9.2探究铁及其化合物的转化
(同步练习)
一、单选题
1.对溶液中的离子进行鉴定,下列实验所得结论合理的是
A.某待检溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则待检溶液中一定含有Cl-
B.某待检溶液中加入氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色,则待检溶液中含有Fe2+
C.某待检溶液中加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀,说明待检溶液中含有Fe3+
D.某待检溶液中加入盐酸,有使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体放出,可推测待检溶液中一定含有大量CO
2.下列实验现象与氧化还原反应有关的是
A.氨水中滴加石蕊试液显蓝色
B.NO2通入水中,气体由红棕色逐渐转变为无色
C.向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,生成红褐色沉淀
D.向硅酸钠溶液中滴加适量的稀盐酸,有透明的凝胶形成
3.在水溶液中能大量共存的一组离子是
A.、Na+、Br-、 B.、H+、、
C.K+ 、Fe3+、、SCN- D.Na+ 、Ag+、Cl-、
4.下列对应的离子方程式不正确的是
A.溶液与过量NaOH溶液反应:
B.稀硝酸中加入过量的铁屑:
C.用NaOH溶液吸收:
D.氨水中加入氯化铁溶液:
5.下列有关金属的说法正确的是
①纯铁不容易生锈②镁着火可用干冰灭火③铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 ⑥KSCN溶液可以检验Fe3+
A.①④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.①③④⑤ D.①②⑤⑥
6.在给定条件下,下列选项所示的物质转化不能通过一步反应实现的是
A.
B.
C.
D.
7.下列有关离子共存或离子方程式的叙述正确的是
A.Na+、K+、ClO-、不能大量共存
B.K+、Fe3+、SCN 、Cl 能大量共存
C.Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
D.向碳酸氢铵稀溶液中加入过量烧碱溶液:+OH =NH3·H2O
8.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是
选项 实验操作和现象 实验目的或结论
A 某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀 说明该溶液中有Fe2+,无Fe3+
B 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中气体红棕色加深 2NO2(g) N2O4(g)为吸热反应
C 取2支试管各加入5mL浓度为0.1 mol L 1 Na2S2O3溶液;另取2支试管各加入5mL浓度为0.1mol L 1 H2SO4溶液;一组放入冷水中,另一组放入热水中,经过一段时间后,分别混合振荡,加热的一组先出现浑浊 探究温度对反应速率的影响
D 在相同条件下,向一支试管中加入2mL 5%的H2O2溶液和1mL H2O,向另一支试管中加入2mL 10%的H2O2溶液和1mL FeCl3溶液,观察实验现象 探究催化剂对H2O2分解速率的影响
A.A B.B C.C D.D
9.固体粉末X中可能含有K2SO3、K2CO3、FeO、Fe2O3、MnO2、Na2SO4、NaClO中的若干种。为确定该固体粉末的成分,现取X进行连续实验,实验过程及产物如下。根据上述实验,下列说法不正确的是( )
A.固体X中一定含有Fe2O3,可能含FeO B.沉淀E一定是BaSO4
C.气体A一定是Cl2;气体C也可能含Cl2 D.固体X可能不含Na2SO4
10.已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色。根据如图所示的实验流程分析,下列叙述错误的是
A.反应①中绿茶叶水与FeSO4反应直接生成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.反应②中维生素C体现出还原性
C.反应④中H2O2可以替换为新制氯水
D.绿茶叶水不宜与补铁剂同时服用
11.下列关于离子检验的说法中正确的是
A.向某溶液中加入稀盐酸,将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原溶液中一定含有或
B.向某溶液中加入溶液有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有
C.向溶液中先加入溶液,再滴加溶液,溶液变红,则原溶液中含而不含
D.向某溶液中加入溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有
12.球墨铸铁中含有一种铁碳化合物甲。实验室进行了如下实验测定化合物甲的组成:称取9.0g化合物甲,充分煅烧后加入过量盐酸得到溶液乙,向乙溶液中通入足量氯气后,加热蒸发并灼烧得到氧化铁固体12.0g。下列说法中不正确的是
A.甲的化学式可以表示为
B.溶液乙可能使溶液显红色
C.甲与足量的热浓硝酸反应可能有和生成
D.乙溶液通入后可能发生的离子反应为
13.元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的“价—类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A.通过化合反应均可实现转化③④⑤
B.铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①
C.实验室配制FeCl3溶液时,需要加入少量铁粉
D.Zn与FeCl3反应可实现④的转化,说明Zn比铁活泼
14.下列说法正确的是
A.金属氧化物一定是碱性氧化物
B.失电子难的原子一定容易得电子
C.加热条件下,含的浓盐酸与足量充分反应,可得到
D.向某溶液中滴加几滴溶液后,溶液变红,说明该溶液中含有
15.下列由实验操作、现象所得结论正确的是
选项 操作现象结论
A 向溶液中先滴加氯水,再滴加KSCN溶液 溶液变为红色 溶液中一定含有Fe2+
B 将碘化钾溶液滴到一片馒头上 显蓝色 馒头中含有淀粉
C 气体通入石灰水中 石灰水变浑浊 气体为CO2
D 将分别蘸有浓盐酸、浓氨水的玻璃棒相互靠近 有白烟生成 浓盐酸、浓氨水均具有挥发性,并生成铵盐
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.请回答下列问题
(1)配平化学方程式。__FeCl3+__SO2+__H2O=__FeCl2+__H2SO4+__HCl。
(2)除去括号中的杂质,写出除杂反应的离子方程式
①Na2SO4溶液(Na2CO3):_______________________________________________。
②Ca(NO3)2溶液(CaCl2):_______________________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
①向烧碱溶液中通入少量CO2气体:_______________________________________________。
②向澄清石灰水中滴加足量的碳酸氢钠溶液:_______________________________________________。
(4)实验室中,制取Fe(OH)3胶体的离子方程式是_______________________________________________,
证明胶体已经制成的方法是_______________________________________________。
17.已知:Fe3O4中含有+2、+3价的铁元素,Fe3+溶液颜色为黄色,Fe2+溶液颜色为浅绿色。
(1)现将少量Fe3O4粉末加入过量稀盐酸,发生反应的离子方程式_____________________,用所得溶液进行以下实验:
(2)取少量溶液于试管中,滴入NaOH溶液,观察到有红褐色沉淀生成,反应的离子方程式为____________________________________。
(3)取少量溶液于试管中,加入少量还原铁粉,振荡,铁粉逐渐溶解,溶液由黄色变为浅绿色,反应的离子方程式为____________________________________。
(4)取少量溶液与试管中,加入过量双氧水后,将所得的溶液蒸发后,请问是否能够得到FeCl3
晶体?____________(填“是”或“否”),原因____________________________________。(用离子方程式表示)
18.铁是应用最广泛的金属,铁的氯化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式:_____________。
(2)在实验室中,FeCl2可用铁粉和______(填名称)反应制备。
(3)Fe3O4可用多种方法制得,其中由一种单质和一种化合物通过化合反应制备的化学方程式为______。
(4)红砖是用黏土高温烧结而成的,因其含有Fe2O3呈红色或棕红色而得名,常用作建筑材料。请设计一个简单实验证明红砖中含有Fe3+:_________________。
(5)现有一含有FeCl2 和FeCl3的混合物样品,实验测得n(Fe):n(C1)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为_________。
(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为:____________。
19.铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识,回答下列问题。
(1)Fe(OH)2很不稳定,露置在空气中容易被氧化,Fe(OH)2被氧化的化学方程为:_______;观察到的现象为:_______;为了获得白色的Fe(OH)2沉淀,可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时你觉得还需加入_______。
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_______的方法。
(4)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_______。
(5)图中_______(填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
20.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质,回答下列问题。
(1)甲组同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
(2)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红。煤油的作用是_______。
(3)丙组同学取10mL0.1mol·L-1KI溶液,加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于2支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有_______(填离子符号)。
(4)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_______。
三、实验题
21.高中常用“价类二维”思路研究物质的性质,如图是铁及其化合物的二维图的部分信息。
(1)X的化学式为______。图中物质只具有还原性的是______。(写化学式)
(2)将FeCl2溶液转化为FeCl3的试剂可选______。
a.稀硫酸 b.CuSO4溶液
c.酸性H2O2 d.溴水
(3)某中学实验小组设计如下实验探究亚铁盐的性质。
实验方案 现象
I 1.0mL0.1mol/LFeSO4溶液中滴加1.0mL0.5mol/LNaOH溶液 生成白色沉淀,后沉淀基本变为红褐色
II 1.0mL0.1mol/L FeSO4溶液中滴加1.0mL0.5mol/LNaHCO3溶液 生成白色沉淀,后沉淀颜色几乎不变
①实验I中由白色沉淀生成红褐色沉淀的化学方程式______。
②对实验II所得白色沉淀展开研究:
查阅资料:在溶液中不存在Fe(HCO3)2
i.取II中少量白色沉淀,充分洗涤,向其中加入稀硫酸,沉淀完全溶解,产生无色气泡;
ii.向i所得溶液中滴入KSCN试剂,溶液几乎不变红;
iii.向ii溶液中再滴入少量氯水,溶液立即变为红色。
根据以上现象,实验中生成的白色沉淀的化学式为______。
向ii溶液中再滴入少量氯水发生反应的离子方程式:_________。
(4) FeSO4可用作补铁剂,使用时医生建议与维生素C同服,同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为Fe2+以利于人体吸收。为了验证这一猜想,设计如下实验:
实验方案 实验现象
取适量Fe2(SO4)3溶液于试管中,加入维生素C片,振荡溶解后,滴加酸性高锰酸钾溶液。 溶液紫红色褪去
由上述实验能否得出维生素C可将Fe3+转化为Fe2+为的结论?______(填“能”或“否”),请说明理由:___________。
参考答案:
1.C2.B3.A4.A5.A6.D7.A8.C9.A10.A11.A12.A13.A14.D15.D
16. 2 1 2 2 1 2 CO32 +2H+=CO2↑+H2O Ag++Cl =AgCl↓ CO2+2OH-=CO32-+H2O; Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 丁达尔效应
17. Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 2Fe3++Fe=3Fe2+ 否 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
18.(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(2)稀盐酸或氯化铁溶液
(3)6FeO+O22Fe3O4(或4Fe2O3+Fe3Fe3O4)
(4)将样品粉碎,用盐酸浸泡后取上层清液,滴加KSCN溶液后显红色
(5)10%
(6)2Fe3++3ClO-+10OH-=FeO+3Cl-+5H2O
19. 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 铁粉 加热至沸腾 防止空气随着NaOH溶液的加入进入溶液 ①③
20.(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(2)隔绝空气(排除氧气对实验的影响,合理即可)
(3)Fe3+
(4)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
21.(1) Fe2O3 Fe
(2)c
(3) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 FeCO3 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(4) 不能 维生素C可能过量,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色