苏教版高中化学必修第二册专题9金属与人类文明复习提升练含答案

本专题复习提升易混易错练易错点1对物质变化规律的本质不理解1.(2023江苏扬州邗江期中调研)常温下,在Fe(NO3)2溶液中滴加少量稀盐酸,溶液变为浅黄色。下列有关推断错误的是()A.Fe3+、Cl-、NO3B.在上述浅黄色溶液中滴加少量KMnO4溶液,紫色褪去,证明Fe2+有剩余C.在上述浅黄色溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液变为血红色D.在Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸时反应的离子方程式:3Fe2++4H++NO3−3Fe3++2H22.一种综合处理SO2废气的工艺流程如图所示。下列说法正确的是()A.向溶液B中滴加KSCN溶液,溶液一定变为血红色B.溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H++4Fe2++O24Fe3++2H2OC.溶液酸性:A>B>CD.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A易错点2不熟悉Fe2+和Fe3+的相互转化3.(2023河北邢台第二中学期末)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板上的铜箔,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,处理流程如下,下列说法正确的是()A.FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理为Fe3++CuCu2++Fe2+B.反应1和反应2都发生了氧化还原反应C.滤渣a的主要成分是Cu和Fe,物质X可以选用酸性KMnO4溶液D.实验室中进行操作1时,用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯和蒸发皿4.证明某溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是()①先滴加氯水,再滴加KSCN溶液,显血红色②先滴加KSCN溶液,不显血红色,再滴加氯水,显血红色③滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿色,最后呈红褐色④只滴加KSCN溶液,不显血红色A.①② B.②③ C.③④ D.①④易错点3忽视守恒法的应用5.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入350mL2mol·L-1的稀硝酸,恰好完全反应,放出2.24L(标准状况)NO,往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,得到铁的物质的量为()A.0.21mol B.0.25molC.0.3mol D.0.35mol6.(2022江西上饶期末)将Cu片放入0.1mol·L-1的FeCl3溶液中,反应一段时间后取出Cu片,所得溶液X中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶1。下列有关说法正确的是()A.溶液X中c(Cu2+)∶c(Fe3+)=1∶2B.溶液X中Fe2+的物质的量为130C.所得溶液X比原FeCl3溶液增重了1.07gD.溶液X中:3c(Fe3+)+2c(Fe2+)+2c(Cu2+)=0.3mol·L-17.(2023湖南衡阳第八中学开学考试)将ag铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中,充分反应后,滴加KSCN溶液,无明显变化。测得参加反应的HCl为0.1mol,放出标准状况下气体0.448L。则下列判断中不正确的是()A.原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)=1∶3B.向溶液中通入0.025molCl2,可以将Fe2+完全转化为Fe3+C.反应过程中转移电子0.06molD.产生的气体刚好能与标准状况下0.448L的Cl2完全反应易错点4不能从图像中提取有效信息8.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+的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示,则原溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A.1∶1∶1 B.1∶1∶4C.1∶3∶1 D.3∶3∶89.(2022黑龙江哈尔滨九中阶段性验收)向200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉,产生气体的量随加入铁粉质量的变化如图所示(此过程中硝酸只被还原为NO)。下列分析正确的是()A.OA段、BC段产生的气体都是NOB.A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4C.原混合溶液中H2SO4的物质的量浓度为1mol·L-1D.向C点溶液中再加入足量的稀硝酸,仍然能生成NO易错点5对实验原理理解不透彻10.下列常见实验的现象或表述正确的是()A.向某溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液不显血红色,再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为血红色,原溶液中一定含有Fe2+B.为检验红砖中铁的价态,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液变为血红色,说明红砖中只有三氧化二铁C.制备氢氧化亚铁时,向敞口放置的硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得稳定存在的白色沉淀氢氧化亚铁D.将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O试样溶于稀硝酸中,滴加KSCN溶液,出现血红色,说明检验前该试样已变质11.某同学设计如下装置进行铁与水反应的实验,虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是()A.实验后,装置B中生成红棕色固体B.虚线框C处应该选择装置甲C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后趁热迅速伸入C处装置中,可观察到铜丝由黑变红D.实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶液中一定含有Fe3+思想方法练利用“建模思想”学习铁及其化合物的转化方法概述近几年,高考试题中不断出现新材料和新情境,这已经成为高考命题的一个趋势。这类试题往往题目长,信息量大。要快速领会这类试题的考查内容和要求,迅速提取解题有效信息,我们需要利用“建模思想”,快速剔除研究对象中的次要因素,“一眼”就看到题目中的关键信息,做到快速审题。1.(2023广东深圳宝安期末调研)以物质类别和元素化合价为坐标的图像称为价类二维图,下图是铁元素的价类二维图,其中f和g都是硫酸盐,下列说法错误的是()A.a与g的溶液反应生成fB.b和c可分别与水发生反应生成e和dC.e在潮湿的空气中能转变为dD.h有强氧化性,可用于水体的杀菌消毒2.把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,若反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO两种气体,下列说法正确的是()A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为1∶3D.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为3∶13.(2023山东新高考联合质量测评联考)主要成分为Al2O3、Fe2O3,还含有少量FeS2的高硫铝土矿可用来生产Al2O3并获得Fe3O4,工艺流程如下,下列叙述中不正确的是()A.加入CaO可有效防止硫酸型酸雨的形成B.加入NaOH溶液可溶解Al2O3,实现铝、铁元素的分离C.向滤液中通入足量的二氧化碳,可将铝元素转化为Al2O3D.烧渣分离可用磁选法4.下列实验方案可以较长时间观察到白色沉淀Fe(OH)2的是()A.在FeCl2溶液上加一层苯,然后将盛有NaOH溶液的滴管插入FeCl2溶液液面以下,慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有气泡,配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸馏水必须加热煮沸)B.将铁粉与稀硫酸充分反应,然后加入过量的氨水C.在Fe2(SO4)3溶液中加入过量的铁粉,过滤,在滤液中加入过量的NaOH溶液D.在生成Fe(OH)3的悬浊液中加过量的铁粉5.氯化铁是有机合成中常用的催化剂,如图是实验室模拟化工厂利用工业废铁屑(杂质不与盐酸反应,实验过程中也不溶解)制备氯化铁的部分装置图,下列相关说法正确的是()A.实验室不能用装置甲制备SO2B.实验过程中,应先让装置乙中的反应进行一段时间后,再开始装置甲中的反应C.实验过程中应该关闭弹簧夹3,让装置丙中的NaOH溶液充分吸收多余的Cl2D.反应结束后,分离FeCl3溶液与工业废铁屑中杂质的操作为分液6.(2023江苏黄埭中学期中)下列实验探究方案能达到探究目的的是()选项探究方案探究目的A向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制的氯水,观察溶液颜色变化Fe2+具有还原性B将铁锈溶于过量浓盐酸,再滴入几滴KMnO4溶液,观察溶液颜色变化铁锈中不含Fe2+C向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的HH2O2具有氧化性D向装有溶液X的试管中滴入稀的NaOH溶液,在试管口放湿润的红色石蕊试纸,观察试纸颜色变化溶液X中存在N7.(2022河北张家口期末)物质A~E的转化关系如图所示,下列判断正确的是()A.单质A对应的元素在自然界中仅以化合态存在B.反应①、②、③、④均属于氧化还原反应C.向反应③得到的溶液中滴加KSCN溶液显血红色D.反应②中每生成1mol黑色固体C,转移电子的物质的量为6mol8.(2023山东菏泽教学质量检测)铁黑(Fe3O4)是常见的铁系颜料,可利用硫铁矿废水为原料进行制备,不仅为硫铁矿废水的处理开辟了新途径,同时也实现了资源利用,生产流程如下:(1)在实验室中,为防止FeSO4溶液被氧化变质,需要往试剂瓶中加入,检验FeSO4溶液是否变质的常用试剂是。

(2)加入氨水调pH至7~9时,发生反应的离子方程式为;

“合成”步骤中,Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式为。

(3)某化学学习小组测定产品中铁的含量,实验步骤如下:步骤一:取mg铁黑样品于锥形瓶中,加入足量盐酸,加热使之完全溶解。步骤二:加入过量的SnCl2溶液将Fe3+还原成Fe2+,再加入HgCl2溶液。步骤三:在酸性条件下,加入0.1000mol·L-1K2Cr2O7溶液与Fe2+发生反应Cr2O72−+14H++6Fe2+2Cr3++6Fe3++7H2O,恰好完全反应时,消耗K2Cr2O7由步骤二得出Sn2+的还原性Fe2+的还原性(填“强于”或“弱于”);加入HgCl2溶液的目的是。样品中Fe元素的质量分数为%。

答案与分层梯度式解析本专题复习提升易混易错练1.B2.B3.B4.B5.C6.D7.A8.B9.D10.A11.C1.BFe3+、Cl-、NO3−三者不反应,能大量共存,A正确;MnO4−在酸性条件下能够氧化Cl-,所以在题述浅黄色溶液中滴加少量KMnO4溶液,紫色褪去,不能证明Fe2+有剩余,B错误;题述浅黄色溶液中含Fe3+,滴加少量KSCN溶液,溶液变为血红色,C正确;在Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸时反应生成Fe3+、NO和水,反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO易错分析MnO4−能够氧化Cl-,忽视Cl-的干扰导致错选;此外,不能从复分解反应的角度分析Fe(NO3)2与盐酸能否发生反应,应从微观离子的角度分析,Fe2+、H+、N2.B含SO2的废气通入酸性Fe2(SO4)3溶液中发生反应:2Fe3++2H2O+SO22Fe2++SO42−+4H+,溶液B中一定含FeSO4和H2SO4,若SO2足量,溶液B中不含Fe3+,滴加KSCN溶液,不能变为血红色,A项错误;溶液B转化为溶液C时发生Fe2+被氧气氧化为Fe3+的反应,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,B项正确;根据A项分析,溶液酸性:B>A,C项错误;溶液C中有H2SO4,FeO和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2O,D项错误。易错分析对于SO2与Fe3+的反应考虑不全面,忽视SO2足量的情况下,Fe3+可反应完全。3.B腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中加过量铁粉,反应1为2FeCl3+Fe3FeCl2和CuCl2+FeCu+FeCl2,过滤,滤渣a为多余铁粉和铜粉混合物,通入的物质X可以为Cl2,发生反应2:Cl2+2FeCl2,重新获得FeCl3溶液。FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理为2Fe3++2Fe2+,A错误;反应1和反应2都是氧化还原反应,B正确;为防止引入其他杂质,物质X不能选用酸性KMnO4溶液,X可以为Cl2,C错误;操作1是过滤,用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,D错误。易错分析Fe2+与强氧化剂反应可生成Fe3+,但在具体题目中,需要考虑产品纯度等实际问题,则FeCl2转化为FeCl3可以加入的氧化剂为Cl2、H2O2,不能加酸性KMnO4.B①先滴加氯水,再滴加KSCN溶液,显血红色,只能说明加入氯水后的溶液中含Fe3+,不能说明Fe3+是原溶液中的还是Fe2+被氧化得到的,故错误;②若先滴加KSCN溶液,不显血红色,说明原溶液不含有Fe3+,再滴加氯水,显血红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+,故正确;③Fe2+可与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁,但是氢氧化亚铁易被氧化,最终转化为红褐色沉淀氢氧化铁,因此根据白色沉淀的颜色变化可证明原溶液中含有Fe2+,没有Fe3+,故正确;④只滴加KSCN溶液,根据溶液不显血红色,能检验出溶液中没有Fe3+,无法验证Fe2+的存在,故错误。5.C向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入350mL2mol·L-1的稀硝酸,恰好完全反应,无血红色出现,说明溶液中的溶质为Fe(NO3)2;根据氮原子守恒,硝酸亚铁中的NO3−的物质的量为0.35L×2mol·L-1-2.24L22.4L·mol−1=0.6mol,所以n易错分析忽视守恒法的应用,难以解答此题,本题可根据氮原子守恒计算n[Fe(NO3)2],再根据Fe原子守恒计算氢气还原混合物得到Fe的物质的量。6.D由题意知,溶液中Fe3+未完全反应,由反应Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+,可知c(Cu2+)c(Fe2+)=12,又c(Fe3+)c(Fe2+)=21,故c(Cu2+)c(Fe3+)=14,A项错误;根据铁原子守恒可知,反应后溶液X中:c(Fe3+,余)+c(Fe2+)=c(Fe3+,原)=0.1mol·L-1,又c(Fe3+,余)=2c(Fe2+),联立解得c(Fe2+7.A8.B根据氧化性:HNO3>Fe3+>Cu2+,加入铁后会依次发生反应:①Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;②Fe+2Fe3+3Fe2+;③Fe+Cu2+Cu+Fe2+;从图像中可知n(Fe)≤1mol时,无Fe2+生成,发生的反应是①,加入1molFe时消耗硝酸4mol,生成Fe3+1mol;再加入1molFe发生反应②,生成Fe2+的物质的量为3mol,反应的Fe3+的物质的量为2mol,则原溶液中Fe3+的物质的量为2mol-1mol=1mol;在加入2molFe的基础上再加入1molFe,发生反应③,参加反应的Cu2+的物质的量为1mol,说明原溶液中Cu2+的物质的量为1mol;故原溶液中Fe(NO3)3为1mol,Cu(NO3)2为1mol,HNO3为4mol,三者的浓度之比为1∶1∶4,答案为B。易错分析对图像分析不透彻,造成错解。本题可根据图像分析各段发生的反应,然后通过构建“关系式”,分析相关变化和各物质间的定量关系。9.D由图像可知,OA段发生反应为Fe+NO3−+4H+Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段发生反应为Fe+2H+Fe2++H2↑。OA段产生的气体为NO,BC段产生的气体为H2,A错误;A点时,NO3−被铁全部还原为NO,因此A点溶液中没有Fe(NO3)3,B错误;最终消耗22.4gFe,即0.4molFe,最后溶液中溶质为FeSO4,根据铁原子守恒得n(FeSO4)=0.4mol,则n(H2SO4)=0.4mol,原混合溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.4mol0.2L=2mol·L-1,C错误;C点溶液中溶质为FeSO4,向10.A向红砖粉末与盐酸反应后的上层清液中滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,说明红砖中可能含有三氧化二铁,B项错误;向敞口放置的硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,发生复分解反应生成Fe(OH)2白色沉淀和Na2SO4,Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,C项错误;(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶于稀硝酸,Fe2+被氧化成Fe3+,所以滴加KSCN溶液,出现血红色,不能说明试样变质,D项错误。易错分析忽视二价铁的还原性而错选C;忽视硝酸的强氧化性而错选D。11.C实验后,装置B中生成黑色固体(四氧化三铁),A项错误;虚线框C处装置用来检验生成的氢气,氢气的密度小于空气,应该选择装置乙,B项错误;实验时将螺旋状铜丝加热变黑后趁热迅速伸入C处装置中,生成的氢气可与氧化铜反应生成单质铜,则可观察到铜丝由黑变红,C项正确;实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,若铁粉过量,会发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,则所得溶液中可能不含有Fe3+,D项错误。思想方法练1.B2.C3.C4.A5.B6.A7.B1.B根据价类二维图可知,a为Fe,b为FeO,c为Fe2O3,d为Fe(OH)3,e为Fe(OH)2,f为FeSO4,g为Fe2(SO4)3,h为FeO42−形成的盐。a为Fe,g为Fe2(SO4)3,f为FeSO4,发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,A正确;b为FeO,c为Fe2O3,FeO和Fe2O3均不溶于水,均不能直接与水反应生成相应的碱Fe(OH)2和Fe(OH)3,B错误;e为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,Fe(OH2)在潮湿的空气中容易转变为Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,C正确;h含FeO4方法点津在价类二维图中,横向转化为非氧化还原反应,如本题中d→g等;竖向转化为氧化还原反应,如本题中b→c,e→d等。2.C铁的物质的量为22.4g56g·mol−1=0.4mol,所以在反应的过程中它失去电子的物质的量应介于0.8mol~1.2mol,又产生0.3molNO2和0.2molNO,即反应过程中硝酸得到电子的物质的量为0.3mol×(5-4)+0.2mol×(5-2)=0.9mol,所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2,设前者的物质的量为x,后者的物质的量为y,则由铁原子守恒可得x+y=0.4mol,由得失电子守恒得3x+2y=0.9mol,解得方法点津利用“建模思想”,根据得失电子守恒和原子守恒快速解题。3.C高硫铝土矿粉加入CaO焙烧后加入NaOH溶液碱浸,将Al2O3转化为偏铝酸钠,分离出滤液通入CO2得到Al(OH)3,Al(OH)3灼烧得到Al2O3;过滤分离出含铁固体后加入FeS2隔绝空气焙烧,经过烧渣分离得到Fe3O4。CaO能和O2、焙烧产生的SO2反应生成CaSO4,故加入CaO可有效防止硫酸型酸雨的形成,A正确;NaOH能和Al2O3反应得到溶液,和Fe2O3不反应,故加入NaOH溶液可溶解Al2O3,实现铝、铁元素的分离,B正确;向滤液中通入足量的CO2,CO2和偏铝酸钠反应生成Al(OH)3沉淀,C错误;烧渣中含有Fe3O4,具有磁性,分离可用磁选法,D正确。4.A用于配制溶液的蒸馏水要煮沸,排出溶解氧,加一层苯隔绝空气,可以长时间观察到白色沉淀Fe(OH)2,A项正确;将铁粉与稀硫酸充分反应,然后加入过量的氨水,未采取隔绝空气的措施,B项错误;没有排出溶液中的溶解氧,也没有防止Fe(OH)2被氧化的措施,C项错误;氢氧化铁固体不与铁粉反应,该方法无法生成氢氧化亚铁,D项错误。5.B装置甲的特点是固体和液体加热制气体,而SO2可用浓硫酸和铜加热制备,所以可以用装置甲制备SO2,A错误;应先让装置乙中的反应进行一段时间生成氯化亚铁后,再开始装置甲中的反应,B正确;实验过程中关闭弹簧夹3,将导致气体不能流通,不但不能实现让NaOH溶液充分吸收多余的Cl2的目的,反而会使装置内气压增大,产生危险,C错误;杂