鲁科版高中化学必修第一册第3章物质的性质与转化复习提升练含答案

第3章物质的性质与转化本章复习提升易混易错练易错点1不能根据物质氧化性、还原性强弱正确分析溶液成分1.(2024河北石家庄二中月考)将金属铁、铜投入FeCl3溶液中充分反应,下列对反应情况设想的评价正确的是()选项反应情况设想评价A当铁有剩余,铜无剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+不正确,不可能出现铁有剩余而铜无剩余的情况,因为铁的还原性比铜的强,铁先与Fe3+反应B当铁、铜均有剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+,无Fe3+正确,铁和铜都与Fe3+反应,故无Fe3+C当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定只有Fe2+,无Cu2+正确,铜有剩余,故无Cu2+D当铁、铜均无剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+,一定无Fe3+正确,Fe3+和铁、铜均可反应2.(不定项)(2024广东广州大学附属中学开学考试)在FeCl3、CuCl2的混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法正确的是()A.若滤出的固体只有铜,则溶液中一定含有Fe2+,一定不含Cu2+B.若滤出的固体只有铜,则溶液中一定含有Fe2+,可能含Cu2+C.若滤出的固体只有铜,则溶液中一定含有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Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+易错点2混淆二氧化硫的漂白性和还原性3.(2024山东青岛平度一中月考)下列说法正确的是()A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使品红溶液褪色,其原理相同D.SO2和Cl2混合使用,有更强的漂白效果4.(2024福建厦门双十中学月考)下列有关SO2的实验方案可以达到实验目的的是()编号实验目的实验方案A制取SO2常温下,将98%的浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的试管中制SO2B探究SO2的漂白性将SO2通入溴水中,观察溶液颜色变化C探究SO2水溶液的酸性将SO2通入紫色石蕊溶液中,观察溶液颜色变化D探究SO2的还原性向盛有2mL10%的H2O2溶液的试管中缓慢通入SO2,观察现象易错点3忽略酸性条件下NO35.(2024山东烟台期末)下列由实验现象所得结论正确的是()A.将铁锈溶于浓盐酸,滴入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,说明铁锈中含二价铁B.向Na2SO3溶液中加BaCl2溶液和稀硝酸,振荡有白色沉淀产生,说明Na2SO3溶液已变质C.向含KSCN和FeSO4的溶液中加酸化的AgNO3溶液,溶液变红,说明氧化性:Ag+>Fe3+D.向稀硝酸中加入过量铜片,待铜片质量不再变化时,加入少量稀硫酸,铜片继续溶解,不能说明稀硫酸的氧化性强于稀硝酸6.(2024安徽蚌埠期末)以下各组离子能在溶液中大量共存的是()A.滴加酚酞变红的溶液:SO42-、Cu2+、KB.含有大量SO42-的溶液:Mg2+、Cu2+、ClC.所含溶质为NaHSO4的溶液:K+、Fe2+、NO3-D.使紫色石蕊变红的溶液:I-、Ca2+、Cl-、NO思想方法练利用“一般与特殊”“定性与定量”的思想解答推断题及工艺流程题方法概述一般与特殊思想:在无机框图推断中要运用已学的知识去掌握一般的规律,而且要分析制约一般规律的因素和成立的条件,熟悉常见物质的“特性”,寻找突破口。定性与定量思想:定性分析是对研究对象进行“质”的分析,主要解决“有什么”或“是什么”的问题;定量分析是对研究对象进行“量”的分析,主要解决“有多少”的问题。定性与定量相结合是研究物质组成的重要方法。1.(2024河北廊坊一中期末)某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,甲同学设计了如图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。下列说法正确的是()A.沉淀A中含有2种金属单质B.可用KSCN溶液来检验溶液B中所含的金属离子C.溶液A若只经过操作③最终将无法得到沉淀CD.操作①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗2.(不定项)(2024山东枣庄三中模拟)如图是一种综合处理含SO2尾气的工艺流程。下列说法错误的是()A.步骤Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O24Fe3++2H2OB.处理100L含SO2的体积分数为0.336%的尾气,步骤Ⅰ中转移0.03mol电子C.溶液a转化为溶液b的反应中,SO2被氧化D.整个流程中,需要补充硫酸铁3.(2024山东菏泽月考)在如图所示的物质转化关系中,C、G、I、M为常见单质,G和M化合可生成最常见液体A,E为黑色粉末,F中含有钠元素,K为一种含有铁元素的白色絮状沉淀,N为红褐色沉淀,I为黄绿色气体,化合物B的摩尔质量为24g·mol-1。(部分生成物和反应条件未列出)回答下列问题:(1)M的化学式为,B的化学式为。

(2)反应②的化学方程式为。

(3)反应③的化学方程式为。

(4)C和A的蒸气在高温下反应的化学方程式为,点燃该反应产生的气体前,必须对该气体进行。

4.(2024湖南邵阳期末)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。如图所示物质转化关系为高铁酸钠的一种制备方法及有关性质实验(部分反应产物已略去)。已知A、F为非金属单质气体,B为常见金属单质,E为生活中最常见的调味品,F在标准状况下密度为0.090g·L-1。请回答下列问题:(1)D的名称是,E的俗称是;Na2FeO4中Fe元素的化合价为。

(2)写出反应②的离子方程式:。

(3)反应③,F在盛有A的集气瓶中点燃的反应现象为。

(4)反应④中各物质的反应比例关系如下,请填入相应的反应物和生成物的化学式,并用双线桥法标明电子转移的方向和数目。3+2+10NaOH2Na2FeO4+9+5H2O(5)写出反应⑤的化学方程式:。

5.(2024山东高密一中化学竞赛)水合肼(N2H4·H2O)是一种精细化工原料。实验室模拟尿素法制备N2H4·H2O,并进一步制取副产品Na2SO3的流程如图所示。已知:①N2H4·H2O具有强还原性,易被氧化成N2。②一定条件下,碱性NaClO溶液与尿素反应生成N2H4·H2O。③尿素中氮元素为-3价。(1)吸收塔内发生反应的离子方程式为。

(2)为提高吸收塔内NaOH的有效利用率,将二氧化锰和浓盐酸制取的Cl2通入吸收塔前应进行的操作是(填操作名称),选用的试剂是。

(3)反应器内生成水合肼的化学方程式为。

(4)制备过程中要控制反应器内NaClO溶液的供给量,其主要目的是避免发生副反应(用离子方程式表示)。

6.(2024河南南阳六校期末)以硫酸工业生产后的硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4,还含有少量FeO、SiO2)制备铁红(Fe2O3)的流程如下:回答下列问题:(1)要提高酸浸的效率,可采取的措施为(任写一种)。

(2)“酸浸”过程中Fe2O3与稀硫酸反应,该反应的化学方程式为。

(3)“步骤1”的操作名称为。

(4)加入过量铁粉的目的有以下两点:①除去过量的硫酸;②。检验“滤液X”金属阳离子是否完全转化,适宜的试剂为。

(5)“滤液Y”中加入NH4HCO3后,反应生成FeCO3的同时产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的离子方程式为;“滤液Z”中溶质主要成分的用途为(任写一种)。

(6)若经“步骤3”得到69.6kgFeCO3,使其完全焙烧得到铁红(Fe2O3),理论上需要氧气的体积为L(标准状况下)。

综合拔高练五年高考练考点1铁及其化合物的性质1.(2021广东,10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是()A.a可与e反应生成bB.b既可被氧化,也可被还原C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系2.(2023浙江1月选考,16改编)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是()实验方案现象结论A往FeCl2溶液中加入Zn片短时间内无明显现象Fe2+的氧化能力比Zn2+弱B往溶液中滴加KSCN溶液溶液变成红色溶液中不含Fe2+C将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液溶液呈浅绿色食品脱氧剂样品中没有+3价铁D向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸溶液先变成红褐色再析出沉淀FeCl3先与水反应得Fe(OH)3胶体,再聚集成Fe(OH)3沉淀3.(2023江苏,11改编)室温下,探究0.1mol·L-1FeSO4溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是()选项探究目的实验方案A溶液中是否含有Fe3+向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化BFe2+是否有还原性向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化CFeSO4溶液是否呈酸性向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化DFe2+能否催化H2O2分解向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,观察气泡产生情况4.(2023全国乙,28节选)在N2气氛中,FeSO4·7H2O的脱水热分解过程如图所示:根据上述实验结果,可知x=,y=。

5.(2021辽宁,18改编)Fe/Fe3O4磁性材料在很多领域具有应用前景,其制备过程如下(各步均在N2氛围中进行):①称取9.95gFeCl2·4H2O(Mr=199),配成50mL溶液,转移至恒压滴液漏斗中。②向三颈烧瓶中加入100mL14mol·L-1KOH溶液。③持续磁力搅拌,将FeCl2溶液以2mL·min-1的速度全部滴入三颈烧瓶中,100℃下回流3h。④冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀,在40℃干燥。(乙醇与水互溶,沸点78.5℃,易挥发)⑤管式炉内焙烧2h,得产品3.24g。部分装置如图:回答下列问题:(1)仪器a的名称是;使用恒压滴液漏斗的原因是。

(2)实验室制取N2有多种方法,请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论,结合下列供选试剂和装置,选出一种可行的方法,化学方程式为,对应的装置为(填标号)。

可供选择的试剂:CuO(s)、NH3(g)、Cl2(g)、O2(g)、饱和NaNO2(aq)、饱和NH4Cl(aq)可供选择的发生装置(净化装置略去):ABC(3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和Fe3O4,离子方程式为。

(4)为保证产品性能,需使其粒径适中、结晶度良好,可采取的措施有。

A.采用适宜的滴液速度B.用盐酸代替KOH溶液C.在空气氛围中制备D.选择适宜的焙烧温度(5)步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净,应选择的试剂为;使用乙醇洗涤的目的是。

(6)该实验所得磁性材料的产率为(保留3位有效数字)。

考点2含硫化合物的性质及转化6.(2023北京,7改编)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。下列关于该过程的分析不正确的是()A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关C.过程中体现了浓硫酸的强氧化性D.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性7.(2023重庆,3改编)下列叙述正确的是()A.硫分别与少量氧气和足量氧气反应,生成的产物不相同B.SO2分别与H2O和H2S反应,反应的类型相同C.Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同D.浓H2SO4分别与Cu和C反应,生成的酸性气体相同8.(2023广东,9改编)按如图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是()已知:S2O32-+2H+S↓+SO2↑+HA.Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色不褪去9.(2021北京,6)室温下,1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如图所示实验。对实验现象的分析正确的是()A.试管内液面上升,证明SO2与H2O发生了反应B.试管中剩余少量气体,是因为SO2的溶解已达饱和C.取出试管中溶液,立即加入紫色石蕊试液,溶液显红色,原因是:SO2+H2OH2SO3、H2SO3H++HSO3-、HSO3-H++SD.取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于SO2挥发10.(2021山东,8)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是()A.吸收过程中有气体生成B.结晶后母液中含有NaHCO3C.气流干燥湿料时温度不宜过高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3考点3氮及其化合物的性质11.(2023广东,4)1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是()A.图1:喷泉实验B.图2:干燥NH3C.图3:收集NH3D.图4:制备NH312.(2023江苏,8)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是()A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:HNO3(稀)NONO2B.工业制硝酸过程中的物质转化:N2NOHNO3C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2CON2+2CO2D.实验室制备少量NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O13.(2022湖南,9)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO2-转化为N下列说法正确的是()A.过程Ⅰ中NO2B.a和b中转移的e-数目相等C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH4+)=1∶D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+N考点4常见气体的制备14.(2021全国乙,8)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是()化学试剂制备的气体A.Ca(OH)2+NH4ClNH3B.MnO2+HCl(浓)Cl2C.MnO2+KClO3O2D.NaCl+H2SO4(浓)HCl15.(2021全国甲,9)实验室制备下列气体的方法可行的是()气体方法A氨气加热氯化铵固体B二氧化氮将铝片加到冷浓硝酸中C硫化氢向硫化钠固体滴加浓硫酸D氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物16.(2021北京,5)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是()气体试剂制备装置收集方法AO2KMnO4adBH2Zn+稀H2SO4beCNOCu+稀HNO3bcDCO2石灰石+稀H2SO4bc三年模拟练应用实践1.(2023山东淄博临淄中学期末)在不同条件下,用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液,其实验数据如图所示。下列说法错误的是()A.实验过程中,溶液颜色会加深B.由①和③可知,温度越高,Fe2+被氧化得越快C.由②和③可知,pH越小,Fe2+被氧化得越快D.温度低、pH小,有利于FeCl2溶液的保存2.(不定项)(2024山东滨州期末)天然气是一种应用广泛的燃料,含有少量H2S气体。在酸性溶液中,通过甲、乙两个过程实现天然气的脱硫,原理如图所示。下列说法正确的是()A.过程甲发生的离子反应为2Fe3++S2-2Fe2++S↓B.过程乙中每4molFe2+参加反应,需消耗22.4LO2(标准状况)C.通过Fe2(SO4)3和FeSO4的相互转化,天然气中的H2S可看作间接被O2氧化D.天然气脱硫一段时间后,溶液酸性增强3.(2024河北邢台质检联盟月考)某化学兴趣小组按如图所示装置进行实验,反应开始时打开弹簧夹,当点燃从a口出来的气体无爆鸣声时关闭弹簧夹,此时剩余少量的钠。下列说法错误的是()A.橡胶管能起到平衡气压的作用B.关闭弹簧夹后,打开分液漏斗活塞,剩余的少量钠能置换出单质铁C.关闭弹簧夹后,打开分液漏斗活塞,锥形瓶内能观察到白色絮状沉淀D.反应结束后,打开锥形瓶的橡胶塞,能观察到有红褐色沉淀产生4.(2024辽宁省实验中学阶段测试)已知:①NO可与过氧化钠粉末发生化合反应生成NaNO2,②NO能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3-。某兴趣小组设计了如图所示的装置制备NaNO2,下列说法A.装置A无需加热,滴入浓硝酸就能发生反应B.装置B中铜的作用是提高NO的生成率C.装置C中装的药品可以是氢氧化钠固体D.装置E中的酸性KMnO4溶液的主要作用是吸收多余的NO5.(2024福建厦门大学附属科技中学月考)认识和利用SO2的性质可有效防治SO2对环境的污染,并实现SO2的综合利用。某研究团队提出的SO2烟气脱硫工艺流程如图,该流程中脱硫剂循环使用,可实现对烟气中SO2的持续脱除。已知:脱硫塔中发生的主要反应为2CaS+3SO22CaSO3+3S、2CaSO3+O22CaSO4。下列有关说法错误的是()A.脱硫塔中生成的S既是氧化产物又是还原产物B.已知再生塔中CaSO4与煤中的C单质反应生成CO2和X,则CO2和X的物质的量之比为1∶1C.将CaSO4和煤粉碎混合,再投入再生塔,有利于反应充分进行D.经冷凝器得到的几种单质(S2、S4、S6和S8)互为同素异形体6.(2024山东潍坊期末)已知:品红能溶于乙醇等溶剂。回答下列问题:(1)向品红水溶液中通入足量SO2,现象是。经查阅资料知,不是SO2导致上述现象,验证该结论可使用的试剂是。

(2)某科研小组用如图所示装置测定空气中SO2含量,过程如下:①配制1000mL5×10-3mol·L-1的碘溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、。

②将配制的溶液稀释至10倍,量取5mL注入试管,加入2~3滴淀粉溶液,慢慢抽气,观察到溶液中(填实验现象)时,停止抽气,记录抽气次数为n。该过程中发生反应的离子方程式为。

③空气中二氧化硫的最大允许含量为0.02mg·L-1。若每次抽空气100mL(已折算为标准状况),则n至少为,才符合标准。抽气时应慢慢拉活塞,若速度过快,可能会造成测定结果(填“偏大”或“偏小”)。

迁移创新7.(2024北京东城期末)某化学兴趣小组利用铁元素的性质设计了“魔法实验”,如图所示。资料:a.茶水中含有鞣酸,与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁,进而变为蓝黑色的鞣酸铁。b.鞣酸、维生素C均具有还原性。c.①、③、④颜色几乎相同。下列分析不正确的是()A.①→②,鞣酸亚铁被氧气氧化生成了鞣酸铁B.由③→④→⑤,可推知③中含二价铁C.由①、③、④颜色几乎相同,可推知其所含粒子种类完全相同D.④→⑤,至少有两种粒子被氧化8.(2024北京顺义一中月考)铁是人体必需的微量元素,铁摄入不足可能引起缺铁性贫血。Ⅰ:黑木耳中含有比较丰富的铁元素,某兴趣小组测定其中铁元素含量。(1)铁元素的分离:在坩埚中高温灼烧黑木耳,使之完全灰化。用足量的酸充分溶解,过滤,滤液中铁元素的存在形式是Fe2+、。

(2)铁元素含量测定:兴趣小组提出如下测定方案。ⅰ.沉淀法:向(1)滤液中加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤沉淀、充分加热至恒重、称量。该测量方案(填“可行”或“不可行”),理由是。

ⅱ.比色法:流程如下。10mL滤液含Fe3+溶液溶液a数据处理①溶液a的颜色是。

②溶液颜色越深,光的透过能力越差,即透光率越小,含铁量越(填“高”或“低”)。

③若不加H2O2,测出黑木耳中铁元素的含量将(填“偏大”或“偏小”)。

Ⅱ:在肺部,血红蛋白中的亚铁血红素与O2结合,把O2送到各个组织器官。(3)已知葡萄糖的分子式是C6H12O6。铁元素参与人体内的呼吸作用示意图如下(部分中间产物已略去)。①在过程中体现还原性的酶是。

②该过程总反应的化学方程式为。

答案与分层梯度式解析第3章物质的性质与转化本章复习提升易混易错练1.A由于铁的还原性比铜的强,不可能出现铁有剩余而铜无剩余的情况,故A正确;由于铁比铜活泼,当铁有剩余时,一定与溶液中的Cu2+发生反应,溶液中一定没有Cu2+,故B错误;当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中可能有Cu2+,故C错误;若Fe3+足量,将铜与铁全部氧化后,还有Fe3+剩余,故D错误。易错分析由于不能正确判断铁、铜的还原性强弱及与FeCl3溶液的反应情况而错选;铁、铜投入FeCl3溶液中,由于铁比铜活泼,铁先与Fe3+反应,当Fe消耗完后铜才与Fe3+反应。2.BD氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,所以在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,铁先与Fe3+反应生成Fe2+,然后铁与Cu2+反应生成Cu和Fe2+,反应后剩余的固体可能为Cu或Cu、Fe的混合物;若滤出的固体只有铜,溶液中一定含有Fe2+,可能含有Cu2+,没有Fe3+,故A、C错误,B正确;若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定不含Cu2+和Fe3+,一定含有Fe2+,故D正确。3.BSO2能使品红溶液褪色是因为其具有漂白性,使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,SO2不能使石蕊溶液褪色,故A错误;Cl2也能使品红溶液褪色,故B正确;SO2能使品红溶液褪色是SO2和品红溶液中的某些物质结合形成无色物质,活性炭能使品红溶液褪色是由于吸附作用,漂白粉、Na2O2能使品红溶液褪色是由于二者具有强氧化性,其原理不同,故C错误;SO2和Cl2在水中发生反应:2H2O+SO2+Cl2H2SO4+2HCl,如果二者按物质的量之比为1∶1通入会丧失漂白作用,故D错误。易错分析误以为与SO2有关的褪色现象都是SO2具有漂白性造成的,SO2使氯水、溴水、酸性高锰酸钾溶液等褪色,是因为SO2具有还原性,不是漂白性;SO2使滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液褪色,表现出酸性氧化物的性质。4.C98%浓硫酸中氢离子浓度很小,通常用70%硫酸与亚硫酸钠反应制取二氧化硫,A项不符合题意;二氧化硫使溴水褪色是因为二氧化硫具有还原性,不是漂白性,B项不符合题意;二氧化硫溶于水生成亚硫酸,使溶液呈酸性,可以使紫色石蕊试液变红,C项符合题意;二氧化硫与过氧化氢溶液反应生成水和硫酸,无明显现象,D项不符合题意。5.D浓盐酸也能使酸性KMnO4溶液紫色褪去,不能说明铁锈中含二价铁,故A错误;向Na2SO3溶液中加BaCl2溶液和稀硝酸,振荡有白色沉淀产生,稀硝酸可将SO32-氧化为SO42-,得到BaSO4沉淀,不能说明Na2SO3溶液已变质,故B错误;向含KSCN和FeSO4的溶液中加酸化的AgNO3溶液,溶液变红,由于酸性条件下NO3-具有强氧化性,能将Fe易错分析由于忽略了在酸性条件下NO3-具有强氧化性,能将SO32-、Fe2+分别氧化为SO6.BA项,滴加酚酞变红的溶液呈碱性,碱性条件下Cu2+不能大量存在;B项,SO42-、Mg2+、Cu2+、Cl-、NO3-相互不反应,能够大量共存;C项,所含溶质为NaHSO4的溶液中含有大量氢离子,酸性条件下NO3-思想方法练1.BAg+、Fe3+、Cu2+都具有氧化性,加入过量铁粉时,Ag+、Cu2+与Fe反应分别生成Ag和Cu,而Fe3+与Fe反应生成Fe2+,经过滤①得到的溶液A中含Fe2+,而沉淀A中含有Ag、Cu和过量的Fe,即沉淀A中含3种金属单质,A错误;Fe2+具有还原性,能被H2O2氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液呈红色,故可用KSCN溶液检验溶液B中的Fe3+,B正确;沉淀C为Fe(OH)3,溶液A含Fe2+,加入碱生成Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,C错误;操作②是加入H2O2,不需要漏斗,而①③均涉及过滤,需要玻璃棒和漏斗,D错误。方法点津解答本题的关键是弄清楚溶液中的转化,注意反应中“一般与特殊”的关系。Ag+、Fe3+、Cu2+都具有氧化性,而Fe3+被Fe还原生成Fe2+,Ag+、Cu2+与Fe均发生置换反应。2.BD根据流程图可知,步骤Ⅰ发生反应:2H2O+SO2+Fe2(SO4)32FeSO4+2H2SO4,溶液b含FeSO4,通入空气发生氧化还原反应生成Fe2(SO4)3,步骤Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O24Fe3++2H2O,故A正确;处理100L含SO2的体积分数为0.336%的尾气,含有SO2体积为0.336L,没有告知气体所处的状况,因此无法计算SO2的物质的量,也无法计算转移电子的物质的量,故B错误;溶液a转化为溶液b的反应中,硫元素化合价升高,SO2被氧化,故C正确;根据反应可知步骤Ⅰ消耗的硫酸铁与步骤Ⅱ生成的硫酸铁的量相同,硫酸铁可以循环利用,所以不用补充硫酸铁,故D错误。方法点津本题以工艺流程形式考查尾气处理,侧重考查物质性质和氧化还原反应知识,既考查了定性分析又考查了定量分析,综合性较强。解答此类题目时,注意联系所学元素性质以及可循环使用物质的判断。3.答案(1)O2NaH(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(4)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2验纯解析K为一种含有铁元素的白色絮状沉淀,N为红褐色沉淀,而K与最常见液体A、单质M作用得到N,故K为Fe(OH)2,A为H2O,M为O2,N为Fe(OH)3;I为黄绿色气体单质,为Cl2;黑色粉末E与D在加热条件下反应生成氯气,故E为MnO2,D为浓盐酸,J为MnCl2;D与单质C反应得到H与单质G,化合物B与H2O反应生成F与单质G,而F含有钠元素,且F与H反应生成Fe(OH)2,故C为Fe、H为FeCl2、G为H2、F为NaOH;化合物B的摩尔质量为24g·mol-1,可推知B为NaH;H(FeCl2)与I(Cl2)反应生成L,L为FeCl3,L(FeCl3)与F(NaOH)反应生成Fe(OH)3。(1)M为O2,B为NaH。(2)反应②是二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)反应③是氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(4)铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;氢气是可燃性气体,点燃氢气前需要验纯。方法点津解答这类无机推断题的关键是抓住题目中的关键信息,快速找到解题突破口;可根据物质颜色、特殊反应现象或提示的反应条件等分析。如本题中K为一种含有铁元素的白色沉淀,可转化为红褐色沉淀N,可知K为Fe(OH)2,N为Fe(OH)3;I为黄绿色气体,且为单质,应为Cl2;根据这些明显的信息可快速找到突破口,根据转化关系和信息完成各物质的推断,从而顺利解题。这类试题既体现了“一般与特殊”的化学思想,也体现了证据推理与模型认知的化学学科核心素养。4.答案(1)次氯酸钠食盐+6价(2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(3)安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口出现白雾(4)+5H2O(5)2Na2FeO4+16HCl4NaCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O解析E为生活中最常见的调味品,为NaCl;由A、B分别为非金属和金属单质,结合图示转化可确定A为Cl2,B为Fe;结合图示转化可知C为FeCl3,D为NaClO;根据F的密度可确定F为H2,则G为HCl。(1)Na2FeO4中Na元素为+1价、O元素为-2价,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0可知Fe元素为+6价。(2)反应②为Cl2与NaOH溶液的反应,其离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(3)H2在Cl2中可以安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成HCl气体,瓶口HCl与水蒸气形成盐酸小液滴,产生白雾。(4)FeCl3、NaClO在碱性条件下反应,其化学方程式为3NaClO+2FeCl3+10NaOH2Na2FeO4+9NaCl+5H2O,结合反应中Fe、Cl元素化合价变化,利用双线桥法可标出电子转移方向和数目。(5)反应⑤的化学方程式为2Na2FeO4+16HCl4NaCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O。5.答案(1)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2)洗气饱和氯化钠溶液(3)CO(NH2)2+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+Na2CO3+NaCl(4)2ClO-+N2H4·H2O2Cl-+N2↑+3H2O解析氯气与30%的NaOH溶液反应生成次氯酸钠,次氯酸钠碱性溶液与尿素反应制备粗肼,粗肼经过一系列操作得到水合肼和碳酸钠,碳酸钠、水和二氧化硫反应生成亚硫酸钠。(1)吸收塔内氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(2)浓盐酸易挥发,二氧化锰和浓盐酸制取的Cl2中会混有氯化氢杂质,为提高吸收塔内NaOH的有效利用率,需要用饱和氯化钠溶液进行洗气。(3)反应器内碱性NaClO溶液与尿素反应生成N2H4·H2O,根据得失电子守恒、原子守恒可得反应的化学方程式为CO(NH2)2+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。(4)水合肼具有强还原性,能与次氯酸钠反应生成N2,为防止水合肼被氧化,制备过程中需要控制反应器内NaClO溶液的供给量,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒可得反应的离子方程式为2ClO-+N2H4·H2O2Cl-+N2↑+3H2O。6.答案(1)将烧渣粉碎、适当升温、适当增加酸的浓度、搅拌(任写一种,答案合理即可)(2)Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O(3)过滤(4)将Fe3+完全转化为Fe2+KSCN溶液(5)Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2O制作氮肥(答案合理即可)(6)3360解析(1)要提高硫铁矿烧渣酸浸的效率,可采取的措施有适当升温、适当增大稀硫酸浓度、烧渣粉碎、搅拌等。(2)“酸浸”过程中加入稀硫酸,与Fe2O3发生反应,化学方程式为Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O。(3)“步骤1”将滤液和滤渣分开,为过滤。(4)在“步骤3”后,Fe元素以FeCO3形式存在,所以加入过量铁粉的目的除了除去过量的硫酸,还有将已生成的Fe3+转化为Fe2+;检验金属阳离子(即Fe3+)是否完全转化为Fe2+,应选用KSCN溶液,若溶液不变红色,说明Fe3+完全转化为Fe2+。(5)“滤液Y”为FeSO4溶液,根据流程图和原子守恒可知,FeSO4与NH4HCO3反应生成(NH4)2SO4、FeCO3、CO2、H2O,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-FeCO3↓+H2O+CO2↑;“滤液Z”中溶质主要成分为(NH4)2SO4,可制作氮肥或做化工原料等。(6)经“步骤3”得到69.6kgFeCO3,物质的量为69.6×103g116g/mol=6×102mol,焙烧时FeCO3被氧气氧化为Fe2O3,根据得失电子守恒可得关系式:4FeCO3~O方法点津本题以硫酸工业生产后的硫铁矿烧渣为原料生产铁红为情境,通过工艺流程考查利用已知信息和知识分析问题、解决问题的能力;解题时可从物质转化线(反应线)和操作线(分离与提纯)、设问中的信息入手进行分析,建立解题思维模型,从而顺利解题。综合拔高练五年高考练1.CA项,Fe与Fe3+反应生成Fe2+,推断合理。B项,亚铁盐既能被氧化为铁盐又能被还原为铁单质,推断合理。C项,氢氧化铁胶体的制备是将饱和的氯化铁溶液加入沸水中继续加热至液体呈红褐色;如果加入浓碱液中,生成的是Fe(OH)3沉淀,推断不合理。D项,可存在Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+→Fe2+的循环转化关系,推断合理。解题技法关于元素化合物知识,我们不仅从物质类别角度认识物质间的转化,还从元素价态的角度认识物质间的转化,利用“价—类”二维图可以很好地考查这两个角度。解答这类试题首先根据“价—类”二维图中元素的化合价和物质类别确定具体物质的化学式;再根据选项中提示的物质,结合所学的知识解答即可。2.DZn比Fe活泼,往FeCl2溶液中加入Zn片发生反应:Zn+Fe2+Zn2++Fe,溶液由浅绿色变为无色,Fe2+的氧化能力比Zn2+强,故A错误;往溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成红色,说明溶液中一定含有Fe3+,不能说明不含Fe2+,故B错误;溶液中的Fe3+可能与单质铁反应生成Fe2+,溶液呈浅绿色,不能说明食品脱氧剂样品中没有+3价铁,故C错误;向沸水中逐滴加5~6滴饱和氯化铁溶液,持续煮沸,溶液先变成红褐色,是因为FeCl3与水反应生成Fe(OH)3胶体,后析出沉淀是因为加热胶体发生聚沉生成Fe(OH)3沉淀,故D正确。考向追踪含铁元素物质的性质及转化属于高考热点,试题有时单独考查,但大多数与其他元素一起考查,主要以选择题、实验题和流程图题的形式综合考查铁及其化合物的性质及应用等。3.B向FeSO4溶液中滴加新制氯水,溶液中的Fe2+被氧化成Fe3+,再滴加KSCN溶液,溶液变红,不能确定原溶液中是否有Fe3+,A项不能达到实验目的;KMnO4溶液显紫色,向FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,紫色消失,说明MnO4-被还原成Mn2+,Fe2+具有还原性,所以可通过观察溶液的颜色变化判断Fe2+是否有还原性,B项能达到实验目的;检验溶液是否呈酸性,不能选用酚酞试液,酚酞可用于检验碱性溶液,C项不能达到实验目的;H2O2具有氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,H2O2溶液中滴加FeSO4溶液,产生大量气泡有可能是Fe解题技法本题易错选D,可利用以下方法排除其干扰:①催化剂在反应前后质量和化学性质均不发生变化;向H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液后,Fe2+与H2O2能发生氧化还原反应,Fe2+转化为Fe3+,Fe3+可能催化H2O2分解,不能达到探究目的。②缺少对照实验,未排除SO42-对H24.答案41解析由图中信息可知,当失重比为19.4%时,FeSO4·7H2O转化为FeSO4·xH2O,则18×(7-x)278×100%=19.4%,解得x知识拓展热重曲线热重曲线是指在热分析过程中通过热天平而得到的试样在加热过程中质量随温度变化的曲线,一般与差热曲线结合使用,通过热重曲线的分析计算,可以了解样品在某一温度下的反应程度及相应的物质含量等信息。热重曲线分析要抓住“三点”——起点、拐点、终点,根据质量(或失重质量分数)等随温度的变化,确定定量关系,列式计算,确定剩余固体的成分。5.答案(1)球形冷凝管平衡气压,便于液体顺利流下(2)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O(或NH4Cl+NaNO2NaCl+2H2O+N2↑)A(或B)(3)4Fe2++8OH-Fe↓+Fe3O4↓+4H2O(4)AD(5)稀硝酸和硝酸银溶液除去晶体表面水分,便于快速干燥(6)90.0%解析(1)结合图示装置可知仪器a的名称为球形冷凝管。实验中使用恒压滴液漏斗,可以平衡压强,便于液体顺利流下。(2)结合所给药品和实验装置考虑可用装置A或装置B制备N2,其化学方程式分别为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O和NH4Cl+NaNO2NaCl+2H2O+N2↑。(3)三颈烧瓶中FeCl2溶液与KOH溶液在100℃下共热生成Fe和Fe3O4,根据得失电子守恒等可配平该离子方程式为4Fe2++8OH-Fe↓+Fe3O4↓+4H2O。(4)为保证产品性能,使其粒径适中、结晶度良好,应采用适宜的滴液速度,且选择适宜的焙烧温度;若用盐酸代替KOH溶液,可能导致Fe、Fe3O4部分溶解;若在空气氛围中制备,Fe2+易被氧化,故选AD。(5)实验中洗涤主要是洗去沉淀表面的Cl-,应向最后一次洗涤液中加入稀硝酸和AgNO3溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已洗涤干净。使用乙醇洗涤,是利用了乙醇的挥发性,便于黑色沉淀快速干燥。(6)9.95gFeCl2·4H2O的物质的量为9.95g÷199g/mol=0.05mol,根据(3)中的离子方程式可得关系式:4Fe2+~Fe/Fe3O4 4mol 56g+232g=288g 0.05mol m(理论)4mol0.05mol6.D浓硫酸将蔗糖中H、O元素按水的元素组成质量比脱去,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,故A正确;浓硫酸脱水过程中产生大量的热,会发生反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生的大量气体使固体体积膨胀,故B正确;过程中生成的SO2使品红溶液褪色,生成SO2体现了浓硫酸的强氧化性,故C正确、D不正确。7.C硫分别与少量氧气和足量氧气反应,生成的产物都是SO2,故A错误;SO2与H2O发生化合反应生成亚硫酸,而SO2和H2S会发生氧化还原反应生成硫单质和水,反应的类型不相同,故B错误;Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体均为氧气,故C正确;浓H2SO4与Cu反应生成二氧化硫气体,而和C反应生成二氧化碳和二氧化硫,生成的酸性气体不完全相同,故D错误。8.C根据信息可知,Ⅰ中试管内的反应,氢元素的化合价没有发生变化,H+不是氧化剂,不体现氧化性,故A错误;SO2进入Ⅱ中使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,故B错误;SO2进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S单质,Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象,故C正确;SO2进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,溶液褪色,若撤掉水浴,重做实验,仍然有SO2产生,Ⅳ中红色会褪去,故D错误。9.C试管内液面上升可能是SO2与水反应,也可能是SO2溶于水使试管内压强减小,故A错误;因SO2与水的反应是可逆反应,所以有少量气体剩余,不能说明SO2的溶解已达饱和,故B错误;向溶液中加入紫色石蕊试液,溶液变为红色是由于SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸为弱酸,分步电离出氢离子,故C正确;将溶液在空气中放置一段时间后pH下降,是由于溶液中的H2SO3被空气中的O2氧化为H2SO4,酸性增强,故D错误。10.B分析题给流程图可知要想结晶得到比较纯的NaHSO3,需要通入足量的SO2,故吸收SO2后生成NaHSO3,同时会生成CO2,A项正确;根据A项分析,结晶后母液中含有NaHSO3,不含有NaHCO3,B项错误;温度过高,NaHSO3会受热分解,C项正确;中和过程中NaHSO3与Na2CO3会反应生成Na2SO3与NaHCO3,D项正确。解题技法解答此类题目时,需明确工艺目的,联系物质性质分析流程中各步的作用,结合选项分析作答。11.BA项,NH3极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶内压强减小,从而产生喷泉;B项,P2O5为酸性氧化物,NH3具有碱性,两者可以发生反应,不可以用P2O5干燥NH3;C项,NH3的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,故“短管进长管出”;D项,CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热,促使NH3挥发,可用此装置制备NH3;故选B。考场速决氨气为碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥,故B错误。12.BB项,NO与H2O不反应,不能直接得到HNO3,错误。13.D由“某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移”以及题图可知,过程Ⅰ发生反应:NO2-+e-+2H+NO↑+H2O,过程Ⅱ发生反应:NO+NH4++2H++3e-N2H4+H2O,过程Ⅲ发生反应:N2H4N2+4H++4e-。过程Ⅰ中NO2-转化为NO,氮元素化合价降低,发生还原反应,A错误;a和b中转移的e-数目不相等,B错误;过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH4+)=1∶1,C错误;由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中反应得总反应:NO2-解题技法分析反应过程,注意含氮物质所含氮元素价态的变化,根据氧化还原反应的规律判断物质的量的关系及转移电子数。14.C题给装置特点为“固体+固体气体”且用向上排空气法收集气体。A项,利用加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物制取NH3,由于NH3密度比空气小,不能使用向上排空气法收集,错误;B项,浓盐酸是液体,错误;C项,MnO2与KClO3加热制取O2符合题意,正确;D项,浓硫酸是液体,错误。15.DA项,实验室可通过加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物或加热浓氨水制取氨气,加热氯化铵固体分解产生的HCl和NH3遇冷又化合成NH4Cl,错误;B项,常温下,铝片遇冷浓硝酸钝化,错误;C项,浓硫酸具有强氧化性,与硫化钠发生氧化还原反应,生成硫单质和SO2,错误;D项,实验室采用2KClO32KCl+3O2↑制取氧气,正确。16.BA项,收集氧气不能用向下排空气法;C项,NO易与氧气反应,收集NO不能用排空气法;D项,制备CO2不能用石灰石和稀硫酸反应,因为生成的CaSO4为微溶物,会阻碍反应进一步发生。名师点睛有关气体的制备、净化与收集需要考虑以下几个方面问题:(1)根据制备反应的特点选择合适的制备装置,常考虑的是反应物的状态和反应条件等。(2)根据气体的性质选取洗气装置,除杂试剂选择要根据被净化的气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性等。除杂原则:①不损失被净化的气体;②不引入新的杂质气体;③操作简单,易于分离。(3)根据气体的密度和溶解性选取收集装置。如果用排空气法收集气体,要注意根据装置特点区分是用向上排空气法还是向下排空气法。三年模拟练1.D实验过程中,FeCl2溶液转化为FeCl3溶液,溶液由浅绿色变成棕黄色,颜色加深,故A正确;由①和③可知,相同时间时,①的Fe2+氧化率比③高,①比③的温度高,所以相同条件下,温度越高,Fe2+被氧化得越快,故B正确;由②和③可知,相同时间时,②的Fe2+氧化率比③高,②的pH比③小,所以相同条件下,pH越小,Fe2+被氧化得越快,故C正确;根据图像可知,pH越小、温度越高,Fe2+被氧化得越快,所以温度低、pH大,有利于FeCl2溶液的保存,故D错误。素养解读本题以氧气氧化一定浓度的FeCl2溶液为情境,考查学生识图、析图和知识迁移的能力,体现了科学探究与创新意识的化学学科核心素养。2.BC根据原理图可知,过程甲中Fe2(SO4)3和H2S发生氧化还原反应,生成FeSO4、S,H2S在书写离子方程式时用化学式表示,故A错误;过程乙中FeSO4在酸性条件下被氧气氧化生成Fe2(SO4)3,根据得失电子守恒可知,4molFe2+参加反应时消耗1mol氧气,在标准状