高中化學(xué)人教版第三章金屬及其化合物-參賽作品

(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)一、選擇題1．下列物質(zhì)中能通過化合反應(yīng)制取的是()①Fe3O4②Fe(OH)3③FeCl2④FeCl3A．①④ B．①②④C．①③④ D．①②③④解析：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；2FeCl3＋Fe=3FeCl2；2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3。答案：D2．下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有＋3價(jià)鐵生成的是()①過量的Fe與Cl2反應(yīng)②Fe與過量稀硫酸反應(yīng)③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A．只有① B．只有①③C．只有①②③ D．全部解析：①中的Cl2氧化性強(qiáng)，它能將鐵氧化為＋3價(jià)，由于不是在溶液中反應(yīng)，因此過量的鐵不會(huì)將氯化鐵還原。②中Fe與稀硫酸反應(yīng)只能生成Fe2＋。③在溶液中Fe2＋被Cl2氧化生成Fe3＋。④中首先發(fā)生Fe與鹽酸生成FeCl2、Fe2O3與鹽酸生成FeCl3的反應(yīng)，但題中未給出反應(yīng)物間相對量的關(guān)系，若鐵是足量的，則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。答案：B3．下列關(guān)于Fe2＋和Fe3＋的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．Fe2＋的水溶液為淺綠色B．Fe3＋的水溶液為黃色C．Fe3＋具有氧化性，F(xiàn)e2＋具有還原性D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出現(xiàn)紅色沉淀解析：Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成紅色可溶性物質(zhì)，不是紅色沉淀。答案：D4．能檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐杏蠪e2＋而無Fe3＋的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是()A．向溶液中加入2滴KSCN溶液立即變紅色B．向溶液中加入少許氯水后再加2滴KSCN溶液立即變血紅色C．向溶液中加入2滴KSCN溶液無明顯變化，再加入少許氯水立即變血紅色D．向溶液中加入少許NaOH溶液立即產(chǎn)生紅褐色沉淀解析：A選項(xiàng)證實(shí)溶液中一定含F(xiàn)e3＋，不一定含F(xiàn)e2＋；B選項(xiàng)因先加氯水，后加KSCN溶液，變血紅色，無法證明原溶液含F(xiàn)e2＋還是Fe3＋；C選項(xiàng)先加KSCN溶液無變化，證明無Fe3＋，加氯水后，由于2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，生成的Fe3＋與KSCN反應(yīng)生成血紅色物質(zhì)，證明溶液中含有Fe2＋；D選項(xiàng)證明溶液中含有Fe3＋。答案：C5．下列離子方程式正確的是()A．鐵跟FeCl3溶液反應(yīng)：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋B．Fe跟稀鹽酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑C．FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng)：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－D．Fe(OH)3跟鹽酸反應(yīng)：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O解析：A中電荷不守恒，應(yīng)為：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；B中違反反應(yīng)事實(shí)，應(yīng)為：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；C中得失電子、電荷均不守恒，應(yīng)為：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。答案：D6.(2023·黑龍江哈爾濱第六中學(xué)月考)下列有關(guān)氫氧化亞鐵及其制備方法的敘述中，不正確的是()A．氫氧化亞鐵易被空氣氧化B．氫氧化亞鐵為灰綠色絮狀沉淀C．可利用如圖所示裝置，制備氫氧化亞鐵D．實(shí)驗(yàn)中所用氫氧化鈉溶液應(yīng)預(yù)先煮沸解析：氫氧化亞鐵為白色絮狀沉淀，不是灰綠色，故B錯(cuò)誤。答案：B7．用一定量的鐵與足量的稀硫酸及足量的CuO制單質(zhì)銅，有人設(shè)計(jì)了以下兩種方案：①Feeq\o(→,\s\up7(H2SO4))H2eq\o(→,\s\up7(CuO))Cu②CuOeq\o(→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq\o(→,\s\up7(Fe))Cu若按實(shí)驗(yàn)原則進(jìn)行操作，則兩者制得單質(zhì)銅的量為()A．一樣多 B．①多C．②多 D．無法判斷解析：鐵的量一定，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定。由于氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中開始需消耗氫氣排凈裝置中的空氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后銅粉需在氫氣氛圍下冷卻，所以能夠用于還原氧化銅的氫氣量較少，根據(jù)電子守恒原理可知，①制得銅較少。答案：C8．已知下列三個(gè)實(shí)驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水將銅絲放入氯化鐵溶液中下列判斷正確的是()A．實(shí)驗(yàn)①中鐵釘只做還原劑B．實(shí)驗(yàn)②中Fe2＋既顯氧化性又顯還原性C．實(shí)驗(yàn)③中發(fā)生的是置換反應(yīng)D．上述實(shí)驗(yàn)證明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋解析：實(shí)驗(yàn)①中鐵釘作還原劑，氧化性Cu2＋>Fe2＋；實(shí)驗(yàn)②中Fe2＋只表現(xiàn)還原性；實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)為：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2不是置換反應(yīng)。分析可知：氧化性：Fe3＋>Cu2＋，綜上可知氧化性Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。答案：A9．(2023·河南周口英文學(xué)校月考)下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是要除去雜質(zhì)而加入的試劑，其中正確的組別是()XYZAFeCl2溶液FeCl3KSCN溶液BFeCl2溶液CuCl2Zn粉CFe2(SO4)3溶液FeSO4Cl2DFe粉Al粉NaOH溶液解析：加KSCN溶液可鑒別，不能除雜，則除去氯化亞鐵溶液中的氯化鐵，應(yīng)選擇鐵粉，故A錯(cuò)誤；鋅與氯化銅反應(yīng)生成氯化鋅和Cu，引入了新的雜質(zhì)鋅離子，故B錯(cuò)誤；氯氣與二價(jià)鐵離子反應(yīng)生成氯離子，引入了新的雜質(zhì)，故C錯(cuò)誤；鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的偏鋁酸鈉，而鐵不能，故D正確。答案：D10．向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol/L的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體，在所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是()A．g B．gC．g D．無法計(jì)算解析：依題意，恰好反應(yīng)后溶液中只存在FeCl2，根據(jù)元素守恒法，可建立關(guān)系n(Fe)＝n(Fe2＋)＝eq\f(1,2)n(Cl－)＝eq\f(1,2)n(HCl)＝eq\f(1,2)×L×1mol/L＝mol，m(Fe)＝g。解此題若用常規(guī)方法會(huì)非常煩瑣，而用守恒法，從整體角度去思考，則非常簡捷。質(zhì)量守恒是化學(xué)的一個(gè)重要定律，在解題中經(jīng)常用到。答案：C二、非選擇題11．鐵是人類較早使用的金屬之一。運(yùn)用鐵的有關(guān)知識，回答下列各題。(1)向沸水中逐滴滴加1mol·L－1FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，形成該分散系的微粒直徑的范圍是____________。(2)電子工業(yè)需要用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板。檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中存在Fe3＋的試劑是____________________。(3)欲從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液。下列試劑中，需要用到的一組是()①蒸餾水②鐵粉③濃硝酸④濃鹽酸⑤濃氨水⑥氯水A．①②④⑥ B．①③④⑥C．②④⑤ D．①④⑥解析：(1)向沸水中滴加FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至顯紅褐色時(shí)得到Fe(OH)3膠體。(2)檢驗(yàn)Fe3＋最好使用KSCN溶液或NaOH溶液。(3)中，因腐蝕后的廢液中含有Fe2＋、Cu2＋，回收步驟依次是：加足量鐵粉→加過量濃鹽酸—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→過濾出固體Cu→洗滌,→濾液中加過量氯水→FeCl3溶液))答案：(1)1～100nm(2)KSCN溶液(或NaOH溶液)(3)A12．(1)為了檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤菏欠駷镕eCl2溶液，采取如下實(shí)驗(yàn)方案加以證明：取少量該未知溶液于試管中，先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈現(xiàn)血紅色，則證明該未知溶液是FeCl2溶液。你認(rèn)為此方案是否合理________(填“合理”或“不合理”)，若不合理，上述方案應(yīng)如何改進(jìn)________________________________________________________________________________________________________________________________________________(若填“合理”，則此空可不答)。(2)現(xiàn)向一支裝有FeCl2溶液的試管中滴加氫氧化鈉溶液，可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；其中涉及的氧化還原反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)室在保存FeCl2溶液時(shí)，常向其中加入少量鐵粉，原因是(用離子方程式表示)________________________。解析：(1)方案不合理，向溶液中通入Cl2后發(fā)生反應(yīng)：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，再加KSCN溶液，溶液呈紅色不能說明原溶液中是否含有Fe2＋，因?yàn)樵芤褐腥舸嬖贔e3＋，也會(huì)出現(xiàn)同樣現(xiàn)象。正確做法是先加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加入新制氯水，溶液變血紅色，說明原溶液有Fe2＋。(2)反應(yīng)生成的Fe(OH)2不穩(wěn)定，易被氧氣氧化，從而出現(xiàn)白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色的現(xiàn)象。(3)加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧氣氧化，反應(yīng)為：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。答案：(1)不合理先加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加入氯水，溶液變成血紅色，則證明原溶液有Fe2＋(2)出現(xiàn)白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋13．某工程師為了從腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液，準(zhǔn)備采用下列步驟：(1)請寫出上述實(shí)驗(yàn)中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式：①________，②________，③________，④________，⑤________，⑥________。(2)請寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________、___________________________________、____________________________、___________________________________。解析：從腐蝕銅的廢液中回收銅。答案：(1)①Fe②FeCl2③Fe和Cu④HCl⑤FeCl2⑥Cl2(2)CuCl2＋Fe=FeCl2＋CuFe＋2HCl=FeCl2＋H2↑2FeCl3＋Fe=3FeCl22FeCl2＋Cl2=2FeCl314．如圖所示，當(dāng)容器A中的反應(yīng)開始后，若分別進(jìn)行下列操作，請回答有關(guān)問題：(1)若止水夾C打開，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若開始時(shí)止水夾C關(guān)閉，容器A中的反應(yīng)還在進(jìn)行時(shí)，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，寫出B容器中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若先打開止水夾C一段時(shí)間，容器A中的反應(yīng)還在進(jìn)行時(shí)，再關(guān)閉止水夾C一會(huì)兒，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)打開C，A中Fe與稀H2SO4反應(yīng)生成H2，A中壓強(qiáng)增大，氣體通過導(dǎo)管進(jìn)入B，B中有氣泡冒出。(2)若開始時(shí)關(guān)閉C，A中反應(yīng)生成H2，壓強(qiáng)增大，A中溶液由導(dǎo)管進(jìn)入B，B中Fe2＋與OH－反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀，F(xiàn)e(OH)2與B中O2反