資源簡介

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密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線 密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線
密 封 線 內(nèi) 不 要 答 題
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姓名 班級 考號
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第三章　鐵　金屬材料
注意事項
1.全卷滿分100分。考試用時75分鐘。
2.可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　Mg-24　Al-27　S-32　Fe-56　Cu-64
一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.下列圖片所展示的物品不是用合金材料制成的是 (　　)
A.杭州亞運會 “湖山”金屬獎牌 B.青銅器 “四羊方尊” C.液晶顯示屏 D.不銹鋼餐盤
2.五千年中華文化不僅能彰顯民族自信,還蘊含著許多化學知識。下列說法錯誤的是 (　　)
A.“金(即銅)柔錫柔,合兩柔則鋼”,體現(xiàn)了合金硬度的特性
B.“千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金”體現(xiàn)出金的化學性質(zhì)不活潑
C.“兩編千片白雪繭,六百二斗青銅錢”中的“青銅錢”屬于銅的合金
D.“司南之杓,投之于地,其柢指南”,司南的“杓”中含有Fe2O3
3.新材料問世常常帶動新科技、新技術的應用和發(fā)展,下列有關說法不正確的是 (　　)
A.中國航空鋁材處于世界領先行列,該鋁材是一種鋁合金,鋁合金的密度小,強度高
B.稀土元素被稱為“冶金工業(yè)的維生素”,其加入鋼中后可增加鋼的韌性、抗氧化性
C.我國自主研發(fā)的新一代動車組在京滬高鐵上跑出486.1公里的世界列車最高時速,得益全路鋪設的優(yōu)質(zhì)無縫平滑的超長鋼軌,鋼的熔點比鐵的熔點高,比鐵用途更廣泛
D.2017年8月我國成功完成某超級鋼的研制,該超級鋼強度大,能夠?qū)崿F(xiàn)鋼板輕薄化
4.室溫下,下列離子組在給定條件下能大量共存的是 (　　)
A.無色溶液中:K+、Cu2+、Cl-、S
B.能使酚酞變紅的溶液中:Na+、K+、S、Cl-
C.FeCl3溶液中:K+、Na+、SCN-、S
D.加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液中:Ca2+、Mg2+、HC、Cl-
5.向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液,立即封閉罐口,易拉罐漸漸凹癟;再過一段時間,罐壁又重新凸起。上述實驗過程中沒有發(fā)生的離子反應是 (　　)
A.CO2+2OH- C+H2O
B.Al+4OH- [Al(OH)4]-
C.Al2O3+2OH-+3H2O 2[Al(OH)4]-
D.2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑
6.下列混合物分離(或除雜)的方法正確的是 (　　)
A.除去NaHCO3溶液中的Na2CO3:加入適量稀鹽酸
B.除去BaCO3固體中混有的BaSO4:加入過量鹽酸后,過濾、洗滌
C.除去FeCl3溶液中的FeCl2:加入足量酸性高錳酸鉀溶液
D.除去Fe2O3中的少量Al2O3:加入過量氫氧化鈉溶液,過濾、洗滌
7.Na、Al、Fe、Cu是中學化學中重要的金屬元素,它們的單質(zhì)及其化合物之間有很多轉(zhuǎn)化關系,如表所列物質(zhì)不能按如圖關系(“→”表示一步完成)相互轉(zhuǎn)化的是 (　　)
選項 A B C D
a Na Al Fe CuCl2
b NaOH Na[Al(OH)4] FeCl3 Cu(OH)2
c NaCl Al2O3 FeCl2 CuO
8.下列反應對應的離子方程式正確的是 (　　)
A.將FeSO4溶液與酸性KMnO4溶液混合:5Fe2++2Mn+16H+ 5Fe3++2Mn2++8H2O
B.向稀硫酸中加入少量四氧化三鐵:Fe3O4+8H+ 2Fe3++Fe2++4H2O
C.向稀鹽酸中加入少量鐵粉:6H++2Fe 2Fe3++3H2↑
D.向氫氧化鈉稀溶液中加入適量氧化鋁:Al2O3+2Na++2OH-+3H2O 2Na[Al(OH)4]
9.向盛有一定量氧化鐵的燒杯中不斷滴入稀硫酸,充分反應,下列圖像正確的是 (　　)
　　　　
A B
　　　　
C D
10.某混合物可能含有Al、Cu、Fe2O3、Al2O3,為探究該混合物成分,某興趣小組設計如圖分析方案。下列分析錯誤的是 (　　)
A.固體P一定是純凈物
B.若m2C.藍綠色溶液中一定含有的金屬陽離子為Cu2+、Fe2+
D.溶液N中含有Al3+和Na+
11.鋼鐵制品經(jīng)常要進行烤藍處理,即在鐵制品的表面生成一層致密的Fe3O4。某化學興趣小組為了研究烤藍鐵片,進行了以下實驗操作:
Ⅰ.把一定量烤藍鐵片加工成均勻粉末;
Ⅱ.取一定量的粉末,放入28.00 mL 1 mol/L的鹽酸中,二者恰好完全反應,生成0.006 mol H2,再向溶液中滴入KSCN溶液,無現(xiàn)象。
已知:①不考慮空氣對反應的影響;②雜質(zhì)不參與反應。下列說法錯誤的是 (　　)
A.由實驗可知,反應后所得的溶液中一定無Fe3+
B.樣品中氧原子的物質(zhì)的量為0.008 mol
C.樣品中鐵元素的含量約為70%
D.鋼鐵制品表面進行烤藍處理可以防止鋼鐵制品生銹
12.利用廢舊鍍鋅鐵皮制備Fe3O4膠體粒子的流程如下,已知:Zn溶于強堿時生成易溶于水的[Zn(OH)4]2-,下列有關說法正確的是 (　　)
A.用氫氧化鈉溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮,主要目的是處理表面的油污
B.“酸溶”的離子方程式為Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O
C.“氧化”后溶液中含有的陽離子有H+、Fe2+、Fe3+
D.Fe3O4膠體粒子可通過過濾操作得到
13.向200 mL某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知Fe被HNO3氧化為Fe3+,HNO3只被還原為NO氣體)。下列說法正確的是 (　　)
A.OA段發(fā)生反應的離子方程式為Fe+2H+ Fe2++H2↑
B.OA段和BC段生成氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1
C.溶液中H2SO4與HNO3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶2
D.C點時溶液的溶質(zhì)為FeSO4和Fe(NO3)2
14.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種環(huán)保、高效、多功能飲用水處理劑,制備流程如圖所示:
下列敘述正確的是 (　　)
A.反應Ⅰ生成物中含有Fe2+
B.反應Ⅱ生成的Fe中Fe元素為+3價
C.該生產(chǎn)條件下,物質(zhì)的溶解性:Na2FeO4>K2FeO4
D.該流程中涉及的化學反應均為氧化還原反應
15.為確定Fe2O3和Cu混合物的組成(假設混合均勻),某興趣小組稱取五份不同質(zhì)量的樣品,分別投入30.0 mL某濃度的稀硫酸中。充分反應后,每組樣品剩余固體的質(zhì)量與原樣品質(zhì)量的關系如圖所示。下列說法不正確的是 (　　)
A.各組樣品均發(fā)生反應:Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
B.1.76 g樣品充分反應后,溶液中一定存在Fe2+和Cu2+,一定不存在Fe3+
C.該混合物中n(Fe2O3)∶n(Cu)=1∶3
D.稀硫酸中溶質(zhì)的濃度為3.00 mol·L-1
二、非選擇題(本題共4小題,共55分)
16.(12分)某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。回答下列問題:
(1)分別取一定量FeCl3、FeCl2固體,均配制成0.1 mol/L的溶液。為防止Fe2+被氧化,FeCl2溶液中需加入　　　　,反應的化學方程式為　　　　　　　　　。
(2)甲組同學取2 mL FeCl2溶液,加入1滴KSCN溶液,再加入幾滴氯水,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。
(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹,該組同學在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和幾滴氯水,溶液變紅,煤油的作用是　　　　　　　。
(4)丙組同學取5 mL 0.1 mol/L KI溶液,加入6 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液充分混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進行如下實驗:
①第一支試管中加入1滴淀粉溶液,溶液顯　　　　色;
②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍色沉淀;
③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。
實驗②檢驗的離子是　　　(填離子符號);寫出KI與FeCl3反應的離子方程式:　　　　　。
17.(14分)鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。某研究性學習小組的三位同學為測定某含鎂3%~5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù),設計下列實驗方案進行探究。填寫下列空白:
探究一
實驗方案:鋁鎂合金 測定剩余固體質(zhì)量。
(1)實驗中發(fā)生反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　。
實驗步驟:
(2)稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品,投入體積為V、濃度為2.0 mol·L-1的NaOH溶液中,充分反應。為保證合金充分反應,NaOH溶液的體積V≥　　　　。
(3)過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體,測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將　　　　(填“偏大”或“偏小”)。
探究二
實驗方案:鋁鎂合金測定生成氣體的體積(實驗裝置如圖所示)。
(4)某同學提出該實驗裝置不夠完善,應在A、B之間添加一個除酸霧的裝置。你的意見是　　　　(填“需要”或“不需要”)。
(5)為使測定結(jié)果盡可能精確,實驗中應注意的問題有(寫出兩點):①　　　　　　　　　　　　　,②　　　　　　　　　　　　　。
18.(10分)為驗證氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器和A中加熱裝置已省略,氣密性已檢驗;70%硫酸溶液與Na2SO3反應生成SO2)。
實驗過程:
Ⅰ.打開止水夾K1~K4,通入一段時間N2,再將T型導管插入B中,繼續(xù)通入N2,然后關閉K1、K3、K4。
Ⅱ.打開活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱。
Ⅲ.當B中溶液變黃時,停止加熱,待不再產(chǎn)生氣體時,關閉K2。
Ⅳ.打開活塞b,使約2 mL的溶液流入D試管中,檢驗其中的離子。
Ⅴ.打開K3和活塞c,加入適量70%的硫酸溶液,一段時間后關閉K3。
Ⅵ.更換試管D,打開活塞b,使約2 mL的溶液流入D試管中,檢驗其中的離子。
(1)過程Ⅰ的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)若過程ⅢB中的黃色溶液中含有Fe3+和Fe2+,向其中通入H2S氣體,會觀察到有淡黃色沉淀(S)生成,寫出該反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若將制取的SO2通入硫酸酸化的高錳酸鉀溶液可使溶液褪色,其反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗,結(jié)論如下表所示。他們的檢測結(jié)果一定能夠證明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)。

過程Ⅳ,B溶液中含有的離子 過程Ⅵ,B溶液中含有的離子
甲 有Fe3+無Fe2+ 有Fe2+
乙 既有Fe3+又有Fe2+ 有S
丙 有Fe3+無Fe2+ 有S
(5)將B中的FeCl2溶液換成100 mL FeBr2溶液并向其中通入2.24 L Cl2(標準狀況下),若溶液中有的Br-被氧化成單質(zhì)Br2,則原FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為　　　　　　。
19.(19分)鐵是人類較早使用的金屬之一。運用鐵及其化合物的知識,回答下列問題。
Ⅰ.某學習小組同學研究鐵與水蒸氣的反應,分別進行了如圖實驗。
實驗① 實驗②
請回答下列問題:
(1)實驗①中肥皂液作用是　　　　　　　　　　;實驗①中能觀察到肥皂液中持續(xù)產(chǎn)生肥皂泡,當用燃燒著的火柴靠近肥皂泡時,氣泡破裂,氣體燃燒,火焰呈黃色,并發(fā)出輕微的爆鳴聲,解釋火焰呈黃色的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;實驗①中反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　。
(2)實驗②前,甲同學對其反應及現(xiàn)象進行預測:向反應后固體中加入稀硫酸發(fā)生反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　;實驗②中溶液B呈現(xiàn)紅色,其中發(fā)生反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)實驗②中,乙同學觀察到溶液B未呈現(xiàn)紅色,檢驗B溶液中金屬離子(不考慮K+)的方法為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.我國具有5 000年文化,文物是活的歷史。某博物館修復出土鐵器包括:檢測銹蝕產(chǎn)物→分析腐蝕原理→脫氯→形成保護層等過程。
(4)銹蝕產(chǎn)物的主要成分為Fe3O4、Fe2O3、H2O、FeO(OH)、FeOCl。研究發(fā)現(xiàn),出土文物Fe3O4保護層被O2氧化為FeO(OH)而引起腐蝕。FeO(OH)中鐵的化合價為　　　　價。
(5)利用在NaOH溶液中,溶解度FeOCl大于FeO(OH),對固體FeOCl進行脫氯,離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)用Na2SO3把脫氯產(chǎn)物FeO(OH)還原為Fe3O4,生成1 mol Fe3O4需要　　　　mol Na2SO3。
答案全解全析
1.C 2.D 3.C 4.B 5.B 6.D 7.B 8.B
9.D 10.D 11.C 12.C 13.B 14.C 15.D
1.C　液晶顯示屏不是由合金制成的。
2.D　司南的“杓”中含有Fe3O4,D錯誤。
3.C　鋁合金的密度小,強度高,抗腐蝕能力強,A正確;稀土元素加入鋼中,可改變合金的結(jié)構(gòu),增加鋼的韌性、抗氧化性,B正確;鋼是由鐵、碳等元素構(gòu)成的合金,鋼的熔點比鐵的熔點低,C錯誤;超級鋼是通過各種工藝方法將普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的晶粒細化,使其強度大幅度提高,能夠?qū)崿F(xiàn)鋼板輕薄化,D正確。
4.B　含Cu2+的溶液呈藍色,A項錯誤;能使酚酞變紅的溶液呈堿性,在堿性溶液中Na+、K+、S、Cl-可大量共存,B項正確;Fe3+和SCN-不能大量共存,C項錯誤;加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液可能為酸性溶液,也可能為堿性溶液,HC在酸性或堿性溶液中均不能大量存在,D項錯誤。
5.B　向集滿CO2的鋁罐中加入過量NaOH濃溶液,先發(fā)生反應CO2+2OH- C+H2O,使鋁罐變癟;然后過量NaOH與鋁罐發(fā)生反應Al2O3+2OH-+3H2O 2[Al(OH)4]-、2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑,生成H2,使罐壁重新凸起;由以上分析可知,沒有發(fā)生的反應為B。
6.D　NaHCO3、Na2CO3都能和稀鹽酸反應,且會生成NaCl雜質(zhì),A錯誤;鹽酸與BaCO3反應,與BaSO4不反應,B錯誤;Fe2+和Mn反應生成Fe3+、Mn2+,引入新雜質(zhì),C錯誤;Al2O3能和NaOH反應,而Fe2O3與NaOH不反應,加入足量NaOH溶液,經(jīng)過濾分離出固體、洗滌、干燥可實現(xiàn)除雜,D正確。
7.B　鈉與水反應生成氫氧化鈉,氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉,電解熔融的氯化鈉生成金屬鈉,均可一步實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,A不符合題意;鋁與氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉,四羥基合鋁酸鈉溶液與適量強酸或二氧化碳作用生成氫氧化鋁,不能直接轉(zhuǎn)化為氧化鋁,B符合題意;鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵,氯化鐵與鐵反應生成氯化亞鐵,氯化亞鐵與鋅反應生成鐵,均可一步實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,C不符合題意;氯化銅與氫氧化鈉反應生成氫氧化銅,氫氧化銅受熱分解生成氧化銅,氧化銅和鹽酸反應生成氯化銅,均可一步實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,D不符合題意。
8.B　A項,該離子方程式不符合得失電子守恒、電荷守恒,正確的離子方程式應為5Fe2++Mn+8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O;B項,Fe3O4中Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為1∶2,即用稀硫酸溶解后溶液中Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之比仍為1∶2,離子方程式正確;C項,鹽酸和Fe反應生成FeCl2和H2,離子方程式應為2H++Fe Fe2++H2↑;D項,Na[Al(OH)4]是易溶于水、易電離的物質(zhì),其離子方程式應為Al2O3+2OH-+3H2O 2[Al(OH)4]-。
9.D　Fe2O3和稀硫酸反應生成Fe2(SO4)3和水,隨著稀硫酸的滴入,固體質(zhì)量逐漸減少,至完全反應,固體質(zhì)量減少為0,A錯誤;隨著稀硫酸的滴入,溶液的質(zhì)量逐漸增加,至完全反應,繼續(xù)加入稀硫酸,溶液的質(zhì)量還會繼續(xù)增加,B錯誤;隨著稀硫酸的滴入,溶液中鐵元素的質(zhì)量逐漸增加,至完全反應,不再發(fā)生改變,C錯誤;Fe2O3和稀硫酸反應生成Fe2(SO4)3和水,隨著稀硫酸的滴入,水的質(zhì)量逐漸增加,至完全反應,繼續(xù)加入稀硫酸,水的質(zhì)量仍在增加,第二個過程中水增加的質(zhì)量不如第一個過程多,D正確。
10.D　Al、Al2O3均和NaOH溶液反應,若m211.C　取一定量的粉末,放入28.00 mL 1 mol/L的鹽酸中,二者恰好完全反應,生成0.006 mol H2,再向溶液中滴入KSCN溶液,無現(xiàn)象,說明反應恰好生成氯化亞鐵,不存在鐵離子,A正確;反應恰好生成氯化亞鐵,根據(jù)氯原子守恒可知,鐵原子為=0.014 mol,n(HCl)=0.028 mol,生成水的H+為0.028 mol-0.006 mol×2=0.016 mol,則樣品中氧原子為0.016 mol÷2=0.008 mol,B正確;樣品中鐵元素含量為×100%≈85.96%,C錯誤;表面進行烤藍處理,鐵制品的表面生成一層致密的氧化膜,可隔絕空氣,防止鋼鐵制品生銹,D正確。
12.C　根據(jù)Zn能溶于強堿溶液生成易溶于水的[Zn(OH)4]2-可知,用氫氧化鈉溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮,主要目的是除去表面的鋅皮,A錯誤;根據(jù)流程圖可知,“酸溶”主要是鐵和稀硫酸反應,其離子方程式為Fe+2H+ Fe2++H2↑,B錯誤;Fe3O4中既有Fe3+,又有Fe2+,所以加入的H2O2要適量,部分Fe2+被氧化為Fe3+,則氧化后的溶液中的陽離子有H+、Fe2+、Fe3+,C正確;膠體粒子能通過濾紙,所以Fe3O4膠體粒子不能通過過濾操作得到,D錯誤。
13.B　氧化性:N(H+)>Fe3+>H+,OA段發(fā)生的反應為Fe+4H++N Fe3++NO↑+2H2O,AB段發(fā)生的反應為Fe+2Fe3+ 3Fe2+,BC段發(fā)生的反應為Fe+2H+ Fe2++H2↑,A項錯誤;OA段n(Fe)=0.2 mol,生成NO的物質(zhì)的量為0.2 mol,BC段n(Fe)=0.1 mol,生成H2的物質(zhì)的量為0.1 mol,OA段和BC段生成氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1,B項正確;溶液中n(N)=n(HNO3)=0.2 mol,則c(HNO3)=1 mol·L-1,溶液中n(H+)=4×0.2 mol+2×0.1 mol=1 mol,則n(H2SO4)==0.4 mol,c(H2SO4)=2 mol·L-1,溶液中H2SO4與HNO3的物質(zhì)的量濃度之比為2∶1,C項錯誤;C點時溶液的溶質(zhì)為FeSO4,D項錯誤。
14.C　反應Ⅰ加入足量新制氯水,產(chǎn)物中不含F(xiàn)e2+,A錯誤;Fe中Fe元素化合價為+6價,B錯誤;向Na2FeO4溶液中加入飽和KOH溶液,析出K2FeO4晶體,說明溶解性:K2FeO415.D　Fe2O3和Cu的混合物投入稀硫酸中,先發(fā)生反應:Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O,生成的Fe3+繼續(xù)和Cu反應:2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,故A正確;由前三組反應數(shù)據(jù)可知,隨著樣品質(zhì)量的增加剩余固體的質(zhì)量呈正比例增加,所以前三組中Fe2O3全部反應,可知a、b、c三組剩余的固體是Cu,因此溶液中一定存在Fe2+和Cu2+,一定不存在Fe3+,故B正確;以a組數(shù)據(jù)為例,設1.76 g樣品中含Cu x mol,含F(xiàn)e2O3 y mol,可列方程組:64x+160y=1.76,2y=2(x-0.01),解得x=0.015,y=0.005,所以n(Fe2O3)∶n(Cu)=1∶3,故C正確;以e組的樣品為分析對象,此時硫酸完全反應,Fe2O3部分反應,Cu部分反應,設H2SO4的物質(zhì)的量為a mol,由反應Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,可得×64=8.80-5.44,解得a=0.045,則H2SO4的濃度為=1.5 mol·L-1,故D錯誤。
16.答案　(每空2分)
(1)少量鐵屑　Fe+2FeCl3 3FeCl2
(3)防止溶液與空氣接觸,排除氧氣對實驗的影響
(4)藍　Fe2+　2Fe3++2I- 2Fe2++I2
解析　(1)在FeCl2溶液中加入少量鐵屑可防止FeCl2被氧化;有關反應的化學方程式為Fe+2FeCl3 3FeCl2。(3)煤油的密度比水小,且不溶于水,在FeCl2溶液上層,可防止溶液與空氣接觸,能排除O2對實驗的影響。(4)實驗①中加入淀粉溶液,溶液呈藍色,可證明有I2生成;實驗②中生成藍色沉淀,可證明溶液中有Fe2+;綜合上述分析可知Fe3+與I-在溶液中發(fā)生氧化還原反應生成Fe2+和I2,離子方程式為2Fe3++2I- 2Fe2++I2。
17.答案　(除標注外,每空2分)
(1)2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(2)97 mL　(3)偏大　(4)不需要
(5)①冷卻至室溫再讀數(shù)(3分)　②讀數(shù)時使量氣管左右液面相平(3分)
解析　(1)鋁和NaOH溶液反應生成Na[Al(OH)4]和H2,其化學方程式為2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑。(2)根據(jù)化學方程式可知1 mol Al~1 mol NaOH,含鎂3%~5%的鋁鎂合金,其中含鋁最多為5.4 g×(1-3%)=5.238 g,即n(Al)=5.238 g÷27 g/mol=0.194 mol,此時需要NaOH的物質(zhì)的量為0.194 mol,則NaOH溶液的體積為0.194 mol÷2.0 mol·L-1=0.097 L=97 mL,為保證合金充分反應,NaOH溶液的體積V≥97 mL。(3)未洗滌固體,則稱得固體質(zhì)量比實際Mg的質(zhì)量大,最終測得鎂的質(zhì)量分數(shù)偏大。(4)HCl極易溶于水,揮發(fā)的HCl對最終結(jié)果影響不大,不需要除酸霧的裝置。(5)該反應放熱,且讀數(shù)時要保證內(nèi)部氣壓和大氣壓相等,故需要冷卻后、調(diào)整BC液面相平后讀數(shù)。
18.答案　(每空2分)
(1)排出裝置中的空氣,防止其氧化Fe2+,干擾實驗
(2)2FeCl3+H2S 2FeCl2+2HCl+S↓
(3)2Mn+4H+
(4)甲、乙
(5)1 mol/L
解析　(1)打開K1~K4,通入一段時間N2,目的是排出裝置中的空氣,防止其氧化Fe2+,干擾實驗。(2)FeCl3與H2S發(fā)生氧化還原反應,反應的化學方程式為2FeCl3+H2S 2FeCl2+2HCl+S↓。(3)SO2具有還原性,酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性,將SO2通入酸性高錳酸鉀溶液中,SO2被氧化成S,Mn被還原為Mn2+,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得離子方程式為2Mn+4H+。(4)乙中過程Ⅳ的B溶液中既有Fe3+又有Fe2+,說明氯氣不足,氧化性:Cl2>Fe3+,過程Ⅵ的B溶液中有S,說明發(fā)生SO2與Fe3+的反應,則氧化性:Fe3+>SO2;甲中過程Ⅳ的B溶液中有Fe3+無Fe2+,則氧化性:Cl2>Fe3+,過程Ⅵ的B溶液中有Fe2+,說明發(fā)生SO2與Fe3+的反應,則氧化性:Fe3+>SO2。(5)設FeBr2的物質(zhì)的量濃度為c,根據(jù)得失電子守恒可知,×2×1=c×0.1 L×(3-2)+c×0.1 L×2××(1-0),解得c=1 mol/L。
19.答案　(除標注外,每空2分)
(1)收集氫氣　肥皂液中含有Na+,鈉元素焰色試驗為黃色　3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
(2)Fe3O4+8H+ 2Fe3++Fe2++4H2O　Fe3++3SCN- Fe(SCN)3
(3)取少量溶液B于試管中,加入少量氯水(或H2O2溶液),溶液變紅,說明溶液中含F(xiàn)e2+(3分)
(4)+3
(5)FeOCl+OH- FeO(OH)+Cl-
(6)0.5
解析　(1)該裝置中濕棉花提供水蒸氣,與鐵粉在高溫下反應生成Fe3O4和H2,其化學方程式為3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;肥皂泡用于收集氫氣。肥皂液中含Na+,Na+的焰色試驗為黃色,故火焰呈黃色。(2)反應后得到固體Fe3O4,加入稀硫酸反應生成Fe3+、Fe2+和水,其離子方程式為Fe3O4+8H+ 2Fe3++Fe2++4H2O。溶液A中含F(xiàn)e3+,加入KSCN后反應生成Fe(SCN)3使溶液呈紅色,即離子方程式為Fe3++3SCN- Fe(SCN)3。(3)實驗②中,乙同學觀察到B溶液未呈現(xiàn)紅色,可能是反應后固體中有Fe剩余,Fe與Fe3+反應生成了Fe2+,要檢驗Fe2+,可取少量溶液B于試管中,加入少量氯水或H2O2溶液,觀察到溶液變紅,即可說明B溶液中含有Fe2+。(4)FeO(OH)中O為-2價,H為+1價,則Fe為+3價。(5)對FeOCl脫氯時,FeOCl與OH-反應生成FeO(OH)和Cl-,可用離子方程式表示為FeOCl+OH- FeO(OH)+Cl-。(6)用Na2SO3將FeO(OH)還原為Fe3O4,Na2SO3被氧化為Na2SO4,生成1 mol Fe3O4轉(zhuǎn)移1 mol電子,需要0.5 mol Na2SO3。

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