高三化学人教版一轮复习课时作业:3.3铁及其化合物(含解析)
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铁及其重要化合物建议用时:40分钟满分:100分一、选择题(每题6分,共66分)1.(2024·荆州高三测试)铁是人类应用较早,当前应用量最大的金属元素。
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Fe 3O 4B .铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe 2O 3和H 2C .除去FeCl 2溶液中的FeCl 3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤D .Fe 3+与KSCN 产生红色沉淀 答案 C解析 赤铁矿的主要成分是Fe 2O 3;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe 3O 4和H 2;Fe 3+遇KSCN 溶液变为红色,但没有沉淀产生,一般可以用此方法检验Fe 3+的存在。
2.下列说法正确的是( )A .中性溶液中可能大量存在Fe 3+、K +、Cl -、SO 2-4 B .氧化铁能与酸反应,因此可用于制作红色涂料C .Fe 2O 3――→盐酸FeCl 3(aq)――→蒸发无水FeCl 3能一步实现 D .铁粉作食品袋内的脱氧剂是起还原作用 答案 D解析 中性溶液中Fe 3+因水解完全不能大量存在,A 项错误;B 项,氧化铁用作红色涂料是利用了其颜色呈红棕色,与其能与酸反应的性质无关,错误;C 项,氯化铁溶液蒸发最终得到的产物是氢氧化铁,因为铁离子在加热时水解程度不断加大;D 项,铁粉作食品袋内的脱氧剂,防止食品被氧化,起还原作用。
3.向某溶液中加入含Fe 2+的溶液后,无明显改变。
再滴入几滴新制氯水,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是( )A .该溶液中确定含有SCN -B .氧化性:Fe 3+>Cl 2C .Fe 2+与SCN -不能形成红色物质 D .Fe 2+被氧化为Fe 3+答案 B解析 溶液中的Fe 2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe 2++Cl 2===2Fe 3++2Cl -,氧化性:Fe 3+<Cl 2。
能使含Fe 3+的溶液变为红色,说明原溶液中确定含有SCN -。
铁及其重要化合物学习任务1铁及其重要化合物一、铁元素及其原子结构1.铁位于周期表中第四周期Ⅷ族,是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。
2.原子结构二、铁单质1.物理性质纯铁具有金属的共性,如具有银白色金属光泽,具有导电性、导热性和延展性,具有能被磁铁吸引的特征。
2.化学性质铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
(1)与非金属单质反应 ①与O 2反应常温:铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe 2O 3·x H 2O 。
点燃(化学方程式):3Fe +2O 2=====点燃Fe 3O 4。
②与Cl 2反应(化学方程式):2Fe +3Cl 2=====△2FeCl 3。
③与S 反应(化学方程式):Fe +S=====△FeS 。
(2)与水反应常温下铁与水不反应,高温下与水蒸气反应(化学方程式):3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2。
(3)与酸反应①与非氧化性酸反应(离子方程式):Fe +2H +===Fe 2++H 2↑。
②与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应,但无H 2产生。
a.Fe 与过量稀HNO 3反应(离子方程式):Fe +NO -3+4H +===Fe 3++NO ↑+2H 2O ; b.Fe 与少量稀HNO 3反应(离子方程式):3Fe +8H ++2NO -3===3Fe 2++2NO ↑+4H 2O 。
(4)与盐溶液反应①与CuSO 4溶液反应(离子方程式):Fe +Cu 2+===Fe 2++Cu 。
②与FeCl3溶液反应(离子方程式):Fe+2Fe3+===3Fe2+。
三、铁的氧化物1.氧化性和还原性含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以还原性为主,如遇Br2、Cl2、H2O2、NO-3(H+)等均表现还原性。
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。
2021届新高考化学第一轮复习课时作业铁及其化合物一、选择题1、某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。
向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体,下同)。
向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。
下列说法正确的是( )A.c点时,溶液中的溶质为Fe2(SO4)3B.ab段发生反应的离子方程式为:Fe+Fe3+===2Fe2+C.原混和酸中稀硝酸的物质的量浓度为0.4 mol/LD.原混和酸中稀硫酸的物质的量浓度为4 mol/L解析:由图像可知,由于铁过量,oa段发生反应为:Fe+NO-3+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,ab段发生反应为:Fe+2Fe3+===3Fe2+,bc段发生反应为:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
根据上面分析可知:c点是溶质为硫酸亚铁,不是硫酸铁,A错误;ab段发生反应为:Fe+2Fe3+===3Fe2+,B错误;oa段发生反应为:Fe+NO-3+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,则原混合液中n(NO-3)=2n(Fe)=2×11.2 g56 g/mol=0.4 mol,混合酸中HNO3物质的量浓度c(HNO3)=0.4 mol0.2 L=2 mol/L,C错误;反应消耗22.4 g铁的物质的量n(Fe)=22.4 g÷56 g/mol= 0.4 mol,根据Fe元素守恒可知n(FeSO4)=0.4 mol再根据S元素守恒,每份含硫酸的物质的量是0.4 mol,所以c(H2SO4) =0.4 mol÷0.1 L=4 mol/L,故D正确;故合理选项是D。
答案:D2、《本草纲目》中记载“慈石治肾家诸病,而通耳明目。
慈石,色轻紫,石上皲涩,可吸连针铁,俗谓之熁铁石”。
“慈石”的主要成分是( )A.铁B.氧化铜C.氧化铁 D.四氧化三铁解析:由“磁石,色轻紫,……,可吸连针铁”可知,该矿石有磁性,故其成分为四氧化三铁。
高考化学一轮复习课时分层提升练八3.3铁及其重要化合物含解析新人教版一、选择题1.下列物质能用化合反应直接制得的是( )①FeCl2②Fe(OH)3③NaHSO3④Fe(OH)2A.②B.②③C.①②③D.①②③④【解析】选C。
2FeCl3+Fe3FeCl2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,Na2SO3+H2O+SO22NaHSO3,以上反应均为化合反应。
Fe(OH)2不能用化合反应制得。
【方法规律】不能通过化合反应得到的物质(1)常见不能通过单质之间化合得到的物质有FeCl2、Fe2S3、SO3、NO2等;(2)常见不能通过单质之间化合得到,但可以通过化合反应得到的物质有FeCl2、SO3、NO2等;(3)常见不能通过氧化物与水化合得到的酸、碱有H2SiO3、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Al(OH)3、Cu(OH)2等;(4)常见不能通过氧化物与水化合得到,但可以通过化合反应得到的物质有Fe(OH)3等。
2.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是( )A.用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,此现象不能确定溶液中含有Fe2+D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化【解析】选C。
反应开始时生成的氢气进入B中,可排出氧气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,一段时间后关闭止水夹C,A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2,故A正确;FeCl3易水解,配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,故B正确;Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,故D正确。
3.(2019·石家庄模拟)某学生鉴定甲盐的流程如图所示,下列说法正确的是( )A.如果甲中含有S2-,则乙是硫黄沉淀B.如果乙是AgCl沉淀,那么甲是FeCl3C.丙中肯定含有Fe3+,所以甲是FeBr3D.甲中含铁元素,可能显示+2或者+3价【解析】选D。
3.3 铁及其化合物考点1 铁及其氧化物1.铁的位置与结构2.铁的化学性质 (1)与非金属单质的反应 ①与O 2的反应常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe 2O 3·x H 2O 。
点燃:3Fe +2O 2=====点燃Fe 3O 4。
②与Cl 2的反应:2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3。
③与S 的反应:Fe +S=====△FeS 。
(2)与水的反应常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应: 3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2。
(3)与酸的反应①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe +2H +===Fe 2++H 2↑。
②与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H 2产生。
(4)与某些盐溶液的反应①与CuSO 4溶液反应的离子方程式:Fe +Cu 2+===Cu +Fe 2+。
②与FeCl 3溶液反应的离子方程式:Fe +2Fe 3+===3Fe 2+。
3.铁的三种氧化物的主要性质 化学式 FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水(1)与非氧化性酸反应FeO 、Fe 2O 3分别与盐酸反应的离子方程式为FeO +2H +===Fe 2++H 2O 、Fe 2O 3+6H +===2Fe 3++3H 2O ,故二者均是碱性氧化物。
(2)FeO 不稳定,在空气中受热生成Fe 3O 4,其方程式为6FeO +O 2=====△2Fe 3O 4。
(3)与Al 发生铝热反应(以Fe 3O 4为例)的方程式为3Fe 3O 4+8Al=====高温9Fe +4Al 2O 3。
[应用体验]1.铁有+2、+3价两种价态,单质铁与________(填下列编号,下同)反应时只生成+3价铁;与________反应时只生成+2价铁;与________反应时既生成+2价铁也生成+3价铁。
3.3铁及其重要化合物一、选择题1.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.FeB.FeOC.Fe(OH)3D.Fe2O3解析:钠与水反应生成NaOH,NaOH与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2灼烧时被氧化,最后得到的固体物质是Fe2O3。
答案:D2.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是( )A.只有④B.只有③C.③和④均错误D.全部错误解析:③不反应,实验方案及现象均错误;④检验的是Cl-,与Fe3+的性质无关。
答案:C3.(双选)下列说法正确的是( )A.(2013·全国新课标Ⅱ卷,10D)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+B.(2013·安徽卷,9C)在氢氧化铁胶体中能大量共存:H+、K+、S2-、Br-C.(2012·新课标全国卷,26(3))FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2D.(2012·广东卷,8A,改编)Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-不能大量共存解析:B选项:H+可以和氢氧化铁胶体反应,且H+与S2-可以生成H2S而不能大量共存。
D选项:ClO-具有强氧化性,能够氧化Fe2+,二者不能大量共存。
答案:AD4.(2011·上海卷)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是( )A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌解析:高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是+6价,具有强氧化性,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中杂质。
专题3.3 铁及其重要化合物1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ( ) A .铁红的主要成分是Fe 3O 4B .铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe 2O 3和H 2C .除去FeCl 2溶液中的FeCl 3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤D .Fe 3+与KSCN 产生红色沉淀【答案】C【解析】铁红是Fe 2O 3,故A 错误;铁与水蒸气反应生成的是Fe 3O 4和氢气,反应的化学方程式为3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2,故B 错误;除去FeCl 2溶液中的FeCl 3杂质可以向溶液中加入铁粉,FeCl 3与Fe 反应生成FeCl 2,除去了杂质Fe 3+,故C 正确;铁离子与硫氰根离子反应生成的硫氰化铁不是沉淀,是一种红色的配合物,故D 错误。
2.下列有关铁元素的叙述中正确的是 ( )A .Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH)2<Fe(OH)3B .铁是较活泼的金属,它与卤素(X 2)反应的生成物均为FeX 3C .氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3HI===FeI 3+3H 2OD .将FeCl 3饱和溶液滴入NaOH 溶液中可制备Fe(OH)3胶体 【答案】A【解析】Fe(OH)2具有还原性,易被氧化生成稳定的Fe(OH)3,符合化学反应的特点,A 项正确;铁与单质碘化合生成的是FeI 2,B 项不正确;铁离子能把碘离子氧化成单质碘,C 项不正确;D 项,得到的是Fe(OH)3沉淀,不正确。
3.下列叙述正确的是 ( )A .Fe 与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,说明Fe 与两种酸均发生置换反应B .将铜粉加入1.0 mol·L -1 Fe 2(SO 4)3溶液中,会有溶液变蓝、黑色固体出现的现象,这是因为金属铁比铜活泼C .Fe 和Fe 2O 3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出D .在FeCl 3溶液中加入KHCO 3溶液,会有CO 2产生,但无Fe(OH)3沉淀生成 【答案】C【解析】稀HNO 3具有强氧化性,与Fe 反应产生的气体为NO ,不属于置换反应,A 项错误;铜粉与Fe 2(SO 4)3溶液发生反应2Fe 3++Cu===2Fe 2++Cu 2+,溶液变蓝但不会有黑色固体出现,B 项错误;Fe 2O 3溶解产生Fe 3+恰好将铁单质氧化,因而不能置换出H 2,C 项正确;Fe 3+与HCO -3会发生水解相互促进反应,有CO 2和Fe(OH)3沉淀生成,D项错误。
专题3.3 铁及其重要化合物1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ( ) A .铁红的主要成分是Fe 3O 4B .铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe 2O 3和H 2C .除去FeCl 2溶液中的FeCl 3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤D .Fe 3+与KSCN 产生红色沉淀 【答案】C【解析】铁红是Fe 2O 3,故A 错误;铁与水蒸气反应生成的是Fe 3O 4和氢气,反应的化学方程式为3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2,故B 错误;除去FeCl 2溶液中的FeCl 3杂质可以向溶液中加入铁粉,FeCl 3与Fe 反应生成FeCl 2,除去了杂质Fe 3+,故C 正确;铁离子与硫氰根离子反应生成的硫氰化铁不是沉淀,是一种红色的配合物,故D 错误。
2.下列有关铁元素的叙述中正确的是 ( )A .Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH)2<Fe(OH)3B .铁是较活泼的金属,它与卤素(X 2)反应的生成物均为FeX 3C .氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3HI===FeI 3+3H 2OD .将FeCl 3饱和溶液滴入NaOH 溶液中可制备Fe(OH)3胶体 【答案】A【解析】Fe(OH)2具有还原性,易被氧化生成稳定的Fe(OH)3,符合化学反应的特点,A 项正确;铁与单质碘化合生成的是FeI 2,B 项不正确;铁离子能把碘离子氧化成单质碘,C 项不正确;D 项,得到的是Fe(OH)3沉淀,不正确。
3.下列叙述正确的是 ( )A .Fe 与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,说明Fe 与两种酸均发生置换反应B .将铜粉加入1.0 mol·L -1Fe 2(SO 4)3溶液中,会有溶液变蓝、黑色固体出现的现象,这是因为金属铁比铜活泼C .Fe 和Fe 2O 3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出D.在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液,会有CO2产生,但无Fe(OH)3沉淀生成【答案】C【解析】稀HNO3具有强氧化性,与Fe反应产生的气体为NO,不属于置换反应,A项错误;铜粉与Fe2(SO4)3溶液发生反应2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,溶液变蓝但不会有黑色固体出现,B项错误;Fe2O3溶解产生Fe3+恰好将铁单质氧化,因而不能置换出H2,C项正确;Fe3+与HCO-3会发生水解相互促进反应,有CO2和Fe(OH)3沉淀生成,D项错误。
课时作业10铁及其化合物[授课提示:对应学生用书第309页][基础题组]1.(2017·北京模拟)下列说法正确的是()A.铁是位于第四周期ⅦB族元素,是一种重要的过渡元素B.四氧化三铁是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物C.14 g铁粉和7 g硫粉混合后高温下充分反应能生成21 g硫化亚铁D.铁在溴蒸气中点燃可生成FeBr3答案:D2.(2017·西安调研)一定条件下,下列物质可通过化合反应制得的共有()①小苏打②硫酸铝③氯化亚铁④磁性氧化铁⑤氢氧化铜⑥氢氧化铁A.3种B.4种C.5种D.6种解析:①Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3,属于化合反应;③2FeCl3+Fe===3FeCl2,属于化合反应;④Fe与O2在点燃条件下生成Fe3O4,是化合反应;⑥4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,是化合反应。
答案:B3.下列叙述正确的是()A.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应B.足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3C.Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出D.在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液,会有CO2产生,但无Fe(OH)3沉淀生成解析:HNO3具有强氧化性,与Fe反应产生的气体为NO,A项错;铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3,B项错;C项中Fe2O3溶解产生Fe3+恰好将铁单质氧化,因而不能置换出H2,正确;Fe3+与HCO-3会发生水解相互促进反应,有CO2和Fe(OH)3沉淀生成,D项错。
答案:C4.(2017·扬州模拟)下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是()A.用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,此现象不能确定溶液中含有Fe2+D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化解析:A、C、D三项中的氧化剂虽均能使Fe2+氧化为Fe3+,但同时会引入新的杂质,故此三项不符合题意;双氧水具有氧化性,能氧化亚铁离子为铁离子,还原产物为水,不引入新杂质,故选B。
答案:B5.下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是()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,故A错误;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,故B错误;铁粉把FeCl3还原成FeCl2,从而除去FeCl3,故C正确;Fe3+与KSCN 产生血红色溶液,不是沉淀,故D错误。
答案:C6.在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解析:氧化性Fe3+>Cu2+,加入Fe先还原Fe3+,然后再还原Cu2+。
答案:C7.(2017·河北衡水中学一模)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。
某兴趣小组的同学发现:将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。
实验室现有下列试剂:0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.10 mol·L-1 KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。
请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;Ⅱ.所得气体中肯定含有________气体。
【实验探究】【问题讨论】(1)有同学提出:若另外选用KSCN 溶液,则仅利用KSCN 和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,试问是否可行________,(填“正确”或“不正确”)并说明原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)有同学提出:试管中气体可能还原H 2和Q 气体,为此重新设计了实验装置如下图(图中夹持仪器省略)。
①Q 产生的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
②为确认Q 的存在,则M 中盛放的试剂为________,并将装置M 添加于________(选填序号)。
a .A 之前b .A ~B 之间c .B ~C 之间d .C ~D 间③装置图中D 、E 、F 组成的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:猜想Ⅰ.步骤①:利用酸性高锰酸钾溶液检验Fe 2+,若紫红色褪去,说明溶液中含有Fe 2+;步骤②检验Fe 3+,没有KSCN 溶液,因为要从上述所给溶液中选择,利用Fe 3+的氧化性检验,选择0.10 mol·L -1KI 溶液和淀粉溶液,溶液变蓝色,说明含有Fe 3+。
猜想Ⅱ.利用KMnO 4溶液检验SO 2并吸收,若能收集到气体,说明至少有两种气体。
(1)不能,Fe 2+的常规检验是先加KSCN 溶液,无明显现象(排除Fe 3+干扰),再加新制氯水,溶液变成红色(有Fe 3+生成),说明有Fe 2+。
因为溶液中有Fe 3+,无法检验Fe 2+。
(2)①因为是生铁,生铁中含有碳,碳和浓硫酸在加热条件下生成CO 2、SO 2。
②所得混合气体中肯定有SO 2,可能有H 2和CO 2,检验CO 2用澄清石灰水,因SO 2也能使澄清石灰水产生白色沉淀,所以利用A 、B 吸收SO 2并检验SO 2是否除净,通入澄清石灰水检验CO 2(M 在B ~C 之间),H 2从澄清石灰水中逸出带出水蒸气,所以C 是除去H 2中的水蒸气,将H 2通过加热的CuO ,黑色的CuO 变红色(Cu),无水CuSO 4变蓝色,说明产生了H 2O ,一定有H 2。
F 中的碱石灰是防止空气中的水蒸气进入E ,影响判断。
答案:【提出猜想】Ⅱ.SO 2【实验探究】猜想Ⅰ 步骤①溶液紫红色褪去 含有Fe 2+步骤② 另取少量所得溶液,滴加KI 和淀粉溶液 溶液变为蓝色猜想Ⅱ 甲中KMnO 4溶液褪色,乙中KMnO 4溶液颜色不变,试管中收集到气体【问题讨论】(1)不正确 若溶液中含有Fe 3+则无法检验溶液中是否含有Fe 2+(2)①C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O②澄清石灰水 c③确认是否有H 2[能力题组]1.(2017·黑河模拟)硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。
下列说法错误的是( )A .碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂B .为防止NH 4HCO 3分解,生产FeCO 3需要较低温度下进行C .可用KSCN 溶液检验(NH 4)2Fe(SO 4)2是否被氧化D .常温下,(NH 4)2Fe(SO 4)2在水中的溶解度比FeSO 4的大解析:碱式硫酸铁电离产生Fe 3+,Fe 3+能发生水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂,故A 正确;NH 4HCO 3不稳定,受热易分解,所以为防止NH 4HCO 3分解,生产FeCO 3需在较低温度下进行,故B 正确;KSCN 溶液遇Fe 2+溶液无现象,(NH 4)2Fe(SO 4)2若被氧化则生成Fe 3+,KSCN 溶液遇Fe 3+溶液变红,故C 正确;(NH 4)2Fe(SO 4)2在水中的溶解度比FeSO 4的小,所以FeSO 4才能与(NH 4)2SO 4反应生成(NH 4)2Fe(SO 4)2,故D 错误。
答案:D2.(2017·沈阳模拟)下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )2334与Fe 发生反应:Fe +2Fe 3+===3Fe 2+,加入KSCN 溶液也不显红色,错误;C 项中NO -3+H +具有强氧化性,而Fe 2+具有还原性,两者发生氧化还原反应,有Fe 3+生成,遇KSCN 溶液呈红色,无法证明样品是否变质,错误;D 项中若原溶液中无Fe 2+存在Fe 3+,也有此现象,错误。
答案:A3.(2017·陕西西安质检)A 、B 、C 为3种单质(其中A 为固体,B 、C 为气体),将D 的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸,溶液呈红褐色,B 、C 反应的产物易溶于水得到无色溶液E 。
它们之间的转化关系如图,下列推断正确的是()A.物质B是H2B.物质C是Cl2C.物质D是FeCl2D.物质F是FeCl2解析:将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸,溶液呈红褐色,则D为FeCl3;结合转化关系,根据A为固体单质,B、C为气体单质,则A为Fe,B为Cl2,F为FeCl2;由于B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E,则C为H2,E为HCl。
答案:D4.(2017·大连一模)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:则下列说法正确的是()A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C.试剂c是氯气,相应的反应为:2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+解析:试剂a是铁,加入过量的铁,可把铜全部置换出来,并把FeCl3还原为FeCl2,则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X为FeCl2溶液,滤渣Y为铜和过量的铁;由于最终得到的产品是FeCl3,故试剂b是稀盐酸,铜不与盐酸反应,铁与盐酸反应生成FeCl2,故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质,滤液Z为FeCl2溶液,在两次过滤得到FeCl2溶液中通入氯气,发生反应2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+,把FeCl2转化为FeCl3,然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶,并过滤)便可得到氯化铁晶体,蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同,故A、B错误,C正确;溶液W中有Cl-,酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2+,又可氧化Cl-,故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2+,D错误。