[来源:z.zs.tep.com]
1.能使铁溶解,但不能生成沉淀的溶液是( )
A.浓硫酸 B.FeCl3溶液
C.CuSO4溶液 D.FeSO4溶液
解析:A.钝化。C.生成Cu单质,D不反应。
答案:B
2.下列反应中,产物有氧化铁的是( )
A.加热Fe(OH)3
B.Fe在纯O2中燃烧
C.灼热的Fe与水蒸气反应[来源:学科网ZXXK]
D.加热蒸干Fe2(SO4)3溶液
解析:B项和C项都是生成Fe3O4。D项蒸干依然是Fe2(SO4)3若改为FeCl3溶液蒸干灼热是Fe2O3。[来源:Z|xx|k.Com]
答案:A
3.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是( )
操作、现象
解释
A
向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝
Fe3+能与淀粉发生显色反应[来源:中国教育出版网zzstep.com]
B
把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点
铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3
C
向稀硝酸中加入少量铁粉,有气泡产生
说明Fe置换出溶液中的氢,生成了氢气
D
新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色
说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
解析:A项I2遇淀粉变蓝,不是Fe3+,B项红棕色为Fe2O3,C项生成NO。
答案:D
4.下列有关铁元素的叙述中正确的是( )
A.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH)2<Fe(OH)3
B.铁是较活泼的金属,它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3
C.氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3HI===FeI3+3H2O
D.铁元素位于周期表的第四周期第ⅧB族[来源:中&国教&育出&版网]
解析:I2的氧化性较弱,铁与I2反应生成FeI2,B错;氢氧化铁与氢碘酸发生氧化还原反应:2Fe(OH)3+6HI===2FeI2+I2+6H2O,C错;铁元素位于周期表的第四周期第Ⅷ族,D错。
答案:A
5.(2010年全国卷Ⅰ)能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.将铜屑加入Fe3+溶液中:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+===3Fe3++4H2O
C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:
Fe2++4H++NO===Fe3++2H2O+NO↑
D.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
解析:B项产物中有Fe2+,C项转移电子不守恒,D项应生成Fe2+。
答案:A
6.把7.2 g铁粉投入某硝酸溶液中,充分反应剩余固体1.6 g,产生NO2和NO的混合气体0.08 mol。若不考虑N2O4的存在,则原HNO3溶液中HNO3的物质的量为( )
A.0.34 mol B.0.38 mol
C.0.28 mol D.0.2 mol
解析:因为有铁粉剩余则生成的盐为Fe(NO3)2,且HNO3已反应完。参与反应的n(Fe)==0.1 mol,n[Fe(NO3)2]=n(Fe)=0.1 mol,则原溶液中n(HNO3)=2n[Fe(NO3)2]+[n(NO2)+n(NO)]=2×0.1 mol+0.08 mol=0.28 mol。
答案:C
7.有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,只用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是( )[来源:学。科。网Z。X。X。K]
A.盐酸 B.烧碱溶液
C.氨水 D.KSCN溶液
解析:NaOH与上述五种溶液混合时,其中NaCl无明显现象;FeCl2中出现白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色的Fe(OH)3;FeCl3中只出现红褐色的Fe(OH)3沉淀;在MgCl2中只出现白色沉淀;AlCl3中先出现白色沉淀,后沉淀消失。
答案:B[来源:中,教,网z,z,s,tep]
8.(2012年江苏卷)下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
①Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3
②SSO3H2SO4
③饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3
④Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3
⑤MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO
A.①③⑤ B.②③④
C.②④⑤ D.①④⑤
解析:S在O2中燃烧只能生成SO2,不能生成SO3,②错;FeCl3溶液加热蒸干时,应在HCl气氛中进行,因Fe3+易水解生成Fe(OH)3,Fe(OH)3分解易得到Fe2O3,④错;①、③、⑤在给定条件下均可实现。
答案:A
9.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量浓度之比为4∶2∶1,现加入适量的铁粉,使溶液中的三种阳离子的物质的量浓度之比为1∶3∶9,则投入的铁粉与原溶液中Cu2+的物质的量之比为( )
A.5∶4 B.4∶5
C.3∶5 D.5∶6
解析:Fe3+、Cu2+、Fe2+浓度之比为4∶2∶1,可设,Fe3+ 4 mol,Cu2+ 2mol、Fe2+ 1 mol,加入Fe粉后,Fe3+有剩余,说明Fe只与Fe3+反应,Cu2+不变,仍为2 mol,此时Fe3+应为 mol
Fe + 2Fe3+===3Fe2+
1 mol 2 mol
mol mol
n(Fe)∶n(Cu2+)=∶2=5∶6。[来源:学。科。网Z。X。X。K]
答案:D
10.在铁和铜的混合物中加入足量的稀硝酸,充分反应后,向反应混合液中加入一定量的铁粉,待反应结束后,发现混合液中有固体剩余,则下列说法正确的是( )[来源:z.zs.tep.com]
A.最后所得混合液中的溶质是Fe(NO3)2与HNO3
B.最后所得混合液中的溶质一定含Fe(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2,一定无HNO3
C.最后剩余的固体一定是铁
D.最后剩余的固体中一定有铁,但不一定有铜
解析:Fe的还原性大于Cu,HNO3氧化性大于Fe3+,大于Cu2+,有固体剩余,说明HNO3反应完全,且生成的应为Fe2+,不可能有Fe3+。
答案:B
11.铁是一种历史悠久、应用最广泛、用量最大的金属。某实验小组用铁进行如下实验:
(1)取少量纯铁粉与足量的稀H2SO4反应,在不影响产生H2总量的情况下,若要加快反应速率,可行的方法有(填序号)________。
①加热 ②滴加少量浓HNO3 ③滴加少量CuSO4溶液
(2)某同学欲用少量纯铁粉与足量浓H2SO4在加热时反应制得FeSO4。同学们认为不可行,理由是________________________________。
大家讨论后将上述方案做如下改进后可获得FeSO4·7H2O。请填写空白:
过量铁粉悬浊液滤液FeSO4·7H2O
解析:(1)①加热使溶液温度升高,能够加快反应速率,且不影响产生H2的总量;滴加少量浓HNO3,由于浓HNO3具有强氧化性,不会加快产生H2的速率;③滴加少量CuSO4溶液,铁能置换加入的Cu2+生成Cu,从而构成铁铜原电池,从而加快H2的生成速率,但由于置换出Cu时消耗了铁,所以最终产生H2的总量减少。
(2)加热时少量铁粉与浓H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,不能得到FeSO4。制备FeSO4时应该用Fe与稀硫酸反应,且Fe要过量,以防止Fe2+被氧化。
答案:(1)①
(2)加热时少量铁粉与浓H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,不能得到FeSO4
稀硫酸 热过滤
12.A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如图所示的相互转化关系,所有反应物和生成物均已给出。
(1)若反应①②③均为水溶液中的置换反应,A、D、E为卤素单质,则A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为________________,其中A的化学式是____________________。[来源:中教网]
(2)若B为一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体的水溶液,C是一种溶于强碱而不溶于B的白色絮状沉淀,则反应①的离子方程式为________________________。
(3)若B是水,C是一种有磁性的化合物,E是一种无色、无味的有毒气体,则反应①的化学方程式是________________________。
(4)若B是一种淡黄色固体,绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D和E的循环。化合物B的化学式为________________,F的饱和溶液与足量E反应的离子方程式是__________________。
解析:(1)根据反应①②③均为水溶液中的置换反应,以及A、D、E为卤素单质,可推知A、D、E中不可能有F2,应为Cl2、Br2、I2,显然D是I2,进而推出A是Br2,E是Cl2。(2)B是氨水,C是Al(OH)3沉淀,D是铵盐,E是酸。(3)C是Fe3O4,E是CO,D是H2,A为Fe。(4)常见的淡黄色固体有Na2O2、FeS2、S等,根据D、E是植物光合作用和呼吸作用中的循环物质以及转化关系,可知D是氧气,E是CO2。
答案:(1)EAD Br2 (2)3NH3·H2O+Al3+===3NH+Al(OH)3↓ (3)3Fe+4H2O(g)高温,Fe3O4+4H2 (4)Na2O2 CO2+2Na++CO+H2O===2NaHCO3↓
13.(2012年合肥模拟)铁是人体必需的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药物不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:
(1)试剂Ⅰ是________。
(2)加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情况下,溶液中也产生了红色,其可能的原因是______________________。
(3)在实验中发现放置一段时间后,溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因,甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想:
编号
猜想
甲
溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe
乙
溶液中的SCN-被过量的氯水氧化
丙
新制的氯水具有漂白性,将该溶液漂白
基于乙同学的猜想,请设计实验方案,验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。
编号
实验操作
预期现象和结论
解析:(1)根据“速力菲”不溶于水但能溶于胃酸,试剂Ⅰ可以选择稀盐酸或稀硫酸。(2)加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情况下,溶液中也产生了红色,可能的原因是“速力菲”中少量的Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe3+。(3)乙同学的猜想是认为溶液中没有SCN-,验证其猜想是否正确,可以向褪色后的溶液中再加入KSCN溶液,如果溶液变红色,则猜想是合理的;如果溶液不变红色,则猜想是不合理的。或者向褪色后的溶液中再加入FeCl3溶液,如果溶液变红色,则猜想是不合理的;如果不变红色,说明乙同学的猜想是合理的。
答案:(1)稀盐酸(或稀硫酸)
(2)Fe2+被空气中的氧气氧化成Fe3+
(3)
编号
实验操作
预期现象和结论
①
取少量褪色后的溶液,加入KSCN溶液
如果溶液变红色,说明乙同学的猜想是合理的;如果溶液不变红色,说明乙同学的猜想是不合理的
或②
取少量褪色后的溶液,加入FeCl3溶液
如果溶液仍不变红色,说明乙同学的猜想是合理的;如果溶液变红色,说明乙同学的猜想是不合理的
(其他合理答案也可)
14.(2012年课标全国卷)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值:________(列出计算过程);
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在实验室中,FeCl2可用铁粉和________反应制备,FeCl3可用铁粉和________反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)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与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为____________________。与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为________,该电池总反应的离子方程式为_________________________________________________。
解析:(1)Cl-和OH-发生交换,则n(Cl-)=n(OH-)=0.0250 L×0.40 mol·L-1=0.010 mol。
则:0.54 g FeClx样品中铁的质量为:0.54 g-0.010 mol×35.5 g·mol-1=0.19 g。
铁的物质的量为:=0.0034 mol。[来源:学§科§网Z§X§X§K]
FeClx中n(Fe)∶n(Cl)=0. 0034∶0.010≈1∶3,则x=3。
(2)设FeCl2、FeCl3的物质的量分别为x、y,则=,解得x∶y=9∶1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为:=0.10。FeCl2可由Fe与弱氧化剂盐酸制备,FeCl3可由Fe与强氧化剂Cl2制备。
(3)Fe3+具有氧化性,I-具有还原性,二者发生氧化还原反应:2Fe3++2I-===2Fe2++I2(或2Fe3++3I-===2Fe2++I3-)。
(4)Fe3+在强碱性条件下被ClO-氧化为FeO42-,ClO-被还原为Cl-,由化合价升降法可配平得:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+5H2O+3Cl-。
在K2FeO4-Zn组成的碱性电池中,FeO42-作氧化剂在碱性条件下生成Fe(OH)3,Zn作还原剂生成Zn(OH)2,总反应的离子方程式为2FeO42-+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-,其正极反应式为FeO42-+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-。
答案:(1)n(Cl-)=0.0250 L×0.40 mol·L-1=0.010 mol
0.54 g-0.010 mol×35.5 g·mol-1=0.19 g
n(Fe)=0.19 g/56 g·mol-1=0.003 4 mol
n(Fe)∶n(Cl)=0.0034∶0.010≈1∶3,x=3
(2)0.10 盐酸 氯气
(3)2Fe3++2I-===2Fe2++I2(或2Fe3++3I-===2Fe2++I3-)
(4)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+5H2O+3Cl-
FeO42-+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-
2FeO42-+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
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