第三章 铁 金属材料 单元同步训练题
一、单选题
1.下列离子方程式不正确的是
A.Al溶于浓NaOH溶液:2Al + 2OH- + 6H2O =2[Al(OH)4]- + 3H2↑
B.Ba(OH)2溶液中通入过量CO2:CO2 + OH- = HCO
C.KI溶液中加入少量FeCl3:2Fe3+ + 3I- = Fe2+ + I
D.FeCl2溶液与 NaHCO3溶液混合产生沉淀:HCO + Fe2+= FeCO3↓ + H+
2.下列物质间的转化不能一步实现的是
A.C→CO2→CO B.Al→Al2O3→Al(OH)3
C.Na→NaCl→NaNO3 D.Fe→FeCl2→FeCl3
3.化学与生活、科技及环境密切相关,下列说法正确的是
A.2020年3月9日发射北斗系统第五十四颗导航卫星,其计算机的芯片主要成分是二氧化硅
B.葡萄酒含维生素C等多种维生素,通常添加微量的SO2目的是防止营养成分被氧化
C.食品袋中放置的CaO可直接防止食品氧化变质
D.常温下浓硝酸与铝不反应,可用铝制容器存放浓硝酸
4.下列物质性质与用途不相应的是
A.是一种红棕色粉末,可用作涂料
B.液氮的沸点较低,可为超导材料提供低温环境
C.石墨具有良好的润滑性,可用作电池电极材料
D.与水混合成糊状后会很快凝固,可用作石膏绷带
5.某实验小组测定铁的氧化物FexOy的化学式,已知该氧化物中铁元素只有+2和+3两种价态,实验步骤如图,下列说法正确的是
A.步骤①和步骤②都发生了氧化还原反应 B.溶液a中阳离子只有Fe3+和Fe2+
C.浴液b中n(Fe3+):n(Cl-)=1:3 D.计算可得该氧化物的化学式为:Fe5O7
6.在铝制易拉罐中收集CO2,加入过量的NaOH溶液,立即封口并振荡,可以发现易拉罐先咔咔作响,变瘪,然后再次鼓起来,其过程中没有涉及的化学反应是
A.Al2O3与OH-的反应 B.CO2与OH-的反应
C.Al与OH-、H2O的反应 D.Al(OH)3与OH-反应
7.下列实验对应的离子方程式正确的是
A.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合:HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B.向溴化亚铁溶液中通入过量的氯气:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2
C.铝和NaOH溶液反应:Al+2OH-=AlO+2H2↑
D.向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至中性:H++Ba2++OH-+SO=BaSO4↓+H2O
8.铁及其化合物在工农业生产中应用广泛,部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A.26Fe在周期表中处在第四周期第VIIIB族 B.a与g在溶液可生成f
C.c、g、f均可由化合反应来制备 D.可用KSCN溶液鉴别g、f
9.某锂离子电池的正极材料为、碳粉及铝箔,某化学兴趣小组设计下列室温下的流程处理废旧锂离子电池的正极材料,下列离子反应方程式书写不正确的是
A.加入过量NaOH溶液:
B.被氧化:
C.滤液Ⅱ加入饱和碳酸钠溶液:
D.滤液Ⅰ加入过量:;
10.下列方程式不正确的是
A.向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸:
B.碳酸氢钠固体受热分解:
C.红热的铁与水蒸气发生反应:
D.与浓盐酸反应制:
二、多选题
11.有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多溶解9.6g。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的体积随铁粉质量增加的变化如图所示,且每一阶段只对应一个反应(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是
A.原混合酸为
B.OA段产生的是NO,AB段的反应为,BC段产生H2
C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D.原混合酸中NO的物质的量为0.1mol
12.草酸亚铁(FeC2O4)可作为生产电池正极材料磷酸铁锂的原料,受热容易分解,为探究草酸亚铁的热分解产物,按下面所示装置进行实验。下列说法不正确的是
A.装置D的作用只是除去混合气中的水蒸气,由于草酸亚铁的热分解产物没有水,不用除去水蒸气,所以装置D可以省略
B.实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有CO2和CO
C.实验开始时,应先通入N2,再点燃装置A、E的酒精灯
D.反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,证明分解产物中不含Fe2O3
三、填空题
13.钠、铝和铁是中学化学常见的三种重要金属。请回答下列问题:
(1)钠在空气中燃烧生成淡黄色的_______(填“Na2O”或“Na2O2”); Al2O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水,则是一种_______(填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物;
(2)写出钠与水反应的化学方程式:______
(3)写出铝与NaOH溶液反应的化学方程式:______;铝与NaOH溶液反应的离子方程式:______
(4)现有下列3种物质:①Na2O2、②NaHCO3、③Na2CO3,请回答:受热易分解的是______ (填序号,下同),溶于水显碱性的是_______,与CO2反应产生的气体能使带火星木条复燃的是_______。
14.以焙烧黄铁矿产生的红渣(主要成分为,杂质为石英)为原料可制备铵铁蓝颜料,工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)的俗称为_______,“酸浸”前将红渣研细的目的是_______。
(2)“酸浸”时发生反应的化学方程式为_______。
(3)若“滤渣②”的成分中含有S单质,则生成S单质的离子方程式为_______。
(4))“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,蒸发浓缩过程中需要在溶液中加入一定量的铁粉,其目的是_______。
(5)如何检验“沉铁”后的溶液中是否含有?_______。
(6)简述洗涤铵铁蓝的操作:_______。
(7)若取10 kg含的质量分数为96%的红渣经过上述流程(铁元素在整个流程中的损失率约为5%),则可制得铵铁蓝的质量为16.302 kg。该计算结果_______(填“正确”或“不正确”)。
15.某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、0.1mol L-1FeCl3溶液、0.1mol L-1FeCl2溶液、KSCN溶液和新制氯水来探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性。
(1)用上述所给物质写出体现Fe2+具有还原性的化学方程式:_______。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容 实验方案 实验现象
探究Fe3+具有氧化性 取少量0.1mol/LFeCl3溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后,溶液颜色变为①___;加入KSCN溶液后,溶液②____
①处的现象为_______;①处加入铁粉后反应的离子方程式为__;②处的现象为_______;
(3)取一定量氯化亚铁固体,配制成0.1mol L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是_______。
(4)该兴趣小组为探究“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,该反应的离子方程式为___。
16.铁是人类较早使用的金属之一。化学研究中涉及到铁及其化合物的相关文献种类很多。请回答下列问题:
I.现有下列八种物质:①绿矾、②铁、③铁红、④Fe(OH)3胶体、⑤FeCl3溶液、⑥FeCl2、⑦K2FeO4、⑧FeO。
(1)下列说法正确的有_____(填字母)。
A.不属于电解质的有①②④
B.④与⑤可用丁达尔效应区分
C.③⑧都属于碱性氧化物
D.①⑥⑧中均含有二价铁元素
(2)写出利用上述物质发生化合反应制备⑥的化学方程式:_____。
(3)部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示:
①写出g→d的化学方程式:_____。
②根据上述“价一类”二维图信息,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.d胶体可用于饮用水消毒和净化
B.a转化为c只需控制纯氧的量即可实现
C.a→b→c→d之间的转化均可以通过一步反应实现
D.将a加入f的溶液中,溶液质量增加
II.高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体,易与水反应得到氧气和Fe(OH)3沉淀,是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
(4)写出反应II的离子方程式:______。
(5)该条件下,物质的溶解性:Na2FeO4______K2FeO4(填“>”或“<”)。
(6)现有两份失去标签的紫色K2FeO4固体和KMnO4固体,请设计相关实验方案加以鉴别:_____。
四、实验题
17.是一种重要的食品和饲料添加剂,某工业废渣主要成分是,还含有和(既不溶于水也不溶于稀硫酸)
实验室用此废渣制备的流程如图:
回答下列问题:
(1)废渣研磨的目的是_______
(2)稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为_______
(3)步骤②的操作名称是过滤,其中需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和_______。经测定,滤渣中只含有和。你认为实验室_______(填“能”或者“不能”)用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。
(4)与反应的化学方程式为_______
(5)硫酸亚铁的溶解度曲线如图。待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的目的是:Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质;Ⅱ._______。
五、元素或物质推断题
18.如图为一些常见物质的相互转化关系图。已知:A是生活生产中常用的一种金属单质,B为淡黄色粉末,C在常温下为无色液体,H为白色沉淀,J为红褐色沉淀。据此回答下列问题:
(1)A、B的化学式为:A_______,B_______。
(2)过程②中的反应现象为_______。检验L中的金属阳离子的试剂是_______。
(3)反应①的化学方程式为_______,反应②的化学方程式为_______,反应③的离子方程式为_______。
参考答案:
1.D
【详解】A.Al溶于浓NaOH溶液生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应的离子方程式是2Al + 2OH- + 6H2O =2[Al(OH)4]- + 3H2↑,故A正确;
B.Ba(OH)2溶液中通入过量CO2生成碳酸氢钡,反应的离子方程式是CO2 + OH- = HCO,故B正确;
C.KI溶液中加入少量FeCl3,Fe3+被还原为Fe2+,反应的离子方程式为2Fe3+ + 3I- = Fe2+ + I,故C正确;
D.FeCl2溶液与NaHCO3溶液混合产生碳酸亚铁沉淀、二氧化碳、水,反应的离子方程式是2HCO + Fe2+= FeCO3↓ + CO2↑+H2O,故D错误;
选D。
2.B
【详解】A.碳完全燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和碳高温生成一氧化碳,能一步实现,故A不符合题意;
B.铝和氧气生成氧化铝,氧化铝不能一步生成氢氧化铝,不能一步实现,故B符合题意;
C.钠和氯气生成氯化钠,氯化钠和硝酸银生成硝酸钠,能一步实现,故C不符合题意;
D.铁和盐酸生成氯化亚铁,氯化亚铁和氯气生成氯化铁,能一步实现,故D不符合题意;
故选B。
3.B
【详解】A.计算机的芯片主要成分是单质硅,故A错误;
B.SO2具有还原性,能和氧气反应,葡萄酒含维生素C等多种维生素,通常添加微量的SO2目的是防止营养成分被氧化,故B正确;
C.CaO不和O2反应,食品袋中放置的CaO的作用是干燥,不能防止食品氧化变质,故C错误;
D.常温下Al与浓硝酸发生钝化,钝化不是不反应而是生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生,则用铝制容器存放浓硝酸,故D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.Fe2O3为红棕色固体,可用作涂料,A正确;
B.液氮沸点低,气化吸收大量热量,可为超导材料提供低温环境,B正确;
C.石墨具有良好的导电性,可用作电池电极材料,与其润滑性无关,C错误;
D.与水混合成糊状后会很快凝固,可用于石膏绷带,D正确;
故答案选C。
5.D
【分析】通入氯气发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Cl2为0.05mol,则Fe2+为0.1mol,设39.2gFexOy中含有x mol O,y mol+3价铁,则根据电荷守恒有0.1×2+3y=2x,0.1×56+56y+16x=39.2,解得x=0.7,y=0.4;
【详解】A.步骤①中铁的氧化物和盐酸反应生成Fe2+和Fe3+,无化合价变化,没有发生了氧化还原反应,A错误;
B.由于盐酸是过量的,则溶液a中阳离子有Fe3+和Fe2+、H+,B错误;
C.由分析可知溶液b中n(Fe3+)=0.1+0.4=0.5mol,由于步骤①中盐酸是过量的,则n(Cl-)未知,C错误;
D.由分析可知,n(Fe3+)=0.4mol,n(Fe2+)=0.1mol,n(O)= 0.7mol,则氧化物FexOy中n(Fe):n(O)= 0.5:0.7=5:7,化学式为:Fe5O7,D正确;
故选:D。
6.D
【详解】铝制易拉罐中收集CO2,加入过量的NaOH溶液,立即封口并振荡,可以发现易拉罐先咔咔作响,变瘪,是二氧化碳和氢氧化钠溶液发生反应,然后再次鼓起来,说明先是氧化铝和氢氧化钠溶液反应,再是铝和氢氧化钠溶液反应,因此没有涉及的化学反应是Al(OH)3与OH-反应,选项D符合题意;
答案选D。
7.A
【详解】A.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合,碳酸氢离子完全反应、氢氧根离子过量,反应生成碳酸钙沉淀和水,,A正确;
B.向溴化亚铁溶液中通入过量的氯气,氯气和溴化亚铁生成氯化铁、溴单质:,B错误;
C.铝和NaOH溶液反应:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑,C错误;
D.向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至中性,则H+与OH-反应:2H++Ba2++2OH-+SO=BaSO4↓+2H2O,D错误
故选A。
8.A
【分析】根据图中信息可知a为单质Fe,b为氧化亚铁,c为氧化铁,d为氢氧化亚铁,e为氢氧化铁,f为氯化亚铁,g为氯化铁,据此分析解题。
【详解】A.Fe为第26号元素,在周期表中处在第四周期第VIII族,A错误;
B.a与g在溶液可生成f,Fe+2FeCl3=3FeCl2,B正确;
C.c、g、f均可由化合反应来制备,铁与氧气生成氧化铁、氯气与铁在点燃条件下生成氯化铁、氯气与铁在200℃左右反应生成氯化亚铁,C正确;
D.可用KSCN溶液鉴别Fe3+的存在,KSCN溶液遇到Fe3+溶液变为红色,故可鉴别,D正确;
故选A。
9.B
【分析】由流程可知,铝溶于过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,LiMn2O4,碳粉不溶于水,过滤后滤液Ⅰ为偏铝酸钠溶液和过量的氢氧化钠,加入过量二氧化碳发生反应和,LiMn2O4在酸性环境下能被氧气氧化,发生反应4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O,过滤分离出二氧化锰、C,滤液中含硫酸锂,可能有过量的硫酸,滤液中加入碳酸钠生成碳酸锂。
【详解】A.加入过量NaOH溶液,与铝反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为 ,故A项正确;
B.在酸性环境下,LiMn2O4能被氧气氧化,离子方程式为:4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O,故B项错误;
C.滤液Ⅱ加入饱和碳酸钠溶液,生成碳酸锂沉淀,离子方程式为,故C项正确;
D.滤液Ⅰ含有氢氧化钠和偏铝酸钠,通入过量二氧化碳,分别发生、,故D项正确;
答案选B。
10.C
【详解】A.向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸会生成碳酸氢钠,A正确;
B.碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,方程式为,B正确;
C.红热的铁与水蒸气发生反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:,C错误;
D.与浓盐酸共热可制备,其离子方程式为:,D正确;
故选C。
11.AD
【分析】随着铁的加入,OA段发生反应,Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑。OA段加入Fe0.1mol,消耗的为0.1mol,原混合酸中有HNO30.2mol,根据方程式Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,已知硝酸有0.1mol,则剩余0.3molH+由硫酸提供,此外BC段Fe+2H+=Fe2++H2↑,消耗Fe0.1mol,则此时消耗硫酸0.1mol,因此一份混酸中有硫酸0.25mol。
【详解】A.根据分析可知,每份混合酸中含有硫酸0.25mol,硝酸0.1mol,则混合酸中为5:2,A错误;
B.OA段发生反应,Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,B正确;
C.BC段发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,且溶液中硝酸根离子已全部消耗完,此时溶液的最终溶质为FeSO4,C正确;
D.根据分析可知,原混合酸中硝酸根离子的物质的量为0.2mol,D错误;
故答案选AD。
12.AD
【分析】探究草酸亚铁(FeC2O4)的热分解产物,A装置中草酸亚铁晶体加热分解,装置B中出现浑浊,证明产物中含有CO2,C装置利用氢氧化钠除去二氧化碳,防止影响CO的检验,D装置用浓硫酸干燥气体,F中出现浑浊,E内固体变红,证明分解产物中存在CO,装置检查气密性后,先通一段时间N2,排除装置内的空气,避免空气中CO2对实验造成的干扰,实验结束前,也需要通入氮气,使分解产物全部通过后面的装置,充分反应;将充分反应后的固体残余物投入稀硫酸中,固体完全溶解且无气体放出,取反应液加入KSCN溶液无血红色,无法证明固体产物中不含Fe2O3,因为无法确定分解产物中是否有铁存在,以此分析解答。
【详解】A.经过B、C装置的气体中混有水蒸气,装置E中氧化铜与一氧化碳的反应需要加热,若没有装置D,易导致装置E中的硬质管炸裂,所以装置D不能省略,A错误;
B.装置A中草酸亚铁晶体加热分解,装置B中出现浑浊,证明产物中有CO2存在,C装置利用氢氧化钠除去二氧化碳,防止影响CO的检验,D装置利用浓硫酸干燥气体,F中出现浑浊,E内固体变红,证明分解产物中存在CO,实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有CO2和CO气体,B正确;
C.实验开始时,先通一段时间N2,排除装置内的空气,避免空气中CO2对实验造成的干扰,再点燃装置A、E的酒精灯,C正确;
D.铁离子和KSCN溶液作用显示血红色,可检验铁离子,但是如果草酸亚铁(FeC2O4)的热分解产物含有铁和氧化铁,反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,三者生成亚铁离子,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,所以无法证明分解产物中不含Fe2O3,D错误;
故选AD。
13.(1) Na2O2 两性
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
(4) ② ①②③ ①
【详解】(1)钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2,Na2O为白色,Al2O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水,即Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,则是一种两性氧化物,故答案为:Na2O2;两性;
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,故答案为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,该反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,其离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑,故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;
(4)受热易分解的是NaHCO3,方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,碳酸钠和碳酸氢钠溶液均显碱性,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,故其溶于水显碱性,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故与CO2反应产生的气体能使带火星木条复燃的是Na2O2,故答案为:②;①②③;①。
14.(1) 铁红 加快反应速率(或其他合理答案)
(2)
(3)
(4)防止被氧化
(5)取少许“沉铁”后的溶液于试管中,加入溶液,若溶液变红,则含有,反之,则不含
(6)向漏斗内加蒸馏水至浸没固体,待水自然流干后,重复操作2~3次
(7)不正确
【分析】红渣中主要成分Fe2O3酸浸时和硫酸发生反应,形成含Fe3+离子的盐溶液,加热时Fe3+和FeS2发生还原反应,得到硫酸亚铁溶液,经一系列操作得到硫酸亚铁固体,加水溶解沉铁生成Fe(NH4)2Fe(CN)6,后被氯酸钠氧化为铵铁蓝,据此回答。
【详解】(1)Fe2O3是一种红棕色粉末,俗称“铁红”;将红渣研细可以增大固体接触面积,从而加快反应速率。
(2)氧化铁和相对应硫酸反应生成盐和水,即Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。
(3)由信息知还原时Fe3+将FeS2中-1价的S氧化为S单质,即离子方程式为2 Fe3++ FeS22S+3Fe2+。
(4)还原步骤中生成Fe2+,在蒸发浓缩过程中易被氧化为Fe3+,所以加入少量铁粉,目的防止Fe2+被氧化。
(5)硫氰化钾溶液遇Fe3+显红色,所以检验方法为:取少量“沉铁”后的溶液于试管中,加入少量硫氰化钾溶液,若溶液变红,则含有Fe3+;反之则不含有Fe3+。
(6)洗涤操作为:向装有铵铁蓝漏斗中加入蒸馏水没过沉淀,待水自然流下,重复2~3次。
(7)10 kg含Fe2O3的质量分数为96%的红渣中铁元素的物质的量为120 mol,损失5%后的物质的量为114 mol,由铁原子守恒知,可生成的物质的量为57 mol,则其质量为16.302 kg。但这个计算结果忽略了在“还原”和“沉铁”工序中加入的铁元素,所以该计算结果不正确。
15.(1)2FeCl2+Cl2=2FeCl3
(2) 浅绿色 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 不变红色
(3)防止Fe2+被氧化
(4)Fe2++Zn=Fe+Zn2+
【详解】(1)氯水会氧化亚铁离子,则体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3,故答案为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3;
(2)探究铁离子具有氧化性,取少量0.1mol/LFeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液,加入铁粉后,发生反应Fe+2FeCl3=3FeCl2,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,溶液颜色变为浅绿色,加入硫氰酸钾溶液不变红色,证明无铁离子,可知铁离子具有氧化性;
(3)Fe2+容易被氧化成Fe3+,且Fe与Fe3+反应生成Fe2+,因此配制FeCl2溶液时需要加入少量铁屑,其目的是防止Fe2+被氧化,故答案为防止Fe2+被氧化;
(4)向FeCl2溶液中加入锌粉,Fe2+被Zn还原为Fe,溶液变为无色,该反应的离子方程式为Fe2++Zn=Fe+Zn2+。
16.(1)BC
(2)
(3) D
(4)
(5)>
(6)分别取一定量两种固体溶于水,产生丁达尔现象的为K2FeO4,否则为KMnO4
【详解】(1)A.①绿矾为七水硫酸亚铁,属于电解质,故A错误;
B.丁达尔效应可用于区分胶体和溶液,故B正确;
C.Fe2O3和FeO与酸反应生成盐和水,都属于碱性氧化物,故C正确;
D.①⑥⑧中均含有正二价铁元素,化合价需要区分正负,故D错误;
故答案选BC;
(2)铁和FeCl3溶液反应可制备FeCl2;方程式为;
故答案为;
(3)①g为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,g→d的化学方程式为;故答案为;
②A.d胶体可用于饮用水净化,不能用于消毒,故A错误;
B.a为Fe,c为Fe2O3,Fe常温下生成FeO,转化为c需控制温度,故B错误;
C.Fe2O3不能一步得到Fe(OH)3,故C错误;
D.将a加入f的溶液中,,溶液质量增加,故D正确;
故答案选D;
(4)反应II的反应方程式为,离子方程式为;故答案为;
(5)向饱和的KOH溶液中加入NaFeO4,K2FeO4晶体析出,说明该条件下,物质的溶解性Na2FeO4>K2FeO4,故答案为>;
(6)K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3胶体,而高锰酸钾溶水形成的是溶液,可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液;故答案为分别取一定量两种固体溶于水,产生丁达尔现象的为K2FeO4,否则为KMnO4。
17.(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2)
(3) 玻璃棒 能
(4)
(5)减少硫酸亚铁的溶解损失
【分析】废渣粉末加入稀硫酸酸溶,二氧化硅不反应进入滤渣,碳酸钙和稀硫酸生成微溶于水的硫酸钙也进入滤渣,氧化铁生成硫酸铁进入滤液;滤液加入铁粉将三价铁转化为二价铁,溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾晶体。
(1)
废渣研磨的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率;
(2)
稀硫酸与粉末中的氧化铁反应生成硫酸铁和水,化学方程式为;
(3)
步骤②的操作名称是过滤,其中需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒(引流防止液体洒出)。经测定,滤渣中只含有 CaSO4 和 SiO2 说明废渣中的碳酸钙已经完全和稀硫酸反应,生成了硫酸钙、水和二氧化碳,因此实验室可以用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳,。
(4)
与反应生成硫酸亚铁,化学方程式为;
(5)
由图可知硫酸亚铁的溶解度随温度升高而变大,用冰水洗涤的目的是:Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质;Ⅱ.减少硫酸亚铁的溶解损失。
18.(1) Fe Na2O2
(2) 生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 KSCN
(3) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
【分析】H为白色沉淀,J为红褐色沉淀,则H为Fe(OH)2、J为Fe(OH)3、K为Fe2O3、L为FeCl3。B为淡黄色粉末,C在常温下为无色液体,则B为Na2O2、C为H2O,F为NaOH、G为O2;E为FeCl2,A是生活生产中常用的一种金属单质,则A为Fe、D为H2。
【详解】(1)由分析可知,A、B的化学式为:A为Fe,B为Na2O2。答案为:Fe;Na2O2;
(2)过程②中,Fe(OH)2迅速被空气中的O2氧化,最后完全转化为Fe(OH)3,反应现象为:生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。检验L中的金属阳离子Fe3+时,通常使用硫氰化钾溶液,则加入试剂是KSCN。答案为:生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;KSCN;
(3)反应①中,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应②为Fe(OH)2被O2氧化为Fe(OH)3,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,反应③为Fe2O3溶于酸生成Fe3+等,离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
【点睛】Fe(OH)2被空气中O2氧化为Fe(OH)3的特征现象为:固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。