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第15讲 Fe(OH)2、Fe(OH)3、铁盐-2023-2024学年高一化学易混易错巧讲精练(人教版2019必修第一册)
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这是一份第15讲 Fe(OH)2、Fe(OH)3、铁盐-2023-2024学年高一化学易混易错巧讲精练(人教版2019必修第一册),共33页。试卷主要包含了Fe2 ,亚铁盐和铁盐,与Fe2制备有关的易混易错点等内容,欢迎下载使用。
第15讲 Fe(OH)2、Fe(OH)3、铁盐
必备知识
一、Fe(OH)2 、Fe(OH)3
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
与盐酸反应
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
受热分解
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
二者的关系
在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
二、亚铁盐和铁盐
1. Fe2+盐Fe2+
盐
溶
液
配制
保存
NaOH溶液
还原性
氧化性
颜色
配制亚铁溶液时常加少量相应的酸抑制Fe2+的水解,
加少量铁屑防止Fe2+被氧化。
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀)
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ 4H2O
3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
Zn+Fe2+===Fe+Zn2+
浅绿色
1. Fe3+盐Fe3+
盐
溶
液
配制
NaOH溶液
氧化性
颜色
配制Fe3+的溶液时常加少量相应的酸抑制Fe3+的水解
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
2Fe3+ + SO+ H2O == 2Fe2+ + + 2 H+
腐蚀印刷电路版:2Fe3++Cu ===2Fe2++Cu2+
2Fe3++S2-===2Fe2++S↓
棕黄色
S2-、I-、SO、Cu
水解
Fe3+的水解:Fe3++3H2O ⇌ Fe(OH)3(胶体)+3H+
氢氧化铁胶体制备:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
双水解:Fe3+ + 3HCO3- == Fe(OH)3↓ + 3CO2↑
工业上常用调节pH方法除去溶液中的Fe3+离子
3.Fe2+、Fe3+的检验
样
品
溶
液
K3[Fe(CN)6]溶液
颜色
氯水或
双氧水
KSCN溶液
浅绿色:可能为Fe2+
无现象
溶液变红色,证明含有Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2+
生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀,证明有Fe2+
(1)Fe2+的检验
(2)Fe3+的检验
样
品
溶
液
苯酚溶液
颜色
KSCN溶液
棕黄色:可能为Fe3+
溶液变红色,证明含有Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀,证明有Fe3+存在
溶液呈紫色,证明有Fe3+
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验
酸性
KMnO4溶液
K3[Fe(CN)6]溶液
混合溶
液
溴水
淀粉KI试纸
试纸变蓝色,说明含有Fe3+
溶液变红色,证明含有Fe3+
酸性KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+
溴水褪色,说明含有Fe2+
KSCN溶液
生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀,说明含有Fe2+
4.有关Fe2+、Fe3+的除杂
溶
液
除
杂
FeCl3溶液中含有少量FeCl2
氯水
或H2O2
FeCl3溶液,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
FeCl2溶液中含有少量FeCl3
FeCl2溶液中含有少量CuCl2
过量铁粉
过滤
过量铁粉
过滤
FeCl2溶液,2Fe3++Fe===3Fe2+
FeCl2溶液,Cu2++Fe==Cu+Fe2+
混合溶
液
除
杂
Mg2+溶液
中含有Fe3+
氧化剂
如H2O2
加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一,调pH
Fe(OH)3↓
过滤
Mg2+溶液
Cu2+溶液
中含有Fe3+
加入CuO、CuCO3、Cu2(OH)2CO3中之一,调pH
Fe(OH)3↓
过滤
Cu2+溶液
Mg2+溶液
中含有Fe2+
Cu2+溶液
中含有Fe2+
氧化剂
如H2O2
加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一,调pH
加入CuO、CuCO3、Cu2(OH)2CO3中之一,调pH
Fe(OH)3↓
Fe(OH)3↓
过滤
过滤
Mg2+溶液
Cu2+溶液
5.混合溶液中Fe3+、Fe2+的除去
易混易错点
一、与Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性有关的易混易错点
1.FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时,均发生氧化还原反应,Fe2+被HNO3氧化生成Fe3+。
2.Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时,均发生氧化还原反应,Fe3+被I-还原生成Fe2+。
二、与Fe2+、Fe3+的检验有关的易混易错点
1.检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN-)。
2.Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)。
3.检验Fe3+也可用苯酚(C6H5OH),在FeCl3溶液中滴加苯酚,溶液显紫色。
三、与Fe(OH)2制备有关的易混易错点
1.Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,需注意以下两个要点:
(1)溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质;
(2)制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
2.实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法
方法一:有机层覆盖法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图1所示。
方法二:还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2所示。
方法三:电解法
用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯(或煤油),如图3所示。
四、与FeCl3溶液发生反应时的颜色变化有关的易混易错点
(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后,溶液呈红色。
(2)FeCl3与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀。
(3)向FeCl3溶液中通入H2S气体,生成淡黄色沉淀。
(4)向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液,生成淡黄色沉淀,当加入的Na2S溶液过量时,又生成黑色沉淀。
(5)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉,溶液变成浅绿色。
(6)向FeCl3溶液中滴入淀粉碘化钾溶液,溶液变成蓝色。
(7)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液变成紫色。
(8)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至液体呈红褐色,生成红褐色Fe(OH)3胶体。
细剖精析·易混不混·易错不错
1.如何证明一瓶FeSO4溶液是否变质?
【细剖精析】
用洁净的试管取少量(1~2mL)的样品溶液,向其中滴入KSCN溶液(或NH4SCN溶液)1~2滴,若溶液立即显红色证明该溶液已被氧化。
2.用NaOH溶液和苯酚溶液是否能证明FeSO4溶液是否变质?
【细剖精析】
NaOH不能证明,因为OH-与Fe2+反应生成的Fe(OH)2能够迅速被氧化为Fe(OH)3,不易观察现象。苯酚溶液能证明,因为Fe3+与苯酚发生显色反应。
3.有两瓶显黄色的溶液,它们是溴水和FeCl3溶液。
(1)如何鉴别它们?(至少说出两种方案)
【细剖精析】
(1)①用KSCN溶液或苯酚溶液
②用NaOH或其它碱溶液
③用AgNO3溶液
④用铜片
⑤用苯或CCl4
(2)用铁片(或铁粉)能否鉴别?
【细剖精析】
(2)不能,因为二者均与Fe反应生成Fe2+
4.检验Fe2+时能不能先加氯水再加KSCN溶液?为什么?
【细剖精析】
不能,因为若溶液中含有Fe3+时,就无法排除其干扰。
5.怎样保存铁盐和亚铁盐?
【细剖精析】
亚铁盐溶液中加少量铁屑以防止Fe2+被氧化,滴入少量相应的酸溶液以防止Fe2+水解。铁盐溶液中加入少量相应的酸溶液以防止Fe3+水解。
6.教材中有关Fe(OH)2的制备方法,实际上只能瞬间观察到的白色Fe(OH)2沉淀(几乎分辨不出来)。为什么不容易观察到白色的Fe(OH)2沉淀呢?可采取哪些措施使Fe(OH)2沉淀能够维持较长时间不被氧化呢?
【细剖精析】
Fe(OH)2极易被氧化,转化为Fe(OH)3。要想长时间观察到白色沉淀的生成,关键是降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量。就教材中的实验来说,常采用的方法有:
(1)采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2+易被空气中的氧气氧化成Fe3+);
(2)将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解在蒸馏水中的氧气);
(3)将碱直接加到亚铁盐溶液的底部(使Fe(OH)2与空气隔离);
(4)在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水小,而又不溶于水的有机溶剂)。
对点训练
一、氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质
1.铁有+2价和+3价两种价态,下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是
A.铁与稀硫酸反应
B.铁在氧气中燃烧,其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C.氢氧化亚铁是白色固体,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
D.氢氧化铁受热分解
【答案】D
【解析】
A.Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2,铁元素的化合价由0价升至+2价;涉及铁元素价态变化,A不符合题意。
B.Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4,铁元素的化合价发生变化;B不符合题意。
C.白色氢氧化亚铁固体在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,铁元素的化合价由+2价升至+3价;C不符合题意。
D.氢氧化铁受热分解生成Fe2O3和水,反应前后铁元素的化合价均为+3价;不涉及铁元素价态变化,D符合题意。
故选D。
2.下列实验操作对应的离子方程式正确的是
A.将溶于HI溶液中:
B.向溶液中通入:
C.将通入水中:
D.向装有Fe片的试管中加入稀硫酸:
【答案】C
【解析】
A. 铁离子有较强氧化性、HI具有强还原性,溶于HI溶液中:,A错误;
B. 盐酸酸性大于碳酸,向溶液中通入不发生反应,B错误;
C. 将通入水中反应生成硝酸和NO:,C正确;
D. Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气:,D错误;
答案选C。
3.以下8种化合物中,能通过化合反应直接生成的有
①Fe3O4 ②Fe(OH)3 ③FeCl2 ④Cu2(OH)2CO3 ⑤Al(OH)3 ⑥Na2CO3 ⑦NaHCO3 ⑧Na2O2
A.5种 B.7种 C.3种 D.4种
【答案】B
【解析】
①Fe3O4可由反应3Fe+2O2 Fe3O4制得:属于化合反应,②Fe(OH)3可由反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制得,属于化合反应, ③FeCl2可由反应2FeCl3+Fe=3FeCl2制得,属于化合反应,④Cu2(OH)2CO3可由反应2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3制得 ,属于化合反应,⑤Al(OH)3只能由反应AlCl3+3NH3‧H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl制得,属于复分解反应;由于Al2O3与H2O不反应,故不能由化合反应制得,⑥Na2CO3可由反应Na2O+CO2=Na2CO3制得,属于化合反应,⑦NaHCO3可由反应Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3制得,属于化合反应,⑧Na2O2可由反应2Na+O2Na2O2制得,属于化合反应,综上所述可知,除⑤不能由化合反应制得外,其余7个物质均能由化合反应制得,故B正确。
故答案为:B。
4.如图是制备Fe(OH)3胶体的示意图,下列关于制备过程的叙述正确的是
A.将FeCl3稀溶液滴入温水中即可
B.将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中
C.将饱和FeCl3溶液滴入加热沸腾的水中
D.将浓氨水滴入沸腾的饱和FeCl3溶液中
【答案】C
【解析】
A.将FeCl3稀溶液滴入温水中,由于水解程度小,不能制备Fe(OH)3胶体,故A错误;
B.将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中,发生化学反应,生成Fe(OH)3沉淀,即Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,故B错误;
C.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,并继续加热煮沸得到红褐色液体即可,是实验室制备胶体的方法,即Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,故C正确;
D.将浓氨水滴入沸腾的饱和FeCl3溶液中,发生化学反应,生成Fe(OH)3沉淀,即Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3,故D错误;
答案为C。
5.下列操作规范且能达到实验目的的是
A.利用装置甲可证明非金属性强弱:Cl>C>Si
B.利用装置乙准确称得0.1775gNaCl固体
C.利用装置丙证明氨气极易溶于水
D.利用装置丁制备Fe(OH)2并能较长时间观察到白色
【答案】C
【解析】
A.非金属性强弱可通过最高价氧化物对应的水化物的酸性来比较,即比较Cl、C、Si的非金属性强弱应该用、、,描述错误,不符题意;
B.托盘天平读数只能读到小数点后一位,不能到小数点后4位,描述错误,不符题意;
C.引发喷泉的操作:挤压胶头滴管的胶头,使少量水进入圆底烧瓶,此时由于氨气极易溶于水,烧瓶内压强减小,形成喷泉,描述正确,符合题意;
D.装置丁中不能使用酒精液封,因为酒精与水互溶不能隔绝空气,不能防止被氧化,描述错误,不符题意;
综上,本题选C。
6.下列说法不正确的是
A.为白色固体,易被空气氧化
B.工业上常用和直接化合的方法生产氯化氢以制得盐酸
C.实验室常用溶液吸收多余的以避免污染
D.某溶液中加入,层显紫色,证明原溶液中存在
【答案】D
【解析】
A.为白色固体,易被空气氧化,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,A正确;
B.H2能够在Cl2中安静地燃烧生成HCl,故工业上常用和直接化合的方法生产氯化氢以制得盐酸,B正确;
C.由于Cl2有毒且Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故实验室常用溶液吸收多余的以避免污染,C正确;
D.I2易溶于CCl4中显紫色,I-难溶于CCl4中,故某溶液中加入,层显紫色,证明原溶液中存在I2,D错误;
故答案为:D。
7.如图所示装置,可用以制取和观察在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是
A.实验前,应事先煮沸溶液除去溶解氧
B.装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气
C.关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D.取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
【答案】C
【分析】
氢氧化钠溶液中有少量氧气,需要加热煮沸除去氧气;打开止水夹,铁屑和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,利用反应产生的氢气排装置内的空气,然后关闭止水夹,试管Ⅰ形成密闭体系,利用反应产生的氢气的压强作用,把硫酸亚铁溶液压入到装置Ⅱ中,产生氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁遇到空气后,变为灰绿色,最后变为红褐色。
【解析】
A.氢氧化钠溶液中有少量氧气,氢氧化亚铁易被氧气氧化,所以实验前,应事先煮沸溶液除去溶解氧,故A正确;
B.结合以上分析可知,装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气,故B正确;
C.结合以上分析可知,关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入装置Ⅱ中,故C错误;
D.结合以上分析可知,氢氧化亚铁具有强还原性,能够被氧气氧化,颜色发生变化,所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化,故D正确;
故选C。
8.下列实验方案可以得到白色纯净的 Fe(OH)2 的是
A.在 FeCl2 溶液上加一层苯,然后将滴管插入到 FeCl2 溶液液面以下,慢慢滴加 NaOH溶液(溶液中不能有气泡,配制 FeCl2 溶液和 NaOH 溶液的蒸馏水必须加热煮沸)
B.将铁粉与稀硫酸充分反应,然后再加入过量的氨水
C.在 Fe2(SO4)3 溶料中加入过量的铁粉,过滤,在滤液中加入过量的 NaOH 溶液
D.在生成 Fe(OH)3 的悬浊液中加过量的铁粉
【答案】A
【解析】
A.溶液配制的蒸馏水要煮沸,排除溶解氧,加一层苯隔绝空气,可以得到白色纯净的 Fe(OH)2,故A正确;
B.将铁粉与稀硫酸充分反应,然后再加入过量的氨水,溶液配制蒸馏水要煮沸,排除溶解氧,故B错误;
C.没有排除溶液中的溶解氧,也没有防止Fe(OH)2被氧化的保护措施,故C错误;
D.氢氧化铁固体不与铁粉反应,则该方法无法获得纯净的氢氧化亚铁,故D错误;
故答案为A。
二、亚铁盐、铁盐的性质
9.Fe(NO3)2溶液呈浅绿色。若向Fe(NO3)2溶液中加入一定量的稀硫酸,则
A.绿色加深 B.绿色变浅 C.溶液变棕黄色 D.没有变化
【答案】C
【解析】
若向Fe(NO3)2溶液中加入一定量的稀硫酸,由于发生离子反应:3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O,故溶液颜色由浅绿色变为棕黄色,故答案为:C。
10.向含和的溶液中,投入一定量的,则错误的是
A.有气泡产生 B.有红褐色沉淀
C.最后所得溶液一定有 D.最后得到溶液可能呈酸性
【答案】C
【解析】
A.向含和的溶液中,投入一定量的,先与水反应生成NaOH和O2,有气泡产生,A正确;
B.生成的NaOH与反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空气氧化生成Fe(OH)3红褐色沉淀,B正确;
C.生成的NaOH与反应生成Al(OH)3,至于是否还有NaOH与Al(OH)3反应生成,则不能确定,C错误;
D.和均是强酸弱碱盐,其溶液显酸性,与反应生成NaOH反应生成沉淀和Na2SO4,Na2SO4显中性,故当和有剩余时,最后得到溶液呈酸性,D正确;
故答案选C。
11.下列实验的现象与对应结论均正确的是
选项
实验操作
现象
实验结论
A
将少量Fe(NO3)2加水溶解后,滴加稀H2SO4酸化,再滴加KSCN溶液
溶液变成血红色
Fe(NO3)2已变质
B
将碳酸氢钠分解产生的气体通入CaCl2溶液
产生白色沉淀
CO2与CaCl2溶液反应
C
向某无色溶液中先滴加BaCl2溶液再滴加硝酸
生成白色沉淀
无法证明原溶液中是否存在SO
D
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+、无K+
【答案】C
【解析】
A.将少量Fe(NO3)2加水溶解后,滴加稀H2SO4酸化,酸性条件下Fe2+能被NO氧化为Fe3+,再滴加KSCN溶液,溶液变成血红色,不能说明Fe(NO3)2已变质,故A错误;
B.碳酸氢钠分解产生二氧化碳气体,二氧化碳和CaCl2溶液不反应,二氧化碳通入CaCl2溶液中没有沉淀生成,故B错误;
C.向某无色溶液中先滴加BaCl2溶液再滴加硝酸,生成白色沉淀,原溶液中可能含有SO、SO或Ag+,故C正确;
D.用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明原溶液中有Na+,不能判断有无K+,故D错误;
选C。
12.为了探究溶液和溶液的反应是否存在一定的限度,取溶液中滴加溶液5~6滴,充分反应,下列实验操作能说明该反应存在限度的是
A.再滴加溶液,观察是否有黄色沉淀产生
B.再加入振荡后,观察下层液体颜色是否变为紫红色
C.再加入振荡后,取上层清液,滴加溶液,观察是否有白色沉淀产生
D.再加入振荡后,取上层清液,滴加溶液,观察溶液是否变血红色
【答案】D
【解析】
A.加入FeCl3溶液5~6滴,物质的量较少,由于有KI的剩余,滴加AgNO3溶液,肯定会有黄色沉淀生成,不能判断2Fe3++2I-⇌I2+2Fe2+是否存在限度,故A错误;
B.由于加入FeCl3溶液,将碘离子氧化为碘单质,加入CCl4振荡后,生成的碘单质溶于CCl4而显紫红色,只能说明生成了碘单质,而不能判断是否存在限度,故B错误;
C.加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明存在,由于氯离子不参与离子反应,即氯离子始终存在于溶液中,所以不能判断是否存在限度,故C错误;
D.滴加KSCN溶液,观察溶液是否变血红色,说明溶液中存在铁离子,由于加入FeCl3溶液较少,若不存在限度,加入KSCN溶液后,溶液是不变色,说明该反应存在限度,故D正确;
故选:D。
13.下列有关物质的检验其中正确的是
A.向某溶液中滴加盐酸酸化的溶液,溶液呈血红色,则该溶液中一定含
B.用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则溶液中一定含
C.将某气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成,则该气体一定是
D.某溶液中滴加溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定含
【答案】B
【解析】
A.若原溶液中含有NO和Fe2+,再加入盐酸酸化后Fe2+会被氧化为Fe3+,遇KSCN也会变红色,故A错误;
B.Na元素的焰色反应为黄色,故B正确;
C.二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,故C错误;
D.硫酸根、碳酸根、银离子都能与产生白色沉淀,故D错误;
故选B。
14.物质的用途与其性质有关,下列说法错误的是
A.溶液能与反应,可用于蚀刻印刷电路板
B.金属钠具有强还原性,可与溶液反应制取金属
C.可用作耐火材料,小苏打治疗胃酸过多
D.钠一钾合金通常状况下呈液态,可作原子反应堆的导热剂
【答案】B
【解析】
A.印刷电路板中含铜,溶液能与反应,A正确;
B.钠易与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气,不能置换出溶液中的金属,B错误;
C.氧化铝的熔点高,故可用作耐火材料,小苏打可与胃酸反应,故可治疗胃酸过多,C正确;
D.K、合金熔点低,通常状况下呈液态,可作原子反应堆的导热剂,D正确;
故选B。
15.在硫酸铁溶液中,加入铜粉至完全溶解后,又加入一定量的铁粉,充分反应后有残余固体,则下列判断正确的是
A.最后得到的溶液中只含Cu2+ B.残余固体一定全部是铜
C.残余固体可能为铁、铜混合物 D.最后得到的溶液中含有Fe3+
【答案】C
【分析】
根据2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,Cu完全溶解,有2个可能①刚好反应完全,溶液中有Fe2+和Cu2+,②Cu不足,溶液中有Fe2+、Cu2+和Fe3+,再根据加入Fe后2Fe3++Fe=3Fe2+优先反应,最后有固体残余,这一步的反应铁没有不足,否则就不会有残余,接下来反应: Fe+ Cu2+=Fe2++Cu,不管铁有多少,过量和不足都会有剩余,也就是刚好反应,就是Cu剩余,Fe过量,则就是Cu和Fe剩余。
【解析】
A.最后得到的溶液中,一定会有亚铁离子,可能含有铜离子,A项错误;
B.残余固体可能为铁、铜混合物,也可能是剩余的金属铜,B项错误;
C.残余固体可能为铁、铜混合物C项正确;
D.在有金属剩余时,剩余的金属会和三价铁离子反应,则最后得到的溶液中不含Fe3+,D项错误;
答案选C。
16.下列各组物质反应后,滴入KSCN溶液,显红色的是
①FeS+HCl(稀);②FeCl2(溶液)+Cl2;③Fe+CuSO4(溶液);④Fe2O3+H2SO4(稀)
A.②④ B.①② C.③④ D.①④
【答案】A
【解析】
①FeS+HCl(稀)生成氯化亚铁,反应后,滴入KSCN溶液,不显红色,故不符合题意;②FeCl2(溶液)+Cl2生成氯化铁,反应后,滴入KSCN溶液,显红色,故符合题意;③Fe+CuSO4(溶液)生成硫酸亚铁,反应后,滴入KSCN溶液,不显红色,故不符合题意;④Fe2O3+H2SO4(稀)生成硫酸铁,反应后,滴入KSCN溶液,显红色,故符合题意;②④符合题意,故选A。
17.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量之比为3:2:1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子物质的量浓度之比变为1:2:4,则参加反应的铁粉和原溶液中Fe3+的物质的量之比为
A.2:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
【答案】C
【解析】
在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、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为1:2:4,假设Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量分别为3mol、2mol、1mol,加入铁后发生2Fe3++Fe=3Fe2+,则三种离子物质的量分别变为1mol、2mol、4mol,说明有2mol Fe3+和1mol Fe反应变为3mol Fe2+,因此参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为1:3,故C符合题意;
综上所述,答案为C。
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一、选择题
1.下列叙述正确的是
A.纯铁为灰黑色,属于黑色金属 B.铁元素是自然界中含量最多的金属元素
C.铁粉在氧气中燃烧生成氧化铁 D.铁在潮湿环境中更容易生锈
【答案】D
【解析】
A.纯铁为白色或银白色, A错误;
B.自然界中含量最多的金属元素铝,B错误;
C.铁粉在氧气中燃烧生成四氧化三铁,C错误;
D.潮湿环境中有充足的氧气和水,铁更容易生锈,D正确;
故选D。
2.根据古代文献记载的化学知识,下列相关结论或应用错误的是
选项
文献记载
结论或应用.
A
《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法:“取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣”
中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁
B
《天工开物》记载:造瓦“凡坯既成,干燥之后,则堆积窖;中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”
造瓦时浇水转釉后,铁元素主要以氧化铁形式存在
C
《抱朴子内篇》记载:“曾青涂铁,铁赤色如铜”
描述了湿法冶铜的原理
D
南北朝时期陶弘录说:“水银,能消化金、银使成泥,人以镀物是也”
汞、金、银形成的合金可用于器物上镀金、银。
【答案】B
【解析】
A.于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣,说明Fe与醋酸反应生成铁华粉,因此铁华粉的主要成分是醋酸亚铁,A正确;
B.氧化铁是红棕色,氧化亚铁为黑色,造瓦时浇水转釉后,铁元素主要以氧化亚铁形式存在,因此砖瓦呈青色,B错误;
C.曾青得铁则化为铜是铁置换铜,说明Fe与CuSO4在溶液中发生置换反应产生Cu和FeSO4,这是湿法冶铜的化学反应原理,C正确;
D.将金或者银与水银混合形成合金,将合金涂在物品的表面上,水银挥发后,金或者银便浮在物品的表面,D正确;
故合理选项是B。
3.下列实验操作正确能达到实验目的的是
A.用装置甲配制一定物质的量浓度的硫酸 B.用装置乙灼烧碎海带
C.用装置丙将粗碘提纯 D.用装置丁制取沉淀
【答案】C
【解析】
A.配制一定物质的量浓度的硫酸,不能直接把浓硫酸倒入容量瓶中,故不选A;
B.用坩埚灼烧碎海带,故不选B;
C.碘易升华,用装置丙将粗碘提纯,故选C;
D.易被氧气氧化为,不能用装置丁制取沉淀,故不选D;
选C。
4.铁片加入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加的是
A.硫酸铜溶液 B.氯化钠溶液 C.盐酸 D.硝酸银溶液
【答案】C
【解析】
A.把铁片放入硫酸铜溶液中,铁能把铜置换出来,即Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,由反应时的质量关系可知,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,因此溶液的质量会减轻,故A不符合题意;
B.由于钠的活动性要比铁更强,所以把铁片放入氯化钠溶液中不会发生反应,铁片不会溶解,溶液的质量不变,故B不符合题意;
C.把铁片放入盐酸中,铁与盐酸反应,生成FeCl2和H2,即Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,由反应时的质量关系可知,每56份质量的铁可置换出2份质量的氢气,因此溶液的质量会增加,故C符合题意;
D.把铁片放入硝酸银溶液中,铁能把银置换出来,即Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,由反应时的质量关系可知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,因此溶液的质量会减轻,故D不符合题意;
答案为C。
5.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.Na2CO3 (s) NaOH(aq)
B.Al(s)NaAlO2 (aq)Al(OH)3(s)
C.N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)
D.Fe2O3(s) Fe(s)FeCl3(aq)
【答案】A
【解析】
A.碳酸氢钠受热分解可以生成碳酸钠,碳酸钠和饱和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,A符合题意;
B.偏铝酸钠与过量盐酸反应生成氯化铝溶液,B不符合题意;
C.氨气、二氧化碳通入NaCl溶液析出碳酸氢钠,C不符合题意;
D.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,D不符合题意;
综上所述答案为A。
6.常温下,铁在浓硝酸中发生钝化时,生成化学式为的化合物,该化合物可以看作是由和组成的复杂化合物,该化合物可以表示为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
A.FeO3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为7:10,不符合8:11,A不符合题意;
B.2FeO3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为8:11,符合8:11, B符合题意;
C.FeO2Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为5:7,不符合8:11,C不符合题意;
D.2FeOFe2O3中铁原子和氧原子个数比为4:5,不符合8:11,D不符合题意;
故答案选B。
7.下列离子检验操作、结论均合理的是
A.用AgNO3溶液检验Cl-时,先加入适量稀盐酸以排除干扰
B.某溶液中滴加KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+
C.某溶液中滴加氯水后再滴加KSCN溶液呈红色,说明原溶液含有Fe2+
D.某无色溶液中滴加氯水后溶液呈棕色,再滴加淀粉溶液显蓝色,说明原溶液中含有I-
【答案】D
【解析】
A.加入稀盐酸会引入Cl-,而干扰Cl-的检验,应该先加入稀硝酸以排除干扰,A错误;
B.某溶液中滴加KSCN溶液呈红色,说明其中含有Fe3+,但不能证明是否含Fe2+,B错误;
C.某溶液中滴加氯水后再滴加KSCN溶液呈红色,只能说明加入氯水后的溶液中含有Fe3+,该Fe3+可能是原溶液含有Fe2+被氯水氧化产生的,也可能是原溶液中本来就含有Fe3+,C错误;
D.某无色溶液中滴加氯水后溶液呈棕色,再滴加淀粉溶液显蓝色,说明反应后的溶液中含有I2,I2是氯水将溶液中的I-氧化产生了I2而使溶液变为蓝色,故可以说明原溶液中含有I-,D正确;
故合理选项是D。
8.向一定量的的混合物中,加入的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出(标况)气体,所得溶液加溶液无血红色出现,那么若用足量的在高温下还原相同质量的混合物,能得到铁
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液加KSCN溶液无血红色出现,说明溶液为FeCl2溶液,根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=0.5n(HCl)=0.5×0.1L×2mol/L=0.1mol;用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁,根据铁元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.1mol,质量为0.1mol×56g/mol=5.6g;
答案选C。
9.硫酸亚铁是一种重要的化工原料,部分转化如下图所示。下列说法正确的是
A.用KSCN溶液可以检验FeSO4是否变质
B.制纳米Fe3O4时通入的O2需过量
C.制FeCO3时应将FeSO4溶液加入饱和Na2CO3溶液中
D.生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反应为氧化还原反应
【答案】A
【分析】
硫酸亚铁在氢氧化钠溶液中通入氧气发生反应生成纳米四氧化三铁;硫酸亚铁和碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀;硫酸亚铁加入硫酸铵发生反应生成(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O。
【解析】
A.若FeSO4变质,其中含有Fe3+,遇KSCN溶液会变为血红色,故可据此检验是否变质,A正确;
B.四氧化三铁中铁元素化合价+2价、+3价,氧气过量会氧化亚铁为+3价,不能得到四氧化三铁,B错误;
C.制FeCO3时,应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中,避免生成氢氧化亚铁沉淀,C错误;
D.生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O中铁元素化合价为+2价,反应过程中无元素化合价的变化,因此反应不是氧化还原反应,D错误;
故合理选项是A。
10.关于金属及其化合物的性质,下列说法正确的是
A.Cu和稀硫酸的混合体系中加入硝酸铁有气体产生,说明Fe3+为该反应的催化剂
B.可将FeCl3晶体溶于浓盐酸后稀释得到FeCl3稀溶液
C.MgCl2溶液与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2,证明NaOH的碱性比Mg(OH)2强
D.Fe和Cu与氯气反应的氧化产物分别为FeCl3和CuCl2,可推断Fe的金属性比Cu强
【答案】B
【解析】
A.向Cu和稀硫酸的混合体系中加入硝酸铁,引入硝酸根离子,在酸性条件下与铜发生氧化还原反应生成气体,与的催化无关,A项错误;
B.铁盐在水中比较容易水解成,酸可抑制其水解,故可将晶体溶于浓盐酸后稀释得到稀溶液,B项正确;
C.与NaOH发生复分解反应生成难溶物,不可用此比较两者碱性强弱,C项错误;
D.不能根据金属失电子多少判断金属性,D项错误;
故选:B;
11.下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢铵溶液与过量浓氢氧化钠溶液反应:NH+OH-=NH3↑+H2O
B.碘化亚铁溶液中通入过量数氯气:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
C.在Fe(NO3)2稀溶液中滴加少量NaHSO4溶液:Fe2++NO+2H+=Fe3++NO2↑+H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
【答案】D
【解析】
A.氢氧化钠过量,铵根和碳酸氢根都会反应,离子方程式为:,A错误;
B.碘化亚铁溶液中通入过量氯气:,B错误;
C.在Fe(NO3)2稀溶液中滴加少量NaHSO4溶液,二价铁会被氧化为三价铁,方程式为:,C错误;
D.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板是三价铁氧化铜单质,方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,D正确;
故选D。
12.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,含有的分子数为NA
B.一定条件下2.3gNa与一定量氧气反应生成和的混合物,转移的电子数一定为0.1NA
C.物质的量浓度为0.5mol/L的溶液中,含有的数目为NA
D.0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的分子数目为0.3NA
【答案】B
【解析】
A.标准状况下,水不是气态,无法计算物质的量,故A错误;
B.Na与一定量氧气反应生成和的混合物,都是+1价Na,故0.1molNa反应转移电子数一定为0.1NA,故B正确;
C.体积未知,故无法计算物质的量,故C错误;
D.高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,根据方程式,
可知生成的H2分子数目为,故D错误;
故选B。
13.已知2FeSO4•7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑,实验室用如图所示装置检验FeSO4•7H2O的所有分解产物,下列说法不正确的是
A.实验时应先打开K,缓缓通入N2,再点燃酒精喷灯
B.乙、丙、丁中可依次盛装无水CuSO4、品红溶液、BaCl2溶液
C.还应在丁装置后面连接盛有NaOH溶液的洗气瓶
D.甲中残留固体加稀硫酸溶解,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明FeSO4•7H2O未完全分解
【答案】B
【解析】
A.加热时,易被空气中的氧气氧化,因此实验时,应先通入将装置中的空气排尽,再点燃酒精喷灯,故A正确;
B.应先检验再检验,因经过品红溶液易被吸收生成而不逸出,故B错误;
C.不能被品红溶液完全吸收,需用NaOH溶液进行尾气处理,故C正确;
D.根据题目所给信息得出甲中残留固体,加稀硫酸溶解后滴加K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,则甲中仍有亚铁离子,说明FeSO4•7H2O未完全分解,故D正确;
故答案为B。
14.下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法不正确的是
A.溶液(FeCl3):加入适量,过滤
B.固体(Al2O3):加入足量的盐酸,过滤
C.气体(CO2):通过溶液洗气后干燥
D.固体中混有少量:加热
【答案】B
【解析】
A.2FeCl3+Fe=3FeCl2,没有引入新杂质,故A正确;
B.Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,应用氢氧化钠溶液,故B错误;
C.CO2是酸性氧化物,CO不属于酸性氧化物,通过NaOH溶液吸收CO2,然后干燥,得到纯净的CO,故C正确;
D.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,可以用加热方法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠,故D正确;
答案选B。
15.下列各组物质反应后,滴入KSCN溶液,显红色的是
①FeS+HCl(稀);②FeCl2(溶液)+Cl2;③Fe+CuSO4(溶液);④Fe2O3+H2SO4(稀)
A.②④ B.①② C.③④ D.①④
【答案】A
【解析】
①FeS+HCl(稀)生成氯化亚铁,反应后,滴入KSCN溶液,不显红色,故不符合题意;②FeCl2(溶液)+Cl2生成氯化铁,反应后,滴入KSCN溶液,显红色,故符合题意;③Fe+CuSO4(溶液)生成硫酸亚铁,反应后,滴入KSCN溶液,不显红色,故不符合题意;④Fe2O3+H2SO4(稀)生成硫酸铁,反应后,滴入KSCN溶液,显红色,故符合题意;②④符合题意,故选A。
16.在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01mol的混和溶液中,加入0.015mol的铁粉,经充分搅拌后,产生的变化是
A.铁溶解,没有任何金属生成 B.铁溶解,析出银,且溶液中不含有Fe3+
C.析出0.01molAg和0.01molCu D.析出0.01molAg和0.005molCu
【答案】D
【解析】
氧化性:Zn2+
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