1、一、选择题1(2014天津十二区县重点中学第一次联考)下列各组物质的溶液中,分别加入足量氨水,观察到的现象相同的是()AFeCl3、AlCl3BNaCl、BaCl2CMgCl2、CuCl2 DFeCl2、FeCl3解析:B项中均无明显的变化。答案:B2(2014乌鲁木齐地区高三第一次测验)常温时,下列试剂能用铁制的容器盛放的是()A胆矾溶液 B浓食盐水C浓硝酸 D浓AlCl3溶液解析:胆矾溶液即CuSO4溶液,能与铁反应;食盐水与铁制品能形成原电池而腐蚀铁;AlCl3溶液呈酸性,能腐蚀铁。答案:C3(2014安徽江南十校素质测试)下列物质能用化合反应直接制得的是()FeCl2Fe(OH)3Na
2、HSO3Fe(OH)2A BC D解析:、均可通过化合反应制得,其反应依次是:FeCl3Fe、Fe(OH)2H2OO2、Na2SO3H2OSO2(或NaOHSO2)。答案:B4(2014长沙模考(一)下列物质反应后一定有3价铁生成的是()过量的Fe与Cl2加热时发生反应Fe与过量稀H2SO4反应后,再向其中加KNO3Fe与过量的S加热时发生反应Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A只有 B只有C只有 D只有解析:Fe与Cl2反应只生成FeCl3,Fe与S反应只生成FeS;FeFe2Fe3,Fe2Fe3;Fe2O3溶于盐酸生成Fe3,当混合物中Fe不足时,溶液中仍有
3、Fe3,当Fe足量时,溶液中无Fe3。答案:C5(2014北京石景山期末)在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中,通入足量的SO2后有白色沉淀生成,过滤后,向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,下列叙述不正确的是()A白色沉淀是BaSO4和BaSO3B溶液的酸性增强C白色沉淀是BaSO4DFeCl3全部被还原为FeCl2解析:Fe3具有氧化性,通入足量SO2后发生氧化还原反应,Fe3全部被还原为Fe2,所以向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,同时SO2被氧化为SO,白色沉淀是BaSO4,依2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H使溶液酸性增强,B、C、D正确。答案:A6(2014广东佛山第
4、二次质检)某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如图所示:现对A、B、C、D作出的如下推断中,不正确的是()A盐A一定是FeBr3B浅黄色沉淀B是AgBrC滤液C中一定含Fe3DD溶液中有Fe(SCN)2解析:生成浅黄色沉淀证明A中含Br,B为AgBr,A与酸化的AgNO3溶液反应生成C,C遇KSCN生成D红色溶液,C中一定含Fe3,A中也可能含Fe2。答案:A7(2014广东珠海摸底)将11.9 g MgAlFe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成6.72 L(标准状况)NO,向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好
5、使Mg2、Al3、Fe3完全转化为沉淀,则沉淀质量为()A22.1 B27.2C30 D无法确定解析:此题可以用守恒法解答。Mg、Al、Fe与过量硝酸反应后生成Mg2、Al3、Fe3,1 mol的Mg2、Al3、Fe3分别结合2 mol、3 mol、3 mol的OH,所以结合OH的物质的量失去电子的物质的量n(NO)3,6.72 L NO为0.3 mol,所以金属离子结合OH的物质的量为0.3 mol30.9 mol,OH质量为15.3 g,沉淀质量为11.9 g15.3 g27.2 g。答案:B8(2014北京朝阳期末)在Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合液中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2
6、的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示。则该溶液中Fe(NO3)3与Cu(NO3)2的物质的量浓度之比为()A3:1 B1:2C2:1 D1:1解析:由化学方程式:2Fe3Fe=3Fe2、FeCu2=Fe2Cu,结合图象可知,c(Fe2)的大小范围在03变化快,3是拐点,此前发生2Fe3Fe=3Fe2,在34范围内变化时发生FeCu2=Fe2Cu,由化学方程式2Fe3Fe=3Fe2可得,3n(Fe3)2n(Fe2),则化学方程式FeCu2=Fe2Cu可得,n(Cu2)n(Fe2),故c(Fe3):c(Cu2)2:1。答案:C9(2014潮州二模)往CuO和铁粉的混合物中,加入一定量
7、的稀H2SO4并微热,当反应停止后,滤出不溶物,并向溶液中插入一枚铁钉,片刻后,取出铁钉,发现铁钉并无变化,根据上述现象,确定下面结论中正确的是()A不溶物一定是铜B稀H2SO4可能过量C不溶物中一定含铜,但不一定含铁D溶液中一定含有FeSO4,可能含有CuSO4解析:由铁钉没有变化知滤液中没有H、Cu2,B、D错;CuO溶于稀硫酸后生成的Cu2被铁置换生成单质铜,当Cu2全部转化为单质时,铁可能有剩余,也可能恰好与Cu2及H反应完,故A错C对。答案:C10(2014无锡一模)将Cu片放入0.1 molL1 FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,所得溶液Q中的c(Fe3):c(Fe2)2
8、:3,下列有关说法中正确的是()AQ中n(Cu2):n(Fe2)1:2B反应中转移电子为0.04 molC溶液Q比原溶液增重了1.28 gD3c(Fe3)2c(Fe2)2c(Cu2)0.1 mol/L解析:由2Fe3Cu=Cu22Fe2直接判断出Cu2与Fe2的物质的量之比为1:2;因FeCl3溶液的体积未知,故无法判断B、C是否正确;由电荷守恒原理知D错。答案:A11(2014韶关调研)有a g氧化铜和氧化铁的混合物,加入2 molL1的硫酸溶液50 mL,恰好完全溶解,若将a g该混合物在过量的CO气流中加热充分反应,冷却后剩余固体的质量为()A1.6a g B(a1.6) gC(a3.2
9、) g D无法计算解析:加入硫酸发生的反应为CuOH2SO4=CuSO4H2O和Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O;二者与CO的反应分别为CuOCOCuCO2和Fe2O33CO2Fe3CO2;即反应中消耗CO的物质的量与消耗H2SO4的物质的量相同,均为0.1 mol,固体减少的质量为0.1 mol氧原子的质量,所以冷却后固体质量为(a1.6) g。答案:B12(2014宁波期末)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合溶液中,加入150 mL 4 mol/L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,并放出标准状况下NO气体2.24 L,往所得溶液中加KSCN溶液,无红色出现
10、。若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的该混合物,所得铁的物质的量可能为()A无法计算 B0.6 molC0.5 mol D0.25 mol解析:由于往所得溶液中加KSCN溶液,无红色出现,所以生成的全部是Fe(NO3)2,150 mL 4 mol/L的稀硝酸中n(HNO3)为0.6 mol,生成标况下NO为2.24 L即0.1 mol,故起酸作用用于生成Fe(NO3)2的硝酸为0.50 mol,生成Fe(NO3)2 0.25 mol,根据铁元素守恒知,用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的该混合物,所得铁的物质的量也为0.25 mol,故选D。答案:D二、非选择题13(2013天津理综,9
11、,18分)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:检验装置的气密性;通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封。请回答下列问题:(1)装置A中反应的化学方程式为_。(2)第步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入
12、收集器,第步操作是_。(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)_。(4)装置B中冷水浴的作用为_;装置C的名称为_;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:_。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为_。(7)电解池中H在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为_。(8)综合分析实验的两个反应,可知该实验有两个显著优点:H2S的原子利用率为100%;_。解析:(
13、4)检验D中FeCl2是否失效的试剂可以用K3Fe(CN)6溶液,取D中溶液加K3Fe(CN)6溶液,有蓝色沉淀说明没有失效。(7)电解滤液时,阳极发生的反应为2Cl2e=Cl2,但是2Fe2Cl2=2Fe32Cl,故可以理解为:Fe2e=Fe3,电解总反应可以写成:2Fe22H2Fe3H2。答案:(1)2Fe3Cl22FeCl3(2)在沉积的FeCl3固体下方加热(1分)(3)(4)冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品(1分)干燥管(1分)K3Fe(CN)6溶液(5)(3分)(6)2Fe3H2S=2Fe2S2H(7)Fe2e=Fe3(8)FeCl3得到循环作用14(2014湘潭二模)某化学研
14、究性学习小组探讨Fe3和SO之间发生怎样的反应,请你一起参与并协助他们完成实验。(1)提出猜想:甲同学认为发生氧化还原反应,其反应的离子方程式为_;乙同学认为发生双水解反应,其反应方程式为:2Fe33SO6H2O=2Fe(OH)3(胶体)3H2SO3。(2)实验验证:丙同学设计了下列实验来探究反应的可能性。为了检验所用Na2SO3是否变质,应选用的试剂是_;取5 mL FeCl3溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3溶液至过量,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色(无气泡产生,也无沉淀生成);将中溶液分成两等份,其中一份加入稀盐酸至过量,再加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成,另一份滴入几滴KSCN溶液
15、,溶液变成血红色。(3)得出结论:根据丙同学的实验得出的结论是:_;实验中溶液变成血红色的离子方程式为_。(4)拓展探究:丁同学在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的离子方程式是_。从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看到,二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大,其可能的原因除SO水解能力较CO小外,还有_。解析:(1)甲同学认为此反应是氧化还原反应,则铁元素的化合价从3变化为2价,硫元素化合价从4价变化为6价。(2)Na2SO3变质后的产物是Na2SO4,则先加入HCl,如果没有变质,反应会全部生成SO2气体,再加入
16、BaCl2无现象;若变质,则加入BaCl2后有白色沉淀产生。(3)根据丙同学的实验现象,黄色变为红棕色,则表明有反应发生,若只发生氧化还原反应,溶液应为浅绿色;加入氯化钡后有白色沉淀,则表明有SO存在。可能的原因是发生了两个反应,既发生氧化还原反应生成了SO,又发生了双水解反应,生成Fe(OH)3胶体。(4)有红褐色沉淀出现并且产生无色气体,则表明发生了双水解反应;SO有较强的还原性,与Fe3进行氧化还原反应,而CO没有还原性。答案:(1)2Fe3SOH2O=2Fe2SO2H(2)稀盐酸、BaCl2溶液(3)Fe3与SO同时发生氧化还原反应和双水解反应Fe(OH)3(胶体)3SCN=Fe(SC
17、N)33OH(4)2Fe33CO3H2O=2Fe(OH)33CO2SO有较强的还原性,而CO没有还原性15(2014德阳联考)A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属;通常情况下,A为固体,B为液体,C为气体。D、E、F、G、H、X均为化合物,其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体,H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。(1)写出化学式:A_、D_、E_、X_。(2)在反应中,不属于氧化还原反应的是_(填编号)。(3)反应的离子方程式为:_。(4)反应的化学方程式为_;该反应中每消耗0.3 mol的A,可转移电子_ mol。(5)写出D的溶液与小苏打溶
18、液反应的离子方程式:_。解析:题给信息A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属,B为液体,即可以确定B为Br2。A为固体,可确定A为金属,根据 D与G的转化关系,推测A属于变价金属元素,进一步确定A为Fe;E为黑色固体,且与一种无氧强酸反应,生成三种物质,猜测E为Fe3O4,H为H2O,D为FeBr3,G为FeBr2,X为HBr,F为硫氰化物。答案:(1)FeFeBr3Fe3O4HBr(2)(3)Fe33SCN=Fe(SCN)3(4)3Fe4H2O(g)Fe3O44H20.8(5)Fe33HCO=Fe(OH)33CO216(2014滨州质检)向含有0.8 mol HNO3的稀硝酸中慢慢加入22
19、.4 g的铁粉,假设反应分为两个阶段。第一阶段为:FeHNO3(稀)Fe(NO3)3NOH2O(1)写出这两个阶段发生反应的离子方程式:第一阶段:_。第二阶段:_。(2)正确表达这两个阶段反应中,加入铁粉的物质的量与溶液中铁元素存在的形式的关系。_。(3)在图中画出溶液中Fe2、Fe3、NO的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图象(横坐标为加入铁粉的物质的量,纵坐标是溶液中离子的物质的量)。解析:铁与稀硝酸反应:Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O当时,按反应进行;当时,按反应进行;当时,则两反应都发生,且Fe和HNO3均反应完全。上述反应可以认为先发生反应,若Fe有剩余则发生2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)2。答案:(1)Fe4HNO=Fe3NO2H2O2Fe3Fe=3Fe2(2)加入Fe粉为n(Fe)0.2 mol时,存在形式为Fe3;加入铁粉为0.20.3 mol时,存在形式为Fe2和Fe3;加Fe粉为n(Fe)0.3 mol时,存在形式为Fe2。(3)如图