苏教版必修1 专题3第2单元 铁、铜的获取及应用 学案 (2).doc

铁、铜的获取及应用铁及其重要化合物1.铁在自然界中的存在形态铁在自然界中的存在形态既有 游离 态，又有 化合 态，以 化合 态为主。常见的铁矿（填化学式）：磁铁矿（主要成分为 ），赤铁矿（主要成分为 ），黄铁矿（主要成分为 ）。2.铁的物理性质纯铁为 银白 色，有金属色泽，有良好的 导电 性、 导热 性和 延展 性；能被 磁铁 吸引。纯铁的抗腐蚀能力 强 ，但通常用的铁含有碳和其他元素，因而使其熔点降低，抗腐蚀能力减弱。3.铁的化学性质（1）铁原子的结构特点铁的原子结构示意图为 ，在元素周期表中的位置是 第四周期第族 ，是一种应用最广泛的 过渡 元素；铁元素通常显 价和 价，其中 价比较稳定；其化合物及其水溶液往往带有颜色：呈 浅绿 色，呈 棕黄 色。（2）主要反应（注：、写化学方程式，、写离子方程式）与非金属反应与水蒸气反应： 与酸反应与盐溶液反应4.“铁三角”及其应用（1）“铁三角”中的转换关系铁与氧化性比较弱的非金属（如、）、非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）、不活泼金属的盐溶液（如溶液）、溶液反应，都可实现这种转化。例如：，。比较活泼的金属（如、）、等能从亚铁化合物中还原出铁来。例如：。铁与强氧化剂，如、浓硫酸在一定条件下反应都会实现这种转化。例如：。可通过较强还原剂实现，如、等。例如：，。亚铁盐与强氧化剂如、浓硫酸、等反应。例如：。铁盐溶液与还原剂如、碘化物、硫化物等反应。例如：，。（2）常见应用1）判断离子共存 、均水解，与、等因在溶液中水解相互促进而不能大量共存。 与、，与、在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。2）盐溶液的配制与保存 的盐溶液：加少量铁粉防止被氧化；加少量相应的酸防止水解。 的盐溶液：加少量相应酸防止水解。3）制取胶体4）制备无水（从中提取，原理相同）5）相关除杂（括号内为杂质）：加足量铁粉充分搅拌过滤。：加氯水或双氧水。：加过量粉，充分反应，过滤。6）与的鉴别方法鉴别方法直接观色浅绿色棕黄色利用显色反应与溶液无现象显血红色与苯酚无现象显紫色利用的氧化性与铜无现象溶解，溶液变为蓝绿色与淀粉溶液无现象变蓝利用的还原性与酸性溶液紫色褪去无现象利用沉淀反应沉淀由白色灰绿色红褐色生成红褐色沉淀铜及其重要化合物1.铜（1）铜元素在自然界中的存在既有 游离 态，又有 化合 态，以 化合 态为主，常见的铜矿有黄铜矿（主要成分为 ）、孔雀石主要成分为 。（2）铜的物理性质 紫红 色，具有金属光泽，具有 导电 性、 导热 性、 延展 性，被广泛用于电器元件、导线等的制造； 不能 被磁铁吸引。（3）铜的化学性质（离子方程式或化学方程式）（4）铜的冶炼高温冶炼黄铜矿电解精炼湿法炼铜反应原理： 生物炼铜2.铜的化合物常见的铜的化合物为、等。其中是不溶于水的 碱性 氧化物；是 弱 碱；为 蓝 色晶体，俗称 胆矾或蓝矾 。无水为白色粉末，遇水变蓝色（生成），可作为检验 水 的依据。从自然界获取铁和铜题型1 铁的冶炼1.高炉炼铁生产中，下列说法正确的是（ ）焦炭是主要的还原剂采用富养空气可以得到纯铁加石灰石的目的主要是为了得到用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿答案：。解析：焦炭燃烧生成二氧化碳、二氧化碳再和焦炭反应生成一氧化碳，焦炭和一氧化碳是还原剂，正确；采用富氧空气是为了使焦炭能充分燃烧，错误；加石灰石的目的主要是为了造渣，错误；黄铁矿中铁的含量低，一般不用于冶炼生铁，错误。2.下列金属中，通常采用还原法冶炼的是（ ） 答案：。解析：和为活泼金属，较难用还原剂还原，通常采用电解熔融金属化合物的方法冶炼，、错误；是处于金属活动性顺序中中间位置的金属，通常是用还原剂（、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，正确；为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，错误。3.钢铁工业对促进经济和社会的发展具有重要的意义，现代炼铁的主要方法是高炉炼铁。其设备如图所示，炼铁的炉料（铁矿石、焦炭、石灰石等）由高炉的顶部投入，原料在下降过程中与高炉气在炉身部位发生作用。请回答下列问题：（1）采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，其目的是 。（2）写出以赤铁矿为原料的炼铁高炉中反应的主要化学方程式： 。（3）写出所参与反应的两个化学方程式： 。（4）高炉气中含有的主要气态污染物是 ，若直接排放将污染空气，因此应回收利用，请写出该污染物的一种用途： 。答案：（1）采用逆流接触操作，使矿石与还原性气体充分接触、反应（2）、（3）、 （4） 作燃料（或还原剂）。解析：（1）采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，主要是采用逆流操作，有利于矿石与还原性气体充分接触。（2）炼铁高炉中发生的主要反应就是生成还原剂的反应及生成铁的反应。（4）高炉气的主要成分有、等，其主要气态污染物是有毒的；回收利用，可将其用作燃料或作还原剂等。题型2 金属冶炼的常用方法4.我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是，这种冶炼铜的方法是（ ）焦炭还原法 湿法炼铜 铝热还原法 电解冶炼法答案：。解析：孔雀石受热发生分解反应生成了氧化铜、和，生成的氧化铜被混合物中的焦炭还原而生成了铜。5.工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是（ ）碳还原法 铝热法还原 直接加热法 盐的水溶液与活泼金属置换法答案：。解析：冶炼难熔金属通常采用铝热法。6.下列金属冶炼的反应原理，错误的是（ ） 答案：。解析：金属的冶炼应该依据金属的活动性所在的范围选择适宜的方法进行冶炼。镁为活泼金属，不能用热还原法进行冶炼，而应该用电解法冶炼。7.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的制单质铜，有人设计了以下两种方案： 若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量为（ ）一样多 多 多 无法判断答案：。解析：铁的量一定，转移的电子数一定。由于氢气还原氧化铜的实验中开始需消耗氢气排净装置中的空气，实验结束后铜粉需在氢气氛围下冷却，所以能够用于还原氧化铜的氢气量较少，根据电子守恒原理可知，方案制得的铜较少。8.我国古代劳动人民最早发明了“湿法炼铜”，被视为现代湿法冶金先驱，在世界化学史上是一项重大贡献。早在西汉时期淮南万毕术里就有“曾青得铁，则化为铜”的记载，曾青可能是将碳酸铜溶于酸中得到的溶液，当把铁粉投入此溶液即可得铜。（1）根据学过的化学知识，写出该过程的离子方程式： 。（2）早在使用铜、铁之前，人们就使用黄金和白银作为饰物和货币，历史上的“青铜器时期”早于“铁器时期”，而近百年才大量使用铝制品，试分析人类使用这些金属的时间与金属活泼性和冶炼难易之间的联系： 。答案：（1）、 （2）金属越不活泼越易冶炼，使用的时间越早。解析：（1）碳酸铜难溶于水，但溶于酸时发生反应，再加入铁粉可发生置换反应。（2）由题意可知，人类使用金属从早到晚的顺序为、，比较它们的活泼性可得如下结论：金属越不活泼越易冶炼，使用的时间越早。铁、铜及其化合物的应用题型1 铁的氧化物1.有关铁的氧化物的说法中，不正确的是（ ）赤铁矿的主要成分是，是红棕色的，常用作红色油漆和涂料是黑色晶体，其中的铁显价，的铁显价、都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐不稳定，在空气中加热迅速被氧化成答案：。解析：不稳定，在空气里受热迅速被氧化成。2.由、组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量之比为，则这种混合物中、的物质的量之比可能为（ ） 答案：。解析：由铁元素与氧元素的质量之比为，求得铁元素与氧元素的物质的量之比为，所以的量不影响混合物中的铁元素与氧元素的质量比。可拆为，故只要、的物质的量之比为即可。题型2 铁的氢氧化物的性质与制备3.在含有的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是（ ） 答案：。解析：溶液中投入一小块金属钠，与反应生成，和反应生成，在空气中被氧化为，灼烧得到的固体为。4.如图所示装置可用来制取和观察在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、硫酸溶液，其他试剂任选。填写下列空白：（1）中盛有一定量的溶液，中应预先加入的试剂是 ，中反应的化学方程式为 。（2）实验开始时应先将活塞 （填“打开”或“关闭”），其目的是 。在中收集到的气体主要为 。（3）简述生成的操作过程： 。（4）拔去装置中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为 ；写出有关反应的化学方程式： 。答案：（1）铁屑 （2）打开 排出中的空气 （3）关闭活塞，中压强增大，将溶液压入瓶中进行反应（4）白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 解析：属于难溶性碱，制取时可根据：盐碱新盐新碱的规律，用可溶性的亚铁盐和可溶性碱反应制备。中有溶液，还需要加入亚铁盐溶液，实验要求必须使用铁屑和的硫酸溶液，很显然是用于制取，然后采用一定的方法使和碱混合。由于极易被空气中的氧气氧化，所以和溶液反应，应在无氧的情况下进行，可以用生成的将体系中的空气排净。题型3 和的性质与检验5.下列溶液能溶解铁单质，但不能生成沉淀也不能生成气体的是（ ）稀硫酸 溶液 溶液 溶液答案：。解析：稀硫酸能溶解铁，产生气体；溶液能溶解生成，无气体、沉淀生成；溶液能与反应生成固体；溶液不能使铁溶解。6.要证明某溶液中不含而可能含，进行如下实验操作时，最佳顺序是（ ）加足量氯水 加足量溶液 加少量溶液 答案：。解析：本题检验方法的原理是遇溶液显红色，而遇溶液不显红色。加入溶液不显红色证明无，再加氯水，如溶液中有，则可被氧化为，遇溶液显红色。溶液本身呈紫色，使与反应显红色的实验现象不易观察，故正确。7.某种催化剂为铁的氧化物，将少许样品溶于稀盐酸中，加适量氯水，滴加溶液后出现红色，则该催化剂中铁元素价态（ ）只有价 只有价 、价都有 以上都有可能答案：。解析：样品溶于稀盐酸后，加适量氯水，再滴加溶液出现红色，则样品中可能同时含有价铁、价铁，也可能只有其中一种。8.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含的溶液中是否含有；乙组：检验含的溶液中是否含有。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（ ）甲组乙组新制氯水、溶液溶液酸性溶液溶液溶液溴水溴水酸性溶液答案：。解析：甲组，在存在的条件下检验，要排除的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与发生有明显现象的反应；二是与不反应。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性溶液也符合条件：，实验现象是紫色变浅。乙组，在存在的条件下检验，用溶液检验即可，不会造成干扰。9.把等物质的量的、粉投入一定量的溶液中充分反应，然后取出部分溶液。（1）若滴加一滴溶液，溶液显红色，则溶液中存在的离子是 。（2）若滴加一滴溶液，溶液不显红色，则溶液中一定存在的离子有 ，可能存在的金属粉末有 。（3）若加入的金属全部溶解，则溶液中 。（4）若（3）反应后的溶液中有三种金属离子，欲从中回收和，需要用到的试剂有（按反应顺序填写） 。答案：（1）、 （2）、 、或 （3）。（4）、稀盐酸、新制氯水解析：还原性，故优先与反应：，然后与反应。（1）若滴加溶液显红色，说明过量，则、粉均已溶解，故溶液中的离子有、。（2）若滴加溶液，溶液不显红色，则已完全反应，溶液中一定存在的离子是、，金属粉末可能是、的混合物，也可能只有。（3）通过反应方程式看，等物质的量的、粉完全溶解，所产生的。（4）为从溶液中提取，应向溶液中加入过量铁粉；然后用盐酸溶解过量铁粉；过滤后，向滤液中加入新制氯水即可得到：。题型4 铜及铜的化合物10.赤铜矿的成分是，辉铜矿的成分是，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应：，对于该反应的下列说法正确的是（ ）在反应中既是氧化剂又是还原剂该反应中的氧化剂只有既是氧化产物又是还原产物氧化产物与还原产物的物质的量之比为答案：。解析：中铜元素化合价降低，硫元素的化合价升高，在反应中既是氧化剂又是还原剂，故正确；和中元素化合价都降低，都为氧化剂，故错误；反应中元素化合价由价降低为价，为还原产物，故错误；根据方程式可知氧化产物与还原产物的物质的量之比为，故错误。11.现有和的混合物，向其中加入的溶液恰好完全反应，若将该混合物用足量还原，充分反应后剩余固体质量为（ ） 答案：。解析：加入的溶液恰好完全反应，此时生成水、硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸铁。硫酸是，则根据氢原子守恒可知生成水，再根据氧原子守恒可知混合物中氧原子的物质的量是，质量是。根据原子守恒可知若将该混合物用足量还原，充分反应后剩余固体质量为，正确。能力提升1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ）赤铁矿的主要成分是铁与水蒸气在高温下的反应产物为和除去溶液中的杂质可以向溶液中加过量铁粉，然后过滤与溶液反应产生血红色沉淀答案：。解析：项，赤铁矿的主要成分是；项，铁与水蒸气在高温下的反应产物应为和；项，与溶液反应生成的是血红色可溶物，而不是沉淀。2.下列物质能用化合反应直接制得的是（ ） 答案：。解析：，以上反应均为化合反应；不能用化合反应直接制得。3.下列能大量共存于溶液中的一组离子是（ ）、 、 、答案：。解析：与发生反应，不能大量共存，项错误；、均与发生反应，不能大量共存，项错误；、和均反应生成沉淀，不能大量共存，项错误。4.下列反应的离子方程式正确的是（ ）铁跟溶液反应：跟稀盐酸反应：溶液跟反应：跟盐酸反应：答案：。解析：项，电荷不守恒，应为；项，违反反应事实，应为；项，得失电子、电荷均不守恒，应为。5.有、五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是（ ）盐酸 烧碱溶液 氨水 溶液答案：。解析：盐酸烧碱溶液氨水溶液无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象产生白色沉淀，然后变灰绿色，最终变红褐色产生白色沉淀，然后变灰绿色，最终变红褐色无明显现象无明显现象产生红褐色沉淀产生红褐色沉淀溶液变血红色无明显现象产生白色沉淀产生白色沉淀无明显现象无明显现象产生白色沉淀，然后又溶解产生白色沉淀无明显现象6.把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中，充分反应后，所得溶液中的金属离子为（ ）和 和 和 答案：。解析：铁片与铜片表面的氧化物较少，溶于盐酸后，生成的和较少，二者分别被还原为和，与盐酸不反应，与盐酸反应生成，故反应的溶液中的金属离子只能为。7.铁有价和价两种价态，下列反应中不涉及铁元素价态变化的是（ ）用还原铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐氢氧化亚铁是白色固体，生成的氢氧化亚铁在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色氢氧化铁受热分解答案：。解析：氢氧化铁受热分解得到氧化铁和水，是非氧化还原反应，铁元素价态不变。其他选项涉及的反应都是氧化还原反应，铁元素价态发生变化。8.下列除杂方案错误的是（ ）选项被提纯的物质杂质除杂试剂溶液、盐酸粉气体粉答案：。解析：先加过量，铁离子、铝离子均反应，分别生成沉淀和溶液，过滤后向沉淀中加盐酸，则生成氯化铁，可除杂，故正确；与铜离子发生置换反应，可除去杂质，且不引入新杂质，故正确；，可利用气体除去溶液里混有的，故正确；与氯化铁反应，将原物除去，故错误。9.将铁粉加入到的氯化铁溶液中，充分反应后的结果与下列叙述不相符的是（ ）铁粉完全溶解，溶液中浓度基本不变往溶液中滴入无色溶液，显红色和的物质的量之比为反应后，铁粉仍有剩余答案：。解析：，发生反应，生成，溶液中剩余 ，故项叙述不正确。10.下列各图所示的实验中能较长时间看到白色沉淀的是（ ） 答案：。解析：在空气中很容易被氧化为红褐色的，即发生反应，因此要想较长时间看到白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气。、都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的处在氢气的保护中；中溶液液面加苯阻止了空气进入；由于空气中的氧气能迅速将氧化成，因而不能较长时间看到白色沉淀。11.孔雀石的主要成分是。（1）试写出孔雀石高温分解的化学方程式： 。（2）试以（1）中所得金属氧化物为原料，分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。供选择的试剂有：木炭、铁屑、生石灰、稀，不得另选其他试剂，写出反应的化学方程式。湿法冶炼： 。高温冶炼： 。答案：（1） （2）、 （或）。12.已知有以下物质之间的相互作用：试回答：（1）写出各物质的化学式： ， ， ， 。（2）向溶液中滴加溶液的实验现象是 。（3）向溶液中加入的有关反应的离子方程式为 。（4）写出的化学方程式： 。答案：（1） （2）溶液变成红色（3） （4）.解析：观察分析图中物质间的转化关系，由信息“红褐色沉淀”，可确定是，则易推出为，为。又由白色沉淀不溶于稀，且是由与反应生成的，知为，再由加入硝酸酸化的硝酸银后所得溶液的焰色反应，确定溶液是溶液。最后由，可以确定为，为，与反应生成，则为。13.（1）合成氨工业生产中所用的催化剂的主要成分是、。某、混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为，其中、的物质的量之比为 。当催化剂中价铁与价铁的物质的量之比为时，其催化活性最高，此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为 （用小数表示，保留2位有效数字）。（2）电子工业常用的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。用、和稀盐酸、氯气制取溶液的离子方程式为 、 、 ，检验溶液中存在的试剂是 。写出溶液与金属铜发生反应的化学方程式： ，当转移电子数为时，被氧化的物质的质量为 。答案：（1） （2） 溶液 解析：（1）设的物质的量为，的物质的量为，则，解得，故与的物质的量之比为。解法一：设催化剂中含和，根据化合价代数和为零，可知催化剂中氧原子的物质的量为。催化剂中铁元素的质量分数为。解法二：二者的混合物组成相当于，故铁元素的质量分数为。（2）、与盐酸反应，分别生成、，通入氯气氧化制取。溶液与发生反应生成和，转移电子数为时，被氧化的铜的物质的量为，质量为。14.实验室有、的混合溶液，其中、和的物质的量之比为。（1）现加入适量铁粉，请写出溶液中可能发生的离子反应： 。根据上述离子反应判断三种金属阳离子的氧化性强弱顺序为 ，当向混合液中加入铁粉时，首先与铁发生反应的离子是 。（2）加入适量铁粉后，最后溶液中、和的物质的量之比变为，则参加反应的铁粉与原溶液中的物质的量之比为 。答案：（1）、； （2）。解析：（1）把加入、的混合液中，发生两个反应：、，根据这两个反应不难得出、的氧化性强弱顺序为，根据氧化性强弱顺序可知与优先反应。（2）、的物质的量之比由变为，显然有剩余，不参加反应。若由变为，据可知参加反应的铁为，所以参加反应的铁粉与原溶液中的的物质的量之比为。易错点1 、和之间的相互转化15.下列物质反应后一定有价铁生成的是（ ）过量的与反应与过量稀反应后，再向其中加入和的混合物溶于盐酸中 全部答案：。解析：本题涉及、之间的相互转化，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。的氧化性强，它能将铁氧化为价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原为氯化亚铁。与稀反应只能生成，但由于稀过量，加入后，在酸性条件下能将氧化成。首先与盐酸反应生成，反应的离子方程式是；又与反应生成，离子方程式是，最后与盐酸反应生成，反应的离子方程式是。题目中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的全部还原为，若铁是不足量的，则溶液中存在。16.某工程师为了从含有、的腐蚀废液中回收铜，并重新获得溶液，准备采用下列步骤：回答下列问题：（1）请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。 ， ， ， ， ， 。（2）请写出相关反应的化学方程式。 ， ， ， ，答案：（1） 和 （2），易错点2 铁及其化合物的计算17.某溶液中含、，加入铁粉，待完全被还原后（假设反应前后溶液体积不变），溶液中的物质的量浓度为（ ） 答案：。解析：由反应可知铁粉过量，与过量铁粉反应生成，故反应后溶液中共为，。18.向的溶液中加入适量的溶液，使恰好完全沉淀，过滤，小心地加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为（ ） 答案：。解析：在实验过程中发生如下反应、，加热、灼烧时又会发生下列变化，根据反应前后铁元素守恒从而可得所得固体的质量为。19.有一铁的氧化物样品，用的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的氯气（标准状况）反应，使全部转化为，则此氧化物为（ ） 答案：。解析：。20.现有、和组成的混合物，取一定质量该混合物，加入的盐酸，混合物恰好完全溶解，放出（标准状况下）的气体，向所得溶液中加入溶液无血红色出现。若取等质量的该混合物，用足量的还原，可得到铁单质的质量为（ ） 答案：。解析：。单元综合练习1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下列说法不正确的是（ ）明矾在水中形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化氧化铝常被用于制作耐火材料俗称铁红，常用作红色的油漆和涂料具有强氧化性，不能用作呼吸面具中的供氧剂答案：。解析：明矾在水中电离出的发生水解反应形成的胶体有吸附作用，能吸附水中悬浮物，可用于水的净化，正确；氧化铝熔沸点很高，因此常被用于制作耐火材料，正确；是红棕色粉末状的固体，俗称铁红，常用作红色的油漆和涂料，正确；具有强氧化性，可以与水、二氧化碳发生反应产生氧气，因此可用作呼吸面具中的供氧剂，错误。2.下列物质能通过化合反应直接制得的是（ ） 全部答案：。解析：氯化亚铁可以由氯化铁和铁化合得到；氯化铁可以由铁和氯气化合得到；氢氧化铁可以由氢氧化亚铁、氧气和水化合得到；氯化氢可以由氢气和氯气化合得到。3.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下的体积为，则混合物中一定含有的金属是（ ）锌 铁 铝 镁答案：。解析：根据题意知两种金属组成的混合物，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下的体积为，即生成氢气所需混合物的质量为，而生成氢气分别需要锌、铁、镁、铝，根据平均值思想分析可知混合物中一定含有铝。4.不能证明某溶液中含有的是（ ）该溶液呈浅绿色向该溶液中加入溶液，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色向该溶液中加入氯水，再滴入几滴溶液，呈红色向该溶液中滴入几滴溶液，不变色，再加入氯水，呈红色答案：。解析：亚铁离子是浅绿色，故不符合题意；滴加溶液，利用先产生白色沉淀，后变成灰绿色，最后变为红褐色，说明原溶液含有，和溶液反应立即生成氢氧化铁沉淀，只能观察到红褐色沉淀，所以该实验能证明该溶液中只含有而不含，故不符合题意；先滴加氯水，若原溶液只含，滴加溶液后也显红色，无法证明原溶液中是否含有，故符合题意；与作用使溶液显红色，与作用无此现象，先滴加溶液，不显红色，说明原溶液中不含有，再加入氯水，溶液中被氧化成，遇溶液显红色，能证明溶液中含有，故不符合题意。5.如图所示的反应均是在高温引燃后进行，选项中的物质表示和，不合理的是（ ）、 、 、 、答案：。解析：铝不能与氧化镁发生铝热反应，错误；镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，镁与氧气反应生成氧化镁，正确；铝与四氧化三铁发生铝热反应，铝与氧气化合生成氧化铝，铁与氧气反应可以生成四氧化三铁，正确；氢气还原氧化铜生成铜和水，氢气在氧气中燃烧生成水，铜与氧气反应生成氧化铜，正确。6.已知下述三个实验均能发生化学反应：将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是（ ）实验中铁钉只作还原剂实验中既显氧化性又显还原性实验中发生的是置换反应上述实验证明氧化性：答案：。解析：实验中铁钉作还原剂，氧化性；实验中只表现还原性；实验中反应为，不是置换反应，氧化性；结合以上分析可知氧化性。7.对实验、的实验现象判断正确的是（ ）实验：产生红褐色沉淀 实验：溶液变红实验：放出大量气体 实验：先出现白色沉淀，后溶解答案：。解析：实验制得胶体，不是沉淀，项错误；实验中与溶液混合无明显颜色变化，项错误；不能与溶液反应，项错误；溶液滴入溶液中，先生成沉淀：，继续加入溶液，沉淀溶解： ，项正确。8.向一定量的、混合物中加入的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含，若用过量的在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为（ ） 答案：。解析：通过反应可知，氧化铁中的氧原子与盐酸中的氢结合生成水，所以氧化铁中的氧原子的物质的量为盐酸中氢离子物质的量的一半，即，当一氧化碳还原相同质量的原混合物，固体减少的是氧原子的质量，即。9.铁、铜混合粉末加入溶液中，剩余固体质量为。下列说法正确的是（ ）剩余固体是铁、铜混合物铁反应后溶液中反应后溶液中原固体混合物中铜的质量是答案：。解析：，由于金属活动性，所以首先发生反应，然后发生反应。若只发生第一个反应，需要的质量是；若只发生第二个反应，则消耗的质量是，现在反应消耗的金属质量是，所以两种金属都反应，由于有金属剩余，所以反应完全，剩余金属只能是，反应后溶液中溶质为、的混合物，、错误。根据元素守恒可知 ，正确。假设反应的、的物质的量分别是、，则；根据可知，解得，所以原固体混合物中铜的质量，错误。10.在含有、各的混合溶液中加入粉，充分搅拌后铁粉溶解，溶液中不存在，同时析出。则下列结论中不正确的是（ ）反应后的溶液中与的物质的量之比为的氧化性强于氧化性：可还原答案：。解析：由反应、可知，反应共生成，而没有参加反应，则反应后溶液中的与的物质的量之比为，正确；由，说明的氧化性强于，正确；根据金属活动性顺序分析，氧化性，根据可知，氧化性，错误；根据反应分析，可以还原，正确。11.如图所示的实验，发现烧杯中酸性溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量的溶液，溶液呈血红色。判断下列说法中不正确的是（ ）该条件下燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质该条件下燃烧的产物中可能含有一定量的将烧杯中溶液换成淀粉溶液也能验证生成物具有还原性酸性溶液中加入双氧水的离子反应为答案：。解析：该反应发生后，烧杯中酸性溶液褪色，说明生成的物质具有还原性，若将烧杯中的溶液换成含有少量的溶液，溶液呈血红色，说明生成的物质具有氧化性，能将氧化成，正确；中氧元素的化合价为价，既能得电子，又能失电子，根据上述分析，正确；用淀粉溶液验证生成物，可知该生成物具有氧化性，能将氧化成，遇淀粉变蓝，错误；具有氧化性，能将氧化成，反应的离子方程式为，正确。12.、粉、的混合物中，加一定量稀硫酸，当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，片刻后取出铁钉，观察现象。以下结论中正确的是（ ）若铁钉部分溶解，则滤液中一定含若铁钉完全溶解，则滤液中一定含若铁钉表面有红色物质生成，则不溶物中一定不含若铁钉无变化，则不溶物中一定含答案：。解析：、粉、的混合物中，加一定量稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜，铁与硫酸铜反应生成铜，与稀硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，铜与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜。根据题意，滤出不溶物，则不溶物一定含有铜，因为铜能与硫酸铁反应，所以滤液中一定没有，错误；根据氧化性顺序，若铁钉完全溶解，可能发生了，则滤液中不一定含，错误；因为，所以若铁钉表面有红色物质生成，则不溶物中一定不含，正确；若铁钉无变化，说明溶液中没有、和，则可能是过量，不溶物中可能有铁，但也可能是与恰好完全反应，此时不溶物中不含，错误。13.某混合气体，可能由、和水蒸气中的一种或几种组成，现将混合气体通入足量灼热的，完全反应后，固体质量减少；再将反应后的混合气体全部导入足量的澄清石灰水中，生成白色沉淀。根据以上信息，分析下列有关的组成推断正确的是（ ）一定只由组成一定只由和组成可能由和组成可能由、和组成答案：。解析：由反应后混合气体全部导入足量澄清石灰水中生成白色沉淀可知，原混合气体中碳元素的物质的量，即混合气体中存在、中的一种或两种，、错误；假设混合气体中含碳气体只有，则一定含有氢气，由混合气体通入灼热的后，质量减少可知，氢气的物质的量，即其质量为，错误；项，和均能还原，二者“夺取”的中的的物质的量为，与减少的氧原子相符，同时，正确。14.铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识，回答下列问题。（1）取生铁与足量的稀硫酸反应，无论怎样进行实验，最终收集到气体的体积均小于（标准状况），最主要的原因是