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2024 年北京高考化学试题
一、单选题
1.我国科研人员利用激光操控方法,从 原子束流中直接俘获 原子,实现了对同位素 的灵敏检测。
的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)4长1达10万年,是 的17倍41,可应用于地球科
Ca Ca Ca
学4与1考古学。下列说法正确的是 14
Ca C
20
钙
Ca
240.08
4s
A. 的原子核内有21个中子
B. 41 的半衰期长,说明 难以失去电子
Ca
C. 41 衰变一半所需的时间4小1于 衰变一半所需的时间
Ca Ca
D.从41 原子束流中直接俘获 原1子4 的过程属于化学变化
Ca C
【答案】A 41
Ca Ca
【详解】
A.因为 的质量数为41,质子数为20,所以中子数为 ,A正确;
B. 的41半衰期长短与得失电子能力没有关系,B错误;
Ca 41−20=21
C. 41 衰变一半所需的时间要大于 衰变半所需的时间,C错误;
Ca
D.从41 原子束流中直接俘获 原子1的4 过程没有新物质产生,不属于化学变化,D错误;
Ca C
故选A。 41
Ca Ca
2.下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式: B. 分子的球棍模型:
H2O2 CH4
C. 的结构示意图: D.乙炔的结构式:
【答案】3
A
+
Al H—C≡C—H
【详解】
A. 是共价化合物,其电子式为 ,A错误;
H2O2
B. 为正四面体形, 分子的球棍模型: ,B正确;
CH4 CH4
C.Al的原子序数为13,即 的结构示意图: ,C正确;
D.乙炔含有碳碳三键,结构式3+为: ,D正确;
Al
故选A。
H—C≡C—H
3.酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是A.石墨作电池的负极材料 B.电池工作时, 向负极方向移动
C. 发生氧化反应 D.锌筒发生的电极反+应为
NH4
【答案】D - 2+
MnO2 Zn-2e =Zn
【详解】
A.酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,B错误;
C. 发生得电子的还原反应,C错误;
D.锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应 ,D正确;
MnO2
故选D。 - 2+
Zn-2e =Zn
4.下列说法不正确的是
A.葡萄糖氧化生成 和 的反应是放热反应
B.核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
CO2 H2O
C.由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基
D.向饱和的 溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析
【答案】C
NaCl
【详解】
A.因为葡萄糖氧化生成CO 和H O是放热反应,因此在人体内葡萄糖缓慢氧化成CO 和H O为人体提供能量,A
2 2 2 2
正确;
B.核酸是一种生物大分子,分析核酸水解的产物可知,核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物,核苷酸进一步水
解得到磷酸和核苷,核苷进一步水解得到戊糖和碱基,故核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生
物大分子,B正确;
C.氨基乙酸的结构简式为H NCH COOH,形成的二肽的结构简式为H NCH CONHCH COOH,该二肽中含1个
2 2 2 2 2
氨基、1个羧基和1个肽键,C错误;
D.鸡蛋清溶液为蛋白质溶液,NaCl溶液属于轻金属盐溶液,向饱和NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液,蛋白质发
生盐析,D正确;
故选C。
5.下列方程式与所给事实不相符的是
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾( )将酸性工业废水中的 转化-为 -
2Br +Cl2 =Br2+2Cl
C.用 溶液能有效除去误食的 2- 3+ 2+ 2- + 3+ 3+
FeSO4⋅7H2O Cr2O7 Cr :6Fe +Cr2O7+14H =6Fe +2Cr +7H2O
D.用 溶液将水垢中的 转化为溶2+于酸2-的 2+ :
5% Na2SO4 Ba :SO4+Ba =BaSO4 ↓
【答案】D 2+ 2-
Na2CO3 CaSO4 CaCO3 Ca +CO3 =CaCO3 ↓
【详解】
A.氯气氧化苦卤得到溴单质,发生了置换反应,离子方程式正确,A正确;
B. 可以将 氧化成 ,离子方程式正确,B正确;
C. 结2-合 生2成+ 沉淀3+,可以阻止 被人体吸收,离子方程式正确,C正确;
Cr2O7 Fe Fe
D. 2- 与 2+ 反应属于沉淀的转化, 2+不能拆分,正确的离子方程式为CaSO + =CaCO + ,D错
SO4 Ba BaSO4 Ba 4 3
误; 2− 2−
Na2CO3 CaSO4 CaSO4 CO3 SO4
故选D。
6.下列实验的对应操作中,不合理的是眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用 标准溶液滴定 溶液 B.稀释浓硫酸
HCl NaOH
C.从提纯后的 溶液获得 晶体 D.配制一定物质的量浓度的 溶液
A.A NaCl B.B NaCl C.C D. KCDl
【答案】D
【详解】
A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液,以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点,
A正确;
B.浓硫酸的密度比水的密度大,浓硫酸溶于水放热,故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯
中,并用玻璃棒不断搅拌,B正确;
C.NaCl的溶解度随温度升高变化不明显,从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法,C正确 ;
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在刻度线以下
约1cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,D错误;
故选D。
7.硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.I的化学方程式:
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高 平衡转化率
3FeS2+8O2 ≜Fe3O4+6SO2
C.将黄铁和换成硫黄可以减少废渣的产生
SO2
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
【答案】B
【分析】黄铁矿和空气中的O 在加热条件下发生反应,生成SO 和Fe O ,SO 和空气中的O 在400~500℃、常压、
2 2 3 4 2 2
催化剂的作用下发生反应得到SO ,用98.3%的浓硫酸吸收SO ,得到H SO 。
3 3 2 4
【详解】
A.反应I是黄铁矿和空气中的O 在加热条件下发生反应,生成SO 和Fe O ,化学方程式: ,
2 2 3 4
A正确;
3FeS2+8O2 ≜Fe3O4+6SO2
B.反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率,还要考虑生产成本,如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高 平衡转
化率,B错误;
SO2
C.将黄铁矿换成硫黄,则不再产生 ,即可以减少废渣产生,C正确;
D.硫酸工业产生的尾气为 、 ,可以用碱液吸收,D正确;
Fe3O4
SO2 SO3故选B。
8.关于 和 的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
Na2CO3 NaHCO3
B.可用 溶液使 转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
NaOH NaHCO3 Na2CO3
D.室温下,二者饱和溶液的 差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
NaHCO3
【答案】D
pH
【详解】
A. 和 的溶液中均存在 、 、 、 、 、 、 ,A正确;
B. 加入 溶液会发生反应: + - + ,2B- 正确;-
Na2CO3 NaHCO3 H2O H2CO3 H OH Na CO3 HCO3
C. 受热易分解,可转化为 ,而 热稳定性较强,利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混
NaHCO3 NaOH NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
合物中除去NaHCO ,C正确;
NaHCO3 3 Na2CO3 Na2CO3
D.室温下 和 饱和溶液 相差较大的主要原因是 的水解程度远大于 ,D错误;
故选D。 2- -
Na2CO3 NaHCO3 pH CO3 HCO3
9.氘代氨( )可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到 :① 与 的水解反应;② 与 反应。
下列说法不正确的是
ND3 ND3 Mg3N2 D2O NH3 D2O
A. 和 可用质谱法区分
B. 和 均为极性分子
NH3 ND3
C.方法①的化学方程式是
NH3 ND3
D.方法②得到的产品纯度比方法①的高
Mg3N2+6D2O=3Mg(OD)2+2ND3 ↑
【答案】D
【详解】
A. 和 的相对分子质量不同,可以用质谱法区分,A正确;
B. 和 的H原子不同,但空间构型均为三角锥形,是极性分子,B正确;
NH3 ND3
C.Mg N 与D O发生水解生成Mg(OD) 和ND ,反应方法①的化学方程式书写正确,C正确;
NH33 2 ND3 2 2 3
D.方法②是通过 中D原子代替 中H原子的方式得到 ,代换的个数不同,产物会不同,纯度低,D错
误;
D2O NH3 ND3
故选D。
10.可采用 催化氧化法将工业副产物 制成 ,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:
Deacon HCl Cl2 。下图所示为该法的一种催化机理。
CuO -1
4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-114.4kJ⋅mol
下列说法不正确的是
A.Y为反应物 ,W为生成物
B.反应制得 ,须投入
HCl H2O
C.升高反应温度, 被 氧化制 的反应平衡常数减小
1mol Cl2 2molCuO
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
HCl O2 Cl2
【答案】B
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O 、CuO、Cl 、H O;CuO与Y反应生成
2 2 2
Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu OCl ,则W为H O;CuCl 分解为X和CuCl,则X为Cl ;
2 2 2 2 2
CuCl和Z反应生成Cu OCl ,则Z为O ;综上所述,X、Y、Z、W依次是 、 、 、 。
2 2 2
【详解】
Cl2 HCl O2 H2O
A.由分析可知,Y为反应物 ,W为生成物 ,A正确;
B. 在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;
HCl H2O
CuOC.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;
D.图中涉及的两个氧化还原反应是 和 ,D正确;
故选B。
CuCl2 →CuCl CuCl→Cu2OCl2
11. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用 为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。
CO2 CO2
已知:反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是
A. 与X的化学计量比为
B.P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
CO2 1:2
C.P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
【答案】B
【详解】
A.结合题干信息,通过对比X、Y的结构可知 与X的化学计量比为 ,A正确;
CO2 1:2
B.P完全水解得到的产物结构简式为 ,分子式为 ,Y的分子式为 ,二者分子式
不相同,B错误; C9H14O3 C9H12O2
C.P的支链上有碳碳双键,可进一步交联形成网状结构,C正确;
D.Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基,易水解,而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链,
与聚酯类高分子相比难以降解,D正确;
故选B。
12.下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A.依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
B.依据一元弱酸的 ,可推断它们同温度同浓度稀溶液的 大小
C.依据第二周期主族元素电负性依次增大,可推断它们的第一电离能依次增大
𝐾𝐾𝑎𝑎 pH
D.依据 、 、 、 的氢化物分子中氢卤键的键能,可推断它们的热稳定性强弱
【答案】C
F Cl Br I
【详解】
A.对于可逆反应的Q与K的关系:Q>K,反应向逆反应方向进行;Qp2
(4) 中存在氮氮- 三键,键能高-,断键+时需要较大的能量,故人工固氮是高能耗的过程 -
N2-10e+6H2O=2NO3+12H O2 O2 NO NO2 NO2 NO3
N2
【详解】
(1)浓硫酸难挥发,产物 为气体,有利于复分解反应进行,体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。
HNO3 催化剂
(2)①第I步反应为氨气的催化氧化,化学方程式为 ;
4NH3+5O2 4NO+6H2O
Δ② ,该反应正向气体分子总数减小,同温时, 条件下 转化率高于 ,故 ,根据 ,
T
x、2yN点O+转O化2 ⇌率2相N同O2,则n相同,此时压强对容积的影响大于温p度1 对容积N的O影响,故y点p2的容p器1>容p积2 小于xV点=的nR容p器
容积。
(3)①由电极a上的物质转化可知,氮元素化合价升高,发生氧化反应,电极a为阳极,电极反应式为
;
②反应-iii生成 , -将 氧+化成 , 更易转化成 。
N2-10e+6H2O=2NO3+12H
(4) 中存在氮氮三键,键能高,断键时需要较大的能量,- 故人工固氮是高能耗的过程。
O2 O2 NO NO2 NO2 NO3
17.除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
N2
(1)D中含氧官能团的名称是 。
(2)A→B的化学方程式是 。
(3)I→J的制备过程中,下列说法正确的是 (填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将J蒸出,都有利于提高I的转化率
b.利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇
c.若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯
(4)已知:
①K的结构简式是 。
②判断并解释K中氟原子对 的活泼性的影响 。
(5)M的分子式为 。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产
α-H
物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M时,L分子和G分子断裂的化学键均为 键和 键,M的结构简式
C13H7ClF4N2O4
是 。
C—O
【答案】
(1) 硝基、酯基
(2)
(3) abc
(4) 氟原子可增强 的活泼性,氟原子为吸电子基团,降低相连碳原子的电子云密
度,使得碳原子的正电性增加,有利于增强 的活泼性
α-H
α-H(5)
N-H
【分析】
B发生硝化反应得到D,即B为 ,A与CH OH发生酯化反应生成B,即A为 ,
3
D发生还原反应得到E,结合E的分子式可知,D硝基被还原为氨基,E为 ,E在K CO
2 3
的作用下与 发生反应得到G,结合G的分子式可知,G为 ,I与C H OH
2 5
在浓硫酸加热的条件下生成J,结合I与J的分子式可知,I为CH COOH,J为CH COOC H ,J与 在
3 3 2 5
一定条件下生成K,发生类似 的反应,结
合L的结构简式和K的分子式可知,K为 ,G和L在碱的作用下生成M,M的分子式为
,除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,可
推测为G与L中 键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为 键和 键,M的结构简式
C13H7ClF4N2O4
N-H C-O N-H
为 。
【详解】(1)由D的结构简式可知,D中含氧官能团为硝基、酯基;
(2)
A→B的过程为A中羧基与甲醇中羟基发生酯化反应,化学方程式为:
;
(3)I→J的制备过程为乙酸与乙醇的酯化过程,
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将乙酸乙酯蒸出,都有利于提高乙酸的转化率,a正确;
b.饱和碳酸钠溶液可与蒸出的乙酸反应并溶解乙醇,b正确;
c.反应温度过高,乙醇在浓硫酸的作用下发生分子间脱水生成乙醚,发生分子内消去反应生成乙烯,c正确;
故选abc;
(4)①根据已知反应可知,酯基的 与另一分子的酯基发生取代反应, 中左侧不存在 ,所以产物
α-H F3CCOOC2H5 α-HK的结构简式为 ;
②氟原子可增强 的活泼性,氟原子为吸电子基团,降低相连碳原子的电子云密度,使得碳原子的正电性增加,
有利于增强 的活泼性;
α-H
(5)
α-H
M分子中除苯环外还有一个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,再结合其分子式,
可推测为G与L中 键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为 键和 键,M的结构简
N-H C-O N-H
式为 。
18.利用黄铜矿(主要成分为 ,含有 等杂质)生产纯铜,流程示意图如下。
CuFeS2 SiO2
(1)矿石在焙烧前需粉碎,其作用是 。
(2) 的作用是利用其分解产生的 使矿石中的铜元素转化为 。 发生热分解的化学方程式
是 。
(NH4)2SO4 SO3 CuSO4 (NH4)2SO4
(3)矿石和过量 按一定比例混合,取相同质量,在不同温度下焙烧相同时间,测得:“吸收”过程氨吸收率
和“浸铜”过程铜浸出率变化如图; 和 时,固体B中所含铜、铁的主要物质如表。
(NH4)2SO4
400℃ 500℃
温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质
400 、 、
500 Fe2O3 Cu、SO4 Cu、FeS2
①温度低于 Fe2(SO4, )3随焙
Cu
烧
SO
温4度
C
升
uO
高,铜浸出率显著增大的原因是 。
②温度高于 ,根据焙烧时可能发生的反应,解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是 。
425℃
(4)用离子方程式表示置换过程中加入 的目的 。
425℃
(5)粗铜经酸浸处理,再进行电解精炼;电解时用酸化的 溶液做电解液,并维持一定的 和 。粗铜
Fe
若未经酸浸处理,消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量,原因是 。 + 2+
CuSO4 c(H ) c(Cu )
【答案】
(1) 增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分(2)
𝛥𝛥
(3) (温NH度4)低2S于O4 2NH,3随↑焙+S烧O温3 ↑度+升H2高O, 分解产生的 增多,可溶物 含量增加,故铜浸出率显著增
加 温度高42于5℃ ,随焙烧温度升高(N发H4生)2反SO应4 : SO3 CuSO4 , 和
𝛥𝛥
转化成难溶4于25水℃的 ,铜浸出率降低 4CuFeS2+17O2+2CuSO4 CuO+2Fe2(SO4)3+4SO3 CuFeS2
(4)
CuSO4 CuO
(5) 粗铜若2未+经酸浸处2理+,其中杂质 会参与放电,则消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量
Fe+Cu =Cu+Fe
Fe
【分析】黄铜矿(主要成分为CuFeS ,含有SiO 等杂质)粉碎后加入硫酸铵通入空气焙烧,黄铜矿在硫酸铵生成的
2 2
SO 作用下,转化成CuSO ,得到的混合气体中主要含NH ,用硫酸吸收,得到硫酸铵,是溶液A的主要溶质,可
3 4 3
以循环利用,固体B为SiO 、CuSO 及含铁的化合物,加水分离,主要形成含硫酸铜的滤液和含SiO 的滤渣,分
2 4 2
别为滤液C和滤渣D,向硫酸铜溶液中加入过量的铁,置换得到粗铜和FeSO ,粗铜再精炼可以得到纯铜。
4
【详解】
(1)黄铜矿的矿石在焙烧前需粉碎,是为了增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应更充分;
(2)铵盐不稳定,易分解, 分解为非氧化还原反应,产物中有NH 和SO ,故化学方程式为
3 3
(NH4)2;SO 4
𝛥𝛥
((N3H)4)①2S由O4图,2温NH度3低↑+于SO4235↑℃+,H2随O焙烧温度升高,铜浸出率显著增大,是因为温度低于425℃,随焙烧温度升高,
(NH4)
2
SO
4
分解产生的SO
3
增多,可溶物CuSO
4
含量增加,故铜浸出率显著增加;
②温度高于425℃,随焙烧温度升高,CuFeS 和CuSO 转化成难溶于水的CuO,发生反应
2 4
4CuFeS +17O +2CuSO CuO+2Fe (SO ) +4SO ,铜浸出率降低;
2 2 4 2 4 3 3
𝛥𝛥
(4)加入 置换硫酸铜溶液中的铜,反应的离子方程式为 ;
(5)粗铜中含有 杂质,加酸可以除 ,但粗铜若未经酸浸处理2,+其中杂质2+ 会参与放电,则消耗相同电量时,
Fe Fe+Cu =Cu+Fe
会降低得到纯铜的量。
Fe Fe Fe
19.某小组同学向 的 的 溶液中分别加入过量的 粉、 粉和 粉,探究溶液中氧化剂的微粒
及其还原产物。 -1
pH=1 0.5mol⋅L FeCl3 Cu Zn Mg
(1)理论分析
依据金属活动性顺序, 、 、 中可将 还原为 的金属是 。
(2)实验验证 3+
Cu Zn Mg Fe Fe
实
金属 操作、现象及产物
验
I 过量 一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色,固体中未检测到 单质
Cu 一段时间后有气泡产生,反应缓慢, 逐渐增大,产F生e了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此
Ⅱ 过量
时溶液 为3~4,取出固体,固体中未检测到 单质
pH
Zn
有大量p气H泡产生,反应剧烈, 逐渐增大,产F生e了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当
Ⅲ 过量
溶液 为3~4时,取出固体,固体中检测到 单质
pH
Mg
①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中
p
的
H
少量溶液,滴加 溶液,证
Fe
明都有 生成,依据的现象是 。
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成,用平衡移动原理解释原因 。 2+
K3[Fe(CN)6] Fe
③对实验Ⅱ未检测到 单质进行分析及探究。
i.a.甲认为实验Ⅱ中,当 、 浓度较大时,即使 与 反应置换出少量 , 也会被 、 消耗。写出
Fe
与 、 反应的离子方程3+式 + 。 2+ 3+ +
Fe H Zn Fe Fe Fe Fe H
b.乙认3+为在+ 为3~4的溶液中即便生成 也会被 消耗。设计实验 (填实验操作和现象)。
Fe Fe H
证实了此条件下可忽略 对 的消耗。 +
pH Fe H
c.丙认为产生的红褐色沉+淀包裹在 粉上,阻碍了 与 的反应。实验证实了 粉被包裹。
H Fe
ii.查阅资料: 开始沉淀的 约为1.2,完全2+沉淀的 约为3。
Zn Zn Fe Zn
-1 3+
0.5mol⋅L Fe pH pH结合a、b和c,重新做实验Ⅱ,当溶液 为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制 ,
(填实验操作和现象),待 为3~4时,取出固体,固体中检测到 单质。
pH pH<1.2
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,解释实验Ⅲ的固体中检测到 单质的原因 。
pH Fe
【答案】
Fe
(1) 、
(2) 产生蓝色沉淀 水解方程式为 ,加入的 或 会消耗 ,促进 水解
Mg Zn
平衡正向移动,使其转化为3+ 沉淀 3+ + 或 + 、 3+
Fe Fe +3H2O⇌Fe(OH)3+3H Mg Zn H Fe
向 为3~4的稀盐酸中加铁粉,一3+段时间后取+出少量2溶+液,滴加 3+ 溶液2+,不产+生蓝色沉
Fe(OH)3 2Fe +2Fe+2H =4Fe +H2 ↑ 2Fe +Fe=3Fe 2H +Fe=
淀2 + 加入几滴 溶液,待溶液红色消失后,停止加入盐酸
Fe +H2 ↑ pH K3[Fe(CN)6]
(3)加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被 沉淀包裹
KSCN
Fe(OH)3
【分析】实验Ⅰ中,加入过量的Cu,Cu与Fe3+发生反应 ,一段时间后,溶液逐渐变为蓝
绿色,固体中未检测到Fe单质;实验Ⅱ中,加入过量的Zn,3+发生反应 2+ 2+ ,有气泡产生,pH
2Fe +Cu=Cu +2Fe
逐渐增大,使得Fe3+转化为红褐色沉淀 ,固体中未检测到Fe单质,原因+ 可能2是+ 的干扰以及 沉
Zn+2H =Zn +H2 ↑
淀对锌粉的包裹;实验Ⅲ中,加入过量Mg,发生反应 ,由于Mg3+很活泼,该反应非常剧
Fe(OH)3 Fe Fe(OH)3
烈,pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡+ ,当溶2+液pH为3~4时,取出固体,固体中检测到
Mg+2H =Mg +H2 ↑
Fe单质,对比实验Ⅱ和Ⅲ,加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被 沉淀包裹,实验Ⅲ的固体中检测到
Fe单质。
Fe(OH)3
【详解】
(1)在金属活动性顺序表中, 、 排在 之前, 排在 之后,因此 、 可将 还原为 ;
(2)① 与 会生成蓝色的 沉淀; 3+
Mg Zn Fe Cu Fe Mg Zn Fe Fe
② 水解2+方程式为 ,加入的 或 会消耗 ,促进 水解平衡正向移动,使其转
Fe K3[Fe(CN)6] KFe[Fe(CN)6]
化为3+ 沉淀; 3+ + + 3+
Fe Fe +3H2O⇌Fe(OH)3+3H Mg Zn H Fe
③i.a.Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式为: 或 、
Fe(OH)3
; 3+ + 2+ 3+ 2+ +
2Fe +2Fe+2H =4Fe +H2 ↑ 2Fe +Fe=3Fe 2H +Fe=
b.2+要证实在pH为3~4的溶液中可忽略H+对Fe的消耗,可向 为3~4的稀盐酸中加铁粉,一段时间后取出少量
Fe +H2 ↑
溶液,滴加 溶液,不产生蓝色沉淀,即说明此条件下Fe未与H+反应生成Fe2+;
pH
ⅱ.结合a,b和c可知,实验Ⅱ未检测到 单质的原因可能是 的干扰以及 沉淀对锌粉的包裹,因此可控
K3[Fe(CN)6]
制反应条件,在未生成 沉淀时将 还原,即可排除两3个+干扰因素,具体操作为:重新做实验Ⅱ,当溶液
Fe Fe Fe(OH)3
pH为3~4时,不取出固体,向固-液混合物3中+ 持续加入盐酸,控制pH<1.2,加入几滴 溶液,待溶液红色消失
Fe(OH)3 Fe
后,停止加入盐酸,待pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质;
KSCN
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被 沉淀包裹,实验Ⅲ的固体中检测到Fe单
质。
Fe(OH)3