高中化學人教版第一章從實驗學化學 全國一等獎

課時訓練17鐵的重要化合物一、鐵的氧化物的性質(zhì)1.下列說法中正確的是()A.氧化鐵與水反應可以生成氫氧化鐵B.氫氧化亞鐵在空氣中加熱生成氧化鐵C.鐵在空氣中燃燒生成紅棕色的Fe2O3是FeO和Fe2O3的混合物解析:鐵的氧化物不能溶于水,A項錯;氫氧化亞鐵在空氣中受熱可以被氧化生成氧化鐵,B正確;鐵在氧氣中燃燒生成的是黑色的Fe3O4,C項錯;Fe3O4是復雜的純凈物,D項錯。答案:B2.下列關(guān)于鐵礦石的說法正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵礦石的主要成分與鐵銹的主要成分相同C.磁鐵礦粉末能溶于鹽酸俗稱鐵紅解析:磁鐵礦的主要成分為Fe3O4,與鹽酸反應:Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O。答案:C二、鐵的氫氧化物的性質(zhì)3.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,產(chǎn)生白色絮狀沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。下列結(jié)論正確的是()A.一定有Fe2+存在,一定沒有Fe3+、Mg2+B.一定有Fe3+存在,一定沒有Fe2+、Mg2+C.一定有Fe3+存在,可能有Fe2+,一定沒有Mg2+D.一定有Fe2+存在,可能有Mg2+,一定沒有Fe3+解析:因為Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時的顏色變化可掩蓋其他白色沉淀,故溶液中可能含有Mg2+,D正確。答案:D4.將下列物質(zhì)與其對應的顏色和用途或性質(zhì)連接起來。答案:5.用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應可以制備白色的Fe(OH)2沉淀。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入。

(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用的方法。

(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是。

解析:(1)根據(jù)FeSO4具有易被氧化的特點,在配制其溶液時還需加入稀硫酸和鐵屑。(2)蒸餾水中若溶有O2,則會加速Fe(OH)2氧化,因此可采用煮沸的方法除去O2。(3)為避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2,可用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液即可。答案:(1)稀硫酸、鐵屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2三、Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化6.下列各組物質(zhì)中,X是主體物質(zhì),Y是少量雜質(zhì),Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑,其中所加試劑正確的一組是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液解析:A項中Cl2能把FeCl2氧化,B項中Fe能把FeCl3還原,D項除去了C和S又引入了Cl-,均不合要求。A應加適量鐵粉,B可加足量鐵粉過濾后,向濾液中通足量Cl2,D應加適量稀硫酸。答案:C7.在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入鐵屑,反應結(jié)束后濾出固體物質(zhì),濾液中的陽離子可能是()①Fe2+②Fe2+和Fe3+③Fe2+和Cu2+④Cu2+和Fe3+A.①③ B.②④ C.①④ D.②③解析:題中濾出的固體是單質(zhì)Cu或Cu、Fe的混合物,因為氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,則溶液中一定沒有Fe3+,一定有Fe2+,可能有Cu2+。答案:A8.向鹽酸中加入鐵粉,待鐵粉全部溶解后,再加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫紅色褪去的原因是()有還原性中Fe2+具有還原性具有還原性D.鹽酸有還原性解析:溶液褪色是因為Fe2+具有還原性,KMnO4具有氧化性,Mn被Fe2+還原生成無色的Mn2+。答案:B四、Fe2+、Fe3+的檢驗9.某同學對未知物A鹽的水溶液進行了鑒定,實驗過程及現(xiàn)象如圖所示:已知硝酸能將Fe2+氧化為Fe3+?，F(xiàn)對A、B、C、D作出的如下推斷中,不正確的是()鹽一定是FeCl3B.白色沉淀B是AgClC.濾液C中一定含F(xiàn)e3+D.無法確定A中是否含有Fe2+解析:生成白色沉淀證明A中含Cl-,B為AgCl,A與酸化的AgNO3溶液反應生成C,C遇KSCN溶液生成紅色溶液D,C中一定含F(xiàn)e3+,A中也可能含F(xiàn)e2+。因為A中加入了酸化的硝酸銀溶液,硝酸可以把Fe2+氧化成Fe3+。答案:A10.(1)為了檢驗某未知溶液是否為FeCl2溶液,采取如下實驗方案加以證明:取少量該未知溶液于試管中,先通入氯氣,再滴加KSCN溶液,溶液呈現(xiàn)紅色,則證明該未知溶液是FeCl2溶液。你認為此方案是否合理?(填“合理”或“不合理”),若不合理,上述方案應如何改進?(若填“合理”,則此空可不答)。

(2)現(xiàn)向一支裝有FeCl2溶液的試管中滴加氫氧化鈉溶液,可觀察到的現(xiàn)象是

;

其中涉及的氧化還原反應的化學方程式為。

(3)實驗室在保存FeCl2溶液時,常向其中加入少量鐵粉,原因是(用離子方程式表示)。

解析:(1)方案不合理,向溶液中通入Cl2后發(fā)生反應,2FeCl2+Cl22FeCl3,再加KSCN溶液,溶液呈紅色不能說明原溶液中是否含有Fe2+,因為原溶液中若存在Fe3+,也會出現(xiàn)同樣現(xiàn)象。正確方法是先加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再加入新制氯水,溶液變紅色,說明原溶液有Fe2+。(2)反應生成的Fe(OH)2不穩(wěn)定,易被氧氣氧化,從而出現(xiàn)白色沉淀迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色的現(xiàn)象。(3)加入少量鐵粉是為了防止Fe2+被氧氣氧化,反應為2Fe3++Fe3Fe2+。答案:(1)不合理先加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再加入氯水,溶液變成紅色,則證明原溶液有Fe2+(2)出現(xiàn)白色絮狀沉淀,迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(3)2Fe3++Fe3Fe2+(建議用時:30分鐘)1.下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()A.鐵銹的主要成分是Fe3O4B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加過量鐵粉,然后過濾+與KSCN溶液反應產(chǎn)生紅色沉淀解析:A中鐵銹的主要成分是Fe2O3;B中產(chǎn)物應為Fe3O4和H2;D中Fe3+與KSCN反應生成的是紅色可溶物。答案:C2.現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色,其原因可能是()A.蘋果汁中的Fe2+變成Fe3+B.蘋果汁中含有Cu2+C.蘋果汁中含有OH-D.蘋果汁中含有Na+解析:蘋果汁中的淡綠色是Fe2+的顏色,在空氣中Fe2+易被氧化成Fe3+,因此蘋果汁變成了棕黃色。答案:A3.在酸性溶液中,能大量共存的離子組是()+、Fe3+、N、SCN-+、Fe2+、Cl-、S+、Na+、Cl-、HC+、Ba2+、N、S解析:A中Fe3+和SCN-反應;B項中H+和四種離子之間均不能發(fā)生反應,可以共存;C項HC可與H+反應生成H2O和CO2;D項Ba2+和S反應生成BaSO4。答案:B4.下列離子方程式正確的是()A.鐵與FeCl3溶液反應:Fe+Fe3+2Fe2+與稀鹽酸反應:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑溶液與Cl2反應:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-(OH)3與鹽酸反應:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O解析:A中電荷不守恒,應為Fe+2Fe3+3Fe2+;B中違反反應事實,應為Fe+2H+Fe2++H2↑;C中電荷不守恒,應為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。答案:D5.某溶液中有Mg2+、Fe2+、Fe3+和Al3+四種陽離子,若向其中加入過量的NaOH溶液,微熱并攪拌,過濾,在濾渣中再加入過量的鹽酸,所得溶液中大量增加的陽離子是()+ + + +解析:Fe2+在此過程中被氧化成Fe3+。答案:C6.現(xiàn)有MgCl2、AlCl3、CuCl2、FeCl3四種溶液,只用一種試劑就能把它們區(qū)別開,這種試劑是()A.氨水 溶液溶液 溶液解析:加入NaOH溶液,四種溶液分別出現(xiàn)白色沉淀、白色沉淀出現(xiàn)后消失、藍色沉淀和紅褐色沉淀的不同現(xiàn)象。答案:C7.下列各試劑中,不能用來鑒別Fe2+和Fe3+的是 ()溶液 B.鹽酸溶液 溶液解析:A中出現(xiàn)的沉淀顏色不同,C和D都能使含F(xiàn)e3+的溶液變紅而含F(xiàn)e2+的溶液不變色。答案:B8.把一塊生銹的鐵片投入盛有稀硫酸的燒杯里,待鐵片完全溶解后,往燒杯里滴加氫氧化鈉溶液至過量,然后過濾,并充分灼燒不溶物,則最終留下的固體是() 和Fe 和NaOH解析:鐵的氫氧化物在灼燒時會生成Fe2O3,氫氧化鈉雖然過量但不是不溶物,所以選C。答案:C9.某500mL溶液中含molFe2+、molFe3+,加入mol鐵粉,待Fe3+完全被還原后,溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應前后溶液體積不變)()mol·L-1 mol·L-1mol·L-1 mol·L-1解析:由反應2Fe3++Fe3Fe2+可知鐵粉過量,molFe3+與過量鐵粉反應生成molFe2+,故反應后Fe2+共有mol,c(Fe2+)==mol·L-1。答案:C10.甲、乙、丙三種物質(zhì)之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:甲乙丙甲若乙溶液中加入KSCN溶液,溶液中有紅色物質(zhì)出現(xiàn),則甲物質(zhì)是(填化學式)。寫出“甲乙”轉(zhuǎn)化的離子方程式:

。

解析:據(jù)乙溶液的性質(zhì)及相關(guān)轉(zhuǎn)化可知,甲為Fe2O3,乙為Fe2(SO4)3,丙為Fe(OH)3。答案:Fe2O3Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O11.電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。(1)檢驗溶液中Fe3+存在的試劑是,證明Fe3+存在的現(xiàn)象是。

(2)寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應的化學方程式:。

(3)某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,準備采用下列步驟:A.請寫出上述實驗中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學式。①,②,③