1、课时作业9铁及其化合物时间：45分钟1(2019山东泰安模拟)下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中正确的是(B)A四种单质都能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气B制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能将溶液直接蒸干C将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中，用导线连接后Mg棒上发生氧化反应D铁锈主要成分是氧化铁，铜锈主要成分是氧化铜解析：A项，Cu单质不与盐酸反应；C项，一般情况下，在原电池中，金属性强的电极作负极，但也要根据电解质溶液的实际情况考虑，Mg的金属性强于Al，但是Mg不与NaOH溶液反应，Al可与NaOH溶液反应，所以此时Al棒作负极，发生氧化反应；
2、D项，铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。2(2019广东佛山教学质量检测)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(A)AFeSO47H2O BCuSO45H2OCNa2SO410H2O 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。3下列关于Fe3、Fe2性质实验的说法错误的是(C)A用如图所示装置可以制备沉淀Fe(OH)2B配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度C向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变
3、色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2D向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2被氧化解析：反应开始时生成的氢气进入B中，可排出氧气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化，一段时间后关闭止水夹C，A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2，A项正确；FeCl3易水解，配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀，可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，B项正确；滴加KSCN溶液不变色，滴加氯水后显红色，该溶液中一定含有Fe2，C项错误；Fe3与铁反应可生成Fe2，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2被氧化，D项正确。4(2019广东深圳中学模拟)下列
4、有关实验、对应现象以及结论都正确的是(B)选项实验现象结论A向硫酸铜溶液中通入足量CO2有蓝色沉淀生成因发生双水解反应而生成CuCO3沉淀B向氯水中滴加少量紫色石蕊试液溶液先变红后褪色氯水具有酸性和漂白性C将铜粉放入稀硫酸中并不断通入O2，再在溶液中滴加少量FeSO4溶液铜粉快速溶解，溶液变为蓝色形成FeCu原电池，加快反应速率D向稀硝酸中加入过量Fe粉，反应完全后在溶液中滴加KSCN溶液溶液变为血红色Fe与硝酸反应得到Fe3解析：弱酸不能制取强酸，硫酸铜与二氧化碳不反应，故A错误；氯水中含有Cl2、HClO、H，显酸性，使紫色石蕊试液变红，HClO具有强氧化性，使其褪色，故B正确；氧气能将硫
5、酸亚铁氧化为硫酸铁，硫酸铁能与铜反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，不是形成原电池，故C错误；向稀硝酸中加入过量Fe粉，反应生成硝酸亚铁，无Fe3，故D错误。5(2019南阳模拟)SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，下列说法不正确的是(D)A上述过程中，最终被还原的是NOB从上述反应可以得出结论，氧化性：HNO3Fe3稀硫酸C上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体D假设通入的SO2完全反应，则同温同压下，SO2和逸出气体的体积比为11解析：溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，Fe3被还原
6、变为Fe2，后又被氧化为Fe3，所以最终被还原的是NO，A正确；溶液由棕色变为浅绿色，说明Fe3的氧化性强于稀硫酸，但在硝酸存在的前提下立即又变成棕黄色，说明Fe2迅速被氧化成Fe3，故硝酸的氧化性强于Fe3，综上所述氧化性：HNO3Fe3稀H2SO4，B正确；硝酸根离子和二氧化硫被氧化后产生的氢离子构成强氧化性体系，氧化Fe2时生成无色的NO气体，该气体是一种无色难溶于水的物质，C正确；上述过程中，最终被还原的是NO，故相当于二氧化硫与NO之间的氧化还原，根据电子守恒可知3SO22NO，反应消耗的SO2与逸出的NO的物质的量之比是32，由于气体的体积之比等于它们的物质的量之比，D错误。6某稀
7、溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为(D)A111 B131C338 D114解析：依次发生的反应是Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O,2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)2，Cu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu，稀硝酸消耗1 mol Fe同时生成1 molFe(NO3)3，Fe(NO3)3消耗1 mol Fe，则原溶液中有4 mol HNO3、1 mol Fe(NO3)3，Cu(NO3)2消耗1 mo
8、l Fe，则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为114。7(2019湖南衡阳联考)某课外兴趣小组同学利用如图装置测定FeSO4xH2O中结晶水含量，实验前测得装置A(包括石英玻璃管及两端开关K1和K2)的质量为m1 g，装入样品测得装置A的质量为m2 g。下列有关说法错误的是(B)A仪器B的名称为球形干燥管，其中可装入碱石灰B加热前先通入一段时间的N2以排出装置中的空气，目的是防止发生爆炸C若加热至恒重时，装置A的质量为m3 g，则xD若先加热一段时间后再通入N2或撤去B装置都会使x值偏低解析：FeSO4xH2O受热分解生成硫酸亚铁和水，碱石灰的作用是防止外界空
9、气中的水蒸气进入A装置，干扰实验，A正确；加热前先通入一段时间的N2以排出装置中的空气，目的是防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化，B错误；根据题意可知，FeSO4的质量为(m3m1)g，FeSO4晶体的质量为(m2m1)g，结晶水的质量为(m2m3)g，n(FeSO4)mol，n(H2O)mol，结晶水的数目x，C正确；若先加热一段时间后再通入N2或撤去B装置，都会导致剩余固体质量增大，会使测定的x值偏低，D正确。8(2019丰台区统一)对FeCl3溶液与KI溶液的反应进行探究。关于实验的分析和结论不正确的是(D)实验操作实验现象取2 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1 mol
10、/L FeCl3溶液3滴，振荡，充分反应溶液呈深棕黄色将上述溶液均分后分置于试管1和试管2中向试管1中滴加2滴0.1 mol/L KSCN溶液溶液显红色向试管2中加入1 mL CCl4，充分振荡、静置溶液分层，上层为浅棕黄色，下层为紫色取试管2的上层液体置于试管3中，滴加2滴0.1 mol/L KSCN溶液溶液微弱变红AFeCl3与KI发生了氧化还原反应，有I2生成B试管1中溶液显红色，证明FeCl3与KI的反应具有可逆性C试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果D试管2中上层溶液变为浅棕黄色是平衡移动的结果解析：取2 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1 mol/L FeC
11、l3溶液3滴，振荡，充分反应，溶液呈深棕黄色，是因为2Fe32I2Fe2I2，所以A正确；试管1中滴加2滴0.1 mol/L KSCN溶液，溶液显红色说明溶液中有Fe3，证明FeCl2与KI的反应具有可逆性，故B正确；向试管2中加入1 mL CCl4，充分振荡、静置，溶液分层，上层为浅棕黄色，下层为紫色说明有碘单质被萃取出来，导致溶液中Fe3浓度减小，试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果，故C正确；D.试管2中上层溶液变为浅棕黄色还可能是少量的碘溶解于水的结果，故D错。9(2019东城区模拟)从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以FeCl3溶液为实验对象，探究其与碱性物质之间反应的
12、复杂多样性。实验如下：(1)中反应的离子方程式是_。(2)中逸出的无色气体是_。从物质类别的角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是_(写一条)；从化合价角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是_(写一条)。(3)对于中的实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验：.甲取中的红棕色溶液少许，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀。甲得出结论：FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应，离子方程式是_。.乙认为甲的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲的结论是正确的。其实验方案是_。(4)受以上实验的启发，同学们对pH8的1 mol/L NaF溶液与FeC
13、l3溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验：实验操作及现象向2 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液中滴入2 mL 1 mol/L NaF溶液，溶液变无色向2 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液中滴入2 mL蒸馏水，溶液颜色变浅.的实验目的是_。.为探究中溶液变无色的原因，进行如下实验：资料显示：FeF3溶液为无色。用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因：_。(5)根据实验，FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与_有关。解析：(1)根据图中对实验现象的描述，反应氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铁胶体。(2)由于碳酸钠溶液显碱性，氯化铁溶液显酸性，相互促进水解，生成CO2气体和氢氧化铁沉淀
14、。(3)加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，说明中溶液中有SO，亚硫酸钠与氯化铁会发生氧化还原反应，即Fe3将SO氧化为SO，甲中SO也可能是SO被空气氧化，所以用铁氰化钾溶液检验溶液中是否生成Fe2更合理。(4)FeCl3溶液中加入NaF，颜色变浅，说明反应生成了FeF3，是可溶性的难电离物质，加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，说明OH更容易与Fe3结合。答案：(1)3Mg(OH)22Fe32Fe(OH)3(胶体)3Mg2(2)CO2两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应Na2CO3中碳原子为最高正价4，无还原性；Na2SO3中硫原子为4价，具有较强的还原性(3).2Fe3SOH2O=2Fe2
15、SO2H.取中的红棕色溶液少许，滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀(4).排除加水稀释对溶液颜色变化的影响.无色溶液中存在平衡：Fe33FFeF3，加入NaOH后，Fe3更易与OH结合生成难溶的Fe(OH)3(5)碱性物质的pH、离子的性质10(2019天津静海一中模拟)某学习小组研究溶液中Fe2的稳定性，进行如下实验，并记录下结果。【实验】0 min1 min1h5 hFeSO4溶液淡黄色橘红色红色深红色(NH4)2Fe(SO4)2溶液几乎无色淡黄色黄色橘红色(1)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液的pH小于FeSO4溶液的原因是_(用离子方程式表示)。溶液的稳定性：FeSO4_(NH4)2F
16、e(SO4)2(填“”或“”)。(2)甲同学提出实验中两溶液的稳定性差异可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH保护了Fe2，因为NH具有还原性。进行实验，否定了该观点，请补全该实验。【实验】操作现象取_，滴加_，观察与实验中(NH4)2Fe(SO4)2溶液现象相同(3)乙同学提出实验中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同所致，进行实验：分别配制0.8 molL1pH为1、2、3、4的FeSO4溶液，观察，发现pH1的FeSO4溶液长时间无明显变化，pH越大，FeSO4溶液变黄的时间越短。资料显示：亚铁盐溶液中存在反应：4Fe2O210H2O4Fe(OH)38H。由实验，乙同学可得出的实验结
17、论是_，原因是_。(4)进一步研究在水溶液中Fe2的氧化机理。测定同浓度FeSO4溶液在不同pH条件下，Fe2的氧化速率与时间的关系如图(实验过程中溶液温度几乎无变化)。反应初期，氧化速率都逐渐增大的原因可能是_。(5)综合以上实验分析，增强Fe2稳定性的措施有_。(6)向溶液中加入一定量H2O2氧化Fe2。为确定加入H2O2的量，需先用K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2，离子方程式为Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前，滴定管需要检漏、用蒸馏水洗涤和_，应选用_式滴定管。若滴定x mL滤液中的Fe2，消耗a molL1K2Cr2O7标
18、准溶液b mL，则滤液中c(Fe2)_molL1。解析：(1)FeSO4溶液中只有Fe2的水解使溶液呈弱酸性，而(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2和NH都水解使溶液呈弱酸性，所以同浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液的pH小于FeSO4溶液；根据表中所示溶液颜色的变化快慢分析，FeSO4溶液与KSCN溶液反应1 min后的颜色和(NH4)2Fe(SO4)2溶液与KSCN溶液反应5 h后的颜色相同，说明FeSO4的稳定性弱于(NH4)2Fe(SO4)2。(2)甲同学提出实验中两溶液的稳定性差异可能是(NH4)2 Fe(SO4)2溶液中的NH保护了Fe2，所以可以取用与(NH4)2Fe(S
19、O4)2溶液体积相同、浓度相同、pH相同的不含NH的FeSO4溶液做对比实验。即取2 mL pH4.0的0.80 molL1 FeSO4溶液，加2滴0.01 molL1 KSCN溶液进行实验，现象与实验中(NH4)2Fe(SO4)2溶液的实验现象相同，说明NH的存在不影响实验结果，从而否定了甲同学的观点。(3)实验的结果说明FeSO4溶液的pH越小，FeSO4越稳定；根据亚铁盐溶液中存在的化学平衡4Fe2O210H2O4Fe(OH)38H可知，pH越小，c(H)越大，对平衡正向进行的抑制作用越大，Fe2越稳定。(4)根据亚铁盐溶液中存在的化学平衡4Fe2O210H2O4Fe(OH)38H可推测
20、，生成的Fe(OH)3对反应有催化作用，且反应初期生成的c(H)小，对反应正向进行的抑制作用很小。(5)分析实验结果，增强Fe2稳定性的措施可以是加入一定量的酸，增大c(H)，或进行密封保存，减少与空气的接触等。(6)在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前，需要对滴定管依次进行检漏、用蒸馏水洗涤、用K2Cr2O7标准溶液润洗23次；由于K2Cr2O7具有强氧化性，能够氧化橡胶管，所以应用酸式滴定管盛放K2Cr2O7标准溶液。根据消耗K2Cr2O7标准溶液的体积和浓度求得n(K2Cr2O7)a molL1b103 Lab103 mol，由离子方程式得n(Fe2)6ab103 mol，所以c(Fe2) molL1。答案：(1)NHH2ONH3H2OH(2)2 mL pH4.0的0.80 molL1 FeSO4溶液2滴0.01 molL1 KSCN溶液(3)溶液pH越小，Fe2越稳定溶液中存在平衡4Fe2O210H2O4Fe(OH)38H，c(H)越大，对平衡正向进行的抑制作用越强，Fe2越稳定(4)生成的Fe(OH)3对反应有催化作用(5)加一定量的酸；密封保存(6)用重铬酸钾溶液润洗23次酸