高中化学必修一 第一节 铁及其化合物二20202021学年新解析版

1、第三单元 金属材料第一节 铁及其化合物（二）一、基础巩固1某固体混合物X，可能含有BaCl2、NaHCO3、Fe2O3、Cu、NaAlO2中的一种或几种，进行如下实验：取一定量样品溶于水中，得到固体A和溶液B；向A中加入足量稀盐酸，得到澄清溶液C下列说法不正确的是（）A固体A可能溶于NaOH溶液B溶液C能与NaHCO3溶液反应产生沉淀C向溶液C中加入KSCN溶液，若不变色，则混合物X不含Fe2O3D向溶液B中加入NaOH溶液，若出现白色沉淀，则X中必定有BaCl2和NaHCO3【答案】C。【解析】A、NaHCO3、NaAlO2在水中发生反应H2O+AlO2+HCO3Al（OH）3+CO32，生

2、成Al（OH）3固体可能溶于NaOH溶液，故A正确；B、Al（OH）3固体入足量稀盐酸，得到澄清溶液AlCl3能与NaHCO3溶液反应产生沉淀，故B正确；C、固体A若为Fe2O3和Cu的混合物，若FeCl3和Cu恰好反应，向溶液C中加入KSCN溶液，若不变色，则混合物X不含Fe2O3就错了，故C错误；D、若溶液B是BaCl2、NaHCO3、NaAlO2中的一种，加入NaOH溶液不出现白色沉淀，若是BaCl2和NaHCO3的混合液，加入NaOH溶液出现白色沉淀，若是Na2CO3和NaHCO3的混合液，加入NaOH溶液不出现白色沉淀，向溶液B中加入NaOH溶液，若出现白色沉淀，则X中必定有BaCl

3、2和NaHCO3，故D正确；故选：C。2不能和铁反应的溶液是（）AH2SBNaOHCFe2（SO4）3DCl2【答案】B。【解析】A铁排在氢的前面，则H2S和铁反应生成FeS和氢气，故A不选；B铁不与氢氧化钠溶液反应，故B选；C铁和Fe2（SO4）3发生归中反应生成硫酸亚铁，故C不选；D氯气具有强氧化性，则铁和氯气反应生成氯化铁，故D不选；故选：B。3亚硝酸亚铁Fe（NO2）2易分解，若分解产物之一是红色粉末Fe2O3，则另一分解产物可能是（）ANOBN2O3CNO2DN2O5【答案】A；【解析】A、由以上分析得出NO的氮元素化合价为+2，比+3化合价低，故A正确；B、N2O3的氮元素化合价为

4、+3价，与Fe（NO2）2中氮元素化合价相同，化合价没有发生变化，故B错误；C、NO2的氮元素化合价为+4价，高于Fe（NO2）2中氮元素的+3价，故C错误；D、N2O5的氮元素化合价为+5价，高于Fe（NO2）2中氮元素的+3价，故D错误；故选：A。4用KI溶液和FeCl3溶液进行如下实验。下列说法中错误的是（）A实验i发生的反应为：2Fe3+2I2Fe2+I2B黄色溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl、K+、I离子C实验iii水溶液中c（Fe2+）小于i中c（Fe2+）D若向实验iii 所得液体中滴加KSCN溶液，水层红色比实验ii浅【答案】C。【解析】A、KI溶液中I具有还原性，FeCl3

5、溶液中Fe3+具有氧化性，二者发生氧化还原反应，给的量可以看出滴加的氯化铁是少量的，结果反应后溶液依然显示黄色，说明铁离子反应不完全，发生的反应是可逆的，即2Fe3+2I2Fe2+I2，故A正确；B、氯化铁（少量）和碘化钾之间的反应，产物是氯化亚铁、氯化钾，碘单质，并且碘化钾剩余，反应是可逆的，还存在少量的氯化铁，即黄色溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl、K+、I离子，故B正确；C、实验iii中生成的I2萃取到CCl4层，从溶液中分离出产物I2，使反应2Fe3+2I2Fe2+I2正向移动，使c（Fe2+）大于i中c（Fe2+），故C错误；D、实验iii 是向所得液体中滴加CCl4，萃取了碘单质

6、，反应2Fe3+2I2Fe2+I2正向移动，铁离子浓度减小，所得液体中滴加KSCN溶液，水层红色变浅，故D正确。故选：C。5可用于检验久置的FeSO4溶液是否变质的试剂（）A过氧化钠B铁粉C盐酸DKSCN溶液【答案】D。【解析】A、过氧化钠和水反应生成氢氧化钠溶液，FeSO4和NaOH反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，能迅速被氧化成灰绿色、最终氧化成红褐色，检验效果不如硫氰化钾溶液，故A错误；B、铁片不与溶液中硫酸亚铁反应，无法检验硫酸亚铁是否变质，故B错误；C、盐酸不与铁离子和亚铁离子反应，使用盐酸无法检验硫酸亚铁是否变质，故C错误；D、如果FeSO4溶液变质，变质后的物质是硫酸铁，Fe3+能和S

7、CN生成络合物，使溶液呈现血红色现象明显，这一反应是Fe3+的特征反应，所以用KSCN溶液，故D正确；故选：D。6某同学采用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）制取七水合硫酸亚铁（FeSO47H2O），设计了如图流程：下列说法不正确的是（）A溶液1中的阳离子可与NH4+、I、SO42在同一溶液中大量共存B固体1为SiO2，试剂X为FeC向固体2中加入足量NaOH溶液，发生反应的离子方程式：Al（OH）3+OHAlO2+2H2OD从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解【答案】A。【解析】烧渣中加入足量酸，因为最终制取的是七水合硫酸亚铁，

8、所以加入的酸是稀硫酸，Fe2O3、Al2O3和稀硫酸生成可溶性硫酸盐，SiO2不溶于稀硫酸，过滤后得到的固体1为SiO2，滤液1中含有硫酸铁、硫酸铝和硫酸；加入NaOH溶液控制溶液的pH得到固体2和溶液2，溶液2中含有亚铁离子，则试剂X能还原铁离子生成亚铁离子且不能引进新的杂质，则X为Fe，固体2为氢氧化铝和过量的Fe，将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO47H2O，A通过以上分析知，溶液1中含有铁离子、铝离子和氢离子，铁离子和碘离子发生氧化还原反应而不能大量共存，故A错误；B通过以上分析知，固体1为SiO2，试剂X为Fe，故B正确；C固体2中含有氢氧化铝，氢氧化铝能和Na

9、OH反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al（OH）3+OHAlO2+2H2O，故C正确；D亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故D正确；故选：A。7为了探究铁与氯气的反应，某同学甲设计了如下的实验方案。其实验装置为：其实验步骤为：（1）用注射器吸取20mL左右的氯气。（2）在硬质玻璃管内加入一定量的细铁丝，一支试管内加入硫氰化钾溶液，另一支试管中加入氢氧化钠溶液。按图所示连接实验装置，并固定在铁架台上。经检验装置不漏气。（3）加热硬质玻璃管内铁丝约1min，然后把注射器中的氯气注入到硬质玻璃管内，观察实

10、验现象。可观察到硬质玻璃管内 ，盛硫氰化钾溶液的试管内显 。（4）请写出试管中所发生反应的离子方程式： 。其中，氢氧化钠溶液的作用是 。（5）某同学乙猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁，其为了探究生成物中是否含有氯化亚铁（假设铁已完全反应），设计了一个实验方案。现只有H2O2溶液、酸性KMnO4溶液和KSCN溶液，而没有其他试剂，你认为需要用到的试剂有 。【答案】（3）铁丝剧烈燃烧、保持红热，产生棕褐色的烟；红色；（4）Fe3+3SCNFe（SCN）3；Cl2+2OHCl+ClO+H2O；吸收尾气Cl2；（5）酸性高锰酸钾溶液。【解析】（3）铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁，生成红褐色烟，放热放热

11、，铁丝保持红热，铁离子与KSCN发生络合反应，溶液变红色，故答案为：铁丝剧烈燃烧、保持红热，产生棕褐色的烟；红色；（4）铁离子与KSCN发生络合反应，离子方程式为Fe3+3SCNFe（SCN）3，氯气与氢氧化钠反应生成NaCl、NaClO，离子方程式为Cl2+2OHCl+ClO+H2O，氢氧化钠吸收氯气，避免污染环境，故答案为：Fe3+3SCNFe（SCN）3；Cl2+2OHCl+ClO+H2O；吸收尾气Cl2；（5）探究生成物中是否含有氯化亚铁，实验步骤为取出甲实验后的玻璃管中的固体少量，放入小烧杯中加适量蒸馏水，搅拌、溶解；滴加少量酸性高锰酸钾溶液并振荡，如果溶液的紫色褪去，则证明原生成物

12、中含有氯化亚铁，否则原生成物中不含氯化亚铁，由于含有铁离子，且加入KSCN不能检验，故答案为：酸性高锰酸钾溶液。二、拓展提升8铁不能与冷、热水反应，但是能与水蒸气反应实验装置如图所示在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验 请回答：（1）写出该反应的化学方程式 （2）实验前必须对整套装置进行的操作是 ，实验开始时应先点燃 （填“酒精灯”或“酒精喷灯”），实验结束时应先熄灭 （填“酒精灯”或“酒精喷灯”）（3）圆底烧瓶中盛有水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶里应事先放置 ，其作用是 ；干燥管中盛装的物质是 （4）待硬质玻璃管冷却后，取

13、少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B，取少量溶液B滴加 溶液，若 （填实验现象），则说明溶液B中含有Fe3+【答案】（1）3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；（2）检验装置的气密性；酒精灯；酒精喷灯；（3）为实验提供水蒸气；碎瓷片；防止暴沸；碱石灰；（4）KSCN；溶液变红色【解析】（1）铁与水蒸气发生氧化还原反应，生成Fe3O4和H2：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；故答案为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，空气中的氧气会和金属铁反应，进行金属铁和水蒸气的反应试验，为防止干扰，应该先用水蒸气将空气排净，故应该先点燃酒精灯，制

14、取水蒸气，再点燃酒精喷灯防止加热铁粉与空气反应； 故答案为：检验装置的气密性；酒精灯；酒精喷灯；（3）因为反应物为水蒸气与铁，所以这里加热的目的就是提供水蒸气；加热液体时要防止暴沸，故应加入少量碎瓷片防止暴沸发生；最后生成的气体为氢气，干燥氢气可以用碱石灰；故答案为：为实验提供水蒸气；碎瓷片；防止暴沸；碱石灰；（4）若要验证溶液B中含有Fe3+，用KSCN溶液检验，若溶液变红色，说明有三价铁离子；故答案为：KSCN；溶液变红色9按要求回答下列问题。（1）为了防止FeSO4溶液变质，应在溶液中加入少量的 （元素符号表示）。（2）人体血液中的下列物质不属于电解质的是 （填序号，下同）。aH2CO3

15、b葡萄糖（C6H12O6）cNaHCO3dNaCl（3）区分Na2CO3和NaHCO3溶液可选用的方法或试剂是 。aCaCl2溶液b。焰色试验c。Ca（OH）2溶液d。NaOH溶液（4）下列变化中，不涉及氧化还原反应的是 。a金属的冶炼b。钢铁的锈蚀c。钟乳石的形成d。食物的变质（5）下列过程必须加入氧化剂才能实现的是 。aCl2ClObNH3NH4+cKMnO4MnO2dFe2+Fe3+（6）质量相同的两份铝粉，分别放入足量的盐酸和NaOH溶液，放出的H2在同温同压下体积之比为 。（7）明矾硫酸铝钾的结晶水合物：KAl（SO4）212H2O是一种常用添加剂，明矾在水中能电离出两种金属离子和酸

16、根离子。写出硫酸铝钾电离方程式： 。【答案】（1）Fe；（2）b；（3）a；（4）c；（5）d；（6）1：1；（7）KAl（SO4）2K+Al3+2SO42。【解析】（1）FeSO4中Fe为+2价，所以极易被氧化为+3价，加入铁粉后，会与+3价的铁反应使之成为亚铁离子后，融入到FeSO4溶液中，这样便有效地减少FeSO4的损失，故答案为：Fe；（2）aH2CO3是碳酸属于电解质，故a不符合；b葡萄糖（C6H12O6）不能电离属于非电解质，故b符合；cNaHCO3 属于盐为电解质，故c不符合；dNaCl是盐属于电解质，故d不符合；故答案为：b；（3）aCaCl2溶液和碳酸氢钠不反应，和碳酸钠反应

17、生成白色沉淀，可以鉴别二者，故a正确；b碳酸钠和碳酸氢钠都含钠离子，焰色反应相同不能鉴别，故b错误cCa（OH）2溶液和碳酸钠、碳酸氢钠都发生反应生成白色沉淀，不能鉴别，故c错误dNaOH溶液和碳酸钠不反应，和碳酸氢钠反应无明显现象，不能鉴别二者，故d错误；故答案为：a；（4）a金属的冶炼是化合态转化为游离态，发生还原反应，故a不符合；b钢铁的锈蚀是铁被氧化发生氧化还原反应，故b不符合；c钟乳石的形成是碳酸氢钙分解生成，过程中无元素化合价变化为费氧化还原反应，故c符合；d食物的变质是发生了氧化还原反应，故d不符合；故答案为：c；（5）aCl2ClO过程中氯元素化合价升高失电子发生还原反应，同时

18、氯元素0价可以降低发生还原反应，不需要加入氧化剂，故a错误；bNH3NH4+ 过程中无元素化合价变化，不是氧化还原反应，故b错误；cKMnO4MnO2 锰元素化合价降低，需要加入还原剂实现，故c错误；dFe2+Fe3+过程中铁元素化合价升高失电子发生氧化反应，需要加入氧化剂，故d正确；故答案为：d；（6）足量的盐酸和氢氧化钠溶液，Al完全反应，相同质量的铝粉，失去电子相同，则生成氢气相同，则放出的氢气在同温同压下的体积之比是1：1。（7）硫酸铝钾是盐，为强电解质，能够完全电离生成钾离子、铝离子、硫酸根离子，电离方程式为：KAl（SO4）2K+Al3+2SO42。10固体A由四种元素组成的化合物，为探究固体A的组成，设计并完成如下实验：已知：固体B是一种单质，气体E、F都是G和另外一种气体组成。请回答：（1）组成A的四种元素是 ，气体E是 。（2）固体A隔绝空气加热分解的化学方程式是 。（3）蓝色溶液D和乙醇反应可获得固体A，同时还生成一种常见的温室气体，该反应的化学方程式为 。【答案】Cu、C、N、O；CO和N2；（2）Cu（CNO）2Cu+CO+N2；（3）3Cu（NO3）2+4CH3CH2OH3Cu（CNO）2+2CO2+12H2O。【解析】气体E、F都是G和另外一种气体组成，气体E与灼热CuO反应生成气体F，气体F通入澄清石灰水得到沉淀H和气体G，说明气体E中气体G和C