高中化學(xué)必修一 第一節(jié) 鐵及其化合物二20202021學(xué)年新解析版

1、第三單元 金屬材料第一節(jié) 鐵及其化合物（二）一、基礎(chǔ)鞏固1某固體混合物X，可能含有BaCl2、NaHCO3、Fe2O3、Cu、NaAlO2中的一種或幾種，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取一定量樣品溶于水中，得到固體A和溶液B；向A中加入足量稀鹽酸，得到澄清溶液C下列說法不正確的是（）A固體A可能溶于NaOH溶液B溶液C能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀C向溶液C中加入KSCN溶液，若不變色，則混合物X不含F(xiàn)e2O3D向溶液B中加入NaOH溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，則X中必定有BaCl2和NaHCO3【答案】C?！窘馕觥緼、NaHCO3、NaAlO2在水中發(fā)生反應(yīng)H2O+AlO2+HCO3Al（OH）3+CO32，生

2、成Al（OH）3固體可能溶于NaOH溶液，故A正確；B、Al（OH）3固體入足量稀鹽酸，得到澄清溶液AlCl3能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，故B正確；C、固體A若為Fe2O3和Cu的混合物，若FeCl3和Cu恰好反應(yīng)，向溶液C中加入KSCN溶液，若不變色，則混合物X不含F(xiàn)e2O3就錯了，故C錯誤；D、若溶液B是BaCl2、NaHCO3、NaAlO2中的一種，加入NaOH溶液不出現(xiàn)白色沉淀，若是BaCl2和NaHCO3的混合液，加入NaOH溶液出現(xiàn)白色沉淀，若是Na2CO3和NaHCO3的混合液，加入NaOH溶液不出現(xiàn)白色沉淀，向溶液B中加入NaOH溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，則X中必定有BaCl

3、2和NaHCO3，故D正確；故選：C。2不能和鐵反應(yīng)的溶液是（）AH2SBNaOHCFe2（SO4）3DCl2【答案】B?！窘馕觥緼鐵排在氫的前面，則H2S和鐵反應(yīng)生成FeS和氫氣，故A不選；B鐵不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，故B選；C鐵和Fe2（SO4）3發(fā)生歸中反應(yīng)生成硫酸亞鐵，故C不選；D氯氣具有強(qiáng)氧化性，則鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，故D不選；故選：B。3亞硝酸亞鐵Fe（NO2）2易分解，若分解產(chǎn)物之一是紅色粉末Fe2O3，則另一分解產(chǎn)物可能是（）ANOBN2O3CNO2DN2O5【答案】A；【解析】A、由以上分析得出NO的氮元素化合價為+2，比+3化合價低，故A正確；B、N2O3的氮元素化合價為

4、+3價，與Fe（NO2）2中氮元素化合價相同，化合價沒有發(fā)生變化，故B錯誤；C、NO2的氮元素化合價為+4價，高于Fe（NO2）2中氮元素的+3價，故C錯誤；D、N2O5的氮元素化合價為+5價，高于Fe（NO2）2中氮元素的+3價，故D錯誤；故選：A。4用KI溶液和FeCl3溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說法中錯誤的是（）A實(shí)驗(yàn)i發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe3+2I2Fe2+I2B黃色溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl、K+、I離子C實(shí)驗(yàn)iii水溶液中c（Fe2+）小于i中c（Fe2+）D若向?qū)嶒?yàn)iii 所得液體中滴加KSCN溶液，水層紅色比實(shí)驗(yàn)ii淺【答案】C?！窘馕觥緼、KI溶液中I具有還原性，F(xiàn)eCl3

5、溶液中Fe3+具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，給的量可以看出滴加的氯化鐵是少量的，結(jié)果反應(yīng)后溶液依然顯示黃色，說明鐵離子反應(yīng)不完全，發(fā)生的反應(yīng)是可逆的，即2Fe3+2I2Fe2+I2，故A正確；B、氯化鐵（少量）和碘化鉀之間的反應(yīng)，產(chǎn)物是氯化亞鐵、氯化鉀，碘單質(zhì)，并且碘化鉀剩余，反應(yīng)是可逆的，還存在少量的氯化鐵，即黃色溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl、K+、I離子，故B正確；C、實(shí)驗(yàn)iii中生成的I2萃取到CCl4層，從溶液中分離出產(chǎn)物I2，使反應(yīng)2Fe3+2I2Fe2+I2正向移動，使c（Fe2+）大于i中c（Fe2+），故C錯誤；D、實(shí)驗(yàn)iii 是向所得液體中滴加CCl4，萃取了碘單質(zhì)

6、，反應(yīng)2Fe3+2I2Fe2+I2正向移動，鐵離子濃度減小，所得液體中滴加KSCN溶液，水層紅色變淺，故D正確。故選：C。5可用于檢驗(yàn)久置的FeSO4溶液是否變質(zhì)的試劑（）A過氧化鈉B鐵粉C鹽酸DKSCN溶液【答案】D。【解析】A、過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉溶液，F(xiàn)eSO4和NaOH反應(yīng)生成氫氧化亞鐵白色沉淀，能迅速被氧化成灰綠色、最終氧化成紅褐色，檢驗(yàn)效果不如硫氰化鉀溶液，故A錯誤；B、鐵片不與溶液中硫酸亞鐵反應(yīng)，無法檢驗(yàn)硫酸亞鐵是否變質(zhì)，故B錯誤；C、鹽酸不與鐵離子和亞鐵離子反應(yīng)，使用鹽酸無法檢驗(yàn)硫酸亞鐵是否變質(zhì)，故C錯誤；D、如果FeSO4溶液變質(zhì)，變質(zhì)后的物質(zhì)是硫酸鐵，F(xiàn)e3+能和S

7、CN生成絡(luò)合物，使溶液呈現(xiàn)血紅色現(xiàn)象明顯，這一反應(yīng)是Fe3+的特征反應(yīng)，所以用KSCN溶液，故D正確；故選：D。6某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒后的燒渣（主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3）制取七水合硫酸亞鐵（FeSO47H2O），設(shè)計(jì)了如圖流程：下列說法不正確的是（）A溶液1中的陽離子可與NH4+、I、SO42在同一溶液中大量共存B固體1為SiO2，試劑X為FeC向固體2中加入足量NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Al（OH）3+OHAlO2+2H2OD從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解【答案】A?！窘馕觥繜屑尤胱懔克?，因?yàn)樽罱K制取的是七水合硫酸亞鐵，

8、所以加入的酸是稀硫酸，F(xiàn)e2O3、Al2O3和稀硫酸生成可溶性硫酸鹽，SiO2不溶于稀硫酸，過濾后得到的固體1為SiO2，濾液1中含有硫酸鐵、硫酸鋁和硫酸；加入NaOH溶液控制溶液的pH得到固體2和溶液2，溶液2中含有亞鐵離子，則試劑X能還原鐵離子生成亞鐵離子且不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，則X為Fe，固體2為氫氧化鋁和過量的Fe，將溶液2蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到FeSO47H2O，A通過以上分析知，溶液1中含有鐵離子、鋁離子和氫離子，鐵離子和碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存，故A錯誤；B通過以上分析知，固體1為SiO2，試劑X為Fe，故B正確；C固體2中含有氫氧化鋁，氫氧化鋁能和Na

9、OH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為Al（OH）3+OHAlO2+2H2O，故C正確；D亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化，而且受熱易失去結(jié)晶水，所以從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解，故D正確；故選：A。7為了探究鐵與氯氣的反應(yīng)，某同學(xué)甲設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案。其實(shí)驗(yàn)裝置為：其實(shí)驗(yàn)步驟為：（1）用注射器吸取20mL左右的氯氣。（2）在硬質(zhì)玻璃管內(nèi)加入一定量的細(xì)鐵絲，一支試管內(nèi)加入硫氰化鉀溶液，另一支試管中加入氫氧化鈉溶液。按圖所示連接實(shí)驗(yàn)裝置，并固定在鐵架臺上。經(jīng)檢驗(yàn)裝置不漏氣。（3）加熱硬質(zhì)玻璃管內(nèi)鐵絲約1min，然后把注射器中的氯氣注入到硬質(zhì)玻璃管內(nèi)，觀察實(shí)

10、驗(yàn)現(xiàn)象?？捎^察到硬質(zhì)玻璃管內(nèi) ，盛硫氰化鉀溶液的試管內(nèi)顯 。（4）請寫出試管中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 。其中，氫氧化鈉溶液的作用是 。（5）某同學(xué)乙猜測鐵與氯氣反應(yīng)可能還會生成氯化亞鐵，其為了探究生成物中是否含有氯化亞鐵（假設(shè)鐵已完全反應(yīng)），設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)方案?，F(xiàn)只有H2O2溶液、酸性KMnO4溶液和KSCN溶液，而沒有其他試劑，你認(rèn)為需要用到的試劑有 ?！敬鸢浮浚?）鐵絲劇烈燃燒、保持紅熱，產(chǎn)生棕褐色的煙；紅色；（4）Fe3+3SCNFe（SCN）3；Cl2+2OHCl+ClO+H2O；吸收尾氣Cl2；（5）酸性高錳酸鉀溶液?！窘馕觥浚?）鐵絲在氯氣中燃燒生成氯化鐵，生成紅褐色煙，放熱放熱

11、，鐵絲保持紅熱，鐵離子與KSCN發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，溶液變紅色，故答案為：鐵絲劇烈燃燒、保持紅熱，產(chǎn)生棕褐色的煙；紅色；（4）鐵離子與KSCN發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，離子方程式為Fe3+3SCNFe（SCN）3，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaCl、NaClO，離子方程式為Cl2+2OHCl+ClO+H2O，氫氧化鈉吸收氯氣，避免污染環(huán)境，故答案為：Fe3+3SCNFe（SCN）3；Cl2+2OHCl+ClO+H2O；吸收尾氣Cl2；（5）探究生成物中是否含有氯化亞鐵，實(shí)驗(yàn)步驟為取出甲實(shí)驗(yàn)后的玻璃管中的固體少量，放入小燒杯中加適量蒸餾水，攪拌、溶解；滴加少量酸性高錳酸鉀溶液并振蕩，如果溶液的紫色褪去，則證明原生成物

12、中含有氯化亞鐵，否則原生成物中不含氯化亞鐵，由于含有鐵離子，且加入KSCN不能檢驗(yàn)，故答案為：酸性高錳酸鉀溶液。二、拓展提升8鐵不能與冷、熱水反應(yīng)，但是能與水蒸氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn) 請回答：（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 （2）實(shí)驗(yàn)前必須對整套裝置進(jìn)行的操作是 ，實(shí)驗(yàn)開始時應(yīng)先點(diǎn)燃 （填“酒精燈”或“酒精噴燈”），實(shí)驗(yàn)結(jié)束時應(yīng)先熄滅 （填“酒精燈”或“酒精噴燈”）（3）圓底燒瓶中盛有水，該裝置受熱后的主要作用是 ；燒瓶里應(yīng)事先放置 ，其作用是 ；干燥管中盛裝的物質(zhì)是 （4）待硬質(zhì)玻璃管冷卻后，取

13、少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸得溶液B，取少量溶液B滴加 溶液，若 （填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），則說明溶液B中含有Fe3+【答案】（1）3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；（2）檢驗(yàn)裝置的氣密性；酒精燈；酒精噴燈；（3）為實(shí)驗(yàn)提供水蒸氣；碎瓷片；防止暴沸；堿石灰；（4）KSCN；溶液變紅色【解析】（1）鐵與水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Fe3O4和H2：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；故答案為：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；（2）實(shí)驗(yàn)前必須對整套裝置進(jìn)行氣密性檢查，空氣中的氧氣會和金屬鐵反應(yīng)，進(jìn)行金屬鐵和水蒸氣的反應(yīng)試驗(yàn)，為防止干擾，應(yīng)該先用水蒸氣將空氣排凈，故應(yīng)該先點(diǎn)燃酒精燈，制

14、取水蒸氣，再點(diǎn)燃酒精噴燈防止加熱鐵粉與空氣反應(yīng)； 故答案為：檢驗(yàn)裝置的氣密性；酒精燈；酒精噴燈；（3）因?yàn)榉磻?yīng)物為水蒸氣與鐵，所以這里加熱的目的就是提供水蒸氣；加熱液體時要防止暴沸，故應(yīng)加入少量碎瓷片防止暴沸發(fā)生；最后生成的氣體為氫氣，干燥氫氣可以用堿石灰；故答案為：為實(shí)驗(yàn)提供水蒸氣；碎瓷片；防止暴沸；堿石灰；（4）若要驗(yàn)證溶液B中含有Fe3+，用KSCN溶液檢驗(yàn)，若溶液變紅色，說明有三價鐵離子；故答案為：KSCN；溶液變紅色9按要求回答下列問題。（1）為了防止FeSO4溶液變質(zhì)，應(yīng)在溶液中加入少量的 （元素符號表示）。（2）人體血液中的下列物質(zhì)不屬于電解質(zhì)的是 （填序號，下同）。aH2CO3

15、b葡萄糖（C6H12O6）cNaHCO3dNaCl（3）區(qū)分Na2CO3和NaHCO3溶液可選用的方法或試劑是 。aCaCl2溶液b。焰色試驗(yàn)c。Ca（OH）2溶液d。NaOH溶液（4）下列變化中，不涉及氧化還原反應(yīng)的是 。a金屬的冶煉b。鋼鐵的銹蝕c。鐘乳石的形成d。食物的變質(zhì)（5）下列過程必須加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是 。aCl2ClObNH3NH4+cKMnO4MnO2dFe2+Fe3+（6）質(zhì)量相同的兩份鋁粉，分別放入足量的鹽酸和NaOH溶液，放出的H2在同溫同壓下體積之比為 。（7）明礬硫酸鋁鉀的結(jié)晶水合物：KAl（SO4）212H2O是一種常用添加劑，明礬在水中能電離出兩種金屬離子和酸

16、根離子。寫出硫酸鋁鉀電離方程式： 。【答案】（1）Fe；（2）b；（3）a；（4）c；（5）d；（6）1：1；（7）KAl（SO4）2K+Al3+2SO42?！窘馕觥浚?）FeSO4中Fe為+2價，所以極易被氧化為+3價，加入鐵粉后，會與+3價的鐵反應(yīng)使之成為亞鐵離子后，融入到FeSO4溶液中，這樣便有效地減少FeSO4的損失，故答案為：Fe；（2）aH2CO3是碳酸屬于電解質(zhì)，故a不符合；b葡萄糖（C6H12O6）不能電離屬于非電解質(zhì)，故b符合；cNaHCO3 屬于鹽為電解質(zhì)，故c不符合；dNaCl是鹽屬于電解質(zhì)，故d不符合；故答案為：b；（3）aCaCl2溶液和碳酸氫鈉不反應(yīng)，和碳酸鈉反應(yīng)

17、生成白色沉淀，可以鑒別二者，故a正確；b碳酸鈉和碳酸氫鈉都含鈉離子，焰色反應(yīng)相同不能鑒別，故b錯誤cCa（OH）2溶液和碳酸鈉、碳酸氫鈉都發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀，不能鑒別，故c錯誤dNaOH溶液和碳酸鈉不反應(yīng)，和碳酸氫鈉反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，不能鑒別二者，故d錯誤；故答案為：a；（4）a金屬的冶煉是化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，發(fā)生還原反應(yīng)，故a不符合；b鋼鐵的銹蝕是鐵被氧化發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故b不符合；c鐘乳石的形成是碳酸氫鈣分解生成，過程中無元素化合價變化為費(fèi)氧化還原反應(yīng)，故c符合；d食物的變質(zhì)是發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故d不符合；故答案為：c；（5）aCl2ClO過程中氯元素化合價升高失電子發(fā)生還原反應(yīng)，同時

18、氯元素0價可以降低發(fā)生還原反應(yīng)，不需要加入氧化劑，故a錯誤；bNH3NH4+ 過程中無元素化合價變化，不是氧化還原反應(yīng)，故b錯誤；cKMnO4MnO2 錳元素化合價降低，需要加入還原劑實(shí)現(xiàn)，故c錯誤；dFe2+Fe3+過程中鐵元素化合價升高失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，需要加入氧化劑，故d正確；故答案為：d；（6）足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液，Al完全反應(yīng)，相同質(zhì)量的鋁粉，失去電子相同，則生成氫氣相同，則放出的氫氣在同溫同壓下的體積之比是1：1。（7）硫酸鋁鉀是鹽，為強(qiáng)電解質(zhì)，能夠完全電離生成鉀離子、鋁離子、硫酸根離子，電離方程式為：KAl（SO4）2K+Al3+2SO42。10固體A由四種元素組成的化合物，為探究固體A的組成，設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)：已知：固體B是一種單質(zhì)，氣體E、F都是G和另外一種氣體組成。請回答：（1）組成A的四種元素是 ，氣體E是 。（2）固體A隔絕空氣加熱分解的化學(xué)方程式是 。（3）藍(lán)色溶液D和乙醇反應(yīng)可獲得固體A，同時還生成一種常見的溫室氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ?！敬鸢浮緾u、C、N、O；CO和N2；（2）Cu（CNO）2Cu+CO+N2；（3）3Cu（NO3）2+4CH3CH2OH3Cu（CNO）2+2CO2+12H2O。【解析】氣體E、F都是G和另外一種氣體組成，氣體E與灼熱CuO反應(yīng)生成氣體F，氣體F通入澄清石灰水得到沉淀H和氣體G，說明氣體E中氣體G和C