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3.1铁及其化合物提升练-人教版高中化学必修第一册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.某学生鉴定某可溶性甲盐的流程如图所示,下列说法正确的是( )
A.如果甲中含有S2-,则乙是硫黄沉淀
B.如果乙是AgCl沉淀,那么甲是FeCl3
C.丙中肯定含有Fe3+,所以甲是FeBr2
D.甲中含有铁元素,可能显+2或者+3价
2.磁石有纳气平喘的功能,《本草经集注》中有磁石炮制用药的记载:能吸针者为上品,称净磁石,采集日久,为呆磁石;取上品武火煅至红透,醋淬,此法后代一直沿用,下列有关磁石说法正确的是
A.上品净磁石为纯净物
B.净磁石采集日久变为呆磁石,是发生了分解反应的缘故
C.磁石的主要成分是
D.醋淬磁石涉及氧化还原反应
3.下列实验装置不能达到实验目的的是( )
实验室用装置甲制备氨气
甲 乙 丙 丁
A.实验室用装置甲制备氨气
B.用装置乙除去Cl2中混有的少量HCl
C.用装置丙验证SO2的还原性
D.用装置丁制取Fe(OH)2
4.根据下列实验:①向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉,充分反应,有红色固体析出,过滤。②取①中滤液,向其中滴加KSCN溶液,观察现象。下列说法正确的是
A.氧化性:Fe3+> Cu2+ B.①中所得固体只含铜
C.①中滤液含有Fe2+和Cu2+ D.②中会观察到溶液变红
5.下列说法不正确的是
A.有少量酸(或碱)滴到实验桌上,应立即用湿抹布擦净,然后用水冲洗抹布
B.实验室制取氯气时,可用饱和NaCl溶液除去氯气中的氯化氢
C.容量瓶在使用前需检查是否完好,瓶口处是否漏水
D.高温下,红热铁粉与水蒸气反应,生成Fe2O3和H2
6.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是
A.用如图装置可以制备Fe(OH)2
B.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤
C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,此现象不能确定溶液中含有Fe2+
D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
7.下列化学反应中,能得到单质铁的是( )
A.FeS2在空气中煅烧 B.Fe(OH)3固体加热
C.FeCl3溶液中加入Cu粉 D.CO还原灼热的Fe2O3
8.在实验室配制氯化亚铁溶液时,如果出现浑浊,采取的最好措施是( )
A.加入锌粒 B.加入铁钉 C.加入盐酸 D.加入硫氰化钾
9.将Na2O2投入到FeCl2溶液中,可观察到的现象是( )
①有气泡产生 ②生成白色沉淀 ③生成红褐色沉淀 ④无变化
A.①③ B.①② C.①②③ D.④
10.化学让生活变得更美好,下列应用正确的是
A.氢氧化铝胶体可以净水并能杀菌消毒
B.磁性氧化铁常用作红色颜料
C.食品包装袋中的小包铁粉用作干燥剂
D.食盐中添加的碘酸钾、奶粉中添加的维生素属于营养强化剂
二、填空题
11.写出下列物质的化学式或名称:
氧化铁 ;纯碱 ;NaAlO2 ;KSCN 。
12.回答下列问题
(1)向少量新制的氯化亚铁溶液中,加入几滴硫氰化钾溶液,溶液 色;再加几滴氯水,溶液呈 色,该实验体现了Fe2+的 性。已知Fe(SCN)3中N为 3价,可推测S元素的化合价为 价。
(2)FeCl2溶液与Cl2反应的化学方程式为 ,上述生成Fe(SCN)3反应的离子方程式为 。
(3)除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可采用的试剂是 (填写化学式),该反应的离子方程式为 。
(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液,该过程的现象为 ,反应的化学方程式为 。
13.H2O是生命之源,对于下列涉及H2O的反应,请回答:
(1)下列某同学关于H2O的认识正确的是 (填选项序号)。
A.H2O属于非电解质
B.H2O既有氧化性也有还原性
C.水在Al(OH)3胶体中是分散剂,在雾中是分散质
(2)工业上利用反应C+H2OCO+H2制取水煤气,反应中的水作 (选填“氧化剂”、“还原剂”、“氧化剂和还原剂”,下同)。
(3)单质铁可以和水蒸气发生反应,反应的化学方程式为: ,当标况下产生8.96LH2时,消耗的铁的质量为 。
(4)登山运动员常携带氢化钙作为生氢剂,反应方程式:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,反应中的CaH2作 ,若反应中消耗4molH2O,反应中转移电子的数目为 。
14.钢铁是应用广泛的金属材料。
(1)英国学者R 坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪,中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁,并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度。
①“黑土”含有磷酸铁(FePO4),其中磷元素的化合价为 。
②古法炼铁的原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应,反应的化学方程式是 。
③生铁和钢是两种含碳量 的铁合金(填“相同”或“不同”)。
(2)铁锈成分中含有氧化铁(Fe2O3),写出氧化铁与稀硫酸反应的化学方程式 。
15.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体是透明的 色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到 。
(2)甲组同学通过研究pH对FeSO4稳定性的影响,得到如图1所示结果,增强Fe2+稳定性的措施为 。
(3)乙组同学为探究Fe2(SO4)3与Cu的反应,进行如图2所示实验:
①Fe3+与Cu反应的离子方程式为 。
②为了探究白色沉淀产生的原因,向学们查阅资料得知:
i.CuSCN是难溶于水的白色固体;
ii.SCN-的化学性质与I-相似;
iii.2Cu2+4I-=2CuI↓+I2
填写实验方案:
实验方案 实验现象
少骤1:取4mL0.2mol/L的FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mo/LKSCN溶液 无明显现象
步骤2:取4mL mol/L的CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1moI/LKSCN溶液 产生白色沉淀
Cu与SCN-反应的离子方程式为 。
(4)市售某种补铁口服液的主要成分是葡萄糖酸亚铁。根据名称认为该糖浆中含有Fe2+,设计方案进行验证。
方案 试剂X
方案i 1mL1mol/L酸性KMnO4溶液
方案ii 依次加入5滴KSCN溶液。1mL氨水
①方案冲预期现象与实验现象相同,并不能证明补铁口服液中一定含有Fe2+,猜想理由是 。
②方案ii中现象是 ,则证明口服液中含Fe2+。
16.Ⅰ.钠、铝、铁是三种重要的金属。
(1)将一小块金属钠投入水中,发生反应的离子方程式为 。
(2)足量的Fe在Cl2中点燃,所得产物的化学式是 。将该产物溶于水配成溶液,分装在两支试管中。
a.若向其中一支试管中滴加KSCN溶液,则溶液变成 色。
b.向另一支试管中滴加NaOH溶液,现象为 ,反应的离子方程式是 。
(3)工业上利用铝热反应制取金属锰,写出铝与二氧化锰反应制取锰的化学方程式 。
Ⅱ.海洋植物如海带中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。某研究性学习小组设计如下实验从海带中提取碘。
海带海带灰海带灰悬浊液含I-的溶液含I2的水溶液含I2有机溶液晶体碘
(4)步骤④的离子方程式为 。
17.请回答下列问题:
(1)①次氯酸的化学式是 ;②氧化铁的俗名 。
(2)制取漂白粉的化学方程式是 。
(3)缺铁性贫血患者应补充Fe2+,一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分,用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣,请从氧化还原反应角度推测糖衣的作用是 。
18.根据铁元素化合物的知识:
(1)在配制含有Fe2+溶液时,常常需要向溶液中加入少量铁粉,其原因是 ;反应的离子方程式为 。
(2)为除去废水中的Fe2+,常加 将废水中的Fe2+氧化,再调节pH使Fe3+转化为 除去。
19.(1)铁元素是构成人体的必不可少的元素之一,缺铁会影响到人体的健康和发育,最大的影响是缺铁性贫血。此类病人需要服用补铁药品。一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是 。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)亚硝酸钠有毒,有传言说亚硝酸钠是致癌物质,但事实上亚硝酸钠并不是致癌物质,致癌的是亚硝酸钠在一定条件下生成的亚硝胺。工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有 性。下列物质不能实现上述转化的是 。
A.Cl2 B.FeCl3 C.KMnO4(H+)
(3)在Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了 性和 性,则生成1分子NO转移电子数为 。
20.鲜榨苹果汁是人们喜爱的饮料。由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色的Fe2+变为棕黄色Fe3+。这个变色的过程中的Fe2+被 (填“氧化”或“还原”)。若在榨汁的时候加入适量的维生素C,可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C有: 氧化性 、还原性)
三、实验题
21.乳酸亚铁晶体(,)是常用的补铁剂,溶于水成绿色透明液体。乳酸亚铁可由乳酸与反应制得。
Ⅰ.制备碳酸亚铁 (FeCO3)
(1)仪器B的名称是 。
(2)利用如图所示装置进行实验,进行以下两步操作:
第一步:将分液漏斗上端玻璃塞旋转至合适位置,打开活塞1、3,关闭活塞2,反应一段时间;
第二步:关闭活塞3,打开活塞2,发现C中有白色沉淀和气体生成。
①第一步骤的目的是: 。
②C中反应生成白色沉淀的离子方程式是: 。
③仪器C中的混合物经过滤,洗涤后得到沉淀,检验其是否洗净的方法是 。(填操作,现象和结论)
④从产品纯度角度指出该实验装置中存在的缺陷 。
Ⅱ.制备乳酸亚铁晶体和定量测量
(3)制备乳酸亚铁晶体。将制得的加入到乳酸溶液中,加入少量铁粉,在70℃下搅拌使反应充分进行,一段时间后,经过分离提纯操作,从所得溶液中得到乳酸亚铁晶体。写出生成乳酸亚铁的主要离子方程式: 。
(4)用碘量法测定晶体样品中铁元素的含量并计算样品的纯度。称取晶体样品,在足量空气中灼烧成灰,加足量稀盐酸溶解,将所有可溶物配成溶液。取该溶液加入过量的反应,加入几滴 作指示剂,用的硫代硫酸钠溶液滴定(),重复实验3次,滴定终点时平均消耗硫代硫酸钠,则样品纯度为 。
22.三氯化铁溶液可腐蚀印刷电路板上的铜膜,某小组为了从腐蚀废液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3)中回收铜,并将铁的化合物全部转化为溶液作为腐蚀液原料循环使用,设计了如下实验步骤:
(1)写出下列物质的名称:① 、④ 。
(2)步骤I的操作名称: 。上述流程滤渣③含有的物质化学式为: 。
(3)FeCl3溶液腐蚀铜箔的化学方程式为: 。
(4)往滤液②中加入足量的NaOH溶液后,可观察到的现象是 ,此过程所涉及反应的化学方程式为: 、 。
(5)通入⑥发生反应的离子方程式: 。
(6)若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是_______(填字母代号)。
A.有铜无铁 B.有铁无铜 C.铁、铜都有 D.铁、铜都无
23.用FeSO4·7H2O晶体配制FeSO4溶液,放置一天后发现产生黄色固体。实验小组同学研究固体成分及产生的原因。
(1)① 配制100 mL 0.100 mol·L-1FeSO4溶液,需要称取 g FeSO4·7H2O晶体。(已知:FeSO4·7H2O 的摩尔质量为278 g·mol-1)
② 需要的主要玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和 。
(2)小组同学推测放置一天后的FeSO4溶液中存在Fe3+。将产生Fe3+的离子方程式补充完整 。
Fe2+ +□H+ +□_______ =□Fe3+ +□_______
(3)分离出黄色固体,经多次洗涤后完成如下实验:
证实黄色固体中含Fe3+和SO,试剂1和试剂2分别是 、 。
(4)实验测定FeSO4溶液放置过程中溶液的pH和黄色固体的量的变化,结果如下:
1小时 6小时 24小时
溶液的pH 2.39 2.35 1.40
黄色固体的量 几乎没有 少量 大量
分析黄色固体中除Fe3+、SO还可能含有 离子。
(5)查阅资料:不同pH下Fe2+的氧化率随时间变化的关系如图。为避免Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液时,需要添加 。
参考答案:
1.D
2.C
3.B
4.A
5.D
6.C
7.D
8.C
9.A
10.D
11. Fe2O3 Na2CO3 偏铝酸钠 硫氰化钾
12.(1) 不变 血红 还原 2
(2) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
(3) Fe 2Fe3++Fe=3Fe2+
(4) 生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 FeCl2+2NaOH=4Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
13.(1)BC
(2)氧化剂
(3) 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 16.8g
(4) 还原剂 4NA
14.(1) +5 不同
(2)
15.(1) 红褐 一条光亮的通路
(2)增强溶液的酸性或降低溶液的pH
(3) 2+Cu=2+ 0.1 2Cu+4SCN=2CuSCN+(SCN)
(4) 高锰酸钾褪色说明被还原,补铁口服液中除了有以外还有其他还原剂,因此褪色不一定证明是高锰酸钾与反应 加入后无明显现象,加入氯水后溶液变血红色
16. 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ FeCl3 血红色 产生红褐色沉淀 Fe3++3OHˉ=Fe(OH)3↓ 4Al+3MnO22Al2O3+3Mn 2H++2Iˉ+H2O2=I2+2H2O
17.(1) HClO 铁红
(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(CLO)2+2H2O
(3)防止Fe2+被氧化
18. 防止Fe2+被氧化为Fe3+ 2Fe3++Fe=3Fe2+ H2O2 Fe(OH)3
19. B 氧化 B 氧化 酸 3
20. 氧化 还原性
21.(1)蒸馏烧瓶
(2) 利用生成的氢气排尽装置内的空气,防止二价铁被氧化 取最后一次水洗液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,滴加一定量的溶液,若无白色浑浊出现,则洗涤干净 实验装置最后应该液封,防止空气中氧气进入C而氧化产品使其纯度降低
(3)
(4) 淀粉溶液 96%
22.(1) 铁粉 稀盐酸
(2) 过滤 Fe、Cu
(3)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
(4) 生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(5)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(6)B
23. 2.8 100 mL容量瓶 4Fe2+ + 4H+ + O2 =4Fe3+ + 2H2O KSCN溶液 BaCl2溶液 H+ 适量的稀硫酸和铁粉
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