内容正文:
专题5 金属与人类文明
第一单元 探究铁及其化合物的性质实验
(40分钟)
1.《天工开物》中“冶铁”原典中记载:“凡冶铁成器,取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭,煤炭居十七,木炭居十三……即用煤炭也别有铁炭一种,取其火性内攻、焰不虚腾者,与炊炭同行而有分类也……”。下列说法正确的是( )
A.熟铁是纯净的铁单质,生铁是铁和碳的混合物
B.冶铁过程只涉及化合反应与置换反应
C.铁炭和炊炭均为碳元素的同素异形体
D.冶铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物
2.下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.铁粉具有还原性,可用作食品保存的抗氧化剂
B.纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料
C.FeCl3溶液呈酸性,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于自来水的消毒
3.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.FeFe2O3Fe(OH)3
B.Fe3O4FeFeCl2
C.FeS2SO3H2SO4
D.Fe3O4FeCl3(aq)无水FeCl3
4.室温下,探究FeCl3溶液和KI溶液反应的限度,实验步骤如下。
步骤Ⅰ:取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,向其中加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,振荡,观察实验现象。
步骤Ⅱ:继续向上述溶液中加入2 mL苯,充分振荡后静置,观察实验
现象。
步骤Ⅲ:取下层溶液,向其中滴加5~6滴15%硫氰化钾溶液,观察溶液的颜色。
下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中反应的离子方程式:2Fe3++2I-2Fe2++I2
B.步骤Ⅱ中通过分液可将水溶液与苯分离
C.步骤Ⅲ中加入硫氰化钾溶液后溶液变红说明反应有一定限度
D.步骤Ⅲ反应后溶液中大量存在Fe3+、Fe2+、Cl-、SCN-
5.滴定法测铀时需添加VOSO4作催化剂,该物质易被氧化,实验室常用Fe2+去除VOSO4溶液中的(VO2)2SO4,实验装置如图所示。下列分析正确的是( )
A.VOSO4和(VO2)2SO4中V元素的化合价相同
B.b中反应所生成气体的作用之一是将装置中的空气排尽
C.用小试管在m处收集气体并验纯后,应先关闭K2,再打开K3
D.实验完毕,可用氯水和KSCN溶液检验c中溶液是否含有Fe2+
6.一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如图
所示。
下列有关说法不正确的是( )
A.“碱洗”主要是为了去除废旧镀锌铁皮中的锌
B.“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe3+、Na+
C.“氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O
D.用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系,产生丁达尔效应
7.(2022·广东汕头二模)中药材铁华粉的主要成分是(CH3COO)2Fe,其检测流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.有刺激性气味的气体X为SO2
B.铁华粉中可能含有铁单质
C.向滤液中滴加酸性KMnO4溶液,一定能证明Fe2+具有还原性
D.滤液中加入K3[Fe(CN)6]试液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
8.(2022·广东佛山模拟)以高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2,少量FeS2和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n和明矾的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
已知:赤泥液的主要成分为Na2CO3。
A.赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的SO2
B.聚合硫酸铁可用于净化自来水,与其组成中的Fe3+具有氧化性有关
C.在“聚合”阶段,若增加Fe2O3用量,会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x变大
D.从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤
9.由绿矾(FeSO4·7H2O)制备三草酸合铁酸钾晶体{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}的流程如图。
下列说法正确的是( )
A.“溶解”时加硫酸的目的是抑制Fe2+水解
B.将“沉淀”所得的FeC2O4加入酸性高锰酸钾溶液,观察到溶液褪色,说明产物中含C2
C.“氧化”过程中H2O2被还原为O2
D.隔绝空气加热K3[Fe(C2O4)3]·3H2O,分解产物为K2CO3、Fe2O3、CO2、H2O
10.某学习小组拟研究FeSO4的分解实验,请你利用所学知识帮该小组同学完成以下实验探究。
[实验目的] 探究FeSO4分解产物与温度的关系。
[提出假设]
假设1:Fe2O3、SO3、SO2;
假设2:FeO、SO3、SO2;
假设3:Fe3O4、SO3、SO2。
[查阅资料] 几种物质的物理性质如表所示。
物质
SO3
SO2
O2
N2
熔点/℃
16.8
-72.4
-218.4
-209.9
沸点/