高中化学人教版第三章金属及其化合物-参赛作品

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．下列物质中能通过化合反应制取的是()①Fe3O4②Fe(OH)3③FeCl2④FeCl3A．①④ B．①②④C．①③④ D．①②③④解析：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；2FeCl3＋Fe=3FeCl2；2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3。答案：D2．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是()①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀硫酸反应③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A．只有① B．只有①③C．只有①②③ D．全部解析：①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为＋3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。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2＋。③在溶液中Fe2＋被Cl2氧化生成Fe3＋。④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应，但题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FeCl3全部还原为FeCl2。答案：B3．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是()A．Fe2＋的水溶液为浅绿色B．Fe3＋的水溶液为黄色C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀解析：Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。答案：D4．能检验某溶液中有Fe2＋而无Fe3＋的实验事实是()A．向溶液中加入2滴KSCN溶液立即变红色B．向溶液中加入少许氯水后再加2滴KSCN溶液立即变血红色C．向溶液中加入2滴KSCN溶液无明显变化，再加入少许氯水立即变血红色D．向溶液中加入少许NaOH溶液立即产生红褐色沉淀解析：A选项证实溶液中一定含Fe3＋，不一定含Fe2＋；B选项因先加氯水，后加KSCN溶液，变血红色，无法证明原溶液含Fe2＋还是Fe3＋；C选项先加KSCN溶液无变化，证明无Fe3＋，加氯水后，由于2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，生成的Fe3＋与KSCN反应生成血红色物质，证明溶液中含有Fe2＋；D选项证明溶液中含有Fe3＋。答案：C5．下列离子方程式正确的是()A．铁跟FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋B．Fe跟稀盐酸反应：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑C．FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－D．Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O解析：A中电荷不守恒，应为：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；B中违反反应事实，应为：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；C中得失电子、电荷均不守恒，应为：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。答案：D6.(2023·黑龙江哈尔滨第六中学月考)下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中，不正确的是()A．氢氧化亚铁易被空气氧化B．氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀C．可利用如图所示装置，制备氢氧化亚铁D．实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸解析：氢氧化亚铁为白色絮状沉淀，不是灰绿色，故B错误。答案：B7．用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制单质铜，有人设计了以下两种方案：①Feeq\o(→,\s\up7(H2SO4))H2eq\o(→,\s\up7(CuO))Cu②CuOeq\o(→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq\o(→,\s\up7(Fe))Cu若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量为()A．一样多 B．①多C．②多 D．无法判断解析：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，①制得铜较少。答案：C8．已知下列三个实验均能发生化学反应：①②③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()A．实验①中铁钉只做还原剂B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性C．实验③中发生的是置换反应D．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋解析：实验①中铁钉作还原剂，氧化性Cu2＋>Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性；实验③中反应为：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2不是置换反应。分析可知：氧化性：Fe3＋>Cu2＋，综上可知氧化性Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故A正确，B、C、D错误。答案：A9．(2023·河南周口英文学校月考)下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是要除去杂质而加入的试剂，其中正确的组别是()XYZAFeCl2溶液FeCl3KSCN溶液BFeCl2溶液CuCl2Zn粉CFe2(SO4)3溶液FeSO4Cl2DFe粉Al粉NaOH溶液解析：加KSCN溶液可鉴别，不能除杂，则除去氯化亚铁溶液中的氯化铁，应选择铁粉，故A错误；锌与氯化铜反应生成氯化锌和Cu，引入了新的杂质锌离子，故B错误；氯气与二价铁离子反应生成氯离子，引入了新的杂质，故C错误；铝与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，而铁不能，故D正确。答案：D10．向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是()A．g B．gC．g D．无法计算解析：依题意，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒法，可建立关系n(Fe)＝n(Fe2＋)＝eq\f(1,2)n(Cl－)＝eq\f(1,2)n(HCl)＝eq\f(1,2)×L×1mol/L＝mol，m(Fe)＝g。解此题若用常规方法会非常烦琐，而用守恒法，从整体角度去思考，则非常简捷。质量守恒是化学的一个重要定律，在解题中经常用到。答案：C二、非选择题11．铁是人类较早使用的金属之一。运用铁的有关知识，回答下列各题。(1)向沸水中逐滴滴加1mol·L－1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，形成该分散系的微粒直径的范围是____________。(2)电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。检验反应后的溶液中存在Fe3＋的试剂是____________________。(3)欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液。下列试剂中，需要用到的一组是()①蒸馏水②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤浓氨水⑥氯水A．①②④⑥ B．①③④⑥C．②④⑤ D．①④⑥解析：(1)向沸水中滴加FeCl3溶液，继续煮沸至显红褐色时得到Fe(OH)3胶体。(2)检验Fe3＋最好使用KSCN溶液或NaOH溶液。(3)中，因腐蚀后的废液中含有Fe2＋、Cu2＋，回收步骤依次是：加足量铁粉→加过量浓盐酸—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→过滤出固体Cu→洗涤,→滤液中加过量氯水→FeCl3溶液))答案：(1)1～100nm(2)KSCN溶液(或NaOH溶液)(3)A12．(1)为了检验某未知溶液是否为FeCl2溶液，采取如下实验方案加以证明：取少量该未知溶液于试管中，先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现血红色，则证明该未知溶液是FeCl2溶液。你认为此方案是否合理________(填“合理”或“不合理”)，若不合理，上述方案应如何改进________________________________________________________________________________________________________________________________________________(若填“合理”，则此空可不答)。(2)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；其中涉及的氧化还原反应方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验室在保存FeCl2溶液时，常向其中加入少量铁粉，原因是(用离子方程式表示)________________________。解析：(1)方案不合理，向溶液中通入Cl2后发生反应：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，再加KSCN溶液，溶液呈红色不能说明原溶液中是否含有Fe2＋，因为原溶液中若存在Fe3＋，也会出现同样现象。正确做法是先加KSCN溶液，无现象，再加入新制氯水，溶液变血红色，说明原溶液有Fe2＋。(2)反应生成的Fe(OH)2不稳定，易被氧气氧化，从而出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色的现象。(3)加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧气氧化，反应为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。答案：(1)不合理先加KSCN溶液，无现象，再加入氯水，溶液变成血红色，则证明原溶液有Fe2＋(2)出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋13．某工程师为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：①________，②________，③________，④________，⑤________，⑥________。(2)请写出相关反应的化学方程式：____________________________、___________________________________、____________________________、___________________________________。解析：从腐蚀铜的废液中回收铜。答案：(1)①Fe②FeCl2③Fe和Cu④HCl⑤FeCl2⑥Cl2(2)CuCl2＋Fe=FeCl2＋CuFe＋2HCl=FeCl2＋H2↑2FeCl3＋Fe=3FeCl22FeCl2＋Cl2=2FeCl314．如图所示，当容器A中的反应开始后，若分别进行下列操作，请回答有关问题：(1)若止水夹C打开，B容器中有什么现象发生：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若开始时止水夹C关闭，容器A中的反应还在进行时，B容器中有什么现象发生：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，写出B容器中有关反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若先打开止水夹C一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭止水夹C一会儿，B容器中有什么现象发生：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)打开C，A中Fe与稀H2SO4反应生成H2，A中压强增大，气体通过导管进入B，B中有气泡冒出。(2)若开始时关闭C，A中反应生成H2，压强增大，A中溶液由导管进入B，B中Fe2＋与OH－反应生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2与B中O2反