人教版(2019)高中化学必修第一册第三章铁金属材料《第一节铁及其化合物》课时练习
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人教版(2019)高中化学必修第一册第三章铁金属材料
《第一节铁及其化合物》课时练习
一、单选题
1.铁片放入下列某溶液中,铁片溶解而且溶液质量增加,也无气体产生,此溶液是( )
A .稀H 2SO 4
B .AgNO 3
C .Fe 2(SO 4)3
D .CuSO 4
2.铁粉具有平肝镇心,消痈解毒之功效,主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。
某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物,实验装置如图。
下列说法不正确的是( )
A .通过调节分液漏斗的活塞以控制①中气泡产生快慢
B .装置①的作用是干燥氢气
C .装置②、③中的药品可分别是无水硫酸铜、无水氯化钙
D .无需加③装置
3.下列离子方程式正确的是
A .腐蚀法制作印刷线路板:Fe 3++Cu=Fe 2++Cu 2+
B .氯气溶于水:Cl 2+H 2O=2H ++Cl -+ClO -
C .AlCl 3溶液中加入过量稀氨水:Al 3++4NH 3∙H 2O=-2AlO +4+4NH +2H 2O
D .NaHCO 3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:-3HCO +Ba 2++OH -=BaCO 3↓+H 2O
4.下列反应中,改变反应物之间的相对用量,会改变反应产物的是()
A.NaOH溶液与CO2B.实验室制Cl2
C.Na与H2O D.Fe与Cl2
5.将H2S和空气的混合气体通入制造印刷电路板的废液中(含FeCl3、FeCl2、CuCl2),可变废为宝回收S,转化关系如图所示。
下列说法错误的是
A.该过程的总反应为:2H2S+O2=2S+2H2O
B.由图示转化可知氧化性:O2>Fe3+>S
C.在转化过程中,废液里的FeCl3、FeCl2、CuCl2可循环利用
D.转化过程中涉及到的反应均为氧化还原反应
6.下列溶液中一定能大量共存的离子组是
A.含有大量H+的溶液:Na+、Al3+、SO2
4
-、Cl-
B.滴加酚酞显红色的溶液:Na+、Ba2+、SO2
4-、HCO
3
-
C.含有大量Fe3+的溶液:K+、Mg2+、SCN-、NO
3
-
D.含有大量ClO-的溶液:H+、Fe3+、SO2
4
-、Cl-
7.向100mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中剩余固体的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。
忽略溶液体积的变化,下列说法错误的是
A.a点时溶液中的阳离子为Cu2+、Fe2+和Fe3+
B.b点时溶液中发生的是铁与硫酸铜的置换反应
C.c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.5mol·L-1
D.原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1:1
8.下列物质中,一定条件下与铁反应,且铁元素化合价变为+3价的是( ) A.氯化铁溶液B.硫酸铜溶液C.稀盐酸D.氯气9.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O Δ
Fe(OH)3+3H+
B.用小苏打治疗胃酸过多:NaHCO3+H+=Na++CO2↑+H2O
C.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2:MnO2+4H++2Cl-Δ
Cl2↑+Mn2++2H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷铜电路板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
10.硝酸被称为“国防工业之母”。
下列说法正确的是()
A.常温下将金属铁放入浓HNO3中,Fe将被氧化成Fe(NO3)3
B.将一定量的铁粉放入HNO3中,生成物中Fe的存在形式为Fe(NO3)3
C.铁与浓HNO3反应生成NO2,而与稀HNO3反应生成NO,说明稀HNO3比浓HNO3的氧化性更强
D .将一定量的Fe 放入稀HNO 3,其产物可能是Fe(NO 3)3,也可能是Fe(NO 3)2或它们的混合物 11.将V 1mL0.1mol·L -1的Fe 2(SO 4)3溶液与2mL0.1mol·L -1的KI 溶液混合,待充分反应后,下列方法可证明该反应具有一定限度的是
A .若V 1<1,加入淀粉
B .若V 1≤1,加入KSCN 溶液
C .若V 1≤l ,加入AgNO 3溶液
D .加入Ba(NO 3)2溶液
12.氯氧化铜(3CuO·CuCl 2•4H 2O)在农业上可用作杀菌剂。
工业上以铜矿粉[主要含Cu 2(OH)2CO 3、Fe 3O 4]为原料制取氯氧化铜的流程如图:
下列说法中不正确的是()
A .“酸溶”后溶液中的阳离子有Cu 2+、Fe 2+、Fe 3+
B .“氧化”时被氧化的是Fe 2+
C .为了加快“氧化”时的反应速率,将溶液加热至95℃
D .“调节pH”过程中发生反应的离子方程式为4Fe 3++3Cu 2(OH)2CO 3+3H 2O=4Fe(OH)3+6Cu 2++3CO 2↑ 13.下列化合物中,不能由单质与单质直接化合得到的是
A .2FeCl
B .2Na O
C .NaCl
D .2MgCl
14.下列说法正确的是
A .室温下钠在空气中反应生成Na 2O 2
B .NaHCO 3的热稳定性比Na 2CO 3强
C .新制的氯水中含有三种分子、四种离子
D.铁在氯气中燃烧、铁与盐酸反应均得到氯化亚铁15.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.醋酸与烧碱溶液反应:H++OH-=H2O
B.向氢氧化钠溶液中通入过量CO2:OH-+CO2= HCO
3
-
C.氢氧化钡溶液与NaHSO4溶液反应:Ba2++SO2
4-=BaSO
4
↓
D.向1molFeBr2 的溶液中通入1molCl2:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
16.硫酸铁和硫酸亚铁固体的混合物,若其中硫元素的质量分数为a%,则其中铁元素的质量分数为
A.(100-3a)%B.100-a
%
2
C.
100-3a
%
2
D.
2
(100-a)%
3
17.表示下列反应的离子方程式错误的是( )
A.在酸化的硫酸亚铁溶液中通入氧气:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
B.向10mL浓度均为1mol/L的Na2CO3与NaHCO3混合溶液中溶液中加入0.02molBa(OH)2溶液:CO2-
3
+HCO
-
3
+2Ba2++OH-=2BaCO3↓+H2O
C.氢氧化亚铁溶于氢碘酸中:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
D.次氯酸钙溶液中通入过量CO2:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
18.检验某一水样中是否含有Fe3+的方法是()
A.通入氧气B.通入氯气
C.滴加稀硫酸D.滴加KSCN溶液
二、综合题
19.同学们用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。
请回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。
在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其
目的是________。
(2)甲同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。
FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______
(3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该同学在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溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是______。
(4)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为______。
20.(1)人体内的铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。
正二价铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含Fe2+的亚铁盐,如硫酸亚铁。
服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+,有利于人体吸收。
这句话说明维生素C在这一反应中起的作用是_______。
(填“氧化剂”或者“还原剂”)
(2)实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
①用双线桥标出电子转移的方向和数目__________________。
②将上述配平的化学方程式改写为离子方程式__________________。
③浓盐酸在反应中显示出来的性质是_________。
A.只有还原性B.还原性和酸性
C.只有氧化性D.氧化性和酸性
④若产生0.5 molCl2,则被氧化的HCl______mol,转移的电子的数目约为_____个。
(3)根据反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,回答下列问题:
①还原产物是______________。
②氧化剂与氧化产物的物质的量之比是____________。
③如果反应中转移了0.15 mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为_________L。
21.廿氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。
实验室利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如图所示(夹持和加热仪器已省略)。
查阅资料:
①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。
②柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。
实验过程:
I.装置C中盛有17.4 g FeCO3和200 mL 1.0 mol·L-1甘氨酸溶液。
实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c 中空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。
II.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤洗涤并干燥。
(1)仪器b的名称是__________。
装置B中盛有的试剂是:__________。
(2)确认C中空气排尽的实验现象是__________。
(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为__________。
(4)过程I加入柠檬酸的作用除了促进FeCO3溶解并调节溶液pH,还有__________。
(5)过程II中加入无水乙醇的目的是__________。
(6)本实验制得15.3 g甘氨酸亚铁,则其产率是__________%。
22.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。
回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。
其光解反应的化学方程式
为:2K3[Fe(C2O4)3]光照
2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为___。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按如图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是____。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有____、___。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是___。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是____。
参考答案
1.C
【解析】A.铁片放入稀H2SO4,铁片溶解,溶液质量增加,放出氢气,故A不符合题意;
B.铁片放入AgNO3,铁片溶解,生成银单质,根据溶解56g铁生成216g银可以推断,溶液质量减小,故B不符合题意;
C.铁片放入Fe2(SO4)3,铁片溶解,反应生成硫酸亚铁,溶液质量增加,且无气体生成,故C符合题意;D.铁片放入CuSO4,铁片溶解,生成铜单质,根据溶解56g铁生成64g铜可以推断,溶液质量减小,故D 不符合题意。
综上所述,答案为C。
2.D
【解析】A.分液漏斗有活塞,可以通过旋转活塞的角度来调节液体的流速,以便控制反应生成气体的速率,故A不选;
B.Zn与稀硫酸反应生成氢气,又因生成的氢气中混有水蒸气,在硬质玻璃管中需要干燥的氢气与碳酸亚铁反应,所以要用浓硫酸除去氢气中的水蒸气,即干燥氢气,故B不选;
C.干燥的氢气与碳酸亚铁在加热条件下反应生成铁、水以及二氧化碳,装置②中的的无水硫酸铜检验水的生成,装置③中的无水氯化钙防止④中的水蒸气进入②中使无水硫酸铜变蓝,从而影响实验现象的观察,所以C不选;
D.由C分析可知为了防止④中的水蒸气进入②中使无水硫酸铜变蓝,从而影响实验现象的观察,故装置③不能少,故选D。
答案选D
3.D
【解析】A.腐蚀法制作印刷线路板的原理是铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,题中离子方程式不符合电荷守恒,正确的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故A不符合题意:
B.氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸,写离子方程式时要写成化学式,且氯气和水的反应为可逆反应,正确的离子反应为:Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,故B不符合题意;
AlO,C.向AlCl3溶液中加入过量的NH3∙H2O生成氢氧化铝和氯化铵,氢氧化铝不溶于氨水,不会生成-
2
NH,故C不符合题意;
故正确的离子方程式为:Al3++3NH3∙H2O =Al(OH)3↓+3+
4
D.NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,由于NaHCO3是少量,系数设为“1mol”,故正确的离子方程式HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,故D符合题意;
为:-
3
答案选D。
4.A
【解析】A.二氧化碳通入氢氧化钠溶液中,当二氧化碳不足时生成碳酸钠和水,二氧化碳过量时生成碳酸氢钠,即2NaOH+CO2(不足)=Na2CO3+H2O,NaOH+CO2(过量)=NaHCO3,故A符合题意;
B.实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,即MnO2+4HCl(浓)Δ=MnCl2+Cl2↑+2H2O,改变MnO2和浓HCl的相对用量,不会改变反应产物Cl2、MnCl2和H2O,故B不符合题意;
C.Na与H2O发生反应生成NaOH和H2,即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,改变Na和H2O的相对用量,不会改变反应产物NaOH和H2,故C不符合题意;
D.Fe与Cl2在加热时发生反应生成FeCl3,即2Fe+3Cl2Δ=2FeCl3,改变Fe和Cl2的相对用量,不会改变反应产物FeCl3,故D不符合题意;
答案为A。
5.D
【解析】A.由题意反应流程可知,通入氧气与硫化氢最后出现的是硫,氢与氧会生成水,故A正确;
B.由图示转换关系可知,氧气转化成Fe3+,Fe3+装化成S,所以氧化性:O2>Fe3+>S,故B正确;
C.由图示转换关系可知开始有Fe3+、Cu2+,后来有Cu2+、Fe2+,故C正确;
D.H2S与Cu2+反应生成CuS的过程中,没有化合价的转变,不是氧化还原反应,故D错误;
故答案为:D 。
6.A
【解析】A. 含有大量H +的溶液中,该组离子不反应,可大量共存,故A 正确;
B. 滴加酚酞显红色的溶液显碱性,存在大量OH -,HCO 3-会与OH -反应而不能大量共存,且Ba 2+与SO 24-
会反应生成沉淀而不能大量共存,故B 错误;
C. Fe 3+会与SCN -反应生成络合物而不能大量共存,故C 错误;
D. ClO -会与H +反应生成弱电解质HClO 而不能大量共存,故D 错误;
答案选A 。
7.D
【解析】A .0~5.6gFe 发生Fe+2Fe 3+=3Fe 2+,a 点时溶液中阳离子为Cu 2+、Fe 2+和Fe 3+,故A 正确; B .由图可知加入铁粉0.56g ~1.68g 时,n(Fe)=1.12g ÷56g/mol=0.02mol ,剩余物为1.28g ,即1.28gCu 的物质的量为1.28g ÷64g/mol=0.02mol ,此时发生Fe+Cu 2+=Cu+Fe 2+,即发生的是铁与硫酸铜的置换反应,故B 正确;
C .由图象可知原溶液中Fe 3+为0.02mol ,即Fe 2(SO 4)3为0.01mol ,n(2-4SO )=3n[Fe 2(SO 4)3]=0.03mol ,Cu 2+为0.02mol ,即CuSO 4为0.02mol ,n(2-4SO )=n(CuSO 4)=0.02mol ,当加入铁粉为从1.68g ~2.24g(即加入0.56gFe)
时,固体增加1.84g-1.28g=0.56g ,溶液中不含Cu 2+,溶液中溶质为FeSO 4,
n(2-4SO )=0.02mol+0.03mol=0.05mol ,2-4SO 守恒有n(FeSO 4)=n(2-4SO )=0.05mol ,所以c 点溶液中溶质的物质的量浓度为0.05mol ÷0.1L=0.5mol/L ,故C 正确;
D .由上述分析可知原溶液中Fe 2(SO 4)3为0.01mol ,CuSO 4为0.02mol ,所以原溶液中Fe 2(SO 4)3和CuSO 4的物质的量浓度之比=物质的量之比为1:2,故D 错误;
答案选D 。
8.D
【解析】A. 氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁,铁元素化合价变为+2价,A不选;
B. 硫酸铜溶液与铁反应生成硫酸亚铁和铜,铁元素化合价变为+2价,B不选;
C. 稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,铁元素化合价变为+2价,C不选;
D. 氯气的氧化性较强,与铁反应会生成氯化铁,铁元素化合价变为+3价,D选;
答案选D。
9.C
【解析】A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3后面应加(胶体),离子方程式为Fe3++3H2O Δ
Fe(OH)3(胶体)+3H+,A不正确;
B.用小苏打治疗胃酸过多,NaHCO3应拆成离子,离子方程式为:
3
HCO +H+=CO2↑+H2O,B不正确;C.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2,MnCl2、HCl都为强电解质,都能拆成离子,离子方程式为MnO2
+4H++2Cl-Δ
Cl2↑+Mn2++2H2O,C正确;
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷铜电路板,需注意配平,离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,D不正确;故选C。
10.D
【解析】A.常温下将金属铁放入浓HNO3中,浓硝酸使Fe钝化,反应停止,故A错误;
B.将一定量的铁粉放入HNO3中,当铁过量时生成物中Fe的存在形式为Fe(NO3)2,故B错误;
C.氧化剂的氧化性强弱是由得电子的能力大小决定的,和被还原的价态无关,浓硝酸的氧化性大于稀硝酸,故C错误;
D.将一定量的Fe放入稀HNO3,铁的量不同生成物不同,其产物可能是Fe(NO3)3,也可能是Fe(NO3)2或它们的混合物,故D正确;
故选D。
11.B
【解析】Fe2(SO4)3和KI反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,当V1=1时恰好完全反应;
A.若V1<1,说明Fe3+不足,I-过量,无论是否可逆,均有碘单质存在,加入淀粉不能证明反应有一定限度,故A错误;
B.若V1≤1,即Fe3+不足或恰好反应,加入KSCN溶液,如果溶液变红,说明溶液中存在Fe3+,则Fe3+与I-的反应可逆,具有一定限度,如果溶液不变红,说明溶液中不含有Fe3+,反应不可逆,故B正确;C.V1≤l,I-过量,加入AgNO3溶液会生成黄色沉淀,干扰实验目的,不宜用AgNO3溶液证明该反应具有一定限度,故C错误;
D.加入Ba(NO3)2溶液,溶液中发生SO2
4 +Ba2+=BaSO
4,与反应是否可逆无关,故D错误;
故选B。
12.C
【解析】A.铜矿粉中Cu2(OH)2CO3、Fe3O4,会与酸反应生成Cu2+、Fe2+、Fe3+,故A正确;
B. Fe2+具有还原性,会被氧化,故B正确;
C. 双氧水温度升高时会分解生成水和氧气,反应速率降低,故C错误;
D.“调节pH”时,不引入新的离子,且要升高溶液pH值,所以加入Cu2(OH)2CO3,
4Fe3++3Cu2(OH)2CO3+3H2O=4Fe(OH)3+6Cu2++3CO2↑,故D正确;
故答案为C。
13.A
【解析】A.铁在氯气中燃烧生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,故A符合题意;
B.钠在空气中放置,与氧气反应生成白色的氧化钠,故B不符合题意;
C.钠在氯气中燃烧生成氯化钠,故C不符合题意;
D .镁在氯气中燃烧生成氯化镁,故D 不符合题意;
故选A 。
14.C
【解析】A . 室温下钠在空气中反应生成Na 2O ,点燃生成Na 2O 2,A 错误;
B . NaHCO 3受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,热稳定性比Na 2CO 3弱,B 错误;
C . 氯气溶于水,部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,新制的氯水中含有三种分子(H 2O 、Cl 2、HClO )、
四种离子(H +、OH -、Cl -、ClO -),C 正确;
D . 铁在氯气中燃烧生成氯化铁,铁与盐酸反应得到氯化亚铁,D 错误;答案选C 。
15.B
【解析】A .醋酸属于弱酸,在离子方程式中不能拆,A 不符合题意;
B .过量的CO 2反应生成碳酸氢盐,少量生成碳酸盐,B 符合题意;
C .Ba(OH)2=Ba 2+ + 2OH -,NaHSO 4 = Na + + H + + 2-4SO ,故此时除发生Ba 2+与2-
4SO 反应外,还要发生H +与OH -反应,C 不符合题意;
D .因为还原性:Fe 2+> Br -,所以Cl 2先与Fe 2+反应,根据关系Cl 2 ~2Fe 2+ ,氧化Fe 2+消耗Cl 20.5mol ,剩余0.5molCl 2与Br -反应,根据关系Cl 2 ~2Br - ,Br -被氧化1mol ,故最终离子方程式中n (Fe 2+):n (Br -)=1:1,D 不符合题意;
故答案选B 。
16.A
【解析】硫酸铁和硫酸亚铁固体的混合物,硫元素、氧元素以24SO 的形式存在,硫元素、氧元素的质量比为32:64=1:2,若其中硫元素的质量分数为a%,则氧元素的质量分数为2a%,所以铁元素的质量分数为(100-3a)%,故选A 。
17.D
【解析】A. 在酸化的硫酸亚铁能被氧气氧化:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,A正确;
B. 混合溶液中Na2CO3与NaHCO3的物质的量均为0.01mol溶液,加入0.02molBa(OH)2溶液,得到0.02mol
BaCO3:CO2-
3+HCO-
3
+2Ba2++OH-=2BaCO3↓+H2O,B正确;
C. HI是具有还原性的强酸,故氢氧化亚铁溶于氢碘酸中:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O,C正确;
D. 次氯酸钙溶液中通入过量CO2,没有CaCO3生成,得到碳酸氢钙和HClO,D错误;
答案选D。
18.D
【解析】证明某溶液中是否含有Fe3+,向溶液中加入KSCN溶液,若溶液变成红色,证明溶液中含有Fe3+,否则不含Fe3+;而通入氧气、氯气或滴加稀硫酸都没有明显现象,无法证明为Fe3+,故答案为D。
19.防止氯化亚铁被氧化Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−隔离空气(排除氧气对实验的影
响)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【解析】(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化,故答案为:防止氯化亚铁被氧化;
(2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁,反应的离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−,故答案为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−;
(3)煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以隔离溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响,故答案为:隔离空气(排除氧气对实验的影响);
(4)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
20.还原剂
-
+-2+4222MnO +16H +10Cl 2Mn +5Cl +8H O ↑═B1236.0210⨯NO 22:13.36
【解析】(1)维生素C 可使食物中的Fe 3+还原成Fe 2+,Fe 元素的化合价降低,作氧化剂,则维生素C 具有还原性,作还原剂;
(2) ①元素化合价的变化分别为:Mn 元素由KMnO 4的+7价变成MnCl 2中的+2价,化合价降低,所以KMnO 4是氧化剂,一个KMnO 4得5个电子生成MnCl 2,Cl 元素由 HCl 中的−1价变成Cl 2中的0价,化合价升高,所以 HCl 是还原剂,生成一个Cl 2分子需失2个电子,所以双线桥法表示该反应的电子转移的方向和数目为:
;
②反应2KMnO 4+16HCl(浓)=2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O 中,钾离子的浓度反应前后未变,而氯离子部分
参加离子反应,所以离子反应的方程式为:-+-2+4222MnO +16H +10Cl 2Mn +5Cl +8H O ↑═;
③通过以上分析知,16molHCl ,其中有10molHCl 起还原剂的作用,发生氧化反应;还有6molHCl 价态没变,生成了氯化锰、氯化钾,生成了盐起了酸的作用;
故答案为:B ;
④此反应中氯元素的化合价升高被氧化是还原剂,得到的氯气是氧化产物,产生1mol Cl 2,则转移的电子的物质的量为2mol ,则生成0.5mol Cl 2,被氧化的HCl 是1mol ,则转移的电子的物质的量为1mol ,数目约是236.0210⨯ ;
(3)①硝酸中氮元素的化合价由+5价降到+4价,化合价降低被还原,发生还原反应,对应的产物NO 2是还原产物;
②反应Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 中,硝酸中氮元素化合价降低作氧化剂,铜元素化合价升高对应的的硝酸铜是氧化产物,依据电子守恒得:氧化剂与氧化产物的物质的量之比是2:1;
③设二氧化氮的物质的量是xmol ,则x ×(5-4)=0.15mol ,解得x=0.15mol ,其在标准状况下的体积是0.15mol ×22.4L/mol=3.36L 。
21.恒压滴液漏斗饱和NaHCO3溶液D中的澄清石灰水变浑浊Fe2+ +2HCO-
3
= FeCO3↓+CO2↑+H2O;防止甘氨酸亚铁被氧化降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出75
【解析】(1)仪器b的名称为恒压滴液漏斗,置B的作用是除去CO2中混有的HCl,则装置B中盛有的试剂饱和NaHCO3溶液,故答案为:恒压滴液漏斗,饱和NaHCO3溶液;
(2) 用二氧化碳气体将实验装置中的空气排干净,当D中的澄清石灰水变浑浊,则说明C中空气排干净,故答案为:D中的澄清石灰水变浑浊;
(3) 向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,发生反应的离子方程式为
Fe2+ +2HCO-
3= FeCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:Fe2+ +2HCO-
3
= FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)根据题给信息可知,过程I加入柠檬酸的作用除了促进FeCO3溶解并调节溶液pH,还有防止甘氨酸亚铁被氧化,故答案为:防止甘氨酸亚铁被氧化;
(5) 甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,则过程I中加入无水乙醇可降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出,故答案为:降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出;
(6) 17.4 g FeCO3的物质的量为
17.4g
=0.15mol
116g/mol
,200 mL甘氨酸溶液中甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0
mol·L-1=0.2 mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g·mol-1×0.1mol=20.4g,
产率为15.3g
100%=75%
20.4g
,故答案为:75%。
22.3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4排净装置内的空气、使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3
【解析】(1)光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反应后有草酸亚铁产生,所以显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4;
(2)①装置中的空气在加热条件下能氧化金属铜,能影响E中的反应,所以反应前通入氮气的目的是排尽装置中的空气;同时使反应生成的气体全部进入后续装置;
②实验中观察到装置B中澄清石灰水均变浑浊,说明反应中一定产生了二氧化碳;装置E中固体变为红色,F中澄清石灰水变浑浊,说明氧化铜被还原为铜,即有还原性气体CO生成,由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO;
③为防止倒吸,必须保证装置中保持一定的压力,所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后再停止通入氮气;
④要检验Fe2O3存在,首先要转化为可溶性铁盐,因此方法是取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3。