2025版高一化學(xué)必修第一冊(cè) 單元形成性評(píng)價(jià)(三)(第三章)

單元形成性評(píng)價(jià)(三)(第三章)(75分鐘100分)一、選擇題(本題包括14小題,每小題3分,共42分,每小題只有一項(xiàng)符合題目要求)1.下列離子方程式書寫正確的是()A.FeCl3溶液腐蝕銅線路板:Cu+Fe3+===Cu2++Fe2+B.氯化鐵溶液與鐵反應(yīng):Fe3++Fe===2Fe2+C.鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng):2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑D.氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng):FeO+2H+===Fe2++H2O【解析】選C。FeCl3溶液腐蝕銅線路板為Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,A錯(cuò)誤;2Fe3++Fe===3Fe2+,B錯(cuò)誤;Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,D錯(cuò)誤。2.下列各組離子在給定條件的溶液中可能大量共存的是()A.加入鋁片有大量氫氣產(chǎn)生的溶液中:Mg2+、K+、SO42-B.堿性無色溶液中:Na+、K+、MnO4-、C.在0.1mol·L-1的鹽酸中:Ca2+、Fe2+、Na+、ClO-D.在強(qiáng)堿性溶液中:Ca2+、K+、NH4+、【解析】選A。加入鋁片有大量氫氣產(chǎn)生的溶液可能是強(qiáng)酸也可能是強(qiáng)堿,強(qiáng)酸溶液中有大量的H+,H+、Mg2+、K+、SO42-、Cl-能夠大量共存,強(qiáng)堿溶液中有大量的OH-,OH-與Mg2+不能大量共存,A符合題意;無色溶液中不可能含有大量的MnO4-,B不符合題意;在0.1mol·L-1的鹽酸中有大量的H+,H+、Fe2+、ClO-因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,C不符合題意;在強(qiáng)堿性溶液中有大量的OH-,OH-、3.下列除去雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì))的方法中,錯(cuò)誤的是()A.FeCl3溶液(FeCl2):通入適量Cl2B.CO2(HCl):通過飽和Na2CO3溶液洗氣后干燥C.Fe2O3(Al2O3),加足量NaOH溶液,過濾、洗滌并干燥D.Cu粉(Fe粉):加足量CuCl2溶液,過濾、洗滌并干燥【解析】選B。FeCl2與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵,則通入適量Cl2,可除雜,A正確;HCl與Na2CO3反應(yīng),CO2與Na2CO3溶液也可以反應(yīng)生成碳酸氫鈉,則不能通過飽和Na2CO3溶液除去CO2中的HCl,B錯(cuò)誤;Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]溶液,而Fe2O3不溶于NaOH溶液,C正確;Fe粉與CuCl2發(fā)生置換反應(yīng),既除掉鐵粉又產(chǎn)生Cu,D正確。4.下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康那覍?shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是()A.過量鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后,可用磁鐵將剩余鐵粉分離出來B.用圖裝置操作方法,可檢驗(yàn)Fe2+C.若二氧化錳過量,則鹽酸可全部消耗完D.測新制氯水的pH【解析】選B。鐵粉與水蒸氣生成四氧化三鐵,四氧化三鐵也有磁性,所以不可用磁鐵將剩余鐵粉分離出來,A錯(cuò)誤;向氯化亞鐵溶液加入KSCN溶液,顏色無變化,繼續(xù)加入氯水,溶液變?yōu)榧t色,可以檢驗(yàn)亞鐵離子,B正確;二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng),反應(yīng)一段時(shí)間之后,鹽酸變稀,反應(yīng)會(huì)停止,所以鹽酸不能全部被消耗完,C錯(cuò)誤;新制氯水中含有次氯酸,次氯酸具有強(qiáng)氧化性,會(huì)漂白pH試紙,D錯(cuò)誤。5.向等物質(zhì)的量濃度的FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入一定質(zhì)量的Zn粉,充分反應(yīng)后過濾,得到固體X和溶液Y。下列說法正確的是()A.向溶液Y中滴幾滴KSCN溶液,溶液可能變?yōu)榧t色B.將固體X投入稀鹽酸中,有氣泡產(chǎn)生,則溶液Y中一定不含有Fe3+C.若溶液Y呈藍(lán)色,則溶液中一定不含鐵元素D.若溶液Y無色透明,則固體X中一定含有Zn粉【解析】選B。氧化性Fe3+>Cu2+,Zn先和Fe3+發(fā)生①Zn+2Fe3+===Zn2++2Fe2+,再發(fā)生②Zn+Cu2+===Zn2++Cu,最后發(fā)生③Zn+Fe2+===Zn2++Fe,若有Fe3+,不可能得到固體X,A錯(cuò)誤;將固體X投入稀鹽酸中,有氣泡產(chǎn)生,固體X中可能有Fe或Zn,則溶液Y中一定不含有Fe3+、Cu2+,B正確;若溶液Y呈藍(lán)色,有Cu2+,可能①還未反應(yīng)完,這時(shí)Fe3+、Fe2+均存在,也可能①反應(yīng)完全,此時(shí)存在Fe2+,所以溶液中一定存在鐵元素,C錯(cuò)誤;若溶液Y無色透明,證明溶液Y中不含鐵元素和銅元素,則Zn粉過量或恰好完全反應(yīng),固體X中可能含有Zn粉,D錯(cuò)誤。6.硫桿菌(T.F菌)在酸性溶液中可實(shí)現(xiàn)天然氣的催化脫硫,有助于除去天然氣中的H2S雜質(zhì),其原理如圖所示,下列說法不正確的是()A.在堿性環(huán)境中將不利于脫硫B.該脫硫過程符合綠色化學(xué)理念C.反應(yīng)①中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1D.反應(yīng)②的離子方程式為Fe2++O2+4H+===Fe3++2H2O【解析】選D。由圖可知,脫硫過程的反應(yīng)①為硫酸鐵溶液與硫化氫氣體反應(yīng)生成硫酸亞鐵、S和硫酸,反應(yīng)②為酸性條件下硫酸亞鐵溶液與空氣中的氧氣反應(yīng)生成硫酸鐵和水,總反應(yīng)為硫酸鐵作催化劑條件下,硫化氫與氧氣反應(yīng)生成硫和水。堿性條件下,硫酸鐵溶液中鐵離子會(huì)與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀,使催化劑失去活性,不利于脫硫,A正確;由分析可知,脫硫過程中沒有有害物質(zhì)生成,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,符合綠色化學(xué)理念,B正確;由分析可知,反應(yīng)①為硫酸鐵溶液與硫化氫氣體反應(yīng)生成硫酸亞鐵、S和硫酸,由得失電子數(shù)目守恒可知,反應(yīng)中氧化劑硫酸鐵與還原劑硫化氫的物質(zhì)的量之比為1∶1,C正確;由分析可知,反應(yīng)②為酸性條件下硫酸亞鐵溶液與空氣中的氧氣反應(yīng)生成硫酸鐵和水,反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,D錯(cuò)誤。7.下列有關(guān)合金的說法正確的是()A.合金的性質(zhì)是各成分金屬性質(zhì)的總和B.合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)C.將鎂粉和鋁粉混合即得鎂鋁合金D.合金具有金屬的特性【解析】選D。合金的性質(zhì)并不是各成分金屬性質(zhì)的總和,A錯(cuò)誤;合金的電阻率比純金屬要大,B錯(cuò)誤;鎂粉和鋁粉簡單混合不是合金,C錯(cuò)誤;合金具有金屬的特性,D正確。8.向10mL0.1mol·L-1的NaHSO4溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液,所得沉淀的物質(zhì)的量與加入Ba(OH)2溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.0~5mL時(shí),溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba2++SO42-===B.Y點(diǎn)時(shí),所得溶液呈中性C.a=0.001D.20mL時(shí),溶液中Na+和Ba2+的物質(zhì)的量不相等【解析】選C。0~5mL時(shí),除了硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀外,還有氫離子與氫氧根離子反應(yīng)生成水,離子方程式錯(cuò)誤,A錯(cuò)誤;Y點(diǎn)加入Ba(OH)2溶液10mL,加入氫氧根離子0.002mol,而NaHSO4溶液中氫離子總數(shù)為0.001mol,則Y點(diǎn)氫氧根離子過量,溶液呈堿性,B錯(cuò)誤;10mL0.1mol·L-1的NaHSO4溶液中含有硫酸根離子0.001mol,則能與0.001mol鋇離子完全反應(yīng)生成0.001mol硫酸鋇沉淀,C正確;20mL時(shí),溶液中Na+物質(zhì)的量為0.001mol,前10mL加入的氫氧化鋇中的鋇離子與硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,后10mL加入的氫氧化鋇中鋇離子存在于溶液中,因此20mL時(shí)溶液中鋇離子的物質(zhì)的量為0.001mol,D錯(cuò)誤。9.將5.0g某金屬合金放入足量的稀鹽酸中,共收集氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L,則該金屬合金可能是()A.Mg-Al合金 B.Fe-Al合金C.Fe-Zn合金 D.Cu-Zn合金【解析】選B。由題意知,n(H2)=2.24L22.4L·mol-1=0.1mol,即產(chǎn)生0.1molH2消耗金屬合金為5.0g,產(chǎn)生1molH2消耗金屬合金為50g,滿足此條件的要求是產(chǎn)生1molH2時(shí)消耗一種金屬質(zhì)量大于50g,一種金屬質(zhì)量小于50g。對(duì)于給出的金屬,產(chǎn)生1molH210.取某食品包裝袋內(nèi)的脫氧劑Fe粉(部分變質(zhì))于試管中,向其中滴加0.1mol·L-1的稀鹽酸,當(dāng)?shù)渭拥南←}酸為200mL時(shí),固體中含鐵元素的物質(zhì)恰好完全反應(yīng),生成氣體112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況);向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液,無明顯變化;又向試管中加入適量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,過濾,小心加熱沉淀,直到水分蒸干,再灼燒到質(zhì)量不再變化(剩余固體為Fe2O3),此時(shí)Fe2O3的質(zhì)量為(A.0.8gB.0.72gC.1.07gD.1.6g【解析】選A。脫氧劑Fe粉(部分變質(zhì))與200mL0.1mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)之后,滴加KSCN溶液,無明顯變化,說明此時(shí)溶質(zhì)恰好為FeCl2,n(HCl)=n(Cl-)=0.2L×0.1mol·L-1=0.02mol,所以n(Fe2+)=12n(Cl-)=0.01mol,由Fe元素守恒可得:n(Fe2O3)=12n(Fe2+)=0.005mol,所以n(Fe2O3)=0.005mol×160g·mol-1=0.8g,綜上所述11.將等物質(zhì)的量的Al2O3和Fe2O3混合物恰好完全溶于100mL稀硫酸中,向反應(yīng)后的溶液中緩慢加入NaOH溶液,下列圖像中可能正確表示上述反應(yīng)的是(橫坐標(biāo)表示加入NaOH溶液的體積,縱坐標(biāo)表示生成沉淀的質(zhì)量)()【解析】選C。Al2O3和Fe2O3分別與H2SO4反應(yīng)生成Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,加入氫氧化鈉后開始出現(xiàn)沉淀,發(fā)生的反應(yīng)為Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí)再加入氫氧化鈉,此時(shí)氫氧化鋁開始溶解,化學(xué)方程式為NaOH+Al(OH)3===Na[Al(OH4)],當(dāng)沉淀不再減少時(shí),所得沉淀全部為Fe(OH)3,B錯(cuò)誤;沉淀全部溶解,D錯(cuò)誤;根據(jù)NaOH+Al(OH)3===Na[Al(OH4)]可知,若溶解Al(OH)3消耗的NaOH體積為10mL,設(shè)NaOH的濃度為cmol·L-1,說明Al3+的物質(zhì)的量為0.01cmol,則Fe3+的物質(zhì)的量為0.01cmol,故沉淀Al3+和Fe3+的NaOH的物質(zhì)的量為(0.01cmol+0.01cmol)×3=0.06cmol,體積為0.0612.“科技賦能、綠色發(fā)展、鋁創(chuàng)未來”。用廢鋁屑(含雜質(zhì)鐵)制備硫酸鋁晶體[Al2(SO4)3·18H2O]的工藝流程如圖所示。已知硫酸鋁的溶解度隨溫度的升高而增大。下列說法錯(cuò)誤的是()A.X為H2SO4溶液B.“攪拌”涉及的反應(yīng)為[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCOC.“濾液”可以用于制備蘇打,同時(shí)可將CO2回收利用D.“操作3”包括加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、低溫干燥【解析】選A。廢鋁屑(含雜質(zhì)鐵)中加入氫氧化鈉溶液,鋁單質(zhì)溶解生成四羥基合鋁酸鈉,通入過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,加稀硫酸溶解,反應(yīng)生成硫酸鋁,經(jīng)過操作3得到[Al2(SO4)3·18H2O]。A.根據(jù)分析可知,X為氫氧化鈉溶液,故A錯(cuò)誤;B.“攪拌”時(shí)四羥基合鋁酸鈉中通入過量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀,反應(yīng)為[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO3-,故B正確;C.“濾液”為碳酸氫鈉溶液,加熱碳酸氫鈉可以生成碳酸鈉(即蘇打)和二氧化碳,故C正確;D.硫酸鋁溶液經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、低溫干燥可以得到[Al2(SO4)3·18H2O],故13.在Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合液中逐漸加入鐵粉,溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則該溶液中Fe(NO3)3與Cu(NO3)2的物質(zhì)的量濃度之比為()A.3∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶1【解析】選C。氧化性Fe3+>Cu2+,Fe先和Fe3+反應(yīng),Fe~2Fe3+,依據(jù)圖像可知,加入2molFe,恰好反應(yīng)4molFe3+,Fe與Cu2+反應(yīng),Fe~Cu2+,依據(jù)圖像,n[Cu(NO3)2]=2mol,故物質(zhì)的量濃度之比為2∶1。14.現(xiàn)有氧化還原反應(yīng):①2MnO4-+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O;②2Br-+Cl2===Br2+2Cl-;③2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。根據(jù)上述反應(yīng),判斷下列結(jié)論正確的是(A.還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镕e2+>Br->Mn2+>Cl-B.反應(yīng)①中Cl2是Cl-的還原產(chǎn)物,反應(yīng)②中Cl-是Cl2的氧化產(chǎn)物C.若向酸性KMnO4溶液中加入FeSO4溶液,可觀察到溶液紫紅色褪去D.1molCl2通入含1molFeBr2的溶液中,離子反應(yīng)為3Cl2+2Fe2++4Br-===2Br2+6Cl-+2Fe3+【解析】選C。①的還原性:Cl->Mn2+,②的還原性:Br->Cl-,③的還原性:Fe2+>Br-,所以還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镕e2+>Br->Cl->Mn2+,A錯(cuò)誤;①中,Cl-中Cl元素的化合價(jià)升高生成Cl2,則Cl2是Cl-的氧化產(chǎn)物,②中,Cl2中Cl元素的化合價(jià)降低生成Cl-,則Cl-是Cl2的還原產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;由A得,還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镕e2+>Br->Cl->Mn2+,若向酸性KMnO4溶液中加入FeSO4溶液,KMnO4能氧化Fe2+,可觀察到紫紅色褪去,C正確;因?yàn)檫€原性強(qiáng)弱順序:Fe2+>Br->Cl->Mn2+,所以1molCl2通入含1molFeBr2的溶液中,先氧化Fe2+后氧化Br-,離子反應(yīng)為2Cl2+2Fe2++2Br-===Br2+4Cl-+2Fe3+,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)15.(12分)為確定某Na2CO3和NaHCO3混合物樣品的組成,稱取3份該樣品溶于水后分別逐滴加入相同濃度的鹽酸100.0mL,充分反應(yīng),產(chǎn)生CO2的體積如下表(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,不考慮CO2在水中的溶解):實(shí)驗(yàn)序號(hào)①②③V[HCl(aq)]/mL100.0100.0100.0m(樣品)/g3.807.6011.40V(CO2)/mL8961344896請(qǐng)回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)③溶液蒸干灼燒后所得固體為NaCl和Na2CO3。

【解析】由實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②的數(shù)據(jù)可知,加入相同濃度的鹽酸,固體的質(zhì)量增大,二氧化碳的體積增大說明實(shí)驗(yàn)①中鹽酸過量,碳酸鈉和碳酸氫鈉完全反應(yīng),設(shè)3.80g樣品中碳酸鈉為xmol、碳酸氫鈉為ymol,則由樣品質(zhì)量可得106x+84y=3.80①,由碳守恒可得x+y=0.896L22.4L·mol-1②,解得x=0.02、y=0.02,則樣品中n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1。(1)由實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)③的數(shù)據(jù)可知,加入相同濃度的鹽酸,固體的質(zhì)量增大,二氧化碳的體積減小說明實(shí)驗(yàn)③中鹽酸不足量,鹽酸完全反應(yīng),則加入鹽酸過程中發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3+HCl===NaHCO311.40g106g·mol-1+84g·mol-1(2)樣品中物質(zhì)的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶1。

【解析】由實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②的數(shù)據(jù)可知,加入相同濃度的鹽酸,固體的質(zhì)量增大,二氧化碳的體積增大說明實(shí)驗(yàn)①中鹽酸過量,碳酸鈉和碳酸氫鈉完全反應(yīng),設(shè)3.80g樣品中碳酸鈉為xmol、碳酸氫鈉為ymol,則由樣品質(zhì)量可得106x+84y=3.80①,由碳守恒可得x+y=0.896L22.4L·mol-1②,解得x=0.02、y=0.02,則樣品中n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1。(2)由分析可知,(3)鹽酸的物質(zhì)的量濃度c(HCl)=1.0mol·L-1。

【解析】由實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②的數(shù)據(jù)可知,加入相同濃度的鹽酸,固體的質(zhì)量增大,二氧化碳的體積增大說明實(shí)驗(yàn)①中鹽酸過量,碳酸鈉和碳酸氫鈉完全反應(yīng),設(shè)3.80g樣品中碳酸鈉為xmol、碳酸氫鈉為ymol,則由樣品質(zhì)量可得106x+84y=3.80①,由碳守恒可得x+y=0.896L22.4L·mol-1②,解得x=0.02、y=0.02,則樣品中n(NaHCO3)∶n(Na2CO316.(14分)如圖是一些常見的單質(zhì)、化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,有些反應(yīng)中的部分物質(zhì)和條件被略去,A、X、Y是常見金屬單質(zhì),其中Y既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng);B、C、E是常見氣體,G的焰色試驗(yàn)呈黃色;I的溶液呈黃色。請(qǐng)回答下列問題:(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A為Na;F為AlCl3。

【解析】金屬Y既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng),應(yīng)為Al,金屬A與水反應(yīng)生成的D可與鋁反應(yīng),且G的焰色試驗(yàn)呈黃色,可知D應(yīng)含有Na元素,則A為Na,D為NaOH,B為H2,G為Na[Al(OH)4];C為黃綠色氣體,為Cl2,則F為AlCl3,E為HCl;由E→H→I的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知金屬X為變價(jià)金屬,又I的溶液呈黃色,則X應(yīng)為Fe,H為FeCl2,I為FeCl3。(1)由以上分析可知A為Na,F為AlCl3;(2)寫出黃綠色氣體C的一種用途:工業(yè)制鹽酸(或自來水的殺菌消毒,合理即可)。

【解析】金屬Y既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng),應(yīng)為Al,金屬A與水反應(yīng)生成的D可與鋁反應(yīng),且G的焰色試驗(yàn)呈黃色,可知D應(yīng)含有Na元素,則A為Na,D為NaOH,B為H2,G為Na[Al(OH)4];C為黃綠色氣體,為Cl2,則F為AlCl3,E為HCl;由E→H→I的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知金屬X為變價(jià)金屬,又I的溶液呈黃色,則X應(yīng)為Fe,H為FeCl2,I為FeCl3。(2)C為氯氣,可用于工業(yè)制鹽酸或自來水的殺菌消毒等;(3)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)H中所含的金屬陽離子的方法是先加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再加氯水,溶液變?yōu)榧t色。

【解析】金屬Y既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng),應(yīng)為Al,金屬A與水反應(yīng)生成的D可與鋁反應(yīng),且G的焰色試驗(yàn)呈黃色,可知D應(yīng)含有Na元素,則A為Na,D為NaOH,B為H2,G為Na[Al(OH)4];C為黃綠色氣體,為Cl2,則F為AlCl3,E為HCl;由E→H→I的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知金屬X為變價(jià)金屬,又I的溶液呈黃色,則X應(yīng)為Fe,H為FeCl2,I為FeCl3。(3)H為FeCl2,檢驗(yàn)亞鐵離子的方法是取適量溶液于試管中,先加入KSCN溶液,沒有明顯現(xiàn)象,再加入氯水,若溶液變?yōu)榧t色,說明含有亞鐵離子;(4)寫出C與H溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:Cl2+2FeCl2===2FeCl3。

【解析】金屬Y既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng),應(yīng)為Al,金屬A與水反應(yīng)生成的D可與鋁反應(yīng),且G的焰色試驗(yàn)呈黃色,可知D應(yīng)含有Na元素,則A為Na,D為NaOH,B為H2,G為Na[Al(OH)4];C為黃綠色氣體,為Cl2,則F為AlCl3,E為HCl;由E→H→I的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知金屬X為變價(jià)金屬,又I的溶液呈黃色,則X應(yīng)為Fe,H為FeCl2,I為FeCl3。(4)C為氯氣,與氯化亞鐵溶液反應(yīng)生成氯化鐵,化學(xué)方程式為Cl2+2FeCl2===2FeCl3。[方法規(guī)律]框圖推斷題的解題思路17.(16分)常溫下,在沒有氧氣存在時(shí),鐵粉與水幾乎不反應(yīng),但在高溫下,鐵粉能與水蒸氣反應(yīng)。(1)鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2?！窘馕觥?1)在高溫下,鐵粉能與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2;(2)停止反應(yīng),待裝置冷卻后,取出反應(yīng)后的混合物,加入過量的稀硫酸充分反應(yīng),過濾。簡述檢驗(yàn)所得濾液中含有Fe3+的操作方法:取少量濾液于試管中,滴入幾滴KSCN溶液,觀察溶液顏色,如果溶液變?yōu)榧t色,說明原濾液中含有Fe3+,否則不含F(xiàn)e3+。

【解析】(2)檢驗(yàn)所得濾液中是否含有Fe3+,可利用Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)使溶液顯紅色進(jìn)行檢驗(yàn);(3)經(jīng)檢驗(yàn)上述濾液中不含F(xiàn)e3+,這不能說明鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得的產(chǎn)物中不含+3價(jià)的鐵,原因是(結(jié)合反應(yīng)方程式說明)如果反應(yīng)后的混合物中鐵粉過量,可發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+===3Fe2+,鐵粉將溶液中的Fe3+全部還原為Fe2+,加入KSCN溶液后不會(huì)變?yōu)榧t色。

【解析】(3)鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的四氧化三鐵可與稀硫酸發(fā)生反應(yīng):Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O,若鐵粉過量,還可以和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子:Fe+2Fe3+===3Fe2+,所以濾液中可能含有鐵離子,也可能不含有鐵離子;(4)向上述濾液中加入NaOH溶液后,觀察到的現(xiàn)象為生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色。

沉淀由白色變?yōu)榧t褐色的原因是4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(用化學(xué)方程式表示)。

【解析】(4)向題述濾液中加入NaOH溶液后,Fe2+與OH-反應(yīng)生成Fe(OH)2,Fe(OH)2不穩(wěn)定,接觸空氣時(shí)很快被氧化為Fe(OH)3,現(xiàn)象是生成白色沉淀,迅