双休伴学5　钠、铁及其化合物

6/6双休伴学5钠、铁及其化合物1.（2025·江苏扬州模拟）钠钾合金常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂，这主要是因为钠钾合金（）A.易与O2反应 B.易与H2O反应C.熔点低、导热性好 D.密度小、硬度小解析：C钠、钾为金属，具有良好的导电、导热能力，钠钾合金熔点低，常温下呈液态，具有良好的导热性，可用作快中子反应堆的热交换剂，C符合题意。2.（2025·山东日照模拟）某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”“吹气生火”的小魔术。如图所示，在蒸发皿上放一小团脱脂棉，在里面裹入一种淡黄色的化合物，对着脱脂棉吹气或者用胶头滴管滴几滴水，一会儿脱脂棉会燃烧起来。下列说法不正确的是（）A.淡黄色化合物为Na2O2B.“滴水生火”的小魔术本质上是发生了2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2C.“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭D.在活动中为了更清楚地观察现象，需要近距离俯视蒸发皿解析：D依据题意可知，淡黄色化合物为过氧化钠，A正确；Na2O2与水反应化学方程式为2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑，B正确；Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，氧气助燃，所以“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭，C正确；反应过程中有明火，近距离俯视存在安全隐患，D3.下列关于铁及其化合物的叙述正确的是（）A.氢氧化铁受热分解可制得Fe3O4B.Fe2O3、Fe3O4都有磁性C.FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化D.高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe2O3解析：CFe（OH）3受热分解可制得Fe2O3，A错误；Fe3O4具有磁性，Fe2O3无磁性，B错误；高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，D错误。4.甲、乙两份等质量的NaHCO3固体，将甲充分加热后，再加入足量盐酸，乙不加热也加入足量盐酸，反应完全后，甲、乙两份中实际参加反应的盐酸的质量比为（）A.1∶1.5 B.1∶1 C.1∶2 D.2∶1解析：B甲中加热发生反应：2NaHCO3△Na2CO3＋H2O＋CO2↑，甲、乙中加入盐酸，甲中发生反应：Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑，乙中发生反应：NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑，最终都生成氯化钠，令NaHCO3的物质的量为1mol，根据钠元素守恒可知n（NaHCO3）＝n（NaCl）＝1mol，根据氯元素守恒可知n（NaCl）＝n（HCl）＝1mol，故反应后甲、乙中实际消耗的HCl的物质的量之比为1mol∶1mol＝1∶1，即甲、乙两份中实际参加反应的盐酸的质量比为1∶5.我国青藏高原的盐湖中蕴藏着丰富的锂资源，已探明的储量约三千万吨，碳酸锂制备高纯金属锂的一种工艺流程如图。下列有关说法错误的是（）A.金属锂可保存在煤油中B.使用复合助剂有利于碳酸锂的分解C.“粉碎”是为了增大接触面积，加快反应速率D.“真空热还原”发生的主要化学反应为2Al＋3Li2O6Li＋Al2O3解析：ALi的密度小于煤油，锂不能保存在煤油中，应该保存在液体石蜡中，A错误；碳酸锂高温焙烧分解生成氧化锂、二氧化碳，复合助剂可以与二氧化碳发生反应，促进碳酸锂分解，故使用复合助剂有利于碳酸锂的分解，B正确；“粉碎”可以使接触面积更大，从而加快反应速率，C正确；铝还原性强，“真空热还原”发生的主要化学反应为2Al＋3Li2O6Li＋Al2O3，D正确。6.（2025·安徽十校联盟联考）下列有关铁和铁的化合物的叙述中，正确的是（）A.铁的化学性质比较活泼，它能与许多物质发生化学反应，因此铁在自然界中只能以化合态存在B.Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料C.Fe（OH）2在空气中容易被氧化，如图①②都能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀D.往某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液，发现溶液变成红色，证明原溶液含有Fe3＋解析：C铁虽然化学性质比较活泼，能与许多物质发生化学反应，但是自然界陨石中还存在单质铁，A错误；Fe3O4为黑色粉末，铁红为Fe2O3，B错误；①中稀硫酸能抑制Fe2＋水解，铁粉能防止Fe2＋被氧化，且导管口插入水中外界空气无法进入试管内，滴加NaOH与FeSO4反应生成的Fe（OH）2沉淀不会被氧化，能较长时间存在，②中因为苯的存在，NaOH与FeSO4反应生成的Fe（OH）2无法接触到空气，不会被氧化从而能较长时间存在，C正确；若原溶液中没有Fe3＋只有Fe2＋，先加氯水Fe2＋被氯气氧化成Fe3＋，再加入KSCN溶液变红色，但是原溶液中没有Fe3＋，D错误。7.如图为钠元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法不正确的是（）A.氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①B.Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生C.向碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成氯化钠D.反应②只能通过加热才能实现物质转化解析：DNaOH溶液与过量CO2反应生成NaHCO3，可以实现转化关系①，A正确；Na2O2分别与水、CO2反应均生成O2，B正确；向碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3＋HClNaCl＋NaHCO3、反应⑧NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑，都生成氯化钠，C正确；反应②通过加热能实现物质转化，也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化：NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O8.已知在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸加热到80℃左右，再慢慢加入粗氧化铜（含少量杂质FeO），充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是（）A.向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO的粉末调节pH为4～5B.向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀C.向溶液中通入Cl2，再通入NH3，调节pH为4～5D.加入纯Cu将Fe2＋还原为Fe解析：A向溶液中通入Cl2，可将Fe2＋氧化为Fe3＋；再加入纯净的CuO粉末调节pH为4～5，Fe3＋可转化为Fe（OH）3而除去，A正确；在酸性溶液中H2S与Fe2＋不反应，而H2S与Cu2＋反应生成CuS沉淀，B错误；通入氨气，会引入杂质NH4＋，C错误；由金属的活动性Fe＞Cu知，铜不能置换出铁，9.（2025·河南项城五校联考）为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量，某同学设计如下实验：取一定质量的混合物，通过测量反应前后②和③装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中错误的是（）A.①②③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰B.硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止C.若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量偏大D.实验过程中一直通入空气，停止加热后再停止通入空气解析：C根据实验目的和装置的连接顺序可知，装置①用于吸收空气中的CO2和水蒸气，可以使用碱石灰；装置②吸收Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水CaCl2；装置③吸收碳酸氢钠分解生成的CO2，使用碱石灰，A正确；实验前必须将装置中的水蒸气和CO2赶净，避免影响测定结果，硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止，B正确；若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则会增加水的质量，使测得Na2CO3·10H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低，C错误；实验过程中一直通入空气，停止加热后继续通入空气使存留在装置中的CO2和水蒸气完全被吸收，D正确。10.（2025·浙江嘉兴基础测试）某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题：（1）选用如图所示装置及药品制取CO2，打开弹簧夹，制取CO2。为了得到干燥、纯净的CO2，产生的气流应依次通过盛有的洗气瓶（填试剂名称）。反应结束后，关闭弹簧夹，可观察到的现象是。不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是。（2）金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表：步骤现象将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应，放置冷却产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产生，瓶壁上有白色物质产生在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡、过滤滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。据此推断，白色物质的主要成分是（填字母）。A.Na2O B.Na2O2C.NaOH D.Na2CO3②为检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是。③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为。答案：（1）饱和NaHCO3溶液、浓硫酸产生的气体使干燥管内液面降低，稀盐酸与碳酸钙脱离接触，反应停止生成的硫酸钙微溶，附着在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行（2）①D②碳（C）③4Na＋3CO22Na2CO3＋解析：（1）因盐酸易挥发，需要饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥，则为了得到干燥纯净的CO2，产生的气流应依次通过盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸的洗气瓶；反应结束后，关闭弹簧夹，利用气体的压强使固液分离，可观察到产生的气体使干燥管内液面降低，稀盐酸与碳酸钙脱离接触，反应停止；不能用稀硫酸代替稀盐酸，因生成的硫酸钙微溶，包裹在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步发生。（2）①取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊，可知显碱性，且含碳酸根离子或碳酸氢根离子，显然只有Na2CO3符合；②检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味为SO2，可知C与浓硫酸反应，即黑色固体是碳（C）；③由实验可知钠与CO2反应生成碳酸钠和C，发生的反应为4Na＋3CO22Na2CO3＋C11.已知在不同的温度下，一氧化碳与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和二氧化碳。某兴趣小组探究一氧化碳与氧化铁反应生成的黑色物质是否为铁粉。【查阅资料】资料一：铁粉和四氧化三铁粉末能被磁铁吸引而氧化亚铁（黑色）不能；资料二：四氧化三铁中铁元素有＋2价、＋3价两种化合价，其化学式可用FeO·Fe2O3的形式表示。【提出猜想】黑色物质可能是四氧化三铁、氧化铁和铁粉中的一种或几种。【进行实验】该兴趣小组收集了一氧化碳与氧化铁反应生成的黑色物质进行了下列实验：实验分组实验方案实验现象甲取少量黑色物质用磁铁吸引黑色物质全部被磁铁吸引乙取少量黑色物质加入30％热的盐酸中无气泡、溶液颜色变成黄绿色丙取少量黑色物质加入CuSO4溶液中无任何现象（1）①甲实验现象说明黑色物质中没有，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有，推测生成的黑色物质应为四氧化三铁。②写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式：。（2）同学们对四氧化三铁产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档四氧化三铁粉的工艺流程简图。【查阅资料】资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示：温度/℃0103050溶解度/g14.017.025.033.0温度/℃60708090溶解度/g35.333.030.527.0资料二：获得四氧化三铁的反应原理为Fe（OH）2＋2Fe（OH）3△Fe3O4＋①溶解时，用50～80℃的热水目的是。②写出加入适量氢氧化钠溶液时发生反应的化学方程式：。③上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是。④要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的氢氧化亚铁和氢氧化铁的最佳质量比为。⑤副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→→→d。a.过滤b.加热浓缩c.冷却结晶d.晶体加热至完全失去结晶水答案：（1）①FeOFe②Fe3O4＋8HCl2FeCl3