必修一化学323.docx
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必修一化学323
一、选择题(每小题3分,共36分。
每小题有1~2个正确选项)
1.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。
下列物质反应后一定有+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Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有① B.只有①③
C.只有①②③D.全部
解析:
本题涉及0价铁变为+3价铁、+2价铁变为+3价铁及+3价铁变为+2价铁,应从氧化剂的强弱、反应条件及反应物间的相对量进行分析。
①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+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。
②中Fe与稀硫酸反应只能生Fe2+。
③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+。
④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是过量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
答案:
B
2.将Na2O2投入到FeCl2溶液中,可以观察到的现象是( )
A.生成白色沉淀B.生成红褐色沉淀
C.有气泡产生D.溶液变成棕黄色
解析:
Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,NaOH与FeCl2反应生成Fe(OH)2,但又被氧化生成Fe(OH)3。
答案:
BC
3.某溶液中有Na+、Mg2+、Fe2+、Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是( )
A.Na+B.Mg2+
C.Fe2+D.Al3+
解析:
Fe2+生成Fe(OH)2,易被氧化成Fe(OH)3,加HCl不能再生成Fe2+,而生成Fe3+,所以Fe2+会减少。
答案:
C
4.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。
当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是( )
A.该溶液中一定含有SCN-
B.氧化性:
Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质
D.Fe2+被氧化为Fe3+
解析:
溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,氧化性:
Fe3+<Cl2。
能使含Fe3+的溶液变为红色,说明原溶液中一定含有SCN-。
因原溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,说明Fe2+与SCN-不能形成红色物质。
答案:
B
5.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是( )
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2++Cl2===
2Fe3++2Cl-
Fe2+具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2++Zn===
Fe+Zn2+
Zn具有还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3++Fe===
2Fe2+
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3++Cu===
2Fe2++Cu2+
Fe3+具有氧化性
解析:
实验目的是探究铁及其化合物的性质,B项,结论应是Fe2+具有氧化性,锌具有还原性虽正确,但不符合实验要求;C项,离子反应中电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+;D项,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色。
答案:
A
6.FeCl3、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,则下列判断不正确的是( )
A.溶液中一定含Cu2+
B.溶液中一定含Fe2+
C.加入KSCN溶液一定不变血红色
D.剩余固体中一定含Cu
解析:
加入铁粉后,因为Fe3+氧化性强于Cu2+,铁粉先与FeCl3反应,然后与CuCl2反应,充分反应后仍存在的固体一定含有Cu,可能含有Fe,D正确;所得溶液中一定不含Fe3+、Cu2+,一定含有Fe2+,加入KSCN一定不变红色,B、C正确,A错误。
答案:
A
7.将适量铁粉投入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是( )
A.2∶3B.1∶2
C.1∶1D.3∶2
解析:
发生的反应为:
2Fe3++Fe===3Fe2+,设溶液反应后Fe2+的物质的量为3mol,则反应掉Fe3+2mol,剩余Fe3+为3mol,所以已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是2∶3。
答案:
A
8.向200mL、0.1mol·L-1的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化,此时固体的质量为( )
A.1.44gB.1.6g
C.2.82gD.4.36g
解析:
在实验过程中发生如下反应:
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,加热、灼烧时又会发生下列变化:
Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3,根据反应前后铁元素守恒从而可得所得固体的质量为1.6g。
答案:
B
9.由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物,测得其中铁元素与氧元素的质量比为21∶8,则这种混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为( )
①1∶1∶1 ②1∶2∶1 ③1∶2∶3 ④1∶1∶3
A.①和②B.②和③
C.③和④D.①和④
解析:
=
=3∶4。
可用代入法找出答案中铁与氧物质的量之比为3∶4的即可。
Fe3O4任意比,当FeO与Fe2O3满足物质的量之比为1∶1时即符合题意。
答案:
D
10.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL浓度为1.0mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL的气体(标准状况),所得溶液中加入KSCN溶液后无血红色出现。
若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是( )
A.11.2gB.5.6g
C.2.8gD.1.4g
解析:
混合物与盐酸反应,涉及到的化学方程式有:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
FeO+2HCl===FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe+2FeCl3=3FeCl2
由题意“恰好使混合物完全溶解”及“加入KSCN溶液后无血红色出现。
”可知溶液中无Fe3+,为FeCl2溶液,即Fe、FeO、Fe2O3中的Fe全部转化到FeCl2中。
因n(Cl-)=0.1L×1.0mol·L-1=0.1mol。
所以n(Fe)=0.05mol,则m(Fe)=0.05mol×56g·mol-1=2.8g。
答案:
C
11.将1.12g铁粉加到25mL2mol·L-1的氯化铁溶液中,完全反应后,其结果是( )
A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,c(Cl-)基本不变
B.往溶液中滴加无色KSCN溶液,不变色
C.溶液中n(Fe2+)与n(Fe3+)之比为6∶1
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
解析:
n(Fe)=
=0.02mol,n(FeCl3)=0.05mol,所以n(Fe)∶n(Fe3+)=2∶5,根据Fe+2FeCl3===3FeCl2知FeCl3过量,故加入KSCN会变红色;Fe全部反应,故n(Fe2+)=3n(Fe)=0.06mol,n(Fe3+)=0.05mol-0.02mol×2=0.01mol。
D项中氧化产物与还原产物之比应为1∶2。
答案:
C
12.用一定物质的量浓度的NaOH溶液,使相同体积的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中的Fe2+、Fe3+完全沉淀,如果所用的NaOH溶液的体积相同,那么FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度之比为( )
A.1∶1B.1∶3
C.3∶1D.3∶2
解析:
题意告知消耗NaOH的量相同,根据化学反应方程式可得到关系式:
2NaOH~FeSO4'6NaOH~Fe2(SO4)3
与相同量的NaOH反应(如1mol)消耗的FeSO4和Fe2(SO4)3的量分别为
mol和
mol。
在体积相同的情况下,二者的物质的量之比为3∶1。
答案:
C
二、填空题(共64分)
13.(10分)已知下列物质间的相互转化:
回答下列问题:
(1)A转化为“B+气体”,这一步反应中应加入的试剂是________(填化学式)。
(2)B的化学式为______________,E的化学式为________。
(3)写出由G转变成H所发生反应的化学方程式:
___________________________________________________。
(4)写出检验溶液I中的阳离子时所发生反应的离子方程式:
___________________________________________________。
(5)向溶液I中加入A,有关反应的离子反应方程式为_________________________________________________。
解析:
由红褐色沉淀可确定H为Fe(OH)3,白色沉淀G为Fe(OH)2,E应为碱,焰色反应为紫色应为KOH,A为Fe,B中通入气体C能将Fe2+氧化成Fe3+,气体C应为Cl2,试剂应为HCl。
答案:
(1)HCl
(2)FeCl2 KOH
(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(4)Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
(5)2Fe3++Fe===3Fe2+
14.(12分)铁是人类较早使用的金属之一。
运用铁的有关知识,回答下列各题。
(1)向沸水中逐滴滴加1mol·L-1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,形成该分散系的微粒直径的范围是________________。
(2)电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。
检验反应后的溶液中存在Fe3+的试剂是________。
(3)欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液。
下列试剂中,需要用到的一组是( )
①蒸馏水 ②铁粉 ③浓硝酸 ④浓盐酸 ⑤浓氨水 ⑥氯水
A.①②④⑥B.①③④⑥
C.②④⑤D.①④⑥
解析:
(1)向沸水中滴加FeCl3溶液,继续煮沸至显红褐色时得到Fe(OH)3胶体。
(2)检验Fe3+最好使用KSCN溶液或NaOH溶液。
(3)因腐蚀后的废液中含有Fe2+、Cu2+,回收步骤依次是:
加足量铁粉→加过量浓盐酸
答案:
(1)1~100nm
(2)KSCN溶液(或NaOH溶液)
(3)A
15.(15分)某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性,请回答下列问题。
(1)除胶头滴管外,你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是________。
(2)请帮他们完成以下实验报告:
实验目的:
___________________________________________。
试剂:
铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。
实验记录:
实验结论:
Fe只有还原性;Fe3+只有氧化性;Fe2+既有氧化性,又有还原性。
(3)根据以上结论判断,下列物质中既有氧化性,又有还原性的有________(填字母序号)。
A.Cl2 B.Na C.Na+ D.Cl- E.SO2 F.NO2
(4)亚铁盐在溶液中易被氧化,而实验室中需要纯净的亚铁盐溶液。
那么保存亚铁盐溶液时可以在溶液中加入少量________以防止亚铁盐被氧化。
解析:
本题的实验目的是探究铁及其化合物的氧化性和还原性,在探究时,要从氧化还原反应的规律着手,元素处于最高价时只有氧化性,所以应向其中加入还原剂,同理在探究其还原性时要向其中加入氧化剂,处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。
答案:
(1)试管
(2)探究铁及其化合物的氧化性和还原性 ①Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+ ②Fe2+具有氧化性 ③铁粉逐渐溶解,溶液由黄色变为浅绿色 ④在FeCl3溶液中加入铜片 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ (3)AEF (4)铁粉
16.(12分)如图所示装置,可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。
实验时必须使用铁屑和6mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。
填写下列空白:
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是________,A中反应的离子方程式是________________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:
____________________。
(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B中发生反应的化学方程式为______________________________。
(5)下图中________能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
解析:
本题实验的原理是利用Fe和稀H2SO4产生H2,先排净装置中的空气,确定排净空气后再夹紧止水夹,通过H2产生的压强将FeSO4溶液压入到NaOH溶液中,从而产生Fe(OH)2沉淀,且在H2的氛围中Fe(OH)2不易被氧化,所以可保存较长时间。
(5)图中4个实验均能保证生成的Fe(OH)2与空气隔离,均可较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
答案:
(1)铁屑 Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)打开
(3)关闭活塞a,使FeSO4溶液被压入B中进行反应
(4)4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
(5)①②③④
17.(15分)实验室用下图所示的装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量,D装置的硬质玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
(1)写出D装置中发生反应的化学方程式
_________________________________________________
_________________________________________________。
(2)装置B的作用是____________,装置C中装的液体是________,所起的作用是________。
(3)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2g,反应完全后U形管的质量增加7.2g,则混合物中Fe2O3的质量为________g。
(4)U形管E右边又连接干燥管F的目的是___________,若无干燥管F,测得Fe2O3的质量将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)若反应后得到的残留固体中还有少量FeO,测得的Fe2O3质量将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析:
本实验的目的是测定FeO和Fe2O3混合物中Fe2O3的质量。
已知混合物的质量,通过实验可测出FeO和Fe2O3产生的水的质量,可列二元一次方程求出m(Fe2O3)。
为减小实验误差,本实验加上了三个装置B、C、F,审题时要紧抓实验目的和原理,其他问题的回答即有章可循。
答案:
(1)Fe2O3+3H2
2Fe+3H2O,FeO+H2
Fe+H2O
(2)除去H2中混有的氯化氢气体 浓硫酸 干燥H2
(3)16g
(4)防止空气中的水蒸气进入U形管E中 偏大
(5)偏小
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