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第三章第2课时铁及其重要化合物课时集训
一、选择题每小题只有一个选项符合题意
1.铁及其化合物应用广泛下列关于铁单质及铁的化合物的说法错误的是BB.氧化亚铁FeO在空气中加热容易被氧气氧化为氧化铁FeA变质解析自然界中的铁单质主要来自陨石中的陨铁A正确;氧化亚铁FeO在空气中加热容易被氧气氧化为四氧化三铁Fe3OtB错误;氢氧化亚铁是一种白色难溶物质,Fe元素化合价为+2价具有很强的还原性C正确;由于溶液中含有的Fe具有强的还原性容易被氧化为Fe3+加入Fe粉能够使F-转化为Fe2;故配制硫酸亚铁溶液时常加入少量的铁粉D正确4依据乙同学的猜测,实验4中沉淀无灰绿色的原因为⑸该小组同学依据实验5的实验现象,间接证明了乙同学猜测的正确性则实验5的实验现象可能为oIIL该小组同学再次查阅资料得知当沉淀形成时若得到的沉淀单一,则沉淀结构均匀,也紧密;若有杂质固体存在时得到的沉淀便不够紧密与溶液的接触面积会更大6当溶液中存在F4+或溶解较多G时,白色沉淀更容易变成灰绿色的原因为o⑺该小组同学根据上述实验得出结论:制备Fe0H2时能较长时间观察到白色沉淀的适宜的条件和操作有、解析1实验1中产生红褐色沉淀是因为FeOH2被氧化生成FeOH3反应的化学方程式为4FeOH2+2H20+02_4FeOH3⑵实验1中加入维生素C是为了防止F/被氧化利用了其还原性⑶根据实验现象可知
①中加入试剂a出现蓝色沉淀是在检验Fe2;试剂a为K3[FeCN
②中溶液是否变红是在检验Fe试齐ljb为KSCN由于
②中溶液没有变红,则不存在Fe3;即灰绿色沉淀中没有Fe0H3甲同学的猜测不正确4根据已知FeOH2沉淀具有较强的吸附性灰绿色可能是FeOH2吸附Fe引起的而实验4中NaOH溶液浓度高反应后溶液中Fe”浓度较小不易被吸附在FeH2表面导致沉淀没有灰绿色⑸当实验5中的现象为白色沉淀变为红褐色,中间过程无灰绿色出现时可说明白色沉淀上没有或很少附着有Fe2\6溶液中存在Fe或溶解较多时能将Fe一氧化成Fe>形成FeOH3沉淀根据题干信息可知沉淀中混有FeOH3不够紧密,与溶液接触面积更大更容易吸附Fe从而白色沉淀更容易变成灰绿色7根据上述实验可知,当NaOH浓度高或者溶液中不存在F屋和02时,,制备Fe0H2时能较长时间观察到白色沉淀其操作可以是向高浓度NaOH溶液中滴加FeSCh溶液或除去溶液中的Fe+和2O答案l4FeOH2+2H2O+O
2.4FeOH32还原⑶牛仁帆]或铁氧化钾KSCN或硫氧化钾不正确4NaOH溶液浓度高反应后溶液中Fe*浓度较小不易被吸附在FeOH2表面5白色沉淀变为红褐色,中间过程无灰绿色出现6沉淀中混有FeOH3不够紧密与溶液接触面积更大更容易吸附Fe2+7向高浓度NaOH溶液中滴加FeSO溶液除去溶液中的Fc和
022.2021•上海浦东新区二模在铁粉与水蒸气反应后的残留固体X中,加入足量的稀硫酸,充分反应后得到溶液Yo下列说法正确的是CA.若X中含有铁则反应时一定有气泡B.若向Y中滴入KSCN溶液显红色则X中无铁单质D.Y中滴入NaOH溶液一定有沉淀产生解析:铁和水蒸气反应生成Fes」和氢气,残留固体为Fes」或Fe;和Fe的混合物加入足量的稀硫酸Fe O和硫酸反应FeO+4H2s0_FeS04+Fe2S03+4H若有铁剩余,由于氧化性FcDh;所以还会依次发生反应Fe+Fe2SOt3—3FeS0bFe+^SO^FeSO^ftt若X中含有铁,但铁全部和Fag,反应则没有气泡故A错误;若向Y中滴入KSCN溶液显红色,说明Y中含Fe3;可能X中无铁也可能X中铁不足以将FeSO3全部转化为FeSOb故B错误;不论X是Fes1还是Fe和Fe的混合物,和硫酸反应后都有Fe所以一定能使酸性高锌酸钾溶液褪色故C正确;若硫酸过量则向Y中滴入NaOH溶液硫酸消耗了NaOH则没有沉淀产生故D错误.下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,不正确的是BFeSO4‘溶液C.可利用如图所示装置制备氢氧化亚铁解析:氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁故A正确;氢氧化亚铁为白色絮状沉淀,故B不正确;氢氧化亚铁的制备要隔绝空气可将硫酸亚铁溶液滴入氢氧化钠溶液中,故C正确;氢氧化钠溶液预先煮沸可以将其中的空气排净故D正确.下列说法正确的是(D)A.室温下Fe与浓硫酸反应生成FeS04(2020•江苏卷)B.氧化亚铁溶于稀硝酸离子方程式为FeO+2H_Fe2MO(2019•天津卷)C.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体,离子方程式为Fe3,+3H2O_Fe(OI1)31+311(2019•天津卷)3溶液的试管中加过量铁粉充分振荡后加1滴KSCN溶液,现象为黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变(2019•全国II卷)解析:在室温下Fe遇浓硫酸发生钝化,生成致密的氧化物薄膜A项错误;硝酸具有强氧化性,FeO溶于稀硝酸发生氧化还原反应生成F7B项错误;沸水中滴加饱和氯化铁溶液生成的红褐色液体为胶体不能写沉淀符号C项错误;向盛有leCL溶液的试管中加过量铁粉,发生反应2FeCl3+Fe_3FeCl2溶液黄色逐渐消失遇KSCN不显色D项正确
5.用废铁屑制备磁性胶体粒子的过程如图下列说法不正确的是Na2coiag稀H$Q调节pH=l〜2浸泡|FcQ(胶体粒子)|・]产(通入N.a2cO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污2是防止空气中的O2氧化Fe*2O2是为了将部分Fe氧化为Fe3+涉及反应:HM+ZFe+ZHl2羟+2艮02和Fe的浓度比为21解析:NeC()3溶液显碱性油污在碱性溶液中发生水解用Na2C03溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污A正确;Fe”容易被2氧化所以通入M的目的是防止空气中的2氧化Fe B正确;利用上2的氧化性把部分Fe+氧化成Fe3+涉及的反应为2Fe2HA+2H^_2Fe3^2H0C正确;Fe O中二价铁和三价铁的物质的量之比为1:2即溶液A中Fe2+和F升的浓度比为12D不正确
6.1L溶液中含有Fe(N0)3和H2soi两种溶质,其浓度分别为
0.2mol•L和
1.5mol•L二现向该溶液中加入
39.2g铁粉使其充分反应下列有关说法正确的是(C)3物质的量为
0.8molB.反应后产生
13.44L乩(标准状况)2+和Fe*的物质的量之和为
0.9molD.由于氧化性:FeH;故反应中先没有气体产生后产生气体解析发生反应的顺序是Fe+4HNO3_Fe3++2H20+N0tFe+2Fe3-3Fe2+如果硫酸有剩余,则有反应Fe+2H_Fe2++H2f发生,溶液中nFe3+=lX
0.2mo1=
0.2molnH=1X2X
1.5mo1=3molnNOg二1X3X
0.2mol=
0.6molnFe=39-2g=
0.7mol根据上述反应的56gmol1化学方程式第一个化学方程式中N03不足第二个化学方程式中Fe不足Fe过量反应后溶液中nFe3+=
0.6molnFe2,=
0.3mol根据以上分析A、B、D错误C正确
二、选择题每小题有一个或两个选项符合题意2废气的工艺流程下列说法正确的是A空气溶液AFe/SOJ薄性溶液A.向溶液B中滴加KSCN溶液溶液可能变为红色++2Fe2++02_2Fe3++2H20C.溶液酸性:ABC解析:Fe”与S0发生氧化还原反应生成Fe,若二氧化硫足量,则溶液中无Fe3+加入KSCN溶液溶液不变红色若二氧化硫不足则溶液中有Fe加入KSCN溶液溶液显红色A正确;电荷不守恒B错误;溶液A转化为溶液B后溶液酸性增强C错误;FeO与1反应生成Fe2;故溶液C不能转化为溶液AD错误
8.高铁酸钾纯品为暗紫色有光泽粉末在198℃以下干燥空气中稳定极易溶于水而形成浅紫红色溶液静置后会分解放出氧气并沉淀出水合三氧化二铁溶液的碱性随分解而增大在强碱性溶液中相当稳定是极好的氧化剂具有高效的消毒作用,比高镒酸钾具有更强的氧化性高铁酸钾的分子式为KFeO’工业制备高铁酸钾的离子方程式为FeSHV+ClO+OH-FeOf+C「+H2未配平,下列有关说法不正确的是ACA.由上述反应可知FeOH3的氧化性强于FeOf.高铁酸钾中铁显+6价C.上述反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为23zFeOj处理水时不仅能消毒杀菌而且生成的Fe*水解形成FeOH3胶体能吸附水中的悬浮杂质解析根据题干信息,工业制备高铁酸钾的离子方程式为2FeOH3+3Cl0+40H_2FeOf+3CU+5H2O反应中FeOH341Fe的化合价升高失去电子发生氧化反应,则FeSHK作还原剂FeO歹为氧化产物,因此还原性FeOH3FeOt,则氧化性FeOH3FeOfA不正确;LFeOq中K元素为+1价0元素为-2价,根据化合物显电中性可知,Fe的化合价为+6价,B正确;反应2Fe0H3+3C10+40H-2FeOf+3c「+5乩0中氧化剂为C10还原剂为Fe0H3氧化剂和还原剂的物质的量之比为32C不正确;LFeOj具有强氧化性,在处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的F葭水解形成Fe0H3胶体能吸附水中的悬浮杂质D正确
三、非选择题.绿矶是含有一定量结晶水的硫酸亚铁在工农业生产中具有重要的用途某化学兴趣小组对绿矶的一些性质进行探究回答下列问题I.硫酸亚铁晶体FeSOi-7H2O在医药上作补血剂为测定该补血剂中铁元素的含量设计如图实验步骤:1证明步骤
①滤液中含有Fe2+的方法:取样先滴加KSCN溶液再滴加该过程的现象为o2步骤
②加入过量七2的目的是3步骤
③中反应的离子方程式是o4若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为goII.为进一步探究硫酸亚铁的热稳定性及分解产物将适量硫酸亚铁样品加入装置A并接入如图所示的装置中,打开K.和心缓缓通入N2加热实验后反应管中残留固体为红色粉末1C、D中的溶液依次为填字母C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为o2d.BaN0322so4⑵写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:解析I.2由于乩2具有氧化性加入过量的目的是将Fe2•全部氧化为Fe3\3步骤
③的目的是将Fe全部转化为Fc0H3所以步骤
③需加入过量的氨水反应的离子方程式是Fe3++3NH3•HO_FeOH3I+3NH4由于实验中铁无损耗,根据铁元素守恒得每片补血剂2X56XQ中mFo=亟喏垣g=
0.07agoII.1实验后反应管中残留的红色粉末为Fe203根据得失电子守恒可知必然有SO产生根据元素守恒可知还会生成S03检验的试剂应选择品红溶液、BaCk溶液不能选择BaNOJ2溶液,因为S02会与BaNO2溶液反应产生白色沉淀,干扰SO3的检验,由于SO3可与水反应生成硫酸故应先检验S03再利用S能使品红褪色的原理检验S02o2由题意可以得到硫酸亚铁分解的化学方程式为2FeS
0.MFe203+S02t+SOo答案【.1氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂滴加KSCN溶液无变化,滴加氯水后溶液由浅绿色变为红色2将F/全部氧化为Fe3+3Fe3++3NH3•H20_FeOil3I+3NH H.lc、a生成白色沉淀、褪色22FeS01£EFeA+S031+S03t
10.某化学课外小组在制备Fe0H2过程中观察到生成的白色沉淀迅速变为灰绿色一段时间后变为红褐色该小组同学对产生灰绿色沉淀的原因进行了实验探究I.甲同学猜测灰绿色沉淀是F是0H2和Fe0H3的混合物设计并完成了以下实验⑴实验
①中产生红褐色沉淀的化学方程式为⑵实验I中加入维生素C溶液是利用了该物质的性⑶实验2中加入的试剂a为溶液试剂b为溶液实验2的现象说明甲同学的猜测(填“正确”或“不正确”)oII乙同学查阅资料得知,Fe(0H)2沉淀具有较强的吸附性,猜测灰绿色可能是Fe(0H)2吸附Fe+引起的设计并完成了以下实验题号知识易中难铁单质及其化合物的性质12铁单质及化合物的转化及应用345678综合应用9104两溶液中均先加几滴维生素C溶液实验5取实验4中白色沉淀洗净后放在潮湿的空气中—编号实验操作实验现象实验1向2mL
0.1mol•IFeSO」溶液中滴力口
0.1mol•L-1NaOH溶液(两溶液中均先加几滴维生素C溶液)液面上方出现白色沉淀一段时间后变为灰绿色,长时间后变为红褐色实验2取实验1中少量灰绿色沉淀洗净后加盐酸溶解分成两份
①中加入试剂a
②中加入试剂b
①中出现蓝色沉淀,
②中溶液未变成红色编号实验操作实验现象实验3向10mL4mol•L-1NaOH溶液中逐滴加入
0.1mol-L-1FeSO」溶液(两溶液中均先加几滴维生素C溶液)液面上方产生白色沉淀(带有较多灰绿色)沉淀下沉后,部分灰绿色沉淀变为白色实验向10mL8mol•L-1NaOH溶液中逐滴加入
0.1mol•L-1FeSOi溶液液面上方产生白色沉淀(无灰绿色)沉淀下沉后,仍为白色。