高中化学全程复习方略课时提能演练八.docx
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高中化学全程复习方略课时提能演练八
课时提能演练(八)
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.将铁片放到下列溶液中,铁片溶解,溶液质量减轻的是( )
A.稀硫酸 B.硫酸铜溶液
C.氢氧化钠溶液D.氯化铝溶液
2.下列反应中,产物有氧化铁的是( )
A.加热蒸干FeCl3溶液,并将得到的固体灼烧
B.Fe在纯O2中燃烧
C.灼热的Fe与水蒸气反应
D.加热蒸干Fe2(SO4)3溶液
3.称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中加热,充分反应后得到溶液X。
某同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。
若要确认其中含有Fe2+,应选用( )
A.KSCN溶液和氯水
B.铁粉和KSCN溶液
C.浓氨水
D.酸性KMnO4溶液
4.在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法中正确的是( )
A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+
B.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含有Cu2+和Fe3+
C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+
D.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
5.(2012·三亚模拟)能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.将铁粉加入到FeCl3溶液中:
Fe+Fe3+===2Fe2+
B.FeO加入硝酸中:
FeO+2H+===Fe2++H2O
C.将FeCl3溶液与氨水混合:
Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
D.将铁粉加入稀硫酸中:
2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
6.(2012·聊城模拟)常温下,下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
( )
A.在pH=13的溶液中:
NH
、K+、ClO-、Cl-
B.在滴加石蕊试液显红色的溶液中:
K+、NH
、CO
、SO
C.有NO
存在的溶液中:
H+、Ba2+、Cl-、SO
D.在c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中:
Na+、K+、SO
、[Al(OH)4]-
7.(预测题)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。
对下列实验事实的解释正确的是( )
操作、现象
解 释
A
向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝
Fe3+能与淀粉发生显色反应
B
把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点
铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3
C
向稀硝酸中加入少量铁粉,有气泡产生
说明Fe置换出溶液中的氢生成了氢气
D
新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色
说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
8.(2012·杭州师大附中模拟)往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。
下列说法正确的是( )
A.该实验表明FeCl3有还原性
B.白色沉淀为BaSO3
C.该实验表明SO2有漂白性
D.反应后溶液酸性增强
9.(易错题)2.8gFe全部溶于一定浓度、100mL的HNO3溶液中,得到标准状况下的气体1.12L,测得反应后溶液的pH为1。
若反应前后溶液体积变化忽略不计,则下列有关判断不正确的是( )
A.反应前HNO3溶液的浓度为2.0mol·L-1
B.1.12L的气体全部为NO
C.反应后溶液中c(NO
)=1.6mol·L-1
D.反应后的溶液最多还能溶解1.61gFe
10.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中
Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。
则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )
A.1∶1∶1 B.1∶3∶1
C.3∶3∶8D.1∶1∶4
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(14分)(2011·大纲版全国卷改编)如图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。
已知:
①反应C+G
B+H能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接;
1I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应:
2E+I
2F+D,F中E元素的质量分数为60%。
回答问题:
(1)①中反应的化学方程式为:
_______________________________________;
(2)1.6gG溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程);___________________________________。
(3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为:
_________________________,
反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为:
____________________;
(4)E在I中燃烧观察到的现象是:
__________________________________。
12.(12分)(探究题)某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了如图1、图2所示装置进行实验。
(1)比较两实验装置,图2装置的优点是:
①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;
②_____________________________________________________________。
(2)导气管e有两个主要作用:
一是在反应过程中,因导管插入液面下,可起到“液封”作用阻止SO2气体逸出而防止污染环境;二是 。
(3)能说明有SO2气体产生的实验现象是_____________________________。
(4)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:
只含有Fe3+;Ⅱ:
只含有Fe2+;Ⅲ:
既有Fe3+又有Fe2+。
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:
A.稀盐酸溶液 B.稀硫酸溶液 C.KSCN溶液
D.KMnO4溶液 E.NaOH溶液 F.淀粉KI溶液 G.H2O2溶液
验证Ⅱ:
取试样,先滴加少量的 (填试剂字母,下同),振荡,再滴加少量的 ,根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ:
步骤1.取试样,滴加少量的 (填试剂字母),溶液的颜色变_____色,则试样中含有Fe3+,发生反应的离子方程式为____________________。
步骤2.再取适量的试样滴加少量的 (填试剂字母),若溶液 ,则试样中含有Fe2+。
13.(14分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。
某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。
实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是:
取样,先滴加KSCN溶液,再滴加 ,该过程的现象为:
___________________________________。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是:
_________________________________。
(3)步骤③中反应的离子方程式是:
________________________________。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:
过滤、_________、灼烧、 、称量。
(5)若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为 g。
(6)该小组有些同学认为用KMnO4溶液与滤液反应也能进行铁元素含量的测定:
5Fe2++MnO
+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需 。
②上述实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是 。
a.稀硝酸 b.稀硫酸 c.稀盐酸 d.浓硝酸
答案解析
1.【解析】选B。
A项,由于每溶解56g的Fe,溶液中析出2g的H2,所以溶液质量增重;B项,由于每溶解56g的Fe,溶液中析出64g的Cu,所以溶液质量减轻;C项,Fe与NaOH溶液不发生反应;D项,Fe与AlCl3溶液不发生反应,故选B项。
2.【解析】选A。
FeCl3溶液蒸干得到Fe(OH)3,灼烧得到Fe2O3,A正确;B、C最终得到的都是Fe3O4,不正确;Fe2(SO4)3溶液蒸干得Fe2(SO4)3固体,D项不正确。
3.【解析】选D。
溶液中已经有+3价铁离子,选A会造成干扰,选C会生成两种沉淀,受氢氧化铁颜色的影响无法辨别。
而Fe2+能使酸性KMnO4溶液退色,故应选D。
4.【解析】选D。
由于先发生反应:
Fe+2FeCl3===3FeCl2,后发生反应:
Fe+CuCl2===FeCl2+Cu。
若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是
Fe2+,可能含有Cu2+,一定不含Fe3+;若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+,故A、B、C项均错误,D项正确。
5.【解析】选C。
A项电荷不守恒;B项,Fe2+有还原性,可以被硝酸氧化,正确的离子方程式为:
3FeO+NO
+10H+===3Fe3++5H2O+NO↑;D项,不符合客观事实,铁与稀硫酸反应生成Fe2+和氢气。
6.【解析】选D。
pH=13的溶液显碱性,NH
与OH-不能大量共存,A错;滴加石蕊试液显红色的溶液显酸性,H+、CO
不能共存,B错;NO
、H+、SO
因发生氧化还原反应不能共存,C错;常温下,c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液显碱性,Na+、K+、SO
、[Al(OH)4]-能够共存,D对。
7.【解析】选D。
A
2Fe3++2I-===I2+2Fe2+碘单质使淀粉溶液变蓝
错误
B
铁锈的主要成分是Fe2O3
错误
C
铁与稀硝酸反应生成的气体为NO,不能得到氢气
错误
D
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
正确
8.【解析】选D。
SO2通入混合液中,发生反应:
SO2+2H2O+2FeCl3===H2SO4+2FeCl2+2HCl,溶液由棕黄色变为浅绿色,FeCl3作氧化剂,表现氧化性,SO2表现还原性;H2SO4与BaCl2反应得到BaSO4白色沉淀和HCl,故A、B、C选项均不正确,D项正确。
【方法技巧】SO2与BaCl2的有关溶液反应所得白色沉淀问题
(1)SO2与BaCl2和HNO3混合液,得BaSO4沉淀;
(2)SO2与BaCl2、FeCl3混合液,得BaSO4沉淀;
(3)SO2与BaCl2和NH3·H2O混合液,得到BaSO3沉淀;
(4)SO2与BaCl2和H2O2混合液,得到BaSO4沉淀;
(5)SO2与BaCl2和溴水混合液,得到BaSO4沉淀;
(6)SO2与BaCl2、NaClO混合液,得到BaSO4沉淀;
(7)SO2与BaCl2、KMnO4混合液,得到BaSO4沉淀。
9.【解题指南】解答本题应注意以下两点:
(1)当HNO3过量时,铁与HNO3反应生成Fe(NO3)3;
(2)除剩余的HNO3能溶解铁外,生成的Fe(NO3)3仍能溶解铁。
【解析】选A。
由于反应后溶液的pH为1,说明HNO3过量,所得溶液为Fe(NO3)3溶液,则n(反应前HNO3)=n(未被还原HNO3)+n(被还原HNO3)+n(剩余HNO3)=
×3+
+0.1mol·L-1×0.1L=0.21mol,所以反应前HNO3溶液的浓度为
=2.1mol/L,故A项错误;由Fe→Fe3+知,
0.05mol的Fe反应时失去0.15mol电子,则HNO3得到0.15mol电子生成
0.05mol气体,所以该气体全部为NO,故B项正确;反应后溶液中n(NO
)=3n(Fe)+n(剩余HNO3)=3×0.05mol+0.1mol·L-1×0.1L=0.16mol,所以反应后溶液中c(NO
)=
=1.6mol/L,故C项正确;
根据:
3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O知,剩余的0.01molHNO3能溶解0.00375molFe,根据Fe+2Fe3+===3Fe2+得,生成的0.05molFe3+能溶解
0.025molFe,所以反应后溶液总共溶解0.02875molFe,即1.61gFe,故D项正确。
【方法技巧】铁与硝酸的反应规律
(1)铁与浓硝酸在常温下钝化,在加热时剧烈反应。
(2)铁与稀硝酸的反应:
硝酸过量时:
Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ①
Fe过量时:
3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ②
铁与稀硝酸反应有关量的问题,可用数轴表示为:
①当
≤
时,按反应①进行,
产物仅有Fe(NO3)3,HNO3可能有剩余。
②当
≥
时,按反应②进行,
产物仅有Fe(NO3)2,Fe可能有剩余。
③当
<
<
时,则反应①②均发生,
产物为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3。
10.【解题指南】解答本题应注意以下三点:
(1)Fe与Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反应的先后顺序;
(2)横、纵坐标及曲线各折点表示的意义;
(3)HNO3反应生成的Fe3+和溶液中的原有Fe3+均与Fe发生反应。
【解析】选D。
由于先发生反应:
Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,再发生反应:
Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2,最后发生反应:
Fe+Cu(NO3)2===Fe(NO3)2+Cu。
由图像知,1molFe与HNO3发生反应,则需HNO34mol,生成Fe(NO3)31mol;由图像知,1molFe与Fe(NO3)3发生反应,则需Fe(NO3)32mol,所以原溶液中含有Fe(NO3)31mol;由图像知,1molFe与Cu(NO3)2发生反应,则需Cu(NO3)21mol,所以原溶液中含有Cu(NO3)21mol,故选D项。
11.【解题指南】本题主要考查Mg、Al、Fe及其化合物的性质及与其有关的化学方程式的计算。
解题时注意寻找突破口,如铝热反应应用于铁轨的焊接、CO2是最常见的温室气体等。
【解析】
(1)铝热反应应用于铁轨的焊接,由①可知C为Al、G为Fe2O3、B为Fe、H为Al2O3,反应的化学方程式为2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3。
CO2是最常见的温室气体,由②可知E为Mg、I为CO2、F为MgO、D为C。
综上可知A为O2。
(2)Fe2O3与盐酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,FeCl3与铜粉完全反应的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,可知n(Cu)=n(Fe2O3)=
=0.01mol,需铜粉的质量为0.01mol×64g·mol-1=0.64g。
(3)Al与过量NaOH溶液反应的离子方程式为:
2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,反应后溶液为Na[Al(OH)4],与过量CO2反应的离子方程式为:
[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO
。
(4)Mg在CO2中燃烧的化学方程式为:
2Mg+CO2
2MgO+C,观察到的现象是镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,反应器内壁附着黑色固体。
答案:
(1)2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3
(2)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,
n(Cu)=n(Fe2O3)=
=0.01mol,至少需铜粉的质量为0.01mol×
64g·mol-1=0.64g
(3)2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO
(4)镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,反应器内壁附着黑色固体
12.【解析】
(1)图2中铁丝可抽动,这样便于控制反应的进程。
(2)导气管e与空气相通,由于加热时试管A中气体逸出,停止加热后,其中压强减小,B中液体易发生倒吸,连有e管可防止倒吸。
(3)品红溶液退色证明有SO2生成。
(4)在没有干扰离子的情况下,检验Fe2+可利用其不与KSCN显色,而被氧化后可与KSCN显色的性质。
在含有Fe3+的情况下检验Fe2+的存在可以利用其还原性(如能使KMnO4溶液退色)。
答案:
(1)便于控制反应的发生和停止
(2)停止加热时,防止倒吸或平衡压强(合理答案均可)
(3)品红溶液退色
(4)验证Ⅱ:
C G
验证Ⅲ:
步骤1:
C(或F) 红(或蓝)
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(或2Fe3++2I-===2Fe2++I2)
步骤2:
D 浅红色退去或变浅
13.【解析】
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是:
取样,先滴加KSCN溶液,再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等),若滤液由浅绿色变为红色,则说明滤液中含有Fe2+。
(2)由于H2O2具有氧化性,加入过量H2O2的目的是:
将Fe2+全部氧化为Fe3+。
(3)步骤③的目的是:
将Fe3+全部转化为Fe(OH)3,所以步骤③需加入过量的NaOH溶液或氨水,反应的离子方程式是:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓[或Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
]。
(4)步骤④的目的是:
将产生的红褐色悬浊液分离,最终得到固体Fe2O3,所以步骤④的操作步骤是:
过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。
(5)由于实验中铁无损耗,根据铁元素守恒得,每片补血剂中m(Fe)=(
÷10)g=0.07ag。
(6)①配制250mL一定物质的量浓度的KMnO4溶液时,需要的仪器有:
托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管和250mL容量瓶。
②由于高锰酸钾具有强氧化性,能将盐酸氧化,所以不能用盐酸进行酸化;由于稀硝酸、浓硝酸均具有氧化性,而使用KMnO4溶液是利用其氧化性,所以不能用稀硝酸或浓硝酸进行酸化。
答案:
(1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂) 溶液由浅绿色变为红色
(2)将Fe2+全部氧化为Fe3+
(3)Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
[或Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
]
(4)洗涤 冷却
(5)0.07a
(6)①250mL容量瓶 ②b
【误区警示】解答本题要注意两点:
(1)认真审题,避免由于审题不清,容易误算成“10片补血剂中含铁元素的质量”;
(2)在Fe3+存在的条件下,检验Fe2+的存在时,就不能采取先加KSCN溶液后加氯水等试剂的方法,而应采取加入适量酸性KMnO4溶液,若溶液由紫红色变为棕黄色,则含有Fe2+。