高中化学人教版第一章从实验学化学 全国一等奖

课时训练17铁的重要化合物一、铁的氧化物的性质1.下列说法中正确的是()A.氧化铁与水反应可以生成氢氧化铁B.氢氧化亚铁在空气中加热生成氧化铁C.铁在空气中燃烧生成红棕色的Fe2O3是FeO和Fe2O3的混合物解析:铁的氧化物不能溶于水,A项错;氢氧化亚铁在空气中受热可以被氧化生成氧化铁,B正确;铁在氧气中燃烧生成的是黑色的Fe3O4,C项错;Fe3O4是复杂的纯净物,D项错。答案:B2.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.磁铁矿粉末能溶于盐酸俗称铁红解析:磁铁矿的主要成分为Fe3O4,与盐酸反应:Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O。答案:C二、铁的氢氧化物的性质3.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。下列结论正确的是()A.一定有Fe2+存在,一定没有Fe3+、Mg2+B.一定有Fe3+存在,一定没有Fe2+、Mg2+C.一定有Fe3+存在,可能有Fe2+,一定没有Mg2+D.一定有Fe2+存在,可能有Mg2+,一定没有Fe3+解析:因为Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化可掩盖其他白色沉淀,故溶液中可能含有Mg2+,D正确。答案:D4.将下列物质与其对应的颜色和用途或性质连接起来。答案:5.用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应可以制备白色的Fe(OH)2沉淀。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入。

(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。

(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是。

解析:(1)根据FeSO4具有易被氧化的特点,在配制其溶液时还需加入稀硫酸和铁屑。(2)蒸馏水中若溶有O2,则会加速Fe(OH)2氧化,因此可采用煮沸的方法除去O2。(3)为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2,可用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液即可。答案:(1)稀硫酸、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2三、Fe2+和Fe3+的转化6.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液解析:A项中Cl2能把FeCl2氧化,B项中Fe能把FeCl3还原,D项除去了C和S又引入了Cl-,均不合要求。A应加适量铁粉,B可加足量铁粉过滤后,向滤液中通足量Cl2,D应加适量稀硫酸。答案:C7.在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑,反应结束后滤出固体物质,滤液中的阳离子可能是()①Fe2+②Fe2+和Fe3+③Fe2+和Cu2+④Cu2+和Fe3+A.①③ B.②④ C.①④ D.②③解析:题中滤出的固体是单质Cu或Cu、Fe的混合物,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,则溶液中一定没有Fe3+,一定有Fe2+,可能有Cu2+。答案:A8.向盐酸中加入铁粉,待铁粉全部溶解后,再加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫红色褪去的原因是()有还原性中Fe2+具有还原性具有还原性D.盐酸有还原性解析:溶液褪色是因为Fe2+具有还原性,KMnO4具有氧化性,Mn被Fe2+还原生成无色的Mn2+。答案:B四、Fe2+、Fe3+的检验9.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如图所示:已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。现对A、B、C、D作出的如下推断中,不正确的是()盐一定是FeCl3B.白色沉淀B是AgClC.滤液C中一定含Fe3+D.无法确定A中是否含有Fe2+解析:生成白色沉淀证明A中含Cl-,B为AgCl,A与酸化的AgNO3溶液反应生成C,C遇KSCN溶液生成红色溶液D,C中一定含Fe3+,A中也可能含Fe2+。因为A中加入了酸化的硝酸银溶液,硝酸可以把Fe2+氧化成Fe3+。答案:A10.(1)为了检验某未知溶液是否为FeCl2溶液,采取如下实验方案加以证明:取少量该未知溶液于试管中,先通入氯气,再滴加KSCN溶液,溶液呈现红色,则证明该未知溶液是FeCl2溶液。你认为此方案是否合理?(填“合理”或“不合理”),若不合理,上述方案应如何改进?(若填“合理”,则此空可不答)。

(2)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象是

;

其中涉及的氧化还原反应的化学方程式为。

(3)实验室在保存FeCl2溶液时,常向其中加入少量铁粉,原因是(用离子方程式表示)。

解析:(1)方案不合理,向溶液中通入Cl2后发生反应,2FeCl2+Cl22FeCl3,再加KSCN溶液,溶液呈红色不能说明原溶液中是否含有Fe2+,因为原溶液中若存在Fe3+,也会出现同样现象。正确方法是先加KSCN溶液,无明显现象,再加入新制氯水,溶液变红色,说明原溶液有Fe2+。(2)反应生成的Fe(OH)2不稳定,易被氧气氧化,从而出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色的现象。(3)加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧气氧化,反应为2Fe3++Fe3Fe2+。答案:(1)不合理先加KSCN溶液,无明显现象,再加入氯水,溶液变成红色,则证明原溶液有Fe2+(2)出现白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(3)2Fe3++Fe3Fe2+(建议用时:30分钟)1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.铁锈的主要成分是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过量铁粉,然后过滤+与KSCN溶液反应产生红色沉淀解析:A中铁锈的主要成分是Fe2O3;B中产物应为Fe3O4和H2;D中Fe3+与KSCN反应生成的是红色可溶物。答案:C2.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是()A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+B.苹果汁中含有Cu2+C.苹果汁中含有OH-D.苹果汁中含有Na+解析:苹果汁中的淡绿色是Fe2+的颜色,在空气中Fe2+易被氧化成Fe3+,因此苹果汁变成了棕黄色。答案:A3.在酸性溶液中,能大量共存的离子组是()+、Fe3+、N、SCN-+、Fe2+、Cl-、S+、Na+、Cl-、HC+、Ba2+、N、S解析:A中Fe3+和SCN-反应;B项中H+和四种离子之间均不能发生反应,可以共存;C项HC可与H+反应生成H2O和CO2;D项Ba2+和S反应生成BaSO4。答案:B4.下列离子方程式正确的是()A.铁与FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+2Fe2+与稀盐酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑溶液与Cl2反应:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-(OH)3与盐酸反应:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O解析:A中电荷不守恒,应为Fe+2Fe3+3Fe2+;B中违反反应事实,应为Fe+2H+Fe2++H2↑;C中电荷不守恒,应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。答案:D5.某溶液中有Mg2+、Fe2+、Fe3+和Al3+四种阳离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,过滤,在滤渣中再加入过量的盐酸,所得溶液中大量增加的阳离子是()+ + + +解析:Fe2+在此过程中被氧化成Fe3+。答案:C6.现有MgCl2、AlCl3、CuCl2、FeCl3四种溶液,只用一种试剂就能把它们区别开,这种试剂是()A.氨水 溶液溶液 溶液解析:加入NaOH溶液,四种溶液分别出现白色沉淀、白色沉淀出现后消失、蓝色沉淀和红褐色沉淀的不同现象。答案:C7.下列各试剂中,不能用来鉴别Fe2+和Fe3+的是 ()溶液 B.盐酸溶液 溶液解析:A中出现的沉淀颜色不同,C和D都能使含Fe3+的溶液变红而含Fe2+的溶液不变色。答案:B8.把一块生锈的铁片投入盛有稀硫酸的烧杯里,待铁片完全溶解后,往烧杯里滴加氢氧化钠溶液至过量,然后过滤,并充分灼烧不溶物,则最终留下的固体是() 和Fe 和NaOH解析:铁的氢氧化物在灼烧时会生成Fe2O3,氢氧化钠虽然过量但不是不溶物,所以选C。答案:C9.某500mL溶液中含molFe2+、molFe3+,加入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)()mol·L-1 mol·L-1mol·L-1 mol·L-1解析:由反应2Fe3++Fe3Fe2+可知铁粉过量,molFe3+与过量铁粉反应生成molFe2+,故反应后Fe2+共有mol,c(Fe2+)==mol·L-1。答案:C10.甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:甲乙丙甲若乙溶液中加入KSCN溶液,溶液中有红色物质出现,则甲物质是(填化学式)。写出“甲乙”转化的离子方程式:

。

解析:据乙溶液的性质及相关转化可知,甲为Fe2O3,乙为Fe2(SO4)3,丙为Fe(OH)3。答案:Fe2O3Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O11.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是,证明Fe3+存在的现象是。

(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式:。

(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。①,②,③