
?高一化學(xué) 專題六 鐵及其化合物
專題檢測卷(A卷)
(考試時間:90分鐘 試卷滿分:100分)
第Ⅰ卷(選擇題 共48分)
一、選擇題:本題共16個小題,每小題3分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.(2020·河南安陽市·安陽一中高一期末)下列關(guān)于古籍中的記歌說不正確是( )
A.“雨過天晴云破處”所描述瓷器青色,來自氧化鐵
B.“朝壇霧卷,曙嶺煙沉”中的霧是一種膠體,能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
C.古劍“沈盧”“以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折”,劑鋼指鐵的合金
D.《天工開物》中“凡石灰,經(jīng)火焚煉為用”涉及的反應(yīng)類型是分解反應(yīng)
【答案】A
【詳解】
A.氧化鐵為紅棕色,而描述的瓷器為青色,A錯誤;
B.霧是膠體,有丁達(dá)爾效應(yīng),B正確;
C.鋼屬于鐵的合金,C正確;
D.涉及的反應(yīng)為碳酸鈣分解,D正確;
故選A。
2.(2020·江蘇南京師范大學(xué)附中高一期中)蘋果汁是人們喜愛的飲料,現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中放置一會兒會由淡綠色(Fe2+)變?yōu)辄S色(Fe3+)。若榨汁時加人維生素C,可有效防止這種現(xiàn)象發(fā)生,這說明維生素C具有
A.還原性 B.堿性 C.氧化性 D.酸性
【答案】A
【詳解】
Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時Fe元素化合價升高被氧化,而維生素C可以防止這種現(xiàn)象發(fā)生,說明維生素C可以防止Fe2+被氧化,則維生素應(yīng)具有還原性;
故答案為A。
3.(2020·廣東華僑中學(xué)高一期中)下列化合物既能用金屬與氯氣化合制備,又能用金屬與鹽酸反應(yīng)制備的是
A.MgCl2 B.CuCl2 C.FeCl3 D.FeCl2
【答案】A
【詳解】
A.Mg可以和Cl2發(fā)生化合反應(yīng)制取MgCl2,也可以由Mg和HCl反應(yīng)制取MgCl2,A符合題意;
B.Cu與HCl不反應(yīng),無法用金屬與鹽酸反應(yīng)制備CuCl2,B不符合題意;
C.Fe與HCl反應(yīng)生成FeCl2,無法制取FeCl3,C不符合題意;
D.Fe與氯氣反應(yīng)生成FeCl3,無法制取FeCl2,D不符合題意;
綜上所述答案為A。
4.(2020·北京北京師范大學(xué)附中高一期中)下列轉(zhuǎn)化中,需要加入還原劑才能實現(xiàn)的是
A.Na → NaOH B.HCO→ CO2 C.Fe3+ → Fe2+ D.Cl- → Cl2
【答案】C
【分析】
需要加入還原劑才能實現(xiàn),說明選項中的物質(zhì)作氧化劑,在反應(yīng)中得電子化合價降低,據(jù)此分析判斷。
【詳解】
A.Na → NaOH 中Na元素化合價升高,被氧化,應(yīng)加入氧化劑才能實現(xiàn),故A不選;
B.HCO→ CO2中碳、氫、氧元素化合價都不變,需要加入酸才能實現(xiàn),不需要加入氧化劑,也不需要加入還原劑,故B不選;
C.Fe3+ → Fe2+中Fe元素化合價由+3價變?yōu)?2價,被還原,需要還原劑才能實現(xiàn),故C選;
D.Cl- → Cl2中Cl元素化合價由-1價變?yōu)?價,被氧化,需要氧化劑才能實現(xiàn),故D不選;
故選C。
5.(2021·江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué)高一期中)在溶液中能大量共存的離子組是
A.Fe3+、I-、HCO B.Ba2+、OH-、Cl-
C.H+、Fe2+、NO D.NH、NO、OH-
【答案】B
【詳解】
A.Fe3+、I-之間能發(fā)生氧化還原反應(yīng),F(xiàn)e3+、HCO之間能發(fā)生雙水解反應(yīng),該組離子不能大量共存,故A不選;
B.Ba2+、OH-、Cl-之間不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),該組離子能夠大量共存,故B選;
C.H+與NO的組合具有氧化性,能夠?qū)e2+氧化為Fe3+,該組離子之間不能大量共存,故C不選;
D.NH與OH-之間能夠發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成NH3·H2O,該組離子不能大量共存,故D不選;
綜上所述,答案為B。
6.(2021·哈爾濱市第十三中學(xué)高一期末)元素的價類二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識的重要模型和工具,它指的是以元素的化合價為縱坐標(biāo),以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。如圖為鐵元素的價類二維圖,其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列說法正確的是
A.鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①
B.加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥,F(xiàn)e2O3加水溶解可轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3
C.由圖可預(yù)測:高鐵酸鹽(FeO42- )具有強氧化性,可用于飲用水的消毒
D.FeO是一種紅棕色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中受熱,迅速被氧化成Fe3O4
【答案】C
【詳解】
A.鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)為,得不到,故A錯誤;
B.受熱分解可得到,但是不溶于水,故B錯誤;
C.從圖中可以看出高鐵酸鹽(FeO42- )中Fe元素處于最高價,只能被還原,具有氧化性,可用作水消毒劑,故C正確;
D.鐵的氧化物中只有為紅棕色,其余均為黑色,故D錯誤;
故選C。
7.(2020·浙江余姚中學(xué)高一期中)為探究某食品包裝袋內(nèi)一小包脫氧劑中的還原鐵粉是否變質(zhì),分別取少量樣品溶于鹽酸,再進(jìn)行下列實驗,其中結(jié)論正確的是
A.若滴加KSCN溶液,溶液變紅,說明鐵粉變質(zhì)
B.若滴加KSCN溶液,溶液未變紅,說明鐵粉未變質(zhì)
C.若依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液變紅,說明鐵粉全部變質(zhì)
D.若滴加KSCN溶液,溶液未變紅;再滴加氯水,溶液變紅,說明鐵粉部分變質(zhì)
【答案】A
【分析】
Fe粉變質(zhì)生成Fe2+或Fe3+,還原鐵粉溶于稀鹽酸時,溶液中含有Fe2+或Fe3+或二者都有,實驗室采用酸性高錳酸鉀溶液檢驗Fe2+,用KSCN溶液檢驗Fe3+,F(xiàn)e2+具有還原性,能被強氧化劑氧化,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.若再滴加KSCN溶液,溶液變紅,證明含有Fe3+,則說明鐵粉部分變質(zhì)或全部變質(zhì),故A正確;
B.若再滴加KSCN溶液,溶液未變紅,說明溶液中無Fe3+,但還原鐵粉有可能被氧化為Fe2+,故B錯誤;
C.氯水具有強氧化性,可以把Fe2+氧化為Fe3+,F(xiàn)e2+來源可能是鐵與鹽酸反應(yīng),故不能確定是部分氧化還是全部氧化還是沒有被氧化,故C錯誤;
D.若再滴加KSCN溶液,溶液未變紅,說明不含F(xiàn)e3+,再滴加氯水,溶液變紅,說明含有Fe2+,此現(xiàn)象說明鐵粉部分變質(zhì)或未變質(zhì),故D錯誤;
故選A。
8.(2021·山東師范大學(xué)附中高一期中)下列關(guān)于鐵及其化合物的說法錯誤的是
A.若FeCl2溶液中混有FeCl3可通過滴加氯水除去
B.可用KSCN溶液檢驗FeCl2溶液是否變質(zhì)
C.實驗室保存FeCl2溶液時常加入鐵粉
D.向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,最終可觀察到紅褐色沉淀
【答案】A
【詳解】
A.氯氣與氯化鐵不反應(yīng),但是氯氣能夠氧化亞鐵離子生成鐵離子,所以應(yīng)該用鐵粉除去氯化亞鐵中的鐵離子,故A錯誤;
B.KSCN溶液與鐵離子反應(yīng)生成硫氰化鐵而呈現(xiàn)血紅色,亞鐵離子與硫氰化鉀溶液不反應(yīng),所以可用KSCN溶液檢驗FeCl2溶液是否變質(zhì),故B正確;
C.亞鐵離子不穩(wěn)定,易被氧化生成鐵離子,鐵能夠還原鐵離子為亞鐵離子;所以實驗室為防止氯化亞鐵被氧化,在保存FeCl2溶液時常加入鐵粉,故C正確;
D.氫氧化亞鐵能夠被空氣氧化生成紅褐色氫氧化鐵,所以向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,先生成白色沉淀,立即轉(zhuǎn)化為灰綠色,最終轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀,所以最終可觀察到紅褐色沉淀,故D正確;
故選A。
9.(2020·上海楊浦·復(fù)旦附中高一期中)無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。實驗室利用反應(yīng)制取無水FeCl3,實驗裝置如圖所示(加熱和夾持裝置略去)。下列說法正確的是
A.實驗開始時應(yīng)先加熱①處,再通入干燥的Cl2
B.②處冷水的作用是降低FeCl3的溶解度
C.裝置③可用盛有濃硫酸的洗氣瓶代替
D.實驗開始后,可以在①處觀察到反應(yīng)劇烈,產(chǎn)生黃色煙
【答案】C
【詳解】
A.實驗開始時應(yīng)先通入干燥的Cl2再加熱①處防止高溫下Fe和氧氣反應(yīng),故A錯誤;
B.E裝置中冷水的作用是冷卻,使FeCl3冷卻沉積,便于收集,故B錯誤;
C.裝置③可用盛有濃H2SO4的洗氣瓶代替,故C正確;
D.實驗開始后,可以在①處觀察到反應(yīng)劇烈,產(chǎn)生紅棕色的煙,故D錯誤;
故選C。
10.(2021·福建泉州·高一期末)如圖所示裝置,可用以制取和觀察在空氣中被氧化時顏色的變化。下列說法錯誤的是
A.實驗前,應(yīng)事先煮沸溶液除去溶解氧
B.裝置Ⅰ可制取溶液并排盡裝置內(nèi)空氣
C.關(guān)閉止水夾可觀察到裝置Ⅱ中溶液進(jìn)入裝置Ⅰ中
D.取下裝置Ⅱ的橡皮塞可觀察沉淀顏色變化
【答案】C
【分析】
氫氧化鈉溶液中有少量氧氣,需要加熱煮沸除去氧氣;打開止水夾,鐵屑和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,利用反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣排裝置內(nèi)的空氣,然后關(guān)閉止水夾,試管Ⅰ形成密閉體系,利用反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的壓強作用,把硫酸亞鐵溶液壓入到裝置Ⅱ中,產(chǎn)生氫氧化亞鐵白色沉淀,氫氧化亞鐵遇到空氣后,變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。
【詳解】
A.氫氧化鈉溶液中有少量氧氣,氫氧化亞鐵易被氧氣氧化,所以實驗前,應(yīng)事先煮沸溶液除去溶解氧,故A正確;
B.結(jié)合以上分析可知,裝置Ⅰ可制取溶液并排盡裝置內(nèi)空氣,故B正確;
C.結(jié)合以上分析可知,關(guān)閉止水夾可觀察到裝置Ⅰ中溶液進(jìn)入裝置Ⅱ中,故C錯誤;
D.結(jié)合以上分析可知,氫氧化亞鐵具有強還原性,能夠被氧氣氧化,顏色發(fā)生變化,所以取下裝置Ⅱ的橡皮塞可觀察沉淀顏色變化,故D正確;
故選C。
11.(2021·云南高一學(xué)業(yè)考試)下列有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是
A.Fe3O4用作紅色顏料
B.僅用KSCN溶液即可檢驗Fe2+
C.Fe(OH)2能在空氣中穩(wěn)定存在
D.FeCl3溶液作為覆銅板“腐蝕液”制作印刷電路板
【答案】D
【詳解】
A.Fe3O4為黑色固體,具有鐵磁性,而氧化鐵為紅色固體,可以做紅色顏料,故A錯誤;
B.亞鐵離子與硫氰根離子不反應(yīng),鐵離子與硫氰根離子反應(yīng)生成血紅色溶液,因此檢驗亞鐵離子需要先加硫氰化鉀溶液,再滴加氯水,出現(xiàn)血紅色溶液,原溶液中含有亞鐵離子,故B錯誤;
C.氫氧化亞鐵在空氣中不穩(wěn)定,易被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵,故C錯誤;
D.鐵離子具有強氧化性,能夠把銅氧化為銅離子,因此FeCl3溶液作為覆銅板“腐蝕液”制作印刷電路板,故D正確;
故選D。
12.(2021·北京西城·北師大實驗中學(xué)高一期中)某小組同學(xué)通過實驗研究FeCl3溶液與Cu粉發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。實驗記錄如下:
序號
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
實驗步驟
充分振蕩,加2mL蒸餾水
充分振蕩,加2mL蒸餾水
充分振蕩,加2mL蒸餾水
實驗現(xiàn)象
銅粉消失,溶液黃色變淺,加入蒸餾水后無明顯現(xiàn)象
銅粉有剩余,溶液黃色褪去,加入蒸餾水后生成白色沉淀
銅粉有剩余,溶液黃色褪去,變成藍(lán)色,加入蒸餾水后無白色沉淀
下列說法不正確的是
A.實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及到Fe3+被還原
B.對比實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ說明白色沉淀的產(chǎn)生可能與銅粉的量及溶液的陰離子種類有關(guān)
C.實驗Ⅰ、Ⅲ中加入蒸餾水后c(Cu2+)相同
D.向?qū)嶒灑蠓磻?yīng)后的溶液中加入飽和NaCl溶液可能出現(xiàn)白色沉淀
【答案】C
【詳解】
A.Cu和FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2和CuCl2,若銅過量,溶液黃色褪去,加入蒸餾水后生成白色沉淀,可能是發(fā)生了反應(yīng):CuCl2+Cu=2CuC1↓。實驗I、Ⅱ、Ⅲ中的現(xiàn)象為溶液黃色變淺或溶液黃色褪去,說明Fe3+被Cu還原,A項正確。
B.對比實驗I、II ,實驗I加入少量銅粉,銅粉消失,溶液黃色變淺,加入蒸餾水后無明顯現(xiàn)象;實驗II加入過量銅粉,銅粉有剩余,溶液黃色褪去,加入蒸餾水后生成白色沉淀;說明白色沉淀的產(chǎn)生與銅粉的量有關(guān),實驗Ⅲ加入過量銅粉,在加蒸餾水無白色沉淀生成,說明產(chǎn)生沉淀與溶液中陰離子有關(guān),B項正確。
C.對比實驗Ⅰ、Ⅲ參加反應(yīng)的Fe3+的量相同,若加入銅單質(zhì)相同,則生成的Cu2+應(yīng)相同,但由于實驗I加入少量銅單質(zhì),所以 c(Cu2+ )不相同,C項錯誤。
D.由對比實驗可知生成白色沉淀與溶液中陰離子和銅粉用量有關(guān),實驗II溶液為藍(lán)色,含有Cu2+和過量的銅,向?qū)嶒灑蠓磻?yīng)后的溶液中加入飽和NaCl溶液可能出現(xiàn)白色沉淀CuCl,故D正確。
13.(2020·河北石家莊一中高一期末)如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的顏色變化,下表選項中的物質(zhì)對應(yīng)正確的是
選項
M
N
P
Q
A
NaOH
Ba(OH)2
Na2SO4
紫色石蕊溶液
B
Na2O
BaCl2
Na2SO4
KSCN
C
氨水
Ba(NO3)2
Na2SO3
KSCN
D
KOH
AlCl3
Na2SO3
酚酞溶液
【答案】C
【詳解】
A.Fe2(SO4)3與Ba(OH)2反應(yīng)生成紅褐色Fe(OH)3沉淀和白色BaSO4沉淀;Na2SO4和Fe2(SO4)3不反應(yīng),Na2SO4和Fe2(SO4)3混合,溶液不能變?yōu)闇\綠色,故不選A;
B.Na2SO4和Fe2(SO4)3不反應(yīng),Na2SO4和Fe2(SO4)3混合,溶液不能變?yōu)闇\綠色,故不選B;
C.氨水與Fe2(SO4)3反應(yīng)生成紅褐色Fe(OH)3沉淀,F(xiàn)e2(SO4)3與Ba(NO3)2反應(yīng)生成白色BaSO4沉淀,F(xiàn)e2(SO4)3被Na2SO3還原為FeSO4,F(xiàn)e2(SO4)3遇KSCN溶液呈紅色,故選C;
D.AlCl3與Fe2(SO4)3不反應(yīng),F(xiàn)e2(SO4)3溶液呈酸性,酚酞溶液遇Fe2(SO4)3溶液不變色,故不選D;
選C。
14.(2021·浙江鎮(zhèn)海中學(xué)高一期末)由黃鐵礦(主要成分:FeS2和SiO2,SiO2不參與反應(yīng))為主要原料得到綠礬(FeSO4·7H2O)的流程如下:
下列說法不正確的是
A.過程1廢氣中含SO2
B.過程2試劑a為稀硫酸
C.過程3離子方程式為
D.過程4操作b通過蒸發(fā)結(jié)晶的方法可得到純凈的綠礬
【答案】D
【分析】
由流程可知,在煅燒過程中,F(xiàn)eS2生成Fe2O3和SO2,燒渣的成分為Fe2O3和SiO2,再加入稀硫酸與Fe2O3反應(yīng)生成硫酸鐵,硫酸鐵溶液中通入足量SO2,生成硫酸亞鐵,再通過加熱濃縮、降溫結(jié)晶得到FeSO4·7H2O。
【詳解】
A.由上述分析可知,在煅燒過程中,F(xiàn)eS2生成Fe2O3和SO2,廢氣中含SO2,A正確;
B.試劑a為稀硫酸,與Fe2O3反應(yīng)生成硫酸鐵,B正確;
C.硫酸鐵溶液中通入足量SO2,氧化還原反應(yīng)生成硫酸亞鐵,反應(yīng)的離子方程式為:,C正確;
D.由于硫酸亞鐵在水中的溶解度隨溫度的升高而增大,所以從FeSO4溶液得到綠礬應(yīng)該采用加熱濃縮、降溫結(jié)晶的方法,D錯誤;
故合理選項是D。
15.(2021·長春市第二十九中學(xué)高二期末)K2FeO4是優(yōu)良的飲用水處理劑,一種制備方法是將Fe2O3、KNO3、KOH混合共熔,反應(yīng)為Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH == 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法不正確的是
A.鐵元素被氧化,氮元素被還原 B.氧化性:KNO3 >K2FeO4
C.每生成1 mol K2FeO4,轉(zhuǎn)移6 mol e? D.K2FeO4具有殺菌作用
【答案】C
【分析】
根據(jù)反應(yīng)Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O,元素鐵化合價由Fe2O3中+3升高到K2FeO4中+6價,元素氮化合價由KNO3中+5價降低到KNO2中+3價。
【詳解】
A. 由分析可知,氮元素化合價降低,被還原,鐵元素化合價升高,被氧化,故A正確;
B. 反應(yīng)中KNO3化合價降低,KNO3為氧化劑,而K2FeO4由化合價升高得到,為氧化產(chǎn)物,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,則氧化性:KNO3>K2FeO4,故B正確;
C. 反應(yīng)Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O中鐵元素由+3價變?yōu)?6價,故1molFe2O3轉(zhuǎn)移6mol電子,生成2molK2FeO4,故當(dāng)生成1molK2FeO4時轉(zhuǎn)移3mol電子,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為生成K2FeO4的3倍,故C錯誤;
D. K2FeO4中鐵元素為+6價,化合價能降低,有強氧化性,能殺菌消毒,故D正確;
故選C。
16.(2020·江蘇省揚州中學(xué)高一期中)聚合硫酸鐵[Fex(OH)y(SO4)z](鐵元素化合價為+3)是一種高效的混凝劑,常用于凈水,它的組成可以通過以下實驗測定:①稱取一定質(zhì)量的聚合硫酸鐵配成100.00 mL的溶液。②準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體6.99g。③準(zhǔn)確量取25.00mL溶液,加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥、灼燒至恒重,得到紅棕色固體1.92g。該聚合硫酸鐵組成中x∶y∶z的值為
A.6∶8∶5 B.4∶2∶5 C.1∶1∶2 D.6∶3∶5
【答案】B
【詳解】
由題意可知:25.00 mL溶液中硫酸根離子物質(zhì)的量n(SO42-)==0.03mol;25.00mL溶液中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,充分反應(yīng)后得到氫氧化鐵沉淀,再將沉淀過濾、洗滌、灼燒得到氧化鐵、稱重,得固體1.92g,說明氧化鐵質(zhì)量是1.92g,則鐵離子物質(zhì)的量n(Fe3+)==0.024mol;由此可得x/z=0.024/0.03=4/5,再根據(jù)電荷守恒可得3x=y+2z,共同確定x∶y∶z的值為4∶2∶5,答案B正確;
正確答案:B。
第II卷(非選擇題 共52分)
二、非選擇題:包括第17題~第21題5個大題,共52分。
17.(10分)(2020·湖南長沙市·明達(dá)中學(xué))如圖,在玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,加熱并通入水蒸氣,用試管收集產(chǎn)生的經(jīng)干燥的水蒸氣,并靠近火焰點燃。請回答下列問題:
(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________ ,
(2)加熱燒瓶的作用是___________,燒瓶底部放了幾片碎瓷片,其作用是___________。
(3)玻璃管中石棉絨的作用是___________。
A.石棉絨的作用是催化劑
B.石棉絨的作用是使鐵粉受熱均勻
C.石棉絨的作用是做鐵粉的載體以及防止鐵粉被吹入導(dǎo)管引起堵塞
(4)實驗開始時應(yīng)先點燃___________,實驗結(jié)束時,應(yīng)先熄滅___________。
【答案】3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 產(chǎn)生水蒸氣 防止爆沸 C 酒精燈 酒精噴燈
【詳解】
(1)在高溫條件下Fe與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
(2)加入左側(cè)燒瓶,燒瓶中的水蒸發(fā)為水蒸氣,便于后續(xù)的反應(yīng),燒瓶底部放碎瓷片的目的是防止暴沸;
(3)硬質(zhì)玻璃管中加入石棉絨的目的是做鐵粉的載體,防止鐵粉被氣體吹入導(dǎo)管中,故答案選C;
(4)實驗前應(yīng)先點燃酒精燈使裝置中充滿氣體,防止裝置爆炸,反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)先熄滅酒精噴燈,后熄滅酒精燈,以免空氣中的氧氣進(jìn)入裝置發(fā)生反應(yīng)生成雜質(zhì)影響產(chǎn)物。
18.(10分)(2021·寧夏銀川一中高一期末)鐵是人類較早使用的金屬之一。運用所學(xué)知識,回答下列問題。
(1)Fe(OH)2很不穩(wěn)定,露置在空氣中容易被氧化,F(xiàn)e(OH)2被氧化的化學(xué)方程為:_______;觀察到的現(xiàn)象為:_______;為了獲得白色的Fe(OH)2沉淀,可以用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。
(2)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時你覺得還需加入_______。
(3)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_______的方法。
(4)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液,這樣操作的理由是_______。
(5)圖中_______(填序號)能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。
【答案】4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色 鐵粉
加熱至沸騰 防止空氣隨著NaOH溶液的加入進(jìn)入溶液 ①③
【詳解】
(1)氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,在空氣中容易被氧化成氫氧化鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;觀察到的現(xiàn)象為:白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色;故答案為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色;
(2) FeSO4溶液中亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子,加入鐵粉可以防止被氧化;故答案為:鐵粉;
(3)氫氧化亞鐵的制備要隔絕空氣,除去蒸餾水中溶解的O2常采用加熱至沸騰的方法;故答案為:加熱至沸騰;
(4)長滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液,可以防止空氣隨著NaOH溶液的加入進(jìn)入溶液;故答案為:防止生成的Fe(OH)2被氧化;
(5)圖中①③能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。①中FeSO4溶液中亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子,加入鐵粉可以防止被氧化;③中苯層隔絕了氧氣;故答案為:①③。
19.(10分)(2020·云南省玉溪第一中學(xué))(1)鐵元素是構(gòu)成人體的必不可少的元素之一,缺鐵會影響到人體的健康和發(fā)育,最大的影響是缺鐵性貧血。此類病人需要服用補鐵藥品。一個體重50 kg的健康人含鐵2 g,這2 g鐵在人體中以Fe2+和Fe3+的形式存在。以下為常見的鐵元素的幾種微粒,其中既有氧化性又有還原性的是________。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)亞硝酸鈉有毒,有傳言說亞硝酸鈉是致癌物質(zhì),但事實上亞硝酸鈉并不是致癌物質(zhì),致癌的是亞硝酸鈉在一定條件下生成的亞硝胺。工業(yè)鹽的主要成分是NaNO2,曾多次發(fā)生過因誤食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人體內(nèi)的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+而失去與O2結(jié)合的能力,這說明NaNO2具有________性。下列物質(zhì)不能實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化的是________。
A.Cl2 B.FeCl3 C.KMnO4(H+)
(3)在Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反應(yīng)中,HNO3表現(xiàn)了_____性和_____性,則生成1分子NO轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________。
【答案】B 氧化 B 氧化 酸 3
【詳解】
(1)鐵元素的常見價態(tài)為0~+3價,則Fe只有還原性,F(xiàn)e3+只有氧化性,F(xiàn)e2+既有氧化性又有還原性,故選B。答案為:B;
(2) NaNO2把Fe2+氧化為Fe3+,所以NaNO2具有氧化性。由反應(yīng)2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-、+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可知,Cl2、KMnO4(H+)都能將Fe2+氧化為Fe3+,但Fe3+不可能將Fe2+氧化,故選B。答案為:B;
(3)在Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反應(yīng)中,HNO3一部分轉(zhuǎn)化為NO,一部分轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)3,前者表現(xiàn)了氧化性,后者表現(xiàn)了酸性,則生成1分子NO(由HNO3轉(zhuǎn)化),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為5-2=3。答案為:氧化;酸;3。
20.(10分)(2021·甘肅蘭州一中)鐵是人類較早使用的金屬之一,完成下列問題。
(1)下列鐵的化合物中,可以由單質(zhì)直接化合得到的是___________(用字母代號填)。
A.Fe(OH)2 B.FeCl3 C.Fe(OH)3 D.Fe3O4
(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,與水反應(yīng)可生成透明的紅褐色膠體。
上述反應(yīng)的離子方程式如下,請將方程式補寫完整。
___________+___________H2O=___________Fe(OH)3(膠體)+___________O2↑+___________OH-
(3)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。
①寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
②某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,采用下列步驟:
請寫出上述過程中濾渣③中所含成份的化學(xué)式___________,物質(zhì)⑥的化學(xué)式___________。
【答案】BD 4 10 4 3 8 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 Fe、Cu Cl2
【分析】
腐蝕廢液為FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合物,加入過量鐵粉后,F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu;過濾,所得濾液為FeCl2溶液,濾渣為Fe、Cu的混合物;往濾渣中加入過量鹽酸,與Fe反應(yīng)生成FeCl2和H2,此時濾液為FeCl2、HCl的混合液;合并兩份濾液,然后通入Cl2,將Fe2+氧化為Fe3+,從而得到FeCl3溶液。
【詳解】
(1)A.Fe(OH)2通常由亞鐵鹽與堿發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制得,A不合題意;
B.FeCl3可由Fe與Cl2在點燃條件下反應(yīng)制得,B符合題意;
C.Fe(OH)3可由復(fù)分解反應(yīng)制得,也可由Fe(OH)2、O2、H2O化合制得,B不合題意;
D.Fe3O4可由Fe與O2在點燃條件下反應(yīng)制得,D符合題意;
故選BD。答案為:BD;
(2)①利用得失電子守恒,先配Fe(OH)3(膠體)、O2的化學(xué)計量數(shù),進(jìn)而確定的化學(xué)計量數(shù);再利用電荷守恒配OH-的化學(xué)計量數(shù),最后利用質(zhì)量守恒配H2O的化學(xué)計量數(shù),從而得出配平的方程式為:4+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH-。答案為:4;10;4;3;8;
(3)①FeCl3溶液與金屬銅反應(yīng),生成FeCl2和CuCl2,化學(xué)方程式為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;
②由分析知,濾渣③為過量的鐵與生成銅的混合物,所含成份的化學(xué)式為Fe、Cu,物質(zhì)⑥為將FeCl2氧化為FeCl3、且不引入新的雜質(zhì)的試劑氯氣,化學(xué)式為Cl2。答案為:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;Fe、Cu;Cl2。
21.(12分)(2021·黑龍江實驗中學(xué))I.下圖是某兒童在哈爾濱市醫(yī)療機構(gòu)臨床檢驗結(jié)果報告單的部分?jǐn)?shù)據(jù):
分析項目
檢測結(jié)果
單位
參考范圍
1
鋅 (Zn)
115.92
μmol?L?1
66?120
2
鐵(Fe)
6.95
mmol?L?1
7.52?11.82
3
鈣 (Ca)
1.78
mmol?L?1
1.55?2.10
根據(jù)上表的數(shù)據(jù),回答下列問題。
(1) 該兒童_______元素含量偏低。
(2) 報告單中“μmol?L?1”是_______(填 “質(zhì)量”、“體積”或“濃度”)的單位。
(3) 服用維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,在這個過程中體現(xiàn)維生素C的_______。(填“氧化性”或“還原性”)。
II.硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補血劑。某課外小組測定該補血劑中鐵元素的含量。實驗步驟如下:
請回答下列問題:
(4)步驟①的濾液中滴加KSCN溶液后變?yōu)榧t色,則該濾液中含有_______(填離子符號)。
(5)步驟②加入過量H2O2的目的是_______。步驟②反應(yīng)的離子方程式為_______。
(6)步驟④中一系列處理的操作步驟包括:過濾、_______、灼燒、冷卻至室溫、稱量。
(7)假設(shè)實驗中的損耗忽略不計,則每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量為_______g。
【答案】鐵 濃度 還原性 Fe3+ 將Fe2+氧化為Fe3+ H2O2+ 2Fe3++2H+= 2Fe3++2H2O 洗滌 0.07m
【分析】
將硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)研細(xì),加入稀硫酸,過濾,向濾液中加入雙氧水氧化,再加入NaOH溶液得到紅褐色沉淀,過濾、洗滌、灼燒,最終得到氧化鐵固體。
【詳解】
(1)根據(jù)表格中信息得到該兒童鐵元素含量偏低;故答案為:鐵。
(2)質(zhì)量單位為g或kg,體積單位為L或mL,因此報告單中“μmol?L?1”是濃度的單位;故答案為:濃度。
(3)服用維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,F(xiàn)e3+化合價降低,表現(xiàn)氧化性,說明維生素C的體現(xiàn)還原性;故答案為:還原性。
(4)根據(jù)Fe3+與SCN-變?yōu)榧t色,步驟①的濾液中滴加KSCN溶液后變?yōu)榧t色,則該濾液中含有Fe3+;故答案為:Fe3+。
(5)步驟②加入過量H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,以便加入過量NaOH溶液時除盡鐵元素,步驟②反應(yīng)的離子方程式為H2O2+ 2Fe3++2H+= 2Fe3++2H2O;故答案為:將Fe2+氧化為Fe3+;H2O2+ 2Fe3++2H+= 2Fe3++2H2O。
(6)步驟④中一系列處理的操作步驟包括:過濾、洗滌雜質(zhì)、灼燒至沉淀不變時、冷卻至室溫、稱量;故答案為:洗滌。
(7)根據(jù)題意,最后得到氧化鐵質(zhì)量為mg,則每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量為;故答案為:。
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