2024届新教材高考化学一轮复习课时练7铁及其重要化合物含解析新人教版

2024届新教材高考化学一轮复习课时练7铁及其重要化合物含解析新人教版课时规范练7铁及其重要化合物基础巩固1.(2020广东华南师大附中专题训练)下列有关铁的叙述不正确的是()A.铁具有良好的延展性、导电性、导热性B.铁的化学性质非常不活泼C.在化学反应中,铁能生成+2价或+3价的化合物D.铁是钢的主要成分,钢铁是重要的金属材料2.铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述正确的是()A.保存FeCl2溶液常常加一些铁粉,其目的是抑制Fe2+水解B.在25℃时,pH=0的溶液中,Al3+、NH4+、NO3C.制备AlCl3、FeCl3均可采用将溶液直接蒸干的方法D.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O3.某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如下:序号ⅠⅡ实验步骤充分振荡,加入2mL蒸馏水充分振荡,加入2mL蒸馏水实验现象铜粉消失,溶液棕黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象铜粉有剩余,溶液棕黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀序号Ⅲ实验步骤充分振荡,加入2mL蒸馏水实验现象铜粉有剩余,溶液棕黄色褪去,变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀下列说法不正确的是()A.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及Fe3+被还原B.对比实验Ⅰ、Ⅱ,说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关C.实验Ⅱ、Ⅲ中加入蒸馏水后c(Cu2+)相同D.向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀4.(2020河北唐山第一中学冲刺)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。下列说法正确的是()A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的COB.实验时只需要在装置①中反应结束后再通入N2C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气D.实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁5.(2020安徽肥东高级中学调研)工业废弃物的资源化回收再利用,可以更大限度的发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程:废铁屑溶液AFe3O4(纳米粒子)下列说法不正确的是()A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈B.若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,将不能得到高纯度产品C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2OD.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度之比为1∶26.(2020河南商丘虞城高中月考)某实验小组对菠菜中的铁元素(主要以难溶的FeC2O4形式存在)进行检测。实验操作如下:Ⅰ.水煮检验法:Ⅱ.灼烧检验法:(1)CCl4的作用为。

(2)操作i中起分离作用的仪器名称为。

(3)溶液A中未能检测出Fe2+的可能原因是。

(4)取无色溶液B,先滴加H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色。用离子方程式表示H2O2的作用:。

(5)甲同学取少量无色溶液B,滴加酸性KMnO4溶液并振荡后,溶液紫色消失,因此得出结论:溶液B含有Fe2+。乙同学认为甲同学的实验方法不严谨,设计并完成如下实验:用稀硝酸溶解菠菜灰,产生的无色气体使澄清石灰水变浑浊;向得到的无色溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀(Ag2C2O4)。甲同学反思自己的方法不严谨,理由是。

能力提升7.(双选)(2020山东师范大学附中月考)某酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,设计如下工艺流程,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。下列说法不正确的是()A.标号①②③处发生的反应均为氧化还原反应B.标号③处加入的相应物质是稀硝酸或稀硫酸C.标号①处发生的离子反应最多有三个D.铁红的化学式为Fe2O3,工业上常用作红色颜料8.(双选)将1.12g铁粉加入25mL2mol·L-1氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是()A.铁粉有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本保持不变B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液显红色C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5∶1D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶29.(2020吉林长春德惠九校期中)某100mL稀溶液中只含有Fe3+、Cu2+、H+、NO3-四种离子,向其中逐渐加入铁粉,溶液中FeA.原溶液的c(H+)=4mol·L-1B.若a=3,则原溶液中c(Cu2+)=1mol·L-1C.原溶液中的c(NO3-D.BC段发生反应的离子方程式为Cu2++FeFe2++Cu10.(2020福建南平质量检测)绿矾(FeSO4·7H2O)外观为半透明蓝绿色单斜结晶或颗粒,无气味,受热能分解,且在空气中易被氧化。Ⅰ.医学上绿矾可用于补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]颗粒的制备,有关物质性质如下:甘氨酸(NH2CH2COOH)柠檬酸甘氨酸亚铁易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性易溶于水,难溶于乙醇(1)向绿矾溶液中缓慢加入NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后生成沉淀FeCO3。该反应的离子方程式为。

(2)制备(NH2CH2COO)2Fe:往FeCO3中加入甘氨酸(NH2CH2COOH)的水溶液,滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。①加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是。

②洗涤操作,选用的最佳洗涤试剂是(填序号)。

A.热水 B.乙醇 C.柠檬酸Ⅱ.绿矾晶体受热分解的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,实验室用图1所示装置验证其分解产物。请回答下列问题:图1(1)加热前通入氮气的目的是。

(2)实验中观察到装置B的现象为。

(3)C装置和D装置能否调换(填“能”或“否”)。

(4)样品完全分解后,残留物全部为红棕色固体,检验装置A中的残留物含有Fe2O3的方法是。

(5)该装置的缺陷是。

Ⅲ.测定绿矾样品中铁元素的含量:称取mg绿矾样品置于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用cmol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点。消耗酸性KMnO4溶液的体积如图2所示(滴定时发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O)。该晶体中铁元素的质量分数为(用含m、c图211.(2020天津学业水平等级考适应性测试)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液后,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,产生的现象是。

(2)为测定绿矾中结晶水的含量,将带有两端止水夹K1和K2的石英玻璃管(设为装置A)称重,记为m1g,将样品装入石英玻璃管中,再次对装置A进行称重,结果记为m2g。按下图连接好装置进行实验。①仪器B的名称是。

②实验操作步骤:a.打开K1和K2,缓缓通入N2→b.点燃酒精灯,加热→c.熄灭酒精灯→d.→e.关闭K1和K2→f.称量A。d的操作为。

③重复②的操作步骤,直至A恒重,记为m3g。根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水个数x=(列式表示)。若实验时将a、b的操作次序颠倒,则使x(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,并加热。实验后,反应管中残留物质为红色粉末。已知:装置C用于检验和吸收分解得到的气体产物之一——SO3。①C、D中的溶液依次为、(填标号)。

a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.浓硫酸C、D中有气泡冒出,同时可观察到的现象分别为、。

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:。

③在方框中画出尾气吸收装置并注明所用试剂。12.(2020山东泰安第四中学期中)纳米材料一直是重要的研究课题,例如纳米级Fe粉表面积大,具有超强的磁性、高效催化性等优良的性质。Ⅰ.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe粉,其流程如图所示:(1)纳米级Fe粉和稀盐酸反应的离子方程式为。

(2)简述将FeCl2·nH2O固体加热脱水制得无水FeCl2的操作过程:(用简要文字描述)。

(3)生成纳米级Fe粉的化学方程式为。

Ⅱ.查阅资料:在不同温度下,纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同,温度低于570℃时生成FeO,高于570℃时生成Fe3O4。甲同学用图甲所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气反应的实验,乙同学用图乙所示的装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。(4)甲装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是。

(5)乙同学为探究实验结束后试管内固体物质的成分,进行了下列实验:实验步骤实验操作实验现象①将反应后得到的黑色粉末X(假定为均匀的)取出少量放入另一试管中,加入少量盐酸,微热黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生②向实验①得到的溶液中滴加几滴KSCN溶液,振荡溶液没有出现红色根据以上实验,乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为乙同学的结论不正确,他的理由是(用简要文字描述)。

(6)丁同学称取5.60g纳米级Fe粉,用乙装置反应一段时间后,停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88g,则丁同学实验后的固体物质中氧化物的质量分数为(结果保留三位有效数字)。

拓展深化13.(2020湖南长沙七校检测)碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是一种重要的工业原料,可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验,寻找利用复分解反应制备FeCO3沉淀的最佳方案:实验滴管试管现象实验Ⅰ0.8mol·L-1FeSO4溶液(pH=4.5)1mol·L-1Na2CO3溶液(pH=11.9)立即产生灰绿色沉淀,5min后出现明显的红褐色实验Ⅱ0.8mol·L-1FeSO4溶液(pH=4.5)1mol·L-1NaHCO3溶液(pH=8.6)产生白色沉淀及少量无色气泡,2min后出现明显的灰绿色实验Ⅲ0.8mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0)1mol·L-1NaHCO3溶液(pH=8.6)产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色(1)实验Ⅰ中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:Fe2++++H2OFe(OH)3↓+HC

O3(2)实验Ⅱ中产生FeCO3的离子方程式为。

(3)为了探究实验Ⅲ中NH4+所起的作用,甲同学设计了实验实验操作现象实验Ⅳ向0.8mol·L-1FeSO4溶液中加入,再加入Na2SO4固体配制成混合溶液(已知Na+对实验无影响,忽略混合后溶液体积变化)。再取该溶液一滴管,与2mL1mol·L-1NaHCO3溶液混合

与实验Ⅲ现象相同实验Ⅳ中加入Na2SO4固体的目的是。

对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,甲同学得出结论:NH4+水解产生H+,降低溶液的pH,减少了副产物Fe(OH)乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是,再取少许该溶液与2mL1mol·L-1NaHCO3溶液混合。

(4)小组同学进一步讨论认为,定性实验的现象并不能直接证明实验Ⅲ中FeCO3的纯度最高,需要利用下图所示的装置进行定量测定。分别将实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称重,然后转移至A处的广口瓶中。为测定FeCO3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是。

(5)实验反思:经测定,实验Ⅲ中的FeCO3纯度高于实验Ⅰ和实验Ⅱ。通过以上实验分析,制备FeCO3实验成功的关键因素是。

课时规范练7铁及其重要化合物1.B由金属的通性可知,铁具有良好的延展性、导电性、导热性,故A正确;铁是一种比较活泼的金属,能够跟多种物质发生反应,故B错误;在化学反应中,铁能生成+2价、+3价的化合物,如氯化亚铁、氯化铁等,故C正确;钢铁为铁的合金,且铁是钢的主要成分,钢铁是重要的金属材料,故D正确。2.D保存FeCl2溶液常常加一些铁粉,其目的是防止Fe2+被氧化,A项不正确;pH=0的溶液呈强酸性,Fe2+、NO3-、H+不能大量共存,B项不正确;制备AlCl3、FeCl3时,若将其溶液直接蒸干,会得到Al(OH)3、Fe(OH)3.CCu和FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2,若铜过量,溶液棕黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀,可能是发生反应:CuCl2+Cu2CuCl↓。实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的现象为溶液棕黄色变浅或溶液棕黄色褪去,说明Fe3+被Cu还原,故A正确;对比实验Ⅰ、Ⅱ,实验Ⅰ加入少量铜粉,铜粉消失,溶液棕黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象;实验Ⅱ加入过量铜粉,铜粉有剩余,溶液棕黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀;说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关,故B正确;对比实验Ⅱ、Ⅲ,参加反应的Fe3+的量相同,则生成的Cu2+应相同,但由于实验Ⅱ生成CuCl,所以加入蒸馏水后c(Cu2+)不相同,故C错误;实验Ⅲ溶液为蓝色,含有Cu2+和过量的铜,向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀CuCl,故D正确。4.A根据题意分析可知,利用②、③除去CO2,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中CuO固体转变成红色,则反应一定生成CO,A正确;实验开始后,装置中的空气对分解反应及产物的检验都有干扰,所以必须先通入N2除去装置中的空气,B错误;由于从②、③溶液中导出的气体会带出水蒸气,因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气,C错误;题给条件下草酸亚铁晶体分解剩余的固体为FeO,如果没有完全变为黑色,也有可能是由于晶体没有完全分解,D错误。5.ANa2CO3溶液水解显碱性,浸泡废铁屑可以使其表面的油脂水解以除去,但不能除去表面的铁锈,故A错误;废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁,生成的亚铁离子被过氧化氢部分氧化生成铁离子,形成亚铁离子和铁离子的混合溶液,若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,亚铁离子会被空气中的氧气氧化成铁离子,将不能得到高纯度四氧化三铁产品,其中会混入氧化铁杂质,故B正确;根据B的分析,加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O,故C正确;最终产品为四氧化三铁,其中Fe2+和Fe3+的数量之比为1∶2,因此溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度之比为1∶2,故D正确。6.答案(1)作萃取剂,萃取有机色素,排除对Fe2+检验的干扰(2)分液漏斗(3)FeC2O4在水中的溶解度小;在加热水煮过程中二价铁被氧化为三价铁(4)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O(5)酸性条件下,H2C2O4和Cl-都可能将MnO4-解析(1)有机化合物易溶于CCl4,CCl4作为萃取剂可萃取有机色素,排除对Fe2+检验的干扰。(2)操作i是分离互不相溶的液体,操作名称是分液,使用的仪器是分液漏斗。(3)铁元素主要以难溶的FeC2O4形式存在,Fe2+的浓度小,且在加热水煮过程中二价铁也会被氧化为Fe3+,所以溶液A中未能检测出Fe2+。(4)H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。(5)用盐酸溶解菠菜灰得到的溶液B含有H2C2O4和Cl-,酸性条件下,H2C2O4和Cl-都可能将MnO4-还原,所以滴加酸性KMnO4溶液并振荡后,溶液紫色消失,不能证明溶液B含有Fe7.BC标号①处发生的反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+,②处发生的反应是Fe+2H+Fe2++H2↑,③处发生的反应是铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,则①②③处发生的反应均为氧化还原反应,故A正确;标号③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开,因此③处加入的相应物质是稀硝酸,不能是稀硫酸,故B错误;标号①处发生的离子反应有Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+,故C错误;Fe2O3是红棕色粉末,俗称铁红,工业上常用作红色颜料,故D正确。8.BD1.12g铁粉的物质的量为1.12g56g·mol-1=0.02mol,25mL2mol·L-1氯化铁溶液中Fe3+的物质的量为0.025L×2mol·L-1=0.05mol;Fe和Fe3+发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+,根据比例关系可得,0.02mol铁完全反应,消耗0.04molFe3+,生成0.06molFe2+,所以剩余的Fe3+0.01mol,即溶液中含有Fe3+的物质的量为0.01mol,含有Fe2+的物质的量为0.06mol,没有铁粉剩余。铁粉没有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本保持不变,A项错误;溶液中有剩余的Fe3+,往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液显红色,B项正确;Fe2+和Fe3+9.COA段无Fe2+生成,应是加入的5.6g铁粉与硝酸发生反应:Fe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2O,5.6g铁的物质的量为0.1mol,设溶液中的氢离子的物质的量为xFe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2 1 4 0.1mol x1解得x=0.4mol则溶液中的氢离子的物质的量浓度c=0.4mol0.1L=4mol·L-1,故A正确;若a=3,则说明在BC段生成的Fe2+的物质的量为0.1mol,而BC段发生的反应为Fe+Cu2+Cu+Fe2+,设溶液中的CuFe+Cu2+Cu+Fe2+ 1 1 y 0.1mol1解得y=0.1mol,则溶液中铜离子的物质的量浓度c=0.1mol0.1L=1mol·L-1,故B正确;C点溶液中c(Fe2+)=4mol·L-1,故此时溶液中的n(Fe2+)=4mol·L-1×0.1L=0.4mol,而此时溶液中溶质为Fe(NO3)2,故C点溶液中的n(NO3-)=0.8mol,而在OA段加入0.1mol铁粉反应时,消耗掉的硝酸根浓度为0.1mol,故原溶液中的n(NO3-)总=0.8mol+0.1mol=0.9mol,故原溶液中c(NO3-)总=0.9mol010.答案Ⅰ.(1)Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2(2)①防止二价铁被氧化②BⅡ.(1)将装置内空气排尽(或隔绝空气或防止Fe2+被氧化)(2)白色粉末变蓝(3)否(4)取少许固体粉末置于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3(5)没有尾气处理装置Ⅲ.280c解析Ⅰ.(1)向FeCl2溶液中加入NH4HCO3,可以认为Fe2+结合HCO3-电离出来的CO32-,H+与HCO3-结合生成CO2和水,则该反应的离子方程式为Fe2++2HCO3(2)①根据表中信息,柠檬酸除了有酸性还有还原性,可以起到防氧化的作用,因此另一个作用是防止二价铁被氧化;②甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,为了防止溶解损失,可以用乙醇洗涤。Ⅱ.(1)加热前通氮气,可排除装置中的空气,防止样品加热时被氧化。(2)因为产物中有水,无水硫酸铜遇到水变蓝色。(3)SO3溶于水生成H2SO4,如果C、D装置调换位置,SO3会溶于品红溶液,不能进入C中,也就不能检验SO3。(4)检验Fe2O3,可以检验Fe3+,方法为取少许固体粉末置于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,可证明含有Fe2O3。(5)品红溶液只能用于检验SO2,不能吸收SO2,SO2为有毒气体,需要进行尾气处理,因此题给装置的缺陷是没有尾气处理装置。Ⅲ.根据化学方程式可得关系式5Fe2+~MnO4-,消耗酸性KMnO4溶液的体积为10.80mL-0.80mL=10.00mL,则n(KMnO4)=10.00mL×10-3L·mL-1×cmol·L-1=0.01cmol;n(Fe2+)=5n(KMnO4)=0.01cmol×5=0.05cmol;则铁元素的质量为0.05cmol×56g·mol-1=2.8cg,则晶体中铁元素的质量分数为2.11.答案(1)溶液由浅绿色逐渐变为红色(2)①球形干燥管②待固体冷却至室温,停止通N2③76偏小(3)①ca有白色沉淀产生品红溶液褪色②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑③解析(1)向硫酸亚铁溶液中滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,再向试管中通入空气,Fe2+被氧气氧化成Fe3+,与SCN-结合成Fe(SCN)3,溶液变为红色。(2)①仪器B的名称是球形干燥管;②实验时,为避免亚铁离子被氧化,应先通入氮气,冷却时注意关闭K1和K2,待固体冷却至室温再称量,则步骤d的操作为待固体冷却至室温,停止通N2;③重复②的操作步骤,直至A恒重,记为m3g,应为FeSO4和装置的质量,则m(FeSO4)=m3-m1,m(H2O)=m2-m3,则n(H2O)=m2-m318,n(FeSO4)=m(3)①根据题意,分解得到的气体产物之一是SO3,实验后反应管中残留物质为红色粉末,说明生成Fe2O3,则反应中Fe元素化合价升高,S元素化合价应降低,则一定生成SO2,由此可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,则C为氯化钡溶液,用于检验SO3,可观察到产生白色沉淀,D为品红溶液,可用于检验SO2,SO2可使品红溶液褪色,据此选择C、D中的溶液;C中氯化钡溶液吸收了SO3产生白色沉淀,SO2不与氯化钡反应,逸出后与品红溶液反应并使之褪色;②据以上分析可写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑;③SO2有毒,需要进行尾气处理,可用氢氧化钠溶液来吸收,同时要防倒吸。12.答案Ⅰ.(1)Fe+2H+Fe2++H2↑(2)在干燥的HCl气流中加热(3)FeCl2+H2Fe+2HClⅡ.(4)Fe+H2O(g)FeO+H2(5)加入KSCN溶液,溶液没有出现红色,也可能是因为纳米级Fe粉过量,剩余的Fe粉与生成的Fe3+反应转化为Fe2+(6)67.4%解析Ⅰ.(1)纳米级Fe粉和稀盐酸反应生成FeCl2和H2,离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑。(2)FeCl2·nH2O固体加热脱水时易发生水解,水解方程式为FeCl2+2H2OFe(OH)2+2HCl,为防止FeCl2水解,在加热脱水时,通常通入干燥的HCl气体,HCl能抑制FeCl2的水解,且通入的HCl气体可带走水蒸气,利于固体脱水。(3)根据流程可知,FeCl2·nH2O固体加热脱水得到FeCl2,然后在N2的环境中,H2与FeCl2在高温条件下反应得到纳米级Fe粉,反应的化学方程式为FeCl2+H2Fe+2HCl。Ⅱ.(4)根据题给信息,“纳米级Fe粉与水蒸气反应,温度低于570℃时生成FeO”,甲装置用酒精灯加热,反应温度较低,产物应为FeO,则反应的化学方程式为Fe+H2O(g)FeO+H2。(5)加入KSCN溶液,溶液没有出现红色,说明溶液中没有Fe3+,可能是因为纳米级Fe粉与水蒸气反应的过程中纳米级Fe粉过量,向反应后的固体中加入少量盐酸,也可能发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,所以溶液没有出现红色。(6)用乙装置反应,反应温度高于570℃,则纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物为Fe3O4,反应后所得固体的质量为6.88g,其中氧原子的质量为6.88g-5.60g=1.28g,则n(O)=1.28g16g·mol-1=0.08mol,则生成的Fe13.答案(1)48CO32-1O21048(2)Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2O(3)硫酸至溶液pH=4.0控制SO42-浓度和实验Ⅲ一致向0.8mol·L-1FeSO4溶液中加入Na2SO4解析(1)Fe2+被氧气氧化为铁离子,铁离子与碳酸根离子发生水解反应生成Fe(OH)3,再结合质量守恒和得失电子守恒可得反应的离子方程式为4Fe2++8CO32-+O2+10H2O4Fe(OH)3+8HC(2)根据实验现象可知,亚铁离子与碳酸氢根离子反应生成FeCO3和CO2,则该反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2(3)探究同一酸性环境下的铵根离子的作用,因此要用硫酸调控溶液的pH=4.0;为了保证溶液中的硫酸根离子的浓度和实验Ⅲ一致,向溶液中加入硫酸钠来控制SO42-浓度;为了增强实验的严谨性,还应向0.8mol·L-1FeSO4溶液中加入Na2SO4固体至c(SO42(4)碳酸亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水,二氧化碳中的水蒸气被浓硫酸吸收后,二氧化碳气体被碱石灰(C)吸收,通过测定C中U形管的质量变化,可测出反应产生二氧化碳气体的质量,最后根据反应关系来测定FeCO3的纯度。(5)通过三组实验对比分析可知,溶液的pH不同,生成FeCO3的量不同,因此制备FeCO3实验成功的关键因素是调节溶液pH。课时规范练8金属材料金属矿物的开发利用基础巩固1.(2020全国2,7)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是()A.胆矾的化学式为CuSO4B.胆矾可作为湿法冶铜的原料C.“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”是发生了置换反应2.(2020河北邢台月考)我国古代的青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值。下列说法不正确的是()A.我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早B.将青铜器放在银质托盘上,青铜器容易生成铜绿C.《本草纲目》中载有一药物,名“铜青”,铜青是铜器上的绿色物质,则铜青就是青铜D.用蜂蜡做出铜器的蜡模,是古代青铜器的铸造方法之一,蜂蜡的主要成分是有机化合物3.(2020江苏化学,3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.铝的金属活动性强,可用于制作铝金属制品B.氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料C.氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸D.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水4.不同的金属在冶炼方法上也有所不同,下列说法正确的是()A.钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制B.铝及其合金是生产、生活中广泛使用的材料,是因为铝的冶炼方法比较简单C.由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼,人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质D.炼铁时加入的焦炭除了提供热量外,还用来制造还原剂一氧化碳5.(2020江西第一次大联考)向铝、铁两种金属粉末的混合物中加入过量的盐酸,过滤后向滤液中加入过量的烧碱溶液,再过滤,滤液中大量存在的离子有()A.Fe3+ B.AlO2- C.Al3+ 6.(2020山东实验中学诊断)铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法错误的是()铝土矿abcdAlA.①、②中除加试剂外,还需要进行过滤操作B.a、b中铝元素的化合价相同C.③中需要通入过量的氨气D.④进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝7.(2020北京东城区一模)文物是人类宝贵的历史文化遗产,我国文物资源丰富,但保存完好的铁器比青铜器少得多,研究铁质文物的保护意义重大。商代的铁刃铜钺(1)铁刃铜钺中,铁质部分比铜质部分锈蚀严重,其主要原因是。

(2)已知:ⅰ.铁质文物在潮湿的土壤中主要发生吸氧腐蚀,表面生成疏松的FeOOH;ⅱ.铁质文物在干燥的土壤中表面会生成致密的Fe2O3,过程如下:FeFeOFe3O4Fe2O3①写出ⅰ中,O2参与反应的电极反应式和化学方程式:、。

②若ⅱ中每一步反应转化的铁元素质量相等,则三步反应中电子转移数之比为。

③结合已知信息分析,铁质文物在潮湿的土壤中比在干燥的土壤中锈蚀严重的主要原因是。

(3)【资料1】Cl-体积小、穿透能力强,可将致密氧化膜转化成易溶解的氯化物而促进铁质文物继续锈蚀。【资料2】Cl-、Br-、I-促进铁器皿继续锈蚀的能力逐渐减弱。①写出铁质文物表面的致密氧化膜被氯化钠破坏的化学方程式:。

②结合元素周期律解释“资料2”的原因是。

(4)从潮湿土壤出土或海底打捞的铁质文物必须进行脱氯处理:用稀NaOH溶液反复浸泡使Cl-渗出后,取最后一次浸泡液加入试剂(填化学式)溶液检验脱氯处理是否达标。

(5)经脱氯、干燥处理后的铁质文物再“覆盖”一层透明的高分子膜可以有效防止其在空气中锈蚀。下图为其中一种高分子膜的片段:该高分子的单体是。

能力提升8.(双选)(2020山东临沂模拟)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如下图所示。下列叙述错误的是()A.合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用B.从易拉罐中可回收的金属元素有Al无FeC.“沉淀”中的金属离子为Fe3+D.上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO39.(2020山东师范大学附中月考)以铜银合金(含少量铁)废料为原料回收银和铜的工艺流程如下:下列说法正确的是()A.粗铜溶于过量稀硝酸,过滤、低温干燥得纯铜B.电解时用粗银作为阴极,硝酸银溶液为电解质溶液C.用稀硫酸处理渣料时主要发生了氧化还原反应D.从滤液B中可以提取绿矾(FeSO4·7H2O)10.(2020福建泉州质量检查)铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3下列说法错误的是()A.B溶液含AlOB.A溶液和B溶液混合无明显现象C.D与F反应生成盐D.E排入大气中会造成污染11.(双选)(2020山东泰安第四中学期中)铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热,有铜的氧化物生成,其质量随温度变化如图1所示;另外,某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线,如图2所示。则下列分析正确的是()A.图1中,A到B的过程中有0.01mol电子发生了转移B.图1整个过程中共生成0.18g水C.图2三条曲线中,表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的是A曲线D.图1中A和B化学式分别为Cu2O和CuO12.(2020北京化学一轮复习月考)铝及其化合物在生产、生活等方面有广泛的应用。(1)铝元素位于周期表中第周期第族。硼、镓与铝位于同一主族,现有下列三种物质:①NaAlO2、②NaBO2、③NaGaO2,浓度相同的这三种物质的溶液pH由大到小的顺序为(用序号表示)。

(2)将20.0mL0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液和20.0mL0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液混合,所得溶液中Al3+、NH4+、SO42-、OH-(3)氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料,可用作热交换器材料。某AlN样品中仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,甲组同学设计了如下流程:已知:AlN+NaOH+H2ONaAlO2+NH3↑。①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和。

②实验过程中,称得样品的质量为4.2g,最后得到的固体为5.1g,则样品中AlN的质量分数为。(不考虑整个过程中的损耗,结果保留四位有效数字)

13.(2020山东肥城泰西中学月考)工业上以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下:查阅相关资料得知:i.常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下能将Cr3+转化为CrO42-ii.物质Fe(OH)3Al(OH)3Cr(OH)3Fe(OH)2Bi(OH)3开始沉淀时的pH2.73.44.67.50.7完全沉淀时的pH3.74.45.99.74.5回答下列问题:(1)将铬铁矿矿石粉碎的目的是。

(2)操作Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和(填仪器名称)。

(3)写出④中反应的化学方程式:。

(4)⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O(5)将溶液H经下列操作:蒸发浓缩,,

过滤,洗涤,干燥即得红矾钠。(6)取一定质量的固体D溶解于200mL稀硫酸中,向所得溶液中加入5.0mol·L-1NaOH溶液,生成沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示,则硫酸的物质的量浓度为,固体D中含Fe化合物的物质的量为。

拓展深化14.(2020北京化学,17)用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金)、Ag和Cu。已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4H++AuCl4(1)酸溶后经操作,将混合物分离。

(2)浓、稀硝酸均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式:。

(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3]溶金原理相同。①将溶金反应的化学方程式补充完整:Au+NaCl+HNO3HAuCl4+++NaNO3

②关于溶金的下列说法正确的是。

A.用到了HNO3的氧化性B.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性C.用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解(4)若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是mol。

(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉,可按照如图方法从酸溶后的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。试剂1是,试剂2是。

课时规范练8金属材料金属矿物的开发利用1.A胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,A错误;湿法冶铜是用铁与CuSO4溶液反应置换出铜:Fe+CuSO4Cu+FeSO4,B、D正确;“熬之则成胆矾”是利用蒸发浓缩、冷却结晶,产生CuSO4·5H2O晶体,C正确。2.C我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早,A项正确;将青铜器放在银质托盘上,可能会形成原电池,Cu比银活泼,会加快铜的腐蚀,所以青铜器容易生成铜绿,B正确;《本草纲目》中载有一药物,名“铜青”,铜青是铜器上的绿色物质,为铜锈蚀生成的碱式碳酸铜,C错误;用蜂蜡做出铜器的蜡模,是古代青铜器的铸造方法之一,蜂蜡的主要成分是有机化合物,D项正确。3.DA项,制作铝金属制品主要是利用铝质量轻、不易腐蚀的性质;B项,Al2O3熔点高,与可作为冶炼铝的原料无因果关系;C项,Al(OH)3可用于中和过多的胃酸,是因为Al(OH)3属于两性氢氧化物,能与盐酸反应。4.D铁用CO还原法炼制,A项错误;因为Al有良好的性能,才被广泛使用,B项错误;氯化铝是共价化合物,熔融时不导电,工业上用电解熔融氧化铝的方法制取铝,C项错误;高炉炼铁中焦炭的作用是与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳,D项正确。5.B铝、铁两种金属都能与盐酸充分反应,发生反应的化学方程式为2Al+6H+3H2↑+2Al3+、Fe+2H+Fe2++H2↑,过滤后向滤液中加入过量氢氧化钠溶液,发生反应H++OH-H2O、Fe2++2OH-Fe(OH)2↓、Al3++4OH-AlO2-+2H2O,铁元素存在于沉淀中,铝元素存在于AlO2-中,因此有大量的AlO2-6.C加入盐酸,氧化铝和氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和氯化铝及水,二氧化硅不溶解,过滤即可除去二氧化硅;加入过量的氢氧化钠可生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠,过滤除去氢氧化铁;向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2气体,即生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝受热分解可得到氧化铝,电解熔融的氧化铝可得到单质铝。则A、B、D项正确,C项错误。7.答案(1)铁比铜活泼(2)①O2+4e-+2H2O4OH-4Fe(OH)2+O24FeOOH+2H2O②6∶2∶1③铁质文物在潮湿环境中表面生成疏松的FeOOH,水、氧气能通过孔隙使铁继续发生吸氧锈蚀;在干燥空气中形成致密的Fe2O3,隔绝了铁与水和氧气的接触,阻碍锈蚀(3)①Fe2O3+6NaCl+3H2O6NaOH+2FeCl3②氯、溴、碘同主族,形成的阴离子随电子层数增加半径增大(或体积增大),穿透能力减弱(4)HNO3和AgNO3(5)、解析(1)因为铁比铜活泼,所以铁刃铜钺中铁质部分比铜质部分锈蚀严重。(2)①铁质文物在潮湿的土壤中主要发生吸氧腐蚀,O2在正极得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,负极铁失电子发生氧化反应生成氢氧化亚铁,氧气与氢氧化亚铁反应生成疏松的FeOOH和H2O,化学方程式为4Fe(OH)2+O24FeOOH+2H2O。②过程Ⅰ中铁由0价变为+2价,1molFe转移电子2mol,过程Ⅱ可以看作铁由+2价变为+83价,1molFeO转移23mol电子,过程Ⅲ可以看作铁由+83价变为+3价,13molFe3O4转移13mol电子,若ⅱ中每一步反应转化的铁元素质量相等,则三步反应中电子转移数之比为2∶23∶13=6∶2∶(3)①铁质文物表面的致密氧化膜为Fe2O3,根据题意可知Fe2O3与氯化钠反应生成氯化铁,根据元素守恒,反应物中还应有水,生成物还应有氢氧化钠,该反应的化学方程式为Fe2O3+6NaCl+3H2O6NaOH+2FeCl3。②氯、溴、碘是同主族元素,形成的阴离子随电子层数增加半径增大(或体积增大),穿透能力减弱,导致Cl-、Br-、I-促进铁器皿继续锈蚀的能力逐渐减弱。(4)用稀NaOH溶液反复浸泡对文物进行脱氯处理,脱氯过程中Cl-渗出后,要检验脱氯处理是否达标,只需检验最后一次浸泡液中是否含有Cl-即可,检验Cl-需要的试剂为HNO3和AgNO3溶液。(5)根据高分子膜的片段可知,该高分子的链节为,是由有机化合物和通过加聚反应生成的,故该高分子的单体是和。8.BD易拉罐作为可再生资源,其回收再生利用对提高经济效益、社会效益、保护环境有着巨大的促进作用,A正确;由题意可知,易拉罐中主要含有Al和Fe,因此可从易拉罐中回收的金属元素有Al和Fe,B错误;“沉淀”的主要成分是Fe(OH)3,C正确;铝离子与碳酸氢根离子相互促进水解可生成氢氧化铝沉淀,硫酸氢根离子是强酸的酸式酸根,不能发生水解,不能与铝离子反应,D项错误。9.D由流程可知,粗铜中含有少量铁,铁和铜都能溶于过量的稀硝酸中,过滤后低温干燥得不到纯铜,选项A错误;电解时,粗银为阳极,纯银为阴极,选项B错误;渣料的主要成分为氧化铜,还含有少量的氧化铁,两种金属氧化物均能与稀硫酸反应,反应后元素化合价均没有发生变化,没有发生氧化还原反应,选项C错误;滤液B中的溶质主要是硫酸亚铁,采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,即可得到绿矾,选项D正确。10.B根据图示信息可知,Al在酸性条件下与硝酸根离子反应生成硝酸铝、NO和水,则溶液A为硝酸铝,气体C为NO,则气体E为二氧化氮,F为硝酸;铝在碱性条件下与硝酸根离子反应生成偏铝酸盐和氨气,则溶液B含偏铝酸盐,气体D为氨气。根据上述分析可知,B溶液中含AlO211.AB0.98gCu(OH)2的物质的量为0.98g98g·mol-1=0.01mol,若全部生成CuO,则质量为0.01mol×80g·mol-1=0.8g,所以A点是CuO;若全部生成Cu2O,则质量为0.005mol×144g·mol-1=0.72g,所以B点是Cu2O,根据反应的化学方程式4CuO2Cu2O+O2↑可知,A到B的过程中转移电子的物质的量为0.01mol,A正确;根据反应的化学方程式Cu(OH)2CuO+H2O可知,生成水的物质的量为0.01mol,其质量为0.01mol×18g·mol-1=0.18g,B正确;10gCuO中所含Cu元素的质量为10g80g12.答案(1)三ⅢA③>①>②(2)c(SO42-)>c(NH4+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-解析(1)铝元素位于周期表中第三周期第ⅢA族;同主族元素原子序数越大,金属性越强,其对应的盐溶液碱性越强,镓、硼与铝位于同一主族,金属性:镓>铝>硼,故碱性NaGaO2>NaAlO2>NaBO2。(2)将20.0mL0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液和20.0mL0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液混合,即两种溶液中溶质的物质的量相等,反应后可生成2×10-3mol的硫酸钡和43×10-3mol的氢氧化铝,所以反应后溶液中含有2×10-3mol的硫酸根离子,若不考虑水解时应含2×10-3mol的铵根离子和23×10-3mol的铝离子,由于铵根离子和铝离子在溶液中发生水解且使溶液呈酸性,所以离子浓度的大小为c(SO42-)>c(NH4+)>c(Al3+)>c(3)①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;②根据题意分析煅烧得到的是氧化铝,已知原样品中也含有Al2O3。设样品中AlN的质量为x,则2AlN~Al2O3Δm 82 102 20 x 5.1g-4.2g82x=20则样品中AlN的质量分数为3.13.答案(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸出率(2)漏斗、烧杯(3)3NaBiO3+Cr2(SO4)3+7NaOH+H2O2Na2CrO4+3Na2SO4+3Bi(OH)3(4)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H解析(1)将铬铁矿石粉碎可以增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸出率。(2)操作Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均是过滤,则用到的主要玻璃仪器有玻璃棒、漏斗和烧杯。(3)根据题意可知,常温下NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下能将Cr3+转化为CrO42-,则④中反应的化学方程式为3NaBiO3+Cr2(SO4)3+7NaOH+H2O2Na2CrO4+3Na2SO4+3Bi(OH)(4)⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O72-,在转化过程中各元素化合价不变,则该转化的离子方程式为2CrO42-(5)从溶液H中得到红矾钠的一般操作是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。(6)根据图像可知加入氢氧化钠溶液时没有立即产生沉淀,这说明酸过量,首先发生酸碱中和反应;从开始沉淀到沉淀达到最大量时需要氢氧化钠溶液180mL;继续加入氢氧化钠溶液沉淀开始减少,即氢氧化铝沉淀开始溶解,溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积是40mL,则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积是120mL,所以与铁离子反应的氢氧化钠溶液体积是60mL,其中NaOH的物质的量是0.06mL×5mol·L-1=0.3mol,所以根据方程式Fe3++3OH-Fe(OH)3↓可知,Fe3+的物质的量是0.1mol。根据铁元素守恒可知,固体D中氢氧化铁的物质的量为0.1mol;沉淀达到最大量时溶液中的溶质是硫酸钠,则根据原子守恒可知硫酸钠的物质的量是0.2L×5mol·L-12=0.5mol,则硫酸的浓度是14.答案(1)过滤(2)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)①45NO2H2O4②AC(4)1.5(5)NaCl溶液盐酸解析废旧CPU中的单质有Au(金)、Ag和Cu,加入硝酸进行反应,金不能反应,Ag和Cu转化为铜离子和银离子进入溶液,含金的固体与硝酸和氯化钠的混合溶液反应,金转化为HAuCl4,HAuCl4经锌粉还原分离可得到金。(1)Au(金)、Ag和Cu经酸溶后得到金、铜离子和银离子的混合溶液,经过过滤可将固体和液体分开,从而将混合物分离。(2)铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为83mol;铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为4mol;则消耗HNO3的物质的量少的反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。(3)①根据化合价的变化规律可知,金元素的化合价从0价升高到+3价,是还原剂,硝酸是氧化剂,氮元素的化合价从+5价降低到+2价,产物有一氧化氮生成,根据质量守恒,生成物中还有水,则反应的化学方程式为Au+4NaCl+5HNO3HAuCl4+2H2O+NO↑+4NaNO3;②溶金过程中硝酸显示了氧化性,故A正确;王水中浓盐酸提供了氯离子,利于生成四氯合金离子,利于金与硝酸的反应,浓盐酸的主要作用是增强硝酸的氧化性,故B错误;HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3]溶金原理相同,则用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解,故C正确。(4)由于HAuCl4H++AuCl4-,若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原,HAuCl4中金元素的化合价为+3价,被锌还原为0价,锌的化合价从0价升高到+2价,根据得失电子守恒可知,还原1molHAuCl4(5)根据图中信息可知,含有铜离子和银离子的溶液加入试剂1后得到的是物质1和物质3,物质3中加入试剂3后得到的是二氨合银离子,则试剂3是氨水,物质3是氯化银,试剂1是NaCl溶液,物质1是氯化铜溶液,向氯化铜溶液中加入过量铁粉得到铜和FeCl2,再加入试剂2,过滤后得到铜单质,则试剂2是盐酸,可除去过量的铁粉,二氨合银离子经过还原可以得到银单质,实现了铜和银的分离。经过前面的分析可知,试剂1是NaCl溶液,试剂2是盐酸。课时规范练9海水中的重要非金属元素海水资源的开发利用基础巩固1.(2020天津静海区第一中学统练)下列与含氯化合物有关的说法正确的是()A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液至液体呈红褐色,可制得Fe(OH)3胶体C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物D.电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数的值)2.下列叙述中正确的是()A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加少量水进行水封B.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2C.某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-D.向某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+3.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO4.下列有关说法正确的是()A.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒B.向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液,加入淀粉后溶液变成蓝色,则氧化性:Cl2>I2C.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可D.启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气5.(2020吉林长春第一五一中学月考)海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是()A.除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质,①中加入试剂的顺序为Na2CO3B.②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段C.③④⑤中溴元素均被氧化D.蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法6.(2020山东实验中学诊断)某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO3三种溶质,其物质的量均为1mol,向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是()A.将溶液蒸干最多可以得到4molNaClB.将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4C.向溶液中滴加KI淀粉溶液,溶液变蓝,则氯气一定过量D.若通入氯气的体积为11.2L(标准状况),反应的离子方程式为2I-+Cl2I2+2Cl-7.(2020福建师大第二附中期中)工业上用粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42-A.对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液的pHB.饱和食盐水中先通入的气体为CO2C.流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒D.如上图所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性8.(2020福建莆田第七中学期中)海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。请回答下列问题:(1)步骤Ⅰ中,粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,粗盐精制过程中依次加入过量BaCl2溶液、Na2CO3溶液,请写出加入Na2CO3(2)海水提溴,制得1molBr2至少需要消耗molCl2。步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化,其作用是。步骤Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2,有关反应的离子方程式为。

(3)为了从工业Br2中提取纯溴,除去产物中残留的少量Cl2,可向其中加入溶液。

(4)步骤Ⅳ由Mg(OH)2得到单质Mg,以下方法最合适的是(填序号)。

A.Mg(OH)2→MgCl2溶液MgB.Mg(OH)2→MgOMgC.Mg(OH)2→MgOMgD.Mg(OH)2→无水MgCl2Mg(5)判断Mg(OH)2是否洗涤干净的操作是。

能力提升9.(双选)(2020吉林四平双辽第二中学期末)一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示,反应Ⅰ的化学方程式为3NaClO3+4SO2+3H2O2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,下列说法正确的是()A.NaClO2的漂白原理与SO2相同B.反应Ⅰ中氧化产物和还原产物物质的量比为4∶3C.反应Ⅱ中H2O2是还原剂D.实验室进行蒸发操作通常在坩埚中进行10.(2020湖南五市十校联考)“84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白,对下列实验现象的分析错误的是()实验现象混合后溶液的pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝A.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClOCl2↑+H2OB.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+HClOC.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用11.(双选)(2020四川内江质检)向溶质为FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为红色,则下列叙述不正确的是()A.原溶液中的Br-一定被氧化B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+一定被氧化C.不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液,静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,能产生淡黄色沉淀拓展深化12.(2020湖南衡阳第八中学月考)二氧化氯是一种黄绿色具有刺激性气味的气体,常用于自来水消毒和果蔬保鲜等方面。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO2制备方法,其中一种是用NaClO3与CH3OH在催化剂、60℃时发生反应得到ClO2,利用如图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。已知:①ClO2的浓度较大时易分解,实验室用稳定剂吸收ClO2生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体;②ClO2与KI反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+2Cl-+5I2+4H2O。③几种物质的沸点如下表:物质CH3OHHCOOHClO2沸点64.7℃100.8℃11℃请回答:(1)比较仪器c和d,实验中c的优点是。

(2)制备装置甲中需改进的一项措施是。

(3)反应中甲醇被氧化为甲酸,写出制备ClO2的化学方程式:;该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂,例如草酸,相比甲醇法,草酸法的优点是。

(4)下列有关说法正确的是。

A.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的ClO2B.装置e主要用于检验是否有Cl2生成C.在ClO2释放实验中,发生的离子反应方程式是4H++5ClO2-Cl-+4ClO2↑+2H2D.ClO2和Cl2都为强氧化剂,在相同条件下,等物质的量时,ClO2的氧化能力是Cl2的2.5倍(5)自来水厂用碘量法检测水中ClO2的浓度,其实验操作如下:取100.0mL的水样,加入足量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。再用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定碘单质(I2+2S2O32-2I-+S4O62-),达到滴定终点时用去20.00mLNa2S2O3标准溶液,测得该水样中ClO2课时规范练9海水中的重要非金属元素海水资源的开发利用1.BHClO是弱酸,NaClO是盐,属于强电解质,A错误;向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液至液体呈红褐色,可制得Fe(OH)3胶体,B正确;HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,是由于二者在水分子的作用下发生电离产生了离子,HCl断裂的是共价键,NaCl断裂的是离子键,因此前者是共价化合物,后者是离子化合物,C错误;电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),其物质的量是1mol,所以理论上需要转移2NA个电子,D错误。2.A因为液溴易挥发,在试剂瓶中存放时应加少量水进行水封,A项正确;能把碘化钾氧化成碘单质的物质不一定是Cl2,B项不正确;某溶液中加入四氯化碳,四氯化碳层显紫色证明存在碘单质而不是I-,C项不正确;向某溶液中加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化银或硫酸钡,原溶液中可能存在Ag+、SO42-3.D通常情况下,氯气为黄绿色气体,氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2,A项正确;向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,发生的反应为Ag++Cl-AgCl↓,说明氯水中含有Cl-,B项正确;向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,发生反应的离子方程式为H++HCO3-H2O+CO2↑,说明氯水中含有H+,C项正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明反应有氯化铁生成,由于氯气和HClO均能把氯化亚铁氧化成氯化铁,因此不能说明氯水中含有HClO,D项错误。4.B因二氧化氯具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,A项错误;向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,发生反应Cl2+2I-2Cl-+I2,淀粉遇碘变蓝,说明氧化性:Cl2>I2,B项正确;氯水具有漂白性,pH试纸变色最后会被漂白,所以不能用pH试纸测氯水的pH,C项错误;启普发生器不能加热,适合块状固体与液体在常温下反应,而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热,且二氧化锰是粉末状固体,故不能用启普发生器制备氯气,D项错误。5.BA项中的加入顺序会导致Ba2+无法除尽,A错误;单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的,B项正确;流程图中的第④步中溴元素被还原,C项错误;蒸馏法会消耗大量的能源,不是最具有发展前景的方法,D项错误。6.B反应后溶液中溶质为NaCl、Na2SO4、HCl,因此溶液蒸干后最多得到2molNaCl,故A错误;还原性:SO32->I->Br-,当氯气把SO32-、I-全部氧化时,再将溶液蒸干后得到的固体为NaCl、NaBr、Na2SO4,故B正确;还原性SO32->I->Br-,当加入KI淀粉溶液,溶液变蓝,说明有I2产生,氯气不一定过量,故C错误;氯气先氧化Na2SO3,发生反应的化学方程式为Na2SO3+Cl2+H2ONa2SO4+2HCl,通入标准状