
?課練7__鐵及其重要化合物
練
1.我國(guó)清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”:“粵中洋行有舶上鐵絲,……日久起銷,用刀刮其銷,……,所刮下之銷末,名鐵線粉”。這里的“鐵線粉”是指( )
A.Fe B.FeCl3
C.FeOD.Fe2O3
2.FeSO4是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
F
A.堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,可用作凈水劑
B.該溫度下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
C.可用KSCN溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D.為防止NH4HCO3分解,生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行
3.[人教必修第一冊(cè)P66思考與討論改編]用如圖所示裝置進(jìn)行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)(部分夾持裝置已略去),下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ?。?br />
A.裝置A的作用是為實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣
B.裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2
C.裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰
D.點(diǎn)燃裝置D處的氣體前必須檢驗(yàn)氣體的純度
4.[2023·重慶九龍坡區(qū)期中]下列鐵的化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是( ?。?br />
A.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作凈水劑
B.Fe2O3能與酸反應(yīng),可用作紅色顏料
C.FeCl3溶液呈酸性,可用于蝕刻銅電路板
D.K2FeO4具有強(qiáng)氧化性,能使蛋白質(zhì)變性,可用于水體的消毒
5.[2023·湖北七市聯(lián)考]以赤鐵礦(主要成分為Fe2O3,含少量Al2O3)為原料制備無(wú)水FeCl2的工藝流程如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.試劑1可用NaOH溶液
B.鑒別溶液2中金屬陽(yáng)離子可用KSCN溶液
C.反應(yīng)3為化合反應(yīng)
D.將溶液3蒸干可制得無(wú)水FeCl2
6.下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.在溶液中加KSCN,溶液顯紅色,證明原溶液中有Fe3+,無(wú)Fe2+
B.向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液,加入H2O2后溶液變成紅色,說(shuō)明Fe2+既有氧化性又有還原性
C.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,原溶液中有Fe2+,無(wú)Fe3+
D.向FeCl3溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液顯紅色
7.[2023·陜西咸陽(yáng)涇陽(yáng)期中]下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是( ?。?br />
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
過(guò)量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反應(yīng)后,滴入KSCN溶液
溶液呈紅色
稀HNO3將Fe氧化為Fe3+
B
向A項(xiàng)所得溶液中加入少量酸性高錳酸鉀溶液
紫色褪去
可證明溶液中不含F(xiàn)e3+,可能含有Fe2+
C
Fe放入冷的濃硫酸中
無(wú)現(xiàn)象
鐵不與濃硫酸反應(yīng)
D
向硫酸亞鐵溶液中加入氯水,再加入KSCN溶液
溶液變?yōu)榧t色
不能說(shuō)明硫酸亞鐵溶液中存在Fe3+
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8.[2022·湖南卷,13]為探究FeCl3的性質(zhì),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(FeCl3和Na2SO3溶液濃度均為0.1mol·L-1)。
實(shí)驗(yàn)
操作與現(xiàn)象
①
在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黃色;煮沸,溶液變紅褐色。
②
在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,變紅褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。
③
在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,變紅褐色;將上述混合液分成兩份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,無(wú)藍(lán)色沉淀生成;另一份煮沸,產(chǎn)生紅褐色沉淀。
依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)論不合理的是( ?。?br />
A.實(shí)驗(yàn)①說(shuō)明加熱促進(jìn)Fe3+水解反應(yīng)
B.實(shí)驗(yàn)②說(shuō)明Fe3+既發(fā)生了水解反應(yīng),又發(fā)生了還原反應(yīng)
C.實(shí)驗(yàn)③說(shuō)明Fe3+發(fā)生了水解反應(yīng),但沒(méi)有發(fā)生還原反應(yīng)
D.整個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明SO對(duì)Fe3+的水解反應(yīng)無(wú)影響,但對(duì)還原反應(yīng)有影響
9.[2022·廣東卷,11]為檢驗(yàn)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法對(duì)鋼鐵防腐的效果,將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段時(shí)間后,取溶液分別實(shí)驗(yàn),能說(shuō)明鐵片沒(méi)有被腐蝕的是( ?。?br />
A.加入AgNO3溶液產(chǎn)生沉淀
B.加入淀粉碘化鉀溶液無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)
C.加入KSCN溶液無(wú)紅色出現(xiàn)
D.加入K3[Fe(CN)6]溶液無(wú)藍(lán)色沉淀生成
10.[2021·河北卷,1]“灌鋼法”是我國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn),陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生作刀鐮者”?!肮噤摲ā敝饕菍⑸F和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱,生鐵熔化灌入熟鐵,再鍛打成鋼。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.鋼是以鐵為主的含碳合金
B.鋼的含碳量越高,硬度和脆性越大
C.生鐵由于含碳量高,熔點(diǎn)比熟鐵高
D.冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3
11.[2021·廣東卷,10]部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是( )
A.a(chǎn)可與e反應(yīng)生成b
B.b既可被氧化,也可被還原
C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體
D.可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系
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12.[2023·深圳一調(diào)]部分含鐵微粒所帶的電荷數(shù)與其中鐵元素化合價(jià)的關(guān)系如圖所示,由該圖可預(yù)測(cè)含鐵微粒間相互轉(zhuǎn)化時(shí)所需試劑。下列推斷不合理的是( ?。?br />
A.M一定為FeO
B.若R為單質(zhì),則常溫下濃硫酸可使R鈍化
C.若Q為金屬陽(yáng)離子,則可用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)
D.Fe3+與氧化劑在堿性條件下反應(yīng)可生成FeO
13.[2023·福州月考]如圖所示裝置可用來(lái)制取Fe(OH)2和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化。提供的試劑為鐵屑、6mol/LH2SO4溶液、NaOH溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.裝置B中盛有一定量的NaOH溶液,裝置A中燒瓶?jī)?nèi)應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑
B.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先將活塞a關(guān)閉
C.生成Fe(OH)2的操作為關(guān)閉活塞a,將裝置A中的溶液壓入裝置B中
D.取下裝置B中的橡皮塞,使空氣進(jìn)入,沉淀顏色由白色變成灰綠色,最終變成紅褐色
14.[2023·湖南六校聯(lián)考]從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下:
下列說(shuō)法正確的是( )
A.試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同
C.試劑c是氯氣,相應(yīng)的反應(yīng)為
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
D.用酸性KMnO4溶液可檢驗(yàn)溶液W中是否含有Fe2+
15.[2023·吉林省吉林市一調(diào)]下列各項(xiàng)中操作或現(xiàn)象能達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ā 。?br />
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
操作或現(xiàn)象
A
分離
Fe2O3、Al2O3
將混合物置于足量NaOH溶液中,然后依次進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、蒸發(fā)、灼燒四項(xiàng)操作
B
驗(yàn)證FeCl3與KI的反應(yīng)是可逆反應(yīng)
向1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中滴加5mL0.1mol·L-1KI溶液,充分反應(yīng)后,取少許混合液滴加KSCN溶液
C
確定FeCl2是否完全變質(zhì)
取少量的FeCl2樣品于試管中,逐滴加入酸性高錳酸鉀溶液
D
除去Fe粉中的I2
加熱使I2升華
一、選擇題:本題共10小題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。
1.沈括在《夢(mèng)溪筆談》中寫道:“古人以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折。劍之鋼者,刃多毀缺”,其中“劑鋼”即合金鋼,“柔鐵”即熟鐵,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.“劑鋼”是混合物,“柔鐵”是純凈物
B.合金都由兩種或兩種以上的金屬熔合而成
C.改變合金中某種元素的含量可制得不同性能的合金
D.“劑鋼”和“柔鐵”的強(qiáng)度、硬度和熔點(diǎn)均比純鐵的高
2.對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是( )
A.鐵絲在純氧中燃燒發(fā)出耀眼白光,生成黑煙
B.鐵絲在氯氣中燃燒生成黃色的煙霧
C.鋁片放入冷水中,產(chǎn)生大量氣體,形成白色沉淀
D.偏鋁酸鈉中逐滴滴入稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀后消失
3.鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。下列有關(guān)鐵的化合物的敘述正確的是( ?。?br />
A.往氯化鐵溶液中加入鐵粉:
Fe3++Fe===Fe2+
B.向FeI2酸性溶液(淺綠色)中滴入少量H2O2稀溶液,溶液變黃:
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
C.含有Fe2+的溶液中大量存在H+、Mg2+、Cl-、NO
D.向含1molFeBr2的溶液中通入1molCl2充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子
4.下列敘述正確的是( ?。?br />
A.用錫焊接的鐵質(zhì)器件,焊接處易生銹
B.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說(shuō)明氯水中含有HClO
C.向飽和FeCl3溶液中滴加過(guò)量氨水,可制取Fe(OH)3膠體
D.將鈍化后的鋁條放入CuSO4溶液中無(wú)現(xiàn)象,說(shuō)明鋁的金屬性弱于銅
5.下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是( ?。?br />
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色,說(shuō)明不含F(xiàn)e2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液變紅色,說(shuō)明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,立即得紅褐色沉淀,說(shuō)明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,說(shuō)明該溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+
6.某課題組以納米Fe2O3、金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)作為兩極的電極材料制備鋰離子電池(電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料),通過(guò)在室溫條件下對(duì)鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)充放電,成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)磁性的可逆調(diào)控。如圖,下列說(shuō)法不正確的是( ?。?br />
A.該電池不能用NaOH溶液作為電解質(zhì)溶液
B.放電時(shí)電池正極的電極反應(yīng)式為
Fe2O3+6e-===3O2-+2Fe
C.放電時(shí)電池的總反應(yīng)為
Fe2O3+6Li===3Li2O+2Fe
D.在放電過(guò)程中,通過(guò)電極材料Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe,實(shí)現(xiàn)對(duì)磁鐵的吸引
7.向含有xmolHNO3和ymolH2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過(guò)量,溶液中金屬陽(yáng)離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列有關(guān)判斷不正確的是( ?。?br />
A.a表示Fe3+的關(guān)系曲線,且滿足n1∶n3=2∶3
B.當(dāng)x=y(tǒng)時(shí),n1=0.75
C.y≤1.5x
D.向P點(diǎn)溶液中加入銅粉,最多可溶解銅粉19.2xg
8.FeCO3與砂糖混用可以作補(bǔ)血?jiǎng)?,?shí)驗(yàn)室里制備FeCO3的流程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( ?。?br />
A.產(chǎn)品FeCO3在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO
B.沉淀過(guò)程中有CO2氣體放出
C.過(guò)濾操作的常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒
D.可利用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4溶液是否變質(zhì)
9.某混合物由Fe、Fe2O3和FeCO3組成?,F(xiàn)稱取一定質(zhì)量的該混合物,將其溶于100mL1.25mol·L-1硫酸中,生成0.56L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,并得到溶液X,測(cè)得溶液X中c(H+)為0.5mol·L-1(溶液體積變化忽略不計(jì))。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.混合物中Fe2O3的物質(zhì)的量為0.25mol
B.混合物中FeCO3的物質(zhì)的量為0.03mol
C.若溶液X遇KSCN溶液顯紅色,則溶液X中n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.1mol
D.若溶液X中n(Fe2+)=n(Fe3+),則混合物中n(Fe)+n(Fe2O3)+n(FeCO3)=0.055mol
10.[2023·合肥模擬]某研究小組利用如圖裝置探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)原理。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.裝置B中若產(chǎn)生白色沉淀,不能說(shuō)明Fe3+能將SO2氧化成SO
B.實(shí)驗(yàn)室中配制70%硫酸需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒
C.三頸燒瓶中通入N2的操作應(yīng)在滴加濃硫酸之前,目的是排盡裝置內(nèi)的空氣
D.裝置C可能發(fā)生倒吸,但是能完全吸收反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣
二、非選擇題:本題共3小題。
11.某化合物X由三種元素組成,某研究小組按如圖流程探究其組成:
回答下列問(wèn)題:
(1)表現(xiàn)A具有氧化性的反應(yīng)化學(xué)方程式為 ??;固體B成分是 。
(2)寫出X煅燒時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,上述流程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為 。
(3)紅褐色沉淀灼燒后放在 ?。ㄌ顑x器名稱)中冷卻,然后用托盤天平稱量,兩次稱量結(jié)果小于 g可認(rèn)為灼燒充分。
(4)研究小組同學(xué)在最后所得的深藍(lán)色溶液中緩慢加入乙醇,得到一種深藍(lán)色晶體。經(jīng)分析,該晶體是一種配合物,其化學(xué)式為 ?。患尤胍掖嫉淖饔檬恰 ?。
12.從化合價(jià)和物質(zhì)類別兩個(gè)視角認(rèn)識(shí)元素及其化合物性質(zhì)是重要的化學(xué)學(xué)習(xí)方式。圖1是Fe及其化合物的化合價(jià)——物質(zhì)類別二維圖。
回答下列問(wèn)題:
(1)工業(yè)上冶煉Fe常用的方法是 ?。ㄌ钭帜福?。
a.電解法b.還原法
c.熱分解法d.物理方法
(2)若圖1中的F為硫酸鹽,請(qǐng)寫出由D生成F的離子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)圖1中的B在潮濕的空氣中很容易發(fā)生化合反應(yīng)變成E,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)圖1中的F與C在水溶液中的轉(zhuǎn)化離子反應(yīng)有:2Fe3++2I-?2Fe2++I(xiàn)2,為了探究該反應(yīng)存在一定的限度,某化學(xué)興趣小組在試管中取10mL0.5mol·L-1的KI溶液,再加入10mL0.2mol·L-1的FeCl3溶液,振蕩,使試管中的物質(zhì)充分反應(yīng)一段時(shí)間。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,還需要再向試管中加入下列試劑中的 (填字母)。
A.淀粉溶液
B.KSCN溶液
C.CCl4
D.酸性高錳酸鉀溶液
(5)用Fe可以去除水體中的NO(原理如圖2)。若有1molNO轉(zhuǎn)化為NH,則參加反應(yīng)的Fe失去的電子的物質(zhì)的量為 mol。
13.Ⅰ.鐵是生產(chǎn)、生活及生命中的重要元素。
(1)血紅蛋白(Hb)中的鐵元素呈正二價(jià),能與O2分子結(jié)合成氧合血紅蛋白(HbO)從而有輸送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血紅蛋白喪失與O2結(jié)合的能力。藥品美藍(lán)是其有效的解毒劑,解毒時(shí)美藍(lán)發(fā)生 反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。
(2)現(xiàn)有一瓶放置了一段時(shí)間的某濃度的FeCl2溶液,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其中是否含有Fe3+________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)普通鐵粉與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成鐵的某種氧化物和氫氣,該氧化物和氫氣在高溫下發(fā)生逆反應(yīng)得到“引火鐵”。若一定量的普通鐵粉和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成44.8LH2(已換算到標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為 ?。ㄔO(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值);“引火鐵”是一種極細(xì)的鐵粉,它在空氣中可以自燃,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.化合物M是某種具有磁學(xué)性質(zhì)的新型電子材料的主要成分,由兩種元素組成。為了研究其組成,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):
氣體甲可使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)。請(qǐng)回答:
(1)M的化學(xué)式 ,氣體甲的電子式 。
(2)白色沉淀乙在空氣中變成紅褐色沉淀丙的原因是(用化學(xué)方程式表示)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)高溫條件下,丁與甲反應(yīng)生成兩種單質(zhì)和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
課練7 鐵及其重要化合物
狂刷小題 夯基礎(chǔ)
[練基礎(chǔ)]
1.D 鐵在空氣中容易發(fā)生吸氧腐蝕,根據(jù)題意“舶上鐵絲,……日久起銷”,說(shuō)明銷是鐵銹,鐵銹的主要成分為Fe2O3,D項(xiàng)正確。
2.B 堿式硫酸鐵中Fe3+發(fā)生水解產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附性,可用作凈水劑,A正確;利用(NH4)2Fe(SO4)2的溶解度比(NH4)2SO4和FeSO4的小,(NH4)2SO4和FeSO4的混合溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,能析出溶解度小的(NH4)2Fe(SO4)2,B錯(cuò)誤,若(NH4)2Fe(SO4)2被氧化,則溶液中含有Fe3+,滴入KSCN溶液,F(xiàn)e3+遇KSCN溶液變紅色,故可用KSCN檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化,C正確;NH4HCO3受熱易分解,所以生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行,D正確。
3.B 裝置A將液態(tài)H2O轉(zhuǎn)化為氣態(tài),與裝置B中的鐵粉在高溫下發(fā)生反應(yīng),A項(xiàng)正確;鐵與H2O(g)在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成Fe3O4和H2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;因生成的H2中含有較多的水蒸氣,故需要用堿石灰等不與H2反應(yīng)的干燥劑進(jìn)行干燥,C項(xiàng)正確;不純的H2在點(diǎn)燃時(shí)可能會(huì)發(fā)生爆炸,故在點(diǎn)燃H2前必須檢驗(yàn)其純度,D項(xiàng)正確。
4.D Fe2(SO4)3在水中電離出的Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體具有很強(qiáng)的吸附能力,故可以作凈水劑,A錯(cuò)誤;Fe2O3呈紅棕色,且性質(zhì)穩(wěn)定,故可用作紅色顏料,B錯(cuò)誤;FeCl3溶液蝕刻銅電路板的反應(yīng)為2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,F(xiàn)eCl3體現(xiàn)氧化性,與其溶液呈酸性無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤;K2FeO4具有強(qiáng)氧化性,能使蛋白質(zhì)變性,故可用于水體的消毒,D正確。
5.D 由題給流程可知,向赤鐵礦粉中加入氫氧化鈉溶液,氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉,氧化鐵不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),過(guò)濾得到含有偏鋁酸鈉的溶液1和含有氧化鐵的濾渣1;向?yàn)V渣1中加入鹽酸,氧化鐵轉(zhuǎn)化為氯化鐵,向氯化鐵溶液(溶液2)中加入鐵,氯化鐵轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵,將氯化亞鐵溶液(溶液3)隔絕空氣,在氯化氫氣流中蒸發(fā)結(jié)晶,過(guò)濾即可得到無(wú)水氯化亞鐵。由流程分析可知,試劑1可用氫氧化鈉溶液,A項(xiàng)正確。溶液2為氯化鐵溶液,鑒別其中的鐵離子應(yīng)選擇硫氰化鉀溶液,B項(xiàng)正確。反應(yīng)3為氯化鐵溶液與鐵發(fā)生化合反應(yīng)生成氯化亞鐵,C項(xiàng)正確。亞鐵離子易水解,直接將溶液蒸干無(wú)法制得無(wú)水氯化亞鐵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.D 在溶液中加KSCN,溶液顯紅色,證明原溶液中一定有Fe3+,但不能確定是否含有Fe2+,A項(xiàng)錯(cuò)誤。Fe2+遇KSCN溶液不會(huì)出現(xiàn)紅色,但加入H2O2后,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,出現(xiàn)紅色,實(shí)驗(yàn)只能證明Fe2+具有還原性,B項(xiàng)錯(cuò)誤。Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液能夠產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,因此原溶液中一定含有Fe2+,但是否含有Fe3+無(wú)法確定,若要確定Fe3+的存在,則需要向溶液中加入KSCN溶液,觀察溶液是否變?yōu)榧t色,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.D 鐵粉過(guò)量時(shí),生成的Fe3+會(huì)被還原為Fe2+,滴入KSCN溶液后,不會(huì)變紅,A項(xiàng)錯(cuò)誤;向溶液中加入少量酸性高錳酸鉀溶液,紫色褪色只能說(shuō)明可能含有Fe2+,并不能確定是否含有Fe3+,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe在冷的濃硫酸中會(huì)發(fā)生鈍化,表面生成致密的氧化膜,阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,鈍化過(guò)程也屬于化學(xué)反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;氯水具有強(qiáng)氧化性,會(huì)將Fe2+氧化為Fe3+,該現(xiàn)象無(wú)法說(shuō)明FeSO4溶液中存在Fe3+,D項(xiàng)正確。
[練高考]
8.D 實(shí)驗(yàn)①中煮沸后溶液變紅褐色[Fe(OH)3膠體],說(shuō)明加熱促進(jìn)Fe3+水解反應(yīng),A項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)②中溶液變紅褐色,說(shuō)明生成了Fe(OH)3膠體,F(xiàn)e3+發(fā)生了水解反應(yīng),滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說(shuō)明溶液中存在Fe2+,F(xiàn)e3+發(fā)生了還原反應(yīng),B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)③中溶液變紅褐色,說(shuō)明Fe3+發(fā)生了水解反應(yīng),滴加K3[Fe(CN)6]溶液,無(wú)藍(lán)色沉淀生成,說(shuō)明Fe3+沒(méi)有發(fā)生還原反應(yīng),C項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)①中煮沸后溶液變紅褐色,實(shí)驗(yàn)③中溶液直接變紅褐色,說(shuō)明SO對(duì)Fe3+的水解反應(yīng)有影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
9.D 若鐵片被腐蝕,則溶液中含有Fe2+,在溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,反應(yīng)生成藍(lán)色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,D項(xiàng)正確;A項(xiàng)只能檢驗(yàn)溶液中含有Cl-,B項(xiàng)只能檢驗(yàn)溶液中無(wú)強(qiáng)氧化性物質(zhì),C項(xiàng)只能檢驗(yàn)溶液中無(wú)Fe3+,三者均不能說(shuō)明鐵片沒(méi)有被腐蝕。
10.C 鋼是以鐵為主的含碳合金,A說(shuō)法正確;鋼的含碳量越高,硬度和脆性越大,B說(shuō)法正確;合金的熔點(diǎn)比其組分的熔點(diǎn)低,生鐵含碳量(2%~4.3%)大于熟鐵的含碳量(約0.1%),故生鐵熔點(diǎn)比熟鐵低,C說(shuō)法錯(cuò)誤;赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,D說(shuō)法正確。
11.C 由題圖可知,a為Fe,b中含有Fe2+,c為Fe(OH)2,d為Fe(OH)3,e中含有Fe3+。Fe+2Fe3+===3Fe2+,a可與e反應(yīng)生成b,A推斷合理;Fe2+既可以被氧化為Fe3+,也可以被還原為Fe,B推斷合理;可將飽和的Fe3+溶液加入沸水中制得Fe(OH)3膠體,而不是濃堿液中,C推斷不合理;可存在Fe2+Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3+Fe2+的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系,D推斷合理。
[練模擬]
12.A 由題圖可知,M還可以是Fe(OH)2等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若R為單質(zhì),則R為Fe,常溫下Fe遇濃硫酸鈍化,B項(xiàng)正確;若Q為金屬陽(yáng)離子,則Q為Fe2+,可用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)Fe2+,C項(xiàng)正確;由題圖可知,F(xiàn)e3+在堿性條件下與氧化劑反應(yīng)可生成FeO,D項(xiàng)正確。
13.B 制取FeSO4需要鐵屑和稀硫酸,所以裝置A中燒瓶?jī)?nèi)應(yīng)預(yù)先加入鐵屑,裝置B中應(yīng)盛放NaOH溶液,A項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)開始時(shí)要先排盡裝置內(nèi)的空氣,應(yīng)先打開活塞a,B項(xiàng)錯(cuò)誤;裝置內(nèi)的空氣排盡后,關(guān)閉活塞a,裝置A中壓強(qiáng)逐漸增大,將FeSO4溶液壓入裝置B中,與NaOH溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2,C項(xiàng)正確;白色的Fe(OH)2不穩(wěn)定,容易被溶解在溶液中的O2氧化,變?yōu)榛揖G色,最終變成紅褐色的Fe(OH)3,D項(xiàng)正確。
14.C 根據(jù)工業(yè)廢液的成分和制得氯化鐵晶體對(duì)流程進(jìn)行如下梳理:
試劑b若為硫酸,則會(huì)引入SO雜質(zhì)離子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;操作I和操作Ⅱ是過(guò)濾,操作Ⅲ為在HCl氛圍中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,所用儀器不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;濾液Z和X中均含有氯化亞鐵,因此試劑c為氯氣,氯氣可將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,C項(xiàng)正確;亞鐵離子、氯離子都可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使溶液褪色,因此不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有亞鐵離子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
15.B Al2O3能夠與NaOH溶液反應(yīng),F(xiàn)e2O3與NaOH溶液不反應(yīng),若將Fe2O3、Al2O3混合物置于足量NaOH溶液中,然后進(jìn)行過(guò)濾、洗滌,可分離出Fe2O3,濾液中主要成分為NaAlO2,將濾液蒸發(fā)、灼燒后,不能得到Al2O3,A錯(cuò)誤;若要驗(yàn)證FeCl3與KI的反應(yīng)是可逆反應(yīng),可使二者中一種物質(zhì)過(guò)量,待反應(yīng)結(jié)束后檢驗(yàn)溶液中是否含有少量的物質(zhì)即可,該實(shí)驗(yàn)操作正確,B正確;酸性條件下Cl-可被高錳酸鉀氧化,不能用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)亞鐵離子是否存在,故不能判斷FeCl2是否完全變質(zhì),C錯(cuò)誤;加熱時(shí)Fe與碘會(huì)發(fā)生反應(yīng),因此加熱不能分離,可用磁鐵吸附Fe進(jìn)行分離,D錯(cuò)誤。
綜合測(cè)評(píng) 提能力
1.C “劑鋼”“柔鐵”均是鐵的合金,均為混合物,A錯(cuò)誤;合金是指在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質(zhì),因此合金中可能含有非金屬,B錯(cuò)誤;合金的性質(zhì)與合金的原料配比以及制造工藝有關(guān),所以改變?cè)系呐浔取⒆兏圃旌辖鸬墓に?,都可以制得具有不同性能的合金,C正確;“劑鋼”和“柔鐵”均是鐵的合金,其硬度比純鐵的大,熔點(diǎn)比純鐵的低,D錯(cuò)誤。
2.D 鐵絲在純氧中劇烈燃燒,火星四射,生成一種黑色固體,故A錯(cuò)誤;紅熱的鐵絲在氯氣中燃燒,生成氯化鐵,產(chǎn)生棕黃色的煙,故B錯(cuò)誤;鋁片放入冷水中,幾乎不反應(yīng),沒(méi)有明顯現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;偏鋁酸鈉中逐滴滴入稀鹽酸,先生成氫氧化鋁沉淀,后沉淀溶解,現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀后消失,故D正確。
3.D 選項(xiàng)中離子方程式電荷不守恒、得失電子不守恒,正確的離子方程式為Fe+2Fe3+===3Fe2+,故A錯(cuò)誤;FeI2中Fe2+還原性弱于I-,加入少量H2O2,H2O2先與I-反應(yīng),即離子方程式為2I-+H2O2+2H+===2H2O+I(xiàn)2,故B錯(cuò)誤;Fe2+與H+、NO會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量共存,故C錯(cuò)誤;Fe2+、Br-均能被Cl2氧化,1molFeBr2最多消耗1.5molCl2,則向含1molFeBr2的溶液中通入1molCl2,Cl2少量,完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子,故D正確。
4.A 錫、鐵和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池,鐵作負(fù)極而易被腐蝕,所以用錫焊接的鐵質(zhì)器件,焊接處易生銹,故A正確。向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說(shuō)明氯水中含有氯氣,氧化了亞鐵離子,故B錯(cuò)誤。Fe(OH)3膠體的制備:將飽和氯化鐵溶液逐滴滴加到沸水中至得到紅褐色液體,即為Fe(OH)3膠體,故C錯(cuò)誤。將鈍化后的鋁條放入CuSO4溶液中無(wú)現(xiàn)象,是因?yàn)檠趸X不與硫酸銅反應(yīng),不是說(shuō)明鋁的金屬性弱于銅,故D錯(cuò)誤。
5.C A項(xiàng)中只能說(shuō)明含有Fe3+,不能說(shuō)明不含F(xiàn)e2+,不合理;B項(xiàng)原溶液中也可能只有Fe3+而沒(méi)有Fe2+;D項(xiàng)中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩蓋了生成的白色沉淀Mg(OH)2。
6.B 鋰和水發(fā)生反應(yīng),所以不可以用NaOH溶液為電解質(zhì)溶液,A正確;正極發(fā)生還原反應(yīng),F(xiàn)e2O3得電子被還原,所以放電時(shí)電池正極的電極反應(yīng)式為Fe2O3+6Li++6e-===3Li2O+2Fe,B錯(cuò)誤;放電時(shí)電池的總反應(yīng)為Fe2O3+6Li===3Li2O+2Fe,C正確;磁鐵的主要成分是Fe3O4,可吸引鐵,不可吸引Fe2O3,所以通過(guò)電極材料Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe,實(shí)現(xiàn)對(duì)磁鐵的吸引,D正確。
7.B 根據(jù)上述分析,a表示Fe3+的關(guān)系曲線,根據(jù)圖像,0~n1段發(fā)生Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O,消耗n1mol的Fe,產(chǎn)生n1molFe3+,n1~n3段發(fā)生Fe+2Fe3+===3Fe2+,這段消耗Fe的物質(zhì)的量為mol,n3=n1+=,n1∶n3=2∶3,也可以這樣分析,0~n1段發(fā)生Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O,n1~n3段發(fā)生Fe+2Fe3+===3Fe2+,兩段消耗Fe的物質(zhì)的量為2∶1,即n1∶n3=2∶3,A正確;0~n1段發(fā)生Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O,根據(jù)上述分析,該階段H+消耗完,因?yàn)閤=y(tǒng),則混合液中n(H+)=(x+2y)=3xmol,消耗Fe的物質(zhì)的量為mol,故B錯(cuò)誤;根據(jù)上述分析混合液中H+消耗完,NO可能消耗完,也可能有剩余,依據(jù)離子方程式4x≥(x+2y),推出y≤1.5x,故C正確;P點(diǎn)是兩個(gè)線的交點(diǎn),說(shuō)明溶液中n(Fe2+)===n(Fe3+),P點(diǎn)溶液中加入Cu,發(fā)生Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+,溶解Cu的質(zhì)量最多,溶液中Fe3+物質(zhì)的量最多,也就是0~n1段NO全部參與反應(yīng),此時(shí)n(Fe3+)=n(NO)=xmol,令n1~n2段反應(yīng)了amolFe3+,則生成n(Fe2+)=1.5amol,從而推出x-a=1.5a,解得a=0.4xmol,P點(diǎn)溶液中n(Fe3+)=1.5×0.4xmol=0.6xmol,最多消耗Cu的質(zhì)量為×64g·mol-1=19.2xg,故D正確。
8.A FeCO3中的+2價(jià)的鐵在高溫時(shí)會(huì)被空氣中的氧氣氧化。
9.D A項(xiàng),設(shè)混合物中Fe、Fe2O3和FeCO3的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol、zmol,硫酸的物質(zhì)的量是0.125mol,反應(yīng)后氫離子的物質(zhì)的量是0.05mol,則剩余硫酸0.025mol,消耗硫酸0.1mol,生成氣體的物質(zhì)的量是0.56L÷22.4L·mol-1=0.025mol,發(fā)生的反應(yīng)有FeCO3+H2SO4===FeSO4+H2O+CO2↑、Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe===3FeSO4、Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,因此z+3y+x-y=0.1、z+x-y=0.025,解得y=0.025,錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)A項(xiàng)中的分析可知,不能確定混合物中FeCO3的物質(zhì)的量,錯(cuò)誤;C項(xiàng),若溶液X遇KSCN溶液顯紅色,說(shuō)明Fe3+過(guò)量,因此根據(jù)電荷守恒可知,溶液X中n(Fe2+)+n(Fe3+)<0.1mol,錯(cuò)誤;D項(xiàng),若溶液X中n(Fe2+)=n(Fe3+),說(shuō)明生成的氣體全部是二氧化碳,因此,根據(jù)碳原子守恒可知n(FeCO3)=0.025mol,設(shè)X中硫酸亞鐵和硫酸鐵的物質(zhì)的量分別是amol、bmol,則a=2b、a+3b=0.1,解得a=0.04、b=0.02,根據(jù)鐵原子守恒可知,單質(zhì)鐵的物質(zhì)的量是0.04mol+0.04mol-0.025mol×2-0.025mol=0.005mol,則混合物中n(Fe)+n(Fe2O3)+n(FeCO3)=0.055mol,正確。
10.D Fe3+具有氧化性,可將二氧化硫氧化成硫酸根,本身被還原成二價(jià)鐵,反應(yīng)的離子方程式是SO2+2Fe3++Ba2++2H2O===BaSO4↓+2Fe2++4H+,在酸性條件下SO2與NO反應(yīng)也能生成SO,出現(xiàn)白色沉淀,裝置B中若產(chǎn)生白色沉淀,不能說(shuō)明Fe3+能將SO2氧化成SO,故A正確;配制70%硫酸溶液的操作是濃硫酸加入水中稀釋,需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒,故B正確;為排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,滴加濃硫酸之前應(yīng)先通入氮?dú)猓康氖桥疟M裝置內(nèi)的空氣,故C正確;導(dǎo)氣管直接插入溶液可能會(huì)引起裝置中的壓強(qiáng)變化較大,發(fā)生倒吸,反應(yīng)生成的氣體可能會(huì)有NO,不能被氫氧化鈉溶液吸收,故D錯(cuò)誤。
11.答案:(1)SO2+2H2S===3S+2H2O Fe2O3和CuO
(2)4FeCuS2+13O22Fe2O3+4CuO+8SO2 1.3NA
(3)干燥器 0.1 (4)[Cu(NH3)4]SO4 降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解度
解析:(1)分析可知,A為SO2,表現(xiàn)SO2氧化性的反應(yīng)方程式為SO2+2H2S===3S↓+2H2O;由以上分析可知,X中含有Cu、Fe、S三種元素,煅燒后得到固體B,則B的成分為Fe2O3、CuO;(2)由以上分析可知,X中n(Fe)∶n(Cu)∶n(S)=(0.05×2)∶0.1∶0.2=1∶1∶2,則X的化學(xué)式為FeCuS2,煅燒時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCuS2+13O22Fe2O3+4CuO+8SO2;煅燒時(shí),只有氧氣中氧元素化合價(jià)降低,煅燒后生成n(SO2)=0.2mol,由反應(yīng)方程式可知,煅燒消耗氧氣0.325mol,則上述流程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.325×4×NA=1.3NA;(3)紅褐色沉淀灼燒后放在干燥器中冷卻,然后用托盤天平稱量,兩次稱量結(jié)果小于0.1g可認(rèn)為灼燒充分;(4)銅離子和過(guò)量氨水反應(yīng)生成Cu(NH3),加入乙醇后形成深藍(lán)色晶體,該晶體的化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4;加入乙醇的作用是降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解度。
12.答案:(1)b
(2)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(4)B?。?)8
13.答案:Ⅰ.(1)氧化?。?)取少量待測(cè)液,滴加KSCN溶液,若溶液呈血紅色,說(shuō)明原溶液中有Fe3+,反之則沒(méi)有?。?)4NA “引火鐵”表面積大,加快了與氧氣反應(yīng)的速率
Ⅱ.(1)Fe4N H∶H∶H?。?)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3?。?)Fe2O3+2NH32Fe+N2+3H2O
解析:Ⅰ.(1)NaNO2因具有氧化性能使血紅蛋白喪失與O2結(jié)合的能力,原因是氧化了血紅蛋白中的二價(jià)鐵,藥品美藍(lán)是其有效的解毒劑,這說(shuō)明該物質(zhì)具有還原性,解毒時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)。(2)一般用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)鐵離子,操作過(guò)程:取少量待測(cè)液,滴加KSCN溶液,若溶液呈血紅色,說(shuō)明原溶液中有Fe3+,反之則沒(méi)有。(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8LH2的物質(zhì)的量為2mol,反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2×2×NA=4NA;“引火鐵”表面積大,加快了與氧氣反應(yīng)的速率,因此在空氣中可以自燃。Ⅱ.氣體甲可使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán),為氨氣,說(shuō)明化合物M中含有氮元素;白色沉淀乙→紅褐色沉淀丙,說(shuō)明化合物M中含有鐵元素;紅褐色沉淀丙→固體?。?4.40g),固體丁為氧化鐵,根據(jù)原子守恒計(jì)算化學(xué)式。
(1)根據(jù)以上分析可知,M由鐵、氮兩種元素組成,氧化鐵質(zhì)量為14.40g,則鐵元素的質(zhì)量為14.40×=10.08g,氮元素質(zhì)量為10.71-10.08=0.63g,鐵、氮兩種原子的個(gè)數(shù)之比為∶=4∶1,所以M的化學(xué)式為Fe4N;甲為NH3,屬于共價(jià)化合物,其電子式為H∶H∶H。(2)白色沉淀乙是氫氧化亞鐵,在空氣中被氧氣氧化為紅褐色氫氧化鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。(3)高溫條件下,氧化鐵與氨氣反應(yīng)生成鐵、氮?dú)夂退?,反?yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+2NH32Fe+N2+3H2O。
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