内容正文:
第一节铁
第2课时
铁盐和亚铁盐
基础过关)
1.实验有一瓶四水合氯化亚铁(FeCl2·
4H2O),证明该样品中只含Fe2+而不含
Fe3+的实验方法是
()
A.取部分粉末,溶于水,只滴加KSCN
溶液
B.取部分粉末,溶于水,先滴加KSCN溶
液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.取部分粉末,溶于水,先滴加氯水,再滴
加KSCN溶液后显红色
D.取部分粉末,溶于水,滴加NaOH溶
液,产生白色沉淀
2.将0.56g铁粉加人5mL5mol·L1的
氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是
A.往反应后的溶液中滴入无色KSCN溶
液,显黄色
B.铁粉有剩余,溶液为浅绿色
C.Fe2+与Fe3+的物质的量之比为6:1
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比
为1:1
3.将3.48g四氧化三铁完全溶解在100mL
1mol/L硫酸溶液中,然后加K2Cr2O,溶
液25mL,恰好使溶液中Fe2+全部转为
Fe3+,Cr2O号全部转化为Cr3+,则
K2Cr2O,溶液的物质的量浓度是()
A.0.05 mol/L
B.0.1 mol/L
C.0.2 mol/L
D.0.3 mol/L
第三章铁金属材料
57
及其化合物
4.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原
性,某同学设计了如下实验方案,其中符
合实验要求且完全正确的是
)
序
实验
实验
离子
实验
号
操作
现象
反应
结论
向氯
浅绿
化亚
色溶
Fe2+
2Fe2++Cl2
铁溶
液变
具有
①
2Fe3++
液中
成棕
还原
2C1
通入
黄色
性
氯气
溶液
在氯
浅绿
化亚
色溶
Fe2+
铁溶
液变
Fe2++
Zn
具有
②
液中
成无
-Fe 1Zn
还原
加入
色溶
性
锌片
液
在氯
棕黄
化铁
色溶
铁单
溶液
液变
2Fe3++Fe
质具
③
中加
成浅
=3Fe2+
有还
入铁
绿色
原性
粉
溶液
在氯
蓝色
化铁
溶液
Fe3+
2Fe++Cu
溶液
变成
具有
④
2Fe2++
中加
棕黄
氧化
Cu2+
入铜
色溶
性
粉
液
A.①②
B.②③
C.①③
D.①④
58无敌原创同步必刷点化学·必修第一册
5.随着经济的快速发展,越来越多的电子产
品走入人们的生活。印制电路板又称
“PCB”板,是电子元器件的重要组成部
分。为了实现经济的循环利用,变废为
宝,人们希望从腐蚀废液(主要含FeCl、
FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得
FeCl3溶液。废液处理流程如下:
过量铁粉
物质X
魔蚀→反应如→操作包一
废液
反应2→FeCl溶液
滤渣a
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
可以选用酸性KMnO4溶液
D.滤渣a中可以加入适量HCI溶液,过滤
后的溶液通入反应2中
6.定期做健康检测是保护身体健康的良好
习惯,下表是某中学生微量元素体检报告
单的部分数据:
分析
检测
单位
参考范围
项目
结果
1锌(Zn)
118
4mol·L1
66120
2铁(Fe)
5.12mmol·L1
7.52≈11.82
3钙(Ca)1.88mmol·L1
1.55~2.10
(1)该同学
元素含量偏低,如果
体内该元素含量不足,会造成
(2)报告单中“μmol·L-1”是
(填“质量”“体积”或“浓度”)的单位。
(3)服用维生素C可使食物中的Fe3+转化
为Fe+。在此过程中维生素C表现出
(填“氧化性”或“还原性”)。
(4)动物内脏、黑木耳、菠菜中含有丰富的
铁,有助于学生进行补铁。某化学与
技术小组取新鲜的菠菜10g,将菠菜
剪碎后放在
中研磨,然后倒
入烧杯中,加入30mL蒸馏水,搅拌。
将上述浊液过滤,将所得滤液加入试
管中,然后滴加几滴硫氰化钾溶液振
荡,没有明显变化,再加入少量酸性双
氧水后,溶液呈现血红色,上述变化的
离子方程式为
7.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7HzO)常作为补
血剂,为人体额外补充必需的、适量的无
机铁,以达到强身健体、预防或辅助治疗
疾病的目的。某课外小组测定该补血剂
中铁元素的含量。实验流程如图:
加H202
加1mol/L
滤液溶液
补血剂
研细、HS04
过滤
残渣
加过量
·系列
氨水
红褐色
操作
Fe2O
悬浊液
W
固体
(1)列举能与FeSO4溶液反应的三种不同
类别的物质
(2)步骤Ⅲ的离子方程式为
步骤V中的化学方程式为
(3)原补血片中FeSO4·7H2O的质量为
。(用含a的计算表达
式表示)
、
能力提升)
1.下列物质反应后一定有十3价铁生成的是
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有①
B.①③
C.①②③
D.全部
2.草酸亚铁[FeC2O4·2H2O](已知草酸根
具有还原性)常用于照相显影剂,制药工
业。某同学为检验其中的铁元素设计了
如下方案,其中不合理的是
()
A.向草酸亚铁溶液中滴加铁氰化钾溶液,
出现蓝色沉淀
B.向草酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,
白色沉淀迅速转变为灰绿色,最终变为
红褐色沉淀
C.向草酸亚铁溶液中滴加高锰酸钾酸性
溶液,振荡后紫色褪去
D.向草酸亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液,
无现象,再加入氯水,溶液变红
3.FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入一定量
的铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下
列判断正确的是
()
A.反应后溶液中可能存在Fe3+
B.反应后溶液中一定存在Fe+
第三章铁金属材料59
C.反应后溶液中不可能存在Cu+
D.剩余固体一定为纯净物
4.已知铁氰化钾[K,Fe(CN)6]与Fe2+反应
生成蓝色沉淀,下列有关说法不正确的是
()
A.铁氰化钾的电离方程式为:K3Fe(CN)s
-3K++Fe(CN)
B.铁氰化钾中C的化合价为十4价
C.铁氰化钾溶液和硫氰化钾溶液都是常
用的特效检验试剂
D.Fe[Fe(CN)6]2的摩尔质量为592g·mol-
5.氧化铁和氧化亚铁都能与氢碘酸反应,下
列相关叙述中正确的是
()
A.都有Fe3+生成
B.都有Fe2+生成
C.都是氧化还原反应
D.反应中都无电子转移
6.高铁酸钾是一种重要的绿色净水剂,具有
净水和消毒双重功能。某课外学习小组
设计如图所示方案制备高铁酸钾。下列
说法不正确的是
Fe(OH)3
KOH
NaOH
NaCIO
→NazFeO4
KaFe04
A.高铁酸钾中铁元素的化合价为十6,具
有强氧化性
B.反应2Fe3++3C1O+10OH-
2FeO+3C1-+5H20中,生成2mol
FeO时,转移6mol电子
C.制备高铁酸钾的化学方程式为2KOH+
Na2FeO4一K2FeO4+2NaOH,根据
复分解反应原理,高铁酸钠的溶解度大
于高铁酸钾的溶解度
60无敌原创同步必刷点化学·必修第一册
D.明矾、硫酸铁、高铁酸钾都能杀菌消毒、
净水,其原理完全相同
7.某化学与技术小组对于H2还原Fe2O3反
应所得固体物质非常好奇,查阅文献:H2
与FezO3在不同温度下可能生成Fe2O3、
Fe3O4或Fe。该小组将所得固体产物溶
解在100mL4mol/L的H2SO4溶液中,
混合物恰好完全溶解,同时放出3360mL
(标准状况下)的气体,所得溶液中加入
KSCN溶液无血红色出现。若取等质量
的该混合物,用足量的CO充分还原可得
铁单质的质量为
(
A.5.6g
B.11.2g
C.22.4g
D.44.8g
8.某固体混合物X可能含有Cu、Fe、FezO3、
Ca(OH)2和Na2CO3中的几种。为确定
其组成,某同学进行了如下实验。已知:
向溶液B中滴加KSCN溶液,未出现血红
色。下列推断正确的是
(
→滤液A酒人少量CO悬浊液B
混合物伽足量水溶解
气体B
X
过滤
→滤渣A加人足量稀盐酸
,溶液B
A.固体混合物X中一定含Ca(OH)2
和Na2COg
B.固体混合物X中若含Cu,则一定还
含Fe2O3
C.气体B一定是纯净物
D.溶液B中一定含2种金属阳离子
9.《中国居民膳食营养素参考摄入量》规定
14~17岁青少年的推荐补铁量为16mg
每天。为了探究菠菜中铁元素的存在形
式以及菠菜中铁元素的含量,某化学与技
术小组进行了如下的实验(检索文献表
明,菠菜中的铁元素以草酸亚铁的形式存
在,草酸亚铁是一种淡黄色难溶于水的晶
体):
I.菠菜中铁元素的存在形式检测一灼
烧检验法
K,Fe(CN)6]溶液
菠菜灰盐酸酸浸,无色溶液B
过滤
KSCN溶液
(1)甲同学取少量无色溶液B,滴加酸性
KMnO4溶液,振荡后,溶液紫色消失,
因此得出结论,溶液B含有Fe2+。乙
同学认为甲同学的实验方法不严谨,
理由是
Ⅱ.菠菜中铁元素含量的测定
(2)取100g洗净晾干的新鲜菠菜,切碎后
装入
中,放人烘箱中烧成
灰烬。
(3)将灰烬用25mL2mol/L硫酸溶液溶
解,加热煮沸一分钟,过滤后滴加适量
H2O2溶液并稀释至100mL,取2mL
加人5滴KSCN溶液(忽略5滴
KSCN带来的体积变化)。H2O2用量
不可过大,否则溶液将先变红后褪色,
褪色的原因是
(4)取不同浓度的
[填
“(NH4)2Fe(SO4)2”或“NH4Fe(SO4)2”]
标准溶液各2mL,分别滴加5滴
KSCN溶液,发现与步骤(3)中溶液颜
色最接近的标准溶液浓度为0.4×
10-3mol/L(若溶液颜色接近,说明所
含溶质的物质的量浓度相等)。
(5)经计算可得,每100g新鲜菠菜中含有
铁元素的质量约为
mg(保留
到整数);按人体5%吸收率,为满足每
日16mg的铁元素需求,每天需要吃
菠菜
kg(按照每100g新鲜
菠菜中含有铁元素的质量取整数结果
带入计算),通过计算判断,每天靠吃
菠菜补铁是否合理?
(填“合
理”或“不合理”)。
10.某化学与技术小组为探究草酸亚铁晶体
(FeC2O4·nH2O)的性质,进行了下面的
分解实验
草酸亚
铁晶体
澄清NaOH澄清浓硫酸
澄清
石灰水溶液石灰水
石灰水
B
C
G
(1)实验开始后,装置B中出现浑浊,说
明产物中有
第三章铁金属材料61
(2)证明分解产物中存在CO的现象是
(3)一段时间后,固体残余物变成黑色
(产物只有一种),将充分反应后的固
体残余物投入经煮沸的稀硫酸中,固
体完全溶解且无气体放出,取反应液
加入KSCN溶液无血红色,说明固体
产物是
(4)称取7.2g草酸亚铁晶体放入装置A
硬质玻璃管中,加热后(假设各步骤
反应完全),测得装置A硬质玻璃管
中残余固体2.88g,装置F硬质玻璃
管中固体质量减轻0.64g,则草酸亚
铁晶体分解的化学方程式为122无敌原创同步必刷点化学·必修第一册
需要加热提供水蒸气,E中铁的氧化物和氢气在高温条
件下反应,需要加热,故答案为:A、B、E。
(4)试管A为铁和水蒸气的反应,化学方程式为:Fe十
4H,0(g)高温Fe,0,十4H;试管E为四氧化三铁和氢气
在高温条件下的反应,化学方程式为:F,O,十4H,高温
3Fe+4H2O。
(5)为了安全,氢气需要验纯。
第一节铁及其化合物
第2课时铁盐和亚铁盐
【基础过关】
1.B【解析】A.二价铁离子与硫氰根离子生成的配离子无
色,只滴加KSCN溶液,不能证明二价铁离子的存在,故
A错误;B.先滴加KSCN溶液,不显红色,排除三价铁离
子的干扰,再滴加氯水后显红色,可证明二价铁离子存
在,故B正确:C.先加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色,
不能排除三价铁离子的干扰,故C错误;D.加NaOH溶
液,产生白色沉淀的离子有很多种,不能证明存在二价铁
离子,故D错误。
【点睛】铁离子可以用硫氰化钾溶液检验,亚铁离子可以
用氯水和硫氰化钾溶液检验,也可以用酸性高锰酸钾溶
液检验。
2.C【解析】将0.56g铁粉加入5mL5mol·L1的氯化
铁溶液中,铁粉的物质的量n=0.01mol,氯化铁的物质
的量n=cV=5mol·L1×0.005L=0.025mol,铁粉与
氯化铁反应的离子方程式为Fe+2Fe3+一3Fe+,根据
反应的物质的量之比等于化学计量数之比,0.01 mol Fe
完全反应需要0.02 mol FeCl3,所以氯化铁剩余0.005mol,
生成Fe+的物质的量为0.03mol,据此分析解答。A.溶
液中有剩余的三价铁离子,往溶液中滴入无色KSCN溶
液,显红色,故A错误;B.氯化铁剩余0.005mol,铁粉完
全反应,故B错误;C.Fe2+的物质的量为0.03mol,氯化
铁剩余0.005mol,Fe2+与Fe3+的物质的量之比为
0.03:0.005=6:1,故C正确;D.氧化产物和还原产物
的物质的量之比为1:2,故D错误。
3.B【解析】FeO可以表示为FeO·FezO3,其中+2价铁
占1/3,+3价铁占2/3.3.48g四氧化三铁的物质的量为
3.48g÷232g/mol=0.015mol,完全溶解在100mL1mol/L
硫酸溶液中后,溶液中含有Fe2+为1/3×0.015mol×3=
0.015mol,加入K2Cr2O,溶液25mL,恰好使溶液中的
Fe2+全部转化为Fe3+,Cr2O号全部转化成Cr+,设
KzCr2O,的物质的量浓度为cmol/L,由得失电子数目守
恒可得25×10-3L×cmol/L×2×(6-3)=0.015mol×
1,解得c=0.1,故选B。
4.C【解析】A.向氯化亚铁溶液中通入氯气,其反应为
2Fe2++CL2一2Fe3++2CI,其中Fe2+在溶液中呈浅绿
色,Fe3+在溶液中呈棕黄色,化合价升高,被氧化,具有还
原性,溶液由浅绿色变为棕黄色,故①正确;B.氯化亚铁
与Zn发生置换反应,生成Zn2+和Fe,Zn+在溶液中呈无
色,反应为Fe++Zn一Fe十Zn+,其中Fe元素化合价
降低,被还原,具有氧化性,故②错误;C.氯化铁与铁反应
生成氯化亚铁,其反应为2Fe3+十Fe一3Fe2+,其中铁
单质被氧化,具有还原性,溶液由棕黄色变为浅绿色,故
③正确;D.氯化铁与铜反应的离子方程式为2Fe3++
Cu—2Fe2+十Cu+,其中铁元素化合价降低,被还原,
具有氧化性,溶液由棕黄色变为蓝色,故④错误。
5.C【解析】A.反应1为铁粉与氯化铁、氯化铜的反应,反
应2为氯化亚铁被氧化为氯化铁的过程,均发生了氧化
还原反应,故A正确;B.操作1为过滤操作,用到的主要
玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故B正确;C.滤渣a的
主要成分是生成的Cu和剩余的Fe,物质X可以选用氯
气,不能使用酸性KMnO,溶液,会引入杂质离子Mn+,
故C错误;D.滤渣a中的Fe与HCl溶液反应,生成FeCl2
溶液,过滤后,与Cu分开,将FeCl2溶液通入反应2中,进
一步氧化成FeCl,溶液,故D正确。
6.(1)铁(或Fe)贫血(2)浓度(3)还原性(4)研钵
H2O2+2H+2Fe2+—2Fe3+2H20、Fe3+
3SCN-Fe(SCN)
【解析】(I)铁(或Fε)元素含量小于参考范围的下限,因此铁
(或Fe)元素含量偏低。
(2)报告单中4mol·L1是物质的量浓度的单位。
(3)服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+,Fe元
素的化合价降低被还原,则维生素C起到还原作用。
(4)研磨物质需要在研钵中操作;滴加几滴硫氰化钾溶液
振荡,没有明显变化,再加入少量酸性双氧水后,溶液呈
现血红色,说明原溶液中含有Fe2+,加入双氧水后将
Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+再与SCN结合生成络合物,使溶
液显血红色,离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+一
2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN--Fe(SCN)3。
7.(1)Zn NaOH BaCl2 (2)Fe3++3NHs.H2O-
Fe(OH)+3NHi 2Fe(OH),A_Fe:O,+3HO
(3)139a/40g
【解析】(1)能与FeSO,溶液反应的不同类别的物质有金
属单质、碱、酸、盐等,如与NaOH溶液反应生成氢氧化亚
铁沉淀,与锌反应置换出铁,与氯化钡溶液反应生成硫酸
钡沉淀。
(2)步骤Ⅲ的反应是铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉
淀,反应的离子方程式为Fe+十3NH·HO
Fe(OH)3¥+3NH为步骤IW中的反应是氢氧化铁固体
受热分解生成氧化铁和水,反应的化学方程式为
2Fe(OH,△Fe,O,十3H,0。
(3)a g Fe:O含铁的物质的量:n(Fe)=ag÷160g/mol×
2=a/80mol,根据Fe守恒,原补血片中FeSO,·7H2O
的质量为(a/80)×278g/mol=139a/40g。
【能力提升】
1.B【解析】①C12氧化性强,它能将铁氧化为十3价,由于
不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原;
②Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+;③溶液中Fe2+被Cz
氧化生成Fe3+;④依次发生:Fe2O3与HCl反应生成
FeCl和HO,Fe与FeCl3生成FeCl2,Fe与HCl反应生
成FCl2,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足
量的,则能将生成的FeCl全部还原为FeCl2。反应后一定有
十3价铁生成的是①③。
2.C【解析】A.Fe2+和[Fe(CN).]3-反应产生
Fe[Fe(CN)6]z蓝色沉淀,该方案合理;B.Fe2+和OH
反应产生Fe(OII)2白色沉淀,该沉淀迅速转变为灰绿色,
最终变为红棕色,该方案合理;C.草酸根具有还原性,易
被高锰酸钾酸性溶液氧化,故该方案不能说明草酸亚铁
中含有Fe2+,即该方案不合理;D.向草酸亚铁溶液中滴
加硫氰化钾溶液,无现象,说明溶液中不含Fe3+,再加入
氯水,溶液变红,说明溶液中有Fe3+生成,则Fe3+只能是
Fe+被氧化得来的,故该方案可以检验草酸亚铁中铁元
素,即该方案合理。
3.B【解析】①当固体为铁、铜时,溶液中的Fe3+、Cu+全部
参加反应生成Fe2+和Cu,反应的方程式为Fe十2Fe+
3Fe2+、Fe十Cu2+一Fe2++Cu,所以溶液中一定没有
Fe3+、Cu+,一定含有Fe+;②当固体为铜时,溶液中一定
没有Fe3+,Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe+
参考答案123
和Cu,所以溶液中一定没有Fe3+,可能含有Cu+,一定
含有Fe2+。A.由于金属有剩余,溶液中一定不存在
Fe3+,A错误;B.固体有剩余,Fe3+、Cu+的氧化性强弱为
Fe3+>Cu+,Fe+优先反应,溶液中一定存在Fe+,B正
确;C.当固体为铜时,溶液中一定没有Fe3+,Cu2+恰好全
部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu,所以溶液中一定
没有Fe3+,可能含有Cu2+,C错误;D.若铁过量,剩余的
固体为铜和铁的混合物,D错误。
4.B【解析】A.铁氰化钾是强电解质,在水溶液中完全电
离,A正确;B.铁氰化钾中K,Fe、C、N分别显十1、十3、
+2、一3价,B错误;C.铁氰化钾溶液用于检验Fe2+,硫
氰化钾溶液用于检验Fe3+,C正确;D.Fe[Fe(CN)]2的
相对分子质量为56×5+(12+14)×12=592,D正确。
5.B【解析】氧化铁具有氧化性,与氢碘酸反应生成碘化亚
铁和水,故B正确。
6.D【解析】A.K2FeO中K为+1价、O为一2价,由化合
价代数和为0可知Fe为十6价,化合价处于较高价态具有
强氧化性,A正确;B.反应2Fe++3C1O+10OH
2FeO-+3CI+5H2O中,Fe元素从+3价升高为+6价,
则生成2 mol FeO时,转移6mol电子,B正确;C.根据
复分解反应原理,反应2KOH+NazFeO,一K2FeO,.+
2NaOH能进行说明生成了更难溶的物质,所以高铁酸钠
的溶解度大于高铁酸钾的溶解度,C正确;D.高铁酸钾具
有强氧化性,可用于杀菌消毒,还原生成的铁离子水解生
成氢氧化铁胶体,具有吸附性,可吸附水中悬浮物聚沉以
达到净水的目的,而明矾、硫酸铁只能生成氢氧化铝或氢
氧化铁胶体,具有吸附性,它们的原理不同。
7.C【解析】H2SO4恰好使混合物完全溶解,H2SO4没有
剩余,向反应所得溶液加KSCN溶液无血红色出现,说明
溶液为FeSO,溶液,根据硫元素守恒可知n(H2SOa)=
n(FeSO4)=0.1L×4mol/L=0.4mol,用足量的C0在
高温下还原相同质量的混合物得到铁,根据铁元素守恒
可知n(Fe)=n(FeSO4)=0.4mol,质量为0.4mol×
56g/mol=22.4g,故C正确。
8.B【解析】混合物X加足量水溶解得到滤渣A和滤液A,
能溶于水的物质只有Ca(OH)2和Na2CO3,且如果二者
都有会生成碳酸钙沉淀;滤液A中通入少量二氧化碳得
到悬浊液,说明滤液A中有Ca(OH)2,但由于Ca(OH)2
可能过量,所以无法确定是否含有Na2CO3;滤渣A中加
足量盐酸生成气体B和溶液B,气体B可能是盐酸和碳
124无敌原创同步必刷点化学·必修第一册
酸钙反应生成的CO2,也可能是铁与盐酸反应生成的
H2,也可能是二者都有;向溶液B中滴加KSCN溶液,未
出现血红色,说明溶液B中不含Fe3+,有两种可能:一是
原固体中不含Fe2O3,则由于加盐酸没有固体剩余,也一
定不含Cu;二是原固体中含Fe2O3,加盐酸溶解后生成
Fe3+,Fe3+与Cu单质反应生成Cu+和Fe2+;再结合选项
分析作答。A.结合分析可知原固体中一定含Ca(OH)2,
但由于无法确定气体B的成分,所以无法确定是否含
Na2CO3,故A错误;B.根据分析可知若X中有Cu,由于
加盐酸没有固体剩余,则一定有FeO产生Fe3+,和Cu
反应使其溶解,故B正确;C.根据分析可知气体B不一定
是纯净物,故C错误;D.结合分析,当固体中有Cu、
FezO3、Fe、Ca(OH)2和Na2 CO3时,溶液B中的金属阳离
子有Ca2+、Fe2+、Cu+,当固体中只有Ca(OH)2和
Naz CO时,溶液B中的金属阳离子只有Ca2+,当固体中
有Fe、Ca(OH)2和Na2CO3时,溶液B中的金属阳离子有
Ca+、Fe2+,当固体中有Fe、Ca(OH)2时,溶液B中的金
属阳离子有Fe+,故D错误。
9.(1)酸性条件下,C2O和CI-都可能将KMnO4还原
(2)坩埚(3)H,O2将SCN氧化(4)NH,Fe(SO,)2
(5)216不合理
【解析】(1)用盐酸溶解菠菜灰得到的溶液B含有C2O
和C1-,酸性条件下,C2O和CI都可能将KMnO,还
原,所以滴加酸性KMO4溶液,振荡后,溶液紫色消失,
不能证明溶液B含有Fe+。
(2)将新鲜的菠菜洗净,切碎后装入坩埚中,放入烘箱中
烧成灰烬。
(3)用稀硫酸溶解灰烬,加热煮沸一分钟,使反应物充分
接触,溶解,过滤除去滤渣,向滤液中滴加适量H2O2溶
液,将溶液中的Fe+氧化为Fe3+,加入KSCN溶液检验
Fe3+的存在,若H2O2用量过大,由于H2O2具有强的氧
化性,会将溶液中SCN-氧化为(SCN)2气体,使溶液先
变红后褪色。
(4)在步骤(3)中铁元素变为+3价的Fe3+,Fe3+遇KSCN
溶液变为红色;在(NH4)2Fe(SO4)2中Fe为十2价,在
NHFe(SO,)2中Fe为十3价,所以选择的标准溶液为
NHFe(SO4)2。
(5)100g菠菜的灰烬配制成了100mL溶液,其中2mL
溶液中含有Fe的物质的量为n(Fe)=0.4×10-3mol/L×
0.002L=8×10-?mol,则100g新鲜菠菜中含有铁元素
的质量为m(Fe)=(100/2)×8×10-mol×56g/mol=
2.24×10-3g=2.24mg≈2mg;按人体5%吸收率,为满
足每日16mg的铁元素需求,每日一个人需Fe元素的质
量为m(Fe)=16mg÷5%=320mg,由于100g菠菜含有
Fe元素的质量为2mg,所以理论上,一个人一天需要吃菠
菜的量为320mg÷2mg×100g=16000g=16kg,这不符
合生活实际。
10.(1)CO2(2)装置D中不出现浑浊,装置G中出现浑
浊,且装置F内固体由黑色变为红色(3)FeO
(4)FeC,0,·2H,0△Fe0+C0++C0,++2H,0
【解析】(1)草酸亚铁晶体加热分解,气体产物经过的第
一个装置就是澄清石灰水,澄清石灰水与二氧化碳反应
生成碳酸钙,溶液发生浑浊,说明产物中有CO2。
(2)在装置A中草酸亚铁晶体受热分解,产生的气体通
过装置B,检验CO2气体,然后通过装置C吸收除去
CO2,然后通过装置D检验CO2已经被除干净,再通过
E中的浓硫酸进行气体的干燥。若分解产物中存在
CO,在F中CO与CuO在加热时发生反应:CuO+
C0△Cu+C02,产生的C02气体进入G装置,可看到
澄清石灰水变浑浊,且装置F内固体由黑色变为红色,
从而可证明反应产生了CO气体。
(3)固体残余物变成黑色,可能是FeO4、Fe、FeO,结合
条件:将充分反应后的固体残余物投入经煮沸的稀硫酸
中,固体完全溶解且无气体放出,排除Fe,取反应液加入
KSCN溶液无血红色,排除FeO4,因此,说明固体产物
是FeO。
(4)n(FeO)=2.88g÷72g/mol=0.04mol,根据Fe元
素守恒可知草酸亚铁晶体的物质的量是0.04mol,C元
素的物质的量是0.04×2=0.08mol。根据方程式CuO十
CO△Cu+CO,可知F中减少的质量是Cu0中O元
素的质量,其物质的量与CO的物质的量相等,则n(CO)=
n(O)=0.04mol,根据C守恒,草酸亚铁晶体分解时产
生C02的物质的量等于0.08-0.04=0.04mol,m(C0)=
0.04mol×28g/mol=1.12g,m(C02)=0.04mol×
44g/mol=1.76g。根据化学反应过程中质量守恒,可
知反应产生的水的质量是m(H,O)=7.2g-2.88g
1.12g-1.76g=1.44g,n(H20)=1.44g÷18g/mol=
0.08mol,所以n(晶体):n(FeO):n(CO):n(CO2):
n(H2O)=0.04:0.04:0.04:0.04:0.08=1:1:1:
1:2,所以草酸亚铁晶体化学式是FC2O,·2H,O,该物
质分解的化学方程式为FCO,·2H,0△F0十C0+十
CO2个+2H2O
第二节金属材料
第1课时金属材料铁合金铝合金
【基础过关】
1.A【解析】A.合金的硬度一般比成分金属大,选项A错
误;B.青铜属于合金,有金属特性,可以导电,选项B正
确;C.合金有金属特性,可以导热,选项C正确;D.合金的
熔点一般比纯金属低,选项D正确。
2.B【解析】A.一氧化碳具有还原性,可以用一氧化碳将铁
矿石中的铁还原出来,A正确;B.不锈钢不容易生锈,但
不是绝对不生锈,只是在相同条件和环境中,较碳钢而言
不容易被腐蚀和生锈,B错误;C.制造铁轨、船舶、桥梁的
碳素钢是铁和碳的合金,C正确;D.铁在人体中属于微量
元素,使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素,D
正确。
3.A【解析】A.合金的熔点都会比其中的单一的一种金属
的熔点低,A错误;B.铝是一种比较活泼的金属,尤其是
在熔融状态下会非常容易与空气中的氧气发生氧化还原
反应,所以必须采取相应的保护措施进行熔炼,B正确:
C.由于镁铝合金在空气中会和氧气反应,在其表面生成
氧化膜,阻止反应的进一步进行,所以比较耐腐蚀,但铝
是一种特殊的金属,能与NaOH溶液反应,C正确;D.航
空材料具有密度小,韧性强的特点,镁铝合金的密度小,
强度高,常用于航空航天,故正确。
4.D【解析】因钛合金具有密度低、强度高、耐腐蚀、抗疲
劳、断裂韧性好、耐压性好的特点,所以作为载人舱壳材
料,只有D中判据说法错误。
5.D【解析】A.不锈钢中含碳量约为0.25%,生铁的含碳
量为2~4.3%,因此不锈钢的含碳量比生铁低,A正确;
B.喷涂油漆可以防止金属被潮湿空气中的氧气氧化,因
此表面喷涂油漆可以防止钢铁被腐蚀,B正确;C.不锈钢
中除含碳外还含有Ni、Cr,因此不锈钢的合金元素主要是
Ni和Cr,C正确;D.钢铁生锈的主要原因是钢铁在潮湿
空气中Fe被空气中的氧气氧化生成疏松氧化物,D错误。
6.C【解析】无色溶液中加入铝片后有氢气产生,溶液可能
呈酸性,也可能呈碱性;酸性条件下HCO万、CO不能大
参考答案125
量存在;碱性条件下HCO5、Mg2+不能大量存在;一定可
以大量存在的是CI,答案选C。
7.C【解析】当两个反应放出的气体在相同状况下体积相
等时,说明两反应中生成的氢气的物质的量相等,由反应
2A1+6HC1—2A1CL3+3H2↑、2A1+2NaOH+2H2O
2 NaAlO2十3H2◆可知,当生成3molH2时,两反应消耗
的Al的物质的量均为2mol,即两个反应中消耗的铝的
物质的量之比为1:1,故答案为C。
8.C【解析】A.Al2O3虽然难溶于水,不与水反应,但
AlO和A1(OH),中A1元素的化合价相同,AlO是
A1(OH)3对应的氧化物,故A错误;B.Al2O3属于两性氧
化物,故B错误;C.AlO3属于两性氧化物,故C正确;
D.A1O属于两性氧化物,与强酸、强碱反应,但不与弱
酸、弱碱反应,故D错误。
9.D【解析】A.氢氧化铝是两性氢氧化物,A项正确,不符
合题意;B.氢氧化铝是难溶于水的白色胶状物质,B项正
确,不符合题意;C.A3+水解后生成氢氧化铝胶体,氢氧
化铝胶体能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素,C项正确,
不符合题意;D.氢氧化铝既能与强酸反应,也能与强碱反
应,但不与弱碱反应,氨水属于弱碱,氢氧化铝不能与氨
水反应,D项错误,符合题意。
【能力提升】
1.D【解析】A.铝锂合金是金属铝与锂形成的混合物,故A
错误;B.铝锂合金的熔沸点比铝低,故B错误;C.此合金
的主要成分是镁和铝,均能与稀盐酸反应,能全部溶解于
稀盐酸中,故C错误;D.氧化铝可以与氢氧化钠溶液发生
反应,故可用NaOH溶液处理氧化铝膜,故D正确。
2.D【解析】产生0.1gH2,氢气的物质的量是0.05mol。
假设是纯金属,则分别需要3.25gZn,2.3gNa,2.8g
Fe,1.2gMg,0.9gAl,因为三种金属共2.3g,所以必须
有大于2.3g的,也必须有小于2.3g的,即必定有Mg或
者A1中的一种。A.根据题意,三种金属均能与酸反应,
而Cu不与酸反应,A错误;B.Na刚好2.3g,而Zn和Fe
的质量都大于2.3g,故按一定比例混合后质量大于
2.3g,B错误;C.Na刚好2.3g,而Mg和A1的质量都小
于2.3g,按一定比例混合后质量小于2.3g,C错误;D.Na
刚好2.3g,而A1的质量小于2.3g,Zn的质量大于
2.3g,故按一定比例混合后质量有可能等于2.3g,D
正确。
3.C【解析】A.合金的熔点低于成分金属的熔点,所以铝钠