高一化学 第三章《金属及其化合物》第三课时 新人教版必修1

高一化学 第三章金属及其化合物第三课时 新人教版必修1一、选择题(每小题有1个选项符合题意)1向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL浓度为1.0molL1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，有气体放出，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此混合物，能得到铁的质量是()A11.2gB5.6gC2.8g D1.4g【答案】C【点拔】Fe2O36HCl=2FeCl33H2O；Fe2FeCl3=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)0.1L1.0mol/L0.1mol。所以n(Fe)0.05mol，则m(Fe)0.05mol56g/mol2.8g。2(山东五莲20202020学年度上学期期中考试)苹果汁是人们喜欢的饮料。由于此饮料中含有Fe2，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生。这说明维生素C具有()A氧化性 B还原性C碱性 D酸性【解析】现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，是因为溶液中的Fe2被空气中的氧气氧化生成Fe3，加入维生素C可有效防止这种现象发生，说明维生素C首先被空气中的O2氧化，而使溶液中的Fe2不发生反应，因此维生素C具有较强的还原性。【答案】B3下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是()金属钠在纯氧中燃烧FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间FeCl3溶液中滴入KSCN溶液无水硫酸铜放入医用酒精中A BC D【答案】B【点拔】产物及颜色分别为：Na2O2淡黄色；Fe(OH)3红褐色；Fe(SCN)n3n红色；CuSO45H2O蓝色。4向50g FeCl3溶液中投入一定量的钠，待反应完毕后，过滤，得到仍有黄色的溶液45.9g，则投入钠的质量为()A4.6g B4.1gC6.9g D9.2g【答案】C【点拔】设投入钠的质量为x。由下面方程式得溶液质量减少量m21073262382，溶液质量实际减少量为50g45.9g4.1g。2FeCl36Na6H2O=2Fe(OH)36NaCl3H2m623210732 82x 4.1g解得x6.9g5取适量的铁粉投入到氯化铁溶液中，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()A2:3 B1:1C3:2 D1:2【答案】A【点拔】铁粉与氯化铁溶液反应Fe2Fe3=3Fe2，设溶液反应后Fe2物质的量为3mol，则反应掉的Fe3为2mol，剩余Fe3为3mol，所以已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比为2:3。6在含有Fe3和Cu2的溶液里，加过量铁粉，反应完全，滤出金属残渣，其质量恰好与加入铁粉的质量相等，则原混合溶液里的Fe3与Cu2的物质的量之比为()A2:3 B1:7C3:-5 D2:7【答案】D【点拔】设Fe3与Cu2的物质的量分别为x、y，则有：2Fe3Fe=3Fe2xCu2Fe=Fe2Cum64568y8y根据题意，与Fe3反应的Fe的质量等于Fe与Cu2反应增加的质量，即：56gmol18y，解得：。7要证明某溶液中不含Fe3，而可能含有Fe2，进行如下实验操作时最佳顺序为()加入少量氯水加入少量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液A BC D【答案】C【点拔】本实验的目的有两个，一是证明原溶液不含Fe3，二是证明原溶液可能含有Fe2。要证明后者必须先将Fe2氧化为Fe3，为此需要先证明原溶液中不含Fe3，所以正确的顺序为。8在硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸铜溶液中加入镁粉，充分反应后，滤出的不溶物除铜粉外，尚有少量铁粉，那么在滤液中()A肯定有Fe2，可能有Fe3B肯定有Fe2，可能有Fe3、Cu2C可能有Fe3，可能有Cu2D只有Fe2，没有Fe3和Cu2【答案】D【点拔】由于氧化性：Fe3Cu2，因此铁粉与硫酸铁和硫酸铜反应时，按如下顺序依次进行2Fe3Fe=3Fe2；FeCu2=CuFe2。由于滤出的不溶物除了铜粉外，尚有少量铁粉，因此上述反应进行完全，则滤液中只有Fe2。9在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液存在较多的阳离子是()ACu2 BFe3CFe2 DH【答案】C【点拔】解此题要掌握单质铁有还原性和H、Cu2、Fe3有氧化性，现在Fe单质剩余则上述三种阳离子不能大量存在，其中Fe被氧化为Fe2；而H、Cu2、Fe3分别被还原为H2、Cu、Fe2，所以溶液中Fe2最多。所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，证明铁粉过量，因而可推知H、Cu2、Fe3均完全反应，铁能被磁铁吸引是铁的一种重要的物理性质。10某物质溶于盐酸后，再向溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液颜色无变化，然后加入新制的氯水后溶液呈红色，则这种物质是()AFeCl3 BFeCl2CFe2O3 DFe3O4【答案】B【点拔】FeCl3、Fe2O3、Fe3O4溶于盐酸后，都能产生Fe3，滴加KSCN溶液时，溶液颜色都会变为红色。只有FeCl2遇KSCN溶液不变色。11某溶液中有Fe3、Mg2、Fe2和Al3四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是()AFe3 BMg2CFe2 DAl3【答案】C【点拔】Fe3的变化过程为：Fe3Fe(OH)3Fe3；Mg2的变化过程为：Mg2Mg(OH)2Mg2；Fe2的变化情况为：Fe2Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3；Al3的变化情况为：Al3AlOAl3。12将1.12g铁粉加入25mL 2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，下列说法正确的是()A铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变B往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色CFe2和Fe3的物质的量之比为61D氧化产物与还原产物的物质的量之比为25【答案】BC【点拔】2Fe3Fe=3Fe22mol56g3molx1.12gyFe3余0.025L2mol/L0.04mol0.01mol。13在高炉中，把Fe2O3还原成铁的还原剂是()焦炭铁矿石CO空气石灰石A BC D【答案】A【点拔】炼铁时，虽然向高炉中加的是焦炭，但焦炭并没有直接去还原Fe2O3，而是首先与O2反应生成CO2，CO2再与焦炭反应生成CO，再利用CO将铁从Fe2O3中还原出来。二、非选择题14(甘肃会宁五中20202020学年度第一学期期末质检试卷)某待测液中可能含有Ag、Fe3、K、Ba2、Fe2等离子，进行如下实验：(1)加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成。(2)过滤，在滤液部加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成。(3)过滤，取少量滤液，滴入2滴KSCN溶液，没有明显的现象出现。(4)在步骤(3)中的溶液中，继续滴加氯水，溶液立即变红。根据实验现象回答：待测液中一定含有_离子，一定不含有_离子，还有一种离子不能确定是否存在，如存在这种离子，要确认这种离子的实验方法是(填写实验名称和观察到的现象，不要求写实验操作过程)_。【答案】Ag、Ba2、Fe2；Fe3焰色反应，产生紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)15由铁和氧化铁组成的混合物与稀H2SO4作用，固体溶解，所得溶液中不含Fe3，且生成的Fe2与H2的物质的量之比为4:1。则反应物中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为_。【解析】依题意确定终态，即溶液中只有FeSO4，且FeSO4与逸出的H2的物质的量之比为41，则可写出总化学方程式：Fe2O32Fe4H2SO4=4FeSO4H23H2O，得结果为1:2:4。【答案】1:2:416除去下列物质中所含有的杂质(括号内为杂质)，将选用的试剂或分离方法填在题后的横线上，并写出有关反应的化学方程式(有离子方程式的，写出其离子方程式)。(1)Fe2O3Fe(OH)3_；(2)Fe2O3(Al2O3)_；(3)FeCl2(FeCl3)_，_；(4)FeCl2(CuCl2)_，_；(5)Fe(Al)_，_；【答案】(1)加热2Fe(OH)3Fe2O33H2O(2)加入过量的NaOH溶液，过滤Al2O32OH=2AlOH2O(3)加足量铁粉，过滤2Fe3Fe=3Fe2(4)加足量铁粉，过滤FeCu2=CuFe2(5)加入过量NaOH溶液，过滤2Al2OH2H2O=2AlO23H217A、B、C是中学化学常见的单质，B、C是气体。甲、乙两化合物在常温下分别为黑色晶体和无色液体。这些化合物和单质之间存在如下的关系。据此判断(1)若金属元素A有可变化合价，则金属单质A的化学式为_。甲的化学式为_。(2)根据金属活动性顺序判断单质A和单质C活动性强弱：A_C(填“”、“”或“”)。【解析】金属元素A有可变化合价，一般为铁，有2和3价，可以作为本题的突破口。金属A与气体单质B点燃可化合生成甲，可推知B为氧气，从而推出甲是Fe3O4。气体单质C将单质A还原出来，可推知C为具有还原性的氢气，甲与C发生的反应为：Fe3O44H23Fe4H2O。A与乙发生的反应为：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。根据金属活动性顺序判断活动性强弱：FeH2。【答案】(1)FeFe3O4(2)18用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。方法二：在右图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管里加入的试剂是_。(2)在试管里加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。【解析】制备氢氧化亚铁是中学化学实验中实验条件要求比较严格的实验。中学化学教材对制备氢氧化亚铁的装置作过介绍。实验时要求用“新制备的硫酸亚铁溶液”，“将滴管尖端插入试管内溶液液面以下，慢慢挤出NaOH溶液”等，这些都是保证生成的氢氧化亚铁不被空气中氧气氧化的基本条件。但是仅有这些条件显然不够。在中学化学教学中，化学教师为培养学生严谨的科学态度，激发学生学习化学的兴趣，曾对这个实验条件进行挖掘，如在硫酸亚铁的液面上覆盖一层苯等。本题是对高中化学教材中氢氧化亚铁制备的实验条件进行挖掘和创新而得。题目指出可用两种方法制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。题目就这种制备方法提出相关的问题：(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入什么？(2)除去蒸馏水中的O2常采用什么方法？(3)用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，让学生说出这种操作的理由。方法二：在图示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。题目就这种制备方法提出：(1)在试管里加入的试剂是什么？(2)在试管里加入的试剂是什么？(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是什么？(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是什么？从方法一到方法二，问题情境由熟悉到陌生，思维由表面到深层。究竟试管和中放什么物质，学生要以实验目的“制得白色的氢氧化亚铁沉淀”为引导，认真思考题目所给的试剂，想办法创造条件尽量减少生成的Fe(OH)2与空气的接触。经历一番深思，才能发现试管应放稀硫酸和铁屑；试管应放NaOH溶液；为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后应检验试管出口处排出的氢气的纯度，等排出的H2纯净时，再夹紧止水夹；由于试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界的空气不容易进入，因此生成的Fe(OH)2沉淀就能较长时间保持白色。【答案】方法一：(1)稀H2SO4、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二：(1)稀H2SO4、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹，此时试管内继续产生H2，压强增大，把试管中溶液压入试管中(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入19向一定物质的量的Fe3O4和Fe的混合物中加入50mL 2mol/L H2SO4，恰好使之完全溶解，并放出448mL(标况)的气体。在所得溶液中加入KSCN溶液，不变红色，则用足量的CO在高温下与相同质量的此混合物充分反应，能得到多少克铁？【解析】应先求出Fe3O4和Fe的物质的量。设此混合物中Fe3O4和Fe的物质的