专题07 铁、铝及其化合物 金属材料(期末试题汇编,四川专用)高一化学上学期
2025-12-03
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内容正文:
专题07 铁、铝及其化合物 金属材料
4大高频考点概览
考点01铁及其氢氧化物
考点02 铁的氧化物
考点03 铁盐 亚铁盐
考点04 铝及其化合物
地 城
考点01
铁及其氢氧化物
1.(23-24高一上·四川绵阳·期末)物质的性质决定用途,下列物质与其主要成分的化学式、用途的对应关系正确的是
A.纯碱—NaOH—洗涤衣物 B.磁性氧化铁—Fe2O3—红色涂料
C.小苏打—Na2CO3—发酵粉 D.还原铁粉—Fe—脱氧剂
2.(24-25高一上·四川达州·期末)下列除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
A
盐酸
过滤
B
饱和溶液
洗气
C
氯水
—
D
NaOH溶液
过滤
A.A B.B C.C D.D
3.(23-24高一上·四川成都·期末)实验室中下列物质转化不能通过一步反应实现的是
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·四川成都·期末)用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是
A.化学反应
B.用坩埚钳夹住燃着的火柴点燃肥皂泡
C.从酒精灯的作用分析,加热湿棉花的温度比加热铁粉的温度低
D.炽热的铁水注入模具之前,模具必须做充分的干燥处理
5.(24-25高一上·四川成都·期末)实验室利用溶液刻蚀铜板,并向反应后的废液中加入过量的铁粉。下列分析错误的是
A.废液中一定含有、
B.溶液能刻蚀铜板说明铜的还原性强于
C.若废液中和的物质的量浓度恰好相等,则溶液中
D.经过铁粉处理的废液中存在最多的离子是
6.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)下列物质之间不能通过一步反应实现如图所示转化关系的是
X
Y
Z
A
HCl
HClO
B
Al
C
NaOH
D
A.A B.B C.C D.D
7.(24-25高一上·四川川南川东北·期末)在1L某混合溶液中,、、的物质的量浓度相等,其中的物质的量浓度为,该溶液最多能溶解铁粉的质量是
A.56g B.84g C.112g D.168g
8.(24-25高一上·四川雅安名校·期末)A~H是中学化学中常见的物质,它们之间的部分反应或转化关系如图所示。
已知:G是一种家庭常见调味品的主要成分;B和C在通常条件下是气体;D是氯酸盐;F为红褐色固体。
请回答下列问题:
(1)C在盛有B的集气瓶中燃烧的现象为 。
(2)反应1的离子方程式为 ,该反应的氧化剂为 。
(3)向某试管中加入适量溶液后,再滴加A的溶液,最终生成F,可以观察到的现象为 ,E转化为F的化学方程式为 。
(4)H与D发生反应生成B的离子方程式为 ,每生成6.72L(标准状况)B,反应中转移的电子数为 。
9.(23-24高一上·四川成都·期末)电子工业中常用覆铜板为基材制作印刷电路板,原理是利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀,使用后的“腐蚀液”可回收利用。回答下列问题。
(1)FeCl3溶液腐蚀电路板的化学方程式为 。
(2)过量试剂①为 ;过量试剂②为 。
(3)鉴别滤液③中的金属阳离子,应滴加的试剂依次是 ,现象是 。FeCl2长时间暴露在空气中会变质,主要原因是 。
(4)取2mL滤液③加入试管中,逐滴加入NaOH溶液。填写下列表格:
序号
现象
用方程式解释现象
①
开始无明显现象
②
稍后出现白色沉淀
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
③
空气中放置一段时间后,出现红褐色沉淀
地 城
考点02
铁的氧化物
1.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)“新质生产力”的概念中,“新”的核心在于科技创新。下列有关说法正确的是
A.我国研发的小型核反应堆“玲龙一号”以为核燃料,与化学性质几乎相同
B.具有独特光学、电学性能的纳米半导体量子点属于胶体
C.“朱雀二号”遥二成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷运载火箭,甲烷作助燃剂
D.铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是
2.(24-25高一上·四川泸州泸县第二·期末)下列关于物质用途的说法不正确的是
A.小苏打用于治疗胃酸过多 B.Fe2O3用作红色颜料
C.Cl2用作自来水消毒剂 D.FeCl2用于刻蚀电路板
3.(24-25高一上·四川雅安名校·期末)下列化学用语或说法正确的是
A.磁性氧化铁的化学式: B.漂白粉的有效成分:
C.中的阴离子: D.的俗称:小苏打
4.(24-25高一上·四川成都·期末)宋代《千里江山图》保存至今依旧绚烂,鲜艳色彩与所用的矿物颜料有关。根据相应矿物颜料中的主要化学物质,下列判断错误的是
A.“水墨”(炭),性质稳定因此保存时间长
B.“赭石”(赤铁矿),主要成份是
C.“石绿”(碱式碳酸铜),化学式为属于盐类
D.“砗磲粉”(大理石粉),其中属于电解质
5.(24-25高一上·四川德阳第五中学·期末)物质的性质决定用途,下列物质与其主要成分的化学式、用途的对应关系正确的是
A.纯碱——洗涤衣物 B.还原铁粉——脱氧剂
C.小苏打——发酵粉 D.磁性氧化铁——红色涂料
6.(24-25高一上·四川广安第二中学校·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
7.(24-25高一上·四川达州·期末)化学与生活密切相关,下列有关物质的性质与用途,不具有对应关系的是
A.为黄绿色有毒气体,所以可做自来水消毒剂
B.为红棕色粉末,常用作油漆、涂料
C.的熔点高,常用作耐火、耐高温材料
D.可与二氧化碳、水反应生成氧气,可用作呼吸面具供氧剂
8.(23-24高一上·四川南充·期末)将与的混合物加入的盐酸中,氧化物恰好完全溶解,在所得的溶液中通入(标准状况)氯气时,恰好使溶液中的完全转化为,则该混合物中和的物质的量之比为
A. B. C. D.
9.(24-25高一上·四川泸州·期末)碳酸亚铁()可作为补血剂乳酸亚铁和红色颜料铁红的生产原料。利用金属矿渣(主要成分为、,还含有少量、、、等杂质)制备碳酸亚铁的生产流程如图。
回答下列问题:
(1)“粉碎磁选”是通过磁场提取金属矿渣中的 。
(2)“酸浸”后固液分离的操作名称是 ,的化学式是 。
(3)“试剂”最好选用 。
(4)“除镁”过程中还会沉淀残留的少量,该反应的离子方程式为 。
(5)请将“沉铁”的离子方程式补充完整:
___________。
(6)现将在空气中完全焙烧,理论上得到铁红()的质量为 。
地 城
考点03
铁盐 亚铁盐
1.(24-25高一上·四川泸州·期末)下列各组中的离子,在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·四川川南川东北·期末)化学与生活紧密相关,下列说法错误的是
A.氧化钠可用作潜水艇中的供氧剂 B.氯化铁可用作覆铜板的腐蚀液
C.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 D.二氧化氯可用作自来水的消毒剂
3.(24-25高一上·四川雅安名校·期末)某同学利用如图所示实验装置(沸石能防止液体剧烈沸腾)探究铁与水蒸气的反应。下列说法正确的是
A.实验过程中,要依次点燃d,b,a处酒精灯
B.g处可用装有浓NaOH溶液的烧杯吸收尾气
C.d中黑色固体变红、e中白色固体变蓝说明铁与水蒸气反应有产生
D.反应结束后,将b中黑色粉末溶于稀硫酸中,加入KSCN溶液,溶液一定变红
4.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列离子方程式能准确解释相应事实的是
A.向溶液中滴入溶液使沉淀完全:
B.磁性氧化铁溶于溶液:
C.用食醋处理水垢中的氢氧化镁:
D.溶于水产生:
5.(23-24高一上·四川泸州·期末)铁、铜及其化合物应用广泛。下列说法正确的是
A.铁的氧化物都不溶于水,也不与水反应
B.俗称铁红,赤铁矿的主要成分是
C.将废铜屑加入溶液中,可以制取铁粉
D.铜盐能杀死细菌,硫酸铜常用作自来水消毒
6.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.溶液中通入过量
B.小苏打治疗胃酸过多:
C.过量通入饱和溶液中:
D.沉淀中加入
7.(24-25高一上·四川达州·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.向NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:
B.FeSO4溶液在空气中变质:
C.稀盐酸去除铁锈:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D.中投入Na2O2固体:
8.(24-25高一上·四川雅安名校·期末)下列离子能在酸性溶液中大量存在的是
A. B. C. D.
9.(24-25高一上·四川泸州·期末)下列实验操作、现象均正确,且能得出相应结论的是
选项
操作
现象
结论
A
向铜粉中加入溶液
溶液变黄
氧化性:
B
向淀粉溶液中滴加几滴氯水
溶液变蓝
非金属性:
C
向某溶液中滴入溶液
溶液未变红
溶液中无
D
向新制氯水中滴入少量氢氧化钠酚酞溶液
红色褪去
具有酸性
A.A B.B C.C D.D
10.(24-25高一上·四川成都·期末)铁是人体必需微量元素中含量最多的一种。体内缺铁将会导致记忆力、免疫功能下降,出现缺铁性贫血可以适当服用补铁剂。下图是补铁剂的成分标签,取10片补铁药片检验其中铁含量的流程如下。
回答下列问题:
(1)为了加快溶解速率,药品在酸溶前需要进行 (填操作名称)。
(2)按图示装置进行过滤速度太慢,原因可能是 。
(3)用离子方程式解释双氧水的作用 ;若要检验补铁剂中含有铁元素,取 后的溶液(填图中方框操作名称),滴加几滴 溶液,现象是 。
(4)灼烧用到的装置是 (填字母标号),灼烧后应先 再称量。
A. B.
(5)称量固体质量为,平均每片药品含有效铁 (以铁计量)。
11.(24-25高一上·四川德阳高中·期末)实验室制取纯净氯气的装置如图。
回答下列问题:
(1)实验室制取的化学方程式是 ,浓盐酸表现酸性和 性。
(2)图中“”内气体收集装置最合适的是 (填标号)。
(3)将氢气通入氯气中并点燃,现象是 。
(4)为探究的氧化性,某同学完成了以下实验。
反应①的离子方程式为 ;结合上图中实验现象,当,与溶液反应的生成物为 (填化学式)。
(5)有类似的性质,向酸化的淀粉溶液中通入会变蓝色,产生该现象的离子方程式为 。请列举在生活中的一种用途 。
12.(24-25高一上·四川川南川东北·期末)高铁酸钠具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂,也是一种重要的化工原料。以一种磁铁矿(主要含、、)为原料生产的工艺流程如图所示。
已知:①难溶于水和硫酸。
②只在碱性溶液中稳定存在。
③异丙醇是一种易挥发的有机溶剂,难溶于异丙醇。
回答下列问题:
(1)中铁元素的化合价为 。
(2)步骤①“酸浸”时将磁铁矿粉碎的目的是 ,操作Ⅰ的名称是 ,滤渣的主要成分为 。
(3)步骤①“酸浸”时FeO与稀硫酸反应的离子方程式为 ;可使用 (填化学式)溶液检验“酸浸”后的溶液中是否含有,若有,则溶液变为血红色。
(4)步骤②的目的是将氧化为,该步骤的离子方程式为 。
(5)步骤③氧化时可以制得溶液,发生的反应如下,请补全并配平离子方程式: 。
。
(6)操作Ⅱ包含过滤、洗涤、干燥操作,用异丙醇洗涤的优点是 (任写一条)。
(7)使用100kg磁铁矿(其中FeO的质量分数为、的质量分数为)理论上可制得的质量为 kg。[已知:铁元素在整个流程中的损失率为10%;,,。]
地 城
考点04
铝及其化合物
1.(24-25高一上·四川成都·期末)野外可利用“铝热剂”(主要成分和)焊接钢轨。其原理是高温引发反应放出大量的热,将生成的铁熔化为钢水浇注到轨道缝隙中,将轨道焊接起来。对该反应的分析正确的是
A.铁为氧化剂 B.中的氧元素被还原
C.铝的还原性强于铁 D.生成物属于碱性氧化物
2.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是
A.无色透明溶液中:
B.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液中:
C.溶液加入铝片可以产生
D.使酚酞试液呈红色的溶液中:
3.(24-25高一上·四川成都·期末)兰尼镍是常用的金属催化剂,可大大提高氧化剂与氢气的反应速率,它的高化学活性源于镍的还原性和其特殊的多孔结构。已知相同条件下的还原性与相当,制备工艺如下图所示。下列推断错误的是
A.通入防止铝和镍被空气氧化
B.“浸出”时发生的反应为
C.用铝与镍制成合金后再用溶液将铝溶解,目的是使镍具有更大的表面积
D.兰尼镍的保存和普通镍一样,因为常温下都不易与空气反应
4.(23-24高一上·四川成都·期末)下列关于物质用途的说法错误的是
A.铝制餐具可用来长时间存放酸性或碱性食物
B.应用储氢合金可解决液化氢气耗能高、储存不便等问题
C.可做食用碱
D.五彩缤纷的烟花所呈现的是金属元素的焰色
5.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)X、Y、Z三种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),则下列不符合转化关系的是
选项
X
Y
Z
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25高一上·四川川南川东北·期末)下列各物质含少量杂质,除去这些杂质选用的试剂或操作方法正确的是
选项
物质
杂质
选用的试剂或操作方法
A
HCl
通过饱和溶液洗气后再干燥
B
溶液
加入过量铁粉,过滤
C
加热至固体质量不再变化
D
加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
7.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)下列变化不遵循“量变引起质变”哲学思想的是
A.向碳酸钠溶液中滴加少量的稀盐酸,无明显现象;滴加足量的稀盐酸,溶液中出现大量气泡
B.向溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解
C.锂和氧气加热生成氧化锂,钠和氧气加热生成过氧化钠
D.亚硝酸钠能抑制微生物生长且具有抗氧化性质,可用作食品添加剂,但摄入过量会造成中毒
8.(23-24高一上·四川绵阳南山中学·期末)回答下列问题
(1)腐蚀废液含、、,某小组欲从腐蚀废液中回收铜及制绿矾,工艺流程如下:
①工业上常用溶液刻蚀铜电路板,反应的离子方程式为 。
②固体A中含有 ;反应Ⅰ中生成沉淀同时有和水生成,反应的离子方程式为 。
(2)绿矾(FeSO4·7H2O)可用于缺铁性贫血的补铁剂,医生建议与维生素C同服。某同学探究维生素C的作用,取少量溶液于试管中,加入维生素C片2片,并振荡溶解,再滴加铁氰化钾溶液,溶液出现蓝色沉淀,由此得出结论 。(已知:遇铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀)
(3)取镁铝合金两等份,分别加入足量稀盐酸和NaOH溶液,合金全部溶解并得到标准状况下H2分别为5.6 L和3.36L。试计算:
①每份该合金中铝的物质的量 ;
②该合金中镁铝物质的量之比 。
试卷第1页,共3页
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专题07 铁铝及其化合物 金属材料
4大高频考点概览
考点01铁及其氢氧化物
考点02 铁的氧化物
考点03 铁盐 亚铁盐
考点04 铝及其化合物
地 城
考点01
铁及其氢氧化物
1.(23-24高一上·四川绵阳·期末)物质的性质决定用途,下列物质与其主要成分的化学式、用途的对应关系正确的是
A.纯碱—NaOH—洗涤衣物 B.磁性氧化铁—Fe2O3—红色涂料
C.小苏打—Na2CO3—发酵粉 D.还原铁粉—Fe—脱氧剂
【答案】D
【详解】A.纯碱的成分是Na2CO3,能洗涤衣物,故A错误;
B.磁性氧化铁的成分是Fe3O4,赤铁矿的成分为氧化铁(Fe2O3),可作红色涂料,故B错误;
C.小苏打的成分是NaHCO3,受热分解产生二氧化碳,可作发酵粉,故C错误;
D.还原铁粉的成分为Fe,有较强的还原性,能被氧气氧化,可作脱氧剂,故D正确;
答案选D。
2.(24-25高一上·四川达州·期末)下列除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
A
盐酸
过滤
B
饱和溶液
洗气
C
氯水
—
D
NaOH溶液
过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.Fe与盐酸反应,Cu不反应,不能除杂,A错误;
B.、均与饱和溶液反应,不能除杂,B错误;
C.氯水氧化但引入杂质,不能除杂,C错误;
D.与NaOH反应,不反应,过滤可除杂,D正确;
故选D。
3.(23-24高一上·四川成都·期末)实验室中下列物质转化不能通过一步反应实现的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,能通过一步反应实现,故不选A;
B.氧化铝难溶于水,不能通过一步反应实现,故选B;
C.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,能通过一步反应实现,故不选C;
D.碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水,能通过一步反应实现,故不选D;
选B。
4.(24-25高一上·四川成都·期末)用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是
A.化学反应
B.用坩埚钳夹住燃着的火柴点燃肥皂泡
C.从酒精灯的作用分析,加热湿棉花的温度比加热铁粉的温度低
D.炽热的铁水注入模具之前,模具必须做充分的干燥处理
【答案】A
【详解】A.铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式应为,A错误;
B.该反应产生氢气,氢气可燃烧,可用坩埚钳夹住燃着的火柴点燃肥皂泡(氢气混在肥皂泡中),若听到爆鸣声等可验证有氢气生成,B正确;
C.加热湿棉花是为了提供水蒸气,温度不需要太高,加热铁粉是为了让铁与水蒸气在高温下反应,所以加热湿棉花的温度比加热铁粉的温度低,C正确;
D.炽热的铁水注入模具之前,模具必须充分干燥,否则铁与水蒸气反应生成氢气会有爆炸危险,D正确;
故选A。
5.(24-25高一上·四川成都·期末)实验室利用溶液刻蚀铜板,并向反应后的废液中加入过量的铁粉。下列分析错误的是
A.废液中一定含有、
B.溶液能刻蚀铜板说明铜的还原性强于
C.若废液中和的物质的量浓度恰好相等,则溶液中
D.经过铁粉处理的废液中存在最多的离子是
【答案】C
【详解】A.与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,废液中必然含有Fe2+和Cu2+,故A正确;
B.与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应中Cu作还原剂,Fe2+是还原产物,所以Cu的还原性强于Fe2+,故B正确;
C.根据反应式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,每2mol Fe3+生成2mol Fe2+和1mol Cu2+。若Fe2+与Fe3+浓度相等,设Fe3+初始为a,反应后剩余x,则x = a - x,得a=2x。此时Cu2+浓度为x/2,Fe3+浓度为x,故c(Cu2+):c(Fe3+)=1:2,故C错误;
D.向反应后的废液中加入过量的铁粉,溶液中的溶质只有FeCl2,存在最多的离子是,故D正确;
选C。
6.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)下列物质之间不能通过一步反应实现如图所示转化关系的是
X
Y
Z
A
HCl
HClO
B
Al
C
NaOH
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.浓HCl可被KMnO4、KClO3等氧化为Cl2,Cl2和水反应得到HClO,HClO分解得到HCl和氧气,A不符题意;
B.Al和Cl2共热或点燃得到AlCl3,AlCl3和弱碱或少量强碱反应得到Al(OH)3,Al(OH)3和HCl反应得到AlCl3,Al(OH)3不能一步反应得到Al,B符合题意;
C.NaOH和少量CO2反应得到Na2CO3,Na2CO3和少量HCl可得到,受热分解得到,和氢氧化钙反应可得到NaOH,C不符题意;
D.Fe和Cl2共热或点燃得到FeCl3,FeCl3和Fe反应得到FeCl2,FeCl2和Cl2反应得到FeCl3,Zn和FeCl2反应可得到Fe,D不符题意;
故选B。
7.(24-25高一上·四川川南川东北·期末)在1L某混合溶液中,、、的物质的量浓度相等,其中的物质的量浓度为,该溶液最多能溶解铁粉的质量是
A.56g B.84g C.112g D.168g
【答案】A
【详解】能溶解最多的铁粉时,溶液变为溶液。已知的物质的量浓度为,则最终溶液的浓度为。根据氯元素守恒,原溶液中各溶质的物质的量浓度均为,则原溶液中含有的铁元素的物质的量浓度为。根据铁元素守恒,则最多能溶解铁的物质的量为,即56g;
故答案选A。
8.(24-25高一上·四川雅安名校·期末)A~H是中学化学中常见的物质,它们之间的部分反应或转化关系如图所示。
已知:G是一种家庭常见调味品的主要成分;B和C在通常条件下是气体;D是氯酸盐;F为红褐色固体。
请回答下列问题:
(1)C在盛有B的集气瓶中燃烧的现象为 。
(2)反应1的离子方程式为 ,该反应的氧化剂为 。
(3)向某试管中加入适量溶液后,再滴加A的溶液,最终生成F,可以观察到的现象为 ,E转化为F的化学方程式为 。
(4)H与D发生反应生成B的离子方程式为 ,每生成6.72L(标准状况)B,反应中转移的电子数为 。
【答案】(1)安静地燃烧,发出苍白色的火焰,瓶口有白雾
(2)
(3) 先生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
(4) 0.5
【分析】G是一种家庭常见调味品的主要成分,G为,电解氯化钠溶液得到氯气、氢氧化钠和氢气,B和C在通常条件下是气体,故A为,F为红褐色固体,F为,E为,B与A、C均能反应,故B为,C为,H为,A与B在加热条件下生成D,和水,据此做答。
【详解】(1)C为,C在盛有的集气瓶中燃烧的现象为:安静地燃烧,发出苍白色的火焰,瓶口有白雾;
(2)①反应1的离子方程式为:;
②该反应中H元素化合价降低,故氧化剂为:;
(3)①向某试管中加入适量溶液后,再滴加溶液,生成白色沉淀,后迅速变为灰绿色,最终生成红褐色的,可以观察到的现象为先生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
②E转化为F的化学方程式为:;
(4)①发生反应生成的离子方程式为:;
②方程式中每生成氯气,转移电子,故标况下每生成,反应中转移的电子数为。
9.(23-24高一上·四川成都·期末)电子工业中常用覆铜板为基材制作印刷电路板,原理是利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀,使用后的“腐蚀液”可回收利用。回答下列问题。
(1)FeCl3溶液腐蚀电路板的化学方程式为 。
(2)过量试剂①为 ;过量试剂②为 。
(3)鉴别滤液③中的金属阳离子,应滴加的试剂依次是 ,现象是 。FeCl2长时间暴露在空气中会变质,主要原因是 。
(4)取2mL滤液③加入试管中,逐滴加入NaOH溶液。填写下列表格:
序号
现象
用方程式解释现象
①
开始无明显现象
②
稍后出现白色沉淀
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
③
空气中放置一段时间后,出现红褐色沉淀
【答案】(1)2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2
(2) 铁 盐酸
(3) KSCN溶液、氯水 先没有明显的现象,滴加氯水后溶液变红 Fe2+具有还原性,在空气中易被(氧气)氧化
(4) H++OH-=H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【分析】使用后的“腐蚀液”中含有氯化铜、氯化亚铁、氯化铁,加过量的铁粉,铁置换出氯化铜中的铜,铁把氯化铁还原为氯化亚铁,过滤,滤渣中含有铁和铜,滤液为氯化亚铁溶液;滤渣中加盐酸溶解铁,过滤出铜,滤液③为氯化亚铁溶液,氯化亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得氯化亚铁晶体,据此分析解题。
【详解】(1)FeCl3溶液腐蚀电路板即Cu被FeCl3氧化为CuCl2,FeCl3被还原为FeCl2,该反应的化学方程式为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,故答案为:FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;
(2)根据以上分析,过量试剂①为铁粉;过量试剂②为盐酸,故答案为:铁粉;盐酸;
(3)由分析可知,滤液③中的金属阳离子为Fe2+,故检验Fe2+应先滴加KSCN溶液,无明显现象,在滴加氯水,溶液立即变为血红色,即可说明含有Fe2+,由于Fe2+具有较强的还原性,能够被空气中的氧气氧化,故FeCl2长时间暴露在空气中会变质,故答案为:KSCN溶液,氯水;先没有明显的现象,滴加氯水后溶液变红;Fe2+具有还原性,在空气中易被(氧气)氧化;
(4)已知滤液③中含有FeCl2和HCl,故取2mL滤液③加入试管中,逐滴加入NaOH溶液,一开始H+和OH-反应,则观察不到明显现象,离子方程式为:H++OH-=H2O,而后FeCl2与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀,离子方程式为:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,由于Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化转化为Fe(OH)3,而出现红褐色沉淀,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:H++OH-=H2O;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
地 城
考点02
铁的氧化物
1.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)“新质生产力”的概念中,“新”的核心在于科技创新。下列有关说法正确的是
A.我国研发的小型核反应堆“玲龙一号”以为核燃料,与化学性质几乎相同
B.具有独特光学、电学性能的纳米半导体量子点属于胶体
C.“朱雀二号”遥二成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷运载火箭,甲烷作助燃剂
D.铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是
【答案】A
【详解】A.同位素的化学性质几乎相同,235U与238U互为同位素,化学性质几乎相同,A正确;
B.CdTe纳米量子点属于纯净物,胶体是分散系,属于混合物,故CdTe量子点本身不属于胶体,B错误;
C.甲烷是燃料,液氧为氧化剂(助燃剂),C错误;
D.磁铁的主要成分是Fe3O4(具有铁磁性),而非Fe2O3,D错误;
故选A。
2.(24-25高一上·四川泸州泸县第二·期末)下列关于物质用途的说法不正确的是
A.小苏打用于治疗胃酸过多 B.Fe2O3用作红色颜料
C.Cl2用作自来水消毒剂 D.FeCl2用于刻蚀电路板
【答案】D
【详解】A.NaHCO3可与胃酸反应 ,A正确;
B.Fe2O3为红棕色固体,可用作红色颜料 ,B正确;
C.氯气具有强氧化性,可用于自来水消毒,C正确;
D.氯化铁具有氧化性,可与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,可用作蚀刻铜电路板,D错误;
故选D。
3.(24-25高一上·四川雅安名校·期末)下列化学用语或说法正确的是
A.磁性氧化铁的化学式: B.漂白粉的有效成分:
C.中的阴离子: D.的俗称:小苏打
【答案】A
【详解】A.磁性氧化铁的化学式:,A正确;
B.漂白粉的有效成分:,B错误;
C.中的阴离子:,C错误;
D.的俗称:苏打,D错误;
故选A。
4.(24-25高一上·四川成都·期末)宋代《千里江山图》保存至今依旧绚烂,鲜艳色彩与所用的矿物颜料有关。根据相应矿物颜料中的主要化学物质,下列判断错误的是
A.“水墨”(炭),性质稳定因此保存时间长
B.“赭石”(赤铁矿),主要成份是
C.“石绿”(碱式碳酸铜),化学式为属于盐类
D.“砗磲粉”(大理石粉),其中属于电解质
【答案】B
【详解】A.炭(碳单质)化学性质稳定,常温下不易与其他物质反应,因此保存时间长,A正确;
B.赤铁矿的主要成分是氧化铁(),而是磁铁矿的主要成分,B错误;
C.碱式碳酸铜由金属阳离子()和酸根()组成,属于盐类(碱式盐),C正确;
D.虽难溶于水,但熔融时能完全电离并导电,属于强电解质,D正确;
故选B。
5.(24-25高一上·四川德阳第五中学·期末)物质的性质决定用途,下列物质与其主要成分的化学式、用途的对应关系正确的是
A.纯碱——洗涤衣物 B.还原铁粉——脱氧剂
C.小苏打——发酵粉 D.磁性氧化铁——红色涂料
【答案】B
【详解】A.纯碱的成分是Na2CO3,水溶液呈碱性,能使油污水解,能洗涤衣物,故A错误;
B.还原铁粉的成分为Fe,有较强的还原性,能被氧气氧化,可作脱氧剂,故B正确;
C.小苏打的成分是NaHCO3,与酸反应产生二氧化碳,可作发酵粉,故C错误;
D.磁性氧化铁的成分是Fe3O4,Fe2O3是红棕色粉末,可作红色涂料,故D错误;
故选B。
6.(24-25高一上·四川广安第二中学校·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。
7.(24-25高一上·四川达州·期末)化学与生活密切相关,下列有关物质的性质与用途,不具有对应关系的是
A.为黄绿色有毒气体,所以可做自来水消毒剂
B.为红棕色粉末,常用作油漆、涂料
C.的熔点高,常用作耐火、耐高温材料
D.可与二氧化碳、水反应生成氧气,可用作呼吸面具供氧剂
【答案】A
【详解】A.氯气具有强氧化性,可用于自来水消毒,物质与其用途相符合,故A错误;
B.Fe2O3为红棕色粉末,难溶于水,性质稳定,常用作油漆、涂料,故B正确;
C.具有高熔点的物质,可以用作耐火、耐高温材料,Al2O3的熔点高,所以Al2O3常用作耐火、耐高温材料,故C正确;
D.Na2O2可与二氧化碳、水反应生成氧气,可用作呼吸面具供氧剂,故D正确;
故选:A。
8.(23-24高一上·四川南充·期末)将与的混合物加入的盐酸中,氧化物恰好完全溶解,在所得的溶液中通入(标准状况)氯气时,恰好使溶液中的完全转化为,则该混合物中和的物质的量之比为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】铁的氧化物和盐酸恰好反应生成氯化物,所得的溶液中通入(标准状况,为0.05mol)氯气时,恰好使溶液中的完全转化为,发生反应:,则氯化亚铁为0.1mol、氯化铁为(0.2L×5.5mol/L-0.1mol×2)÷3=0.3mol,则的物质的量为0.15mol,FeO的物质的量为0.1mol,故该混合物中和的物质的量之比为0.1mol∶0.15mol=2∶3,故选D。
9.(24-25高一上·四川泸州·期末)碳酸亚铁()可作为补血剂乳酸亚铁和红色颜料铁红的生产原料。利用金属矿渣(主要成分为、,还含有少量、、、等杂质)制备碳酸亚铁的生产流程如图。
回答下列问题:
(1)“粉碎磁选”是通过磁场提取金属矿渣中的 。
(2)“酸浸”后固液分离的操作名称是 ,的化学式是 。
(3)“试剂”最好选用 。
(4)“除镁”过程中还会沉淀残留的少量,该反应的离子方程式为 。
(5)请将“沉铁”的离子方程式补充完整:
___________。
(6)现将在空气中完全焙烧,理论上得到铁红()的质量为 。
【答案】(1)
(2) 过滤
(3)(或铁粉)
(4)
(5)
(6)1600(或)
【分析】金属矿渣(主要成分为、,还含有少量、、、等杂质)粉碎磁选后加稀硫酸酸浸,生成硫酸亚铁,硫酸铁,硫酸镁等溶液,沉淀中含有和,过滤后在滤液中加入铁粉将Fe3+还原为Fe2+,加入NH4F除镁,生成MgF2沉淀,滤液中加入碳酸氢铵沉铁,生成碳酸亚铁同时得到CO2;
【详解】(1)因为具有磁性,所以“粉碎磁选”是通过磁场提取金属矿渣中的;
(2)“酸浸”后固液分离的操作名称是过滤,由分析可知X为;
(3)"试剂"的作用是将还原为,且不引入新杂质,所以最好选用铁粉();
(4)“除镁”过程中,与反应生成沉淀,同时还会沉淀残留的少量,该反应的离子方程式为;
(5)根据原子守恒和电荷守恒,“沉铁”的离子方程式为,所以离子方程式中应补充;
(6)根据铁元素守恒,
可得,所以。
地 城
考点03
铁盐 亚铁盐
1.(24-25高一上·四川泸州·期末)下列各组中的离子,在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.会与发生反应,反应的离子方程式是;也会与发生反应,反应的离子方程式是,所以该组离子不能在溶液中大量共存,A错误;
B.会与发生反应,生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式是;会与发生反应,生成氢氧化铜沉淀,反应的离子方程式是,与会发生氧化还原反应,所以该组离子不能在溶液中大量共存,B错误;
C.、、、离子与之间不会发生反应或反应后不会生成沉淀、气体或水等,所以该组离子能在溶液中大量共存,C正确;
D.会与发生反应,当少量时,反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式是,当过量时,反应的离子方程式是;会与发生反应,生成氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式是,所以该组离子不能在溶液中大量共存,D错误;
故选C;
2.(24-25高一上·四川川南川东北·期末)化学与生活紧密相关,下列说法错误的是
A.氧化钠可用作潜水艇中的供氧剂 B.氯化铁可用作覆铜板的腐蚀液
C.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 D.二氧化氯可用作自来水的消毒剂
【答案】A
【详解】A.过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,故过氧化钠可用作潜水艇中的供氧剂,A错误;
B.,氯化铁可用作覆铜板的腐蚀液,B正确;
C.,碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多,C正确;
D.二氧化氯是一种高效、新型、无残留的消毒剂,D正确;
答案选A。
3.(24-25高一上·四川雅安名校·期末)某同学利用如图所示实验装置(沸石能防止液体剧烈沸腾)探究铁与水蒸气的反应。下列说法正确的是
A.实验过程中,要依次点燃d,b,a处酒精灯
B.g处可用装有浓NaOH溶液的烧杯吸收尾气
C.d中黑色固体变红、e中白色固体变蓝说明铁与水蒸气反应有产生
D.反应结束后,将b中黑色粉末溶于稀硫酸中,加入KSCN溶液,溶液一定变红
【答案】C
【分析】由实验装置图可知,空气中的氧气能与铁粉和铜反应,所以实验时应先点燃a处酒精灯,利用产生的水蒸气排尽装置的空气,防止干扰实验,装置b中铁粉与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气,装置c中盛有的碱石灰用于吸收水蒸气干燥氢气,装置d为氢气与氧化铜共热反应生成铜和水,装置e中盛有的无水硫酸铜用于检验水的生成,f用于防止外界空气中的水蒸气进入e中,g处装置为氢气的处理装置,可以用点燃的方法或气囊吸收的方法处理。
【详解】A.由分析可知,实验时应先点燃a处酒精灯,利用产生的水蒸气排尽装置的空气,防止干扰实验,故A错误;
B.由分析可知,g处装置为氢气的处理装置,可以用点燃的方法或气囊吸收的方法处理,不能用装有浓氢氧化钠溶液的烧杯吸收处理,故B错误;
C.由分析可知,装置d为氢气与氧化铜共热反应生成铜和水,装置e中盛有的无水硫酸铜用于检验水的生成,所以d中黑色固体变红、e中白色固体变蓝说明铁与水蒸气反应有氢气产生,故C正确;
D.四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,反应得到的硫酸铁溶液与铁反应生成硫酸亚铁,则反应结束后,将b中黑色粉末溶于稀硫酸中,加入硫氰化钾溶液不一定会变为红色,故D错误;
故选C。
4.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列离子方程式能准确解释相应事实的是
A.向溶液中滴入溶液使沉淀完全:
B.磁性氧化铁溶于溶液:
C.用食醋处理水垢中的氢氧化镁:
D.溶于水产生:
【答案】A
【详解】A.向NaHSO4溶液中滴入Ba(HCO3)2溶液使沉淀完全,和按1:1反应,反应完,反应的离子方程式为,A正确;
B.Fe3O4与HI反应时,Fe3+会被I-还原为Fe2+,反应的离子方程式为,B错误;
C.食醋中的醋酸是弱酸,应保留分子形式,反应的离子方程式为,C错误;
D.Na2O2与水反应生成NaOH和氧气,反应的离子方程式应为,D错误;
故选A。
5.(23-24高一上·四川泸州·期末)铁、铜及其化合物应用广泛。下列说法正确的是
A.铁的氧化物都不溶于水,也不与水反应
B.俗称铁红,赤铁矿的主要成分是
C.将废铜屑加入溶液中,可以制取铁粉
D.铜盐能杀死细菌,硫酸铜常用作自来水消毒
【答案】A
【详解】A.铁的氧化包括氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁,都不溶于水,也不与水反应,A项正确;
B.Fe2O3俗称铁红,是赤铁矿的主要成分,B项错误;
C.Cu具有还原性,能够和Fe3+反应生成Fe2+,不能置换出Fe,C项错误;
D.铜盐为重金属盐,能使蛋白质变性,故能杀死某些细菌,并能抑制藻类生长,因此游泳馆常用硫酸铜作池水消毒剂,但不能用作自来水消毒,D项错误;
故答案选A。
6.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.溶液中通入过量
B.小苏打治疗胃酸过多:
C.过量通入饱和溶液中:
D.沉淀中加入
【答案】C
【详解】A.溴化亚铁与过量的氯气反应生成氯化铁和溴,反应的离子方程式为,故A错误;
B.小苏打治疗胃酸过多的反应为碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为,故B错误;
C.饱和碳酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为,故C正确;
D.氢氧化铁与氢碘酸溶液反应生成碘化亚铁、碘和水,反应的离子方程式为,故D错误;
故选C。
7.(24-25高一上·四川达州·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.向NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:
B.FeSO4溶液在空气中变质:
C.稀盐酸去除铁锈:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D.中投入Na2O2固体:
【答案】C
【详解】A.向NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,不足量的NaHCO3完全反应,产生BaCO3沉淀、NaOH、H2O,离子方程式应该为:+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,A错误;
B.FeSO4在空气中被溶解在溶液的O2氧化产生Fe3+,O2得到电子被还原,与溶液中的H+结合生成H2O,反应的离子方程式应该为:4Fe3++4H++O2=4Fe3++2H2O,B错误;
C.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,C正确;
D.中投入Na2O2固体,二者反应产生NaOH和O2,Na2O2固体中的O原子有变为O2,有形成NaOH,中的18O原子全部转化为NaOH,因此该反应的化学方程式为:2+2Na2O2=4Na++2OH-+2+O2↑,D错误;
故合理选项是C。
8.(24-25高一上·四川雅安名校·期末)下列离子能在酸性溶液中大量存在的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.酸性KMnO4溶液具有强氧化性,与不反应,A正确;
B.酸性KMnO4溶液具有强氧化性,与氯离子生成氯气,离子方程式:2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,B错误;
C.酸性KMnO4溶液具有强氧化性,与反应生成,C错误;
D.酸性溶液中存在氢离子,可与碳酸根反应生成二氧化碳,D错误;
故选A。
9.(24-25高一上·四川泸州·期末)下列实验操作、现象均正确,且能得出相应结论的是
选项
操作
现象
结论
A
向铜粉中加入溶液
溶液变黄
氧化性:
B
向淀粉溶液中滴加几滴氯水
溶液变蓝
非金属性:
C
向某溶液中滴入溶液
溶液未变红
溶液中无
D
向新制氯水中滴入少量氢氧化钠酚酞溶液
红色褪去
具有酸性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.向铜粉中加入溶液,发生反应的离子方程式为,现象应为铜粉溶解,溶液变蓝;此反应中是氧化剂,是氧化产物,在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以氧化性应为,而不是,A错误;
B.向淀粉溶液中滴加几滴氯水,发生反应的离子方程式为,生成了,溶液变蓝,在该反应中,是氧化剂,是氧化产物,在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以氧化性强于,单质的氧化性越强,对应元素的非金属性越强,所以可以得出非金属性,B正确;
C.向某溶液中滴入溶液,溶液未变红,说明溶液中不存在,但溶液不能检验,所以不能得出溶液中无的结论,C错误;
D.新制氯水中含有和,和都能与反应,使溶液碱性减弱,导致酚酞红色褪去;同时具有漂白性,也能使酚酞褪色,所以向新制氯水中滴入少量氢氧化钠酚酞溶液,红色褪去不能说明具有酸性,D错误;
故答案为:B。
10.(24-25高一上·四川成都·期末)铁是人体必需微量元素中含量最多的一种。体内缺铁将会导致记忆力、免疫功能下降,出现缺铁性贫血可以适当服用补铁剂。下图是补铁剂的成分标签,取10片补铁药片检验其中铁含量的流程如下。
回答下列问题:
(1)为了加快溶解速率,药品在酸溶前需要进行 (填操作名称)。
(2)按图示装置进行过滤速度太慢,原因可能是 。
(3)用离子方程式解释双氧水的作用 ;若要检验补铁剂中含有铁元素,取 后的溶液(填图中方框操作名称),滴加几滴 溶液,现象是 。
(4)灼烧用到的装置是 (填字母标号),灼烧后应先 再称量。
A. B.
(5)称量固体质量为,平均每片药品含有效铁 (以铁计量)。
【答案】(1)研磨
(2)漏斗颈尖嘴部分未紧贴烧杯壁,无引流作用,所以速度慢
(3) 氧化(或酸溶或过滤Ⅰ) (或KSCN、双氧水) 溶液变为红色
(4) 冷却
(5)60.2
【详解】(1)增大接触面积,可以加快溶解速率,所以为了加快溶解速率,药品在酸溶前通常需要进行研磨粉碎,故答案为:研磨;
(2)过滤装置中,漏斗颈尖嘴部分未紧贴烧杯壁,无引流作用,导致过滤速度慢,所以原因可能是:漏斗颈尖嘴部分未紧贴烧杯壁,无引流作用,所以速度慢;
(3)过氧化氢具有氧化性,能将二价铁离子氧化成三价铁离子,离子方程式为:;若要检验补铁剂中含有铁元素,可以取氧化(或酸溶或过滤Ⅰ)后的溶液,滴加几滴(或KSCN、双氧水)溶液,若溶液变为红色,说明含有三价铁离子,可推知药片中含有铁元素,故答案为:;氧化(或酸溶或过滤Ⅰ);(或KSCN、双氧水);溶液变为红色;
(4)灼烧用到的装置坩埚,泥三角,三脚架,酒精灯等,不需要蒸发皿,灼烧后坩埚的温度较高,应先冷却恢复至室温再称量,故答案为:A;冷却;
(5)称量固体质量为,即氧化铁的物质的量为,物质的量为=0.005375mol,则铁的物质的量为0.01075mol,质量为0.602g,即602,所以平均每片药品含有效铁含量为=60.2,故答案为:60.2。
11.(24-25高一上·四川德阳高中·期末)实验室制取纯净氯气的装置如图。
回答下列问题:
(1)实验室制取的化学方程式是 ,浓盐酸表现酸性和 性。
(2)图中“”内气体收集装置最合适的是 (填标号)。
(3)将氢气通入氯气中并点燃,现象是 。
(4)为探究的氧化性,某同学完成了以下实验。
反应①的离子方程式为 ;结合上图中实验现象,当,与溶液反应的生成物为 (填化学式)。
(5)有类似的性质,向酸化的淀粉溶液中通入会变蓝色,产生该现象的离子方程式为 。请列举在生活中的一种用途 。
【答案】(1) 还原
(2)A
(3)安静地燃烧,发出苍白色火焰
(4) 、
(5) 自来水消毒剂
【分析】实验室通过二氧化锰与浓盐酸反应制取,则发生装置用来制取氯气;装置①用来除去氯气中的氯化氢;装置②用来除去氯气中的水;使用向上排空气法收集氯气;使用碱液用来处理氯气,据此分析作答。
【详解】(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水,化学方程式为:,盐酸部分生成盐体现酸性,部分氯化合价升高得到氯气,体现还原性,故答案为:;还原。
(2)使用向上排空气法收集氯气,应该使用A装置,长进短出,故答案为:A。
(3)将氢气通入氯气中并点燃氢气会燃烧,现象是:安静地燃烧,发出苍白色火焰,故答案为:安静地燃烧,发出苍白色火焰。
(4)溶液中通入少量的,通过实验②,滴加KSCN溶液,无明显变化,说明反应①是氯气和碘离子反应,离子方程式为:;根据,设的物质的量为1mol,此时氯气物质的量为1.5mol,由可知,碘离子消耗氯气为1mol,多余的氯气继续和亚铁离子反应,生成铁离子,所以反应的生成物为、,故答案为:;、。
(5)有类似的性质,向酸化的淀粉溶液中通入会变蓝色,说明生成了碘单质,中氯元素化合价降低,变为氯离子,离子方程式为:;在生活中常作为自来水消毒剂,故答案为:;自来水消毒剂。
12.(24-25高一上·四川川南川东北·期末)高铁酸钠具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂,也是一种重要的化工原料。以一种磁铁矿(主要含、、)为原料生产的工艺流程如图所示。
已知:①难溶于水和硫酸。
②只在碱性溶液中稳定存在。
③异丙醇是一种易挥发的有机溶剂,难溶于异丙醇。
回答下列问题:
(1)中铁元素的化合价为 。
(2)步骤①“酸浸”时将磁铁矿粉碎的目的是 ,操作Ⅰ的名称是 ,滤渣的主要成分为 。
(3)步骤①“酸浸”时FeO与稀硫酸反应的离子方程式为 ;可使用 (填化学式)溶液检验“酸浸”后的溶液中是否含有,若有,则溶液变为血红色。
(4)步骤②的目的是将氧化为,该步骤的离子方程式为 。
(5)步骤③氧化时可以制得溶液,发生的反应如下,请补全并配平离子方程式: 。
。
(6)操作Ⅱ包含过滤、洗涤、干燥操作,用异丙醇洗涤的优点是 (任写一条)。
(7)使用100kg磁铁矿(其中FeO的质量分数为、的质量分数为)理论上可制得的质量为 kg。[已知:铁元素在整个流程中的损失率为10%;,,。]
【答案】(1)+6价
(2) 增大磁铁矿与硫酸的接触面积,加快酸浸速率,提高浸取率 过滤
(3) KSCN
(4)
(5)
(6)降低的溶解损失、异丙醇易挥发带走水分快速干燥固体
(7)149.4
【分析】磁铁矿主要含有FeO、Fe3O4、SiO2,加入稀硫酸酸浸得到的滤渣为不与硫酸反应的SiO2,滤液中含有Fe2+、Fe3+,加入NaClO将Fe2+氧化为Fe3+,然后在碱性环境下加入NaClO将Fe3+氧化为,因为Na2FeO4在碱性环境中较稳定,故在碱性环境中将Na2FeO4结晶析出,异丙醇易挥发,易干燥,且Na2FeO4难溶于异丙醇,故用异丙醇洗涤Na2FeO4,干燥后得到纯净的Na2FeO4固体。
【详解】(1)根据化合物中化合价整体代数和为0,可得出中铁元素的化合价为+6价。
(2)①将磁铁矿粉碎是为了增大磁铁矿与硫酸的接触面积,加快酸浸速率,提高浸取率;
②操作Ⅰ是固体和液体分离,故为过滤;
③FeO、与硫酸反应而溶解,而与硫酸不反应,故滤渣的主要成分为。
(3)和FeO反应的离子方程式为;可使用KSCN溶液检验“酸浸”后的溶液中是否含有,若有,则溶液变为血红色。
(4)步骤②是在酸性条件下,和反应生成、和,故离子方程式如下:。
(5)在碱性条件下和NaClO反应制取高铁酸钠的离子方程式如下:。
(6)用异丙醇洗涤的优点是降低的溶解损失、异丙醇挥发带走水分从而快速干燥固体。
(7)利用铁元素守恒,100kg的磁铁矿石中FeO的质量分数为7.2%、的质量分数为69.6%,故铁元素的物质的量为,因铁元素损失率为10%,则实际生成高铁酸钠的铁元素的物质的量为,故的质量为。
地 城
考点04
铝及其化合物
1.(24-25高一上·四川成都·期末)野外可利用“铝热剂”(主要成分和)焊接钢轨。其原理是高温引发反应放出大量的热,将生成的铁熔化为钢水浇注到轨道缝隙中,将轨道焊接起来。对该反应的分析正确的是
A.铁为氧化剂 B.中的氧元素被还原
C.铝的还原性强于铁 D.生成物属于碱性氧化物
【答案】C
【详解】A.所述铝热反应的化学方程式为,反应过程中,铁元素化合价由+3价降至0价,Fe是反应的还原产物,是反应的氧化剂,A错误;
B.Fe2O3中的氧元素的化合价在反应前后均为-2价,氧元素未被还原,B错误;
C.反应中Al元素化合价从0价升至+3价,Al为还原剂,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,所以还原性:Al>Fe,C正确;
D.Al2O3既可与酸反应生成盐和水,也可与强碱反应生成盐和水,Al2O3是两性氧化物,不属于碱性氧化物,D错误;
故选C。
2.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是
A.无色透明溶液中:
B.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液中:
C.溶液加入铝片可以产生
D.使酚酞试液呈红色的溶液中:
【答案】D
【详解】A.铜离子在溶液中呈淡蓝色,无色透明溶液中不可能含有铜离子,故A错误;
B.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液为酸性溶液,溶液中四羟基合铝酸根离子能与氢离子反应生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,故B错误;
C.加入铝片可以产生氢气的溶液可能是强酸溶液,也可能是强碱溶液,强酸溶液中碳酸氢根离子能与氢离子反应,强碱溶液中氢氧根离子能与铵根离子、碳酸氢根离子反应,则四种离子在加入铝片可以产生氢气的溶液一定不能大量共存,故C错误;
D.使酚酞试液呈红色的溶液为碱性溶液,四种离子在碱性溶液中不发生任何反应,一定能大量共存,故D正确;
故选D。
3.(24-25高一上·四川成都·期末)兰尼镍是常用的金属催化剂,可大大提高氧化剂与氢气的反应速率,它的高化学活性源于镍的还原性和其特殊的多孔结构。已知相同条件下的还原性与相当,制备工艺如下图所示。下列推断错误的是
A.通入防止铝和镍被空气氧化
B.“浸出”时发生的反应为
C.用铝与镍制成合金后再用溶液将铝溶解,目的是使镍具有更大的表面积
D.兰尼镍的保存和普通镍一样,因为常温下都不易与空气反应
【答案】D
【详解】A.由于镍与铝高温条件下均能与空气反应,则通入的作用是防止铝和镍被空气氧化,A正确;
B.“浸出”时合金中的铝与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应方程式为,B正确;
C.用铝与镍制成合金后,使镍具有更大的表面积,再用溶液将铝溶解,可以加快反应速率,C正确;
D.兰尼镍可大大提高氧化剂与氢气的反应速率,它的高化学活性源于镍的还原性和其特殊的多孔结构,而普通镍的还原性与相当,易被空气中的氧气氧化,故兰尼镍的保存和普通镍不同,D错误;
故选D。
4.(23-24高一上·四川成都·期末)下列关于物质用途的说法错误的是
A.铝制餐具可用来长时间存放酸性或碱性食物
B.应用储氢合金可解决液化氢气耗能高、储存不便等问题
C.可做食用碱
D.五彩缤纷的烟花所呈现的是金属元素的焰色
【答案】A
【详解】A.铝制餐具表面的氧化铝是两性氧化物,易与强酸、强碱反应,表面腐蚀后金属铝会继续和酸、碱反应,在食盐电解质溶液中易发生吸氧腐蚀,所以不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物,故A错误;
B.贮氢金属在一定的温度和压强下能够大量吸收氢气,一个金属原子可以与两三个乃至更多个氢原子结合,形成金属氢化物,可解决液化氢气耗能高、储存不便等问题,故B正确;
C.小苏打的主要成分是碳酸氢钠,在日常烹饪中,可以使用小苏打作为食用碱,故C正确;
D.不同金属灼烧产生不同的焰色,节日燃放的五彩缤纷的烟花所呈现的艳丽色彩是金属元素的焰色,故D正确;
故选A。
5.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)X、Y、Z三种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),则下列不符合转化关系的是
选项
X
Y
Z
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.氯气能与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠,次氯酸钠能与盐酸反应生成氯气,次氯酸钠溶液能与二氧化碳反应生成次氯酸,则三种物质的转化关系能实现,故A正确;
B.氧化铝不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铝,则三种物质的转化关系不能实现,故B错误;
C.碳酸钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解能生成碳酸钠,碳酸氢钠与氢氧化钙溶液反应能生成氢氧化钠,则三种物质的转化关系能实现,故C正确;
D.氯化亚铁溶液能与氯气反应生成氯化铁,氯化铁溶液能与铁反应生成氯化亚铁,氯化铁溶液能与氨水反应生成氯化铵,则三种物质的转化关系能实现,故D正确;
故选B。
6.(24-25高一上·四川川南川东北·期末)下列各物质含少量杂质,除去这些杂质选用的试剂或操作方法正确的是
选项
物质
杂质
选用的试剂或操作方法
A
HCl
通过饱和溶液洗气后再干燥
B
溶液
加入过量铁粉,过滤
C
加热至固体质量不再变化
D
加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.混合气体通过饱和溶液,HCl能与反应,也能与反应,不能达到除杂的目的,A错误;
B.加入过量铁粉,发生反应,除去了溶液中的铜离子,再过滤分离出铜单质和余下铁粉,B正确;
C.会受热分解:,加热至固体质量不再变化时,最终得到错误;
D.加入足量NaOH溶液,为两性氧化物,能与NaOH溶液生成可溶性:,Fe2O3与NaOH溶液不反应,过滤、洗涤、干燥后只能得到,D错误;
答案选B。
7.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)下列变化不遵循“量变引起质变”哲学思想的是
A.向碳酸钠溶液中滴加少量的稀盐酸,无明显现象;滴加足量的稀盐酸,溶液中出现大量气泡
B.向溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解
C.锂和氧气加热生成氧化锂,钠和氧气加热生成过氧化钠
D.亚硝酸钠能抑制微生物生长且具有抗氧化性质,可用作食品添加剂,但摄入过量会造成中毒
【答案】C
【详解】A.碳酸钠与少量盐酸反应生成碳酸氢钠,足量时生成二氧化碳,量的变化导致产物不同,符合量变引起质变,A不符题意;
B.向AlCl3溶液中滴加NaOH,NaOH少时生成氢氧化铝沉淀,NaOH过量时氢氧化铝溶于氢氧化钠,NaOH的量不同导致沉淀生成和溶解,符合量变引起质变,B不符题意;
C.锂和钠与氧气反应的产物差异由金属本身性质决定,而非反应物量的变化,不涉及量变引起质变,C符合题意;
D.亚硝酸钠的用量不同导致效果从防腐到中毒,符合量变引起质变,D不符题意;
故选C。
8.(23-24高一上·四川绵阳南山中学·期末)回答下列问题
(1)腐蚀废液含、、,某小组欲从腐蚀废液中回收铜及制绿矾,工艺流程如下:
①工业上常用溶液刻蚀铜电路板,反应的离子方程式为 。
②固体A中含有 ;反应Ⅰ中生成沉淀同时有和水生成,反应的离子方程式为 。
(2)绿矾(FeSO4·7H2O)可用于缺铁性贫血的补铁剂,医生建议与维生素C同服。某同学探究维生素C的作用,取少量溶液于试管中,加入维生素C片2片,并振荡溶解,再滴加铁氰化钾溶液,溶液出现蓝色沉淀,由此得出结论 。(已知:遇铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀)
(3)取镁铝合金两等份,分别加入足量稀盐酸和NaOH溶液,合金全部溶解并得到标准状况下H2分别为5.6 L和3.36L。试计算:
①每份该合金中铝的物质的量 ;
②该合金中镁铝物质的量之比 。
【答案】(1) Fe、Cu
(2)维生素C能将还原(或维生素C具有还原性)
(3) 0.1mol 1∶1
【分析】腐蚀废液含、、,加入过量铁粉将、全部转化为和Cu,操作Ⅰ为过滤,固体A中有剩余的Cu、Fe,反应Ⅰ中Fe2+与碳酸氢钠反应生成碳酸亚铁沉淀同时有二氧化碳和水生成,固体A和FeCO3混合和稀硫酸反应生成硫酸亚铁,经蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾;
【详解】(1)①FeCl3溶液刻蚀铜电路板发生氧化还原反应和铜生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式为:;
②由分析可知,得到固体A含Fe、Cu;反应Ⅰ中亚铁离子和碳酸氢根离子生成沉淀同时有和水生成,反应的离子方程式为;
(2)取少量溶液于试管中,加入维生素C片2片,并振荡溶解,再滴加铁氰化钾溶液,溶液出现蓝色沉淀,证明生成Fe2+,说明维生素C具有还原性,维生素C能将还原铁离子生成亚铁离子,故答案:维生素C能将Fe2(SO4)3还原(或维生素C具有还原性);
(3)镁铝合金加入NaOH溶液,只有铝和氢氧化钠反应生成氢气,标准状况下,3.36LH2,物质的量为0.15mol,根据关系式2Al~2NaOH~3H2,n(Al) =n(H2)=0.1mol;镁铝合金和盐酸反应放出下标准状况下H25.6L,物质的量为0.25mol,因为相同质量的铝和盐酸、氢氧化钠反应放出相同量的氢气,所以镁和盐酸反应放出氢气0.25mol-0.15mol=0.1mol,由关系式 Mg~H2可得,n(Mg)=n(H2)=0.1mol,所以该合金中镁铝物质的量之比为0.1mol∶0.1mol=1∶1。
试卷第1页,共3页
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