知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：
探究一　设计如图1所示装置进行“铁与水反应”的实验．
（1）硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 ______ ．
（2）反应前A中投放碎瓷片的目的是 ______ ．
（3）装置E中的现象是 ______ ．
探究二　设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分．
（4）待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于 ______ 后，将所得溶液分成两份．
（5）一份滴加几滴KSCN溶液．若溶液变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为 ______ （选填序号，下同）；若溶液未变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为 ______ ．
①一定有Fe₃O₄ ②一定有Fe ③只有Fe₃O₄ ④只有Fe
（6）另一份用 ______ （填仪器名称）加入 ______ ，可以证明溶液中存在Fe²⁺．
探究三　设计如下流程（如图2）测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数．

（7）试剂b的化学式是 ______ ．
（8）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为 ______ ．

难度：中等

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2．回答以下问题：
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 ______ ．
（2）另称取已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）6.0g放入15.0ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y．
①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺．写出生成Fe²⁺所有可能的离子方程式： ______ ．
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量氯水中，发生反应的化学方程式为： ______ ．
然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g．由于此推知气体Y中SO₂的体积分数为 ______ ．
（3）向100ml水中投入Na和Al共16克，充分反应后剩余金属1g．计算放出H₂的体积为 ______ 升（标准状况下）
（4）向含有0.3mol NaAlO₂的溶液中滴加1mol/L HCl，当生成7.8克沉淀时，加入盐酸的体积为 ______ mL
（5）向一定量的Fe、Fe₂O₃和CuO混合物投入120ml 2.2mol/L的硫酸溶液中，充分反应后生成896mL标准状况下的气体，得不溶物1.28g，过滤后，向滤液中加入2mol/L的NaOH溶液，加至40mL时开始出现沉淀，则滤液中FeSO₄的物质的量浓度为（设滤液体积为120ml） ______ mol/L．

难度：较易

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3．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：
（1）生铁中含有一种铁碳化台物X（FeC）．X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶予过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是 ______ ；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为 ______ ．
（2）某溶液中含有Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cu²⁺等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是 ______ ；
A．Mg²⁺

B．Fe²⁺

C．Al³⁺

D．Cu²⁺
氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：

回答下列问题：
①操作I的名称是 ______ ；操作Ⅱ的名称是 ______ ；操作Ⅱ的方法为 ______ ．
②NaC0溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示） ______ ．
③请完成生成FeC0沉淀的离子方程式： ______ ．

难度：较易

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4．（1）黄铁矿（FeS₂）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为3FeS₂+8O₂=6SO₂+Fe₃O₄，则氧化产物为 ______ ，若有3mol FeS₂参加反应，则转移 ______ mol 电子．
（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为 ______ ．
（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，其原理是 ______ （用离子方程式表示）．
（4）铁红是一种红色颜料，其成分是Fe₂O₃，将一定量的铁红溶于160ml 5molL 盐酸中，再加入一定量铁粉，两者恰好完全溶解，并收集到2.24L（标准状况）H₂，经检测，溶液中无Fe³⁺，则参加反应的铁粉的质量为 ______ g
（5）FeCl₃与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为 ______ ．

难度：较易

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5．铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H₂SO₄反应）．某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究．

Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定，以下实验过程不完整，请在图1中补充完整．
①按上图组装仪器，并 ______ ；
②将8.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂， ______ ，点燃A处酒精灯； ______
④充分反应后，撤掉酒精灯， ______ ；
⑤测得反应后装置B增重2.25g，则铁矿石中氧的百分含量为 ______ ．
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定如图2所示．
（1）步骤④中煮沸的作用是 ______ ．
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶、 ______ ．
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 ______ ．
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．锥形瓶不需要用待测液润洗
c．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
d．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
e．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
f．滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，则测定结果偏大
（4）若滴定过程中消耗0.5000mol•L^-1的KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为 ______ ．
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 ______ ．

难度：中等

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6． Fe₂O₃又称铁红，请根据要求完成下列问题．
（1）铁红加入适量盐酸，反应的化学方程式为 ______ ．
（2）用上述所得溶液进行下列实验：取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀产生，反应的离子方程式为 ______ ．
（3）在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴饱和FeCl₃溶液，继续煮沸至出现 ______ 色，即可制得Fe（OH）₃胶体．在向所得Fe（OH）₃胶体中逐滴加入稀硫酸的现象是 ______ ．

难度：易

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7．呵护生存环境，共建和谐社会．
（1）2012年12月世界气候大会在多哈召开，各国共商大计，控制温室气体的排放，下列属于温室气体的是 ______ （填序号）．①SO₂ ②CO₂ ③NO₂
（2）自行车的部分构件有：①钢圈 ②轮胎 ③车灯外壳．其中属于合金的是 ______ ；属于有机合成材料的是 ______ （每空只填一种构件的序号）．
（3）废旧的钢圈、轮胎应投入如图1所示 ______ （填“A”或“B”）标志的垃圾桶中．
（4）某研究性学习小组探究金属锈蚀的条件，进行如图2对照实验：

【实验现象】数天后铁钉锈蚀情况：A无锈蚀，B无锈蚀，C有锈蚀：
【实验结论】金属锈蚀的条件是 ______ 、 ______ ；
【结论分析】铁钉生锈主要属于 ______ 腐蚀（填“化学”或“电化学”）；
【拓展应用】写出金属防护的一种常用方法 ______ ．

难度：中等

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8．某研究性学习小组的同学通过查询资料知道，铁与浓度为1.15mol/L～1.25mol/L的硝酸反应时可同时得到NO₂、NO、N₂三种气体．他们欲利用下列仪器验证该结论的正确性（已知二氧化氮的沸点为21.1℃、熔点为-11℃，NO的沸点为-151℃、熔点为-164℃，假设实验过程中的每步转化均是完全的）．
（1）实验时先通过K处导管向装置内通入CO₂气体以排除装置内空气，目的是 ______ ；若生成上述三种还原产物各0.02mol，则需要消耗铁的质量（硝酸足量）为 ______ g．
（2）B中冰盐水的作用是 ______ ，证明有NO₂生成的现象是 ______ ．
（3）实验过程中，发现在B中产生预期现象的同时C中溶液的颜色慢慢变浅，则C中最可能发生的反应的离子方程式是 ______ ；装置D、E是用于（排液法）收集N₂，请完善装置D（在原图中进行）．
（4）将等物质的量的NO₂、NO通入冰冻的水中二者恰好反应并得到一种酸X，则X的化学式为 ______ ．有同学认为，不能根据X与Na₂SO₃溶液反应的情况比较X的酸性与亚硫酸的酸性的相对强弱，该同学的理由是 ______ ．

难度：较易

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9．某实验小组同学依据资料深入探究Fe³⁺在水溶液中的行为．
资料：
i．Fe³⁺ 在水溶液中以水合铁离子的形式存在，如[Fe（H₂O）₆]³⁺；
[Fe（H₂O）₆]³⁺发生如下水解反应：
[Fe（H₂O）₆]³⁺（几乎无色）+nH₂O⇌[Fe（H₂O）_6-n（OH）_n]^3-n（黄色）+nH₃O⁺（n=0～6）；
ii．[FeCl₄（H₂O）₂]^-为黄色．
进行实验：
实验I

实验Ⅱ
分别用试管①、③中的试剂作为待测液，用色度计测定其透光率．透光率越小，溶液颜色越深；透光率越大，溶液颜色越浅．

（1）实验I中，试管②溶液变为无色的原因是 ______ ．
（2）实验I中，试管③溶液呈棕黄色与[FeCl₄（H₂O）₂]^-有关，支持此结论的实验现象是 ______ ．
（3）由实验Ⅱ图1、2可知：加热时，溶液颜色 ______ （填“变浅”、“变深”或“不变”）．
（4）由实验Ⅱ，可以得出如下结论：
[结论一]FeCl₃溶液中存在可逆反应：[FeCl₄（H₂O）₂]^-+4H₂O⇌[Fe（H₂O）₆]³⁺+4Cl^-得出此结论的理由是 ______ ．
[结论二]结论一中反应的△H ______ （填“＞0”或“＜0”）．
（5）实验小组同学重新设计了一个实验证明（4）中结论一．实验方案：取试管①中溶液， ______ （请描述必要的实验操作和现象）．

难度：较易

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10．如图所示装置工作时均与H₂有关．

①图1所示装置中阳极的电极反应式为 ______ ．
②图2所示装置中，通入H₂一极的电极反应式为 ______ ．
③某同学按图3所示装置进行实验，实验结束后，将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色．该同学据此得出结论：铁与水蒸气反应生成FeO和H₂．该结论 ______ （填“严密”或“不严密”），你的理由是 ______ （用离子方程式表示）．

难度：中等

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