内容正文:
专题02 铁及其重要化合物
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考点一 铁及其化合物
知识点1 铁
1.存在及位置:
(1)存在:主要以化合态(陨石除外)的形式存在,在地壳中的含量居第 位,铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)等。
(2)位置:铁位于元素周期表中第 周期 族,是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。
2.结构
(1)核外电子排布式: 或[Ar] ,价电子排布式: 。
(2)原子、离子结构示意图:
3.铁的物理性质
色金属光泽固体,熔点 ,具有良好的导热、导电、 性,能被 吸引;粉末状铁为 色。
4.铁的化学性质
铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
(1)与非金属单质的反应
①与O2的反应:
常温:铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈,其主要成分为 。
点燃: 。
②与Cl2的反应: 。
③与S的反应: 。
④与I2的反应: 。
(2)与水的反应
常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应: 。
(3)与酸的反应
酸
化学方程式或现象
稀H2SO4
稀HNO3
Fe不足
Fe过量
浓HNO3、浓H2SO4
常温下钝化
(4)与某些盐溶液反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式: 。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式: 。
【易错提醒】①Fe与Cl2反应无论用量多少都生成 ,而Fe与盐酸反应生成 。
②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是 ,而铁在纯氧中燃烧的产物是 。
③铁与一般氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为 ,铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为 。
④在电化学中铁作负极时电极反应式为 。
⑤钝化并非不反应,是生成 ;
⑥铁置换金属阳离子只生成 。
5.铁的冶炼
(1)原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
(2)设备:高炉。
(3)主要反应:
①还原剂的生成: , ;
②铁的生成: 。
得分速记
氯强硫弱价不同,高温水气四氧化三;稀酸出亚铁,硝
重难突破・考向深研——要点提炼
铁与稀硝酸反应产物中铁元素价态的判断方法
(1)当HNO3过量时:
反应原理:Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,铁元素的存在形式为Fe3+,铁元素的价态为+3价。
(2)当Fe过量时:铁被硝酸氧化为Fe3+,然后Fe3+被剩余的铁还原为Fe2+,也就是说最终得到亚铁盐,总方程式:3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(3)当<<时:
铁元素的存在形式为Fe2+和Fe3+,铁元素的价态为+2、+3价。
(4)用数轴法表示,铁与硝酸的用量比与反应产物的关系:
考点02 铁的氧化物
基础梳理・自主夯基——核心背记
知识点2 铁的重要化合物
1.铁的氧化物
1)铁的氧化物物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
色态
黑色粉末
粉末
黑色晶体
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
价
价
+2价,+3价
2)铁的氧化物化学性质
①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为
, , 。
②Fe3O4分别与HNO3和HI反应的离子方程式为
; 。
③FeO与HNO3反应时,除考虑与H+的反应外,还要考虑Fe2+被HNO3氧化成Fe3+。
;
④Fe2O3与HI反应时,除考虑与H+的反应外,还要考虑Fe3+被I-还原成Fe2+
。
⑤高温时,都能被C、CO、Al等还原剂还原,生成单质铁
重难突破・考向深研——要点提炼
(1)Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3,即有1/3的铁显+2价,2/3的铁显+3价。
(2)Fe(NO3)2溶液酸化后,NO在酸性条件下具有强氧化性,会将Fe2+氧化成Fe3+。
(3)常见的非氧化性酸有稀HCl、稀H2SO4;常见的氧化性酸有HNO3、浓H2SO4;常见的还原性强酸有HI。
考点03 铁的氢氧化物
基础梳理・自主夯基——核心背记
2.铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
溶解性
难溶于水
难溶于水
与盐酸反应
Fe(OH)2+2H+===
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
受热分解
-
2Fe(OH)3
制法
可溶性亚铁盐与碱反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱反应:Fe3++3OH-===
二者的关系
空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成
色,最后变成 色,化学方程式为
【易错提醒】①Fe(OH)2与硝酸反应不是发生中和反应生成盐和水,而是发生氧化还原反应 。
②Fe(OH)3与氢碘酸(HI)反应不是发生中和反应生成盐和水,而是发生氧化还原反应 。
4)制法
(1)可溶性亚铁盐与强碱或氨水反应: 或 。
【特别提醒】空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,防止Fe(OH)2氧化的方法:
A.将配制溶液的蒸馏水 ,驱除溶液中的 。
B.将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管 ,并慢慢挤出NaOH溶液。
C.在亚铁盐溶液上面充入 气,如H2、N2、稀有气体等。
D.在亚铁盐溶液上面加 层,如苯、植物油等。
E.常见的制备Fe(OH)2的装置:
说明:①②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在 的保护中;③中液面加苯阻止了 进入;④中阳极为铁,阴极为石墨,利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀。
(2)可溶性铁盐与强碱或氨水反应: 或 。
得分速记
一黑一红一混合氧化物,亚铁氢氧白絮易氧化;
遇氧灰绿转红褐,制沉淀隔绝空气是得分点;
氧化亚铁遇热易氧化,三价氢氧受热分解出氧化铁。
重难突破・考向深研——要点提炼
成功制备Fe(OH)2的关键
Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,成功的关键有以下两点:
①溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质;
②制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
考点04 Fe2+、Fe3+的检验及铁及其化合物的转化关系
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.铁离子与亚铁离子的检验
Fe2+
Fe3+
显色法
待测液中滴加KSCN溶液, ,再滴加 ,溶液立即变红色
待测液中滴加KSCN(或NH4SCN)溶液,溶液立即变为 色
沉淀法
待测液中滴加NaOH溶液,生成 色絮状沉淀,沉淀迅速变为 色,最后变为 色
待检液滴加NaOH溶液,出现 色沉淀
考点二 铁及其化合物的转化及应用
知●识●解●构
知识点1 亚铁盐的性质及应用
1. 溶液外观:可溶性亚铁盐溶液呈 色。
2.Fe2+的氧化性和还原性
Fe2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以 为主
(1)还原性:遇Br2、Cl2、O2、H2O2、NO(H+)、MnO4-(H+)等均表现为还原性。
①Fe2+的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式: 。
②向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液 。反应的离子方程式: 。
③亚铁盐溶液久置变黄,需加少量铁粉防氧化: 。
(2)弱氧化性:仅能被 等活泼金属还原为Fe单质,与 Cu、Ag不反应。
3.可水解
(1)Fe(OH)2是弱碱,含Fe2+的盐(如硫酸亚铁)溶液呈 性, 。
(2)配制硫酸亚铁溶液时常加少量 抑制Fe2+的水解,加少量 防止Fe2+被氧化。
4.与碱、盐溶液反应
(1)加碱先生白色Fe(OH)2, 或 ,迅速变灰绿再红褐, ;
(2)遇 无明显现象。
5.典型应用
(1) 剂原料(硫酸亚铁);
(2)工业 剂;
(3)检验 剂、 测定氧化性物质。
【易错提醒】①保存只加铁粉,不能加碱;
②酸性高锰酸钾褪色可检验Fe2+,但有Cl-时干扰;
③检验需先加KSCN无现象,再加氧化剂变红。
得分速记
亚铁浅绿强还原,久置变黄要加铁;
配液加酸防水解,遇碱白絮易氧化;
氯水双氧水均可氧化,锌能置换铜不行。
知识点2 铁盐的性质及应用
1. 溶液外观:可溶性铁盐溶液呈 色。
2.氧化性:Fe3+处于铁的高价态,遇Fe、Cu、HI、H2S、SO等均表现为 性。
①Fe3+可氧化S2-、I-、HS-、SO、SO2等具有较强还原性的还原剂,本身被还原为Fe2+。
②Fe3+可腐蚀印刷电路板上的 ,反应的离子方程式为 。
2.易水解:Fe(OH)3是很弱的碱,且溶度积很小,因而Fe3+极易水解,只能存在于 较强的溶液中。
①利用Fe3+易水解的性质,实验室可用FeCl3滴入沸水中制取 胶体,反应的化学方程式: 。
②利用Fe3+易水解的性质,工业上常用调节pH方法除去溶液中的 。
③利用Fe3+易水解的性质,实验室配制氯化铁溶液,通常将氯化铁固体先溶于较浓的 中,然后再稀释至所需浓度。
④Fe3+与HCO、[Al(OH)4]-、CO、ClO-等水解呈碱性的离子 大量共存。
3.特征检验反应
①加KSCN溶液:溶液立即变为 色(专属检验,最常用)。
②含有Fe3+的盐溶液遇到酚类物质时变成 色。
③加NaOH溶液:直接生成 色Fe(OH)3沉淀。
4.实际应用
①制作 ;
②铁离子水解生成胶体,用作 ;
③实验室检验 。
5.溶液保存方法:加少量 抑制水解,不加铁粉(铁粉会还原Fe3+),和亚铁盐保存方法区分开。
6.高频易错点
①Fe3+与S2-、I-、HS-、SO等具有较强还原性的离子 大量共存;
②区分保存:亚铁盐加铁粉,铁盐加盐酸,切勿混淆;
得分速记
三价铁,溶液黄,强氧氧化铜铁碘;遇硫氰根血变红,加碱沉淀红褐色;配液加酸防水解,切记不加还原铁。
知识点3 Fe2+和Fe3+的检验
1.Fe2+的检验
方法1
无现象溶液变红色,证明含有
方法2
产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为 色,证明含有Fe2+
方法3
生成 沉淀,证明含有Fe2+
方法4
溶液 色褪去,证明含有Fe2+(注意:Cl-、I-会干扰,不能有还原性杂质)
2.Fe3+的检验
方法1
溶液变 色,证明含有Fe3+
方法2
产生 色沉淀,证明含有Fe3+
方法3
生成 色沉淀,证明含有Fe3+
方法4
试纸变 ,证明含有Fe2+
方法5
溶液变 色,证明含有Fe2+
3.混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验
①Fe3+的检验
a.溶液变血红色,说明含有
b.试纸变 色,说明含有Fe3+
②Fe2+的检验
a.KMnO4溶液褪色,说明含有
b.溴水 ,说明含有Fe2+
c.生成 沉淀,说明含有Fe2+
【易错提醒】检验Fe2+和Fe3+时的注意事项
(1)检验Fe2+时不能先加 后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入 的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN-),检验Fe2+最好用 溶液。
(2)Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用 溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)。
得分速记
三价铁遇硫氰直接红;
二价铁先硫氰无现象,加氧化剂变红;
碱沉三价直接红褐,二价白转灰绿再变红。
知识点4 “铁三角”的转化关系及其应用
1.“铁三角”的转化
铁三角三组价态:Fe(0 价)、Fe2+(+2 价)、Fe3+(+3 价),依靠氧化还原实现互变,用离子方程式表现其主要转化:
①2Fe3++H2S===
②2Fe3++SO2+2H2O===
③Fe2++H++NO===
④Fe2++MnO+8H+===
⑤2Fe2++H2O2+2H+===
2.五大应用
(1)判断离子共存
①Fe2+与NO(H+)、ClO-、MnO(H+)发生 反应,不能大量共存;
②Fe3+与S2-、I-、SO发生 反应,不能大量共存;
③Fe2+、Fe3+与HCO、CO等水解相互促进生成 ,不能大量共存。
(2)除杂
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
FeCl3
FeCl2
FeCl2
CuCl2
(3)盐溶液的配制与保存
①Fe2+的盐溶液加少量 ,防止Fe2+被氧化;加少量相应的 ,防止Fe2+水解。
②Fe3+的盐溶液加少量相应的 ,防止Fe3+水解。
(4)物质的制备
①制备无水FeCl3-—在 气氛中加热蒸干FeCl3溶液。
②制备Fe(OH)3胶体向沸水中滴入 并煮沸至溶液呈 色为止。
(4)离子检验:混合液用KSCN检Fe3+,酸性KMnO4褪色检Fe2+。
(5)方程式书写与电子守恒计算:依据价态变化判断得失电子数目,配平氧化还原反应。
3.铁及其化合物的转化关系——铁的价类二维图
说明:
1)横向变化体现了同价态 类别(氧化物、盐、碱)之间的转化:
①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H+)转化为盐;
②Fe2+、Fe3+与碱(OH-)反应生成对应的碱;
③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物,但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
2)纵向变化体现不同价态 类别之间的转化,主要体现物质的 性或 性。
3)斜向变化体现不同价态、不同物质类别之间的转化,主要体现物质的 性和 性。
4.易错归纳
①混淆氧化剂强弱,错写Fe 与 S、Cl2产物价态;
②除FeCl2中Fe3+不能用Cu,引入新杂质;
③忽略酸性条件下NO3-可氧化Fe2+。
得分速记
弱氧变二价,强氧升三价;
三价遇铁铜碘,还原回落二价;
除杂转化看三角,守恒计算价态抓。
重难突破・考向深研——要点提炼
含Fe2+、Fe3+的除杂问题
主要成分
杂质
除杂方法
FeCl3(aq)
FeCl2(aq)
加入氯水或H2O2
FeCl2(aq)
FeCl3(aq)
加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq)
CuCl2(aq)
加过量铁粉后过滤
素养进阶·答题技法突破
技法提炼・审题点拨——技巧总结
【技法点拨01】确定铁的氧化组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n,
则氧化物中n(Fe)∶n(O)=∶=a∶b,
若a∶b=1∶1,则铁的氧化物为FeO;
若a∶b=2∶3,则铁的氧化物为Fe2O3;
若a∶b=3∶4,则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量比1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1,Fe3O4为任意值)。
【技法点拨02】防止Fe(OH)2氧化的方法
.常见的制备Fe(OH)2的装置:
说明:①②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在 的保护中;③中液面加苯阻止了 进入;④中阳极为铁,阴极为石墨,利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀。
(2)可溶性铁盐与强碱或氨水反应: 或
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部,并慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。
(5)用Fe作阳极,石墨作阴极,电解NaOH溶液,利用新产生的Fe2+与OH-反应制取。
【技法点拨03】Fe2+、Fe3+的检验方法
(1)用KSCN溶液和氯水
溶液
(2)用NaOH溶液
溶液
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验
溶液变红色,说明含有Fe3+
KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+。
(4)Fe2+的特征检验方法
溶液产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2+,3Fe2++2[Fe(CN)6]3-
【技法点拨04】混合溶液中Fe3+、Fe2+的除去的常用方法
(1)除去Mg2+中混有的Fe3+的方法
向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。
(2)除去Cu2+中混有的Fe3+的方法
向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
(3)除去Mg2+中混有的Fe2+的方法
先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3+。
(4)除去Cu2+中混有的Fe2+的方法
先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3+。
易错剖析・避坑攻略——易错归纳
【易错点01】判断铁与氧化剂反应产物时常出现的错误
(1)铁与硫化合,误认为生成Fe2S3;
(2)铁与盐酸反应,误认为生成FeCl3和H2;
(3)铁与碘单质化合,误认为生成FeI3;
(4)过量铁与稀HNO3反应,误认为生成Fe(NO3)3;
(5)铁与FeCl3溶液误认为不反应等。
【易错点02】反应产物中铁元素价态的判断
(1)铁与弱氧化剂(如S、I2、H+、Cu2+)等反应所得产物中铁元素的价态为+2价,如Fe+I2FeI2。
(2)铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓硫酸、过量硝酸等)反应所得产物中铁元素的价态为+3价,如2Fe+3Br2===2FeBr3。
(3)铁在纯氧中燃烧得到的产物为Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3价。
【易错点03】盐溶液的配制与保存
【易错点04】检验Fe2+和Fe3+时的注意事项
(1)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN-)。
(2)Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)。
(3)检验Fe2+、Fe3+的其他方法
检验Fe3+也可用苯酚(C6H5OH),在FeCl3溶液中滴加苯酚,溶液显紫色。
【易错点05】FeCl3溶液发生反应时的变色总结
(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后,溶液呈红色;
(2)FeCl3溶液能使紫色石蕊试液呈红色;
(3)FeCl3与NaOH溶液反应,生成红褐色沉淀;
(4)向FeCl3溶液中通入H2S气体,生成淡黄色沉淀;
(5)向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液,生成淡黄色沉淀,当加入的Na2S溶液过量时,又生成黑色沉淀;
(6)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉,溶液变成浅绿色;
(7)向FeCl3溶液中加入过量Cu粉,溶液变成蓝绿色;
(8)将FeCl3溶液滴入淀粉碘化钾溶液中,溶液变成蓝色。
(9)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液变成紫色;
(10)将FeCl3溶液滴入AgNO3溶液中,生成白色沉淀;
(11)将FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合,放出气体,生成红褐色沉淀;
(12)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,加热生成红褐色Fe(OH)3胶体。
优题精练·专题实战通关
1.(25-26高三上·浙江温州·开学考试)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A.硝酸铵受热易发生爆炸,做肥料时需要改性后使用
B.过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)漂白衣物:过碳酸钠具有强氧化性
C.La-Ni合金的氢化物受热不易分解,可以作为储氢合金
D.炽热的铁水应注入充分干燥的模具:铁与水蒸气发生反应
2.(2025·河南开封·模拟预测)下列图示实验中,操作规范且能达到实验目的的是
A.加热熔化氢氧化钠固体
B.制备氢氧化铁胶体
C.观察氢氧化亚铁的白色
D.检验生成的气体为乙炔
3.(2026·辽宁朝阳·一模)某小组同学检验补铁剂中铁元素的价态,实验过程如图所示:
已知:邻二氮菲的结构简式为,邻二氮菲可以和生成橙红色邻二氮菲亚铁离子,可用于的检测。
下列说法错误的是
A.③中“红色加深”“褪色”现象说明双氧水具有氧化性
B.④中出现蓝色浑浊是由于
C.实验中不可用酸性溶液代替溶液检测
D.用邻二氮菲检测时,pH过大或过小不会影响测定
4.(2026·江西赣州·模拟预测)X是一种由3种前四周期元素组成的易溶于水的化合物,将溶质为X的水溶液与一定量的稀硝酸在试管中混合后,试管口有红棕色气体产生,得到溶液Y,取2支试管分别装入少量溶液Y进行实验,记录为:
序号
加入试剂
现象
1
足量盐酸+少量溶液
产生气泡、产生白色沉淀
2
KSCN溶液
溶液变红
下列关于溶液Y的说法正确的是
A.一定含有 B.不含有 C.不含有 D.可能含有
5.(2026·河南·高考真题)某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②〜⑤试管中溶液体积变化)。
已知:在水溶液中由于水解与配位而显黄色;呈绿色。下列说法错误的是
A.②到③说明加入稀硫酸能抑制的水解
B.④与⑤中:④>⑤
C.④与⑥中呈现红色均是由于与结合所致
D.若向③中依次加入适量维生素C、溶液,会出现蓝色沉淀
6.(2025·浙江·模拟预测)下列关于铁的反应方程式书写正确且符合事实的是
A.用铁氰化钾检验亚铁离子:
B.制取氢氧化铁胶体:
C.制取高铁酸盐净水剂:
D.铁粉与少量干燥氯气反应:
7.(2026·河北衡水·模拟预测)某化学兴趣小组设计利用生活废铁(主要成分是铁,还有少量的铝、铜、炭及其金属对应的氧化物)制备四氧化三铁胶体粒子,流程如下。
下列说法错误的是
A.“滤渣2”主要成分为C和Cu B.加入氯水后再加KSCN溶液可检验滤液2中
C.生活废铁最好先粉碎,再加入浓氢氧化钠溶液浸泡
D.可通过丁达尔效应确认加入溶液和氢氧化钠溶液后得到的含的分散系是否为胶体
8.在FeSO4溶液中投入一小块金属钠,反应完全后过滤,洗涤沉淀,然后在空气中灼烧沉淀,最终得到的固体物质是
A.Fe B.FeO C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
9,。X是自然界中一种常见矿物的主要成分,组成元素为一种金属元素和硫元素。X可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同,且、的反应涉及氧化还原反应。
下列说法错误的是
A.X和Q的组成元素中,金属元素的化合价一致
B.Q可以通过单质之间发生化合反应制备
C.固体Y是一种碱性氧化物,常用作油漆的红色颜料溶液
D.R可以用于净水,其原理是通过胶体的吸附与聚沉除去杂质
10.(2026·甘肃金昌·三模)化学反应常伴随颜色、沉淀等变化。下列化学反应的相关解释正确的是
选项
颜色变化
解释
A
将灼热的铁丝插入盛有氯气的集气瓶中,冒出红棕色烟
B
露置在空气中会迅速由白色变为灰绿色,最后变为红褐色
C
溶液中滴加KSCN溶液立即变红色
D
溶液中滴加几滴HI溶液变紫色
11.(2026·河南郑州·模拟预测)硫酸亚铁铵也称摩尔盐,是一种重要的化工原料,用途十分广泛。某实验小组同学为探究溶液与H2O2反应的实验,进行如图所示的实验。下列说法错误的是
A.溶液必须现用现配,且配制时滴加稀硫酸
B.步骤②③中均涉及氧化还原反应
C.步骤③说明逆向移动
D.步骤④和⑤说明步骤③后的混合液中无Fe3+,有SCN-
12.(2025·广东广州·模拟预测)下列黑木耳干中铁元素的检验步骤中,选用的实验用品有误的是
A.将黑木耳干灼烧灰化,选用①、②和⑨
B.用浓硝酸溶解黑木耳干并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦
C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦ D.检验滤液中的,选用③、⑧和⑩
13.下列中学常见物质A~J的转化关系如下图所示(部分反应条件、产物已略去),通常情况下A是高熔点固体,D是红棕色固体。下列说法错误的是
A.检验中的金属阳离子可用溶液
B.高温下与的反应可用来焊接钢轨
C.在中加入稀氨水至过量,先生成白色沉淀,后沉淀溶解
D.、、的溶液一定条件下都可以形成絮凝剂,处理污水
14(25-26高一上·浙江杭州·期中)铁及其化合物的“价-类”二维图如下图所示,每个坐标可以表示一种或多种物质。
已知一种H化合物的合成方程式为(未配平):。下列说法不正确的是
A.A可以与非金属单质反应直接得到G
B.C是一种红棕色粉末,可以用于油漆、涂料等颜料
C.E和F均不能直接通过化合反应得到
D.上述反应每产生的,反应同时产生45g
15.(2025·浙江宁波·一模)"Chemistry"小组为探究溶液与溶液的反应,设计了如下实验(溶液与溶液的浓度均为):
实验
操作与现象
①
在溶液中滴加2滴溶液,溶液立即变为红褐色,再滴加溶液,产出蓝色沉淀。
②
在溶液中滴加2滴溶液,溶液立即变为红褐色,再滴加溶液,无蓝色沉淀生成。
③
在溶液中滴加2滴溶液,放置3小时后,溶液变为浅黄绿色。
下列说法不正确的是
A.实验①中发生的反应有
B.实验②可说明在该实验条件下有发生了水解
C.对比实验①和②,说明试剂的滴加顺序会影响化学反应
D.对比实验①和③,说明该混合体系中,氧化还原反应的趋势更大
16.(2026·黑龙江吉林·模拟预测)某铁矿石A的主要成分是,还含少量的、,某工厂欲利用此矿石回收单质铜和制备绿矾,其工艺流程如图所示。已知:和CuO均不与NaOH溶液反应,下列说法正确的是
A.操作1为过滤,固体G为混合物B.少量试剂E与溶液D发生反应的离子方程式为
C.溶液D中含有的金属阳离子只有和D.检验溶液F中金属阳离子的试剂为KSCN溶液
17.某实验小组搭建了图示装置(夹持装置已略去),以铁粉和稀硫酸等试剂制备并观察其颜色。实验时,待a中试剂反应一段时间后,再将注射器中的蒸馏水注入a中。下列说法错误的是
A.用于配制实验所需试剂的蒸馏水需事先煮沸B.b中试剂可为溶液
C.注射器中的蒸馏水注入a中的主要目的是稀释溶液
D.若在b中液面上方覆盖植物油,则可将虚线框内装置去掉
18.下列物质A~F是我们熟悉的单质或化合物,其中A的合金是生活中使用最广泛的金属材料;B常温下是黄绿色气体;纯净的单质C在B中安静燃烧,发出苍白色火焰;在适当的条件下,它们可以按下面框图进行反应。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4LB与水反应,转移电子数为
B.A与足量D溶液充分反应,生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
C.1L0.1mol/LF溶液中,含有的阴、阳离子总数为0.3D.在D溶液中通入少量E,D的水解平衡正向移动
19.如图所示的物质转化关系中,A为金属单质且焰色呈黄色。下列说法错误的是
A.F一定是铁单质B.J的氧化物可能为两性氧化物
C.保存G溶液时,加入少量E的稀溶液,以防止G水解
D.实验室制取黄绿色气体D,每生成标准状况下3.36 L D,反应中转移电子可能为0.3 mol
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2026·云南卷)某兴趣小组将1.0 g铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体,设计如下实验探究其成分。已知:步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行:PbS是一种黑色固体。
下列说法错误的是
A.a中黑色固体成分有
B.与在空气中燃烧的产物可能有
C.步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,目的是加快反应速率
D.b中使用溶液替代溶液,则无需使用醋酸铅试纸检验
2.(2026·湖南卷)常温下,铜铁混合物(粉末状)能发生如图所示的转化关系。下列说法错误的是
A.溶液h可能是盐酸
B.向溶液b中通入过量气体e,空气中久置后可得沉淀g
C.固体残渣中有铜,可能有铁
D.溶液f中含有
3.(2025·天津卷)依据下列实验操作及现象,不能得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
非金属性:Cl>C
B
硫化锌(ZnS,白色)、硫化镉(CdS,黄色)为难溶电解质。向浓度均为0.1 mol/L的Zn2+、Cd2+混合液中,滴加Na2S稀溶液,先出现的沉淀是黄色的
C
向可能含有Fe2+的未知溶液中,滴加1滴溶液,有特征蓝色沉淀生成
原未知溶液中含有Fe2+
D
向含有新制的氢氧化铜的碱性溶液中,加入乙醛溶液并加热,出现砖红色沉淀
乙醛具有还原性
4.(2025·北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
5.(2025·河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C.反应需要在强酸性条件下进行 D.Q可以通过单质间化合反应制备
6.(2025·重庆卷)下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述正确的是
选项
科普试验
性质或应用
A
焰色试验
Na和K的焰色均为紫色
B
漂白实验
和均可使品红溶液永久褪色
C
蛋清变性
醋酸铅溶液和甲醛溶液均可使蛋白质变性
D
铜板刻蚀
氯化铁溶液和浓硫酸均可在常温下刻蚀铜板
7.(2024·江西卷)景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料,用含钴、铁的颜料着色,上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是
A.青蓝色是由于生成了单质钴 B.表面的釉属于有机高分子膜
C.主要成分为铝硅酸盐 D.铁元素的存在形式只有Fe2O3
8.(2024·广东卷)部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
9.(2026·上海卷)硝普钠()为一种速效和短时作用的血管扩张药,某化学实验小组按以下流程制备硝普钠晶体。
已知:
①硝普钠易溶于水,溶解度随温度变化不大;②氧化步骤的反应方程式为:
(1)已知中配体为、,则该配合物的中心离子和配位数分别为___________。
A.、5 B.、6 C.、5 D.、6
(2)在第3步中,通常需要将缓慢滴加到圆底烧瓶中,需要用到的仪器是___________。
A.量筒 B.烧杯 C.恒压滴液漏斗 D.长颈漏斗
(3)连续操作包含的过程有___________。
(4)步骤③中加入的作用是___________。
(5)制备过程中应选用的检验方法是___________。
A.甲基橙 B.甲基红 C.pH计
(6)步骤④中除去的物质a是___________。A.硝酸钠 B.氨 C.硝酸钾 D.硝酸
(7)物质b的主要成分是___________。
(8)已知粗产品中的硝普钠含有结晶水,加热一段时间后,其质量减少了12%,则粗产品中硝普钠的结晶水个数为___________(保留整数)。已知:
优题精练答案
1.【答案】C
【解析】A.硝酸铵受热或受撞击易发生爆炸,直接作为肥料使用存在安全风险,因此需要改性后使用,A正确;
B.过碳酸钠组成中含有H₂O₂组分,H₂O₂具有强氧化性,因此过碳酸钠可用于漂白衣物,B正确;
C.储氢合金的储氢原理是合金可与氢气反应生成氢化物,需要使用氢气时,氢化物稍加热即可分解释放出氢气,因此其氢化物受热易分解,C错误;
D.高温下铁会与水蒸气发生反应,生成的氢气与空气混合易发生爆炸,因此炽热的铁水需要注入充分干燥的模具,D正确;
故选C。
2.【答案】C
【解析】A.瓷坩埚中含有二氧化硅,高温下熔融的氢氧化钠与二氧化硅反应,应该选用铁坩埚,A不符合题意;
B.实验室制备胶体,正确的做法是把新配制的饱和氯化铁溶液逐滴滴入到沸腾的蒸馏水中,继续加热至呈红褐色为止,不能用NaOH溶液,B不符合题意;
C.容易被空气氧化,制备时将硫酸亚铁溶液上方用植物油覆盖,同时用吸取NaOH溶液的长胶头滴管插入溶液液面以下,防止被空气氧化,C符合题意;
D.因为电石中还有硫化钙,所以生成的乙炔中混有硫化氢具有还原性,均使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能检验乙炔的性质,D不符合题意;
故选C。
3.【答案】D
【分析】由图可知,向研磨后的补铁剂药片中加入稀盐酸浸泡、过滤得到滤液;向滤液中滴加硫氰化钾溶液,溶液微微变红,向反应后的溶液中滴加双氧水溶液至过量,溶液先变红色后褪色,说明滤液中含有亚铁离子和少量的铁离子,溶液红色褪去是因为双氧水溶液具有氧化性,将溶液中的SCN-氧化,使得硫氰化铁浓度减小所致;向滤液中滴加铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀、滴加邻二氮菲溶液使溶液变为橙红色,均说明滤液中含有亚铁离子;
【解析】A.由分析可知,③中溶液褪色是因为双氧水溶液具有氧化性,将溶液中的SCN-氧化,使得硫氰化铁浓度减小所致,A正确;
B.由分析可知,④中出现蓝色沉淀是因为溶液中的亚铁离子与铁氰化钾溶液反应生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀所致,反应的离子方程式为,B正确;
C.因之前加入盐酸,其中氯离子具有还原性,也可能使褪色,因此不可用酸性溶液代替溶液检测,C正确;
D.用邻二氮菲检测时,需先调节滤液pH,pH过大会形成氢氧化亚铁沉淀,pH过小邻二氮菲中的N优先与形成配位键,均会影响测定,D错误;
故选D。
4.【答案】D
【分析】由三种前四周期元素组成的易溶化合物X配成水溶液,与稀硝酸混合后试管口出现红棕色气体,得到反应后溶液Y;取两份Y分别检验,第一支试管加足量盐酸与少量氯化钡,同时出现气泡与白色沉淀,第二支试管滴加KSCN溶液,溶液变红,结合硝酸的强氧化性、被还原为再遇空气生成、遇酸放且部分被硝酸氧化为、可被硝酸氧化为使KSCN显色的性质,逐一判断溶液Y中离子存在可能性;
【解析】A.若X中还原性物质过量,可将加入的稀硝酸中的完全还原,溶液Y中可能不含,A错误;
B.若过量、稀硝酸完全反应,溶液Y中可含有剩余的,KSCN溶液只能检验,无法证明无,B错误;
C.向溶液Y中加入溶液后变红,说明溶液Y中一定含有,C错误;
D.若X中含有过量的,部分被稀硝酸氧化为,剩余的存在于溶液Y中,加盐酸时产生气泡,同时与生成白色沉淀,符合实验现象,故溶液Y可能含有,D正确;
故选D。
5.【答案】B
【分析】 黄色的水合硫酸铁溶于水形成黄色溶液②。根据题中信息,黄色是由于水解产生的。向②中加入稀硫酸,溶液变为浅黄色③,这是因为加入的 抑制了的水解( ),使平衡向左移动,水解产物减少,颜色变浅。向浅黄色溶液③中加入KSCN溶液,溶液变为红色④。这是与反应生成血红色络合物。向红色溶液④中加入草酸钾固体,溶液变为绿色⑤。这是因为与的配位能力比更强,生成了更稳定的绿色络合物。向绿色溶液⑤中加入稀硫酸,溶液又变回红色⑥。这是因为加入的与 结合生成弱酸草酸,降低了的浓度,导致绿色络合物 分解,释放出 。这些再与溶液中的反应,重新生成红色的络合物,以此解答。
【解析】A.水解使溶液显黄色,加入稀硫酸后增大,水解平衡逆向移动,抑制水解,溶液黄色变浅,A正确;
B.④中与结合生成红色配合物,游离浓度低;⑤中与结合生成更稳定的,释放出,故:⑤>④,B错误;
C.④中直接是与结合显红色;⑥中加入稀硫酸后,与结合,解离出,再与结合显红色,C正确;
D.维生素C具有还原性,可将③中的还原为,与反应生成蓝色沉淀,D正确;
故选B。
6.【答案】A
【解析】A.铁氰化钾与亚铁离子反应生成特征蓝色沉淀,离子方程式满足电荷守恒、原子守恒,符合反应事实,A正确;
B.制取氢氧化铁胶体时,生成的是胶体而非沉淀,不能标注,正确方程式为,B错误;
C.在酸性条件下不能稳定存在,会与发生分解反应,该反应无法在酸性环境下发生,正确离子方程式为,C错误;
D.氯气氧化性较强,点燃条件下与铁反应,产物均为,化学方程式为,D错误;
故选A。
7.【答案】B
【分析】废铁(含Fe、Al、Cu、C及金属对应的氧化物)加NaOH溶液,Al和Al的氧化物与NaOH溶液反应溶解,过滤,滤液1含Al元素,滤渣1为Fe、铁的氧化物、Cu、C;滤渣1加稀硫酸,Fe和铁的氧化物溶解,Cu、C不溶,过滤得到的滤渣2为Cu、C,滤液2含、,最后加和NaOH溶液加热得到四氧化三铁胶体。
【解析】A.Cu和C都不与稀硫酸反应,因此滤渣2主要成分为C和Cu,A正确;
B.滤液2中本身就含有,先加氯水(将氧化为)再加KSCN,无论原溶液是否有,溶液都会变红,无法检验;检验的存在,可另取少量滤液2,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,则证明含有,B错误;
C.废铁粉碎可以增大接触面积,加快反应速率,使Al充分溶解除去,C正确;
D.丁达尔效应是胶体的特征性质,可用来检验分散系是否为胶体,D正确;
故答案为:B。
8.【答案】D
【解析】在FeSO4溶液中投入金属钠,钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑。生成的氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀:FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4。过滤和洗涤后得到Fe(OH)2沉淀,该沉淀在空气中被氧气氧化为氢氧化铁:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。最后,灼烧氢氧化铁时,其分解生成氧化铁和水:2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O。因此,最终固体为Fe2O3。
故选D。
9.
【答案】D
【分析】利用硫酸亚铁溶液与碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵分别反应产生的白色沉淀,根据白色沉淀发生的变化,进行探究。
【解析】A.实验I中产生白色沉淀后很快变为灰绿色沉淀,5 min后出现明显的红褐色,则为被空气中的氧气氧化为,故白色沉淀为,A正确;
B.实验II中硫酸亚铁溶液与碳酸氢钠溶液反应产生的白色沉淀后逐渐变茶色,同时有小气泡生成,据已知,吸附后会呈现茶色,故产生白色沉淀为碳酸亚铁,且和反应生成气体二氧化碳,离子方程式为,B正确;
C.溶液中,水解使其溶液pH低于、,浓度更小,减少了杂质的生成,同时反应生成的可以排出溶液中的氧气,防止被氧化,因此产物纯度更高,C正确;
D.补血剂乳酸亚铁中含有羟基,可被酸性高锰酸钾氧化,滴定过程中会同时氧化和羟基,导致消耗的标准液体积偏大,无法准确计算乳酸亚铁的质量分数,D错误;
故选D。
10.【答案】B
【解析】A.氯气为强氧化剂,铁在氯气中燃烧产物为氯化铁,化学方程式为:,A错误;
B.在空气中会迅速被氧气氧化成,化学方程式为,B正确;
C.铁离子与硫氰根离子反应生成可溶于水的络合物,且为可逆反应,离子方程式为,C错误;
D.在酸性条件下硝酸根的氧化性强于Fe3+,故酸性条件下硝酸根先氧化碘离子,离子方程式为,D错误;
故选B。
11.【答案】D
【解析】A.、会发生微弱水解,加少量酸可抑制其水解,该溶液必须现用现配,A正确;
B.步骤②中将氧化为(氧化还原反应),与结合生成红色的;步骤③中过量的会将氧化而导致溶液红色消失,步骤②③中均涉及氧化还原反应,B正确;
C.溶液中的、反应生成红色的,存在可逆反应,步骤③溶液褪色,说明该可逆反应逆向移动(由步骤④、⑤可知,步骤③中被氧化,其浓度降低,使得可逆反应逆向移动),C正确;
D.步骤④滴加溶液无明显变化,说明步骤③后的混合液中无,步骤⑤滴加溶液后溶液变红,说明步骤③后的混合液中有,D错误;
故选D。
12.【答案】B
【分析】先明确图中仪器/试剂对应:①坩埚、②酒精灯、③试管、④烧杯、⑤普通漏斗、⑥容量瓶、⑦玻璃棒、⑧KSCN溶液、⑨泥三角、⑩胶头滴管,逐一分析。
【解析】A.灼烧黑木耳干灰化,属于固体高温灼烧操作,需要坩埚(①)、酒精灯(②)、泥三角(⑨),仪器选用正确,A正确;
B.溶解黑木耳干、稀释操作只需要烧杯和玻璃棒,容量瓶(⑥)是专门用来配制一定物质的量浓度溶液的仪器,不能用于溶解/稀释操作,仪器选用错误,B错误;
C.过滤操作需要烧杯(④,盛放待滤液和承接滤液)、漏斗(⑤,组装过滤器)、玻璃棒(⑦,引流),仪器选用正确,C正确;
D.检验用KSCN溶液,该实验在试管中进行,需要试管(③)、KSCN试剂(⑧)、胶头滴管(⑩),选用正确,D正确;
故答案为:B。
13.【答案】D
【分析】由图可知,细铁丝网电极接电源的正极,为阳极,失去电子,发生氧化反应,惰性电极接电源的负极,为阴极,得到电子,发生还原反应,电极过程中总反应为,据此分析。
【解析】A.由分析知,阳极发生,消耗,故阳极区需要补充KOH溶液,A正确;
B.惰性电极为阴极,电极反应式为,当外电路转移0.6 mol电子时,理论上惰性电极生成,标准状况下体积为6.72 L,B正确;
C.阳极生成的电极反应式为,C正确;
D.为了提高的产率,防止移至阴极被还原,同时为了允许通过,维持两极室的电荷平衡,电解池应选用阳离子交换膜,D错误;
故答案选D。
14.【答案】C
【解析】A.A为单质Fe,与Cl2等强氧化性非金属单质可直接化合生成FeCl3等+3价铁盐(G),A正确;
B.C为Fe2O3,是红棕色粉末,俗称铁红,可用于油漆、涂料等的颜料,B正确;
C.E为Fe(OH)₃,可通过化合反应得到、F为亚铁盐,可通过化合反应得到,二者均能直接通过化合反应得到,C错误;
D.配平反应得,每生成1 mol ,同时生成2.5 mol ,质量为,D正确;
故选C。
15.【答案】C
【解析】A.实验①中加入产生蓝色沉淀,证明有生成,说明与发生氧化还原反应,题给离子方程式符合反应规律,A正确;
B.实验②中加入无蓝色沉淀,说明无生成,红褐色物质为,可证明发生了水解反应,B正确;
C.实验①和②反应现象不同,是因为的量不同②中铁离子少量①中过量,不能认为试剂滴加顺序影响的化学反应,C错误;
D.实验①立即产生红褐色的非氧化还原反应的产物,放置3小时发生氧化还原反应变为浅黄绿色,说明最终以氧化还原反应为主,说明氧化还原反应的趋势更大,D正确;
故选C。
16.【答案】A
【分析】 铁矿石A(主要成分是,还含少量的、,)加溶液,(两性氧化物)和反应,过滤(操作1)后,溶液C为含的溶液,固体B为、;固体B加硫酸溶解,反应生成、,反应生成,得到溶液D;加入过量铁粉(试剂E)置换Cu、还原,过滤后,固体G为生成的Cu和过量的Fe,溶液F为溶液;固体G加硫酸溶解过量Fe,过滤得到单质Cu,所得溶液仍为,合并制备绿矾。
【解析】A.操作1用于分离固体和液体,为过滤;固体G含Cu和过量的Fe,属于混合物,A正确;
B.溶液D中含,Fe优先和反应(),再和反应,离子方程式不止有题干给出的这一个,B错误;
C.和硫酸反应生成和,因此溶液D中还含有,C错误;
D.溶液F中金属阳离子为,溶液用于检验,不能检验,D错误;
故选A。
真题溯源答案
1.【答案】C
【分析】Fe与足量S加热反应生成FeS黑色固体,FeS与稀硫酸反应生成FeSO4、H2S,H2S与醋酸铅反应生成黑色固体PbS,③实验过程中上层清液与KSCN溶液混合开始无明显现象,说明①中反应无Fe3+生成,5min后出现浅红色,说明Fe2+被氧化,④实验过程中上层清液与K3[Fe(CN)6]溶液混合产生蓝色沉淀,说明①中反应有Fe2+生成。
【解析】A.由上述分析可知,a中黑色固体成分有,A项正确;B.与在空气中燃烧,二者均被氧气氧化,可能生成,B项正确;C.步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行,其目的是防止FeSO4、H2S被氧化,步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,其目的是除去溶解氧,C项错误;D.醋酸铅试纸用于检验生成的H2S气体,b中使用溶液替代溶液,H2S与发生反应:,CuS为黑色固体,难溶于稀硫酸,可达到检验H2S的目的,D项正确;故答案为C。
2.【答案】C
【分析】黄绿色气体c为Cl2,红褐色沉淀g为Fe(OH)3,进而推出溶液d为FeCl3溶液,溶液b为FeCl2溶液,Fe(OH)3与过量溶液h(酸)反应生成溶液a,则溶液a中含有金属阳离子Fe3+,Fe3+与铜、铁混合物反应生成Fe2+、Cu2+,最终得到深蓝色溶液f,说明生成铜氨络离子,因此气体e为,f中含有。
【解析】A.若h为盐酸,盐酸与Fe(OH)3反应生成含的盐酸体系,只要不足,仅部分铜溶解,仍可满足流程,存在这种可能性,A正确;B.溶液b中含有,通入过量生成,在空气中久置会被氧气氧化为红褐色的,即沉淀g,B正确;C.流程最终得到含铜氨络离子的溶液,说明溶液b中一定含有;铁的还原性比铜强,铜铁混合物中铁先发生反应,铁完全反应后铜才反应,若固体残渣中有铜,则一定无铁,C错误;D.与过量反应生成深蓝色络离子,因此f中含有该离子,D正确;故选C。
3.【答案】A
【解析】A.稀盐酸与NaHCO3反应生成CO2,只能说明HCl酸性强于H2CO3,但HCl不是Cl的最高价酸,无法直接推断Cl的非金属性>C,A结论错误;B.先析出CdS黄色沉淀,说明CdS的溶度积更小,因此Ksp(ZnS)>Ksp(CdS),B结论正确;C.与反应生成特征蓝色沉淀,可直接证明存在,C结论正确;D.乙醛与新制Cu(OH)2在碱性条件下生成砖红色Cu2O,说明乙醛被氧化,具有还原性,D结论正确;故选A。
4.
【答案】B
【解析】A.月壤钛铁矿中的氢来自太阳风,以原子态吸附,属于活泼氢,A正确;B.地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子,根据原子守恒可知,加热可能无法生成水蒸气,因此“一定生成”的说法错误,B错误;C.生成水时H被氧化(0→+1),Fe被还原(如+3→0),存在化合价变化,属于氧化还原反应,C正确;D.水蒸气液化是物理变化,但会释放热量,D正确;故选B。
5.
【答案】C
【分析】X是自然界中一种常见矿物的主要成分,根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素,根据固体颜色可知X是FeS2,Y是Fe2O3,溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+,Q是FeS。
【解析】A.Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;B.Fe3+易水解,室温下水解得到棕黄色羟基配离子,加热煮沸后水解加剧,颜色随之加深,B正确;C.FeS可溶于酸,所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行,C错误;D.在加热条件下Fe和S化合生成FeS,D正确;答案选C。
6.【答案】C
【解析】A.钠的焰色反应为黄色,钾需透过蓝色钴玻璃观察呈紫色,现象描述错误,A错误;B.的漂白是暂时性,需生成HClO才有漂白性且为永久性,但本身不直接漂白,B错误;C.醋酸铅(重金属盐)和甲醛均能使蛋白质不可逆变性,性质与现象正确,C正确;D.铜在常温浓硫酸中表现出惰性,加热才能反应,故浓硫酸无法腐蚀铜电路板,而溶液可以,D错误;故选C。
7.
【答案】C
【解析】A.青花瓷上的蓝色花纹是由于使用了含有氧化钴的“青料”绘制而成,与单质钴无直接关系,A错误;B.釉是一种覆盖在陶瓷表面的物质,通常由无机物质组成,如硅酸盐、氧化物等,B错误;C.青花瓷是一种釉面瓷,其材质属于无机非金属材料,主要成分为铝硅酸盐,C正确;D.青花瓷呈现青蓝色,不能确定铁元素的具体存在形式,Fe2O3呈红色,D错误;故选C。
8.
【答案】B
【解析】A.若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为,该反应属于置换反应,可能为,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,故A错误;B.e能转化为d,此时e为白色沉淀,d为红褐色沉淀,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,故B正确;C.由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体,c应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直接得到沉淀,故C错误;D.假设b为Al2O3,即d为,c为铝盐,Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,即d为,c为铁盐,Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误;故选B。
9.
【答案】(1)B (2)C (3)蒸发结晶、趁热过滤
(4)将 H2[Fe(CN)5(NO)] 转化为目标产物 Na2[Fe(CN)5(NO)],同时将 转化为 NH3·H2O 以便后续煮沸除去
(5)C (6)B (7)KNO3、NaNO3 (8)2
【分析】溶解后经HNO3氧化,生成H2[Fe(CN)5(NO)]、NH4NO3、KNO3后再用Na2CO3将溶液调至pH=8,此时H2[Fe(CN)5(NO)]转化成Na2[Fe(CN)5(NO)]、NH4NO3转化成NaNO3和,煮沸除去NH3,溶液进行蒸发结晶,得到滤渣为粗产品,滤液中主要含硝酸钾、硝酸钠。
【解析】(1)整个配合物为电中性,设中心的化合价为,根据电荷守恒:,解得,即中心离子为;配体为个和个,总配位数为;
(2)操作要求缓慢滴加,要控制滴加速度,恒压滴液漏斗可以满足该要求,而量筒仅用于量取体积,烧杯、长颈漏斗无法控制匀速缓慢滴加;
(3)硝普钠易溶于水、溶解度随温度变化不大,杂质(如硝酸钾)溶解度随温度变化大,要从溶液中分离出硝普钠,采用的方法是将硝普钠蒸发结晶析出,趁热过滤分离含KNO3、NaNO3溶液,并得到滤渣粗产品硝普钠;
(4)用Na2CO3中和氧化生成的酸,调节pH至8,将H2[Fe(CN)5(NO)]转化为目标产物Na2[Fe(CN)5(NO)],同时将 转化为 NH3·H2O 以便后续煮沸除去;
(5)甲基橙变色范围为,甲基红变色范围为,均无法准确指示;计可以准确测定溶液,满足要求;
(6)根据氧化反应方程式,产物含,在的碱性条件下煮沸,转化为(氨)逸出,因此煮沸除去的物质为氨;
(7)反应物为,氧化反应后生成大量,步骤同时又会生成NaNO3,蒸发结晶后,滤液中主要含、NaNO3,因此物质的主要成份为硝酸钾、硝酸钠;
(8)设结晶水个数为,加热减少的质量为结晶水的质量,根据硝普钠化学式可知: 解得。
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