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课时梯级训练(15) 铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐
1.(2023·四川学业水平考试)除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3杂质,宜加入的物质是( )
A.O3 B.Fe
C.Cu D.Cl2
B 解析:通入O3将亚铁离子氧化成杂质离子,A错误;加铁粉发生反应Fe+2FeCl3===3FeCl2,除去了杂质,生成主体物质,B正确;加入铜粉发生反应为Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,引入铜离子,C错误;通入Cl2将亚铁离子氧化成杂质离子,D错误。
2.将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧所得的产物为( )
A.FeO B.Fe2O3
C.Fe3O4 D.Fe(OH)3
B 解析:因Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化,当露置于空气中时,Fe(OH)2首先转化为Fe(OH)3,然后Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和H2O,选B。
3.下列各组物质反应后,向产物中加入硫氰化钾溶液不会变红色的是( )
A.铁与硫酸铜溶液反应
B.铁在氯气中点燃
C.敞口露置的FeSO4溶液
D.将铁锈溶解在稀盐酸中
A 解析:铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁,加入硫氰化钾溶液不会变红色,A正确;铁在氯气中燃烧生成氯化铁,加入硫氰化钾溶液会变红色,B错误;硫酸亚铁被空气中的氧气氧化成硫酸铁,加入硫氰化钾溶液会变红色,C错误;铁锈与稀盐酸反应生成氯化铁,加入硫氰化钾溶液会变红色,D错误。
4.(2024·吉林期末)把铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,但没有气体放出的是( )
A.硝酸银溶液 B.硫酸铜溶液
C.稀硫酸 D.硫酸铁溶液
D 解析:铁和硝酸银发生置换反应,析出银的质量大于铁的质量,导致溶液质量减小,A不符合题意;铁和硫酸铜发生置换反应,析出铜的质量大于铁的质量,导致溶液质量减小,B不符合题意;铁和稀硫酸反应有氢气生成,C不符合题意;铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,没有气体生成且溶液质量增加,D符合题意。
5.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
A.①②③ B.①②④
C.①②③④ D.②③④
B 解析:因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中能较长时间看到Fe(OH)2;③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀;④中液面加苯隔绝空气,能较长时间看到白色沉淀,答案选B。
6.向盛有2 mL溶液的试管中加入少量铁粉,如图进行实验。下列分析错误的是( )
A.操作①为振荡
B.步骤Ⅰ中的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+
C.若步骤Ⅱ溶液变红色,说明Fe2+能用KSCN检验
D.步骤Ⅲ中Fe2+被氧化为Fe3+
C 解析:步骤Ⅰ中向FeCl3溶液中加入铁粉,充分振荡,使其发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,A、B正确;若步骤Ⅱ溶液变红色,可能是Fe2+被空气中O2氧化成Fe3+,不能用KSCN溶液检验Fe2+,C错误;步骤Ⅲ滴加新制氯水,Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,溶液变成红色,D正确。
7.某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量的测定实验流程如下:
下列说法不正确的是( )
A.步骤①研磨时需要在烧杯中进行
B.步骤②加入氨水的作用是将Fe3+完全沉淀
C.步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却称重
D.每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g
A 解析:研磨补血剂要在研钵中进行,A错误;向滤液中加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入过量氨水生成Fe(OH)3红褐色沉淀,B正确;Fe(OH)3悬浊液过滤、洗涤、灼烧分解得到Fe2O3固体,冷却后称重得到氧化铁的质量,C正确;w g 氧化铁中含铁元素的质量为 g,则每片补血剂中铁元素的质量为 g=0.07w g,D正确。
8.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Fe与盐酸反应生成 FeCl2
B.实验室制备Fe(OH)3的胶体是将 FeCl3加入浓NaOH 溶液中
C.FeCl2既有氧化性,又有还原性
D.一定条件下存在FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3→FeCl2的转化关系
B 解析:HCl具有弱氧化性,与Fe反应时只能将Fe氧化生成FeCl2,A正确;实验室制备Fe(OH)3的胶体是将FeCl3饱和溶液加入沸腾的蒸馏水中,继续加热至液体呈红褐色,停止加热;若将FeCl3溶液加入浓NaOH溶液中,产生的是Fe(OH)3红褐色沉淀,B错误;在FeCl2中铁元素化合价为+2,处于铁元素的中间价态,故FeCl2既有氧化性,又有还原性,C正确;FeCl2与NaOH反应产生Fe(OH)2,Fe(OH)2具有较强的还原性,可以被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3与HCl发生复分解反应产生FeCl3,FeCl3与Fe发生氧化还原反应产生FeCl2,故一定条件下存在FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3→FeCl2的转化关系,D正确。
9.(2024·辽宁朝阳期末)将一定质量的Fe和Fe3O4混合固体溶于100 mL 1.0 mol/L稀盐酸,恰好完全反应,生成标准状况下224 mL H2,向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。下列说法正确的是( )
A.反应后溶液中含有Fe3+
B.Fe3O4与稀盐酸发生氧化还原反应
C.n(Fe)∶n(Fe3O4)=2∶1
D.混合固体中m(Fe)=0.56 g
C 解析:Fe和Fe3O4的混合固体与100 mL 1.0 mol/L的稀盐酸恰好完全反应,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,颜色无明显变化,故反应后的溶液中不含Fe3+,A错误;Fe3O4与HCl反应生成FeCl2、FeCl3和H2O,反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O,该反应为复分解反应,B错误;n(H2)=0.01 mol,与盐酸反应的n(Fe)=0.1 mol,n总(HCl)=0.1 mol,则与Fe3O4反应的n(HCl)=0.1 mol-0.02 mol=0.08 mol,n(Fe3O4)=0.01 mol,产生n(FeCl3)=0.02 mol,则由2FeCl3+Fe===3FeCl2,可得n总(Fe)=0.01 mol+0.01 mol=0.02 mol,故n(Fe)∶n(Fe3O4)=2∶1,C正确;混合固体中m(Fe)=0.02 mol×56 g/mol=1.12 g,D错误。
10.《新修本草》是药圣李时珍《本草纲目》的修订本,记载药物844种,其中有关“青矾”的描述为“本来绿色,新出窟未见风者,正如璃……烧之赤色……”,据此推测,“青矾”的主要成分及涉及的主要化学性质是( )
主要成分
涉及主要化学性质
A
KAl(SO4)2·12H2O
加热脱水生成Al2(SO4)3
B
FeSO4·7H2O
加热分解生成Fe2O3
C
CuSO4·5H2O
加热分解生成Cu2O
D
Fe2(SO4)3·9H2O
加热分解生成Fe2O3
B 解析:本来绿色,说明含有Fe2+;新出窟未见风者,正如璃……烧之赤色,Fe2O3是红色粉末,说明灼烧生成Fe2O3,选B。
11.已知氧化性:Fe3+>Cu2+。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在。下列判断正确的是( )
A.剩余固体中可能没有铜
B.反应后的溶液中可能含有Fe3+
C.反应后的溶液中一定含有Cu2+
D.反应后的溶液中一定含有Fe2+
D 解析:氧化性:Fe3+>Cu2+,还原性:Fe>Cu,加入铁粉后,Fe先与Fe3+反应,该过程中没有固体生成,Fe3+反应完后,Fe再与Cu2+反应生成Fe2+和Cu,故若充分反应后仍有固体存在,则该固体中一定含有铜,A错误;Fe3+能和铁、铜反应,则反应后的溶液中不可能含有Fe3+,B错误;若反应后的固体中有铁粉剩余,则反应后的溶液中不含Cu2+,C错误;反应后的固体中必有铜,反应后的溶液中一定不含Fe3+,一定含有Fe2+,D正确。
12.为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性,某同学设计如下实验操作,对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是( )
B 解析:锌具有还原性,氯化亚铁溶液中+2价的铁具有氧化性,能氧化锌,A错误;氯化亚铁溶液为浅绿色,向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水,+2价的铁被氯水氧化,生成+3价的铁,溶液由浅绿色变为棕黄色,离子方程式正确,B正确;向FeCl3溶液中加入铁粉,发生反应生成氯化亚铁,棕黄色溶液变为浅绿色,离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,C错误;反应前氯化铁溶液为棕黄色,Fe3+具有氧化性,与铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜,氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铜溶液为蓝绿色,离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,D错误。
13.铁及其化合物在工农业生产中应用广泛,部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)下列不能通过化合反应得到的是__________(填标号)。
A.d B.e
C.f D.g
(2)c固体的颜色为________,能否由a在氧气中点燃得到?________(填“能”或“否”)。
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向烧杯中加入几滴g的饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色即可制得e的胶体。胶体区别于溶液的最本质特征是______________________________,鉴别胶体和溶液的方法是______________________。
(4)实验室检验g中铁元素的试剂是____________________________。
高温下,a与水蒸气反应的化学方程式为____________________________
________________________________________________________________________。
(5)d在空气中久置,现象为________________________。电子工业上可用g的溶液腐蚀电路板上的铜,该反应的离子方程式为__________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)A
(2)红棕色 否
(3)胶体粒子的直径介于1~100 nm之间 丁达尔效应
(4)KSCN(或NaSCN等) 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(5)白色固体迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
解析:由图可知,a为Fe,b为FeO,c为Fe2O3,d是Fe(OH)2,e是Fe(OH)3,f是FeCl2,g是FeCl3。
(1)Fe(OH)2可由可溶性亚铁盐与碱发生复分解反应制得,不能通过化合反应得到,A错误;Fe(OH)2、O2和H2O发生化合反应生成Fe(OH)3,B正确;f是亚铁盐,可通过铁盐与Fe反应得到,C正确;g是铁盐,可通过化合反应得到,如Fe与Cl2化合生成FeCl3,D正确。
(2)c为Fe2O3,是红棕色粉末。Fe在氧气中点燃生成Fe3O4,得不到Fe2O3。
(4)g是铁盐,检验Fe3+所需试剂是KSCN(或NaSCN等);高温下,铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。
(5)d是Fe(OH)2,在空气中放置,迅速被氧化变成灰绿色,最后变成红褐色固体。电子工业上常用FeCl3溶液腐蚀电路板上的Cu,离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
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