操作和现象)。 经检验反应后的溶液中铁元素以Fe3+的形式存在，检验方法为 。 (6)乙同学探究酸性条件下FeO>MnO的氧化性强弱，实验方案如下。 实验 序号 试管中的试剂 实验现象 i 少量MnSO4固体 和5mL1mol·L-1H2SO4 溶液变为浅紫色， 有少量无色气体产生 ii a 溶液几乎无色， 有大量无色气体产生 ①实验ii的溶液中铁元素以Fe3+的形式存在，从化合价角度分析，实验ii中气体产物的成分为 。 ②对比实验i和ii，得出结论：酸性条件下氧化性FeO>MnO。a为 ，实验ii的目的是 。 试卷第1页，共3页 9 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 金属元素及其化合物 高频考点概览 考点01 钠及其化合物的性质 考点02 铁及其化合物的性质 地 城 考点01 钠及其化合物的性质 1．(24-25高一上·北京海淀区·期末)下列关于金属钠的描述不正确的是 A．能与水反应 B．密度比水小 C．在空气中燃烧只生成氧化钠 D．可保存在煤油中 【答案】C 【详解】A．钠是活泼的金属单质，能与水剧烈反应生成NaOH和氢气，故A正确； B．钠的密度比水小，故B正确； C．钠放置在空气中与氧气反应生成氧化钠，钠在空气中燃烧生成过氧化钠，故C错误； D．钠的密度比煤油大，故可以保存在煤油中以隔绝空气，故D正确； 故答案选C。 2．(24-25高一上·北京大兴区·期末)下列关于氧化钠的说法不正确的是 A．淡黄色固体 B．能与水反应 C．能与盐酸反应 D．能与二氧化碳反应 【答案】A 【详解】A．氧化钠为白色固体，故A错误； B．氧化钠能与水反应生成NaOH，故B正确； C．氧化钠为碱性氧化物，能与盐酸反应生成NaCl和水，故C正确； D．氧化钠能与二氧化碳生成碳酸钠，故D正确； 故选：A。 3．(24-25高一上·北京石景山区·期末)下列关于过氧化钠()的叙述中，不正确的是 A．是一种淡黄色固体 B．阴、阳离子个数比为 C．能与反应生成 D．可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源 【答案】C 【详解】A．过氧化钠是淡黄色固体，故A正确； B．过氧化钠是钠离子和过氧根离子形成的离子化合物，化合物中阴、阳离子个数比为，故B正确； C．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应中过氧化钠即是反应的氧化剂又是还原剂，则过氧化钠与反应时，不可能生成，故C错误； D．过氧化钠能与人体呼出的二氧化碳、水反应生成氧气，所以过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，故D正确； 故选C。 4．(24-25高一上·北京海淀区·期末)下列关于和的描述正确的是 A．溶液显碱性，所以属于碱 B．溶液中存在的离子主要有、和 C．热稳定性： D．等物质的量的和分别与足量盐酸反应，生成的物质的量相等 【答案】D 【详解】A．尽管溶液显碱性，但电离产生金属阳离子和酸根阴离子，因此属于盐而不是属于碱，A错误； B．在水溶液中的电离方程式为：，溶液中存在的离子主要有和，B错误； C．NaHCO3不稳定，受热分解产生Na2CO3、CO2、H2O，Na2CO3受热不分解，因此物质的热稳定性：NaHCO3＜Na2CO3，C错误； D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3中含有的和的物质的量相同，因此二者分别与足量盐酸反应，根据C元素守恒可知反应生成的CO2的物质的量相等，D正确； 故选D。 5．(24-25高一上·北京昌平区·期末)下列关于Na2CO3和NaHCO3的描述中，不正确的是 A．Na2CO3和NaHCO3的水溶液均可使酚酞溶液变红 B．可用盐酸除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3 C．可用NaOH溶液将NaHCO3转化为Na2CO3 D．可用加热的方法鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体 【答案】B 【详解】A．Na2CO3和NaHCO3的水溶液均呈碱性（水解生成OH-），均可使酚酞变红，故A正确； B．盐酸会同时与Na2CO3和NaHCO3反应，无法选择性除去NaHCO3，正确方法应为加热使NaHCO3分解，故B错误； C．NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3（NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O），故C正确； D．NaHCO3受热分解产生CO2，而Na2CO3不分解，可通过加热鉴别，故D正确； 答案选B。 6．(24-25高一·北京房山区·期末)下列关于含钠元素物质的性质或用途说法不正确的是 A．高压钠灯射程远、透雾能力强，常用作路灯 B．是淡黄色固体，可做供氧剂 C．溶于水显碱性，因此属于碱 D．受热易分解产生，可用作食品膨松剂 【答案】C 【详解】A．钠的焰色为黄色，高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯用于道路照明，故A正确； B．过氧化钠为淡黄色固体，由于过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气，因此过氧化钠能用作供氧剂，故B正确； C．由金属阳离子和酸根阴离子构成，属于盐，故C错误； D．受热易分解产生二氧化碳气体：，可用作食品膨松剂，故D正确； 故答案选C。 7．(24-25高一上·北京海淀区·期末)某小组同学探究过氧化钠与盐酸的反应，进行如下实验。 序号 实验操作 实验现象 ① 取过氧化钠固体放入大试管中，加入的盐酸 剧烈反应，放热，产生大量气泡，试管内出现白雾，管口处湿润的KI-淀粉试纸变蓝，湿润的红色纸条不褪色，带火星的木条复燃 ② 取过氧化钠固体放入大试管中，加入的盐酸 剧烈反应，放出大量的热，产生大量气泡，试管内出现白雾，管口处湿润的KI-淀粉试纸变蓝，有刺激性气味，湿润的红色纸条褪色，带火星的木条复燃 下列说法不正确的是 A．根据实验①的现象可推出①中有氧气生成 B．实验①②均出现白雾，可能是因为反应放热导致氯化氢逸出而形成酸雾 C．以上实验说明过氧化钠与盐酸的反应受盐酸浓度的影响 D．将过氧化钠固体与盐酸反应，若观察到管口湿润的-淀粉试纸变蓝，则说明有氯气生成 【答案】D 【详解】A．根据实验①中“带火星的木条复燃”的现象，可以推出①中有氧气生成，A正确； B．实验①②反应均放热，导致盐酸中的氯化氢逸出形成酸雾而出现白雾现象，B正确； C．实验①湿润的红色纸条不褪色，实验②湿润的红色纸条褪色，实验生成的产物有区别，而实验①②盐酸浓度不同，说明过氧化钠与盐酸的反应受盐酸浓度的影响，C正确； D．由于反应会生成氧气，能氧化KI生成I2，也能使湿润的-淀粉试纸变蓝，结合实验①中用3mol/L盐酸时湿润的红色纸条不褪色，可以判断用2mol/L盐酸时不会生成氯气，D错误； 故选D。 8．(24-25高一上·北京朝阳区·期末)钠与氧气发生下列反应： ① ② 下列说法不正确的是 A．新切开的金属钠表面很快变暗，主要发生了反应① B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体，主要发生了反应② C．和中阳离子与阴离子个数比均为2：1 D．和与水反应所得产物完全相同 【答案】D 【详解】A．新切开的金属钠表面很快变暗是那和空气中的氧气反应生成白色固体氧化钠，则新切开的金属钠表面很快变暗，主要发生了反应①，故A正确； B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体发生的反应为钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，反应的化学方程式为，则钠在空气中燃烧生成淡黄色固体，主要发生了反应②故B正确； C．氧化钠是钠离子和氧离子构成，过氧化钠是钠离子和过氧根离子构成，则氧化钠和过氧化钠中阳离子与阴离子个数比均为2：1，故C正确； D．氧化钠与水反应生成氢氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，则两者与水反应所得产物不完全相同，故D错误； 故选D。 9．(24-25高一上·北京昌平区·期末)某研究小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应，进行如下实验。 实验操作 实验现象 将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中，用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。 ①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中，钠熔化为金属小球在笼中游动，剧烈反应发出嘶嘶的响声； ②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不含铜笼)。 下列分析或推断不正确的是 A．现象①说明反应放出大量的热，且产生气体 B．生成蓝色固体的离子方程式为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑ C．蓝黑色固体中可能含CuO，原因是Cu(OH)2受热会分解 D．因Na与H2O反应，未与Cu2+置换出Cu，因此蓝黑色固体中不可能含Cu 【答案】D 【分析】将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中，用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中，金属钠与水反应生成氢氧化钠与氢气并放出热量，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜，在受热条件下氢氧化铜分解生成黑色氧化铜，氧化铜可能与钠与水反应生成的氢气继续反应生成铜，因此蓝黑色固体中可能含有铜。 【详解】A．钠与水反应剧烈，放出大量热使钠熔化，嘶嘶声说明产生气体（H2），A正确； B．钠先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与Cu2+生成Cu(OH)2沉淀，总反应为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑，B正确； C．反应放热可能导致Cu(OH)2分解为CuO，蓝黑色固体可能含CuO，C正确； D．由分析可知，蓝黑色固体可能含铜，D错误； 故选D。 10．(24-25高一上·北京第八中学·期末)我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如下，碳酸化塔中的反应为：。 下列说法不正确的是 A．将海水中获得的粗盐(含，，杂质离子)精制，可以依次采用过量溶液，过量溶液，过量溶液和适量盐酸 B．回转焙烧炉中发生的反应为 C．碱母液储罐“吸氨”后的溶质是和 D．“冷析”和“盐析”的目的是为了使析出 【答案】C 【详解】A．将海水中获得的粗盐(含，，杂质离子)精制，提纯选择的试剂有：溶液，溶液，溶液和盐酸，溶液，溶液，溶液三种试剂中，应在加入溶液后再加入溶液，可以除去过量的Ba2+，最后一步加入盐酸除去过量的和OH-，A项正确； B．由可知，反应生成的在回转焙烧炉中受热分解生成、、，反应的化学方程式为，B项正确； C．碱母液储罐“吸氨”后的溶质除了NH4Cl和外，还含有，C项错误； D．由流程图可知，经“冷析”和“盐析”后可得到，D项正确； 答案选C。 11．(24-25高一上·北京海淀区·期末)将含钠元素的物质与其用途连线，并回答问题。 用途物质 A．化工还原剂————a．Na B．家用消毒剂        b． C．潜艇供氧剂        c． D．食品膨松剂        d．NaClO (1) 将含钠元素的物质与其用途连线 ；用化学方程式解释上表中的用途： 。 (2)在700~800℃时，用可以将还原为，写出该反应的化学方程式，并用单线桥表示反应的电子转移情况： 。 【答案】(1) 或 (2) 【详解】（1）A．钠为活泼金属，化合价能升高，作为还原剂，将钛、铌、钽等在国防工业上有重要用途的金属从其熔融的卤化物中还原出来，故A-a； B．家用84消毒液的有效成分为NaClO，故B-d； C．Na2O2和CO2或H2O均会反应生成O2，因而可作供氧剂，故C-b； D．NaHCO3加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水，常用作蒸馒头的膨松剂，故D-c； 因此连线关系为：； Na2O2和CO2或H2O均会反应生成O2，因而可作供氧剂，发生的反应为：或。 （2） 在700~800℃时，用可以将还原为，反应为：，反应中钛元素从+4价降低到0价，用单线桥表示反应的电子转移情况为：。 12．(24-25高一上·北京朝阳区·期末)实验小组进行实验证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂，并进一步检测反应后所生成的混合物成分。 (1)中不能选用饱和溶液，用化学方程式解释原因： 。 (2)中发生反应的化学方程式有 。 (3)中溶液a为 ，该试剂的作用是 。 (4)若要获得“过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂”的证据，需要补充的实验是 。 (5)反应一段时间后，C中固体变为白色，持续通入，经检测固体混合物为和。取和混合物充分加热至质量不再变化，质量减少bg。则混合物中质量分数为 用含a、b的代数式表示。 【答案】(1) (2)、 (3) NaOH溶液 除去中的 (4)用带火星的木条检验F中的气体，可使木条复燃 (5) 【分析】和稀盐酸反应生成、、，盐酸具有挥发性，生成的中含有HCl，HCl和饱和溶液反应生成，、都能和反应生成，D中溶液a吸收未反应的，溶液a应该是碱液，采用排水法收集。 【详解】（1）B中不能选用饱和溶液，因为和饱和溶液反应生成，用化学方程式解释原因：； 故答案为：； （2）从B中出来的气体中含有水蒸气、，、都能和反应生成，C中发生反应的化学方程式有、； 故答案为：、； （3）CO2为酸性氧化物，能被碱液吸收，则D中溶液a为NaOH溶液，该试剂的作用是除去中的； 故答案为：NaOH溶液；除去中的； （4）若要获得“过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂”的证据，需要检验得到的气体为，则需要补充的实验是用带火星的木条检验F中的气体，可使木条复燃； 故答案为：用带火星的木条检验F中的气体，可使木条复燃； （5）加热、固体混合物时，发生的反应为，根据方程式知，固体减少的质量为即的质量，，混合物中质量分数为， 故答案为：。 地 城 考点02 铁及其化合物的性质 13．(24-25高一上·北京海淀区·期末)常温下，下列物质可用铁制容器盛装的是 A．溶液 B．浓盐酸 C．溶液 D．浓硫酸 【答案】D 【详解】A．Fe会和溶液反应生成FeSO4和Cu，溶液不可用铁制容器盛装，A不选； B．Fe会和浓盐酸反应生成FeCl2和H2，浓盐酸不可用铁制容器盛装，B不选； C．Fe会和溶液反应生成FeCl2，溶液不可用铁制容器盛装，C不选； D．常温下，Fe在浓硫酸中会发生钝化，浓硫酸可用铁制容器盛装，D选； 答案选D。 14．(24-25高一·北京房山区·期末)铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．Fe粉可做保存食品的脱氧剂 B．丹霞地貌岩层因含而呈红色 C．过量的Fe与点燃生成 D．工业炼铁的原理是用氧化剂将铁元素从铁矿石中氧化出来 【答案】A 【详解】A．Fe粉具有还原性，可与O2反应而被氧化，可做保存食品的脱氧剂，A正确； B．丹霞地貌岩层因含Fe2O3而呈红色，B错误； C．无论Fe是否过量，Fe与点燃只生成，C错误； D．工业炼铁的原理是用还原剂将铁元素从铁矿石中还原出来，D错误； 故选A。 15．(24-25高一·北京清华附中·期末)氢能被誉为“21世纪终极能源”，也是在“碳达峰”“碳中和”的大背景下，加速开发利用的一种清洁能源。利用铁及其氧化物循环制氢原理如图所示。下列有关说法正确的是 A．反应器Ⅰ中化合价发生变化的元素有2种 B．反应器Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4：1 C．反应器Ⅲ中生成时，转移电子 D．含和各的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 【答案】D 【详解】A．反应器Ⅰ中发生反应及，所以化合价改变的有C、H、Fe三种元素，A错误； B．反应器Ⅱ中发生反应，氧化产物为，还原产物为，所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：4，B错误； C．反应器Ⅲ中生成时，转移电子，C错误； D．反应器Ⅰ中发生反应及，1mol和参与反应可生成Fe共，反应器Ⅱ中发生反应，Fe参与反应理论上可获得，D正确； 故选D。 16．(24-25高一上·北京通州区·期末)某同学进行铁与水蒸气反应的实验装置如下图所示，下列说法正确的是 A．实验时试管口可高于试管底部 B．肥皂液出现气泡，不能证明反应产生 C．实验结束后应先熄灭酒精灯再撤出肥皂液中的导管 D．铁与水蒸气在高温条件下反应： 【答案】B 【分析】加热时，湿棉花提供水蒸气，红热的铁粉与水蒸气发生反应，，肥皂液的主要作用是收集生成的H2，检验氢气的存在，以此解答该题。 【详解】A．为防止水倒流导致试管冷热不匀而破裂，实验时试管口不能高于试管底部，A错误； B．实验中先加热湿棉花，产生水蒸气，且空气受热膨胀，故肥皂液出现气泡，有可能是空气、水蒸气，不能证明反应产生，B正确； C．实验结束后为防止倒吸应该先撤出肥皂液中的导管后熄灭酒精灯，C错误； D．铁与水蒸气在高温条件下反应：，D错误； 选B。 17．(24-25高一·北京清华附中·期末)向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示，忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是 A．点时溶液中发生的反应为： B．点时溶液中的阳离子有： C．点时溶液中溶质的物质的量浓度为 D．原溶液中和的物质的量浓度之比为1：1 【答案】D 【分析】由氧化性的强弱及图象可知，0∼0.56gFe发生，0.56g∼1.68gFe时，剩余物为1.28g，而1.28gCu的物质的量为0.02mol，此时发生；加入铁粉从0.56g∼2.24g时，若发生反应，则生成1.92gCu，而由图示可得剩余物为1.84g，所以此时溶液中不含，以此来解答。 【详解】A．0∼0.56gFe发生点位于这之间，A正确； B．0.56g∼1.68gFe时，剩余物为1.28g，而1.28gCu的物质的量为0.02mol，此时发生，点位于加入铁0.56g∼1.68g之间，点溶液中的阳离子有：， B正确； C．加入铁粉为从1.68g∼2.24g时，加入铁粉的质量为0.56g，固体物增重量为1.84g-1.28g=0.56g，说明此过程中铁粉未参加反应生成铜单质，即c点的溶质为，加入铁粉0∼0.56gFe发生，生成的物质的量为0.03mol，加入铁粉0.56g∼1.68g发生，生成的物质的量为0.02mol，所以c点时溶液中溶质的物质的量浓度为，C正确； D．由上述分析可知原溶液中为0.02mol，则为0.01mol，为0.02mol，则为0.02mol，所以原溶液中和的物质的量浓度之比=物质的量之比为1:2，D错误； 故选D。 18．(24-25高一上·北京昌平区·期末)绿矾别名青矾、皂荚矾等，是我国古代常用的药材，以硫铁矿[主要成分为FeS2(Fe元素为+2价)]为原料制备绿矾晶体，工艺流程如下： 下列说法正确的是 A．焙烧过程中每生成1 molSO2转移5mol e- B．可用BaCl2溶液吸收焙烧过程产生的SO2 C．“还原”过程的离子方程式：14Fe3++FeS2+8H2O = 15Fe2++2+16H+ D．操作1为在空气中蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤 【答案】C 【分析】由制备流程可知，硫铁矿在空气中焙烧发生：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，酸浸发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，还原时发生FeS2+14Fe3++8H2O=2+15Fe2++16H+，过滤后，操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO47H2O。 【详解】A．由方程式可知铁、硫元素化合价升高，氧元素化合价降低，每生成8molSO2转移44mol电子，故每生成1 molSO2转移5.5mol e-，A错误； B．BaCl2溶液与SO2不反应，不能用BaCl2溶液吸收SO2，B错误； C．根据分析，还原过程的离子方程式为：14Fe3++FeS2+8H2O = 15Fe2++2+16H+，C正确； D．根据分析，操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误； 故选C。 19．(24-25高一上·北京海淀区·期末)某实验小组探究与溶液的反应。 资料：i．溶液呈酸性，并且浓度越大，溶液酸性越强，pH越低。 ii．酸性条件下，若溶液pH增大，可能会产生沉淀。 iii．的特征性质是遇溶液产生蓝色沉淀。 小组同学将打磨光亮的镁条(过量)放入下列溶液中，发现如下现象。 实验 溶液 现象 I 溶液 镁条表面产生大量气体，溶液pH增大，随后表面产生红褐色固体 II 溶液 镁条表面快速产生大量气体，溶液pH增大，随后表面产生黑色固体 经检验，实验II中的黑色固体为。 (1)实验I、II产生气体的化学式为 。 (2)分别取实验I、II所得溶液，滴加溶液，发现均存在，依据的现象是 ，用离子方程式表示产生的原因： 。 继续探究实验I没有产生的原因，甲同学对比实验II，认为是实验I中浓度太低，乙同学则认为是实验I中不只转化为，导致浓度太低，并设计实验III证实了他的猜测。 (3)补全实验III的实验方案：将打磨光亮的镁条(过量)放入 ，发现镁条表面产生黑色固体。 丙同学参照上述实验，设计实验IV，进一步探究实验I没有产生Fe的原因。 实验 溶液 现象 IV 溶液(加盐酸调) 镁条表面快速产生大量气体，溶液pH增大，随后产生黑色固体 (4)对比实验I和IV，解释实验I中不能产生Fe的原因 。 (5)综合以上实验，影响Mg与溶液反应的因素有 。 (6)下列推测不合理的是 (填序号)。 a．向实验II所得溶液中加入酸性溶液，发现紫红色褪去，说明有 b．过量的与溶液反应能生成 c．过量的与溶液(加盐酸调)反应能生成 【答案】(1) (2) 产生蓝色沉淀 (3)溶液 (4)实验I中，随着溶液pH增大，部分转化为沉淀，导致形成的浓度过小，不足以继续与Mg反应置换出Fe (5)溶液pH，溶液浓度 (6)ab 【分析】实验I：溶液呈酸性，pH＝2，加入过量的镁条，镁与氢离子反应生成H2，溶液pH增大，产生红褐色沉淀，同时也可将还原为； 实验II：溶液呈酸性，pH＝1，加入过量的镁条，镁与氢离子反应生成H2，溶液pH增大，同时也可将还原为，过量镁条继续和反应生成铁单质，在表面上产生黑色固体。 【详解】（1）由分析知，实验I、II产生的气体为，故答案为：； （2）分别取实验I、II所得溶液，滴加溶液，遇产生蓝色沉淀；由分析可知单质镁将还原为，其离子方程式为，故答案为：产生蓝色沉淀；； （3）乙同学认为浓度太低导致没有产生Fe，可将打磨光亮的镁条(过量)放入溶液，观察是否产生黑色固体Fe，故答案为：溶液； （4）对比实验I和IV，溶液浓度未变，pH变化，实验IV中pH较小，酸性较强，未生成沉淀，从而可保证生成的浓度足够大，能与Mg反应置换出Fe，故答案为：实验I中，随着溶液pH增大，部分转化为沉淀，导致形成的浓度过小，不足以继续与Mg反应置换出Fe； （5）对比以上实验可知，影响Mg与溶液反应的因素有溶液pH，溶液浓度，故答案为：溶液pH，溶液浓度； （6）a．实验II所得溶液中含有氯离子，酸性溶液也可氧化氯离子，紫红色褪去，不能说明有，故a推测不合理； b．活泼性，所以不能将置换出来，即过量的与溶液反应不能生成，故b推测不合理； c．由实验IV可推知，过量的与溶液(加盐酸调)反应能生成，故c推测合理； 故选ab。 20．(24-25高一·北京清华附中·期末)菠菜中含有比较丰富的铁元素，某研究小组设计如下方案测定其含量。 【铁元素的分离】 (1)在坩埚中将m g菠菜高温灼烧，使之完全灰化。用足量的酸充分溶解，过滤(滤渣中不含铁元素)，将滤液在100 mL容量瓶中定容，得溶液A。 其中铁元素的存在形式是Fe2+、 。 【铁元素的测定】 研究小组提出如下三种测量方案。 i．沉淀法：取10 mL溶液A，向其中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤沉淀、灼烧、称量。 (2)请写出生成红褐色沉淀的方程式： 。该方案误差较大。 ii．比色法：另取10 mL溶液A，流程如下。 (3)用离子方程式解释加入H2O2的目的是： 。 (4)写出加入KSCN后发生反应的离子方程式： 。 (5)溶液颜色越深，光的透过能力越差，即透光率越小，含铁量越 (填“高”或“低”)。 (6)若不加入H2O2，测出菠菜中铁元素的含量 (填“偏大”或“偏小”)。 iii．高锰酸钾滴定法： (7)另取10 mL溶液A，向其中加入足量X，X可能是 。 a．Na        b．Mg        c．Fe        d．Cu 向滤液C中滴入b mol/LKMnO4溶液，至反应完全，共消耗KMnO4溶液c mL。 (8)请写出与Fe2+反应的离子方程式： 。 (9)计算样品中铁元素的质量分数 。 【答案】(1)Fe3+ (2)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓ (3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (4)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 (5)高 (6)偏小 (7)d (8) (9) 【分析】菠菜中铁元素的存在形式是Fe2+、Fe3+，可以采用不同方法测定。一种方法是向其中加入足量NaOH，Fe3+反应产生Fe(OH)3沉淀；Fe2+与足量NaOH反应先产生Fe(OH)2沉淀，Fe(OH)2会被氧化生成Fe(OH)3沉淀，然后灼烧Fe(OH)3沉淀分解产生Fe2O3，根据反应产生的Fe2O3计算；第二种方法是采用比色方法，先用H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，然后向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，反应产生Fe(SCN)3，使溶液显红色，测其透光率，再根据数据进行处理；第三种方法是向溶液中加入足量Cu，使Fe3+反应转化为Fe2+，再用酸性KMnO4标准溶液滴定，根据反应消耗KMnO4标准溶液的体积，结合电子守恒计算Fe2+的物质的量，进而可得Fe元素的含量。 【详解】（1）根据分析，溶液A中铁元素的存在形式是Fe2+、Fe3+； （2）溶液A中含有的Fe3+与OH-反应产生Fe(OH)3红褐色沉淀，离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；溶液中含有的Fe2+先与OH-反应产生Fe(OH)2白色沉淀，发生反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；Fe(OH)2不稳定，会被O2氧化为红褐色Fe(OH)3沉淀，反应的方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓； （3）Fe2+具有还原性，在酸性条件下会被H2O2氧化为Fe3+，H2O2被还原为水，该反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （4）向含有Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液，发生离子反应：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，产生Fe(SCN)3使溶液变为血红色； （5）溶液颜色越深，光的透过能力越差，即透光率越小，含铁量越高； （6）由于Fe2+不能与KSCN溶液反应使溶液变为血红色，因此若不加H2O2，溶液中的Fe2+就不能转化为Fe3+，也就不能再进一步发生反应：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，因此会导致测出菠菜中铁元素的含量偏小； （7）Fe2+具有还原性，会被酸性KMnO4溶液氧化为Fe3+，而Fe3+不能被酸性KMnO4溶液氧化，因此要测定菠菜中Fe元素的含量，应该先将溶液中Fe3+还原为Fe2+，同时不能引入Fe元素，也不能降低溶液中Fe的含量。Na、Mg具有强的还原性，与水反应产生碱，电离产生OH-，导致溶液中Fe元素含量减少，因此会影响Fe元素的测定；Fe与Fe3+会发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，导致Fe含量增大；而Cu与Fe3+会发生反应：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，又不影响Fe元素的含量，故合理选项是d； （8）酸性KMnO4溶液与Fe2+发生氧化还原反应，产生Fe3+、Mn2+、H2O，该反应的离子方程式为：； （9）反应消耗KMnO4的物质的量是n(KMnO4)=b mol/L×c×10-3 L=bc×10-3 mol，则10 mL溶液中含有Fe的物质的量是n(Fe)=5n(KMnO4)=5bc×10-3 mol，故m g菠菜样品中Fe元素的含量为=。 21．(24-25高一上·北京顺义区·期末)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能新型绿色消毒剂，主要用于饮用水的消毒杀菌。某小组设计实验制备K2FeO4并探究其性质。 I．制备K2FeO4。 查阅资料：i．K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在强碱性溶液中稳定存在，在中性和酸性溶液中不稳定； ii．Cl2可在KOH溶液中将Fe(OH)3氧化为K2FeO4。 实验装置如图。 (1)利用装置A可制得Cl2，反应的化学方程式是 。 (2)B的作用是 。 (3)一段时间后，在C中得到紫色固体K2FeO4。制备K2FeO4的化学方程式是 。 (4)D装置的作用是吸收多余的氯气，防止空气污染，反应的离子方程式是 。 II．探究K2FeO4的性质 小组同学充分洗涤C中所得K2FeO4固体后，用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色K2FeO4溶液。 (5)甲同学根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2>FeO，乙同学猜测溶液酸碱性对物质的氧化性强弱有影响，并设计实验证明了酸性条件下FeO的氧化性强于Cl2。 实验方案为：取K2FeO4溶液于试管中， (填实验操作和现象)。 经检验反应后的溶液中铁元素以Fe3+的形式存在，检验方法为 。 (6)乙同学探究酸性条件下FeO>MnO的氧化性强弱，实验方案如下。 实验 序号 试管中的试剂 实验现象 i 少量MnSO4固体 和5mL1mol·L-1H2SO4 溶液变为浅紫色， 有少量无色气体产生 ii a 溶液几乎无色， 有大量无色气体产生 ①实验ii的溶液中铁元素以Fe3+的形式存在，从化合价角度分析，实验ii中气体产物的成分为 。 ②对比实验i和ii，得出结论：酸性条件下氧化性FeO>MnO。a为 ，实验ii的目的是 。 【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)除去Cl2中的HCl (3)3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O (4)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O (5) 加入过量稀盐酸，有黄绿色气体产生，溶液紫色褪去 取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，溶液变红，证明含Fe3+存在 (6) O2 5mL1mol·L-1H2SO4 排除K2FeO4溶于稀H2SO4对颜色变化的干扰 【分析】A中浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，B中饱和食盐水吸收氯气中的HCl，C中氯气与Fe(OH)3在KOH溶液中反应制备K2FeO4：3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，D中氢氧化钠溶液吸收氯气，防止污染空气。 【详解】（1）根据分析，A中制备氯气的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O； （2）B的作用是：除去Cl2中的HCl； （3）根据分析，制备K2FeO4的化学方程式是：3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O； （4）D中氢氧化钠溶液吸收氯气，防止污染空气，离子方程式为：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O； （5）设计实验证明酸性条件下FeO的氧化性强于Cl2，证明有氯气生成，实验方案为：加入过量稀盐酸，有黄绿色气体产生，溶液紫色褪去；反应后溶液中Fe3+的检验方法为：取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，溶液变红，证明含Fe3+存在； （6）乙同学探究酸性条件下FeO>MnO的氧化性强弱，实验i中溶液变为浅紫色，说明酸性条件下K2FeO4下将Mn2+氧化为MnO，实验i和ii为对比实验，故a为5mL1mol·L-1H2SO4，实验ii中产生大量气体，Fe元素化合价降低，必然有元素化合价升高，根据氧化还原反应可知，，该气体为O2，实验ii可以排除K2FeO4溶于稀H2SO4对颜色变化的干扰。 ①根据分析，实验ii中气体产物的成分为O2； ②a为：5mL1mol·L-1H2SO4，实验ii的目的是：排除K2FeO4溶于稀H2SO4对颜色变化的干扰。 试卷第1页，共3页 9 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $