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2019-2020年高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練8 第三章 3.3 金屬及其化合物 新人教版 一、選擇題 1．哈爾濱的一個(gè)小型特種鋼廠曾發(fā)生過因1000多攝氏度的鐵水進(jìn)入冷水坑而引發(fā)爆炸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(　　) A．Fe＋2H2OFe(OH)2＋H2↑ B．2Fe＋6H2O2Fe(OH)3＋3H2↑ C．3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 D．2Fe＋3H2OFe2O3＋3H2↑ [解析]　Fe和H2O高溫時(shí)生成的是Fe3O4和H2。 [答案]　C 2．下列物質(zhì)不能通過化合反應(yīng)得到的是(　　) A．NaClO B．Fe(OH)3 C．Al2O3 D．Fe3O4 [解析]　B．Fe(OH)2、H2O、O2可化合生成Fe(OH)3；C.Al、O2化合成Al2O3；D.Fe在純氧中燃燒化合生成Fe3O4。 [答案]　A 3．(xx廣東韶關(guān)曲仁中學(xué)月考)能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是(　　) A．將鐵粉加入稀硫酸中： 2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ B．將磁性氧化鐵溶于鹽酸： Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O C．將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合： Fe2＋＋4H＋＋NO===Fe3＋＋2H2O＋NO↑ D．將銅屑加入Fe3＋溶液中： 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ [解析]　鐵和稀硫酸反應(yīng)生成亞鐵鹽：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故A錯(cuò)誤；磁性氧化鐵溶于鹽酸發(fā)生的反應(yīng)為Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O，故B錯(cuò)誤；氯化亞鐵中的Fe2＋能被稀硝酸氧化：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑，故C錯(cuò)誤；銅和Fe3＋反應(yīng)生成Fe2＋和Cu2＋，銅不能置換出鐵，即發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，故D正確。 [答案]　D 4．如圖W、X、Y、Z為四種物質(zhì)，若箭頭表示能一步轉(zhuǎn)化的常見反應(yīng)，其中常溫下能實(shí)現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是(　　) [答案]　D 5．某銅粉中混有少量鐵粉，要將混合物中的鐵粉除去，應(yīng)選擇的最佳實(shí)驗(yàn)方案是(　　) A．混合物過濾，洗滌，隔絕空氣干燥 B．混合物過濾，洗滌，隔絕空氣干燥 C．混合物過濾，洗滌，隔絕空氣干燥 D．混合物冷卻過濾，洗滌，隔絕空氣干燥 [解析]　選擇最佳方案抓住四方面：①原料—常見、廉價(jià)；②路徑—簡單、無污染；③過程—低能耗、無特殊要求；④產(chǎn)品—產(chǎn)率高、無雜質(zhì)。依據(jù)以上四方面A項(xiàng)的方案最佳。 [答案]　A 6．鐵和氧化鐵的混合物共a mol，加鹽酸后固體全部溶解，共收集到b mol氫氣，且向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液不顯紅色，則原混合物中單質(zhì)鐵的物質(zhì)的量為(　　) A.(a＋b)mol B．(a－b)mol C.(a－b)mol D．(a＋b)mol [解析]　向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液不顯紅色，說明溶液中無Fe3＋，全為Fe2＋。則發(fā)生反應(yīng)：①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、②Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。由收集到b mol氫氣可知，①中n(Fe)1＝b mol，則②中Fe2O3、③中Fe共(a－b)mol，根據(jù)②③可知：n(Fe2O3)＝n(Fe)3，故③中n(Fe)3＝mol。所以原混合物中單質(zhì)鐵的物質(zhì)的量n(Fe)＝n(Fe)1＋n(Fe)3＝b＋＝(mol)。 [答案]　A 二、填空題 7．鐵合金是金屬材料王國的霸主，亞鐵鹽、鐵鹽等鐵的重要化合物在不同領(lǐng)域中扮演著重要的角色。這些化合物之間可以相互轉(zhuǎn)化，利用轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生的特征變化，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)或能量的轉(zhuǎn)化，還可用于化學(xué)的定性或定量研究。 寫出實(shí)現(xiàn)下圖各步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的只寫離子方程式)： ①__________________________________； ②__________________________________； ③__________________________________； ④__________________________________。 [答案]?、貴e＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ ②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ ④Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe 8．有關(guān)FeSO4的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(無關(guān)物質(zhì)已略去)。 已知：①X由兩種化合物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。 ②Y是紅棕色的化合物。 (1)氣體X的成分是(填化學(xué)式)________。 (2)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)類型屬于(填序號(hào))________。 a．分解反應(yīng) b．復(fù)分解反應(yīng) c．置換反應(yīng) d．化合反應(yīng) e．氧化還原反應(yīng) (3)溶液2中金屬陽離子的檢驗(yàn)方法是_______________。 (4)若經(jīng)反應(yīng)Ⅰ得到16 g固體Y，產(chǎn)生的氣體X恰好被0.4 L 1 molL－1 NaOH溶液完全吸收，則反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是___________________，反應(yīng)Ⅳ中生成FeSO4的離子方程式是________________________。 [解析]　(1)X能使品紅溶液褪色說明X中含有SO2，但SO2與氯化鋇溶液不反應(yīng)，所以X中還有SO3。 (2)反應(yīng)Ⅰ為FeSO4受熱分解生成SO2、SO3、Fe2O3，既是分解反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)。 (3)溶液2為Fe2(SO4)3溶液，用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋，具體方法為：取少量溶液2于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液變紅。 (4)反應(yīng)Ⅰ得到16 g Fe2O3，由得失電子守恒得生成0.1 mol SO2，所以生成SO3也為0.1 mol，則反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。0.1 mol SO3與0.2 mol NaOH完全反應(yīng)，0.1 mol SO2與0.2 mol NaOH恰好完全反應(yīng)生成Na2SO3，溶液1中含有Na2SO3和Na2SO4，反應(yīng)Ⅳ的離子方程式為2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋。 [答案]　(1)SO2、SO3　(2)ae (3)取少量溶液2于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色 (4)2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑ 2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋ 9．堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下： 已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示。 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 開始沉淀 2.3 7.5 3.4 完全沉淀 3.2 9.7 4.4 回答下列問題： (1)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的________沉淀，該工藝中“攪拌”的作用是________________________________。 (2)在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ中常同時(shí)通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應(yīng)中均作________。若參與反應(yīng)的O2有11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為________。 (3)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2＋可部分水解生成聚合離子Fe2(OH)。該水解反應(yīng)的離子方程式為____________。 (4)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2＋及NO。為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe2＋，應(yīng)使用的試劑為________(填字母)。 A．氯水 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液 [解析]　(1)廢鐵屑中含有氧化鋁，反應(yīng)Ⅰ中引入了雜質(zhì)Al3＋，加入NaHCO3調(diào)節(jié)pH至4.4可使Al3＋完全沉淀?！皵嚢琛钡哪康氖鞘狗磻?yīng)物充分接觸，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率。(2)硫酸亞鐵溶液中加入NaNO2得到Fe(OH)SO4，鐵的化合價(jià)升高而N的化合價(jià)降低，故NaNO2在反應(yīng)中作氧化劑。1 mol O2可得到4 mol電子，1 mol NaNO2可得到1 mol電子，標(biāo)況下11.2 L O2的得電子能力與2 mol NaNO2相當(dāng)。(4)Fe2＋能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故可用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有Fe2＋。 [答案]　(1)Al3＋　使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率 (2)氧化劑　2 mol (3)2Fe(OH)2＋＋2H2OFe2(OH)＋2H＋ (4)D B級(jí)(能力提升) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．(xx遼寧沈陽東北育才中學(xué)模擬)如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況，下列選項(xiàng)中正確的是(　　) 選項(xiàng) M N P Q A NH3H2O Ba(OH)2 銅 石蕊試液 B Na BaCl2 FeO KSCN溶液 C NaOH Ba(NO3)2 鋅粉 KSCN溶液 D NaHCO3 MgCl2 Fe 石蕊試液 [解析]　硫酸鐵溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀和Fe(OH)3紅褐色沉淀，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸鐵溶液與FeO不反應(yīng)，且FeO難溶于水，B項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況符合圖示，C項(xiàng)正確；硫酸鐵溶液與MgCl2溶液不反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　C 2．(xx四川成都崇州崇慶中學(xué)火箭班選拔考試)在火星上工作的美國“勇氣號(hào)”“機(jī)遇號(hào)”探測(cè)車的一個(gè)重要任務(wù)就是收集有關(guān)Fe2O3及硫酸鹽的信息，以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過水，以下敘述正確的是(　　) A．Fe2O3是一種酸性氧化物 B．檢驗(yàn)從火星上帶回來的紅色物質(zhì)是否是Fe2O3的操作步驟為：樣品→粉碎→加水溶解→過濾→向?yàn)V液中滴加KSCN溶液 C．分別還原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物質(zhì)的量之比為3∶2∶3 D．明礬屬硫酸鹽，含結(jié)晶水，是混合物 [解析]　Fe2O3與酸反應(yīng)生成鹽和水，屬于堿性氧化物，故A錯(cuò)誤；Fe2O3不溶于水，且和水不反應(yīng)，應(yīng)加入鹽酸或稀硫酸溶解后再加KSCN溶液，F(xiàn)e2O3的檢驗(yàn)過程：樣品→粉碎→加酸溶解→過濾→向?yàn)V液中滴加KSCN溶液，故B錯(cuò)誤；a mol Fe2O3被還原時(shí)得到6a mol電子，則消耗H2、Al、CO的物質(zhì)的量分別為3a mol、2a mol、3a mol，物質(zhì)的量之比為3∶2∶3，故C正確；明礬為結(jié)晶水合物，屬于純凈物，故D錯(cuò)誤。 [答案]　C 3．關(guān)于FeCl3進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，下列預(yù)測(cè)正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 預(yù)測(cè) A 蒸發(fā)FeCl3溶液 得到FeCl3固體 B 在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉 一定有H2產(chǎn)生且有Cu析出 C 用FeCl3固體溶于水配制飽和溶液 會(huì)有Fe(OH)3產(chǎn)生 D 在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液 有CO2產(chǎn)生，但無Fe(OH)3沉淀生成 [解析]　蒸發(fā)FeCl3溶液可促進(jìn)Fe3＋水解，由于HCl易揮發(fā)，最后得到Fe(OH)3，A錯(cuò)；混合液中加入Fe粉時(shí)，不會(huì)有H2產(chǎn)生且Fe應(yīng)先和Fe3＋反應(yīng)，過量的Fe再與 Cu2＋反應(yīng)，所以B錯(cuò)；FeCl3易水解生成Fe(OH)3，根據(jù)Fe(OH)3的Ksp可算出Fe3＋在pH＝3左右開始沉淀，C對(duì)；D中Fe3＋與HCO發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D錯(cuò)。 [答案]　C 4．(xx昆明一檢)部分氧化的Fe－Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g，經(jīng)如下處理： 下列說法正確的是(　　) A．V＝44.8 B．原樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為38.89% C．濾液A中的陽離子為Fe2＋、Fe3＋、H＋ D．樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g [解析]　A項(xiàng)，根據(jù)濾液A中不含Cu2＋可知，濾液A中的溶質(zhì)為過量的H2SO4和FeSO4，則充分灼燒后的3.2 g固體為Fe2O3，原樣品中鐵元素的物質(zhì)的量為2＝0.04 mol，說明參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為0.04 mol，含H＋ 0.08 mol，其中部分H＋生成氫氣，另外的H＋和合金中的O結(jié)合生成H2O。由于合金中O的物質(zhì)的量為＝0.02 mol，可結(jié)合H＋ 0.04 mol，所以有0.08－0.04＝0.04 (mol) H＋生成氫氣，即生成0.02 mol氫氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為448 mL，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，原樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為≈38.89%，正確；C項(xiàng)，濾液A中不含Cu2＋，說明濾液A中一定不含F(xiàn)e3＋，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，5.76 g樣品中鐵元素的質(zhì)量為2.24 g，所以CuO的質(zhì)量不超過5.76 g－2.24 g＝3.52 g，錯(cuò)誤。 [答案]　B 二、綜合題 5．(xx安徽淮南一模)工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2)為原料制備高檔顏料——鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下： 試回答下列問題： (1)硫鐵礦燒渣用稀硫酸酸溶時(shí)的不溶物為________(填化學(xué)式)。 (2)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“步驟Ⅱ”中分離操作所用的玻璃儀器有________；步驟Ⅳ中應(yīng)選用________試劑調(diào)節(jié)溶液的pH(填字母編號(hào))。 A．稀硝酸 B．氫氧化鈉溶液 C．高錳酸鉀溶液 D．氨水 (3)檢驗(yàn)步驟Ⅲ已經(jīng)進(jìn)行完全的試劑是______________。 (4)步驟Ⅴ的反應(yīng)溫度一般需控制在35 ℃以下，其目的是__________。 (5)步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。 (6)欲測(cè)定硫鐵礦燒渣中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取a g樣品，充分“酸溶”“水溶”后過濾，向?yàn)V液中加入足量的H2O2，充分反應(yīng)后加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體b g。 ①寫出加入足量的H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_____________。 ②測(cè)得該樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 [解析]　(1)SiO2為酸性氧化物，不與稀H2SO4反應(yīng)。(2)NaOH溶液不易控制溶液pH，應(yīng)選氨水。(4)既防止NH4HCO3分解，又減少Fe2＋水解。(5)FeCO3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3，肯定有氧化劑O2參與反應(yīng)。(6)殘留b g固體為Fe2O3，根據(jù)Fe原子守恒，F(xiàn)e元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%＝100%。 [答案]　(1)SiO2 (2)漏斗、玻璃棒、燒杯　D (3)KSCN溶液(或其他合理答案) (4)防止NH4HCO3分解，減少Fe2＋的水解 (5)4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2 (6)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ②100%