第3章第3讲 铁及其化合物Word格式文档下载.docx
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C.Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
D.3Fe(OH)2+10H++NO===3Fe3++NO↑+8H2O
B项应为3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O。
3.将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,不会有三价铁生成的是( )
A.稀硫酸B.氯水
C.硝酸锌D.溴水
选A。
Fe与非氧化性酸作用生成Fe2+,Fe2+遇氧化剂容易转变为Fe3+,氯水、溴水有氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,酸性条件下NO有强氧化性,也能氧化Fe2+。
4.高铁酸钠(Na2FeO4)可用于城市自来水处理。
下列相关分析正确的是( )
A.Na2FeO4溶液显强碱性,能消毒杀菌
B.Na2FeO4具有强氧化性,能消毒杀菌
C.Na2FeO4的氧化产物Fe3+易水解为Fe(OH)3,可以净水
D.Na2FeO4的还原产物Fe2+易水解为Fe(OH)2,可以净水
Na2FeO4具有强氧化性,可用于杀菌消毒,被还原生成Fe3+易水解为Fe(OH)3,具有吸附性,可用于杀菌消毒,只有B正确。
5.向Cu、Fe和Fe2O3的混合物中加入稀硫酸发生反应。
下列说法正确的是( )
A.反应后溶液可能显中性
B.反应停止后一定有固体剩余
C.反应过程中一定有氧化还原反应发生
D.若只有Cu剩余,向溶液中滴入铁氰化钾溶液不会产生蓝色沉淀
选C。
A.溶液不可能显中性,因为FeSO4属于强酸弱碱盐,水溶液显酸性,故错误;
B.可能反应:
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,Fe+2Fe3+===3Fe2+,Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,Fe3+过量或恰好跟Cu完全反应,不会有固体剩余,故错误;
C.根据选项B的分析,反应过程中一定有氧化还原反应发生,故正确;
D.有铜剩余,溶液中有Fe2+,滴入铁氰化钾会产生蓝色沉淀,故错误。
6.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是( )
A.用上图装置可以制备Fe(OH)2沉淀
B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度
C.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀
D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
反应开始时生成的氢气进入B中,可排出氧气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,一段时间后关闭止水夹C,A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2,A正确;
FeCl3易水解,配制溶液时应防止溶液水解生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,B正确;
FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,无沉淀,C错误;
Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,D正确。
7.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计了如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是( )
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中通入氯气
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe2+具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2++Zn===Fe+Zn2+
Zn具有还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3++Fe===2Fe2+
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
Fe3+具有氧化性
氯气能够氧化Fe2+(浅绿色)为Fe3+(棕黄色),A项正确;
B项锌置换出铁,锌逐渐溶解,溶液变为无色,且析出黑色固体铁,实验现象错误,实验结论应是Fe2+具有氧化性;
C项离子方程式错误,正确的应为2Fe3++Fe===3Fe2+;
D项实验现象应该是铜粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为蓝色。
8.等物质的量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO气体的物质的量最多的是( )
A.FeB.FeO
C.Fe(OH)3D.FeSO4
1molFe与硝酸发生氧化还原反应,被氧化生成Fe3+,失电子的物质的量为3mol;
1molFeO、FeSO4与硝酸反应被氧化生成Fe3+,失电子的物质的量为1mol;
Fe(OH)3与硝酸反应不会产生一氧化氮,由以上分析可知,失电子最多的是Fe,则放出NO物质的量最多的是Fe,A正确。
9.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子的物质的量之比变化为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为( )
A.2∶1B.1∶2
C.1∶3D.1∶4
因氧化性:
Fe3+>Cu2+>Fe2+,加入适量的铁粉,使溶液中Fe3+、Cu2+和Fe2+物质的量之比变为1∶2∶4,说明Fe3+有剩余,则Cu2+、Fe2+没有参加反应,加入铁粉仅与Fe3+反应,设原溶液中含有Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量分别为3mol、2mol、1mol,反应后Fe3+、Cu2+和Fe2+物质的量之比变为1∶2∶4,则反应后Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量分别为1mol、2mol、4mol,故反应的Fe3+的物质的量为2mol,根据2Fe3++Fe===3Fe2+,参加反应的Fe的物质的量为1mol,参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为1mol∶3mol=1∶3。
10.在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中,加入2mol/L硫酸溶液65mL,恰好完全反应,所得溶液中Fe2+能被标准状况下112mL氯气氧化。
则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为( )
A.5∶7B.4∶3
C.3∶4D.9∶13
选D。
硫酸的物质的量n=2mol/L×
0.065L=0.13mol,所以n(H+)=0.26mol,氯气是=0.005mol,共失电子是0.01mol,根据反应:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,则溶液中n(Fe2+)=0.01mol,能得电子是0.01mol,设FeO为xmol,Fe2O3和Al2O3为ymol,则x+3y=0.13,x=0.01,所以y=0.04,所以金属原子个数是0.01+0.04×
2=0.09,氧是0.01+0.04×
3=0.13,即原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为9∶13。
11.某只含铁、氧两种元素的样品A,高温时与足量的CO充分反应,生成的气体被足量澄清石灰水吸收,测得沉淀的质量与原样品A质量相等。
如果A中只含两种物质,则A中一定含有( )
A.FeOB.Fe2O3
C.Fe3O4D.Fe
设含铁、氧两种元素的样品A化学式为FexOy,高温时与足量的CO充分反应,FexOy+yCOxFe+yCO2,生成的气体被足量澄清石灰水吸收,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,测得沉淀的质量与原样品A质量相等设为mg,
FexOy+yCOxFe+yCO2,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,
得到FexOy ~ yCaCO3
56x+16y 100y
mg mg
56x+16y=100y
x∶y=3∶2,化学式为Fe3O2,故A中一定含Fe。
12.某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100mL,逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示。
下列说法错误的是( )
A.H2SO4浓度为4mol/L
B.溶液中最终溶质为FeSO4
C.原混合酸中NO浓度为0.2mol/L
D.AB段反应为:
Fe+2Fe3+===3Fe2+
由图像可知,由于铁过量,OA段发生反应为Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+,BC段发生反应为Fe+2H+===Fe2++H2↑。
A.最终消耗Fe为22.4g,此时溶液中溶质为FeSO4,则n(FeSO4)=n(Fe)==0.4mol,由硫酸根守恒n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.4mol,则c(H2SO4)==4mol/L,故A正确;
B.由上述分析可知,硝酸全部起氧化剂作用,最终为FeSO4溶液,故B正确;
C.OA段发生反应为Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,OA段消耗Fe为11.2g,所以n(NO)=n(Fe)==0.2mol,则c(NO)==2mol/L,故C错误;
D.AB段发生反应为:
Fe+
2Fe3+===3Fe2+,故D正确,故选C。
13.某研究性学习小组为探究Fe3+与Ag反应,进行如下实验:
将适量的0.1mol/LFe(NO3)3溶液加入到新制备的银镜中,发现银镜溶解,同时无其它固体物质析出。
甲同学认为:
Fe3+具有氧化性,能够溶解单质Ag。
乙同学认为:
Fe(NO3)3溶液显酸性,该条件下NO也能氧化单质Ag。
(1)Fe(NO3)3溶液显酸性的原因
。
(请用离子方程式表述)
(2)乙同学设计下述实验以支持其观点,请填写下表内容
实验步骤(不要求写具体操作过程)
预期现象和结论
步骤Ⅰ:
①。
步骤Ⅱ:
配制与0.1mol/LFe(NO3)3溶液所含c(H+)、c(NO)相同的溶液,取适量此溶液放入到新制备的银镜中。
②,乙同学的推测成立;
反之,则不成立。
(3)甲同学通过验证产物,证实了Fe3+能够氧化单质Ag,请帮助甲同学写出实验方案(要求:
写出实验操作、现象和结论)。
(1)Fe(NO3)3为强酸弱碱盐,Fe3+水解,所以溶液显酸性,Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+;
(2)①乙同学认为:
所以乙同学需要测出0.1mol/LFe(NO3)3溶液的pH,配制与0.1mol/LFe(NO3)3溶液所含c(H+)、c(NO)相同的溶液,看银是否溶解。
②如果银镜溶解,乙同学的推测成立;
(3)若是Fe3+氧化了单质Ag,则溶液中应该生成Fe2+,甲同学需要检验溶液中的Fe2+;
取反应后溶液少量于试管中,滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,若产生蓝色沉淀,则证明有Fe2+产生,证实了Fe3+能氧化单质银。
答案:
(1)Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+
(2)①测定0.1mol/LFe(NO3)3溶液的pH ②银镜溶解
(3)取反应后溶液少量于试管中,滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,若产生蓝色沉淀,则证明有Fe2+产生,证实了Fe3+能氧化单质银
14.某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验:
固体淡黄色溶液淡红色溶液深红色溶液溶液褪色
(1)固体溶于稀盐酸的化学方程式为。
(2
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- 第3章第3讲 铁及其化合物 及其 化合物