鐵及其重要化合物作業(yè)——楊明權

1、鐵及其化合物1下列有關鋼材在空氣中生銹的說法正確的是 ()A紅色鐵銹的主要成分是Fe(OH)3B鋼材在空氣中的反應只有氧化、還原及化合反應C鋼材在空氣中的腐蝕主要為電化學腐蝕，其負極的反應為：Fe3e=Fe3D太陽、風雨、濕度對鋼材的腐蝕有較大影響答案：D2下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是()A赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾DFe3與KSCN產生血紅色沉淀解析：赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe3O4和H2；3價鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)檠t色，但沒

2、有沉淀產生，一般可以用此方法檢驗3價鐵離子的存在。答案：C3將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加入下列物質，會有3價鐵生成的是()A稀硫酸B氯化鈉 C硝酸鉀 D氯化銅解析：鐵屑Fe2、H、ClFe3、NO等。答案：C4在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質：FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3，銅粉溶解的是()A只有或 B只有或 C只有或或 D上述四種物質中任意一種解析：Cu與Fe3作用：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，F(xiàn)e2O3與稀H2SO4反應生成Fe3，故、能使銅粉溶解。H、NO具有強氧化性，能使銅粉溶解。答案：D5某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH溶液，開始時有白色

3、絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。下列結論正確的是()A一定有Fe2，一定沒有Fe3、Mg2 B一定有Fe3，一定沒有Fe2、Mg2C一定有Fe3，可能有Fe2，一定沒有Mg2 D一定有Fe2，可能有Mg2，一定沒有Fe3解析：加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現(xiàn)象是溶液中含有亞鐵離子的特性，若有Fe3，則產生氫氧化鐵的紅褐色沉淀會掩蓋Fe(OH)2的白色，所以不可能存在，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。答案：D6向含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2，有白色沉淀生成，過濾后向濾液中滴入KSCN溶液時，

4、無明顯現(xiàn)象，由此得出的正確結論是()A白色沉淀是FeSO3 B白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物C白色沉淀是BaSO4 DFeCl3已全部被SO2氧化成FeCl2解析：2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H，由于SO2過量溶液中無Fe3；又SOBa2=BaSO4，而BaSO3在酸性環(huán)境不能生成，所以白色沉淀為BaSO4。答案：C7某同學對未知物A鹽的水溶液進行了鑒定，實驗過程及現(xiàn)象如圖所示：現(xiàn)對A、B、C、D作出的如下推斷中，不正確的是()A鹽A一定是FeBr3 B淺黃色沉淀B是AgBr C濾液C中一定含F(xiàn)e3 DD溶液中有Fe(SCN)3解析：生成淺黃色沉淀證明A中含Br，B為AgB

5、r，A與酸化的AgNO3溶液反應生成C，C遇KSCN生成D紅色溶液，C中一定含F(xiàn)e3，A中也可能含F(xiàn)e2。答案：A8為了驗證Fe3的性質，某化學興趣小組設計了如圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的是()A只有 B只有 C和均錯 D全部錯誤答案：C9某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2濃度和加入鐵粉的物質的量之間的關系如下圖所示。則稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質的量濃度之比為()A111 B131 C338 D114解析：據氧化性由強到弱的順序HNO3>Fe3>Cu2，可知隨鐵粉的增加，反應的方程

6、式分別為：4HNO3Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol1 mol1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol1 mol 3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol1 mol1 mol所以原溶液中，F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質的量之比為：(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。答案：D10向含a g HNO3的稀溶液中，加入b g鐵粉充分反應全部溶解。已知有 g HNO3被還原，則ab不可能是()A21 B31 C41 D92解析：利用極值法，根據化學方程式或電子守恒規(guī)律，生成Fe2時，3Fe8HNO3=3Fe(N

7、O3)22NO4H2O×3×2，ab31；生成Fe3時，根據Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O×3×3 ，ab92，生成Fe2和Fe3時介于上述兩者之間，如41，不可能為21。答案：A11將鐵粉、銅粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反應(容器不參與反應)，試判斷下列情況溶液中存在的金屬離子和金屬單質。(1)若鐵粉有剩余，則容器中不可能有_。(2)若CuCl2有剩余，則容器中一定有_，可能有_。(3)若FeCl3和CuCl2都有剩余，則容器中不可能有_，一定有_。(4)若FeCl3有剩余，則容器中不可能有_。解析

8、：本題涉及的反應有：Fe2FeCl3=3FeCl2，F(xiàn)eCuCl2=CuFeCl2，Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2。(1)中鐵粉剩余，因鐵粉能夠與Fe3、Cu2反應，故容器中就不可能有Fe3、Cu2。(2)中CuCl2有剩余，則容器中一定有Fe2。若有銅粉剩余，則無Fe3；若無銅粉剩余，溶液中可能有Fe3。(3)中FeCl3和CuCl2都有剩余，容器中不可能有鐵粉、銅粉，因二者都能與Fe3反應，但一定有Fe2。(4)中FeCl3有剩余，同理分析容器中不可能有鐵粉、銅粉。答案：(1)Fe3、Cu2 (2)Fe2Fe3(或銅粉) (3)鐵粉、銅粉Fe2 (4)鐵粉、銅粉12某廠的酸性工業(yè)

9、廢水中含有一定量的Fe3、Cu2、Au3等離子。有人設計了下圖所示的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產一定量的鐵紅和氧化銅。填寫下面空白。(1)圖中標號處需加入的相應物質分別是_、_、_、_、_；(2)寫出處發(fā)生反應的離子方程式_，寫出處發(fā)生反應的化學方程式_；(3)鐵紅的化學式為_；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅_；氧化銅_。解析：在解此題時宜采用逆向推斷法，從題中給出信息可知，首先分離的應是鐵元素，所加最佳試劑應是鐵屑，E中含F(xiàn)e2，鐵紅的成分為Fe2O3，可聯(lián)想到高中學習的重要反應2Fe(OH)3Fe2O33H2O，試劑應為可溶性堿(

10、NaOH或氨水)；當加入過量鐵屑后，所得A應為固體Fe、Cu、Au的混合物，此時，只需加入稀硫酸(試劑)后過濾可得Cu、Au的混合物B，再加入稀硝酸(試劑)可使Cu、Au得到分離，Cu(NO3)2中加可溶性堿后過濾再熱得到CuO。答案：(1)鐵屑稀硫酸稀硝酸氫氧化鈉氫氧化鈉(2)Fe2H=Fe2H2、2Fe3Fe=3Fe2、Cu2Fe=CuFe2、2Au33Fe=2Au3Fe2 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)Fe2O3用作紅色涂料用作制造銅鹽的原料13硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補血劑。某課外小組的同學欲測定該補血劑中鐵元素的含量。實

11、驗步驟如下：請回答下列問題：(1)證明步驟濾液中含有Fe2的方法是：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加_，該過程的現(xiàn)象為：_。(2)步驟加入過量H2O2的目的是：_。(3)步驟中反應的離子方程式是：_。(4)步驟中一系列處理的操作步驟：過濾、_、灼燒、_、稱量。(5)若實驗中鐵無損耗，則每片補血劑中含鐵元素的質量為_g。解析：(1)證明步驟濾液中含有Fe2的方法是：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或雙氧水、稀硝酸等)，若濾液由淺綠色變?yōu)榧t色，則說明濾液中含有Fe2。(2)由于H2O2具有氧化性，加入過量H2O2的目的是：將Fe2全部氧化為Fe3。(3)步驟的目的是：將Fe3全部轉化為Fe(

12、OH)3，所以步驟需加入過量的NaOH溶液或氨水，反應的離子方程式是：Fe33OH=Fe(OH)3或Fe33NH3·H2O=Fe(OH)33NH。(4)步驟的目的是：將產生的紅褐色懸濁液分離，最終得到固體Fe2O3，所以步驟的操作步驟是：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。(5)由于實驗中鐵無損耗，根據鐵元素守恒得，每片補血劑中m(Fe)(÷10)g0.07a g。答案：(1)氯水(或雙氧水、稀硝酸等合理氧化劑)溶液由淺綠色變?yōu)榧t色(2)將Fe2全部氧化為Fe3(3)Fe33OH=Fe(OH)3或Fe33NH3·H2O=Fe(OH)33NH(4)洗滌冷卻(5)0.07a

13、14如圖所示，此裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6 mol/L的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應預先加入的試劑是_。A中反應的離子方程式是_。(2)實驗開始時應先將活塞a_(填“打開”或“關閉”)。(3)簡述生成Fe(OH)2的操作過程：_。(4)實驗完畢，打開b處活塞，放入一部分空氣，此時B瓶中發(fā)生的反應為_。(5)下列各圖示中_能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。解析：Fe2H=Fe2H2，當關閉活塞a時，由于H2的壓力使溶液壓入B中，從而發(fā)生Fe22OH=Fe(OH)2；Fe2在空氣中很容易被氧

14、化即4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。因此在H2的環(huán)境中就不易被O2侵入，從而可以較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。答案：(1)鐵屑Fe2H=Fe2H2 (2)打開(3)關閉活塞a，使FeSO4溶液壓入B中進行反應 (4)4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3(5)15某同學為了驗證Fe3是否能將H2SO3氧化成SO，他用50 mL 0.1 mol·L1 FeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣后，進行以下實驗：(1)檢驗吸收液中的SO：_，證明Fe3能夠把H2SO3氧化成SO。(2)請配平并完成上述反應中的化學方程式：2FeCl3SO2_=_H2SO4_，反應中的氧化產物是_(寫化學式)。(3)吸收液中除了含有H、Cl、SO以外，對其他成分(Fe3、Fe2、H2SO3)的可能組合進行探究：提出假設。假設1：溶液中存在Fe3、Fe2；假設2：溶液中存在_。設計方案，進行實驗，驗證假設。請寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論(可不填滿)。限選實驗試劑和儀器：試管、滴管、0.1 mol·L1 KMnO4溶液、0.1 mol·L1 KSCN溶液、品紅稀溶液。實驗步驟預期現(xiàn)象和結論步驟1：用試管取樣品溶液23 mL，并滴入_若出現(xiàn)血紅色，