高中化學(xué)必修第一冊(cè)習(xí)題第三章 鐵 金屬材料本章復(fù)習(xí)提升

本章復(fù)習(xí)提升易混易錯(cuò)練易錯(cuò)點(diǎn)1忽視Fe2+的還原性、Fe3+的氧化性1.(2019黑龍江哈爾濱三中高一上期末,)請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)用FeSO4·7H2O配制FeSO4溶液時(shí),需加入稀硫酸和。

(2)在過(guò)量FeSO4溶液中滴入稀硫酸,再滴入幾滴H2O2溶液,溶液立即變黃。上述反應(yīng)的離子方程式為。

(3)為檢驗(yàn)上述反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物,甲同學(xué)取少許上述反應(yīng)后的溶液,加入,出現(xiàn)紅色,證明氧化產(chǎn)物為Fe3+;乙同學(xué)取少許上述反應(yīng)后的溶液,加入溶液,溶液變藍(lán),證明氧化產(chǎn)物為Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式為。

(4)為證明上述反應(yīng)后的溶液中仍存在過(guò)量的Fe2+,可向其中滴加溶液。

易錯(cuò)點(diǎn)2Fe、Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化2.()驗(yàn)證Fe3+與Fe按下列順序?qū)嶒?yàn)對(duì)應(yīng)現(xiàn)象①向FeCl3溶液中加入過(guò)量鐵粉②滴加KSCN溶液③再滴加幾滴氯水ⅰ.溶液由黃色變成淺綠色ⅱ.溶液無(wú)明顯變化ⅲ.溶液變紅下列分析不合理的是()A.解釋現(xiàn)象ⅰ的反應(yīng):2Fe3++Fe3FB.實(shí)驗(yàn)②與③可以調(diào)換順序C.溶液變紅涉及的反應(yīng):Cl2+2Fe2+2Cl-+2FD.氧化性:Cl2>Fe3+3.(2020黑龍江哈爾濱師范大學(xué)附中高一期末,)在FeCl3和CuCl2的混合液中逐漸加入鐵粉,溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間關(guān)系如圖所示。則該溶液中FeCl3與CuCl2的物質(zhì)的量濃度之比為()A.3∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶14.()金屬及其化合物在人類生活、生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。印刷電路板由高分子材料和銅箔復(fù)合而成,刻制印刷電路時(shí),工業(yè)上常用FeCl3溶液作為“腐蝕液”,有CuCl2和FeCl2生成。如下是某工程師為了從使用過(guò)的腐蝕廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液所采用的工藝流程圖:請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)室中,檢驗(yàn)溶液中存在Fe3+的試劑是,證明Fe3+存在的現(xiàn)象是。

(2)寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。

(3)寫出上述流程圖中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式:①,②,④。易錯(cuò)

(4)含有②的濾液與⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(5)若向盛有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化銅混合溶液的燒杯中加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是(填字母)。

A.有銅單質(zhì)剩余但無(wú)鐵單質(zhì)剩余B.有鐵單質(zhì)剩余但無(wú)銅單質(zhì)剩余C.鐵、銅單質(zhì)都有剩余D.鐵、銅單質(zhì)都無(wú)剩余易錯(cuò)點(diǎn)3鋁與酸、堿反應(yīng)的分析、計(jì)算5.(2019黑龍江哈爾濱三中高一上期末,)分別向盛有等物質(zhì)的量濃度的稀硫酸和氫氧化鈉溶液的燒杯中加入足量的鋁,反應(yīng)后放出的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)之比為1∶2,則所取稀硫酸和氫氧化鈉溶液的體積比為()A.1∶2 B.3∶4 C.3∶2 D.6∶16.()將一定質(zhì)量的鎂和鋁的固體混合物投入200mL稀鹽酸中,固體全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入的NaOH溶液體積的變化關(guān)系如圖所示。提示:已知Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O。(1)寫出將固體混合物投入稀鹽酸中所發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式:

。

(2)寫出加入NaOH溶液的體積為200~240mL時(shí)反應(yīng)的離子方程式:。

(3)在反應(yīng)過(guò)程中放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為。

(4)原固體混合物的質(zhì)量為。

(5)所用NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為。

思想方法練利用“一般與特殊”“定性與定量”的化學(xué)核心思想突破框圖推斷題1.(2020福建福州八縣一中高一期末聯(lián)考,)現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B和氣體甲、乙、丙以及物質(zhì)C、D、E、F,它們之間能發(fā)生如下反應(yīng)(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)條件沒(méi)有標(biāo)出)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)A的化學(xué)式為,F的化學(xué)式為。

(2)寫出C溶液與Al反應(yīng)的離子方程式:。

(3)寫出C溶液與黃綠色氣體乙反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

2.(2019江西南昌十中高一上期末,)有三種金屬單質(zhì)A、B、C,其中A的焰色為黃色,B、C是常見(jiàn)金屬。三種金屬單質(zhì)A、B、C能與氣體甲、乙、丙及物質(zhì)D、E、F、G、H之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒(méi)有標(biāo)出)。請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:乙、H;

(2)寫出反應(yīng)②的離子方程式:;

(3)寫出金屬A與水反應(yīng)的離子方程式:;

(4)寫出金屬B與D的溶液反應(yīng)的離子方程式:;

(5)F與D溶液反應(yīng)后的產(chǎn)物在空氣中轉(zhuǎn)化為H的化學(xué)方程式為;現(xiàn)象為。

3.(2019長(zhǎng)春十一中高一期末,)框圖中甲、乙為單質(zhì),其余均為化合物,B為常見(jiàn)液態(tài)化合物,A為淡黃色固體,F、G所含元素相同且均為氯化物,G遇KSCN溶液顯紅色。它們之間能發(fā)生如下反應(yīng):請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)反應(yīng)①~⑤中,既屬于氧化還原反應(yīng)又屬于化合反應(yīng)的是(填序號(hào))。

(2)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為

。

(3)甲與B反應(yīng)的離子方程式為

。

(4)在實(shí)驗(yàn)室將C溶液滴入F溶液中,觀察到的現(xiàn)象是。

(5)在F溶液中加入與F等物質(zhì)的量的A,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

4.(2019安徽黃山高一上期末,)已知A為淡黃色固體,R是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì),T為生活中使用最廣泛的金屬單質(zhì),D是具有磁性的黑色晶體,C、F是無(wú)色無(wú)味的氣體,H是白色沉淀。它們之間能發(fā)生如下反應(yīng):(1)物質(zhì)A的化學(xué)式為,F的化學(xué)式為;深度解析

(2)B和R在溶液中反應(yīng)生成F的化學(xué)方程式為;

(3)H在潮濕空氣中變成M的化學(xué)方程式為;

(4)A和水反應(yīng)生成B和C的離子方程式為;

(5)M投入鹽酸中的離子方程式為;

(6)小蘇打可作胃藥,請(qǐng)寫出其和胃酸反應(yīng)的離子方程式:。

答案全解全析易混易錯(cuò)練2.B3.C5.B1.答案(1)鐵粉(2)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O(3)KSCN溶液淀粉KI2Fe3++2I-2Fe2++I2(4)酸性KMnO4解析(1)為防止FeSO4被空氣中的氧氣氧化為Fe2(SO4)3,且不引入新的雜質(zhì),則在配制過(guò)程中,需加入還原劑鐵粉。(2)在過(guò)量FeSO4溶液中加入稀硫酸,再滴入幾滴H2O2溶液,溶液立即變黃,說(shuō)明亞鐵離子被氧化成鐵離子,所以反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。(3)檢驗(yàn)題述反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物,即檢驗(yàn)鐵離子,可滴加KSCN溶液,若溶液變成紅色,則證明存在鐵離子;因鐵離子會(huì)將碘離子氧化成碘單質(zhì),碘單質(zhì)遇淀粉會(huì)變藍(lán),則根據(jù)題設(shè)條件可知,乙同學(xué)通過(guò)加入淀粉KI溶液來(lái)檢驗(yàn)Fe3+的存在,其反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I-2Fe2++I2。(4)為證明反應(yīng)后的溶液中仍存在過(guò)量的Fe2+,可加入少量酸性高錳酸鉀溶液,如果紫紅色變淺或褪去,說(shuō)明溶液中仍存在過(guò)量的Fe2+。2.BA項(xiàng),氯化鐵能氧化鐵生成氯化亞鐵,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe3Fe2+,正確;B項(xiàng),實(shí)驗(yàn)②與③不可以調(diào)換順序,否則不能排除鐵離子的影響,錯(cuò)誤;C項(xiàng),溶液變紅是因?yàn)槁葰鈱嗚F離子氧化為鐵離子,所以涉及的反應(yīng)為Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+,正確;D項(xiàng),根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性可知,氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+,正確。3.C根據(jù)氧化性:Fe3+>Cu2+,加入鐵后會(huì)依次發(fā)生氧化還原反應(yīng):①Fe+2Fe3+3Fe2+,②Fe+Cu2+Cu+Fe2+,從圖像中可知加入2molFe時(shí),發(fā)生反應(yīng)①生成Fe2+的物質(zhì)的量為6mol,反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量為4mol,即FeCl3為4mol;在加入2molFe的基礎(chǔ)上再加入2mol鐵發(fā)生反應(yīng)②,此時(shí)生成Fe2+的物質(zhì)的量為2mol,原溶液中Cu2+的物質(zhì)的量為2mol,即CuCl2為2mol;同一溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比等于物質(zhì)的量之比,所以原溶液中FeCl3、CuCl2的物質(zhì)的量濃度之比為4mol∶2mol=2∶1。4.答案(1)KSCN溶液溶液變成紅色(2)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+(3)FeFeCl2HCl(4)2FeCl2+Cl22FeCl3(5)B解析廢液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3,向廢液中加入過(guò)量Fe,發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3++Fe3Fe2+、Cu2++FeFe2++Cu,然后過(guò)濾,濾液中含有FeCl2,濾渣中含有Cu、Fe,向?yàn)V渣中加入過(guò)量鹽酸,Fe溶解,Cu不溶解,然后過(guò)濾得到金屬單質(zhì)Cu,濾液中含有FeCl2,向?yàn)V液中通入過(guò)量Cl2,發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,從而得到FeCl3溶液。(1)Fe3+和KSCN溶液混合生成硫氰化鐵而使溶液呈紅色,可以用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+。(2)氯化鐵具有氧化性,能氧化Cu生成銅離子,自身被還原成氯化亞鐵,離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。(3)通過(guò)以上分析知,①、②、④分別是Fe、FeCl2、HCl。(4)FeCl2與Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成FeCl3,化學(xué)方程式為2FeCl2+Cl22FeCl3。(5)A項(xiàng),加入鐵和銅的混合物,鐵首先與氯化鐵反應(yīng),可能鐵全部反應(yīng)而銅有剩余;B項(xiàng),加入鐵和銅的混合物,鐵首先與氯化鐵反應(yīng),銅后參加反應(yīng),不會(huì)出現(xiàn)有鐵單質(zhì)剩余但無(wú)銅單質(zhì)剩余的情況;C項(xiàng),若氯化鐵的量少,加入的鐵粉和銅粉都可能有剩余;D項(xiàng),若氯化鐵的量多,加入的鐵粉和銅粉全部參加反應(yīng),不會(huì)有剩余。易錯(cuò)點(diǎn)撥解Fe3+、Fe2+、Fe之間的相互轉(zhuǎn)化類題的思路5.B為方便計(jì)算,令生成的氫氣的物質(zhì)的量分別為3mol和6mol,消耗硫酸的物質(zhì)的量為x,消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為y,則:2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑ 3 3 x 3mol解得x=3×3mol32Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 2 3 y 6mol解得y=2×6mol3=4mol。稀硫酸和氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度相等,稀硫酸和氫氧化鈉溶液的體積比等于溶質(zhì)H2SO46.答案(1)2Al+6H+2Al3++3H2↑、Mg+2H+Mg2++H2↑(2)Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2(5)5mol·L-1解析從圖像中可以看出,從開(kāi)始至加入20mLNaOH溶液時(shí),沒(méi)有沉淀生成,說(shuō)明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后有剩余,此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為HCl+NaOHNaCl+H2O;當(dāng)V(NaOH溶液)=200mL時(shí),沉淀量最大,此時(shí)沉淀為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物;當(dāng)加入NaOH溶液的體積為200~240mL時(shí),Al(OH)3溶解;當(dāng)V(NaOH溶液)≥240mL時(shí),沉淀不再減少,此時(shí)沉淀全部為Mg(OH)2,其物質(zhì)的量為0.15mol,則沉淀量最大時(shí)Al(OH)3的物質(zhì)的量為0.35mol-0.15mol=0.2mol。(1)將固體混合物投入稀鹽酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為2Al+6H+2Al3++3H2↑、Mg+2H+Mg2++H2↑。(2)加入NaOH溶液的體積為200~240mL時(shí)反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。(3)當(dāng)反應(yīng)生成的沉淀量最大時(shí),n[Mg(OH)2]=0.15mol,n[Al(OH)3]=0.2mol,由質(zhì)量守恒定律知,原固體混合物中n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,n(Al)=n[Al(OH)3]=0.2mol。由Mg+2HClMgCl2+H2↑,2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,可以計(jì)算出生成n(H2)=0.45mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(H2)=0.45mol×22.4L·mol-1=10.08L。(4)m(Mg)=0.15mol×24g·mol-1=3.6g,m(Al)=0.2mol×27g·mol-1=5.4g,則原固體混合物的質(zhì)量為3.6g+5.4g=9g。(5)加入NaOH溶液的體積從200mL到240mL這一過(guò)程中,NaOH溶液溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O,則此過(guò)程消耗的n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.2mol,c(NaOH)=0.2mol0.04L=5mol·L思想方法練1.答案(1)NaFeCl3(2)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2(3)Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O解析金屬A的焰色為黃色,則A為金屬鈉,Na與水反應(yīng)生成氫氣和NaOH,由此得出C為NaOH,甲為H2;黃綠色氣體乙為Cl2,丙為HCl,D為鹽酸。紅褐色沉淀為Fe(OH)3,則B為Fe,E為FeCl2,F為FeCl3。(1)A的化學(xué)式為Na,F的化學(xué)式為FeCl3。(2)NaOH溶液與Al反應(yīng)生成NaAlO2和H2,反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2(3)C(NaOH)溶液與黃綠色氣體乙(Cl2)反應(yīng),生成NaClO、NaCl、H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O。2.答案(1)Cl2Fe(OH)3(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(3)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑(4)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2(5)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色解析金屬A的焰色為黃色,則A為Na,Na與水反應(yīng)生成H2和NaOH,則甲為H2,D為NaOH;黃綠色氣體為氯氣,和氣體甲反應(yīng)生成氣體丙,則氣體丙為HCl;金屬B和NaOH溶液反應(yīng)生成氫氣,則B為Al;紅褐色沉淀H為Fe(OH)3,則溶液G中含有Fe3+,溶液F與氯氣反應(yīng)生成Fe3+,則溶液F中含有Fe2+;C是常見(jiàn)金屬,能和鹽酸反應(yīng)得到溶液F,則金屬C為Fe。3.答案(1)①⑤(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(3)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑(4)產(chǎn)生白色絮狀沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色沉淀(5)4Fe2++4Na2O2+6H2O4Fe(OH)3+8Na++O2↑解析甲、乙為單質(zhì),二者反應(yīng)生成的A為淡黃色固體,則A為Na2O2,甲、乙分別為Na、O2中的一種;B為常見(jiàn)液態(tài)化合物,與A反應(yīng)生成C與乙,可推知B為H2O、乙為氧氣、C為NaOH,則甲為Na;F、G所含元素相同且均為氯化物,G遇KSCN溶液顯紅色,則G為FeCl3,F為FeCl2,結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,E為Fe(OH)3,D為Fe(OH)2。(1)反應(yīng)①~⑤中,①②⑤屬于氧化還原反應(yīng),③④屬于非氧化還原反應(yīng);①⑤屬于化合反應(yīng)。(2)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(3)甲與B反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑。(4)將NaOH溶液滴入FeCl2溶液中,先生成氫氧化亞鐵沉淀,再被氧化生成氫氧化鐵沉淀,觀察到的現(xiàn)象是先生成