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第三章铁金属材料

第一节铁及其化合物

1.(2020•福建省福州第一中学高三开学考试)把含有氧化铁的铁

屑投入到足量的稀硫酸中,直到铁屑全部溶解。经分析,溶液中无

Fb离子,且生成的Fe?+离子与反应产生上的物质的量之比为10:7。

则混合物中单质铁与氧化铁的物质的量之比约为()

A.7:1B.8:1C.1:1D.10:7

【答案】B

【分析】

含有氧化铁的铁屑投入足量的稀硫酸中,经分析,溶液中无Fe。则

发生反应:Fe+H2S04=FeS04+H21,Fe203+3H2S04=Fe2(S04)3+3H20,

Fe2(S04)3+Fe=3FeS04;设原混合物中含有xmolFe,ymolFe203,结合反

应的化学方程式可计算出Fe\上的物质的量;计算出Fe2+、上的物

质的量,结合题给“生成的Fe2+与反应产生的上的物质的量之比为

10:7”列等式即可计算,由此分析。

【详解】

含有氧化铁的铁丝投入足量的稀硫酸中,经分析,溶液中无Fe*发

生反应:Fe+H2S04=FeS04+H21,Fe203+3H2S04=Fe2(S04)3+3H20,

Fe2(S04)3+Fe=3FeS04,设原混合物中含有xmolFe,ymolFe203,则:

Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O

ymolymol

Fe2(SO4)+Fe=3FeSO4

ymol3ymoi

1

Fe+H2SO4FeSO4+H,”

(x-y)mol(x-y)mol(x-y)mol

则:[3ymol+(x-y)mol]:(x-y)mol=10:7,整理得x:y=8:1,答案

选B。

2.(2020•浙江高一期中)下列关于物质用途的说法中,不正确的

A.可在呼吸面具中作为氧气的来源

B.FezOs常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料

C.还原铁粉可用于食品的脱氧剂

D.为保证消毒效果,可向自来水中通入大量氯气

【答案】D

【详解】

A.Na?。?可以与人呼出的CO?、乩0反应生成。2,故可在呼吸面具中作

为氧气的来源,A正确;

B.FezOs为红色固体,在大气和日光中稳定,耐污浊气体,耐高温、

耐碱,常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,B正确;

C.铁粉遇氧气反应生成氧化铁,并同时与水反应,生成铁锈,所以

铁粉既吸氧又吸水,在食品包装中常用作脱氧剂,c正确;

D.氯气在水中的溶解度较小,且有毒,大量使用会造成污染,自来

水中通入适量氯气即可达到消毒效果,D错误;

故选D。

3.(2020•吉林朝阳区•长春外国语学校高一月考)下列物质与其

2

俗名匹配且相关叙述合理的是()

A.磁性氧化铁:四氧化三铁,为黑色晶体

B.铁红:氧化亚铁,可用作红色油漆的颜料

C.漂白粉:纯净的次氯酸钙,可用于游泳池消毒

D.苏打:碳酸氢钠,可用于治疗胃酸过多

【答案】A

【详解】

A.四氧化三铁是一种黑色晶体,具有磁性,俗称磁性氧化铁,故A

正确;

B.氧化铁是一种红棕色固体,俗称铁红,可用作红色油漆的颜料,

故B错误;

C.漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,次氯酸钙具有强氧化性,

可用于游泳池消毒,故c错误;

D.碳酸钠俗称苏打,碳酸氢钠俗称小苏打,碳酸氢钠的碱性较弱,

可用于治疗胃酸过多,故D错误;

答案选A。

4.(2020•浙江高一期中)要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有

Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为()

①加入少量氯水②加入足量KM11O4GT)溶液③加入少量KSCN

溶液

A.①©B.③②C.③①D.①②③

【答案】C

3

【详解】

通常用KSCN溶液检验Fe3+,故先向溶液中加入KSCN溶液,溶液不变

红色,说明溶液中不含有Fe。然后加入足量氯水,溶液呈血红色,

说明溶液中含Fe?+;氧化剂不选用KMnO4溶液的原因是:KMnO4溶液本

身有颜色,同时KMrQ会将KSCN氧化影响实验;故证明某溶液中不

含有Fe计而可能含有Fe?+,进行实验操作时最佳顺序为③①,故C

正确;

故选C。

5.(2020•宁波市北仑中学高一期中)下列实验操作和现象、结论

或目的均正确的是

操作和现象结论或目的

将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3

A制备Fe(0H)3胶体

溶液中

CO还原FeM得到的黑色固体加入盐

黑色固体中可能有

B酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不

F63O4

显红色

取少量FeCL试样加水溶解,滴加高该FeCL试样已经

C

锌酸钾,紫红色褪去变质

D向某溶液中通入CL然后再加入原溶液中含有Fe2+

4

KSCN溶液变红色

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【详解】

A.将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCk溶液中,只能得到Fe(OH”沉

淀,制备Fe(OH)3胶体,是往沸水中滴加饱和的FeCL溶液,故A错

误;

B.CO还原Fes。4得到的黑色固体,如果有少量的FeG,其溶于盐酸

后产生的少量F4+与还原生成的Fe也会发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe?+,

加入KSCN溶液也不会显红色,故黑色固体中也可能有FesO「故B

正确;

C.取少量FeCL试样加水溶解,滴加高镒酸钾,紫红色褪去,只能

证明FeCL试样仍然含有FeCb,不能证明试样是否变质,故C错误;

D.若原溶液中不存在F*存在Fe",也有此现象,故D错误;

本题答案Bo

6.(2020•浙江高一月考)下列说法正确的是()

A.新制氯水放在棕色广口试剂瓶中

B.滦白粉能长期放置于敞口烧杯中

C.配制FeCL溶液时,要加入少量铁粉

D.可用氯气除去Fe2(S0,溶液中少量的Fe?.

【答案】C

【详解】

5

A.新制氯水呈液态,其中的HC10光照易分解,因此一般要放在棕色

细口试剂瓶中,A错误;

B.漂白粉的有效成分Ca(C10)2容易与空气中的CO?发生反应导致变

质,因此不能长期放置于敞口烧杯中,要密封保存,B错误;

C.FeCk具有还原性,容易被氧气氧化变为氯化铁,为防止其氧化变

质,在配制FeCL溶液时,要加入少量铁粉,C正确;

D.除去Fe2(S(h)3溶液中少量的Fe2+时,不能引入新的杂质,应该使

用绿色氧化物上。2,若使用氯气,会引入杂质C「,D错误;

故合理选项是Co

7.(2020•湖南省平江县第一中学高三月考)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

()

3

aFe4(OH)2(SO4)5

I(碱式区破铁)

NH4HCO,空气

FeSO41'---------'燃.Fe,O,

顺短(铁红)

|(NHJSO4,

-(NH4)2Fe(SO4)2

(硫酸府铁俅)

A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(0H)3胶体,可用做净水剂

B.为防止NHJiCOs分解,生产FeCOs需在较低温度下进行

C.可用KSCN溶液检验(NHjFefOj是否被氧化

D.该温度下,(NlO^eCOj在水中的溶解度比FeSQ的大

【答案】D

【详解】

6

A.碱式硫酸铁电离产生Fe。Fe*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;

B.NH4HCO3不稳定,受热易分解,所以为防止NHJK*分解,生产FeCO3

需在较低温度下进行,故B正确;

3+

C.KSCN溶液遇Fe?+溶液无现象,(限)2Fe(SO。2若被氧化则生成Fe,

KSCN溶液遇Fe*溶液变红,故C正确;

D.(NHJzFefOj在水中的溶解度比FeSO’的小,所以FeSO,才能与

(NHjSO,反应生成(NH^FeCO,,故D错误;

故选D。

8.(2020•全国高一课时练习)为了验证Fe"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()

FcClj

①②③④⑤

变浅浅变成变成出现白出现红梅

绿色红色无色色沉淀色沅淀

A.②B.③C.③④D.①②③④⑤

【答案】C

【详解】

①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子,体现了铁离子的氧化性,

①正确;

②铁离子与硫氟化钾溶液反应显示红色,据此能够检验铁离子,②正

7

确;

③硫酸铜与氯化铁不发生反应,混合后溶液不会变成无色,③错误;

④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀,但该性质不是铁离子的

性质,④错误;

⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,据此可以检

验是否存在铁离子,⑤正确;

故选C。

9.(2020•南岗区•黑龙江实验中学高一月考)下列物质中能通过

化合反应制取的是()

①Fe3(X②FeS③FeCb@FeCl3

A.①®B.①②@C.①③④D.①②③④

【答案】D

【详解】

①Fe与在点燃时反应产生Fe3O4,该反应为化合反应,①符合题意;

②Fe与S高温下反应产生FeS,该反应为化合反应,②符合题意;

③Fe与FeCL反应产生FeCb,该反应为化合反应,③符合题意;

④Fe与CL在点燃时反应产生FeCh,该反应为化合反应,④符合题

意;

综上所述可知:反应符合题意的为①②③④,故合理选项是D。

10.(2020•定州市第二中学高一月考)某铁的氧化物粉末可能含有

FeO、FeR中的一种或两种。某兴趣小组同学利用以下装置测定铁的

氧化物的组成,请回答下列问题:

8

(已知H2C2O4==COT+CO2T+H2O)

(1)装置甲的作用是______________________________

(2)装置丁中的实验现象是

(3)若丙中铁的氧化物的化学式为Fe、Oy,则丙中反应的化学方程式

为o若丙中铁的氧化物质量为3.92g,且完全反应,丁中

生成沉淀的质量为13.79g,试确定该氧化物中x:y=。

(4)实验评价:该装置存在缺点,改进的方法。

【答案】除去混合气体中的CO2出现白色沉淀FexOy+yC0=

xFe+yC025:7CO的尾气直接排放到空气中,会造成环境污染

将丁装置排出气体的导管改为尖嘴导管,并在导管下方放置点燃的酒

精灯

【分析】

根据H2c2O4分解产生的气体有CO、CO2、H20,装置甲的作用是除去C02,

装置乙的作用是吸水,装置丙中是CO还原铁的氧化物,生成铁和C02,

CO2能与Ba(0H)2反应生成碳酸领沉淀和水。

9

【详解】

⑴NaOH溶液可与CO?反应,则装置甲的作用是除去混合气体中的CO?;

(2)C0在加热条件下还原铁的氧化物,同时生成CO2,CO2气体与足量

Ba(OH)2溶液反应有BaCOs白色沉淀生成,则装置丁中的实验现象是出

现白色沉淀;

(3)CO和FeQy在加热条件下生成Fe和C02,则丙中反应的化学方程

式为FeQy+yC()AxFe+yC02;丁中生成沉淀的质量为13.79g,BaCO3

13.79g

的物质的量为=0.07mol,丙中铁的氧化物质量为3.92g,

197g//n/?Z

3.92g-0.07moix16g/

含Fe的物质的量为=0.05mol,则该氧化物中

56g/niol

x:y=0.05mol:0.07mol=5:7;

(4)尾气中含有未反应的CO,有毒,直接排放到空气中会造成环境污

染,需要利用点燃的方法除去,则改进方法是将丁装置排出气体的导

管改为尖嘴导管,并在导管下方放置点燃的酒精灯。

【点睛】

考查气体的制备与物质组成探究,明确实验原理是解题关键,难点是

利用守恒法计算铁的氧化物组成,易忽视C0尾气对环境的污染。

11.(2020•全国高一期末)硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H20)在医药上

作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量,并检验该补血

剂是否变质。实验步骤如下:

10

_______邠JmoVL

10K野劈、

补妣一!

请回答下列问题:

(1)步骤①滤液中滴加KSCN溶液后滤液变为红色,则该溶液中含有

(填离子符号),检验滤液中还存在Fe"的方法为

(注明试剂、现象)。

(2)步骤②加入过量乩。2的目的是

(3)步骤③中反应的离子方程式为

(4)步骤④中一系列处理的操作步骤包括:过滤、、灼

烧、、称量。

(5)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为

___________________go

【答案】Fe*取一定量滤液,滴加少量KMn04溶液,KMnO,溶液退

3+

色将Fe?+全部氧化为Fe'+Fe+30H"=Fe(OH)3l(或

3+

Fe+3NH3•H20=Fe(OH)3+3NH?)洗涤冷却0.07a(或

篇及其化简形式,如给

11

【详解】

(1)向步骤①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色,则该滤液中含

有Fe”,取一定量滤液,滴加少量KMnO4溶液,溶液紫红色退色可知

滤液中还存在Fe2+;

(2)双氧水具有氧化性,酸性条件下能将Fe"全部氧化为Fe。

(3)步骤③是将Fe"转化为氢氧化铁沉淀,反应离子方程式为

3+

Fe+3NH3*H20=Fe(OH)3i+3NH/;

(4)步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁,

需要过滤、洗涤的氢氧化铁,然后灼烧生成氧化铁,冷却后称量氧化

铁的质量;

(5)ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量,所以

112

每片补血剂含铁元素的质量上面=0.07ago

10

12.(2020•浙江高一月考)下列关于Na、Fe及其化合物的说法不正

确的是

A.Na着火时不能使用泡沫灭火器灭火

B.Na?。在空气中久置变为Na2c。3

C.Fe203常用作油漆、涂料的红色颜料

D.铁粉与水蒸气反应生成黑色的氧化亚铁

【答案】D

【详解】

A.Na着火时生成的过氧化钠可以和泡沫灭火器喷出的CO?反应生成

12

02,使燃烧更旺,故A正确;

B.NazO在空气中与水反应生成NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2cO3,所

以Na?。在空气中久置变为Na2c故B正确;

C.FezOs是红棕色固体,常用作油漆、涂料的红色颜料,故C正确;

D.铁粉与水蒸气反应生成黑色的四氧化三铁,故D错误;

答案选D。

13.(2020•黑龙江香坊区•哈尔滨市第六中学校高一月考)某同学

利用下图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验,并对反应后硬质

试管中固体物质的组成进行了探究。

请回答下列问题:

I.(1)该反应的化学方程式是,硬质试管中湿

棉花的作用是:.

(2)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设。

假设1:只有Fe;

假设2:只有(填化学式);

假设3:既有Fe也有Fes。4。

(3)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成,该同学进行了定量

研究:反应前固体物质的质量为5.6g,反应后固体物质的质量为

6.6go从数据分析,反应后硬质试管中固体物质的组成成分为o

13

IL长期放置的FeS(X溶液易被氧化而变质,某兴趣小组进行了如下

实验:

A.设计实验检验FeS04溶液的变质程度

实验结

实验方案实验现象

取待检测液于试管

中,向其中滴加

骤1

KSCN溶液FeS(h溶

取待检测液于试管液部分

中,向其中滴加变质

骤2

K3[Fe(SCN”]溶液

①将上述方案补充完整

②步骤2涉及的离子反应方程式是o

③若要使变质的Fes。,复原,方法是o(写离子反

应方程式)

[答案】3Fe+4H2。(g)=FeM+4H2提供反应需要的水蒸气Fe3O4

Fe和Fe304溶液变红产生蓝色沉淀

33+2+

3Fe*+2EFe(CN)6]==Fe3[Fe(CN)6]212Fe+Fe=3Fe

【分析】

湿棉花可以提供水蒸气,高温条件下与还原铁粉反应可以生成四氧化

三铁和氢气,可以看到肥皂水中有气泡产生;若铁粉完全反应,则反

14

应后的固体只有Fe3O4,若部分反应则为Fe和Fe304,若没有发生反应

则只有Fe;

长期放置的FeS04溶液易被氧化生成Fe*利用KSCN溶液可以检验

Fe3+,现象是溶液变为血红色;利用K3[Fe(SCN”]溶液可以检验Fe%

现象是产生蓝色沉淀。

【详解】

I.(1)高温条件下水蒸气与还原铁粉反应可以生成四氧化三铁和氢

气,化学方程式为3Fe+4H20(g)=Fe3(X+4H2;湿棉花是用来提供反

应需要的水蒸气;

(2)若铁粉完全反应,则反应后的固体只有FesO”若部分反应则为Fe

和Fe3(X,若没有发生反应则只有Fe,所以假设2为只有FesOq

(3)反应前的固体为铁粉,5.6g铁粉的物质的量为0.Imol,完全反应

可知生成Fe3()4的质量为,moix232gmor'=7,73g,而6.6g大于5.6g、

小于7.73g,说明铁粉未完全反应,固体为Fe和Fe3(W

H.①实验结论为FeS(\部分变质,即溶液中既有Fe?,又有Fe?+,

所以步骤1中加入KSCN溶液时可以看到溶液变红;步骤2中滴加

&[Fe(SCN)6]溶液时可以看到产生蓝色沉淀;

②步骤2中产生的蓝色沉淀为亚铁离子和铁氨酸根反应生成的铁策

酸亚铁,涉及的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]"=Fe3[Fe(CN)6]2l;

③若要使FeSO,复原,则需要将Fe*还原成Fe?,,且不引入新的杂质,

所以可以加入过量铁粉,离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+o

14.下列反应中,铁只能生成高价化合物的是

15

A.过量的铁与稀HNO3反应B.铁粉与硫蒸气反应

C.铁粉与氯气反应D.红热的铁粉与水蒸气反应

【答案】C

【解析】

【分析】

铁遇到强的氧化剂反应生成三价铁离子,遇到弱的氧化剂反应生成二

价铁离子,据此解答.

【详解】

A.过量的铁与稀HN03反应硝酸亚铁,故A不选;

B.铁粉与硫蒸气反应生成硫化亚铁,故B不选;

C.氯气具有强的氧化性,能够与铁反应生成氯化铁,故C选;

D.红热的铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故D不选;故

选:Co

15.(2020•浙江高一期中)下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是

()

A.铁的氧化物FeO、Fe203>Fe3O4都可由碱受热分解制得

B.铁的氧化物中Fe203>Fe304都有磁性

C.FeO不稳定,在空气里受热,能迅速氧化成Fe304

D.铁的氧化物Fe203>Fe304都只有氧化性

【答案】C

【详解】

A.FeO可以由氢氧化亚铁隔绝空气受热分解得到,FezOs可以由氢氧

16

化铁受热分解得到,Fe3(h不能由碱受热分解制得,故A错误;

B.铁的氧化物中只有FeM有磁性,又叫磁性氧化铁,故B错误;

C.氧化亚铁具有较强还原性,不稳定,在空气里受热就迅速被氧化

成FeM,故C正确;

D.四氧化三铁中的铁元素为+3价、+2价,故四氧化三铁既有氧化性,

又有还原性,故D错误;

故选:Co

16.用下面两种方法可以制得白色Fe(OH人沉淀。

方法一:用FeSO4溶液与不含5的蒸储水配制的NaOH溶液反应制备

Fe(OH)2o

(1)除去蒸储水中溶解的3常采用的方法。

(2)生成白色Fe(OH%沉淀的操作是用长滴管吸取不含Q的NaOH溶

液,插入尸©504溶液液面以下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由

是。

方法二:在如图所示装置中,用不含5的NaOH溶液、铁屑和稀硫酸

制备Fe(OH)2。

/止水夹

IIn

(3)在试管I中加入的试剂是

17

(4)在试管n中加入的试剂是

⑸为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管I和试管n中加入试剂,打开

止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是

(6)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是

【答案】煮沸避免生成的Fe(OH%沉淀接触0?而被氧化稀硫

酸、铁屑不含氧气的NaOH溶液检验试管U出口处也的纯

度,当排出的凡纯净时,再夹紧止水夹试管I中反应生成的也充

满了试管I和试管H,且外界空气不易进入装置中

【分析】

方法一利用制备的NaOH溶液,用滴管吸入NaOH溶液,伸入到硫酸亚

铁溶液液面以下,挤出滴管中液体发生反应生成氢氧化亚铁沉淀。

方法二中试管H是开口式的,无法利用产生的气体将溶液压入试管I

中,所以制取FeSO,应在试管I中进行,而在试管II中应加入不含5

的NaOH溶液。当把Fe与稀硫酸加入试管I中后,打开止水夹,产

生的也可排尽装置内的空气。最后关闭止水夹,试管I内产生的凡无

法逸出,压强增大,将试管I内的FeSO4溶液通过长导管压入试管H

内,据此分析解答。

18

【详解】

(1)常采用煮沸的方法除去蒸储水中的5;故答案为:煮沸。

(2)题述操作是为了防止滴加NaOH溶液时带入空气,避免生成的

Fe(OH)2接触故答案为:避免生成的Fe(OH)2沉淀接触5而被氧

化。

(3)根据分析试管I反应生成氢气和硫酸亚铁,因此加入的试剂是稀

硫酸、铁屑;故答案为:稀硫酸、铁屑。

(4)根据分析试管n发生硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉

淀,试管I是制备硫酸亚铁,因此试管H盛放的试剂是NaOH溶液;

故答案为:不含氧气的NaOH溶液。

(5)当把Fe与稀硫酸加入试管I中后,打开止水夹,产生的凡可排

尽装置内的空气。最后关闭止水夹;故答案为:检验试管H出口处也

的纯度,当排出的凡纯净时,再夹紧止水夹。

(6)试管I内产生的也无法逸出,压强增大将试管I内的FeSO4溶液

通过长导管压入试管H内,在此过程中,液体处于也氛围中,Fe(OH)2

不易被氧化,能较长时间保持白色;故答案为:试管I中反应生成的

凡充满了试管I和试管II,且外界空气不易进入装置中。

【点睛】

制备氢氧化亚铁时,由于氢氧化亚铁、铁离子易被氧化,因此在制备

过程中要防止氧气进入,要排除装置内的空气。

19

17.为了检验某氯化亚铁溶液是否变质,可向溶液中加入()

A.氢氧化钠溶液B.铁片

C.硫氟酸钾溶液D.酸性KMnO4溶液

【答案】C

【解析】FeCb与NaOH溶液反应先生成Fe(0H)2,后被氧化为

Fe(0H)3,会干扰Fe3+的检验,故A项不符合;Fe与Fe计反应时,溶

液颜色变化不明显,故B项不符合;Fe?+与SCN-不反应,但Fe3+与

SCV反应使溶液变红色,故C项符合;KMnO4只与Fe"反应,不与Fe,

+反应,故D项不符合。

18.(2020•黑龙江尖山区•双鸭山一中高一月考)下图为铁及其化

合物的“价一类”二维图。

化合侨

Fe?。?②FeCh

FeOFe(OH)2FeCh

Fe

[^j_~氢氧化物盐’

(1)填写二维图缺失的类别①和化学式②o

(2)某同学利用以下试剂研究FeCL性质,进行了如下预测:

①S②Fe③NaOH④H2s(X⑤AgNOs

从物质类别上看,FeCL属于,可能与发生反

应(填序号);从化合价角度看,Fe"具有性,可能与

发生反应(填序号)。

20

(3)某工厂用FeCk溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路,其化

学原理为如下反应:Cu+2FeC13==CuCl2+2FeCl2

①用双线桥表示电子转移。

②写出该反应的离子方程式0

【答案】单质Fe(0H)3盐③⑤氧化②

失去1X2}

3+2+2+

cl+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2Cu+2Fe=2Fe4-Cu

I____

得到2Xe-

【详解】

(1)由二维图可知①为单质,②为Fe(OH)3,故答案为:单质;Fe(OH)3;

(2)从物质类别上看,FeCL属于盐,可与③⑤分别发生反应:

FeCl3+3NaOH=Fe(OH)31+3NaCl;FeCl3+3AgNO3=3AgClJ+Fe(NO3)3;从化

合价角度看,Fb具有氧化性,可与具有还原性的Fe发生反应:

2Fe3+4-Fe=3Fe2+,故答案为:盐;③⑤;氧化;②;

(3)由方程式Cu+2FeCL==CuC12+2FeC12,用双线桥表示为:

失去1X2}

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,用离子方程式表示为:Cll+ZFe“ZFe"+Cl?+,故

得到2Xe-

失去1X2}

3+2+2+

答案为:Cu+2FeCb-CuCI2+2FeCI2;Cu+2Fe=2FQ+Cuo

得到2Xe-

19.下列关于铁的氧化物说法不正确的是()

A.铁的氧化物通常状况下都是有色固体

B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物,它与盐酸反应后的溶液中

21

同时存在Fe2+和Fe3+

C.氧化铁是铁锈的主要成分,因此氧化铁俗称为铁锈

D.工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁

【答案】C

【解析】

A、铁的氧化物通常状况下都是有色固体,如氧化铁是红棕色,氧化

亚铁和四氧化三铁都是黑色的,故A正确;B、四氧化三铁是一种复

杂的铁的氧化物,其中1/3是Fe2+、2/3是Fe3+,Fe304可看作是

由FeO、Fe2O3形成的化合物。[实质是Fe(FeO2)2,偏铁酸亚铁盐],,

它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+,B正确;C、铁锈的

主要成分是Fe2O3•XH2O,故C错误;D、工业上常使用铁的氧化物

做原料用一氧化碳冶炼铁,故D正确;故选C。

20.(2020•广东湛江市•高一期末)将下列四种化合物溶于稀盐酸,

滴加硫氧化钾溶液,没有颜色变化,再加氯水即呈现红色的是()

A.FeOB.Fe203C.Fe3O4D.Fe2(S04)3

【答案】A

【解析】

A项,FeO与稀盐酸反应生成FeCb和HzO,加入KSCN溶液,无明显

现象,加入氯水,氯水将FeCb氧化成FeCb,溶液变红;B项,Fe203

与稀盐酸反应生成FeCL和上0,溶液中含Fe*加入KSCN溶液,溶

液变红;C项,FesCh与稀盐酸反应生成FeCh、FeCL和40,溶液中

含Fe。加入KSCN溶液,溶液变红;D项,Fe?(SOJ3溶液中含Fe*

22

加入KSCN溶液,溶液变红;符合题意的为FeO,答案选A。

点睛:本题主要考查铁的化合物有关化学性质,熟记Fb和Fe?+的检

验方法是解题的关键。

21.(2020•全国高一课时练习)纳米级FeQ4可用于以太阳能为热

源分解水制也,过程如图所示。下列说法错误的是()

太阳能

A.过程I发生反应:2Fe3O4-------6FeQ4O2f

太阳能

2HOH2T〜

B.过程H发生反应:2

Fe3O4

C.两个转化过程都发生了氧化还原反应

D.整个过程实现了太阳能向化学能的转化

【答案】B

【详解】

A.从题给图示的转化过程可以看出,过程I是Fe_Q4通过吸收太阳能,

分解生成FeO并放出3,发生反应的化学方程式为

太阳能

2Fe3O46FeO+O2T,故A正确;

B.过程H是FeO与乩0反应生成Fe3(X并放出上,反应方程式

3FeO+H2O=H21+Fe304,故B错误;

23

C.两个反应过程中均有单质生成,故都发生了氧化还原反应,故C

正确;

D.整个过程中,利用太阳能分解压0得到上和实现了太阳能向

化学能的转化,故D正确;

故选B。

22.(2020•浙江高一期中)某化学兴趣小组利用如图装置进行铁与

水蒸气反应的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题:

(1)A装置的作用是,烧瓶底部放碎瓷片的作用是

(2)装置B中发生反应的化学方程式是

(3)D的作用是,

(4)E中的实验现象是

(5)请设计实验检验装置B的产物中是否存在+3价的铁

【答案】产生水蒸气防止爆沸3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2T

24

干燥氢气黑色固体变成红色取少量固体于试管中,加入盐酸

(稀硫酸)溶解,再加入KSCN溶液,如果出现血红色,则证明有Fe"

【详解】

(1)装置B中水蒸气和铁粉发生反应,故A装置的作用是产生水蒸气;

在烧瓶底部放碎瓷片的作用是防止暴沸;

(2)装置B中水蒸气和铁粉发生反应,其化学方程式为:

3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2T;

(3)D中是碱石灰,其作用是干燥氢气;

(4)E中氢气和氧化铜反应生成铜和水,反应的实验现象是黑色固体

变成红色;

(5)+3价的铁与硫氧化钾形成血红色络合物,故可设计实验检验装

置B的产物中是否存在+3价的铁:取少量固体于试管中,加入盐酸

(稀硫酸)溶解,再加入KSCN溶液,如果出现血红色,则证明有Fe:

23.(2020•武威第六中学高一月考)高铁酸钠(NazFeOD是水处理中

使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高镒酸钾、次氯酸等还强。工

业上制取高铁酸钠的化学方程式是(未配平):Fe(NOD3+NaOH+Cbf

Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O

(1)高铁酸钠中,铁元素的化合价是—;上述制取高铁酸钠的反应中,

铁元素被—(填“还原”或“氧化”)。

(2)高铁酸钠(Na^FeO。在水处理过程中使铁元素转化为Fe(0H)3胶体,

吸附水中悬浮物,Fe(0H)3胶体微粒直径的范围是_nm,高铁酸钠的

25

电离方程式是_。

(3)在小烧杯中加入20mL蒸储水,加热至沸腾后,加入几滴FeCL溶

液,继续煮沸至出现—色,即可制得Fe(0H)3胶体。

(4)在少量(3)制得的Fe(0H)3胶体中加入稀硫酸溶液,现象是一。

+

【答案】+6氧化1-100Na2FeO4=2Na+FeO;'红褐

产生红褐色沉淀,然后溶解

【详解】

(DN&FeO,中Na元素化合价为+1,0元素化合价为-2,根据化合物化

合价为0可知,Fe元素化合价为+6;反应过程中Fe元素化合价由+3

升高至+6,Fe元素被氧化;

(2)Fe(0H)3胶体为胶体分散系,微粒之间为1〜100nm;NazFeO,为盐,

其在熔融状态下发生完全电离,电离方程式为Na2Fe04=2Na+Fe0r;

(3)Fe(0H)3胶体为红褐色,制备FeSHV胶体胶体操作为:在小烧杯

中加入20mL蒸播水,加热至沸腾后,加入几滴FeCL溶液,继续煮

沸至出现红褐色,即可制得Fe(0H)3胶体,故答案为:红褐;

(4)稀硫酸溶液为电解质溶液,因此向Fe(0H)3胶体中加入稀硫酸溶

液,胶粒先发生聚沉而沉淀,后续Fe(0H)3沉淀溶于酸,因此现象为:

产生红褐色沉淀,然后溶解。

24.(2020•东莞市石龙中学高一期中)金属钠与FeS(X溶液反应,

很难完整地看到反应全过程的有关现象。为此,有人用如图所示装置

进行实验改进:先用无氧蒸储水配制纯净的FeS04溶液,加入试管里,

再在FeSO,溶液的液面上覆盖一薄层汽油,将试管放入盛热水的烧杯

26

中,待试管中汽油层消失后,向试管中加入一小粒金属钠,迅速塞上

带导气弯管的单孔塞。可以清楚地看到钠与Fes。,溶液反应的全过程。

□「汽油蒸气

三E二一FeSOq溶液

热水

(D①在实验室中,金属钠保存在中;FeS04溶液要现配现

用,原因是O

(2)汽油的作用是o

(3)加入钠后观察到钠熔成光亮的小球,(填选项)反应,溶

液中有白色沉淀的生成。

A.浮在溶液面上B.悬浮在溶液中部C.沉到溶液底部

(4)如果要向导管中加入汽油后即加入钠粒可能发生爆炸,其原因是:

(5)写出钠与FeSO,溶液反应的离子方程总式是:o

【答案】煤油或石蜡油FeS(X容易被空气中的氧气氧化受热

时汽化,其蒸气将试管内空气排尽,起保护气作用A钠与水

反应剧烈,放出大量的热量,使生成的上、汽油和试管里的空气混合,

2+

易燃烧发生爆炸2Na+2H20+Fe=2Na+Fe(OH)21+H21

【分析】

金属钠容易与空气中的水及氧气反应,据此判断金属钠的实验室保存

方法。FeS04具有强还原性,会被溶解在溶液中氧气氧化。钠与溶液

27

中的水反应产生NaOH和电该反应放出热量,放出的热量使钠融为

小球。反应产生的NaOH与FeSO4发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉

淀,加热时汽油气化,将装置中的空气排尽,可以防止Fe(0H)2白色

沉淀被氧化为Fe(0H)3o

【详解】

(1)①由于钠容易与空气中的氧气及水发生反应,所以要隔绝空气,

由于煤油与钠不能反应,密度比钠小,所以在实验室中,通常将金属

钠保存在煤油中或石蜡油中;FeS(\具有强的还原性,容易被溶解在

溶液中的氧气氧化,所以溶液要现配现用;

(2)汽油沸点低,受热易气化,其挥发产生的蒸气可以把试管内空气

赶净,起到保护气的作用,以隔离硫酸亚铁溶液和空气,避免被空气

中氧气氧化;

(3)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,由于Na的密度比水小,所以钠

会熔成光亮的小球在液面上四处游动,同时产生的NaOH和溶液中的

FeS(\反应生成Fe(OH”白色沉淀,故合理选项是A;

(4)钠和水剧烈反应生成的氢气,反应放出大量的热量,使生成的乩

与汽油和试管里的空气混合,易燃烧发生爆炸;

(5)将金属钠放入FeS04溶液中,首先是钠先与水反应,然后是所得

产物NaOH再与盐溶液反应,化学方程式为:

2Na+2H20+FeS04=Na2S04+Fe(OH)21+H21,根据离子方程式中物质拆分

2

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