9.2.1反应的合理选择分层练习(含解析)-苏教版(2019)化学必修第二册

9.2.1反应的合理选择
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关实验的说法中,正确的是
A.为防止试剂污染,取用金属钠后多余的钠不能放回原试剂瓶
B.向铁粉通入高温水蒸气加热,黑色的固体逐渐变成红棕色
C.用激光笔的光束分别照射Fe(OH)3胶体与Na2SO4溶液时的现象相同
D.除去CO2中混有的少量HCl气体,可将混合气体通过饱和的NaHCO3溶液
2.用“W”型管进行微型实验,如图所示,下列说法错误的是

A.a处红棕色粉末变为黑色
B.a处实验结束时先停止通入CO,后停止加热
C.b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D.可利用点燃的方法进行尾气处理
3.磷酸铁锂()刀片电池放电过程中,转化为。下列说法正确的是
A.中,P为+5价、Fe为+3价
B.该放电过程中,铁元素被还原
C.Li是不活泼金属,不能与酸反应
D.溶于稀硫酸后,可用硫氰化钾溶液检验其中所含的铁元素
4.下列过程中颜色变化的原因与其他不同的是
A.打开盛装NO的集气瓶 B.向品红溶液中加入Na2O2
C.将木炭放置于盛有NO2的容器中 D.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液
5.下列离子在指定溶液中可能大量共存的是
A.c(H+)=0.1 mol·L-1溶液中:K+、Fe2+、NO、
B.某无色透明溶液中:Fe3+、、NO、SCN-
C.能使酚酞变红的溶液中:Na+、Cl-、 、NO
D.c(OH-)=0.1 mol·L-1溶液中:、K+、Cl-、
6.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.与Al反应生成H2的溶液:
B.强酸性的溶液:Cu2+、Na+、、Cl-
C.含Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-
D.强酸性的溶液:、、K+、Fe2+
7.对于某无色溶液中可能存在离子的检验及结论一定正确的是
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有
B.滴入2-3滴酚酞溶液显红色,一定是碱溶液
C.加入足量稀后再滴入溶液,有白色沉淀生成,原溶液中含有
D.先通入,再滴加KSCN溶液,溶液变成血红色,一定有
8.根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释正确的是( )
实验操作及现象 结论
A 向5mL0.1mol/LKI溶液中加入0.1mol/L的FeCl3溶液1mL,振荡,用苯萃取2~3次后取下层溶液滴加5滴KSCN溶液,出现血红色 Fe3+与I-之间的反应是有 一定限度的
B 向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入硝酸银溶液,有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C 向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中滴加0.1mol/L H2SO4溶液,试管口出现红棕色气体 溶液中NO3-被Fe2+还原 为NO2
D 将稀硝酸溶液加入过量的铁粉中,有难溶于水的气体生成 该气体为H2
A.A B.B C.C D.D
9.居家装修时容易产生甲醛(HCHO)气体,当室内空气中甲醛含量超过时,人会有不适感,长期处于该环境中,会出现免疫功能异常,从而损害人体健康。一种测定室内甲醛含量的方法如图所示:
已知:溶液中有色物质浓度越大,吸光度越大。下列说法正确的是
A.甲醛和乙醛是同分异构体
B.反应①生成66gCO2时转移3mol电子
C.取反应②后的溶液滴加KSCN溶液,若产生血红色沉淀,证明Fe3+过量
D.反应过程中测得甲醛和消耗的Fe3+物质的量之比为1:4
10.下列陈述I、II正确并且有因果关系的是
选项 陈述I 陈述II
A Cl2有氧化性 Cl2能使湿润的红色布条褪色
B SO2有漂白性 SO2能使酸性KMnO4溶液褪色
C Al有还原性 利用铝热反应冶炼金属Mn
D Fe3+有氧化性 Fe3+遇KSCN溶液显血红色
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
11.请根据物质在生产中的应用填空:
(1)自来水厂对水消毒,常使用的物质是 (填“液氯”或“明矾”)。
(2)制造光导纤维的基本原料是 (填“硅”或“二氧化硅”)。
(3)铁在冷的浓硫酸或浓硝酸中,表面被氧化生成致密的氧化物膜而保护内层金属。常温下盛装浓硫酸或者浓硝酸可使用的容器是 (填“铁罐”或“铜罐”)。
(4)溶液可用于腐蚀印刷电路板,遇KSCN溶液变红色的是 (填FeCl3或FeCl2)
12.铁是人类较早使用的金属之一.运用铁及其化合物的知识,完成下列问题.
(1)所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是 (用字母代号填).
A.Fe B.FeCl3 C.FeSO4 D.Fe2O3
(2)向沸水中逐滴滴加1 mol/L FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是 nm.
(3)检验溶液中Fe3+存在的试剂是 (填物质名称),证明Fe3+存在的现象是 .电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式: .
(4)若要验证溶液中不含Fe3+而只含有Fe2+,正确的实验操作方法及现象是 .
(5)欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并重新获得FeCl3溶液设计实验方案如下:
A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式:
① ④
B.请写出通入⑥反应的离子方程式 .
13.分析下列反应并按要求填空。
(1) 铁与氯气在一定条件反应,写出化学反应方程式 其中氧化剂是 ;发生氧化反应的是 ,当1molFe反应时转移 mol电子
(2)取少量铁与氯气反应得到的固体溶于水,分装在两支试管中,若向其中一支试管滴加KSCN溶液,则溶液变成 色。向另一支试管滴加NaOH溶液,现象为 离子反应的方程式为 。
14.某兴趣小组研究亚硝酸钠,查阅下列资料,试根据信息回答下列问题。
药品 NaNO2 (亚硝酸钠)
性质 1.在酸性溶液中有较强氧化性,能将Fe2+ 氧化成Fe3+ ; 2.AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的盐。
(1)已知NaNO2能发生如下反应: 2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O。请用双线桥表示电子转移的方向和数目。 ;该反应中氧化剂是 ;若有0.75mol电子转移,则被还原的氧化剂粒子数为 。(用NA表示)
(2)误食NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,可服用维生素C解毒。下列分析错误的是 (填序号)。
A.NaNO2被还原 B.维生素C具有还原性
C.还原性: 维生素C > Fe2+ D.NaNO2是还原剂
(3)下列方法中,可用来区分NaNO2和NaCl的是 (填序号)。
A.焰色反应 B.分别滴加酸化FeSO4溶液和KSCN溶液
C.在酸性条件下加入KI 淀粉溶液 D.分别滴加AgNO3溶液
(4)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式: 。
15.铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识回答下列问题。
(1)用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的操作是 (写出具体实验操作,结论)。
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式: 。
(3)某研究性学习小组为检验FeCl3腐蚀铜后所得溶液中是否含有Fe2+,正确的实验方法是 (写出具体实验操作、现象、结论)。
(4)工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并获得FeCl3溶液,设计如下方案:
①滤渣C的成分为 (填化学式)。
②加过量D发生反应的离子方程式为 。
③通入F发生反应的离子方程式为 。
16.以下是对重要金属及其化合物的讨论,根据要求回答问题:
(1)金属钠在氧气中充分燃烧生成产物是 色,将所得产物投入水中,产物和水迅速发生反应,写出该反应的化学方程式: .向上所得溶液中加入FeSO4溶液,看到的现象: ,此过程中发生的氧化还原反应的化学方程式: .
(2)铝分别与足量的NaOH溶液和稀硫酸反应,若两个反应在相同状况下放出等量的气体,则两个反应中消耗的铝的物质的量之比为 .
(3)向沸水中逐滴滴加1mol L﹣1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,检验该红褐色的液体分散系的方法是 .电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板.写出该反应的离子方程式 .
17.合成氨工业生产中所用的催化剂的主要成分是。回答下列问题:
(1)的摩尔质量为 。
(2)室温下,将适量的粉末投入足量的稀盐酸中:
①取少量上述反应后的溶液于试管中,静置一段时间后,可观察到溶液的颜色由绿色变为黄色,溶液由绿色变为黄色的原因为 (用离子方程式表示)。
②往①的试管的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,此时观察到溶液中的现象为 。
③ (填“能”或“不能”)选用酸性高锰酸钾溶液检验①的试管中的存在,原因为 (用离子方程式表示)。
(3)在的混合物中:
①若铁原子、氧原子的物质的量之比为7∶8,则与的物质的量之比为 。
②当该混合物中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为时,该混合物中铁元紫的质量分数为 (用含a、b的代数式表示)。
(4)电子工业上常用30%的溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。发生的反应为,该反应中,若生成的还原产物与氧化产物质量相差,则此时转移的电子的物质的量为 。
18.(1)用FeSO4·7H2O配制FeSO4溶液时,需加入稀H2SO4和 。
(2)在过量FeSO4溶液中滴入稀硫酸,再滴入几滴H2O2溶液,溶液立即变黄。上述反应的离子方程式为 。
(3)为检验上述反应中的氧化产物,甲同学取少许上述反应后的溶液,加入 ,出现血红色溶液,证明氧化产物为Fe3+;乙同学取少许上述反应后的溶液,加入 溶液,溶液变蓝,证明氧化产物为Fe3+,该反应的离子方程式为 。
(4)为证明上述反应后的溶液中仍存在过量的Fe2+,可向其中滴加 溶液。
19.含有下列离子的五种溶液①Ag+,②Mg2+,③Fe2+,④Al3+,⑤Fe3+。试回答:
(1)既能被氧化又能被还原的离子是 。
(2)向③中加入NaOH溶液,现象是 ,有关化学方程式或离子方程式是 。
(3)加入过量NaOH溶液无沉淀的是(不考虑①) 。
(4)能用来鉴别Cl–存在的离子是 。
(5)遇KSCN溶液呈红色的是 。
20.Ⅰ.(1)按要求写出下列反应的化学方程式:
①由饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体 。
②氢氟酸腐蚀玻璃 。
(2)按要求写出下列反应的离子方程式:
①制漂白粉(有效成分为次氯酸钙) 。
②用硫氰化钾溶液检验溶液中含有Fe3+ 。
③向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4 溶液至溶液恰呈中性 ;
Ⅱ.已知还原性是I->Fe2+>Br-,1L某溶液中含有FeI2和FeBr2两种溶质,分析知其中Fe2+、I-、Br-的物质的量比为1:1:1。取出1/10体积该混合溶液向其中通入氯气,发现吸收3.36L(标况下)的氯气后溶液中的溶质离子刚好完全被氧化得到I2、Br2、Fe3+。请回答:
①试写出此反应过程中第二步反应的离子方程式 。
②求原混合溶液中各溶质的物质的量浓度 。
③当溶液中Br-有一半被氧化时,通入的氯气在标况下所占体积是 升,此时溶液中溶质的物质的量浓度约为(不考虑溴和碘单质的溶解)
三、实验探究题
21.某校化学实验小组在“探究碘水与FeCl2溶液能否反应”的系列实验中发现:在足量的稀KI溶液中,加入1~2滴FeCl3溶液,振荡后溶液呈黄色。
【查阅资料】
碘微溶于水,碘的水溶液颜色随浓度变化呈现黄色或棕色,碘水中含有碘单质;含Fe3+的溶液也呈黄色。
【提出问题】
Fe3+、I2的氧化性强弱情况。
【提出猜想】
(1)甲同学认为氧化性I2>Fe3+,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是因为含 ;乙同学认为氧化性Fe3+>I2,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是因为含 。
【设计实验并验证】
(2)为验证乙同学的观点正确,丙同学选用下面所提供的试剂设计出以下两种方案进行实验,请完成下列表格。供选用的试剂:a.酚酞试液 b.四氯化碳 c.无水酒精 d.KSCN溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)
试剂 实验现象
方案1
方案2
【实验结论】
氧化性:Fe3+>I2。
【拓展应用】
(3)①根据上述实验推测,若在FeI2溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是 。
②在100mL FeI2溶液中通入2.24LCl2(标准状况下),溶液中若有的Fe2+ 被氧化,用离子方程式表示该反应过程: 。
22.FeCl3能用于金属蚀刻、污水处理、印染工业,易潮解,加热易升华。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备氯化铁并对产物做如下探究实验(部分夹持装置省略)。

(1)盛放MnO2的仪器名称为
(2)装置A中制氯气反应的离子方程式为 。
(3)若缺少装置E,对本实验造成的影响是 。
(4)将铁粉分散到石棉绒中的优点是 ,当硬质玻璃管中 时,开始点燃D处的酒精灯。
(5)实验结束并冷却后,将收集器中的固体物质转移至锥形瓶中,进行如下实验:

查阅资料可知:SCN-能被氧化剂氧化。该小组对红色褪去的原因进行探究:
假设1:O2将SCN-氧化。
假设2:H2O2将SCN-氧化
通过设计如下实验得出假设2成立,请在下表空格中填写现象:
实验 操作 现象
实验I(取褪色后的溶液2等份) 第1份 滴加FeCl3溶液 无明显变化
第2份 滴加过量KSCN溶液
实验Ⅱ 向实验Ⅰ的第2份溶液中再通入O2
23.亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂。查阅资料知:酸性条件下NaNO2具有氧化性。利用所供试剂,设计实验方案验证此信息: (供选用的试剂有NaNO2溶液、FeSO4溶液、稀硫酸、KSCN溶液)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.钠很活泼易与水和氧气反应,随意丢弃容易引起火灾等事故,取用金属钠后多余的钠应放回原试剂瓶中,A错误;
B.黑色的铁粉在高温条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,四氧化三铁为黑色固体,B错误;
C.Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应,而Na2SO4溶液没有此性质,则用激光笔的光束照射时现象不相同,C错误;
D.HCl与NaHCO3反应生成氯化钠、水和CO2,而二氧化碳与饱和NaHCO3溶液不反应,因此可用饱和碳酸氢钠溶液除杂,D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.a处氧化铁和一氧化碳反应生成铁,现象:红棕色粉末变为黑色 ,A正确;
B.a处实验结束时先停止加热,后停止通入CO,防止生成的铁再被氧化,B错误;
C.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成 ,C正确;
D.一氧化碳能燃烧生成二氧化碳,所以可利用点燃的方法进行尾气处理,D正确;
故选B。
3.D
【详解】A.中,Li为+1价、P为+5价、O为-2价,依据化合价代数和为0可知Fe为+2价,A错误;
B.该放电过程中铁元素化合价从+2价升高到+3价,失去电子,铁元素被氧化,B错误;
C.Li是活泼金属,能与酸反应,C错误;
D.溶于稀硫酸后,溶液中含有铁离子,所以可用硫氰化钾溶液检验其中所含的铁元素,D正确;
答案选D。
4.C
【详解】A.打开盛装NO的集气瓶,NO与O2反应,2NO+O2=2NO2,生成红棕色的NO2,是化学变化;
B.Na2O2具有强氧化性,可以漂白品红,使品红褪色,是化学变化;
C.木碳表面疏松多孔,表面积大,具有吸附性,所以能吸附红棕色的NO2气体,是物理变化;
D.FeCl3与KSCN发生络合反应,Fe3++3SCN-= Fe (SCN)3,溶液变为血红色,是化学变化;
综上所述,只有C是物理变化,故选C。
5.C
【详解】A.c(H+)=0.1 mol·L-1溶液中,Fe2+、与NO之间均能发生氧化还原反应,不能大量共存,A不选;
B.某无色透明溶液中,Fe3+有颜色且Fe3+与SCN-可以生成红色络合物,因此不能大量共存,B不选;
C.能使酚酞变红的溶液显碱性,Na+、Cl-、、NO之间不反应,能大量共存,C选;
D.c(OH-)=0.1 mol·L-1溶液显碱性,不能大量共存,D不选。
因此,本题选C。
6.B
【详解】A.与Al反应生成H2的溶液可能为酸性或减性,在酸性或碱性条件下,与H+、OH-均反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B.强酸性的溶液中Cu2+、Na+、、Cl-之间以及与H+之间不反应,能大量共存,故B符合题意;
C.含Fe3+的溶液中,Fe3+与SCN-发生络合反应生成络合物,不能大量共存,故C不符合题意;
D.强酸性的溶液中,、H+与Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不符合题意;
答案选B。
7.C
【详解】A. 加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,不一定有,也可能是HCO、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子,故A错误;
B. 滴入2-3滴酚酞溶液显红色,不一定是碱溶液,也可能是强碱弱酸盐,故B错误;
C. 加入足量稀后再滴入溶液,有白色沉淀生成,则白色沉淀为氯化银,原溶液中含有,故C正确;
D. 先通入,再滴加KSCN溶液,溶液变成血红色,不一定有,可能有,或、的混合物,故D错误;
故选C。
8.A
【详解】A.KI溶液过量,氯化铁溶液不足量,滴加KSCN溶液,出现血红色,反应后仍有铁离子存在,能说明铁离子与碘离子的反应为可逆反应,A解释正确;
B.NaCl和NaI的浓度未知,向NaCl、NaI的混合溶液中滴入AgNO3溶液,即使产生黄色沉淀,也不能说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),B结论错误;
C.向Fe(NO3)2溶液中滴加H2SO4溶液,Fe2+、H+、NO3-会发生氧化还原反应产生Fe3+,溶液中NO3-会被还原为NO,C结论错误;
D.HNO3具有强的氧化性,被金属Fe还原产生NO,不能产生H2,D结论错误;
故选A。
9.D
【详解】A.甲醛和乙醛都属于醛类,它们结构相似,组成上相差一个CH2,二者互为同系物,A不正确;
B.反应①中,C元素由0价升高到+4价,则生成66gCO2(1.5mol)时转移1.5mol×4=6mol电子,B不正确;
C.Fe3+与KSCN反应,生成Fe(SCN)3,其形成水溶液,不是沉淀,C不正确;
D.反应过程中存在下列关系式:HCHO——2Ag2O——4Fe3+,所以甲醛和消耗的Fe3+的物质的量之比为1:4,D正确;
故选D。
10.C
【详解】A.Cl2有强氧化性,Cl2能与水反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,故Cl2能使湿润的红色布条褪色,陈述I、II正确但没有因果关系,A不符题意;
B.SO2有漂白性,能与有色物质化合而使其褪色,SO2有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,故而能使酸性KMnO4溶液褪色,陈述I、II正确但没有因果关系,B不符题意;
C.Al是活泼金属,具有还原性,且还原性强于Mn,高温下可置换MnO2中的Mn,可利用铝热反应冶炼金属Mn,陈述I、II正确且有因果关系,C符题意;
D.Fe3+中Fe的价态为+3价,可得电子,具有氧化性,Fe3+遇KSCN溶液生成Fe(SCN)3,导致溶液显血红色,陈述I、II正确但没有因果关系,D不符题意;
答案选C。
11.(1)液氯
(2)二氧化硅
(3)铁罐
(4)FeCl3
【解析】(1)
氯气与水反应生成次氯酸具有强氧化性,用来消毒杀菌,自来水厂对水消毒,常使用的物质是液氯(填“液氯”或“明矾”)。故答案为:液氯;
(2)
制造光导纤维的基本原料是二氧化硅 (填“硅”或“二氧化硅”)。故答案为:二氧化硅;
(3)
铁在冷的浓硫酸或浓硝酸中,表面被氧化生成致密的氧化物膜而保护内层金属,阻止内部金属与硫酸继续反应。常温下盛装浓硫酸或者浓硝酸可使用的容器是铁罐(填“铁罐”或“铜罐”)。故答案为:铁罐;
(4)
FeCl3溶液可用于腐蚀印刷电路板,铁离子遇KSCN溶液变红色(填FeCl3或FeCl2),故答案为:FeCl3。
12. C 1-100 硫氰化钾 溶液呈血红色 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ 先加KSCN溶液,无现象,再加氯水,产生血红色溶液 Fe HCl 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【详解】(1)因元素的化合价处于中间价态时,既能升高,又能降低,既有氧化性又有还原性,FeSO4中Fe元素处于中间价态,选C;(2)因透明的红褐色是胶体,胶体的粒子直径1nm<d<100nm,该分散系中粒子直径的范围是:1nm~100nm。(3)铁离子和KSCN溶液反应生成红色络合物而使溶液呈红色,检验溶液中Fe3+存在的试剂是硫氰化钾,证明Fe3+存在的现象是溶液呈血红色;FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ 。(4)用KSCN溶液检验铁离子,用氯水氧化亚铁离子,铁离子和KSCN反应导致溶液呈血红色,所以其检验方法为:先加KSCN溶液,无现象,再加氯水,产生血红色溶液,据此确定溶液中存在亚铁离子不存在铁离子;(5)由工艺流程可知,滤渣③中含有金属铜,目的是制取氯化铁,废液应该与铁过量的Fe反应,故①Fe;滤液②中含有FeCl2,通入⑥氯气可以得到氯化铁;滤渣③中含有金属Cu、未反应的Fe,加入④盐酸,过滤,回收铜,滤液⑤中含有FeCl2,与滤液②合并,制备氯化铁,由上述分析可知:①Fe ②FeCl2③Fe和Cu ④HCl ⑤FeCl2⑥Cl2。A.实验中加入或生成的有关物质的化学式:①Fe ④HCl;B.氯水将氯化铁氧化生成氯化铁,离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
13. 2Fe+3Cl22FeCl3 Cl2 Fe 3 红 产生红褐色沉淀 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
【分析】从电子转移角度分析氧化还原反应概念间的关系;应用铁离子的性质分析实验现象。
【详解】(1)点燃或加热时,铁与氯气发生反应2Fe+3Cl22FeCl3。其中氯从0价变成-1价,Cl2是氧化剂;铁从0价变成+2价,失电子发生氧化反应。当1molFe反应时转移3mol电子。
(2)少量FeCl3固体溶于水,所得溶液中滴加KSCN溶液,则发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,使溶液变成红色。所得溶液中滴加NaOH溶液,发生反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,故有红褐色沉淀。
14. NaNO2 0.75NA D BC NO2-+Cl2+H2O=NO3-+2H++2Cl-
【详解】(1)反应中氮元素化合价从+3价降低到+2价得到1个电子,碘元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,根据电子得失守恒可知用双线桥表示电子转移的方向和数目为 。该反应中氧化剂是NaNO2;若有0.75mol电子转移,则被还原的氧化剂是0.75mol,粒子数为0.75NA。(2)A. NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+,铁元素化合价升高,所以NaNO2被还原,作氧化剂,A正确;B. 可服用维生素C解毒,即维生素C可以把铁离子还原为亚铁离子,所以维生素C具有还原性,B正确;C.还原剂的还原性强于还原产物的还原性,则还原性:维生素C>Fe2+,C正确;D.NaNO2是氧化剂,D正确,答案选D。(3)A. 焰色反应均显黄色,不能区分,A错误;B.亚硝酸钠能把硫酸亚铁氧化为硫酸铁,所以分别滴加酸化FeSO4溶液和KSCN溶液可以区分,B正确;C.亚硝酸钠能把碘化钾氧化为单质碘,在酸性条件下加入KI淀粉溶液可以区分,C正确;D.分别滴加AgNO3溶液均产生白色沉淀,不能区分,D错误,答案选BC;(4)氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,说明亚硝酸钠被氧化,所以反应的离子方程式为NO2-+Cl2+H2O=NO3-+2H++2Cl-。
点睛:注意氧化还原反应的分析思路,即判价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清它们的变化情况。因此准确判断出反应前后元素的化合价变化情况是解答氧化还原反应试题的关键。
15.(1)用平行光照射两种分散系,Fe(OH)3胶体会产生一条光亮的通路,而FeCl3溶液不能
(2)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(3)取适量溶液于试管中,滴入铁氰化钾溶液,若生成蓝色沉淀,则含Fe2+
(4) Fe、Cu Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【详解】(1)Fe(OH)3胶体能够使光线发生散射作用而产生丁达尔效应,而FeCl3溶液不能产生丁达尔效应,故可根据是否产生产生丁达尔效应进行鉴别。操作方法为:用平行光照射两种分散系,产生一条光亮的通路的是Fe(OH)3胶体,无现象的是FeCl3溶液。
(2)FeCl3溶液中的Fe3+具有强氧化性,会将Cu氧化为Cu2+,Fe3+被还原为Fe2+,根据电子守恒、电荷守恒及物质的拆分原则,可知反应的离子方程式为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
(3)可以根据Fe2+与铁氰化钾反应产生蓝色沉淀进行检验。
(4)印刷电路板的废水中含有Cu2+、Fe2+,可能还含有Fe3+,向其中加入过量Fe粉,可能发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe+Cu2+=Fe2++Cu。滤液B中含有Fe2+;滤渣C中含有过量的Fe及置换出来的Cu,向其中加入过量HCl,发生反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,然后过滤得到Cu单质,滤液E与滤液B合并,向其中通入Cl2,发生反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
①滤渣C的成分为Fe、Cu。
②向滤渣C中加入过量HCl,Fe与HCl发生置换反应产生FeCl2、H2,该反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
③滤液B、E的成分是FeCl2,向FeCl2溶液中通入Cl2,发生氧化还原反应产生FeCl3,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
16. 淡黄 2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑ 生成白色沉淀,迅速变灰绿色,最后变红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3 1:1 丁达尔效应 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
【详解】(1)钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠;过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,反应方程式为:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑;
过氧化钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和亚铁离子反应生成白色沉淀氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,极易被空气中的氧气氧化而迅速变灰绿色,最后变红褐色氢氧化铁沉淀,所以实验现象是:生成白色沉淀,迅速变灰绿色,最后变红褐色,氢氧化亚铁被氧化的反应是氧化还原反应,反应方程式为:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ═ 4Fe(OH)3.
(2)铝分别和足量的氢氧化钠和稀硫酸反应,如果生成相同条件下等量的氢气,这两个反应中都是铝失电子,由转移电子守恒知,需要铝的物质的量之比为1:1,故答案为1:1;
(3)胶体中分散质粒度介于1﹣100nm,检验胶体用丁达尔效应,三价铁具有强的氧化性,能够氧化铜单质,所以反应的离子方程式为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+.
17.(1)
(2) 溶液由黄色变为无色且底部出现红褐色难溶物 不能
(3) 5∶1
(4)0.2
【详解】(1)氧化铁的摩尔质量为160g/mol;故答案为160g/mol;
(2)①Fe2+显绿色,Fe3+显黄色,绿色变为黄色,说明Fe2+被氧气氧化成Fe3+,其离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;故答案为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
②往①的试管的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,发生Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,观察到的现象是溶液由黄色变为无色,且试管底部出现红褐色难溶物;故答案为溶液由黄色变为无色,且试管底部出现红褐色难溶物;
③加入盐酸是足量,①试管溶液中还有盐酸,盐酸能被高锰酸钾溶液氧化,因此不能选用酸性高锰酸钾溶液检验Fe2+,盐酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为2MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;故答案为不能;2MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(3)①令FeO物质的量为xmol,Fe2O3物质的量为ymol,铁原子、氧原子物质的量之比为7∶8,因此有(x+2y)∶(x+3y)= 7∶8,推出x∶y=5∶1;故答案为5∶1;
②该混合物中+2价与+3价铁的物质的量之比为a∶b,令FeO物质的量为amol,Fe2O3物质的量为mol,该混合物中铁元素的质量分数为=;故答案为;
(4)根据反应方程式可知,CuCl2为氧化产物,FeCl2为还原产物,消耗1molCu时,还原产物与氧化产物质量相差119g,生成的还原产物与氧化产物质量相差11.9g,则消耗0.1molCu,转移电子物质的量为0.2mol,故答案为0.2。
18. 铁屑或铁粉(钉) 2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O KSCN溶液 淀粉KI溶液 2Fe3++2I-==2Fe2++I2 酸性KMnO4
【分析】(1)FeSO4极易被空气氧化为Fe2(SO4)3;
(2)亚铁离子被H2O2溶液氧化成铁离子;
(2)氧化产物是铁离子,检验铁离子的方法可以是KSCN溶液,也可通过铁离子的氧化性分析作答;
(3)Fe2+具有还原性,可加入强氧化性的酸性高锰钾溶液,通过观察颜色变化来分析判断。
【详解】(1)为防止FeSO4被空气氧化为Fe2(SO4)3,又不引入新的杂质,则在配制过程中,需加入还原剂铁屑或铁粉(钉),
故答案为铁屑或铁粉(钉);
(2)在过量FeSO4溶液中加入稀硫酸,再滴入几滴H2O2溶液,溶液立即变黄,说明亚铁离子被氧化成铁离子,所以反应的离子方程式其为:2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O,
故答案为2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O;
(3)氧化产物是铁离子,检验铁离子可滴加KSCN溶液,若溶液变血红色,则证明存在铁离子,因铁离子会将碘离子氧化成碘单质,遇淀粉会变蓝,则根据题设条件可知,乙同学通过加入淀粉KI溶液来检测Fe3+的存在,其发生的离子方程式为:2Fe3++2I-==2Fe2++I2,
故答案为KSCN溶液;淀粉KI溶液;2Fe3++2I-==2Fe2++I2;
(4)为证明上述反应后的溶液中仍存在过量的Fe2+,可加入酸性高锰钾溶液,如果紫色褪去,说明溶液中仍存在过量的亚铁离子,
故答案为酸性KMnO4。
19. ③ 出现白色沉淀后迅速变为灰绿色最后变为红褐色 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ④ ① ⑤
【详解】分析:(1)化合价处于中间价态的微粒既有氧化性也有还原性;
(2)氢氧根离子与亚铁离子结合生成氢氧化亚铁,根据氢氧化亚铁易被氧化分析;
(3)根据氢氧化铝是两性氢氧化物分析判断;
(4)根据氯化银不溶于水也不溶于酸分析;
(5)铁离子与KSCN溶液反应显红色。
详解:(1)五种阳离子中只有亚铁离子的化合价处于中间价态,既有氧化性也有还原性,因此既能被氧化又能被还原的离子是Fe2+,答案选③。
(2)向③中加入NaOH溶液生成氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁不稳定容易被氧化为氢氧化铁,因此观察到的实验现象是出现白色沉淀后迅速变为灰绿色最后变为红褐色,有关化学方程式或离子方程式是Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(3)氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶解在强碱氢氧化钠溶液中,因此加入过量NaOH溶液无沉淀的是Al3+,答案选④。
(4)氯化银不溶于水也不溶于酸,常用来检验氯离子,则能用来鉴别Cl–存在的离子是Ag+,答案选①。
(5)遇KSCN溶液呈红色的是Fe3+,答案选⑤。
20. FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体) +3HCl SiO2+4HF==SiF4↑+ 2H2O Cl2+Ca(OH)2==Ca2++Cl-+ClO-+H2O Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O Cl2+2Fe2+= 2Fe3++2Cl- c(FeI2)=c(FeBr2)=0.5mol/L V(Cl2)=28L c(FeCl3)=5/6mol/L(或0.83mol/L) 、 c(FeBr3)=1/6mol/L(或0.17mol/L)
【详解】Ⅰ.(1)①制取氢氧化铁胶体的方法是将氯化铁饱和溶液滴加至沸腾的水中,发生水解反应,方程式如下:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体) +3HCl。②氢氟酸腐蚀玻璃,主要是氢氟酸和玻璃中的二氧化硅反应,得到四氟化硅气体和水,方程式为:SiO2+4HF==SiF4↑+ 2H2O。
(2)①制取漂白粉的方法是将氯气通入到石灰乳中,方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO-)2+2H2O,所以离子方程式为:Cl2+Ca(OH)2==Ca2++Cl-+ClO-+H2O(石灰乳是不能拆分的)。
②用硫氰化钾溶液检验溶液中含有Fe3+,是将Fe3+转化为Fe(SCN)3使溶液显红色,离子方程式为:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
③向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4 溶液至溶液恰呈中性,即氢氧根离子和氢离子应该恰好中和,所以氢氧化钡和硫酸氢钠的比例为1:2,方程式为:2NaHSO4+Ba(OH)2==BaSO4↓+2H2O+Na2SO4,离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O。
Ⅱ. ①已知还原性是I->Fe2+>Br-,通入氯气,氯气应该先与还原性较强的碘离子反应,再将Fe2+氧化,最后反应溴离子,所以第二步反应为:Cl2+2Fe2+= 2Fe3++2Cl-。
②已知:Fe2+、I-、Br-的物质的量比为1:1:1,取出1/10体积该混合溶液向其中通入氯气,发现吸收3.36L(0.15mol)的氯气后溶液中的溶质离子刚好完全被氧化得到I2、Br2、Fe3+;设三种离子反应的物质的量均为Xmol,得到X/2+X/2+X/2=0.15,所以X=0.1mol,得到原来的1L溶液中三种离子的物质的量都是1mol。根据元素守恒得到n(FeI2)=n(FeBr2)=0.5mol,所以c(FeI2)=c(FeBr2)=0.5mol/L。
③当溶液中Br-有一半被氧化时,代表反应的碘离子和Fe2+都是1mol,反应的溴离子为0.5mol,带入各自的反应方程式进行计算,得到反应的氯气为1.25mol,在标况下所占体积是28L。根据元素守恒,反应后溶液中的Fe3+为1mol/L,Br-被氧化了一半,剩余的浓度为0.5mol/L,所有的氯气都转化为氯离子,所以氯离子浓度为2.5mol/L,由上得到:FeCl3为2.5÷3=5/6mol/L,FeBr3为0.5÷3=1/6mol/L。
21. 含Fe3+ 含I2 b 四氯化碳层呈紫色 d 溶液不变红 I― 2Fe2++6I―+4Cl2==3I2+2Fe3++8Cl―
【分析】(2)不是发生化学反应所致,根据微粒的颜色判断,根据Fe3+在水中的颜色来猜想;发生化学反应,发生氧化还原反应生成碘,根据碘水的颜色来进行猜想;
(3)利用Fe3+的检验及萃取来进行实验的设计,Fe3+遇KSCN溶液变为红色,碘易溶于四氯化碳中,且四氯化碳与水不溶;
(5)①FeI2在溶液中电离出Fe2+、I-,Cl2通入FeI2溶液中,既能氧化Fe2+,又能氧化I-,根据氧化性:Fe3+>I2,因此Cl2先氧化I-,后氧化Fe2+;
②根据电子守恒进行计算。
【详解】(2)Fe2+的颜色:浅绿色,Fe3+的颜色:棕黄色,碘微溶于水,碘的水溶液颜色随浓度变化呈现黄色或棕色,氧化性I2>Fe3+,故上述实验现象不是发生化学反应所致,Fe3+在水中为黄色,溶液呈黄色是因为含有Fe3+所致,发生化学反应所致,因碘水的颜色为黄色,氧化性:Fe3+>I2,则发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2则溶液呈黄色是因为含有I2所致,
故答案为Fe3+;I2;
(3)因Fe3+遇KSCN溶液变为红色,碘易溶于四氯化碳中,且四氯化碳与水不溶,则
实验操作 实验现象
方案1 取少量上述黄色溶液于试管中,加入 KSCN溶液,振荡,静置 溶液呈红色
方案2 取少量上述黄色溶液于试管中,加入四氯化碳,振荡,静置 液体分层,下层呈紫红色

故答案为
KSCN溶液 溶液呈红色
取少量上述黄色溶液于试管中,加入四氯化碳,振荡,静置 液体分层,下层呈紫红色
(5)①FeI2在溶液中电离出Fe2+、I-,Cl2通入FeI2溶液中,既能氧化Fe2+,又能氧化I-.发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-、2I-+Cl2═I2+2Cl-,根据氧化性:Fe3+>I2,因此Cl2先氧化I-,后氧化Fe2+,
故答案为I-;
②FeI2在溶液中电离出Fe2+、I-,Cl2通入FeI2溶液中,先氧化I-,后氧化Fe2+;2.24LCl2(标准状况下),转移的电子数为2.24L÷22.4 L/mol×2×1=0.2mol
设FeI2的物质的量浓度为c,
由电子守恒可知0.2mol=c×0.1L×2+c×0.1L×2/3
解得c=0.75mol/L,
在100mL FeI2溶液中,被氧化的碘离子的物质的量为0.15mol,被氧化的亚铁离子的物质的量为0.05mol,参加反应的氯气的物质的量为0.1mol,
则n(Fe2+):n(I-):n(Cl2)=0.05mol:0.15mol:0.1mol=1:3:2,发生的离子反应为:2Fe2++6I-+4Cl2=2Fe3++3I2+8Cl-,
故答案为2Fe2++6I-+4Cl2=2Fe3++3I2+8Cl-
【点睛】当同一个氧化剂遇到不同的还原剂时还原性强的先反应,同理当同一个还原剂遇到不同的氧化剂时氧化性强的先反应。
22.(1)蒸馏烧瓶
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)将有水蒸气进入收集器中,引起FeCl3发生潮解
(4) 增大铁与Cl2的接触面积,加快反应速率 充满黄绿色气体
(5) 溶液变为血红色 溶液红色不褪去
【分析】本题实验中生产无水氯化铁流程:A装置:制取氯气,实验室常用浓盐酸与MnO2加热制取,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B:吸收HCl,装置C:作用是干燥氯气,常用浓硫酸,装置D:铁和氯气反应2Fe+3Cl22FeCl3,在收集器中收集氯化铁,E装置为防止F装置中的水蒸气进入收集器中,引起FeCl3潮解,氯气不能直接排放,用氢氧化钠在F装置中尾气吸收。
【详解】(1)由题干实验装置图可知,盛放MnO2的仪器名称为蒸馏烧瓶,故答案为:蒸馏烧瓶;
(2)由分析可知,装置A中制氯气反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)由分析可知,E装置为防止F装置中的水蒸气进入收集器中,引起FeCl3水解,若缺少装置E,对本实验造成的影响是将有水蒸气进入收集器中,引起FeCl3发生潮解,故答案为:将有水蒸气进入收集器中,引起FeCl3发生潮解;
(4)将铁粉分散到石棉绒中的优点是增大铁与Cl2的接触面积,加快反应速率,为防止空气中的O2氧化Fe,点燃D处酒精灯之前需先用Cl2排空整个装置中的空气,故当硬质玻璃管中充满黄绿色气体时,开始点燃D处的酒精灯,故答案为:增大铁与Cl2的接触面积,加快反应速率;充满黄绿色气体;
(5)实验Ⅰ中取褪色后的溶液2等份,第1份中滴加FeCl3溶液后,无明显现象,说明该溶液中没有SCN-了,向第2份中滴加过量的KSCN溶液后,消耗掉溶液中的H2O2后,则Fe3+和SCN-发生显色反应,故可观察到溶液变为血红色,假设2成立,则假设1不成立,即O2不能氧化SCN-,实验Ⅱ为向实验Ⅰ的第2份溶液中再通入O2,故实验现象为溶液红色不褪去,故答案为:溶液变为血红色;溶液红色不褪去。
23.取少量FeSO4溶液于试管中,向试管中先滴入稀硫酸酸化。再滴入几滴KSCN溶液,溶液仍为浅绿色,然后滴加少量NaNO2溶液,此时溶液由浅绿色变为血红色,证明酸性条件下NaNO2具有氧化性
【分析】酸性条件下NaNO2具有氧化性,则需加入硫酸以提供酸性环境,提供还原剂FeSO4,让NaNO2表现氧化性,生成的Fe3+还需进行检验,即加入KSCN溶液。
【详解】由分析可知,硫酸亚铁中加入稀硫酸进行酸化,为表明此时Fe2+没有变质,应先加KSCN溶液,后加入NaNO2溶液,实验方案为:取少量FeSO4溶液于试管中,向试管中先滴入稀硫酸酸化。再滴入几滴KSCN溶液,溶液仍为浅绿色,然后滴加少量NaNO2溶液,此时溶液由浅绿色变为血红色,证明酸性条件下NaNO2具有氧化性。答案为:取少量FeSO4溶液于试管中,向试管中先滴入稀硫酸酸化。再滴入几滴KSCN溶液,溶液仍为浅绿色,然后滴加少量NaNO2溶液,此时溶液由浅绿色变为血红色,证明酸性条件下NaNO2具有氧化性。
【点睛】检验Fe2+时,应先加入KSCN溶液,后加入强氧化剂。
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