2024苏教版高中化学必修第二册同步
专题强化练6 铁及其化合物
1.(2022上海奉贤曙光中学期中)下列关于铁及其化合物的叙述不正确的是 ( )
A.铁的三种常见氧化物都不溶于水,也不与水反应
B.铁与水蒸气在高温条件下反应生成氢氧化铁和氢气
C.可以通过观察颜色区分FeCl3溶液与FeCl2溶液
D.生铁是铁的一种合金
2.(2022江苏徐州沛县学情调研)下列关于铁及其化合物的说法正确的是 ( )
A.将NaOH浓溶液滴入饱和FeCl3溶液中,可制备Fe(OH)3胶体
B.FeCl3溶液常用于制作印刷电路板,Cu被氧化成Cu2+,Fe3+被还原 为Fe
C.向某溶液中加入KSCN溶液,显血红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
D.Fe(OH)2浊液露置于空气中,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
3.(2023河北邢台教学质量检测)铁黑(Fe3O4)是常见的铁系颜料。工业上可以利用硫酸亚铁、氨水和空气,经过如图所示的步骤来制取铁黑。
已知,“合成”到“干燥”过程发生的反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3;
Fe(OH)2+2Fe(OH)3 Fe(OH)2·2Fe(OH)3;
Fe(OH)2·2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O。
下列说法正确的是 ( )
A.“合成”时需通入过量的空气
B.“操作”时玻璃棒的作用为搅拌
C.向洗涤液中加BaCl2溶液可能有白色沉淀产生
D.根据反应可以判断铁黑属于FeO和Fe2O3的混合物
4.(2023广东揭阳揭东第一中学等三校期中联考)绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,是用化学的技术和方法减少或消除有害物质的生成和使用。下图是用FeCl3溶液刻蚀铜箔回收铜的一种化学工艺流程,该流程涉及回收和再生,符合绿色化学理念。下列叙述正确的是 ( )
A.刻蚀过程发生:2Fe3++3Cu 2Fe+3Cu2+
B.试剂X可选用稀硝酸
C.滤液Y可以使KSCN溶液变为血红色
D.试剂Z可能是氯气
5.(2023黑龙江大庆中学开学考试)某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并研究反应后硬质试管中黑色固体物质的成分。下列说法正确的是 ( )
A.观察到肥皂水中产生气泡说明该反应中已经有氢气生成
B.向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解,若滴加KSCN溶液后不变为血红色,说明没有生成Fe3O4
C.向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解,若滴加高锰酸钾溶液后紫色褪去,说明铁粉未完全反应
D.排除氧气干扰的条件下,将反应后的固体用稀硫酸溶解,若滴加KSCN溶液后变为血红色,说明黑色固体中可能有Fe3O4
6.(2023湖北恩施第三高级中学期末)某同学用KSCN溶液和FeCl2溶液探究Fe2+的还原性时出现异常现象,实验如下:
① 溶液变为血红色,大约10秒左右血红色褪去,有气体生成(经检验为O2)
② 溶液变为血红色且不褪色,有气体生成(经检验为O2),经检验有丁达尔效应
③ 溶液变为血红色且不褪色,滴加盐酸和BaCl2溶液,无白色沉淀,经检验无丁达尔效应
下列说法不正确的是 ( )
A.上述实验说明强酸性条件下O2不可以氧化SCN-
B.取①中褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,有白色沉淀产生
C.实验②中发生的氧化还原反应只有两种
D.③中发生的氧化还原反应为4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O
7.(2023江苏扬州高邮期中)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)可作为制备磷酸铁锂电池正极材料的原料。以FeSO4溶液制备电池级草酸亚铁晶体的实验流程如下:
(1)“沉淀”步骤得到的混合体系不宜在空气中久置,其原因是(用化学方程式表示) 。
(2)“转化”在如图所示的装置中进行,导管A的作用是 。
(3)检验“洗涤”完全的实验操作是 。
(4)草酸亚铁晶体在空气中易被氧化,检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是 。
(5)在氩气中加热草酸亚铁晶体,其质量变化曲线随温度升高出现两个失重“台阶”,如图所示。结合表格,计算第一阶段的质量损失率为 (保留4位有效数字),推断第二阶段产生气体的化学式为 。(质量损失率=×100%)
失重阶段 温度范围/℃ 质量损失率/% 产物
第一阶段 25~255 FeC2O4
第二阶段 255~520 37.06 Fe3O4
答案与分层梯度式解析
专题强化练6 铁及其化合物
1.B 2.D 3.C 4.D 5.D 6.C
1.B 铁的三种常见氧化物为FeO、Fe2O3、Fe3O4,它们都不溶于水,也不与水反应,A正确;铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和H2,B错误;一般,FeCl3溶液呈黄色,而FeCl2溶液呈浅绿色,因此可以通过观察溶液颜色区分FeCl3溶液与FeCl2溶液,C正确;生铁是铁碳合金,D正确。
2.D 题述方法得到的是Fe(OH)3沉淀,不是Fe(OH)3胶体,A错误;FeCl3将Cu氧化成Cu2+,Fe3+被还原为Fe2+,B错误;某溶液中加KSCN溶液,显血红色,证明原溶液中有Fe3+,但不能确定是否含有Fe2+,C错误;Fe(OH)2 具有还原性,能被氧气氧化,则Fe(OH)2浊液露置于空气中,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,D正确。
3.C 向FeSO4溶液中加入氨水,生成Fe(OH)2,然后通入空气,经过“合成”到“干燥”一系列操作,最后生成Fe3O4。“合成”到“干燥”过程发生的反应中,Fe(OH)2和Fe(OH)3都有参与,通入过量空气会将Fe(OH)2全部氧化,所以“合成”时不能通入过量的空气,A错误;“操作”为过滤,玻璃棒的作用为引流,B错误;洗涤液中可能存在S,所以加BaCl2溶液可能有白色沉淀BaSO4产生,C正确;铁黑Fe3O4是纯净物,D错误。
易错易混 Fe3O4中铁元素价态有+2和+3,但并不是FeO和Fe2O3的混合物。
4.D FeCl3溶液刻蚀铜箔是利用反应:Cu+2FeCl3 2FeCl2+CuCl2,刻蚀铜箔后得到FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合液,加入过量Fe粉,置换出Cu,过滤得到的固体为Cu和Fe,滤液Y为FeCl2溶液;用盐酸溶解Fe后再过滤得到Cu和FeCl2溶液,向FeCl2溶液中通入适量Cl2重新得到FeCl3溶液。Cu和FeCl3反应的离子方程式为Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+,A错误;试剂X的作用是溶解Fe,达到Fe和Cu分离的目的,硝酸有强氧化性,能溶解Fe和Cu,B错误;滤液Y为FeCl2溶液,不能使KSCN溶液变为血红色,C错误;试剂Z氧化Fe2+生成Fe3+,且不引入杂质离子,可选择氯水、氯气、H2O2等,D正确。
5.D 观察到肥皂水中产生气泡,可能是试管中空气受热膨胀,A错误;若滴加KSCN溶液后不变为血红色,说明不含Fe3+,但由于铁粉能把Fe3+还原成Fe2+,不能确定黑色粉末是否含有Fe3O4,B错误;滴加高锰酸钾溶液后紫色褪去,则溶液含Fe2+,无论铁是否完全反应,溶液均含Fe2+,不能判断Fe是否完全反应,C错误;若滴加KSCN溶液后变为血红色,说明固体含三价铁,则黑色固体中可能有Fe3O4,D正确。
6.C
① 溶液变为血红色,说明H2O2能够将Fe2+氧化为Fe3+;溶液褪色,结合③中现象说明H2O2将SCN-氧化为S;H2O2分解产生O2
② 与实验①相比,其他条件相同,酸性减弱,实验现象说明H2O2能够将Fe2+氧化为Fe3+,但不能氧化SCN-;H2O2分解生成O2;生成的Fe3+与水反应生成Fe(OH)3胶体
③ 与实验①相比,其他条件相同,用O2代替H2O2溶液,O2能够将Fe2+氧化为Fe3+,但不能氧化SCN-,排除实验①中H2O2分解产生的O2的干扰
结 论 H2O2、O2均能将Fe2+氧化为Fe3+;酸性强时,H2O2能够将SCN-氧化为S,O2不行;酸性减弱,H2O2的氧化性减弱;Fe3+能作H2O2分解的催化剂
由实验③可说明强酸性条件下O2不可以氧化SCN-,A正确;实验①中,H2O2将SCN-氧化为,故取①中褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,有白色沉淀产生,B正确;实验②中发生的氧化还原反应有Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,H2O2分解生成氧气,氧气氧化Fe2+,不止两种,C错误;③中通入足量氧气,溶液变为血红色,说明反应生成Fe3+,发生的氧化还原反应为4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O,D正确。
7.答案 (1)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
(2)平衡压强,使H2C2O4溶液顺利滴入三颈烧瓶中
(3)取最后一次洗涤液少许于试管中,先滴加盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则已洗涤完全
(4)取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变为血红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质
(5)20.00% CO、CO2
解析 由题给流程可知,FeSO4溶液与氨水反应生成Fe(OH)2沉淀和硫酸铵,加入草酸溶液,沉淀转化为FeC2O4·2H2O,过滤、用蒸馏水洗涤、烘干得到FeC2O4·2H2O。(1)沉淀步骤得到的Fe(OH)2沉淀易与水和氧气反应生成Fe(OH)3,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。(2)由实验装置图可知,恒压滴液漏斗中导管A的作用是平衡压强,便于草酸溶液顺利滴入三颈烧瓶中。(3)反应制得的FeC2O4·2H2O沉淀表面附有可溶性杂质硫酸铵,检验洗涤完全实际上是检验洗涤液中不存在。(4)检验草酸亚铁晶体是否氧化变质可以通过检验晶体溶于稀硫酸所得溶液中是否存在Fe3+。(5)由表格数据可知,第一阶段FeC2O4·2H2O受热失去结晶水生成草酸亚铁,则第一阶段的质量损失率为×100%=20.00%;第二阶段氩气氛围中草酸亚铁受热分解得到四氧化三铁,由原子守恒、得失电子守恒可知,反应生成的气体为CO和CO2,反应的化学方程式为3FeC2O4Fe3O4+ 4CO↑+2CO2↑。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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