2022届高三化学二轮复习探究铁及其化合物的转化专题练习（word版含解析）_05高考化学_新高考复习资料_2022年新高考资料_2022届高三化学二轮复习练习卷(含答案）

2022 届高三化学二轮复习探究铁及其化合物的转化必刷卷 一、选择题（共17题） 1．下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是（ ） A．Fe O Fe FeCl 3 4 3 B．HO H HO 2 2 2 2 C．CaCl 溶液 CaCO CO 2 3 2 D．CuSO 溶液 Cu CuO 4 2．可用稀HNO 和AgNO 溶液检验的离子为 3 3 A．Na+ B．Cl- C．Fe2+ D．Fe3+ 3．只用一种试剂就能将AgNO、KSCN、稀硫酸、NaOH四种无色溶液区分开来， 该试剂是（ ） 3 A．FeCl 溶液 B．NaCO 溶液 C．Fe（NO ） 溶液 D．BaCl 溶液 3 2 3 3 3 2 4．下列有关物质检验的实验结论正确的是 选 实 验 操 作 及 现 象 实 验 结 论 项 向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气 该溶液中一定含有 A 体 CO2- 3 向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向 该溶液中一定含有 B 溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色 Fe2+ 向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生 该溶液中一定含有 C 成 SO 2- 4 D 将某物质的溶液进行焰色实验，焰色反应为黄色 该溶液中一定不含K+ A．A B．B C．C D．D 5．在给定条件下，下列选项所示的物质均能实现的是 A．SiO SiCl Si 2 4 B．Al O NaAlO （aq） Al（OH） 2 3 2 3 C．FeS SO HSO 2 3 2 4D．Fe O FeCl （aq） 无水FeCl 3 4 3 3 6．常见的4种物质甲、乙、丙、X，它们的转化关系如图所示，某同学对乙的溶液进行测试，一份滴入稀 硝酸酸化的AgNO 溶液，产生白色沉淀；另一份滴入KSCN溶液，溶液变红。下列叙述正确的是 3 A．甲为Fe，X为Cl 2 B．在乙的溶液中滴入NaOH溶液，生成稳定的白色沉淀 C．丙→乙的离子方程式为2Fe3+＋Fe=3Fe2+ D．上述转化过程均涉及氧化还原反应 7．下列实验方案能达到实验目的的是 A．将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl 溶液中，制备Fe(OH) 胶体 3 3 B．用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl 溶液是否完全变质 2 C．工业上制造镁粉时，镁蒸气在N 中冷却 2 D．往饱和食盐水中加入金属钠可产生白色沉淀 8．下列说法正确的是（ ） A．Na、Fe、Al都能导电，它们的氧化物都能与酸反应，与碱不反应 B．CO、NO、NO 都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在，都不是酸性氧化物 2 C．某溶液中加KSCN溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+，无Fe2+ D．某无色溶液中加入氢氧化钠溶液加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该溶液中一定有NH 9．富脂食品密封保存往往需要在包装袋内装一小包脱氧剂(有效成分是还原铁粉)，某小组为探究脱氧剂中 铁粉是否变质，取少量样品溶于稀盐酸，再进行下列实验，下列有关实验现象和结论的说法正确的是 A．若加盐酸时有气体产生，则证明脱氧剂未变质 B．若滴加KSCN溶液，无明显变化，再滴加氯水显血红色，则证明脱氧剂未变质 C．若滴加KSCN溶液，溶液显血红色，则证明脱氧剂已变质 D．若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，则证明脱氧剂已完全变质 10．分别进行如下表所示实验，现象和结论均正确的是 选 实验操作 现象 结论 项将过量铁粉加入到一定量的稀硝酸中，充分反 溶液颜色无明 稀硝酸将Fe直接 A 应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液 显变化 氧化为Fe2+ 向KI溶液中滴入少量新制氯水和CCl ，振 溶液分层，下 B 4 I-的还原性强于Cl- 荡、静置 层呈紫红色 向某溶液里滴加稀NaOH溶液并将湿润的红色 C 试纸颜色没变 原溶液中无NH 石蕊试纸置于试管口 溶液先变红后 SO 具有酸性和漂 D 向紫色石蕊溶液中通入SO 2 2 褪色 白性 A．A B．B C．C D．D 11．将a g CuO和铜粉的混合物样品加入到体积为1L的HSO 和Fe (SO ) 的混合溶液中，样品完全溶解， 2 4 2 4 3 溶液中只有Fe2+、Cu2+、H+三种阳离子，且三种阳离子物质的量之比为5︰3︰1(不考虑盐的水解及溶液体 积的变化)。若测得反应后溶液的c(H+)=0.1 mol/L，下列说法正确的是 A．原溶液中c(H SO )为0.05 mol/L 2 4 B．向反应前的溶液中加入足量铁粉，产生的气体体积为4.48L C．混合物中铜的质量分数为60% D．将足量的H 通入灼热的混合物，反应结束后，混合物的质量减少了0.8g 2 12．铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe O 发生反应所得黑色固体的成分，实验过程 3 4 及现象如下： 下列说法不正确的是 A．反应①产生的气体是H B．反应②为：Al O +2OH－=2AlO －+H O 2 2 3 2 2 C．反应③的白色沉淀是Al(OH) D．黑色固体中不含Al和Fe O 3 3 4 13．下列实验操作及现象和结论均正确的是（ ） 实验操作及现象 结论 向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油，振荡静置，上层 A 裂化汽油可萃取溴 为橙红色 向两份相同的银氨溶液中分别滴加几滴等浓度的氯化钠和 B AgI的Ksp小于AgCl的Ksp 碘化钠溶液，一份产生黄色沉淀，另一份无明显现象 C 将气体通入品红溶液中品红溶液褪色 该气体一定是SO 2 D 向溶液中先滴加氯水，再滴加少量KSCN溶液，溶液变为 该溶液中预定含有Fe2+血红色 A．A B．B C．C D．D 14．下列装置、试剂使用或操作正确的是 A．①比较碳酸和苯酚的酸性 B．②制备NaHCO 3 C．③检验溶液中是否含有K+ D．④用NaOH溶液测定稀硫酸浓度 15．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH) ，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热 2 煮沸。下列分析正确的是 A．X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸 B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入X C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH) 可较长时间存在 2 16．下列各组离子可能大量共存的是 ①84消毒液的水溶液中：Fe2+、Cl-、Ca2+、Na+ ②加入KSCN溶液显红色的溶液：K+、NH 、Cl-、S2- ③能够与金属Al常温下反应放出H 的溶液：Fe3+、Al3+、SO 、K+ 2 ④pH=2的溶液中：NH 、Na+、Cl-、Cu2+ ⑤无色溶液中：K+、CHCOO-、HCO 、MnO 3A．②③ B．①③ C．①⑤ D．③④ 17．N 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A A． 溶液完全反应，转移电子数目一定为2 N A B．16.25 g FeCl 水解形成的Fe(OH) 胶体粒子数为0.1 N 3 3 A C．高温下，5.6 g Fe与足量的水蒸气反应，转移电子数为0.3 N A D． 与 的混合物，含离子总数为0.3 N A 二、综合题（共6题） 18．由铜和三氧化二铁组成的混合粉末共 ，加入到浓度为 的硫酸中，使之充分反应。 (1)若硫酸溶液过量，且测得反应后溶液中 和 的物质的量相等，则原混合物中铜的质量为 ___________g； (2)若固体混合物恰好能全部溶解在硫酸中，且消耗的硫酸体积为 ，求V的最小值，并简要写出推理 及计算过程。___________ 19．有一溶液，其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH ＋、K+、CO2－、SO 2－、Br－ 等离子的几 4 3 4 种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如图所示： 请你根据上图推断： （1）实验①、②能确定原溶液中一定存在________和_______(填离子符号）； （2）实验⑤中所发生的氧化还原的离子方程式为__________________________________。 （3）实验④中产生的刺激性气味的气体，工人常利用该物质的浓溶液检查氯气管道是否漏气，反应的化 学方程式是_______________________________________________ （4）写出实验④中，由A→B过程中所发生反应的离子方程式：________________________。 20．短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数比Y的次外层电子数多 3；Y和R同主族，且原子序数R是Y的2倍，Z是地壳中含量最多的金属元素；W形成的合金是目前使用最广泛的金属合金。回答下列问题： (1)X在元素周期表中的位置是___________，Z元素的原子结构示意图是___________。 (2)R的简单氢化物电子式为___________，简单氢化物的稳定性X___________Y(填“＞”或“＜”)。 (3)下列可用于实验室制备W的低价氧化物对应的水化物(苯是一种有机物，难溶于水，密度比水小)的装置 有___________。 (4)无机盐W(RY ) 在T.F菌存在的酸性溶液中可实现天然气的催化除杂，其原理如图所示： 2 4 3 写出过程i中发生反应的离子方程式___________。 21．工业上从铝土矿(主要成分是 ，还含有 、 杂质，不考虑其他成分)中提取铝的工艺流程 如下： 请回答下列问题： (1)溶液 中的溶质是_______(写化学式)。(2)写出沉淀 的一种工业用途_______。 (3)步骤(Ⅱ)中需要加入过量的烧碱溶液，写出生成沉淀 的化学反应方程式：_______。 (4)溶液 中通入过量 生成沉淀 的离子方程式为：_______。 (5)铝质容器可以储存和运输浓硝酸的原因是_______。 22．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。 （1）生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于 3 过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是______________；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式 为___________。 （2）某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温 灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是___。 A．Mg2＋B．Fe2＋C．Al3＋D．Cu2＋ （3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下： 回答下列问题： ①操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ的名称是________；操作Ⅱ的方法为_____________________。 ②请写出生成FeCO 沉淀的离子方程式：____________________________。 3 23．粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，主要成分有 、 、 和 等物质。综 合利用粉煤灰不仅能够防止环境污染，还能制得纳米 等重要物质，流程如图：（查阅资料）①伯胺 能与 发生反应： ，生成易溶于煤油的产物。 ② 在水溶液中能与 发生反应： 。 （1）“酸浸”过程中 发生反应的离子方程式为___________；滤渣的主要成分是___________(填化 学式)。 （2）过程II中，加入过量 的作用是___________(用离子方程式表示)伯胺-煤油可对浸取液进行分离， 该操作的名称是___________。 （3）利用化学平衡知识分析：用NaCl溶液进行反萃取的原理是___________。 （4）过程IV中过量的 可将水层2中的 转化为 ，得到的 再被 氧化为FeOOH，其 中第一步的离子方程式为 (未配平)，该反应中氧化剂与还原剂的 物质的量之比为___________。 （5）测定产品纳米 中的含铁量：将纳米 溶于过量酸中加热，先用过量的 将 还原成 ，再加入 溶液除去过量的 ，然后用标准 溶液(已加入指示剂)滴定溶液中的 。 此过程发生的部分反应为： ； 。 ①用 除去过量的 的目的是___________。 ②若称取纳米 的质量为5.00g，配成100.0mL溶液，取出20.00mL，经上述方法处理后，再用0.1000 标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则产品中铁元素的质量分数为 ___________。参考答案 1．D 【详解】 A．铁与稀盐酸反应生成的是氯化亚铁，不是氯化铁，不能一步实现，故A不选； B．过氧化氢分解生成的是氧气，和水，不能生成氢气，故B不选； C．由于盐酸的酸性大于碳酸，所以氯化钙溶液中通入二氧化碳，不能生成碳酸钙沉淀， 故C不选； D．铁比铜活泼，故铁可以与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铜可以与氧气反应生成氧化 铜，故选D。 答案选D 2．B 【详解】 A．Na+与稀硝酸、硝酸银均不反应，无法用二者检验，A不符合题意； B．加入稀硝酸和硝酸银后，若生成白色沉淀，则证明含有Cl-，B符合题意； C．Fe2+虽然可以被稀硝酸氧化，但若Fe2+浓度较小，现象可能不明显，且Fe2+不与硝酸银 反应，C不符合题意； D．Fe3+与稀硝酸、硝酸银均不反应，无法用二者检验，D不符合题意； 综上所述答案为B。 3．A 【详解】 A．FeCl 溶液加入四种溶液中依次出现的现象是：白色沉淀、血红色溶液、无现象、红褐 3 色沉淀，反应现象不同，可以鉴别，A正确； B．NaCO 溶液与KSCN、NaOH不反应，不能鉴别KSCN、NaOH，B错误； 2 3 C．硝酸铁溶液与AgNO、HSO 不反应，不能鉴别AgNO、HSO ，C错误； 3 2 4 3 2 4 D．BaCl 溶液与KSCN、NaOH不反应，不能鉴别KSCN、NaOH，D错误； 2 答案选A。 4．B 【详解】 A. 向某溶液中加入盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，由于二氧化硫和二氧化碳均可以 使澄清石灰水变浑浊，说明溶液中有碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐或亚硫酸氢盐，故A错 误； B. 向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，说明不含三价铁离子，再向溶液中加 入几滴新制的氯水，溶液变为红色，说明生成了三价铁离子，证明溶液中一定含有亚铁离 子，故B正确； C. 向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，溶液中可能含有SO 2-、银 4 离子等，故C错误； D. 钠离子的焰色反应为黄色，钾离子的焰色反应为紫色，会被钠离子的黄色所掩蔽，所以某物质的溶液焰色反应为黄色，说明一定含Na+，但不能确定是否含K+，故D错误； 故选B。 5．B 【详解】 A．SiO 不与HCl反应，A错误； 2 B．Al O 与NaOH反应得到NaAlO ，NaAlO 溶液中通入过量的CO，可得到Al(OH) ，化 2 3 2 2 2 3 学方程式分别为Al O＋2NaOH=2NaAlO ＋HO，NaAlO ＋CO＋2HO=NaHCO ＋ 2 3 2 2 2 2 2 3 Al(OH) ↓，B正确； 3 C．FeS 与O 反应生成二氧化硫，得不到SO ，C错误； 2 2 3 D．FeCl 溶液加热后得不到无水FeCl ，由于Fe3＋会水解，加热促进水解，最终得到氢氧化 3 3 铁，D错误； 答案选B。 6．D 【分析】 对乙的溶液进行测试，一份滴入稀硝酸酸化的AgNO 溶液，产生白色沉淀，说明乙的溶液 3 中含有Cl-；另一份滴入KSCN溶液，溶液变红，说明乙的溶液中含有Fe3+，则乙为 FeCl ；甲和X反应生成FeCl ，甲、X是Cl、Fe中的一种，乙和X反应生成丙，丙和甲反 3 3 2 应生成乙，由此推测出，X为Fe，甲为Cl，丙为FeCl 。 2 2 【详解】 A．甲为Cl，X为Fe，A项错误； 2 B．乙为FeCl ，和氢氧化钠反应生成Fe(OH) 红褐色沉淀，B项错误； 3 3 C．丙为FeCl ，乙为FeCl ，FeCl 和Cl 反应生成FeCl ，离子方程式为： 2 3 2 2 3 ，C项错误； D．上述转化过程中，均包含化合价的变化，都属于氧化还原反应，D项正确； 答案选D。 7．D 【详解】 A．制备Fe(OH)胶体：将饱和的FeCl;溶液滴加到沸水中，继续加热至液体呈透明红褐色， 将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl 溶液中得到氢氧化铁沉淀，故A错误； 3 B．酸性高锰酸钾溶液能氧化氯化亚铁，但不能检验是否变质，故B错误； C．Mg蒸气和氮气反应生成氮化镁，不能作冷却剂，故C错误； D．金属钠与水反应，溶剂减少，有溶质析出，故有白色沉淀，故D正确； 故选D。 8．D 【详解】 A．Na、Fe、Al都能导电，Al的氧化物既能与酸反应，又能与碱反应，A说法错误；B．CO、NO、NO 都是大气污染气体，NO可与空气中氧气反应，B说法错误； 2 C．某溶液中加KSCN溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+，不能证明是否含有Fe2+，C说法 错误； D．某无色溶液中加入氢氧化钠溶液加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该 气体为氨气，则该溶液中一定有NH ，D说法正确； 答案为D。 9．C 【详解】 A．若加盐酸时有气体产生，说明样品中还有铁粉，但不证明脱氧剂未变质也可能部分变 质，A错误； B．若滴加KSCN溶液，无明显变化，说明加入盐酸后的溶液中没有Fe3+，这可能时 Fe+2Fe3+=3Fe2+，也可能时变质时Fe就被氧化为FeO，再滴加氯水显血红色，故不能证明 脱氧剂未变质，B错误； C．若滴加KSCN溶液，溶液显血红色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+，所以证明脱氧 剂已变质，C正确； D．若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+，发生 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，但不能证明脱氧剂已完全变质，还可能是部分被氧化，D错误； 故答案为：C。 10．B 【详解】 A．稀硝酸将Fe直接氧化为Fe3+，过量的Fe粉又将Fe3+还原为Fe2+，A错误； B．向KI溶液中滴入少量新制氯水发生反应，Cl+2I-=I +2Cl-，I 溶于CCl 处于下层，下层 2 2 2 4 呈紫红色，I-为还原剂，Cl-为还原产物，还原剂还原性大于还原产物，B正确； C．检验NH ，应用浓NaOH溶液或加热才能生成NH ，C错误； 3 D．SO 通入溶液中与水反应生成亚硫酸，亚硫酸使紫色石蕊变红，亚硫酸具有酸性，SO 2 2 不具有酸性，D错误； 故答案选B。 11．D 【分析】 由反应后溶液的c(H+)=0.1 mol/L，三种阳离子物质的量之比为5︰3︰1可知，溶液中氢离 子的物质的量为0.1 mol/L×1L=0.1mol，亚铁离子为0.1mol×5=0.5mol、铁离子的物质的量 为0.1mol×3=0.3mol；由铁原子个数守恒可知，硫酸铁的物质的量为0.5mol× =0.25mol， 由电荷守恒可得：2n(Fe2+)+2n(Cu2+)+n(H+)=2n(SO )，则n(SO )= =0.85mol，混合溶液中稀硫酸的物质的量为0.85mol—0.25mol×3=0.1mol；硫酸铁溶液与铜反应的方程式为Fe (SO )+Cu=FeSO +CuSO，由方程 2 4 3 4 4 式可知，铜的物质的量为0.25mol，由铜原子个数守恒可知，氧化铜的物质的量为0.3mol— 0.25mol=0.05mol。 【详解】 A．由分析可知，混合溶液中稀硫酸的物质的量为0.1mol，则1L混合溶液中稀硫酸的浓度 为1 mol/L，故A错误； B．缺标准状况，无法计算铁与0.1mol稀硫酸反应生成氢气的体积，故B错误； C．由分析可知，混合物中氧化铜和铜的物质的量分别为0.05mol和0.25mol，则铜的质量 分数为 ×100%=80%，故C错误； D．将足量的氢气通入灼热的混合物，反应结束后，混合物减少的质量为氧化铜中氧原子 的质量，由分析可知，混合物中氧化铜的物质的量为0.05mol，则混合物减少的质量为 0.05mol×16g/mol=0.8g，故D正确； 故选D。 12．D 【分析】 探究Al粉与Fe O 发生反应所得黑色固体的成分，由实验可知，黑色固体与稀硫酸反应生 3 4 成气体，且溶液b加KSCN溶液为不变色，可知溶液b不含铁离子；黑色固体与NaOH反 应无气体，则一定不含Al，溶液a与二氧化碳反应生成白色沉淀为氢氧化铝，则黑色固体 中一定含氧化铝，以此来解答。 【详解】 由上述分析可知,黑色固体一定含氧化铝、Fe，一定不含Al，可能含Fe O， 3 4 A. 反应①产生的气体是H，为金属与稀硫酸反应生成，故A正确； 2 B. 固体含氧化铝，则反应②为Al O+2OH−═2AlO −+H O，故B正确； 2 3 2 2 C. 反应③中AlO−与二氧化碳反应，可知白色沉淀是Al(OH) ，故C正确； 2 3 D. 黑色固体中不含Al，可能含Fe O，故D错误； 3 4 答案选D。 13．B 【详解】 A. 裂化汽油含有烯烃，可使溴水褪色，裂化汽油不可用于萃取溴，故A现象和结论均错 误； B. Ksp小的先沉淀，由一份中产生黄色沉淀，另一份无明显现象，可知AgI的Ksp小于 AgCl的Ksp，故B正确； C. 将气体通入品红溶液中品红溶液褪色，该气体还可能是氯气，故C错误； D. 氯气具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，向某溶液中先滴加少量氯水，再滴加 KSCN溶液，溶液呈血红色，不能说明原来溶液中含有亚铁离子，也可能含铁离子，故D 错误；故选B。 14．D 【详解】 A．乙酸易挥发，能使苯酚钠溶液变浑浊，会干扰碳酸与苯酚的酸性比较，A错误； B．该装置为侯氏制碱法的简易装置，由于氨气极易溶于水，直接通入食盐水容易发生倒 吸，通二氧化碳的导管未伸入液面以下，吸收不充分，B错误； C．焰色反应，验证溶液中是否有钾离子时，用玻璃棒沾取少许溶液，在酒精灯下灼烧， 同时需要透过蓝色钴玻璃观看燃烧的火焰，如果火焰是紫色的，说明含有钾离子，C错误； D．用氢氧化钠溶液和酚酞测定稀硫酸浓度，利用中和反应，以及酚酞遇碱变红，来测定 稀硫酸的浓度，D正确； 答案选D。 15．D 【详解】 A. 稀硝酸会将铁氧化为+3价的铁离子，故A错误； B. 实验开始时，应先打开a、b，利用生成的氢气将装置中空气排出，然后关闭a，利用压 强差将烧瓶中生成的亚铁离子排入到锥形瓶中反应生成Fe(OH) ，故B错误； 2 C. 反应一段时间后可在锥形瓶中观察到白色沉淀，故C错误； D. 由于装置中的空气及溶液中氧气已经被除去，故Fe(OH) 可较长时间存在，故D正确， 2 故选D。 16．D 【详解】 ①84消毒液有效成分为NaClO，NaClO具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，这些离子在 指定溶液中不能大量共存，故①不符合题意； ②加入KSCN溶液显红色，说明含有Fe3＋，Fe3＋具有强氧化性，能将S2－氧化，这些离子 在指定溶液中不能大量共存，故②不符合题意； ③能够与Al反应生成H，该溶液可能为酸，也可能为碱，这些离子在酸中能够大量共存， 2 在碱中不能大量共存，这些离子在指定溶液中可能大量共存，故③符合题意； ④pH=2的溶液显酸性，这些离子能够大量共存，故④符合题意； ⑤MnO 显紫红色，与题意不符，故⑤不符合题意； 综上所述，③④正确；选项D正确； 答案为D。 17．D 【详解】 A． 溶液中n(H O)= =1mol，但HO 反应时，可能只作氧化 2 2 2 2 剂，也可能只作还原剂，还可能既是氧化剂也是还原剂，因此无法判断具体转移电子数， 故A错误；B．Fe(OH) 胶体中胶粒为多个Fe(OH) 分子组成，且FeCl 水解不能完全发生，因此无法判 3 3 3 断胶粒数目，故B错误； C．5.6 g Fe的物质的量为 =0.1mol，高温下Fe与水蒸气反应生成物为Fe O，因此 3 4 0.1mol Fe完全反应时转移 mol电子，故C错误； D．NaS与NaO 的摩尔质量都是78g/mol， 与 的混合物的物质的量为 2 2 2 =0.1mol，1个NaS与NaO 中所含离子数均为3个，所以0.1mol混合物中含离子 2 2 2 总数为0.3 N ，故D正确； A 综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。 18．3.2 257.1mL 【分析】 Cu和Fe O 的混合物中加入稀硫酸后先发生反应Fe O+6H+═2Fe3++3H O，生成的铁离子再 2 3 2 3 2 与铜发生反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+。若硫酸过量，Fe O 完全溶解，反应后 Fe3+和 Fe2+物 2 3 质的量相等，铜完全溶解，结合2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+分析解答；若固体和硫酸都恰好完全 反应，硫酸只消耗在与氧化铁的反应中，在总质量恒定的情况下，氧化铁的质量越大，硫 酸的消耗量就越大；铜的质量越大，氧化铁的质量越小，硫酸的消耗量就越小。所以当铜 恰好能把 Fe3+全部转化为 Fe2+时，氧化铁的质量最小，即所消耗的 硫酸的量最小，据此 分析解答。 【详解】 (1) 硫酸过量，Fe O 完全溶解，反应后 Fe3+和 Fe2+物质的量相等，铜完全溶解。设混合物 2 3 中Cu与Fe O 的物质的量分别为 xmol 和 ymol；反应后 Fe3+和 Fe2+物质的量相等，则各 2 3 为ymol，由2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+可得出：2x=y。则有①64g/mol×xmol+160g/mol×ymol＝ 19.2g，②2x＝y，联立①②解得：x=0.05，y=0.1，所以混合物中铜的质量为 0.05mol×64g/mol=3.2 g，故答案为：3.2； (2)由题意可知，固体和硫酸都恰好完全反应，硫酸只消耗在与氧化铁的反应中，在总质量 恒定的情况下，氧化铁的质量越大，硫酸的消耗量就越大；铜的质量越大，氧化铁的质量 越小，硫酸的消耗量就越小。所以当铜恰好能把 Fe3+全部转化为 Fe2+时，氧化铁的质量最 小，即所消耗的 硫酸的量最少；根据2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+有①x＝y，根据固体质量有 ②64g/mol×xmol+160g/mol×ymol＝19.2g，联立①②解得 ：x＝y= ，此时消耗的硫酸最 少 V= =0.2571L=257.1mL，故答案为：257.1 mL。 19．K+ Br- 2Fe2+ +Cl =2Fe3++2Cl- 8NH + 3Cl =6NHCl + N Al(OH) + OH- 2 3 2 4 2 3 =[Al(OH) ]- 4【分析】 溶液焰色反应，用蓝色钴玻璃观察显紫色，说明溶液中含有钾离子；与硝酸银反应产生淡 黄色沉淀，说明有溴离子；加入过量氢氧化钠产生刺激性气味气体，气体为氨气，说明有 铵根离子；加入氢氧化钠产生白色沉淀，沉淀有部分溶于NaOH，说明溶液中存在镁离子， 铝离子，溶液中不含Fe3+、Cu2+；加入KSCN后无现象，氯水氧化后产生红色，说明溶液 中存在亚铁离子。 【详解】 （1）实验①焰色反应通过蓝色钴玻璃进行观察，火焰为紫色，说明溶液中存在K+，②中 加入硝酸银发生黄色沉淀，说明溶液中有Br-。故能确定原溶液中一定存在K+和Br-； （2）实验⑤中通入氯水，溶液中亚铁离子与氯水反应产生三价铁离子，三价铁离子与 SCN-作用使溶液变红，故所发生的氧化还原反应的离子方程式为2Fe2+ +Cl =2Fe3++2Cl-； 2 （3）实验④中产生的刺激性气味的气体为氨气，工人常利用该物质的浓溶液即氨水，检查 氯气管道是否漏气，若漏气，漏气位置产生大量氯化铵白烟，反应的化学方程式是8NH + 3 3Cl =6NHCl + N ； 2 4 2 （4）实验④中，随着氢氧化钠的含量不断增加，沉淀开始部分溶解，说明沉淀中有氢氧化 铝，由A→B过程中所发生反应的离子方程式Al(OH) + OH- =[Al(OH) ]-或Al(OH) + OH- 3 4 3 =AlO -+2H O。 2 2 20．第二周期VA族 < ①②④ 【分析】 X原子的最外层电子数比Y的次外层电子数多3，则Y的次外层只能是2个电子，X的最 外层电子数为5，Y和R同主族，且原子序数R是Y的2倍，则Y为O、R为S，Z是地壳 中含量最多的金属元素，Z为Al，W形成的合金是目前使用最广泛的金属合金，W其Fe， 据此解答。 【详解】 根据以上分析：X为N、Y为O、Z为Al、R为S、W为Fe： (1)X的核外电子排布为2、5，位于第二周期VA族，Z为Al核外电子排布为2、8、3，核 外电子排布图为： ，故答案为：第二周期VA族； ； (2)R的简单氢化物为HS，其电子式为： ，O的非金属性强于N，非金属性越强 2 形成的气态氢化物越稳定，即HO比NH 稳定，故答案为： ；<； 2 3 (3)W的低价氧化物对应的水化物为氢氧化亚铁，易被氧化，制备时要防止与氧气接触，装 置①稀硫酸与铁粉反应生成氢气和硫酸亚铁，产生的氢气可排尽装置内的空气，然后滴加NaOH溶液，反应生成氢氧化亚铁，故可以制备；②装置中硫酸与铁反应前先打开弹簧夹 a，让生成氢气排尽装置中的空气后，关闭弹簧夹，继续生成的氢气能将硫酸亚铁溶液压入 氢氧化钠溶液中生成氢氧化亚铁，故可以制备；③氢氧化钠溶液直接滴入敞口的试管中会 有空气进入氧化氢氧化亚铁，最终得不到氢氧化亚铁，故不可以制备；④苯密度小于水浮 于水面上可以起到隔绝空气的作用，用长导管吸取氢氧化钠溶于伸入试管内挤压出来，可 以防止氧气带入，可知制备，故答案为：①②④。 (4)W (RY ) 为硫酸铁，HR为HS，R单质为S，WRY 为硫酸亚铁，由图示可知反应i发 2 4 3 2 2 4 生的反应为 ，反应的离子方程式为： ，故答案为： ； 21． 、 、 制作光导纤维或制备晶体硅或生产玻璃等 铝遇 冷的浓硝酸发生钝化，使铝的表面生成致密的氧化膜，阻止反应继续进行 【分析】 铝土矿中含有Al O、SiO、Fe O，Al O 为两性氧化物，SiO 为酸性氧化物，Fe O 为碱性 2 3 2 2 3 2 3 2 2 3 氧化物，加入过量的盐酸，发生Al O＋6HCl=2AlCl ＋3HO、Fe O＋6HCl=2FeCl ＋ 2 3 3 2 2 3 3 3HO，SiO 不与盐酸反应，沉淀B为SiO，溶液A中的溶质为AlCl 、FeCl ，加入盐酸为 2 2 2 3 3 过量，因此溶液A中还含有HCl，氢氧化铝为两性氢氧化物，能与NaOH反应，溶液A中 加入过量的NaOH，发生HCl＋NaOH=NaCl＋HO、AlCl ＋4NaOH=NaAlO ＋3NaCl＋ 2 3 2 2HO、FeCl ＋3NaOH=Fe(OH) ↓＋3NaCl，沉淀C为Fe(OH) ，溶液D中溶质为NaOH、 2 3 3 3 NaCl、NaAlO ，碳酸的酸性强于Al(OH) ，因此溶液D中通入足量的CO 发生：NaOH＋ 2 3 2 CO=NaHCO、NaAlO ＋CO＋2HO=Al(OH) ↓＋NaHCO ，氢氧化铝受热分解成Al O，电 2 3 2 2 2 3 3 2 3 解熔融状态下氧化铝得到铝单质，据此分析解答。 【详解】 (1)根据上述分析，溶液A中的溶质为HCl、FeCl 、AlCl ； 3 3 故答案为HCl、FeCl 、AlCl ； 3 3 (2)沉淀B为SiO，SiO 工业可以制作光导纤维、晶体硅、生产玻璃等； 2 2 故答案为制作光导纤维、晶体硅、生产玻璃等； (3)溶液A中的溶质为HCl、FeCl 、AlCl ，氢氧化铝为两性氢氧化物，能与NaOH反应， 3 3 溶液A中加入过量的NaOH，发生HCl＋NaOH=NaCl＋HO、AlCl ＋4NaOH=NaAlO ＋ 2 3 2 3NaCl＋2HO、FeCl ＋3NaOH=Fe(OH) ↓＋3NaCl； 2 3 3 故答案为FeCl ＋3NaOH=Fe(OH) ↓＋3NaCl； 3 3 (4)溶液D中的溶质为NaOH、NaCl、NaAlO ，碳酸的酸性强于Al(OH) ，因此溶液D中通 2 3 入足量的CO 发生：NaOH＋CO=NaHCO、NaAlO ＋CO＋2HO=Al(OH) ↓＋NaHCO ； 2 2 3 2 2 2 3 3 故答案为 ； (5) 铝遇冷的浓硝酸发生钝化，使铝的表面生成致密的氧化膜，阻止反应继续进行，可以 用铝质容器储存和运输浓硝酸；故答案为铝遇冷的浓硝酸发生钝化，使铝的表面生成致密的氧化膜，阻止反应继续进行。 22．Fe2＋、Fe3＋、H＋ Fe(NO ) BC 过滤 洗涤 在漏斗中加入适量蒸馏水， 3 3 浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次 Fe2＋＋2HCO -=FeCO ↓＋CO↑＋HO 3 3 2 2 【详解】 (1)铁的氧化物中具有磁性的是Fe O，Fe O 溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是Fe2 3 4 3 4 ＋、Fe3＋、H＋；Fe O 溶于过量的浓硝酸后Fe元素会被氧化为Fe3＋，所以反应后的溶液中 3 4 含有的盐是Fe(NO )； 3 3 (2)向该溶液中加入过量的NaOH溶液后：Mg2＋→Mg(OH) 、Fe2＋→Fe(OH) 、Al3＋→AlO 2 3 2 －、Cu2＋→Cu(OH) ；过滤后滤渣中含有Mg(OH) 、Fe(OH) 、Cu(OH) ；高温灼烧后 2 2 3 2 Mg(OH) →MgO、Fe(OH) →Fe O、Cu(OH) →CuO；将MgO、Fe O、CuO投入过量盐酸 2 3 2 3 2 2 3 后生成Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，故应选择B、C； (3)①从流程图中知道经操作Ⅰ得到滤渣，故该操作是过滤；操作Ⅱ是在得到FeCO 沉淀后 3 进行的，故该操作是洗涤；洗涤具体操作方法为：在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀， 让蒸馏水自然流下，重复2～3次； ②从流程图中分析加入稍过量的NH HCO 溶液，有FeCO 沉淀，还应有CO 生成，发生复 4 3 3 2 分解反应的离子方程式为：Fe2＋＋2HCO －=FeCO ↓＋CO↑＋HO。 3 3 2 2 23． （1） （2） 萃取、分液 （3） ， 结合 ，溶液中 浓度减小，使平衡 向逆反应方向移动，实现反萃 取 （4）4：1 （5） 防止滴定过程中由于 同时还原 而造成较大的实验误差 67.2% 【解析】 （1） “酸浸”过程中加入稀硫酸，金属氧化物都和稀硫酸反应，只有SiO 不反应，滤渣的主要 2 成分是SiO，其中与Fe O 发生反应的离子方程式为： ， 2 3 4 故答案为： ；SiO； 2 （2） 过氧化氢有氧化性，可将Fe2+完全氧化为Fe3+，Fe3+与伯胺反应生成易溶于煤油的产物，提 高萃取率；伯胺-煤油与水互不相溶，可将Fe(NH -R)(OH)SO 从水溶液中萃取分液而分离 2 3 4 出来，故答案为： ；萃取、分液； （3）Fe3+与Cl-反应生成[FeCl ]3-，导致Fe3+浓度减小，使 6 的平衡向逆反应方向移动， Fe3+从易溶于煤油的物质中转移到易溶于水的物质中从而实现反萃取，故答案为： ， 结合 ，溶液中 浓度减小，使平衡 向逆反应方向移动，实现反萃 取； （4） 根据题意可知， 将NH 氧化为N，根据得失电子相等可知，n( 2 4 2 )×1=n(N H)×4，所以n(Fe3+)：n(N H)=4:1，故答案为：4:1； 2 4 2 4 （5） 具有还原性，加入HgCl 使得 转化为 ，防止过量的 消耗KCr O 溶液 2 2 2 7 使Fe的测定产生误差；根据关系式6Fe2+~ 可得铁的质量分数为 ，故答案为：防止滴定过程中由于 同时还原 而造成较大的实验误差；67.2%。