2015-2016学年高中化学 3.2.3铁的重要化合物课时作业 新人教版必修1
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训练6铁的重要化合物[经典基础题]题组一铁单质的性质1.将铁屑溶于过量盐酸后,再加下列物质,会有三价铁生成的是()A.稀硫酸B.氯气C.氯化锌D.氯化铜2.将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是() A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本不变B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,不显红色C.溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比为6∶1D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5题组二铁及其化合物的性质3.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉,然后过滤D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀4.下列离子方程式正确的是()A.将氨水滴入到FeCl3溶液中:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓B.氧化铁与盐酸反应:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2OC.向FeCl3溶液中加入铁粉:Fe+Fe3+===2Fe2+D.向氯化亚铁溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-5.为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2+杂质,先加入合适的氧化剂使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质中最好选用()A.H2O2溶液B.KMnO4溶液C.氯水D.HNO3溶液题组三Fe2+、Fe3+的检验与转化6.将下列四种化合物溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液,没有颜色变化,再加氯水即呈现红色的是()A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe2(SO4)37.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。
当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是()A.该溶液中一定含有SCN-B.氧化性:Cl2>Fe3+C.Fe2+与SCN-能形成红色物质D.Fe2+被氧化为Fe3+8.把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中,充分反应后加入KSCN不显红色,下列情况不能成立的是()A.铁不剩余,Cu剩余B.铁、铜均剩余C.铁剩余,含Cu2+D.铜剩余,含Fe2+9.有NaCl、FeCl2、FeCl3、CuCl2、AlCl3五种溶液,用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是()A.盐酸B.烧碱溶液C.氯水D.KSCN溶液10.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+完全被还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)()A.0.4 mol·L-1B.0.6 mol·L-1C.0.8 mol·L-1D.1.0 mol·L-1[能力提升题]11.某工程师为了从腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
铁的重要化合物(建议用时:45分钟)1.下列关于铁矿石说法正确的是( )A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色D.FeO俗称铁红2.在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤,然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )A.Fe B.FeOC.Fe(OH)3D.Fe2O33.下列关于铁及其化合物的说法中正确的是( )A.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称磁性氧化铁B.铁与水蒸气在加热条件下的反应产物为Fe2O3和H2C.去除FeCl2溶液中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀4.苹果汁是人们喜欢的饮料。
由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。
若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生。
这说明维生素C具有( ) A.氧化性B.还原性C.碱性D.酸性5.下列溶液能溶解铁单质,但不能生成沉淀也不能生成气体的是( )A.稀硫酸B.FeCl3溶液C.CuSO4溶液D.FeSO4溶液6.下列反应,其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是( )①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中A.②③①④B.③②①④C.③①②④D.①②③④7.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。
当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是( )A.该溶液中一定含有SCN-B.氧化性:Fe3+>Cl2C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质D.Fe2+被氧化为Fe3+8.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( ) A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Fe2+C.溶液中一定含Cu2+D.剩余固体中一定含铜9.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时是白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色。
3.2铁的重要化合物1、某磁黄铁矿的主要成分是Fe x S(S为﹣2价),既含有Fe2+又含有Fe3+.将一定量的该磁黄铁矿与100mL的盐酸恰好完全反应(注:矿石中其他成分不与盐酸反应),生成硫单质2.4g、FeCl2 0.425mol和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+.则下列说法正确的是()A.100mL的盐酸中HCl物质的量浓度为7.5mol/LB.生成的H2S气体在标准状况下的体积为2.24LC.该磁黄铁矿中Fe x S的x=0.85D.该磁黄铁矿Fe x S中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比为3:1【答案】C【解析】解:n(S)==0.075mol,根据转移电子守恒得n(Fe3+)==0.15mol,则n(Fe2+)=0.425mol﹣0.15mol=0.275mol,所以Fe2+与Fe3+的物质的量之比=0.275mol:0.15mol=11:6,A.盐酸恰好反应生成FeCl20.425mol,根据氯原子守恒得c(HCl)==8.5mol/L,故A错误;B.根据氢原子、氯原子守恒得n(H2S)=n(HCl)=n(FeCl2)=0.425mol,V(H2S)=0.425mol×22.4L/mol=9.52L,故B错误;C.Fe x S中n(S)=0.075mol+0.425mol=0.5mol,n(Fe)=0.425mol,所以n(Fe):n(S)=0.425mol:0.5mol=0.85,所以x=0.85,故C正确;D.根据转移电子守恒得n(Fe3+)==0.15mol,则n(Fe2+)=0.425mol﹣0.15mol=0.275mol,所以Fe2+与Fe3+的物质的量之比=0.275mol:0.15mol=11:6,故D错误;故选C.2、向含有Fe2+、I﹣、Br﹣的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化曲线如图所示.有关说法不正确的是()A.线段BC代表Fe3+的物质的量的变化情况B.原混合溶液中c(FeBr2)=6 mol/LC.当通入Cl22 mol时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I﹣+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl﹣D.原溶液中n(Fe2+):n(I﹣): n(Br﹣)=2:1:3【答案】B【解析】解:还原性I﹣>Fe2+>Br﹣,故首先发生2I﹣+Cl2═I2+2Cl﹣,I﹣反应完毕再发生:2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣;最后发生反应2Br﹣+Cl2═Br2+2Cl﹣,A.B点时溶液中I﹣完全反应,溶液中存在Fe2+和Br﹣,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣,代表Fe3+的物质的量的变化情况,故A正确;B.由图可知,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣,Fe2+反应完毕消耗氯气2mol,由方程式可知n(Fe2+)=2×2mol=4mol,无法得到原溶液的体积,故不能计算原混合溶液中c(FeBr2),故B错误;C.AB段发生2I﹣+Cl2═I2+2Cl﹣,2mol的I﹣消耗1mol氯气,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl ﹣,余下的1mol氯气再与2molFe2+反应,故参加反应的n(Fe2+):n(I﹣)=1:1,故通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I﹣+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl﹣,故C正确;D.由图可知AB段消耗氯气1mol,发生2I﹣+Cl2═I2+2Cl﹣,故n(I﹣)=2n(Cl2)=2mol,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣,消耗氯气2mol,故n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×2mol=4mol,DE段发生2Br﹣+Cl2═Br2+2Cl﹣,消耗氯气3mol,故n(Br﹣)=2n(Cl2)=6mol,故原溶液中n(Fe2+):n(I﹣):n(Br﹣)=4mol:2mol:6mol=2:1:3,故D正确;故选B.3、向质量为30g的Fe、Fe2O3混合物中加入250mL 4mol·L﹣1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出NO(标准状况)2.24L,所得溶液中再滴加KSCN溶液,无血红色出现.若用与上述混合物中铁元素质量相等的铁屑和足量的稀硫酸充分反应,所得到的气体在标准状况下的体积为()A.15.12 L B.10.08 LC.2.24 L D.3.36 L【答案】B【解析】解:30g混合物与硝酸反应时恰好使混合物完全溶解,且所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,说明溶液中的溶质为硝酸亚铁,生成NO的体积为2.24L,其物质的量为0.1mol,根据氮元素守恒可知,2n+n(NO)=n(HNO3),故2n+0.1mol=0.25L×4mol/L,解得n=0.45mol,故混合物中n(Fe原子)=n=0.45mol,与上述混合物中铁元素质量相等的铁屑的物质的量为0.45mol,根据电子转移守恒可知,与足量硫酸生成氢气的物质的量为=0.45mol,氢气的体积为0.45mol×22.4L/mol=10.08L,故选:B.4、某铁的氧化物,用7mol/L的盐酸100mL在一定条件下恰好完全溶解,所得溶液再通入0.56L标准状况下的氯气时,刚好使溶液中Fe2+完全转化为Fe3+.则该氧化物的化学式可表示为()A.FeO B.Fe3O4C.Fe4O5 D.Fe5O7【答案】D【解析】解:设二价铁离子的物质的量为xmol,三价铁离子的物质的量为ymol,由某铁的氧化物,用7.0mol/L的盐酸100mL在一定条件下恰好完全溶解,依据电荷守恒可知最终溶液中溶质为氯化亚铁和氯化铁,依据电荷守恒可知二价铁离子和三价铁离子带的正电荷总数等于氯离子带电负电荷总数,即:2x+3y=0.1L×7.0mol/L=0.7mol;溶液中只有二价铁离子能与氯气发生反应生成三价铁离子,氯气被还原为氯离子,依据氧化还原反应中得失电子守恒规律可知二价铁失去的电子总数等于氯气得到的电子总数,即:x×1=×2=0.05mol;解得:x=0.05mol;y=0.2mol;所以该氧化物中Fe(+2价)与Fe(+3价)的物质的量分别为0.05mol、0.2mol,反应中HCl 的H元素与氧化物中O元素全部结合生成H2O,则氧化物中n(O)=×n(HCl)=×0.7mol=0.35mol,所以:n(Fe):n(O)=0.25mol:0.35mol=5:7,该氧化物的化学式为Fe5O7,故选D.5、把ag铜铁合金粉末投入足量盐酸中,反应完全后过滤.向滤液中加入过量氢氧化钠溶液,过滤,沉淀经洗涤.干燥.灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为ag,则此合金中铜的质量分数为()A.70% B.30%C.52.4% D.22.2%【答案】B【解析】解:由铁铜合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH 溶液,沉淀为氢氧化铁,则经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末为氧化铁Fe2O3,即:agFe、Cu→ag Fe2O3,合金中Cu的质量等于氧化铁中O元素的质量,则合金中Cu的质量分数等于氧化铁中O的质量分数,原合金中Cu的质量分数为:×100%=30%,故选B.6、某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是()A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉B.固体1中一定含有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3,进入固体2C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O【答案】D【解析】硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质),混合物中加入足量硫酸,Fe2O3、Al2O3与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝,二氧化硅不反应,过滤,固体1为二氧化硅;在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子,调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀,过滤,固体2为氢氧化铝,溶液2为硫酸亚铁,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到硫酸亚铁晶体,A.由流程分析可知,溶解烧渣选用足量硫酸,X为铁粉,故A正确;B.由流程分析可知,固体1中一定含有SiO2,调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀,则固体2为氢氧化铝,故B正确;C.亚铁离子易被空气中的氧气氧化,而且受热易失去结晶水,所以从溶液2得到FeSO4·7H2O 产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解,故C正确;D.在溶液1中含有铁离子和铝离子,加过量的氢氧化钠,铝离子转化为偏铝酸根离子,铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀,所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁,故D 错误.故选D.7、在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3和AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol 铁粉,充分搅拌后铁完全反应,且溶液中不存在Fe3+,同时又析出0.1mol Ag.则下列结论中不正确的是()A.反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1:2B.氧化性:Ag+>Cu2+>Fe3+>Zn2+C.含Fe3+的溶液可腐蚀铜板D.1mol Fe可还原2mol Fe3+【答案】B【解析】A.由反应2Ag++Fe═Fe2++2Ag,2Fe3++Fe═3Fe2+,可知反应共生成0.2molFe2+,而0.1molCu2+没有参加反应,则反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1:2,故A正确;B.根据金属活动顺序表可知氧化性:Zn2+<Cu2+<Ag+,根据金属铜和三价铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,可知氧化性Cu2+<Fe3+,故B错误;C.氧化性Cu2+<Fe3+,则含Fe3+的溶液可腐蚀铜板,故C正确;D.金属铁和三价铁的反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,则1molFe可还原2molFe3+,故D正确.故选B.8、向100mL 0.1mol·L﹣1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液中逐滴滴入0.1mol·L﹣1Ba(OH)2溶液.随着Ba(OH)2溶液体积V的变化,沉淀总物质的量n的变化如下图所示.则下列说法中正确的是()A.a点时溶液中所含主要溶质为(NH4)2SO4B.a→b段发生反应的离子方程式是:SO42﹣+Ba2+=BaSO4↓C.b点为最大沉淀量,对应的纵坐标值为0.2D.c点加入Ba(OH)2溶液的体积为200 mL【答案】A【解析】A、O→a段发生的离子反应为Fe2++2OH﹣+Ba2++SO42﹣=BaSO4↓+Fe(OH)2↓,当Fe2+沉淀完全后,沉淀产生的增幅降低,出现了拐点,所以a点对应的溶质为(NH4)2SO4,故A正确;B、随着Ba(OH)2溶液的滴入,NH4+参加反应,a→b段的反应为2NH4++2OH﹣+SO42﹣+Ba2+=BaSO4↓+2NH3·H2O,故B错误;C、b点对应的沉淀为BaSO4和Fe(OH)2,总量为0.3mol,故C错误;D、到b点时,溶液中的离子基本反应结束,且此时消耗的Ba(OH)2溶液的体积为200 ml,故c点大于200 ml,故D错误;故选A.9、在复杂的体系中,确认化学反应先后顺序有利于解决问题,下列化学反应先后顺序判断正确的是()A.在含等物质的量的AlO2﹣、OH﹣、CO32﹣的溶液中,逐滴加入盐酸:AlO2﹣、OH﹣、CO32﹣B.在含等物质的量的FeBr2、Fel2的溶液中,缓慢通入氯气:I﹣、Br﹣、Fe2+C.在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中,缓慢通入CO2:KOH、Ba(OH)2、K2CO3、BaCO3D.在含等物质的量的Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉:Fe3+、Cu2+、H+、Fe2+【答案】D【解析】A、若H+最先与AlO2﹣反应,生成氢氧化铝,而氢氧化铝与溶液中OH﹣反应生成AlO2﹣,反应顺序为OH﹣、AlO2﹣、CO32﹣,故A错误;B、离子还原性I﹣>Fe2+>Br﹣,氯气先与还原性强的反应,氯气的氧化顺序是I﹣、Fe2+、Br ﹣,因为2Fe2++Br2=2Fe3++2Br﹣,故B错误;C、氢氧化钡先发生反应,因为碳酸钾与氢氧化钡不能共存,故C错误;D、氧化性顺序:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+,锌粉先与氧化性强的反应,反应顺序为Fe3+、Cu2+、H+、Fe2+,故D正确.答案:D.10、某CaCl2样品中可能含有FeCl3、MgCl2、NaCl和Na2CO3中的一种或两种.将11.1克此样品溶于水得无色溶液,加入足量的AgNO3溶液得沉淀29.7克,由此可知所含杂质的正确结论是()A.一定无Na2CO3,可能有FeCl3B.可能有Na2CO3和NaClC.一定有MgCl2,可能有NaClD.一定有NaCl【答案】C【解析】纯净的11.1g氯化钙生成的沉淀质量是xCaCl2~2AgCl111 28711.1 x所以沉淀量是28.7g,纯净的11.1g氯化镁生成的沉淀质量是zMgCl2~2AgCl95 28711.1 z所以沉淀量是33.5g,纯净的11.1g氯化钠生成的沉淀量是m,NaCl~AgCl58.5 143.511.1 m所以沉淀量是27.2g,因为氯化钙生成的沉淀量小于29.7,所以另一种物质的生成的沉淀量要大于29.7,一定含有氯化镁,可能含有氯化钠;A、依据样品溶于水得无色溶液,证明氯化钙样品中一定不含碳酸钠,氯化铁,故A错误;B、依据样品溶于水得无色溶液,证明氯化钙样品中一定不含碳酸钠,氯化铁,故B错误;C、通过计算分析,一定有氯化镁,可能有氯化钠,故C正确;D、过计算分析,一定有氯化镁,可能有氯化钠,故D错误;故选C.11、甲、乙、丙、丁是中学常见的物质,其中甲、乙、丙均含有同一种元素,在一定条件下的转化关系如图,下列说法正确的是()A.若丁为用量最大,用途最广的金属单质,乙的溶液一定为FeCl3B.若通常情况下甲、乙、丙、丁都是气体,且乙和丁为空气的主要成分,则反应①的化学方程式4NH3+5O24NO+6H2OC.若甲、乙、丙的溶液显碱性,丙可作为医疗上治疗胃酸过多症的药剂,将等物质的量的乙和丙溶于水形成混合溶液,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3﹣)>c(CO32﹣)>c(OH﹣)>c(H+)D.若丁为化合物,且为氯碱工业的重要产品,则甲一定为含Al3+的盐【答案】C【解析】A.若丁为用量最大,用途最广的金属单质,则丁为Fe,由转化关系可知,甲具有强氧化性,为氯气或硝酸等符合转化关系,乙的溶液为FeCl3或Fe(NO3)3等,故A错误;B.若通常情况下甲、乙、丙、丁都是气体,且乙和丁为空气的主要成分,二者分别为氮气、氧气中的一种,由转化关系可知,乙为氮气,丁为氧气,反应①应是4NH3+3O22N2+4H2O,故B错误;C.若甲、乙、丙的溶液显碱性,丙可作为医疗上治疗胃酸过多症的药剂,则丙为NaHCO3,由转化关系可知,甲为NaOH、丁为CO2,乙为Na2CO3,将等物质的量的乙和丙溶于水形成混合溶液,溶液中钠离子浓度最大,碳酸根、碳酸氢根都水解,溶液呈碱性,且碳酸根水解程度大于碳酸氢根水解程度,故离子浓度关系c(Na+)>c(HCO3﹣)>c(CO32﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故C正确;D.若丁为化合物,且为氯碱工业的重要产品,则丁为NaOH,甲为铝盐或二氧化碳、二氧化硫等符合转化关系,甲不一定为含Al3+的盐,故D错误,故选C.12、实验室可利用硫酸厂炉渣(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),聚铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3﹣0.5n]m,制备过程如图所示:下列说法不正确的是()A.炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应式为:4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2OB.气体M的成分是SO2,通入双氧水得到硫酸,可循环使用C.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若其pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏大D.向溶液X中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液Y,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤得到绿矾【答案】C【解析】分析流程可知炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO2等,溶液X为含有Fe3+离子的溶液,调节溶液PH得到溶液Z加热得到聚铁,溶液X中加入铁反应生成硫酸亚铁溶液Y,蒸发结晶得到硫酸亚铁晶体A、炉渣中FeS与硫酸和氧气反应生成硫单质硫酸铁和水,反应的离子方程式为4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O,故A正确;B、炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO2等,固体W灼烧得到气体为二氧化硫,故B正确;C、用pH试纸测定方法为:将试纸放在表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液,点在试纸的中央,然后与标准比色卡对比.氢氧化铁的含量比硫酸亚铁高,若溶液Z的PH偏小,则聚铁中生成的氢氧根的含量减少,使铁的含量减少,故C错误;D、溶液X中加入过量铁粉,铁和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤析出得到绿矾,符合晶体析出步骤,故D正确;故选C.13、现有FeSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液,其中c(H+)=0.10mol/L.取该溶液200mL,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀27.96g;再另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液,搅拌使其充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧所得固体,最终得固体8.00g.则原混合溶液中c(Fe2+)与c(Fe3+)之比为()A.4:1 B.3:1 C.2:1 D.1:1【答案】A【解析】200mL混合溶液加入过量BaCl2溶液,充分反应后得到沉淀27.96g为BaSO4,其物质的量=27.96g÷233g/mol=0.12mol,根据电荷守恒可知2n(SO42-)=2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+n(H+),即2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=0.12mol×2-0.2L×0.1mol/L=0.22mol,另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧最终得固体8.00g为Fe2O3,其物质的量=8.0g÷160g/mol=0.05mol,根据Fe元素守恒有2n(Fe2O3)=n(Fe2+)+n(Fe3+),即n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.05mol×2=0.1mol,联立方程解得:n(Fe2+)=0.08mol、n(Fe3+)=0.02mol,溶液体积相等,浓度之比等于物质的量之比,则原混合溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=0.08mol:0.02mol=4:1,故选A。
课时作业(十一)铁及其化合物(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)1. 下列关于铁的叙述正确的是()①铁能被磁铁吸引,纯铁易锈蚀②在人体的血红蛋白中含有铁元素③铁位于周期表的第四周期ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧⑤铁与硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3⑥不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3A.①③B.②④C.②⑤D.④⑥解析:①纯铁不易锈蚀;③Fe位于Ⅷ族,而不是ⅧB族;⑤当铁过量时可生成Fe(NO3)2;⑥可以通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3:2FeCl3+Fe===3FeCl2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
答案: B2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤D.Fe3+与KSCN产生血红色沉淀解析:赤铁矿的主要成分是Fe2O3;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2;+3价铁离子遇KSCN溶液变为血红色,但没有沉淀产生,一般可以用此方法检验+3价铁离子的存在。
答案: C3.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列物质:①FeCl3②Fe2O3③Cu(NO3)2④KNO3,铜粉溶解的是()A.只有①或②B.只有②或④C.只有①或②或③D.上述四种物质中任意一种解析:Cu与Fe3+作用:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,Fe2O3与稀H2SO4反应生成Fe3+,故①、②能使铜粉溶解。
H+、NO-3具有强氧化性,能使铜粉溶解。
答案: D4.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是()A.只有④B.只有③C.③和④均错D.全部错误解析:实验③中溶液应变为浅蓝色;实验④与Fe3+的性质无关。
答案: C5.下列有关铁及其化合物的离子方程式一定错误的是()A.氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2OB.铁与稀硝酸反应:Fe+4H++NO-3===Fe3++NO↑+2H2OC.磁性氧化铁与浓盐酸反应:Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2OD.溴化亚铁溶液与氯水反应:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-解析:Fe3+具有强氧化性,能将I-氧化,A错误;铁与稀硝酸反应时,有NO生成,若铁不足则生成Fe3+,B正确;Fe3O4可视为FeO·Fe2O3,FeO、Fe2O3与浓盐酸反应的离子方程式分别为:FeO+2H+===Fe2++H2O,Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,两式相加得到Fe3O4与浓盐酸反应的离子方程式:Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O,C正确;氯水过量时,Fe2+、Br-可全部被氧化,D正确。
第3课时铁的重要化合物一、选择题(每题只有一个选项符合题意,请将正确答案填入括号内)1.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为( )①加入足量氯水②加入足量KMnO4③加入少量KSCN溶液A. ①③B. ③②C. ③①D. ①②③2.下列叙述中不正确的是( )A. Fe在少量Cl2中燃烧生成FeCl2,在足量Cl2中燃烧生成FeCl3B. 在空气中用小火慢慢加热蒸干硫酸亚铁溶液,不会得到纯净的硫酸亚铁固体C. 鉴别Fe2+和Fe3+,可以使用酸性KMnO4溶液,也可使用KI淀粉溶液D. Fe3+有氧化性,所以可以用FeCl3溶液来回收旧电路板中的铜3.某铁的“氧化物”样品,用5 mol/L盐酸140 mL恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标准状况下0.56 L 氯气,使其中Fe2+全部转化为Fe3+。
该样品可能的化学式是( )A. Fe2O3B. Fe3O4C. Fe4O5D. Fe5O74.某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成,向该溶液中加入铁粉,充分搅拌后振荡,铁粉仍有剩余,此时得到的溶液中存在较多的金属阳离子是( )A. Fe3+、Cu2+B. Fe2+、Al3+C. Fe3+、Al3+D. Fe2+、Fe3+5.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )A. 加入KSCN溶液一定不变红色B. 溶液中一定含Fe2+C. 溶液中一定不含Cu2+D. 剩余固体中一定含Cu6.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+完全还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)( )A. 0.4 mol·L-1B. 0.6 mol·L-1C. 0.8 mol·L-1D. 1.0 mol·L-17. 关于Fe(OH)2的制备能够成功的是 ( )A.向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液B.向FeSO4溶液中逐滴加入氨水C.先将盛有NaOH溶液的长滴管插到FeSO4液面下,再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2的白色沉淀D.取新配制的FeSO4溶液适量放入试管中,再加入一层植物油(密度小于水,且不溶于水),然后向试管内逐滴加入NaOH溶液8.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是 ( )32加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化,此时固体的质量为 ( ) A. 1.44 g B. 1.6 g C. 2.82 gD. 4.36 g10.镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有( ) A. Mg 2+B. Al 3+C. Cu 2+D. AlO -2二、非选择题:11.将一小粒过氧化钠投入到盛有FeCl 2溶液的烧杯中,所发生反应的化学方程式是:①____________________ ;②__________________ ; ③____________________ 。
课堂练习1.中国每年要进口5亿吨左右的铁矿石,占世界海上铁矿石贸易量的一半以上,关于铁矿石的说法正确的是( )A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变血红色D.FeO俗称铁红2.某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成,向该溶液中加入铁粉,充分搅拌后振荡,铁粉仍有剩余,此时得到的溶液中存在较多的金属阳离子是( )A.Fe3+、Cu2+B.Fe2+、Al3+C.Fe3+、Al3+D.Fe2+、Fe3+3.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )4.①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A. ①③B. ③②C. ③①D. ①②③5.下图表示AlCl3溶液与NaOH溶液的相互滴加,则下列说法中错误的是( )A.①线表示Al3+物质的量的变化B.x表示AlCl3的物质的量C.②③线表示Al(OH)3物质的量的变化D.④线表示AlO-2物质的量的变化6. 为了除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4,最好选用的试剂是( )A. 烧碱溶液B. 浓氨水C. 铁粉D. 硫酸7. 只用一种试剂可区别Na2SO4、MgCl2、FeCl2、Al2(SO4)3、CuSO4五种溶液,这种试剂是( )A. 盐酸B. 硫酸C. NaOH溶液D. NaNO3溶液8.已知下述三个实验均能发生化学反应:A.实验①中铁钉只做还原剂B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性C.实验③中发生的是置换反应D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+9.除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质),将选用的试剂和分离方法填在题后的横线上,并写出有关反应的化学或离子方程式。
(1)Fe2O3[Fe(OH)3]______________________________________。
课时分层作业(十六)(建议用时:40分钟)[合格基础练]1.下列关于铁矿石的说法正确的是 ( )A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色D.FeO俗称铁红C[A项,赤铁矿的主要成分为Fe2O3;B项,铁矿石的种类很多,不一定与铁锈的主要成分相同;D项,铁红为Fe2O3。
]2.下列关于铁及其化合物的说法中正确的是( )A.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称磁性氧化铁B.铁与水蒸气在加热条件下的反应产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤D.Fe(OH)2与Fe(OH)3的制备均可用相应的碱性氧化物与H2O反应C[A项,Fe3O4为黑色晶体;B项,Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2;D项,FeO和Fe2O3与H2O均不反应。
]3.已知下述三个实验均能发生化学反应:A.实验①中铁钉只作还原剂B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性C.实验③中发生的是置换反应D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+A[B项,实验②中Fe2+被Cl2氧化,表现还原性;C项,Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+不是置换反应;D项,氧化性Fe2+<Cu2+。
]4.有关铁的化合物的说法中,错误的是( )A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色B.由图示操作可制取Fe(OH)2C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应A[Fe(OH)2是白色固体,不是黑色固体。
]5.苹果汁是人们喜欢的饮料。
由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。
若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生。
这说明维生素C具有( ) A.氧化性B.还原性C.碱性D.酸性B[现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,是因为溶液中的Fe2+被空气中的氧气氧化生成Fe3+,加入维生素C可有效防止这种现象发生,说明维生素C首先被空气中的O2氧化,而避免溶液中的Fe2+发生反应,因此维生素C具有较强的还原性。
第二节 几种重要的金属化合物 (第3课时 铁的重要化合物)【学习目标】1、了解FeO 、Fe 2O 3 、Fe 3O 4的性质和应用。
【学习重点】2、掌握Fe(OH)2 和Fe(OH)3的制备和性质。
【学习难点】3、掌握Fe 2+、Fe 3+的检验及相互转化。
2、完成【课时作业】 1——10题答题处:1、下列离子在溶液中能大量共存的是A .Fe NH SCN Cl 34++--、、、B .Na H NO SO 342++--、、、 C .Fe Fe Na NO 233+++-、、、D .Fe NH Cl OH 24++--、、、2、往浅绿色的Fe(NO 3)2溶液中逐滴加入稀盐酸,溶液的颜色变化应该是A .颜色变浅B .逐渐加深C .没有改变D .变棕黄色3、某溶液中有NH 4+、Mg 2+、Fe 2+和Al 3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是A .NH 4+B .Mg 2+C .Fe 2+D .Al 3+4、将适量的铁粉加入FeCl 3溶液中,完全反应后,溶液中的Fe 3+和Fe 2+的物质的量浓度相等,则已反应的Fe 3+和未反应的Fe 3+的物质的量之比A .3:2B .1:2C .2:1D .2:3 5、将铁屑溶于过量的盐酸后,在加入下列物质后,会有三价铁生成的是A.硫酸 B .氯水 C .硝酸锌 D.氯化铜6、Mg 、Al 、Fe 三种金属分别跟同浓度、同体积的稀盐酸反应时,放出的氢气质量相等,则下列说法中正确的是A.三种金属的物质的量相等 B .三种金属均过量C.三种金属的质量相等 D .参加反应的三种金属的质量比为12:9:287、在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液,这种试剂是A .NaOHB .NH 3-H 2OC .AgNO 3D .BaCl 28、下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是①金属钠在纯氧中燃烧;②FeSO 4溶液滴入NaOH 溶液并在空气中放置一段时间 ;③FeCl 3溶液滴入KSCN 溶液;④无水硫酸铜放入医用酒精中。
第3课时铁的重要化合物(1)铁的存在价化合物的形式存在。
+3和+2,主要以铝和硅、氧铁元素在地壳中的含量仅次于 (2)物理性质性,可以导热、导电色金属,具有金属光泽,质软,熔沸点高,具有良好的银白铁是被磁铁吸引,也可以被磁化。
铁粉呈黑色。
2.铁的氧化物(1)物理性质。
色粉末。
黑于水的不溶氧化亚铁(FeO):① 色粉末。
红棕溶于水的不,铁红):俗称3O 2氧化铁(Fe ② 溶于水的黑色晶体。
不,磁性氧化铁俗称):4O 3四氧化三铁(Fe ③ (2)化学性质。
①稳定性Fe 2O 3、Fe 3O 4较稳定;FeO 不稳定,受热能氧化为Fe 3O 4。
氧化物,与盐酸反应的离子方程式。
碱性是3O 2与酸反应:FeO 、Fe ② FeO :FeO +2H +===Fe 2++H 2O ;Fe 2O 3:Fe 2O 3+6H +===2Fe 3++3H 2O 。
,是炼铁原料。
3O 2Fe 常用作红色油漆和涂料,赤铁矿主要成分是3O 2(3)用途:Fe 铁的氢氧化物(1)物理性质(2)化学性质①稳定性:Fe(OH)2在空气中易转化为Fe(OH)3,化学方程式:4Fe(OH)2+O 2+2H 23;反应现象:白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
Fe(OH)3受热易发生分解,化学方程式是2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3+3H 2O ,②与盐酸反应(离子方程式)。
Fe(OH)2:Fe(OH)2+2H +===Fe 2++2H 2O ;Fe(OH)3:Fe(OH)3+3H +===Fe 3++3H 2O 。
(3)制备(离子方程式)。
制备Fe(OH)2:Fe 2++2OH -===Fe(OH)2↓。
制备Fe(OH)3:Fe 3++3OH -===Fe(OH)3↓。
4.铁盐和亚铁盐(1)Fe 2+和Fe 3+的检验。
(2)Fe 2+与Fe 3+的转化。
①实验及现象。
―→溶液由棕黄色变为浅绿色,离子方程式:2Fe 3++Fe===3Fe 2+↓―→无明显现象↓―→溶液变为红色离子方程式:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-②结论。
铁的重要化合物课堂练习一、选择题1.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品己被广泛接受。
为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质,在包装袋中可以放入的化学物物质是()A.无水硫酸铜B.硫酸亚铁C.食盐D.生石灰【答案】B【解析】防止食品氧化变质,可在包装袋中放入还原剂,以上四种物质,只有硫酸亚铁是常见的还原剂。
2.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是()①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中A.②③①④B.③②①④C.③①②④D.①②③④【答案】 B【解析】①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2,②FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3,③FeCl3与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3,④CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色,故选B。
3.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中。
错误的是()A.Fe2+的水溶液为浅绿色B.Fe3+的水溶液为黄色C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有还原性D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀【答案】 D【解析】Fe3+为高价,具有较强的氧化性,其溶液为黄色。
Fe2+为中间价态。
既有氧化性,又有还原性,其水溶液为浅绿色。
Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,溶液呈现红色,并非沉淀,故D错。
4.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是()①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀H2SO4反应后,再向其中加入KNO3③Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A.①B.①③C.①②D.全部【答案】 C【解析】本题涉及Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化,应从氧化剂的强弱、反应条件及反应物间的相对量进行分析。
①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原;②中Fe与稀H2SO4反应只能生成Fe2+,但要注意,由于稀H2SO4过量,加入KNO3后,NO-3在H+的作用下能将Fe2+氧化成Fe3+;③中首先Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3,反应的离子方程式是Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O;Fe又与FeCl3反应生成FeCl2,离子方程式是2Fe3++Fe===3Fe2+,最后Fe与盐酸生成FeCl2,反应的离子方程式是Fe +2H +===Fe 2++H 2↑。
3.2.3铁的重要化合物课时作业时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题4分,共48分)1.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。
下列物质反应后能使KSCN溶液变红的是( )①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀硫酸反应③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸A.只有①B.只有①③⑤C.只有①②③D.全部解析:要使KSCN溶液变红,则一定要产生Fe3+,①和③中Cl2可将Fe转化为Fe3+,⑤中相当于有HNO3,可将Fe2+氧化为Fe3+,④中Fe2O3溶于盐酸后产生的Fe3+能与Fe反应,若Fe过量,则无Fe3+。
答案:B2.将2.4 g Fe、Al混合粉末溶于75 mL 4 mol·L-1的盐酸中,反应一段时间后,再加入250 mL 1.5 mol·L-1的NaOH溶液,反应完全后,溶液中大量存在的有( ) A.Na+、Fe2+B.Al3+、Fe2+C.Fe3+、AlO-2D.Na+、AlO-2解析:该题可用极值法进行判断。
n(HCl)=0.3 mol,设2.4 g粉末全部为Al(0.089 mol),由Al~3HCl可知,消耗0.089 mol Al需HCl 0.267 mol,盐酸过量;设2.4 g粉末全部为Fe(0.043 mol),由Fe~2HCl可知,消耗0.043 mol Fe需HCl 0.086 mol,所以金属混合物全部溶于盐酸中,反应后盐酸有剩余。
反应后溶液中剩余的HCl、生成的AlCl3、FeCl2都与NaOH溶液反应,假设Al3+、Fe2+沉淀完全,则此时溶液中的溶质为NaCl,根据n(Na+)=n(Cl-),则过量的NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.375 mol-0.3 mol=0.075 mol,所以Fe2+被沉淀,Al3+大部分或全部转化为AlO-2,故反应后溶液中大量存在的离子为Na+、AlO-2和Cl-。
答案:D3.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )列条件:一是能与Fe2+发生有明显现象的反应;二是与Fe3+不反应。
只有酸性KMnO4溶液符合条件:5Fe2++MnO-4+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,实验现象是紫色变浅(或褪去)。
乙组,在Fe2+存在的条件下,检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+无干扰。
答案:B4.(双选题)证明某溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显血红色B.先滴加KSCN溶液,不显血红色,再滴加氯水后显血红色C.滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色D.只需滴加KSCN溶液解析:如果直接加KSCN溶液,不变血红色,只能证明不含有Fe3+,不能证明含有Fe2+;先加氯水,再加KSCN溶液后显血红色,只能证明加氯水后溶液中含有Fe3+,至于加氯水前是否有Fe3+是无法确定的,所以A、D都不正确;先滴加KSCN溶液,不显血红色,证明不含有Fe3+,再滴加氯水后显血红色,证明加氯水后溶液中含有Fe3+,所以原溶液中含Fe2+,即B正确;滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色,这是Fe2+的特征反应现象,也能证明加氢氧化钠之前不含有Fe3+,所以C也正确。
答案:BC5.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )A.溶液中一定含Cu2+B.溶液中一定含Fe2+C.加入KSCN溶液一定不变血红色D.剩余固体中一定含Cu解析:加入铁粉后,因为Fe3+氧化性强于Cu2+,铁粉先与FeCl3反应,然后与CuCl2反应,充分反应后仍存在的固体一定含有Cu,可能含有Fe,D正确;所得溶液中一定不含Fe3+、Cu2+,一定含有Fe2+,加入KSCN一定不变红色,B、C正确,A错误。
答案:A6.“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打,转化为坚硬的钢,其实质是对生铁的不断除杂过程。
下列叙述不正确的是( )2232FeCl3===3FeCl2,正确;C项发生反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,而Fe不与NaOH 溶液反应,正确;D项混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3,错误。
答案:D7.某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成,向该溶液中加入铁粉,充分搅拌后振荡,铁粉仍有剩余,此时得到的溶液中存在较多的金属阳离子是( ) A.Fe3+、Cu2+B.Fe2+、Al3+C.Fe3+、Al3+D.Fe2+、Fe3+解析:向CuCl2、FeCl3、AlCl3混合溶液中加入铁粉时,由于Al的活动性大于Fe的,所以Fe不与Al3+反应,实际上是Cu2+、Fe3+与Fe反应。
反应后Fe有剩余,则说明Cu2+、Fe3+与Fe分别完全反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu、Fe+2Fe3+===3Fe2+,由此可知反应后溶液中存在较多的金属阳离子为Fe2+、Al3+。
答案:B8.将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中,充分反应,固体无剩余。
测得参加反应的HCl为0.08 mol,放出标准状况下的气体0.224 L。
则下列判断中正确的是( ) A.原混合物中n(Fe):n(Fe2O3)=2:1B.向溶液中滴入KSCN溶液,显红色C.无法计算原混合物的质量D.溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为3:1解析:因为Fe3+和H+的氧化性强弱顺序为Fe3+>H+,所以当产生氢气时,Fe3+已经全部被还原为Fe2+,故向溶液中滴入KSCN溶液,溶液不变红色;根据题目给出的数据,可以计算出n(Fe)=0.02 mol,n(Fe2O3)=0.01 mol。
答案:A9.有一铁的氧化物样品,用140 mL 5 mol·L-1的盐酸恰好完全溶解,所得溶液还能与通入的0.56 L氯气(标准状况)反应,使Fe2+全部转化为Fe3+,则此氧化物为( ) A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7解析:铁的氧化物与稀盐酸反应生成FeCl 2、FeCl 3和H 2O 。
通入Cl 2后Fe 2+被氧化为Fe3+,则溶液中溶质最终只有FeCl 3,可由n (Cl)求n (Fe)。
氧化物中的氧与盐酸中的氢结合生成H 2O ,可由盐酸中的n (H)求n (O);再由n Fen O求得铁的氧化物的化学式。
n (Cl)=5 mol·L-1×0.14 L+2×0.56 L 22.4 L·mol-1=0.75 mol ;n (H)=5 mol·L-1×0.14 L=0.7 mol ,所以n Fe n O =13n Cl 12n H =13×0.75 mol12×0.7 mol =57,即该氧化物的化学式为Fe 5O 7。
故正确答案为D 。
答案:D10.向200 mL 0.1 mol/L 的Fe(NO 3)2溶液中加入适量的NaOH 溶液,使Fe 2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化,此时固体的质量为( )A .1.44 gB .1.6 gC .2.82 gD .4.36 g解析:在实验过程中发生如下反应:Fe 2++2OH -===Fe(OH)2↓,加热、灼烧时又会发生下列变化:Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe 2O 3,根据反应前后铁元素守恒从而可得所得固体的质量为1.6 g 。
答案:B11.已知下述三个实验均能发生化学反应:A .实验①中铁钉只做还原剂B .实验②中Fe 2+既显氧化性又显还原性 C .实验③中发生的是置换反应D .上述实验证明氧化性:Fe 3+>Fe 2+>Cu 2+解析:实验①中铁钉做还原剂,氧化性Cu 2+>Fe 2+;实验②中Fe 2+只表现还原性,实验③中反应为:2FeCl 3+Cu===2FeCl 2+CuCl 2不是置换反应,分析可知:氧化性:Fe 3+>Cu 2+,综上可知氧化性Fe 3+>Cu 2+>Fe 2+,故A 正确,B 、C 、D 错误。
答案:A12.(双选题)某溶液中有NH +4、Mg 2+、Fe 2+和Al 3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是( )A .NH +4 B .Mg 2+C .Fe 2+D .Al 3+答案:AC二、非选择题(共52分)13.(13分)下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。
实验时必须使用铁屑和6 mol/L的稀硫酸,其他试剂任选。
请回答下列问题:(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液,A装置中应预先加入的试剂是________,A装置中发生反应的离子方程式是___________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述制取Fe(OH)2的操作过程_________________________。
(4)实验完毕,拔去B装置中的橡胶塞,放入一部分空气,此时B装置中发生反应的化学方程式为_______________________。
(5)在下图中,装置________(填序号)能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。
解析:(1)题图中A装置的作用是产生H2,利用H2赶走整个装置中的空气,降低Fe2+被氧化的速率,以便能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀,故A 装置中应预先加入的试剂为铁屑:Fe +H 2SO 4===FeSO 4+H 2↑。
(2)实验开始时打开活塞a ,A 装置中产生的H 2沿导管进入B 装置,赶走装置中的空气。
(3)关闭活塞a ,气体不能逸出,压迫A 装置中的液体通过导管进入B 装置,FeSO 4与NaOH 混合产生Fe(OH)2白色沉淀。
(4)实验完毕拔去B 装置的橡胶塞,空气进入B 装置,O 2与Fe(OH)2发生反应,使Fe(OH)2转化为Fe(OH)3红褐色沉淀。
(5)①装置用H 2SO 4与Fe 反应产生的H 2赶出装置中的空气;②装置与①装置原理相似,只不过在两个试管中进行;③装置没有隔绝空气;④装置中胶头滴管插入液面以下,且有苯在上层隔离空气,故①②④装置都能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。
答案:(1)铁屑 Fe +2H +===Fe 2++H 2↑ (2)打开(3)关闭活塞a ,使FeSO 4溶液压入B 装置中进行反应 (4)4Fe(OH)2+2H 2O +O 2===4Fe(OH)3↓ (5)①②④14.(13分)过去电子工业常用30%的FeCl 3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板,制成印刷线路板,发生反应的化学方程式为2FeCl 3+Cu===2FeCl 2+CuCl 2。