高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化练习题

9.2.2反应条件影响的探究同步练习-苏教版高中化学必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列四组实验中，操作正确且能达到预期目的是

A．配制稀硫酸 B．固体NaHCO3分解

C．制备Fe(OH)2沉淀 D．收集SO2(a处进入)

2．下列有关实验能达到相应实验目的的是

A．甲装置可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气

B．乙装置可用于制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色

C．丙装置可用于分离烧杯中的SiO2和NH4Cl

D．丁装置可用于制取并检验乙烯

3．以下化合物中，不能通过化合反应直接生成的有

①Fe3O4；②Fe(OH)3；③HNO3；④NH4NO3；⑤NaAl(OH)4；⑥Na2CO3；⑦NaHCO3；⑧Na2O2。

A．0种 B．1种 C．2种 D．3种

4．实验室用如图所示装置制取Fe(OH)2，下列说法正确的是

A．FeSO4溶液为黄色 B．苯的作用是隔离氧气

C．可将苯换成酒精进行实验 D．沉淀的颜色是红褐色

5．下列实验中不能达到实验目的的是

A．装置甲可用于做NaCl的焰色试验

B．用装置乙干燥 Cl2

C．装置丙可用于验证潮湿氯气与干燥氯气的漂白性

D．装置丁可以较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀

6．下列图示方法能完成相应实验的是

A．用图①配制一定物质的量浓度的NaOH溶液

B．用图②在实验室制取Cl2

C．用图③探究碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性

D．用图④制备少量Fe(OH)2并能较长时间看到其白色

7．下列关于铁及其化合物的说法正确的是

A．实验室保存FeCl2溶液时常加入铁粉

B．常温下浓硝酸与铁不反应，故常温下可用铁质容器贮运浓硝酸

C．过量的铁与氯气反应生成氯化亚铁

D．向过量的铁与稀硝酸充分反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红

8．铁、铜混合粉末a g加入到100 mL Fe(NO3)3和HNO3的混合溶液中，充分反应后，剩余固体质量为b g，将固体过滤后，向滤液(忽略溶液体积变化)中加入100 mL 0.4 mol·L－1 NaOH溶液，滤液中金属离子恰好沉淀完全。下列说法错误的是

A．剩余固体一定含铜，可能含铁

B．向反应后的固液混合体系中加入稀盐酸，固体一定会继续溶解

C．加入NaOH溶液后最终可观察到红褐色沉淀，可知原滤液中含Fe3＋

D．所得滤液中c(NO3－)=0.4 mol·L－1

9．有、、、、五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是

A．溶液 B．烧碱溶液 C．氨水 D．溶液

10．能够一次性鉴别FeCl3 、FeCl2 、NaCl 、AlCl3四种物质的试剂是

A．AgNO3溶液 B．Ba(NO3)2溶液 C．NaOH溶液 D．稀硝酸

二、填空题

11．从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。

(1)实验室在配制FeSO4溶液时为了防止FeSO4溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是    (用离子方程式表示)。

(2)向FeSO4溶液中滴加氨水的现象为     ，请用化学方程式解释出现此现象的原因    ；    。

12．用下面两种方祛可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。

方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

（1）制取所需的FeSO4溶液需要的反应物为       。

（2）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是          。

方法二：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

（3）在试管Ⅰ里加入的试剂是                                        。

（4）在试管Ⅱ里加入的试剂是                                        。

操作：先打开止水夹，使I管中反应一段时间后再夹紧止水夹，实验中观察到I管中溶液被压入II管中，II中发生反应的离子方程式为：             。

（5）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是                     。

13．以焙烧黄铁矿产生的红渣(主要成分为，杂质为石英)为原料可制备铵铁蓝颜料，工艺流程如图。

回答下列问题：

(1)的俗称为       ，“酸浸”前将红渣研细的目的是       。

(2)“酸浸”时发生反应的化学方程式为       。

(3)若“滤渣②”的成分中含有S单质，则生成S单质的离子方程式为       。

(4))“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，蒸发浓缩过程中需要在溶液中加入一定量的铁粉，其目的是       。

(5)如何检验“沉铁”后的溶液中是否含有？       。

(6)简述洗涤铵铁蓝的操作：       。

(7)若取10 kg含的质量分数为96%的红渣经过上述流程(铁元素在整个流程中的损失率约为5%)，则可制得铵铁蓝的质量为16.302 kg。该计算结果       (填“正确”或“不正确”)。

14．按要求完成下列问题

(1)用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为       。

(2)请写出氢氧化铁胶体制备的原理         (用化学方程式表示)

(3)区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法      

(4)写出下列物质的电离方程式：

①NH4NO3        

②H2SO4       

15．将铁屑溶于过量的稀硫酸中，再加入适量硝酸，反应完全后加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，灼烧沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀是         ，残渣是         。

16．现有五种溶液，分别含下列离子：①Ag+，②Mg2+，③Fe2+，④Al3+，⑤Fe3+。

（1）写出符合下列条件的离子符号：既能被氧化又能被还原的离子是      ，加铁粉后溶液增重的是      ；

（2）向Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液，现象是                    。

（3）欲除去FeCl2中FeCl3选用合适的试剂和分离方法，并写出相应离子方程式：          。

17．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。

（1）钠、铝、铁三种金属元素所形成的各种氧化物中具有强氧化性的是      （填化学式，下同）；适宜做耐火材料的是      。

（2）若Na2CO3粉末中混有少量NaHCO3杂质，最适宜的除杂方法是          ，反应的化学方程式为                              。

（3）要除去铁粉中混有的少量铝粉，适宜的试剂是              ，发生反应的离子方程式为                                           。

（4）取少量FeCl2溶液，按下图所示操作，使其跟NaOH溶液反应。可观察到的实验现象是              。

（5）向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是   （填序号）。

18．按要求回答下列问题：

(1)生石灰的化学式           ，异丁烷的结构简式           ；

(2)写出中子数为8的氮原子的符号           ；

(3)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式           ；

(4)在实验室将NaOH溶液滴入FeCl2溶液中，观察到的现象是           。

19．

20．写出下列反应的现象和方程式

(1)FeCl3溶液中加入过量Fe粉，现象：           ；离子方程式：           ；该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为           。

(2)向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，现象：           ；化学方程式：           。

三、实验题

21．某班同学分成A、B两组，并分别设计如下实验探究能较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀的制取方法。回答下列问题：

A组实验：用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应。(如图1)

(1)用FeSO4·7H2O固体配制220 mL 0.10 mol·L-1 FeSO4溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、           (从图2中选择，填名称)。

(2)该方法能观察到白色的Fe(OH)2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化。请分析沉淀颜色变化的原因：           (用化学方程式表示)。

B组实验：选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图3。

(3)实验时，先           (填“打开”或“关闭”)止水夹K，然后打开           的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，           (填“打开”或“关闭”)止水夹K，制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉淀能一段时间不变色，原因是           。

22．某同学设计如图装置制备一定量的Fe(OH)2，并使其能在较长时间内存在。

(1)X为稀盐酸，写出装置2中反应的离子方程式       。

(2)实验开始时，打开分液漏斗塞子，打开K1，         (填“打开”成“关闭”)K2；这样操作的目的是       。一段时间后        (填“打开”成“关闭”)K2，装置2中的现象是       ；装置3中反应的离子方程式       。

(3)装置4的作用是       。

(4)制得的Fe(OH)2暴露在空气中最终会变为红褐色，反应的化学方程式为       。

23．为探究铁及其化合物的性质，某班几个兴趣小组做了以下实验。

(1)甲组同学利用下列试剂：铜粉、0.1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LFeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水等，探究Fe2+、Fe3+的性质，设计实验方案进行实验，完成下列表格。

上述反应①可用于刻蚀印刷电路板，若将反应设计为原电池(如图)，可加快刻蚀的速率，请在图中补充相关信息。          

(2)乙组同学为了制备Fe(OH)2沉淀且保持一段时间不变色，尝试用如图所示的装置进行实验。

①Fe(OH)2暴露在空气中的颜色变化为           ，原因是           (用化学方程式表示)。

②实验时，先           (填“打开”或“关闭”)止水夹K，然后打开分液漏斗的活塞，一段时间后，           (填“打开”或“关闭”)K。

(3)向300mL0.2mol/L的FeSO4溶液中加入足量的NaOH溶液，沉淀经过滤、加热灼烧至质量不再变化后，得到的固体质量为           g。

参考答案：

1．D

2．C

3．B

4．B

5．B

6．D

7．A

8．C

9．B

10．C

11．(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+

(2)     产生白色沉淀，迅速变为灰绿色最后变为红褐色     FeSO4+2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

12．     稀H2SO4、铁屑     避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2     稀H2SO4、铁屑     NaOH溶液     Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓     试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管II，且外界空气不容易进入

13．(1)     铁红     加快反应速率(或其他合理答案)

(2)

(3)

(4)防止被氧化

(5)取少许“沉铁”后的溶液于试管中，加入溶液，若溶液变红，则含有，反之，则不含

(6)向漏斗内加蒸馏水至浸没固体，待水自然流干后，重复操作2~3次

(7)不正确

14．(1)

(2)

(3)丁达尔效应

(4)         

15．         

16．     Fe2+     Fe3+     生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀     加入过量铁粉，过滤  ，2Fe3++Fe=3Fe2+

17．     Na2O2     Al2O3     加热     2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑     NaOH溶液     2Al+2OH－ +2H2O=+3 H2↑     试管中出现白色絮状沉淀，继而变成灰绿色，最后变成红褐色     B

18．     CaO          15N或     3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O     先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

19．     2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O     Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓     Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓     灰绿     红褐     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

20．(1)     铁粉部分溶解，棕黄色溶液变为浅绿色     Fe+2Fe3+=3Fe2+     1:2

(2)     生成了白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀     FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

21．     烧杯、250 mL容量瓶、托盘天平     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3     打开     分液漏斗     关闭     稀硫酸与铁粉作用产生的H2排出了装置中的空气

22．(1)Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑

(2)     打开     利用H2将装置中的空气赶出，防止氧气氧化二价铁     关闭     液体被压入3中     Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓

(3)液封，防止外界空气进入装置3，干扰实验

(4)4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

23．(1)     新制氯水     Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+     铜粉     Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+     SO2+2H2O+2Fe3+=+4H++2Fe2+       

(2)     白色→灰绿色→红褐色     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3     打开     关闭

(3)4.8