1、课时作业1(2021江西萍乡质检)唐本草记载“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃。陶及今人谓之石胆,烧之赤色,故名绛矾矣”。文中“绛矾”为()AFeSO47H2OBCuSO45H2OCNa2SO410H2O DKAl(SO4)212H2O解析:根据题中描述,晶体本来为绿色,加热后得到红色固体,所以该晶体为FeSO47H2O。答案:A2某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是()A实验、反应制得的物质均为纯净物B实验、均未发生氧化还原反应C实验、均为放热反应D实验、所涉及的物质均为电解质解析:实验制得的是Fe(OH)3胶体,属于混合物,且属于吸热反应,选项A、C错误
2、;实验中涉及的物质Cl2、铁丝均为单质,既不属于电解质,也不属于非电解质,选项D错误。答案:B3为了验证Fe3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()A只有B只有C和均错 D全部错误解析:实验中溶液应变为浅蓝色;实验与Fe3的性质无关。答案:C4铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是()AFe(OH)3Fe2O3 BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3 DFe(OH)2FeO解析:铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色
3、沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。答案:B5(2021江苏省盐城检测)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()AFeSO4易溶于水,可用于制造红色颜料BFeS是黑色粉末,可用于去除水体中Cu2等重金属CFe2(SO4)3水溶液显酸性,可用于去除天然气中的H2SDFe在冷的浓硫酸中钝化,可用于制造贮存浓硫酸的贮罐解析:A.可用于制造红色颜料的是Fe2O3,故A错误;B.FeS可用于去除水体中Cu2等重金属,是因为转化为更难溶的硫化物,与颜色无关,故B错误;C.Fe2(SO4)3可用于去除天然气中的H2S,是因为三价铁离子具有氧
4、化性,能氧化硫化氢中的硫元素,与其水溶液显酸性无关,故C错误;D.Fe在冷的浓硫酸中钝化,生成致密的氧化物薄膜,所以可用于制造贮存浓硫酸的贮罐,故D正确。答案:D6从酸性蚀刻废液(含Fe3、Cu2、Fe2、H及Cl)中回收Cu并制取FeCl36H2O,下列图示装置和原理不能达到实验目的的是()A用装置甲从废液中还原出CuB用装置乙进行固液分离C用装置丙将Fe2氧化为Fe3D.用装置丁将丙中反应后的溶液蒸干制取FeCl36H2O解析:A.从废液中还原出Cu,要加入铁粉,可以用装置甲实现,故A正确;B.固液分离用过滤装置,装置乙为过滤装置,故B正确;C.氯气能将亚铁离子氧化为铁离子,所以用装置丙将
5、Fe2氧化为Fe3,故C正确;D.FeCl36H2O应用蒸发浓缩,降温结晶的方式制得,故D错误。答案:D7(双选)向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是(已知氧化性:Fe3Cu2)() A溶液中一定含有Cu2 B加入KSCN溶液一定不变红色 C溶液中一定含有Fe2 D剩余固体中可能含铜解析:当固体为铁、铜时,溶液中的Fe3、Cu2全部参加反应生成Fe2和Cu,反应的化学方程式为2FeCl3Fe=3FeCl2、CuCl2Fe=CuFeCl2,所以溶液中一定没有Fe3、Cu2,一定含有Fe2;当固体为铜时,溶液中一定没有Fe3,Cu2恰好全部参加
6、反应或部分反应生成Fe2和Cu,所以溶液中一定没有Fe3,可能含有Cu2,一定含有Fe2。若加入的铁粉足量,则溶液中一定不含铜离子,选A;根据以上分析可知,溶液中一定存在亚铁离子,不选C;反应后有固体剩余,由于还原性:FeCu,则剩余的金属中一定含有铜,选D;根据以上分析可知,反应后的溶液中一定不存在铁离子,所以加入KSCN溶液一定不变红色,不选B。答案:AD8(2021福建省福州月考)合金就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物,根据下列四种金属的熔、沸点:NaCuAlFe熔点/97.51 0836601 535沸点/8832 5952 2003 000其中不能形成合金
7、的是()ACu和Al BFe和CuCFe和Na DAl和Na解析:A.铜的熔点低于铝的沸点,两种金属能够形成合金,不选A; B铁的熔点低于铜的沸点,两种金属能够形成合金,不选B;C.铁的熔点高于钠的沸点,两种金属不能形成合金,选C;D.铝的熔点低于钠的沸点,两种金属能够形成合金,不选D。答案:C9向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸,充分反应后,仍有红色粉末存在。则关于溶液中阳离子的判断正确的是()A只有Fe2和Cu2B一定有Fe2、Cu2,可能有Fe3C一定有Fe2,可能有Cu2D只有Fe2解析:混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后,仍有红色固体铜存在,溶液中一定有Fe2,一定不
8、可能有Fe3,可能有Cu2。答案:C10(双选)向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉,如图进行实验。下列分析错误的是()A.操作为萃取B步骤中的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2C若步骤溶液变红色,说明Fe2能用KSCN检验D步骤中Fe2被氧化为Fe3解析:A.操作为振荡操作,故A错误;B.步骤中是铁和铁离子反应生成亚铁离子,反应的离子反应为2Fe3Fe=3Fe2,故B正确;C.若步骤溶液变红色,可能是反应后有剩余铁离子,不能说明Fe2能用KSCN检验,故C错误;D.步骤中氯气具有强氧化性能氧化亚铁离子,Fe2被氧化为Fe3,故D正确。答案:AC11将下列物质的颜色和用途或性质用
9、短线连接起来。Fe2O3a红褐色A具有较强的还原性Fe(OH)2 b红棕色 B易被氧化成灰绿色最终变成红褐色Fe(OH)3 c白色 C红色油漆、涂料Fe2 d棕黄色 D受热分解成红棕色粉末Fe3 e浅绿色 E具有较强的氧化性答案:bCcBaDeAdE12用不含Fe3的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。(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_。答案:(1)稀硫
10、酸、铁屑(2)加热煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化13FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:(1)FeCl3净水的原理是_。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H作用外,另一主要原因是_(用离子方程式表示)。(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。若酸性FeCl2废液中c(Fe2)2.0102 molL1,c(Fe3)1.0103 molL1,c(Cl)5.3102 molL1,则该溶液的pH约为_。完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:ClOFe2_=C
11、lFe3_解析:(1)氯化铁净水的原理为Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H,Fe3可与Fe反应,腐蚀钢铁。(2)由电荷守恒:2c(Fe2)3c(Fe3)c(H)c(Cl)(OH浓度很小,忽略不计)可求得溶液中c(H)1.0102 mol/L。由题意ClO(Cl为5价)Cl得到6e,Fe2Fe3失去1e,由电子得失相等,原子守恒配平离子方程式。答案:(1)Fe3水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质2Fe3Fe=3Fe2(2)2166H163H2O14(2021福建省福清月考)某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2, 工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作
12、流程如图:已知:Cu2O2H=CuCu2H2O。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:沉淀物Cu(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀pH5.44.02.75.8沉淀完全pH6.75.23.78.8(1)为了加快反应 的速率,可以采取的措施是_(任写1条)。(2)固体混合物A中的成分是_。(3)操作主要包括:_、_、_。洗涤CuSO45H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是_。(4)用NaClO调pH可以生成沉淀B,利用题中所给信息分析沉淀B为_,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(5)用NaOH调pH可以生成沉淀C,利用题中所给信息分析y
13、的范围为_。解析:(1)矿渣为固体,为了加快反应的速率,可以将固体粉碎,也可以适当升高反应的温度,或适当增大反应物H2SO4的浓度,不断搅拌等。(2)根据题给已知和固体A为混合物,加入稀硫酸发生的反应有:Cu2OH2SO4=CuCuSO4H2O、Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O、Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O、FeOH2SO4=FeSO4H2O、CuFe2(SO4)3=CuSO42FeSO4,SiO2是酸性氧化物,不能与硫酸发生反应,因此发生反应后过滤出的固体混合物A中的成分是SiO2和Cu。(3)从硫酸铜溶液中制取硫酸铜晶体的操作主要包括:蒸发浓缩、冷却
14、结晶、过滤等;由于CuSO4溶于水,且温度越高,溶解度越大,若用冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减少晶体的损失。(4)NaClO具有强氧化性,Fe2具有还原性,发生氧化还原反应,NaClO可将Fe2氧化为Fe3并调节pH至3.7pH4.0,将Fe3沉淀,故生成沉淀B为Fe(OH)3;该反应中Fe元素的化合价由2价升至3价,Fe2为还原剂,ClO为氧化剂,Cl元素的化合价由1价降至1价,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为12。(5)结合表格数据,Al3完全沉淀时的pH为5.2,而Cu2开始沉淀的pH为5.4,加入NaOH调节pH至5.2pH5.4,将Al3沉淀,而Cu2不沉淀
15、。答案:(1)适当升高温度;不断搅拌;将矿渣粉碎;适当增大硫酸的浓度等(2)SiO2、Cu(3)蒸发浓缩冷却结晶过滤冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减少晶体的损失(4)Fe(OH)312(5)5.25.4或5.2pH5.415铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛,利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下:实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。(1)装置A的名称是_,装置B中盛放的药品是_,NH4HCO3盛放在装置_中。(2)实验过程中,欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合,操作方法是_,发生主要反应的离子方程
16、式为_。FeSO4溶液要现用现配制的原因是_,检验久置的FeSO4是否变质的方法是_。(3)干燥过程的主要目的是脱去游离水,该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为_,取干燥后的FeCO3样品12.49 g,与炭混合后焙烧,最终得到还原铁粉6.16 g,计算样品中杂质FeOOH的质量:_g。解析:(1)装置A是分液漏斗,盛放稀硫酸,装置B中盛放铁粉,稀硫酸与铁粉反应生成H2和FeSO4。 装置C中盛放NH4HCO3。(2)检验D处氢气已纯净时,表明装置中空气已排尽,关闭活塞3,打开活塞2,在氢气作用下将FeSO4溶液压入C中发生反应。FeSO4具有还原性,易被
17、O2氧化,故FeSO4溶液要现用现配。用KSCN溶液检验久置的FeSO4是否变质。 (3)FeCO3、H2O、O2反应生成FeOOH和CO2。设干燥后的FeCO3样品中FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y,则x116 gmol1y89 gmol112.49 g,56 gmol1(xy)6.16 g,解得:x0.1 mol,y0.01 mol。故m(FeOOH)0.89 g。答案:(1)分液漏斗铁粉C(2)(待D处的氢气纯净后)关闭活塞3,打开活塞2Fe22HCO=FeCO3CO2H2O(或Fe2HCO=FeCO3H、HCOH=CO2H2O)亚铁离子易被氧化取样品配成溶液,取少量溶液于试管中,再向试管中加入KSCN溶液,观察是否显红色(3)4FeCO3O22H2O=4FeOOH4CO20.89