3.1 铁及其化合物 课后练习
一、单选题
1.能够在人体血管中通行的药物分子运输车“纳米药物分子运输车”在中国科学院上海硅酸盐研究所研制成功,该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果,其结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.该“运输车”中铁元素的价态为+3价
B.二氧化硅属于金属氧化物
C.该“运输车”分散于水中所得的分散系属于胶体‘
D.该“运输车”的外壳含有碳元素
2.将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质:①硫酸 ②硝酸锌 ③氯化铜 ④氯水 产生Fe3+的是( )
A.①④ B.②④ C.只有④ D.①③
3.化学无处不在。下列与知识描述对应的化学知识或原理正确的是( )
选项 知识描述 化学知识或原理
A 熬胆矾铁釜,久之亦化为铜 胆矾是混合物
B 丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂 过程发生分解反应和化合反应
C “火树银花不夜天”指的是金属元素的焰色试验 焰色试验属于化学变化
D 故宫红墙的涂料常用铁红作红色颜料 铁红的主要成分为
A.A B.B C.C D.D
4.下列描述不合理的是
A.除去中的FeO,可将固体在空气中加热
B.金属钠着火时,可用泡沫灭火器灭火
C.氯气泄漏时,应立即离开现场并尽量往高处去
D.过滤不能除去胶体中的NaCl
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.通入水中:
B.溶于足量稀硝酸:
C.溶液腐蚀印刷线路板:
D.溶液与足量浓溶液反应:
6.要想证明某溶液中是否含有Fe3+,下列操作中正确的是( )
A.加入铁粉 B.加入铜片
C.通入氯气 D.滴加KSCN溶液
7.下列有关铁及其化合物的叙述中,错误的是( )
A.在盛有浑浊泥水的试管中加入少量硫酸铁,充分振荡、静置后上层液体变澄清
B.高温下用一氧化碳还原铁的氧化物制铁
C.铁能和沸水反应生成氢气
D.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,煮沸至红褐色,可得氢氧化铁胶体
8.室温下,探究溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液,观察溶液颜色变化
C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化
D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液,观察气泡产生情况
A.A B.B C.C D.D
9.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断正确的是( )
A.溶液中一定含Cu2+ B.溶液中不一定含Fe2+
C.剩余固体一定含Cu和Fe D.加入KSCN溶液一定不变红色
10.下列物质能通过化合反应制取的是( )
①②③④⑤⑥
A.①②③④⑤⑥ B.①③⑤⑥
C.③⑤⑥ D.③④⑤⑥
11.下列关于铁及铁的化合物之间的转化,不能一步实现的是( )
A.FeCl3→Fe(OH)3 B.Fe→Fe3O4
C.Fe→FeCl2 D.Fe2O3→Fe(OH)3
12.为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,其中结论正确的是( )
A.若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉变质
B.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉未变质
C.若依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉全部变质
D.若滴加KSCN溶液,溶液未变红;再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质
13.下列说法错误的是( )
A.工业上用和在混合光照条件下来制取HCl,溶于水获得盐酸
B.二氧化氯可用于自来水消毒
C.铁粉具有还原性,可用作抗氧化剂
D.溶液可用于蚀刻铜电路板
14.下列方法能用来验证Fe3+的是( )
①溶液呈浅绿色 ②与碱反应生成红褐色沉淀 ③Fe3+既具有氧化性,又具有还原性 ④Fe3+的水溶液滴入KSCN试液后,立即出现红色.
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
15.下列物质投入溶液中,溶液质量减轻的是( )
A.CaCO3投入到HCl溶液中 B.Na2CO3投入稀硫酸中
C.Fe粉投入CuSO4溶液中 D.Fe粉投入稀HCl溶液中
16.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含Fe2+,进行如下实验操作时,最佳的顺序是( )
①加足量氯水 ②加足量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液
A.①② B.③② C.③① D.①②③
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A、该“运输车”中含有四氧化三铁,四氧化三铁中铁元素的价态为+2、+3价,故A错误;
B、二氧化硅为非金属氧化物,故B错误;
C、该“纳米药物分子运输车”的直径为200nm,则该“运输车”分散于水中所得的分散系不属于胶体,故C错误;
D、该“运输车”的外壳为有机物,有机物中含有碳元素,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、四氧化三铁中铁元素的化合价为+2、+3价;
B、二氧化硅为非金属氧化物;
C、胶体是指分散质粒子直径为1~100nm的分散系;
D、有机物中含有碳元素。
2.【答案】B
【解析】【解答】①铁与盐酸发生反应产生氯化亚铁和氢气,①再加入硫酸,不能发生反应,错误;②加入硝酸锌,在酸性条件下,H+、Fe2+、NO3-会发生氧化还原反应,产生Fe3+,正确;③加入氯化铜溶液,不能发生反应,错误;④加入氯水,氯水会把Fe2+氧化产生Fe3+,正确。故产生Fe3+的是②④,故答案为:B。
【分析】理解和掌握H++NO3-具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+是解决本题的关键。
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】B
【解析】【解答】A.氯气和水反应是可逆反应,HClO是弱酸,不拆,正确的离子方程式为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,A错误;
B.HNO3具有强氧化性,和Fe2+发生强化还原反应,正确的离子方程式为:3FeO+10H++NO3-=3Fe3++5H2O+NO,B错误;
C.FeCl3溶液腐蚀印刷线路板是Fe3+与Cu发生反应,离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,C正确;
D.NH4HSO3溶液与足量的NaOH 反应,NH4+和HSO3-均和OH-发生反应,正确的离子方程式是:NH4++HSO3-+2OH-=NH3 H2O+SO32-+H2O,D错误;
故答案为:B
【分析】离子方程式正误判断的审题要点
6.【答案】D
【解析】【解答】Fe3+遇到SCN-,溶液变红,KSCN溶液可鉴别某溶液中是否含铁离子,
故答案为:D。
【分析】检验Fe3+一般用KSCN。
7.【答案】C
【解析】【解答】A. 硫酸铁可作净水剂,在盛有浑浊泥水的试管中加入少量硫酸铁,充分振荡、静置后上层液体变澄清,A不符合题意;
B. 高温下可用一氧化碳还原铁的氧化物制铁,B不符合题意;
C. 铁能和水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,和沸水不反应,C符合题意;
D. 将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,继续煮沸至红褐色,可制得氢氧化铁胶体,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,具有净水作用;
B.铁的冶炼常用热还原法;
C.铁与废水不反应,与水蒸气反应;
D.根据Fe(OH)3胶体的制备分析;
8.【答案】B
【解析】【解答】A.检验溶液中是否含有三价铁应直接向待测液中滴加KSCN溶液,向待测液中滴加氯水会将二价铁氧化为三价铁干扰实验,A错误;
B.向2mL硫酸亚铁溶液中滴加几滴酸性酸性高锰酸钾溶液,若观察溶液紫色褪去,说明二价铁有还原性,B正确;
C.二价铁发生水解反应使溶液显酸性,应向原溶液中滴加2~3滴石蕊试液,观察溶液颜色变化,C错误;
D.向过氧化氢溶液中滴加几滴氯化铁溶液,若产生气泡有可能是氧化生成的三价铁的催化作用,D错误;
故答案为:B。
【分析】易错分析:A.用KSCN溶液检验是否含有二价铁,先加入硫氰化钾,再加入氯水。
D.二价铁极易被过氧化氢氧化,生成三价铁,三价铁也可以氧化三价铁。
9.【答案】D
【解析】【解答】解:①当固体为铁、铜时,溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu,反应的方程式为:2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=Cu+FeCl2,所以溶液中一定没有Fe3+、Cu2+,一定含有Fe2+;②当固体为铜时,溶液中一定没有Fe3+,Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu,所以溶液中一定没有Fe3+,可能含有Cu2+,一定含有Fe2+;
A、若有Fe剩余,一定有铜生成,Fe3+和Cu2+无剩余,故A错误;
B、固体有剩余,Fe3+、Cu2+的氧化性强弱为:Fe3+>Cu2+,Fe3+优先反应,溶液中一定存在Fe2+,故B错误;
C、若铁过量,剩余的固体为铜和铁的混合物,故C错误;
D、由于金属有剩余,溶液中一定不存在Fe3+,所以加入KSCN溶液一定不变红色,故D正确;
故选D.
【分析】Fe3+、Cu2+的氧化性强弱为:Fe3+>Cu2+,Fe3+优先反应,固体有剩余,则反应后的溶液中一定不存在Fe3+;若剩余固体只有Cu,则反应后的溶液中一定Fe3+存在,一定存在Fe2+,可能含有Cu2+;若有Fe剩余,一定有铜生成,Fe3+和Cu2+无剩余,据此进行判断.
10.【答案】B
【解析】【解答】①可通过化合反应制得:;②不能通过化合反应制得,③可通过化合反应制得:;④不能通过化合反应制得;⑤可以通过化合反应制得:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;⑥可通过化合反应制得:。
综上,①③⑤⑥符合题意,
故答案为:B。
【分析】易错点:铁与强氧化剂反应是一般得到高价态,如氯气,与弱氧化剂反应一般的到低价态,如H+、碘单质、硫单质
11.【答案】D
【解析】【解答】A.FeCl3→Fe(OH)3,氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠,故A不符合题意;
B.Fe→Fe3O4,铁和氧气点燃生成四氧化三铁,故B不符合题意;
C.Fe→FeCl2,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故C不符合题意;
D.Fe2O3→Fe(OH)3,不能一步实现,一般是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】D.铁的氧化物都是难溶性氧化物,也无法与其他物质生成氢氧化物,一般都是先生成盐,再与碱反应生成氢氧化物。
12.【答案】A
【解析】【解答】A.加入KSCN溶液检验铁离子,变红说明含有铁离子,故已经变质,故A符合题意;
B. 若滴加KSCN溶液,溶液未变红, 不含铁离子,可能是铁与铁离子作用变为亚铁离子,故B不符合题意;
C.加入氯水后,将其氧化为铁离子,不能说明是否全部变质,故C不符合题意;
D. 若滴加KSCN溶液,溶液未变红;再滴加氯水,溶液变红,不能说明全部变质;故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】加入KSCN溶液变红,说明其已经变质。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.工业制备氯化氢,是将氯气在氢气中燃烧,氢气和氯气在光照下反应易发生爆炸,故A符合题意;
B.二氧化氯具有强氧化性,可用于自来水消毒,故B不符合题意;
C.铁粉具有还原性,能吸收氧气,所以铁粉可用作抗氧化剂,故C不符合题意;
D.Fe3+具有氧化性,能与Cu反应生成Cu2+,则氯化铁溶液可用于蚀刻铜电路板,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氢气和氯气在光照下混合易发生爆炸;
B.二氧化氯具有强氧化性,能使蛋白质变性;
C.铁粉具有还原性;
D.氯化铁能氧化铜。
14.【答案】D
【解析】【解答】解:①溶液呈浅绿色,是亚铁离子溶液的颜色,故①错误;②与碱反应生成红褐色沉淀,红褐色沉淀为氢氧化铁,证明溶液中一定存在铁离子,故②正确;③Fe3+一般具有氧化性,不具有还原性,而亚铁离子既具有氧化性,又具有还原性,故③错误;④Fe3+的水溶液滴入KSCN试液后,立即出现红色,这是检验铁离子的常用方法,故④正确;故选D.
【分析】通常检验三价铁离子的检验方法有:取待测液于试管中,向待测溶液中加入KSCN溶液,溶液马上变成红色说明溶液中有Fe3+,即Fe3++3SCN﹣=Fe(SCN)3;
也可以所以苯酚,铁离子与苯酚发生颜色反应;还可以根据与碱溶液生成红褐色沉淀,判断溶液中存在铁离子.
15.【答案】C
【解析】【解答】A.CaCO3投入到HCl溶液中,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ,由方程式可知,每有100g CaCO3参加反应,生成44g的CO2,则溶液质量增加56g,A不符合题意;
B.Na2CO3投入稀硫酸中,化学方程式为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2 ,由方程式可知,每有106g Na2CO3参加反应,生成44g的CO2,则溶液质量增加62g,B不符合题意;
C.Fe粉投入CuSO4溶液中,化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,由方程式可知,每有56gFe参加反应,生成64g的Cu,则溶液质量减轻8g,C符合题意;
D.Fe粉投入稀HCl溶液中,化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2 ,由方程式可知,每有56gFe参加反应,生成2g的H2,则溶液质量增重54g,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据碳酸钙的式量100,二氧化碳的式量44,溶液的增加了为56解答;
B、根据碳酸钠的式量106,二氧化碳的式量44,溶液增加62解答;
C、根据铁与硫酸铜发生置换,铁的式量56,铜的式量64,溶液减少8解答;
D、根据铁与稀盐酸反应,铁的式量56,氢气的式量2,溶液增加54解答;
16.【答案】C
【解析】【解答】因为KSCN与Fe3+作用使溶液显红色,与Fe2+作用无此现象,可以先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含有Fe3+,再滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+,即进行如下实验的最佳顺序为③①,答案选C。
【分析】硫氰酸钾可以鉴别排除铁离子,而用氯水可以使溶液中的亚铁离子转化为铁离子,遇到硫氰酸钾变为血红色,要注意加入试剂的顺序。