第三章第三节知能演练高分跨栏

1．(2013·荆州高三调研)下列叙述正确的是()A．Li和Na在空气中燃烧均生成过氧化物B．铝是活泼金属，但在空气中耐腐蚀C．铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3D．FeCl2可以由Fe与氯气或稀盐酸反应制得解析：选B。Li和Na在空气中燃烧分别生成Li2O、Na2O2，A错；铝是活泼金属，但在空气中能与氧气反应，在表面上生成一层致密的氧化膜，保护内部铝不被氧化，因此耐腐蚀，B对；铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4，C错；Fe与氯气反应生成FeCl3，D错。2．我国科学家近年来发现稀土基和锆基等块状非晶态合金，将铁、镍、铜等合金制备成了高强度的金属玻璃，并成功制备出用于卫星太阳能电池等伸展机构的非晶态合金材料孕育着继钢铁、塑料之后的第三次材料工业革命。下列关于铁、铜及其化合物判断合理的是()A．在一定条件下，铁、铜都能分别与氧气、硫、氯气反应生成唯一产物B．足量的铁、铜分别与浓硫酸、浓硝酸反应，硫酸、硝酸能完全反应C．铁的氧化物、铜的氧化物分别与足量的稀硝酸反应，分别生成一种盐D．铁、铜的氢氧化物分别在空气中灼烧，均发生非氧化还原反应解析：选C。铁与氧气在一定条件下可以生成氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁，铜与氧气反应可以生成氧化铜和氧化亚铜，A项错误；铜与浓硫酸反应，当浓硫酸变成稀硫酸时，反应停止，硫酸没有完全反应，常温下，浓硫酸、浓硝酸能使铁片发生钝化，B项错误；铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁，铜的氧化物有氧化铜、氧化亚铜，它们在足量稀硝酸溶液中分别生成硝酸铁和硝酸铜，C项正确；氢氧化亚铁能被氧气氧化，有氧化还原反应发生，D错误。3．(2013·东北三校联考)下列检验试剂选用正确的是()A．用氯水、KSCN溶液检验FeCl3中是否有FeCl2B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3中是否有FeCl2C．用NaOH溶液检验MgCl2中是否有FeCl2D．用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜解析：选C。A组中的Fe3＋产生的干扰无法消除；B组中酸性KMnO4溶液还能氧化Cl－；C组中虽然Mg2＋也能形成白色沉淀，但若有Fe2＋，则生成的白色沉淀颜色会发生变化；D组中纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中，不能达到目的。4．下列有关说法不正确的是()A．相同条件下，溶液中Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋的氧化性依次减弱B．0.1molFe与足量盐酸反应，转移的电子数为0.3NA(NA为阿伏加德罗常数的值)C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤D．常温常压下，足量的Fe在1molCl2中充分燃烧，转移的电子数为2NA(NA为阿伏加德罗常数的值)解析：选B。B项中，Fe与盐酸反应只能生成Fe2＋，故0.1molFe只能转移0.2NA个电子，错误；D项中，Cl2不足按Cl2计算，只能转移2NA个电子，正确。5．(2013·安阳高三检测)下列各物质，能由单质间发生化合反应得到，但不能由单质与酸发生置换反应得到的是()A．MgCl2B．FeCl2C．AlCl3D．CuCl2解析：选D。单质铁与盐酸反应只能得到FeCl2，而与Cl2反应只能得到FeCl3；铜与盐酸不反应，与Cl2反应生成CuCl2。6．有关实验的下列说法错误的是()A．除去FeCl3酸性溶液中少量FeCl2可以采取的措施为加入稍过量的双氧水B．用KSCN溶液检验硫酸亚铁溶液是否氧化变质C．实验室配制氯化亚铁溶液时，将氯化亚铁先溶解在稀盐酸中，然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉D．向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，能证明该溶液中一定含有SO2－4解析：选D。A选项中用双氧水作氧化剂，不会引入杂质，正确；B选项中KSCN溶液遇Fe3＋显红色，可以检验硫酸亚铁是否变质，正确；C选项中配制氯化亚铁溶液时，加稀盐酸防止Fe2＋水解，加入铁粉防止Fe2＋被氧化，正确；D选项中不能排除Ag＋的干扰，错误。7.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是()A．Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OC．Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2OD．3Fe(OH)2＋10H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O解析：选B。Fe3O4与足量稀HNO3反应时，Fe2＋会被氧化为Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO－3===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。8．(2013·武昌高三模拟)向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入2mol·L－1的硝酸溶液250mL，反应完全后生成NO1.12L(标准状况下)，再向反应后的溶液中加入1mol·L－1的氢氧化钠溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入的氢氧化钠溶液的体积最少是()A．450mLB．500mLC．400mLD．不能确定解析：选A。根据题意知，反应后溶液中阳离子只有Na＋(Fe3＋全部沉淀)，阴离子只有NO－3(OH－恰好沉淀Fe3＋)。则溶液中n(NaOH)＝n(NO－3)。根据NO－3守恒则有：n(NO－3)＝0.250L×2mol·L－1－1.12L/22.4L·mol－1＝0.45mol，故V(NaOH)＝0.45mol/1mol·L－1＝0.45L。9．铁和氧化铁的混合物共Xmol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到Ymol氢气，且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为()A.12(X＋Y)molB．(X－Y)molC.12(X－Y)molD．(X＋Y)mol解析：选A。题中共涉及以下反应：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，Fe＋2FeCl3===3FeCl2，最后得到FeCl2溶液。得电子的微粒为Fe3＋、H＋，失电子的为Fe。据电子得失守恒得：n(Fe)×2＝[Xmol－n(Fe)]×2＋2Ymol，解得n(Fe)＝X＋Y2mol。10．(原创题)Fe元素是地壳中最丰富的元素之一，在金属中仅次于铝，铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O4＋4CO=====高温3Fe＋4CO2，若有1molFe3O4参加反应，转移电子的物质的量是________mol。(2)与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接，在实验室里制取一定量的FeCl3(所通气体过量并充分反应)。请回答下列问题：①各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)A→________→________→________→D。②装置C的作用是________________________________________________________________________。③反应开始后，B中硬质玻璃管内的现象为________；可以检验生成物中含有Fe3＋的试剂是________(填写试剂名称)。解析：(1)1molFe3O4参加反应消耗4molCO,1molCO转变为CO2失去2mol电子，故转移电子的物质的量是8mol。(2)Fe3＋的水解受到H＋的抑制作用，故得不到Fe(OH)3胶体。(3)2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3要考虑到氯气的纯度、Fe3＋的水解等因素，需要对氯气除杂、尾气需要处理。答案：(1)8(2)因酸性废液中，将会抑制Fe3＋的水解，无法得到Fe(OH)3胶体，故不能够吸附悬浮物(3)①ECB②干燥Cl2，防止FeCl3的水解而产生Fe2O3杂质③产生棕(红)色的烟硫氰化钾11．聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是________________________________________________________________________。(2)实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→________→________→________→________→f。装置D的作用是__________________________，装置E中NaOH溶液的作用是________________________________________________________________________。(3)制备绿矾时，向溶液X中加入过量________，充分反应后，经________操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为________________________。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏________。解析：本题以元素化合物为载体，意在考查考生的综合实验能力。(1)检验SO2气体可选用品红溶液、溴水或酸性KMnO4溶液。(2)生成的SO2先通过C装置干燥，然后经B装置用排空气法收集，最后连接装置D，显然装置D作安全瓶，防倒吸，而E中NaOH溶液用于吸收尾气。(3)根据聚铁的化学式可知铁元素的化合价为＋3，由此可推知溶液X中主要含Fe3＋，因此在制绿矾时，应向溶液X中加入过量的铁屑，经过滤操作即得FeSO4溶液。(4)若pH太小，酸性太强，则Fe3＋不易沉淀生成聚铁，故铁的质量分数偏小。答案：(1)将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色(合理即可)(2)decb防止倒吸吸收多余的SO2(3)铁屑过滤(4)将小片pH试纸放在点滴板(或表面皿)上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，与标准比色卡对照低(或小)12．某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究。[实验]制备银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。[提出假设]假设1：Fe3＋具有氧化性，能氧化Ag。假设2：Fe(NO3)3溶液显酸性，在此酸性条件下NO－3能氧化Ag。[设计实验方案，验证假设](1)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe2＋，验证了假设1成立。请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容(提示：NO－3在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生)。实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论①②……若银镜消失，假设2成立若银镜不消失，假设2不成立[思考与交流](3)甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论：Fe(NO3)3溶液中的Fe3＋和NO－3都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并简述理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题主要考查F