1、第2章 第4讲(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1下列有关铁元素的叙述中正确的是()A铁是较活泼的金属，它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3B氢氧化铁可以由相应的物质通过化合反应而制得C氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)33HI=FeI33H2OD铁元素位于周期表中第4周期第A族【解析】选项A，氧化性：Cl2Br2Fe3I2，可知铁与Cl2、Br2反应时生成FeCl3、FeBr3，而与I2反应时生成FeI2：2Fe3Cl22FeCl3,2Fe3Br22FeBr3，FeI2FeI2，故A项错误；选项B,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，正确；选项C，由于F
2、e3的氧化性强于I2，所以Fe3可将I氧化，氢氧化铁溶于氢碘酸时反应的化学方程式为：2Fe(OH)36HI=2FeI2I26H2O，故C项错误；选项D，铁属于过渡元素，位于周期表中第4周期第族，故D项错误。【答案】B2下列反应中，铁只能生成3价化合物的是()A过量铁粉与稀硫酸反应B铁粉与硫蒸气反应C铁粉与过量的浓硫酸共热D红热的铁粉与水蒸气反应【解析】A项，Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2，B项生成FeS，C项浓硫酸具有强氧化性，Fe被氧化为Fe3，D项生成Fe3O4。【答案】C3将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是()AFeS BFe2O3CFe
3、Cl3 DFe3O4【解析】将这四种化合物溶于盐酸后，B、C、D项中均有Fe3，加入KSCN后都呈红色，故排除，只有FeS加入盐酸后生成Fe2，加入氯水时被氧化成Fe3而呈红色。【答案】A4在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液颜色变化应是()A颜色变浅 B逐渐变深绿C没有改变 D变棕黄色【解析】Fe(NO3)2溶液中加入盐酸时发生反应：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O，有棕黄色的Fe3生成。【答案】D5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()有Fe2 Fe2和Fe3Fe2和Cu2 Cu2和Fe3A BC D【解析】题
4、中“滤出固体”说明是单质Cu或Cu、Fe的混合物，则溶液一定没有Fe3，一定有Fe2，可能有Cu2。【答案】A6把SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是()ASO2 BFe2CFe3 DNO【解析】SO2具有还原性，Fe3具有氧化性，二者反应生成Fe2和H2SO4，溶液由棕黄色变为浅绿色，由于溶液中还存在NO，H与NO又将Fe2氧化生成Fe3，溶液又由浅绿色变为棕黄色，加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明SO2已被氧化成SO，所以最终被还原的是NO。【答案】D7向某晶体的溶
5、液中加入含Fe2的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现血红色，由此得出下列的结论错误的是()AFe3的氧化性比溴的氧化性强B该晶体中一定含有SCNCFe2与SCN不能形成血红色化合物DFe2被溴氧化成Fe3【解析】某晶体的溶液中没有与Fe2发生反应的离子，当加入溴水后，Fe2一定被氧化成Fe3，此时溶液出现血红色，说明原晶体是含有SCN的盐，很明显判断出B、C、D均正确，在Br2与Fe2反应中，Fe3是氧化产物，Br2是氧化剂，所以Br2的氧化性应比Fe3的氧化性强，选项A符合题意。【答案】A8a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与
6、H2SO4的物质的量之比为()A17B71C78 D87【解析】可设参加反应的H2SO4的物质的量为x，则根据电子得失守恒有222x，求得x，则参加反应的CuSO4和H2SO4的物质的量之比为71，故选B。【答案】B9在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过水，以下叙述正确的是()A铝热剂就是单指Fe2O3粉和铝粉的混合物B检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品粉碎加水溶解过滤向滤液中滴加KSCN溶液C分别还原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为323D明矾属硫酸盐
7、，含结晶水，是混合物【解析】A选项中铝热剂不单指Al粉和Fe2O3，还包括其他许多，如Al粉和V2O5、Al粉和MnO2等等，A错。B选项中Fe2O3为不溶于水的物质，应加盐酸溶解后再加KSCN溶液，B错。C根据电子守恒，a mol Fe2O3变为Fe需6a mol电子，故H2、Al、CO的物质的量为3a、2a、3a，所以三者之比为323，故C对。D明矾为KAl(SO4)212H2O，是纯净物，D错。【答案】C10向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 molL1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现
8、。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是()A11.2 g B5.6 gC2.8 g D无法计算【解析】依题意，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒法，可建立关系n(Fe)n(Fe2)n(Cl)n(HCl)0.1 L1 molL10.05 mol，m(Fe)2.8 g。解此题若用常规方法会非常烦琐，而用守恒法，从整体角度去思考，则非常简捷。质量守恒是化学的一个重要定律，在解题中经常用到。【答案】C 二、非选择题11某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液
9、中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为_。【解析】据氧化性由强到弱的顺序HNO3Fe3Cu2，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为：4HNO3Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol 1 mol1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22mol1 mol 3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为：(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。【答案】11412用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3的Fe
10、SO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(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。这样操作的理由是什么？_。方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管里加入的试剂是_。(2)在试管里加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是什么？_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是什
11、么？_。【解析】方法一：(1)加入还原性铁粉是为了防止Fe2被氧化；加入稀H2SO4的目的是抑制Fe2的水解。(2)加热煮沸是利用了气体的溶解度随着温度的升高而降低的规律。方法二：主要用制取的H2将试管中的空气排净，然后让Fe2与OH接触，没有O2，Fe(OH)2当然能保存一段时间。【答案】方法一：(1)少量的铁粉和稀H2SO4(2)加热煮沸(3)防止NaOH吸收空气中的O2避免Fe(OH)2沉淀接触O2方法二：(1)铁屑、稀H2SO4(2)NaOH溶液(3)检验试管出口处排出的H2的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管且外界空气不容易进入13探究实
12、验(根据以下操作填空)实验步骤：.在两支试管中分别加入10 mL FeCl2和10 mL FeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液，观察现象。.在盛有FeCl2和KSCN溶液的试管里再滴加几滴新配制的氯水，观察现象。.在试管里加入5 mL FeCl3溶液，加入几滴稀盐酸和适量还原铁粉、振荡一会，观察现象。实验现象：中盛FeCl3溶液的试管里溶液_，盛FeCl2溶液的试管里溶液_。中溶液_。中加入HCl和铁粉后，溶液_，滴加KSCN溶液后_。实验结论：在溶液中Fe3遇SCN_，Fe2遇SCN_。在实验室中，可用_检验Fe3的存在。【解析】含Fe2溶液为浅绿色，遇SCN不变色，含Fe3溶液呈黄色，遇
13、SCN变显红色，Fe2易被氧化剂(如Cl2)氧化 Fe3，Fe3易被还原剂(如Fe)还原为Fe2。【答案】(1).由黄色变为红色无明显变化.由浅绿色变为红色.由黄色变为浅绿色无明显现象结论：显红色无明显现象含有SCN的溶液14粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物
14、中的单质B是_。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。【解析】(1)铝与某些金属氧化物发生置换反应时放出大量的热，常称作铝热反应。实验时常用氯酸钾，并在混合物中间插一条镁条，用小木条点燃镁条加以引燃。反应的化学方程式为2AlFe2O32FeAl2O3。(2)在等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物中加入盐酸，发生的反应是Fe2O36HCl=2FeCl33H2O；MgO2HCl=MgCl2H2O。(3)将中得到的单质Fe和溶液C(含HCl和FeCl3)反应，放出1.
15、12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，发生反应的化学方程式为：Fe2H=Fe2H2，Fe2Fe3=3Fe2(Fe有残留)。(4)n(MgO)n(Fe2O3)0.1 mol，c(Mg2)0.67 molL1，由Fe2Fe3=3Fe2得n(Fe2)n(Fe3)0.1 mol 20.3 mol由Fe2H=Fe2H2得n(Fe2)n(H2)0.05 moln(Fe2)0.3 mol0.05 mol0.35 mol，c(Fe2)2.3 molL1。【答案】(1)加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=F
16、e2H2，Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 molL12.3 molL115某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是氧化铜、氧化亚铁或二者的混合物，探究过程如下：(1)提出假设假设1，黑色粉末是FeO；假设2，黑色粉末是_(写化学式)；假设3，黑色粉末是_(写化学式)。(2)设计探究实验。实验小组选用稀硫酸、氯水、硫氰化钾溶液做试剂进行实验，请将实验操作步骤及现象填入下表。实验操作实验现象实验结论取少量粉末加入足量稀硫酸假设1成立假设2成立假设3成立(注意：假设2、假设3的现象应与假设相对应)(3)经过实验及分析，确定该黑色物质为氧化铜和氧化亚铁的混合物。实验小组欲利用该黑色粉末制
17、取较纯净的硫酸铜，通过查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2、Fe2、Fe3分别生成沉淀的pH如下：物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全pH13143.7实验室有下列试剂可供选择：A.氯水BH2O2CNaOHDCu2(OH)2CO3。实验小组设计了如下实验方案：试回答：试剂1为_，试剂2为_(填字母)，固体X的化学式是_；操作1的名称为_。【解析】当黑色物质溶于稀H2SO4，且得到溶液显浅绿色，便可证明该黑色物质是FeO；当黑色粉末溶于稀H2SO4得蓝色溶液，再向其中滴入KSCN溶液，无明显变化，再加入Cl2水溶液若呈血红色可证明黑色物质是CuO和FeO混合物，若溶液仍呈蓝色，可证明黑色物质是CuO。以CuO和FeO混合物为原料制CuSO4，首要任务是除去杂质。根据题设条件的路线，试剂1应为H2O2，以便将Fe2氧化为Fe3，并避免引入新杂质，然后用Cu2(OH)2CO3调pH，使Fe3形成Fe(OH)3沉淀，过滤将滤液蒸发、浓缩、冷却结晶便可得到纯净的CuSO45H2O。【答案】(1)CuOCuO和FeO(2)实验操作实验现象实验结论黑色粉末完全溶解得浅绿色溶液取少量粉末加足量稀H2SO4加几滴KSCN溶液再加几滴氯水只得蓝色溶液先形成蓝色溶液最后得血红色溶液(3)BDFe(OH)3蒸发
