1、铁及其化合物的性质1(双选)已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系,下列叙述中正确的是()AA为Fe,B为FeOBCD溶液的颜色变化:浅绿色棕黄色C的离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+D的离子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【答案】BC【解析】由红褐色固体可知F是Fe(OH)3,结合转化关系可知A为Fe,“黑色晶体”B为Fe3O4,继而推出C为FeCl2、D为FeCl3、E为Fe(OH)2。A金属A为Fe,“黑色晶体”B为Fe3O4,故A错误;BCD的离子方程式为:2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl,溶液的颜色变化:由浅绿色到棕黄色,故B正确;C反应的离子方
2、程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+,故C正确;D反应的离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+,故D错误;故选BC。1下列各组物质中,其学名、俗名及化学式不相符合的是()A碳酸钠、纯碱、Na2CO3B碳酸氢钠、小苏打、NaHCO3C氧化铁、铁红、FeOD四氧化三铁、磁性氧化铁、Fe3O42下列说法正确的是()A绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:样品中没有Fe3+,Fe2+易被空气氧化为Fe3+B在给定条件下,FeFeCl2Fe(OH)2可以实现CFe与Cl2反应生成FeCl3,
3、推测Fe与I2反应生成FeI3D铁比铜金属性强,故用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜3除去FeCl3溶液中的少量FeCl2杂质,可向其中加入适量的()AFeB氯水CKSCN溶液D硝酸4制取Fe(OH)2并使之能久存,可采取的操作有:加入一些植物油,溶解FeSO4配成溶液,把蒸馏水加热煮沸并密封冷却,加入少量铁屑,加入少量CCl4,向FeSO4溶液中滴入足量氨水,把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水。其中必须进行的操作及其正确顺序是()ABCD5已知2Fe3+2I=2Fe2+I2,Br2+2Fe2+=2Br+2Fe3+,往含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气后,再滴加
4、少量的KSCN溶液,溶液变为红色,则下列说法不正确的是()A按I、Fe2+、Br的顺序还原性逐渐减弱B通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化C原溶液中Br一定被氧化D不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+611.6gFe3O4加到100mL某浓度的盐酸中,再加入9.8g铁粉,反应停止时,溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液,未见颜色变化,为了中和过量的盐酸(不考虑盐酸的挥发),且使铁完全转化成Fe(OH)2,共消耗5.0molL1NaOH溶液160mL。则原盐酸的物质的量浓度为()A8molL1B6molL1C4molL1D2molL17类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误
5、结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否,下列几种类推结论中,正确的是()钠与水反应生成NaOH和H2;所有金属与水反应都生成碱和H2铁露置在空气中一段时间后就会生锈;性质更活泼的钠不能稳定存在于空气中Cl2和Cu反应生成CuCl2,Fe和Cl2反应生成FeCl2冶炼铁可以用CO还原Fe2O3,冶炼金属钠也可以用CO还原Na2OABCD8为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且正确的是()选项实验操作实验现象离子反应实验结论A在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水浅绿色溶液变成棕黄色溶液2Fe2+Cl2=2Fe3+2ClFe2+具有氧化性B在氯
6、化亚铁溶液中加入锌片浅绿色溶液变成无色溶液Fe2+Zn=Fe+Zn2+Zn具有还原性C在氯化铁溶液中加入铁粉棕黄色溶液变成浅绿色溶液Fe3+Fe=2Fe2+铁单质具有还原性D在氯化铁溶液中加入铜粉棕黄色溶液变成蓝色溶液2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+Fe3+具有还原性9下列叙述不正确的是()选项被提纯物质杂质除杂试剂或方法AFeCl3溶液FeCl2通入适量Cl2BFeCl2溶液FeCl3加入过量铁粉并过滤C铜粉铁粉加入过量盐酸并过滤DFe(OH)3Fe(OH)2在空气中灼烧10(双选)无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。实验室利用反应3Cl2(g)+2Fe(s)=2FeCl3(g)制取
7、无水FeCl3,实验装置如图所示(加热和夹持装置略去)。下列说法正确的是()A实验开始时应先加热处,再通入干燥的Cl2B处冷水的作用是降低FeCl3的溶解度C装置可用盛有浓硫酸的洗气瓶代替D实验开始后,可以在处观察到反应剧烈,产生黄棕色烟11500mL某溶液中含有0.6mol Fe3+和0.2mol Fe2+,加入0.2mol铁粉,待Fe3+反应完全后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)()A1.2molL1B1.4molL1C1.6molL1D1.8molL112在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。应用下图所示装置,在硬质玻璃管中放入还原
8、铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题:(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为_,该反应中,水表现_性,1molFe参与反应后,电子转移_mol。(3)干燥管中盛装的物质是_。(4)可用下列改进后装置进行铁与水蒸气反应的实验。请叙述检验产生可燃性气体的实验操作及现象:_。请分析用该装置进行实验与上述装置相比,有何优点?(至少回答2点)_。(5)取反应后的固体产物于试管中,加入适量稀硫酸使固体全部溶解,下列实验中可证明溶解液中含有Fe3+的是_;可证明溶解液中含有Fe2+的是_。A
9、先滴加新制的氯水,再滴加KSCN溶液后显红色B滴加KSCN溶液显红色C滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色D滴加NaOH溶液,生成红褐色沉淀E滴加KMnO4溶液,紫色迅速褪去13某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4,较多的CuSO4和少量Na2SO4。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据下列流程图,完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。(1)加入的试剂为_(填化学式),加入试剂的目的_。(2)操作a的名称为过滤、洗涤,所需要的玻璃仪器为_。(3)加入的试剂为_(填化学式),发生的离子反应方程式为_。(4)固体E的成分为_(填化学式),加
10、入的试剂为_(填化学式),发生的离子反应方程式为_。(5)从溶液D和溶液G中得到FeSO47H2O晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、_、洗涤、干燥。14硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)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。实验步骤如图:请回答下列问题:(1)向步骤的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色,则该滤液中含有_(填离子符号),检验滤液中还存在Fe2+的方法为_(说明试剂、现象)。(2)步骤加入过量H2O2的目的是_。(3)步骤中反应的离子方程式为_。(4)假设实验中的损耗忽略不计,则每片补血剂含铁元素的质量为_g。1.【答案】C【解析】A碳酸钠俗名
11、是纯碱,化学式为Na2CO3,A正确;B碳酸氢钠俗名小苏打,化学式为NaHCO3,B正确;C氧化铁俗名铁红,化学式为Fe2O3,C错误;D四氧化三铁俗称磁性氧化铁,化学式为Fe3O4,D正确;答案选C。2.【答案】A【解析】A滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,可知样品中没有Fe3+,但Fe2+不稳定,易被空气中氧气氧化生成Fe3+,最终溶液变红色,故A正确;B氯气具有强氧化性,因此铁与氯气反应生成三氯化铁,而不是氯化亚铁,故B错误;C因I2的氧化性较弱,故与铁反应生成FeI2,故C错误;D2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2不是置换反应,该反应与铁、铜的金属性强弱无关,故D错误;故
12、答案为A。3.【答案】B【解析】A铁会与被提纯的物质氯化铁反应,A错误;B氯水能将FeCl2转化为FeCl3,且不引入新的杂质,B正确;CKSCN溶液会与被提纯的物质氯化铁反应,C错误;D硝酸引入新杂质,D错误;故选B。4.【答案】D【解析】Fe(OH)2容易被氧气氧化,因此不管是溶液的配制过程还是制取过程都要避免氧气的参与。首先配制FeSO4溶液,配制需要的水需要煮沸除氧气,溶解FeSO4固体,为了防止Fe2+被氧化,需要加入铁粉,取少量配置好的放入试管中,加入植物油,隔绝溶液与空气,盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水,防止滴加溶有氧气,正确的顺序为。5.【答案】C【解析】氧化还
13、原反应中,氧化剂氧化性大于氧化产物,还原剂还原性大于还原产物,2Fe3+2I=2Fe2+I2,Br2+2Fe2+=2Br+2Fe3+中还原剂分别为I、Fe2+,还原产物分别为Fe2+、Br,因此还原性:IFe2+Br,往含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气时,I、Fe2+、Br均会被氧化,还原性强的微粒先发生反应,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变为红色,说明溶液中含有Fe3+。A由上述分析可知,还原性:IFe2+Br,故A项说法正确;B由上述分析可知,充分反应后,溶液中含有Fe3+,则原溶液中一定有Fe2+被氧化,故B项说法正确;C因还原性Fe2+Br,Br后于Fe2
14、+反应,溶液中一定有Fe2+被氧化,但不确定是否有Br被氧化,故C项说法错误;D由上述分析可知,只能确定过程中有Fe2+被氧化,不能确定Fe2+是否完全被被氧化,因此反应后的溶液中可能还存在Fe2+,故D项说法正确;综上所述,答案为C。6.【答案】A【解析】溶液中钠离子恰好与氯离子结合,故有n(Na+)=n(Cl),加入NaOH溶液后,所得溶液为NaCl溶液,其溶质的物质的量为5.00.16=0.8mol。依据守恒可知,100mL的盐酸中含有0.8mol的溶质,其浓度为0.8/0.1=8molL1。7.【答案】C【解析】钠与水反应生成NaOH 和H2;但有的金属和水反应生成氧化物和氢气如铁和水
15、反应生成Fe3O4和H2,错误;铁露置在空气中一段时间后就会生锈;性质更活泼的钠不能稳定存在于空气中,两种物质都是被空气中的氧气氧化,正确;Cl2的氧化性比较强,和变价金属反应时一般生成高价金属氯化物,和Cu反应生成CuCl2,和Fe反应生成FeCl3,错误;冶炼铁可以用CO还原Fe2O3,钠非常活泼,冶炼金属钠不能用CO还原Na2O,工业上用电解熔融的NaCl的方法冶炼钠,错误。故选C。8.【答案】B【解析】A项、Fe2+具有还原性,在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水,Fe2+离子被氯水氧化生成Fe3+离子,溶液由浅绿色变成棕黄色,故A错误;B项、Fe2+具有氧化性,Zn具有还原性,在氯化亚铁溶液
16、中加入锌片,锌与Fe2+离子发生置换反应生成Fe和无色的Zn2+离子,溶液由浅绿色变成无色,故B正确;C项、氯化铁溶液与铁粉反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+,故C错误;D项、氯化铁溶液与铜粉反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应前氯化铁溶液为黄色,反应后氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铜溶液为淡蓝色,氯化亚铁和氯化铜的混合溶液为蓝绿色,说明Fe3+具有氧化性,故D错误;故选B。9.【答案】D【解析】A杂质FeCl2与通入的Cl2发生反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3,能够达到除杂净化的目的,A正确;B杂质FeCl3与过量铁粉发生反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2,然后
17、过滤,得到纯净的FeCl2溶液,可以达到除杂净化的目的,B正确;C由于金属活动性FeCu,Fe可以与HCl反应产生可溶性FeCl2,而Cu不能反应,然后过滤,洗涤就得到纯净的铜粉,能够达到除杂净化的目的,C正确;D在空气中灼烧,Fe(OH)3、Fe(OH)2都会发生反应,最后固体变为Fe2O3,不能达到除杂、净化的目的,D错误;故合理选项是D。10.【答案】CD【解析】A实验开始时应先通入干燥的Cl2再加热处防止高温下Fe和氧气反应,故A错误;BE装置中冷水的作用是冷却,使FeCl3冷却沉积,便于收集,故B错误;C装置可用盛有浓H2SO4的洗气瓶代替,故C正确;D实验开始后,可以在处观察到反应
18、剧烈,产生黄棕色的烟,故D正确;故选CD。11.【答案】C【解析】向500mL含有0.6mol Fe3+和0.2mol Fe2+的某溶液中加入0.2mol铁粉,发生反应:2Fe3+Fe=3Fe2+,根据方程式可知若0.6mol Fe3+完全反应需消耗Fe粉0.3mol0.2mol,说明Fe粉不足量,则0.2mol Fe粉发生上述反应产生0.6mol Fe2+,由于原溶液中还含有0.2 mol的Fe2+,则反应后溶液中含有Fe2+的总物质的量n(Fe2+)=0.6mol+0.2mol=0.8mol,溶液的体积仍为500mL,则反应后溶液中Fe2+的物质的量浓度c(Fe2+)=1.6mol/L,故
19、合理选项是C。12.【答案】(1)产生水蒸气防止加热时液体暴沸(2) Fe3O4+4H2O3Fe+4H2氧化性(3) 碱石灰(4) 用火柴点燃肥皂泡,肥皂泡破裂,听到爆鸣声或有火焰产生所用药品少、操作简单、现象明显、安全等(5) B、D C、E 【解析】(1)A装置的作用是加热产生水蒸气,在制取水蒸气的烧瓶底部放碎瓷片,作用是防止加热时液体暴沸;(2)在装置B中Fe与水蒸气反应产生Fe3O4和H2,发生反应的化学方程式为 Fe3O4+4H2O3Fe+4H2,该反应中,水中的+1价的H元素的原子变为H2中0价的H,获得电子,所以水表现氧化性,根据方程式可知:3molFe发生反应,转移8mol电子
20、,则1molFe参与反应后,电子转移的物质的量是mol。(3)干燥管中盛装的物质是固体物质,能够干燥H2,具有吸水性,该物质可以是碱石灰。(4)反应产生的气体是H2,检验氢气的的方法用火柴点燃肥皂泡,肥皂泡破裂,听到爆鸣声或有火焰产生,说明有氢气产生,逸出的气体为H2和空气的混合气体,燃烧放出大量热,使气体体积膨胀,肥皂泡破裂,听到爆鸣声。对比两个装置图,可看出用该装置进行实验与上述装置相比,具有所用药品少、操作简单、现象明显、安全等优点。(5)A先滴加新制的氯水,再滴加KSCN溶液后显红色,说明反应后的溶液中含有Fe3+,Fe3+可能是原来就含有的,还可能是Fe2+被氧化产生的,因此不能确定
21、含有哪种离子还是都含有,A不符合题意;B滴加KSCN溶液显红色,说明溶液中含有Fe3+;C滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,说明溶液中含有Fe2+;D滴加NaOH溶液,生成红褐色沉淀,说明含有Fe3+;E.滴加KMnO4溶液,紫色迅速褪去,说明溶液中含有还原性的Fe2+;因此能够检验Fe3+的合理选项是BD;检验Fe2+的方法的选项是CE。13.【答案】(1)NaOH 使Cu2+和Fe2+完全沉淀(2) 漏斗(3) 烧杯玻璃棒(4) Fe Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe和Cu,H2SO4,Fe+2H+=Fe2+H2(5) 过滤【解析】先加过量的碱,过滤得到氢
22、氧化铜和氢氧化亚铁沉淀,滤液为硫酸钠和氢氧化钠,在沉淀中加入过量的硫酸,溶液C的成分为硫酸铜和硫酸亚铁和硫酸。在溶液中加入过量的铁,过滤出铁和铜,滤液D为硫酸亚铁,在固体E中加入过量的稀硫酸,过滤出铜,实现了回收铜。滤液为硫酸亚铁和硫酸,最后溶液合一起,进行蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,得到硫酸亚铁晶体。回收硫酸亚铁。(1)工业废水中含有硫酸铜和硫酸亚铁,加入NaOH溶液,使Cu2+和Fe2+完全沉淀,转化为沉淀分离出来。(2)操作a的名称为过滤、洗涤,使用的仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒;(3)加入的试剂为Fe,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,用于回收铜,离子方程式为:Fe+Cu2+=Fe2+Cu;
23、(4)固体E为Fe和Cu,加入的试剂为H2SO4,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2+H2;(5)从溶液D和溶液G中得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓度、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。14.【答案】(1)Fe3+取一定量滤液,滴加少量KMnO4溶液;溶液紫红色褪去(2) 将Fe2+全部氧化为Fe3+(3) Fe3+3OH=Fe(OH)3 (4) 0.07a 【解析】由流程图可知,该实验原理为:将药品中的Fe2+形成溶液,将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,再转化为氧化铁,通过测定氧化铁的质量,计算补血剂中铁元素的含量。(1)步骤滤液中滴加KSCN溶
24、液后滤液变为红色,则该溶液中含有Fe3+。检验滤液中还存在Fe2+利用Fe2+的还原性,选用酸性KMnO4溶液,方法是:取滤液于试管中,滴加少量KMnO4溶液,KMnO4溶液的紫红色褪去表明还存在Fe2+。(2)步骤中加入H2O2将Fe2+全部氧化为Fe3+,便于后续的成分分析;(3)步骤为向溶液中加入过量NaOH溶液产生红褐色悬浊液,红褐色悬浊液为Fe(OH)3悬浊液,反应的离子方程式为Fe3+3OH=Fe(OH)3;(4)步骤经一系列操作得到的ag固体为Fe2O3,根据Fe守恒,10片补血剂中n(Fe)=2n(Fe2O3)=2=mol,m(Fe)=n(Fe)56g/mol=mol56g/mol=0.7ag,则每片补血剂中含铁元素的质量为0.07ag。