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2026人教版高中化学必修第一册
本章复习提升
易混易错练
易错点1　混淆Fe3+、Fe2+的检验与除杂方法
1.(2025甘肃天水一中阶段检测)下列离子的检验方法合理的是 (　　)
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中滴入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到沉淀颜色最终变为红褐色,说明原溶液中含有Fe2+,不含Mg2+
2.(2025天津四校期末联考)下列叙述不正确的是　 (　　)
选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法
A FeCl3溶液 FeCl2 通入适量Cl2
B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤
C 铜粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
易错点2　对铁及其化合物间的转化理解不深刻
3.(2025江西宜春阶段检测)A、B、C是中学阶段所学过的三种常见单质,A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示,其中D的水溶液呈棕黄色,B的水溶液呈酸性。若反应D+C E+F可发生,常温下只有B为气态,则A、B、C分别为 (　　)
A.Fe、Cl2、Cu　　　　B.Fe、Cl2、Na
C.Cu、Cl2、Fe　　　　D.Fe、Cl2、Mg
4.(2024陕西西安期末)验证Fe3+与Fe2+能够相互转化。
实验序号 实验操作 现象
① 向FeCl3溶液中加入过量铁粉,过滤 溶液由棕黄色变成浅绿色
② 向滤液中滴加KSCN溶液 溶液无明显变化
③ 再滴加几滴氯水 溶液变红
下列分析不合理的是 (　　)
A.解释实验①现象的反应:2Fe3++Fe 3Fe2+
B.实验②与③可以调换顺序
C.溶液变红涉及的氧化还原反应:Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+
D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
易错点3　铝与酸、碱溶液反应的相关计算出错
5.(2024安徽合肥一中阶段检测)甲、乙两烧杯中分别盛有100 mL 2 mol/L的盐酸、100 mL 2 mol/L的NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后,测得生成的H2为n(甲)∶n(乙)=1∶2,则加入铝粉的质量为(　　)
A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g
6.(2025浙江杭州阶段检测)在标准状况下进行如下实验:甲、乙、丙三个烧杯中各盛有30 mL相同浓度的盐酸,分别加入质量不同、组成相同的镁铝合金粉末,有关数据如下表所示。
烧杯 甲 乙 丙
合金质量/mg 153 380 430
生成气体的体积/mL 168 336 336
(1)甲、乙、丙三组实验中,盐酸不足的是　　　。
(2)HCl的物质的量浓度为　　　　mol/L。
(3)合金中镁、铝物质的量之比为　　　　。
思想方法练
利用“一般与特殊”“定性与定量”的化学思想解答框图推断题及工艺流程题
方法概述
　　“一般与特殊”思想:在无机框图推断中要运用已学的知识去认识掌握一般的规律,而且要分析制约一般规律的因素和成立的条件,熟悉常见物质的“特性”,寻找突破口。
“定性与定量”思想:定性分析是对研究对象进行“质”的分析,主要解决“有什么”或“是什么”的问题;定量分析是对研究对象进行“量”的分析,主要解决“有多少”的问题。定性与定量相结合是研究物质组成的重要方法。
1.(2025浙江杭州开学考试)某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+。为减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属铜,流程如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.试剂⑤是铁粉,试剂⑦是稀盐酸
B.①的成分为Fe、Cu
C.②、④合并后在空气中蒸干溶液即可获得FeSO4·7H2O晶体
D.鉴别溶液④中的金属阳离子时,应滴加的试剂依次是新制氯水、KSCN溶液
2.(2024河北廊坊一中期末)某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,甲同学设计了如图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。据此分析,下列说法正确的是 (　　)
A.沉淀A中含有2种金属单质
B.可用KSCN溶液来检验溶液B中所含的金属离子
C.溶液A若只经过操作③最终将无法得到沉淀C
D.操作①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗
3.(2025天津二中阶段检测)已知A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系(部分反应条件已略去),回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式:A　　　　,C　　　　,F　　　　,G　　　　。
(2)B与盐酸反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
(3)检验D中阳离子的方法为　　　　　　　　　　　　　　。
(4)制取F胶体的化学方程式为　　　　　　　　　　　。
(5)E→F的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
4.(2024广东部分学校期中联考)部分元素的单质及其化合物(或化合物的溶液)的转化关系如图。已知A是生活中使用广泛的金属单质,常温下B是无色无味的液体,E是胃酸的主要成分。
请回答下列问题。
(1)写出下列物质的化学式:E　　　　;G　　　　。
(2)反应①的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　;写出C在生产、生活中的一种用途:　　　　　　　　　。
(3)反应②的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)F溶液常温下呈浅绿色,该溶液中金属阳离子为　　　　(填离子符号),下列实验操作及现象能证明溶液中含有该金属阳离子的是　　　　(填字母),反应④中氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。
a.取样,加入铜粉,无明显现象
b.取样,滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
5.(2025江苏无锡一中月考)中学化学常见物质的转化关系如图所示。已知M、N为常见的活泼金属单质,N在空气中切开后光亮的表面很快变暗,F为黄绿色气体单质,I为红褐色固体。
回答下列问题:
(1)B的化学式为　　　　,E在F中燃烧的火焰颜色为　　　。
(2)M生成A的化学方程式为　　　　　　　　　　。
(3)物质C和物质D的溶液常温下在空气中反应的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)物质H与O2、H2O反应生成物质I的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)加热物质I,可生成　　　　(填化学式)。
(6)将过量的物质Р加入紫色石蕊溶液中,振荡,观察到的现象为　　　　　　　　　 　。
6.(2025黑龙江哈尔滨三中月考)以下为从铝土矿(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2)中提取铝的流程,据此回答下列问题:
已知:①Al(OH)3+NaOH Na[Al(OH)4];②SiO2不溶于水,与稀H2SO4不反应。
(1)步骤Ⅰ常常将铝土矿粉碎,目的是　　　　　　　　　　。
(2)残渣A的主要成分为　　　(写化学式)。
(3)残渣B的主要成分为　　　(写化学式)。
(4)滤液B中通入过量CO2生成Al(OH)3时发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)滤液C的主要溶质有　　　(写化学式)。
(6)若此铝土矿中Al2O3质量分数为a,提取过程中铝的损失率为b,则1 t铝土矿可提取铝单质的质量为　　　　t。
(7)另一种高硫铝土矿中含有FeS2,可通过鼓入足量空气焙烧的方法将硫元素除去。过程中Fe与S均被氧化,生成一种红棕色金属氧化物和SO2,则反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
易混易错练
1.C　某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明含Fe3+,但不能排除Fe2+的存在,A错误、C正确;某溶液中通入Cl2,然后加入KSCN溶液变红色,可能原溶液中本来就有Fe3+存在,不一定是Fe2+被氧化生成的,B错误;Mg(OH)2是白色沉淀,其颜色能被红褐色沉淀所遮挡,无法判断是否含Mg2+,D错误。
易错分析　解答本题易混淆检验Fe2+时试剂的加入顺序。一定是先向待检液中加入KSCN溶液不变色,即证明不含Fe3+,再通入Cl2出现红色证明有Fe2+。若先通入Cl2后滴加KSCN溶液,出现红色,则无法证明原溶液中是否含Fe2+或Fe3+。
2.D　FeCl2与Cl2反应生成FeCl3,FeCl3与Fe粉反应生成FeCl2,A、B都正确;Cu与盐酸不反应,Fe与盐酸反应生成FeCl2和H2,C正确;Fe(OH)3受热易分解,不能通过在空气中灼烧除去Fe(OH)3中的Fe(OH)2,D错误。
3.A　A、B、C是中学阶段所学过的三种常见单质,常温下只有B为气态,A与B、B与C的反应都是化合反应,生成的E和A反应又生成C,说明E和A的反应是置换反应,B的水溶液呈酸性,且B常温下为气态,则B为Cl2,D的水溶液呈棕黄色,则D为FeCl3,F为FeCl2,A为Fe;反应D+C E+F可发生,常温下只有B为气态,可推断C为Cu,E为CuCl2;综上,A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。
4.B　氯化铁能氧化铁生成氯化亚铁,反应的离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+,A正确;实验②与③不可以调换顺序,否则不能排除Fe3+的影响,B错误;氯气将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-结合成Fe(SCN)3使溶液变红,所以涉及的氧化还原反应为Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+,C正确;根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+,D正确。
5.B　甲、乙两烧杯中分别发生反应2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑;根据化学方程式可知,消耗等量铝时,需要HCl的物质的量比NaOH多,反应中生成的H2为n(甲)∶n(乙)=1∶2,可知甲烧杯中HCl完全反应,乙烧杯中铝完全反应,根据H原子守恒可知甲烧杯中生成的n(H2)=0.1 L×2 mol/L÷2=0.1 mol,则乙烧杯中生成的n(H2)=0.2 mol,根据反应的化学方程式可知n(Al)=×0.2 mol,则m(Al)=×0.2 mol×27 g/mol=3.6 g。
易错分析　未熟练掌握铝的性质,导致铝的有关计算出错。在进行化学计算时,应首先根据题给信息分析各反应物是否恰好完全反应;若有反应物过量,应利用完全反应的物质进行计算。
6.答案　(1)乙、丙　(2)1　(3)1∶1
解析　(1)盐酸浓度、体积一定,乙中合金质量是甲中合金质量的≈2.48倍,而乙中生成的氢气体积是甲中生成氢气体积的=2倍,说明甲中盐酸过量、合金完全反应,乙中盐酸完全反应、合金过量,故甲、乙、丙三组实验中,乙和丙实验盐酸均不足。
(2)乙、丙中盐酸完全反应,反应生成氢气的物质的量为=0.015 mol,根据氢原子守恒可知n(HCl)=2n(H2)=2×0.015 mol=0.03 mol,故HCl的物质的量浓度为=1 mol/L。
(3)甲中盐酸有剩余,合金完全反应,生成氢气的物质的量为=0.007 5 mol,设镁、铝的物质的量分别为a mol、b mol,根据二者质量有:24a+27b=0.153,根据得失电子守恒有:2a+3b=0.007 5×2,联立两式解得:a=0.003、b=0.003,故合金中镁与铝的物质的量之比为0.003 mol∶0.003 mol=1∶1。
思想方法练
1.B　工业废水中含大量的FeSO4和较多的Cu2+,从废水中回收硫酸亚铁和金属铜,需要将Cu2+还原为Cu,且不能引入新的杂质。结合流程可知,试剂⑤为Fe,操作⑥为过滤,则②中溶质主要为FeSO4,①中含Cu、Fe,加入的试剂⑦为稀H2SO4,作用是溶解过量的Fe,操作⑧为过滤,得到③Cu,④中主要溶质为FeSO4,②、④合并后,在隔绝空气条件下,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4·7H2O。由上述分析可知,A、C错误,B正确;④中主要溶质为FeSO4,检验Fe2+,应先加入KSCN溶液,不变红,再滴加新制氯水,溶液变红,D错误。
方法点津　　　①明确物质性质和反应原理:需要熟悉铁、铜等金属及其化合物的性质,以及相关的化学反应原理。例如,铁能与铜离子发生置换反应,铁能与非氧化性酸反应生成亚铁离子等,这是理解整个流程和判断各选项正误的基础。②分析流程中物质的转化和分离:要仔细分析流程图中每一步操作所涉及的物质变化和分离方法。明确加入各试剂的作用以及各步得到的物质成分,从而判断选项中关于物质成分、操作方法等的描述是否正确。
2.B　Ag+、Fe3+、Cu2+都具有氧化性,加入过量铁屑时,Ag+、Cu2+与Fe反应分别生成Ag和Cu,而Fe3+与Fe反应生成Fe2+,经过滤得到的溶液A中含Fe2+,而沉淀A中含有Ag、Cu和过量的Fe,即沉淀A中含3种金属单质,A错误;Fe2+具有还原性,能被H2O2氧化为Fe3+,含Fe3+的溶液遇KSCN溶液呈红色,故可用KSCN溶液检验溶液B中的Fe3+,B正确;溶液A中含Fe2+,加入碱生成Fe(OH)2,Fe(OH)2易被溶解在溶液中的氧气氧化为Fe(OH)3,最终也可得到Fe(OH)3,C错误;操作②是加入H2O2,不需要漏斗,而操作①③均为过滤,需要用到玻璃棒和漏斗,D错误。
3.答案　(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3
(2)Fe3O4+8H+ Fe2++2Fe3++4H2O
(3)取D的溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+
(4)FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
(5)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
解析　A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀,则F为Fe(OH)3;由转化关系可知金属A应为Fe,Fe在氧气中燃烧生成B,则B为Fe3O4;Fe3O4与盐酸反应得到FeCl2、FeCl3和H2O,且Fe与盐酸反应生成C和X,则X为H2,C为FeCl2,D为FeCl3;C与NaOH反应生成E,则E为Fe(OH)2;E和F一定条件下均可生成G,且G与氢气反应可生成Fe单质,则G为Fe2O3。
(1)根据分析,A、C、F、G的化学式分别为Fe、FeCl2、Fe(OH)3和Fe2O3。
(2)B为Fe3O4,与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和水,则离子方程式为Fe3O4+8H+ Fe2++2Fe3++4H2O。
(3)D为FeCl3,其阳离子为Fe3+,可用KSCN溶液检验,检验方法为取D的溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+。
(4)F为Fe(OH)3,制取Fe(OH)3胶体的方法:向煮沸的蒸馏水中加入几滴饱和FeCl3溶液,加热至液体变为红褐色时停止加热。化学方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
4.答案　(1)HCl　FeCl3　(2)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2　用作燃料(答案合理即可)　(3)Fe3O4+8H+ Fe2++2Fe3++4H2O　(4)Fe2+　b　1∶2
解析　常温下B是无色无味的液体,B为H2O,A是生活中使用广泛的金属单质,A与H2O(g)在高温下能反应,则A为Fe,E是胃酸的主要成分,E为HCl,A和B反应生成的C为H2,D为Fe3O4,A和E反应生成的F为FeCl2,则G为FeCl3。(2)反应①的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;H2在生产、生活中可用作燃料。(3)反应②为Fe3O4和HCl反应,其离子方程式为Fe3O4+8H+ Fe2++2Fe3++4H2O。(4)F为FeCl2,F溶液中含Fe2+。取样,加入铜粉,两者不反应,无明显现象,不能证明Fe2+的存在,a错误;取样,滴加NaOH溶液,产生Fe(OH)2白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成Fe(OH)3红褐色沉淀,可证明Fe2+的存在,b正确。反应④为2FeCl2+Cl2 2FeCl3,其中氧化剂为Cl2,还原剂为FeCl2,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。
方法点津　解答这类无机推断题的关键是抓住题中关键信息,快速找到解题的突破口,可根据物质的特殊颜色、特殊反应现象或特殊反应条件等分析。如本题金属A和B(常温下为无色无味的液体)在高温下反应,可快速想到是Fe与H2O(g)的反应,找到解题的突破口后,根据题图转化关系可完成各物质的推断,从而顺利解题。这类试题体现了“一般与特殊”“定性与定量”化学思想的实际应用,也体现了证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
5.答案　(1)FeCl3　苍白色
(2)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
(3)先生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
(5)Fe2O3、H2O
(6)产生气泡,溶液先变蓝后褪色
解析　F为黄绿色气体单质,F为Cl2;N在空气中切开后光亮的表面很快变暗,则N为Na;I为红褐色固体,H和O2、H2O反应生成I,则I是Fe(OH)3,H为Fe(OH)2;Na与水在常温下反应生成的D为NaOH、E为H2;H2与Cl2反应生成的G为HCl,HCl与Fe(OH)3反应生成的B为FeCl3;FeCl2与Cl2反应生成FeCl3,则C为FeCl2;FeCl3可以和Fe反应生成FeCl2,所以金属单质M为Fe,Fe与水蒸气在高温下反应生成的A为Fe3O4,Fe3O4与HCl反应生成FeCl2、FeCl3和水,钠与氧气在加热条件下反应生成的P为过氧化钠。
(1)B的化学式为FeCl3;H2在Cl2中燃烧时发出苍白色火焰。
(2)Fe与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
(3)FeCl2、NaOH在溶液中反应生成白色絮状的Fe(OH)2沉淀,很快变为灰绿色,最终变为红褐色的Fe(OH)3沉淀。
(4)Fe(OH)2与O2、H2O反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。
(5)氢氧化铁受热分解生成Fe2O3和H2O。
(6)过氧化钠和水反应生成氧气和氢氧化钠,氢氧化钠溶液显碱性,可使紫色石蕊溶液变为蓝色,且过氧化钠具有强氧化性,可使蓝色褪去。
6.答案　(1)加快反应速率　(2)SiO2　(3)Fe(OH)3
(4)[Al(OH)4]-+CO2 Al(OH)3↓+HC
(5)Na2SO4、NaHCO3　(6)
(7)4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
解析　铝土矿(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2)中加过量稀硫酸时,Al2O3、Fe2O3分别与硫酸反应生成硫酸铝、硫酸铁,SiO2不能与硫酸反应,经过滤得到的残渣A主要成分为SiO2;滤液A中加入过量的NaOH溶液,NaOH先中和硫酸,再与硫酸铝、硫酸铁反应,硫酸铁转化为Fe(OH)3沉淀,硫酸铝转化为Na[Al(OH)4],所以残渣B主要成分为Fe(OH)3,滤液B中含有NaOH、Na2SO4和Na[Al(OH)4],通入过量CO2时,Na[Al(OH)4]转化为Al(OH)3沉淀,过滤,滤液C中主要溶质为Na2SO4、NaHCO3,Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水,电解熔融Al2O3生成铝。
(1)将铝土矿粉碎可以增大反应物之间的接触面积,目的是加快反应速率。(4)滤液B中含有Na[Al(OH)4],通入过量CO2时,CO2和Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3沉淀,离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2 Al(OH)3↓+HC。(6)题给铝土矿中Al2O3的质量分数为a,提取过程中铝的损失率为b,则1 t铝土矿中含有Al2O3的质量m(Al2O3)=a t,由Al原子守恒,计算出可提取铝单质的质量为×2×27(1-b) t= t。(7)FeS2在足量空气中焙烧,该过程中Fe与S均被O2氧化,生成Fe2O3和SO2,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2。
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