还剩8页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
- 江苏专版2023_2024学年新教材高中化学专题9金属与人类文明测评卷苏教版必修第二册 试卷 0 次下载
- 江苏专版2023_2024学年新教材高中化学专题9金属与人类文明第一单元金属的冶炼方法分层作业苏教版必修第二册 试卷 1 次下载
- 江苏专版2023_2024学年新教材高中化学专题9金属与人类文明第二单元探究铁及其化合物的转化第一课时反应的合理选择分层作业苏教版必修第二册 试卷 0 次下载
- 江苏专版2023_2024学年新教材高中化学专题9金属与人类文明第三单元金属材料的性能及应用分层作业苏教版必修第二册 试卷 0 次下载
- 江苏专版2023_2024学年新教材高中化学模块综合测评苏教版必修第二册 试卷 0 次下载
苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化第二课时同步测试题
展开
这是一份苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化第二课时同步测试题，共11页。
1.[2023四川成都期末]下图是物质间发生化学反应的颜色变化,下表选项中的物质对应正确的是( )
2.[2023天津四十七中期末]下列说法正确的是( )
A.FeCl2不能通过化合反应制得
B.Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得
C.溶液中加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,则溶液中一定含有Fe2+
D.除去FeCl2溶液中少量的CuCl2杂质,可向溶液中加入过量铁粉,然后过滤
3.[2023河北石家庄精英中学月考]已知密度>ρ苯,下列实验操作能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是( )
AB
CD
4.[2023江苏徐州统考期末]如图为铁元素的价-类二维图,下列说法正确的是 ( )
A.铁在高温下与水蒸气反应能实现转化①
B.FeO是一种红棕色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速发生转化②
C.由图可预测高铁酸根()具有强还原性,可用于自来水消毒
D.加热Fe(OH)3发生转化⑥,加盐酸溶解可实现转化③
5.[2023四川资中二中月考]现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F,它们之间能发生如图反应(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)。
请回答下列问题。
(1)写出下列反应的离子方程式:
① ;
④ ;
⑤ 。
(2)写出③化学方程式: 。
(3)欲证明物质F中阳离子,需要滴加KSCN溶液,则溶液变成 色,反应的离子方程式为 。
(4)鉴定物质E中所含阳离子,取溶液于试管中,需加入的试剂是 (填字母)。
A.碘水B.氯水
C.Na2SO3溶液D.KSCN溶液
关键能力提升练
6.[2023江苏镇江丹阳高级中学校考阶段练习]实验室用Fe粉、试剂X、NaOH溶液配制能较长时间内稳定存在的Fe(OH)2,制备装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.NaOH溶液应置于装置Ⅰ中
B.实验后期要打开止水夹
C.装置Ⅱ中发生的反应是Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
D.试剂X可以是稀硫酸或CuSO4溶液
7.[2023江苏南京师范大学附属扬子中学校联考阶段练习]下列实验装置和操作能达到实验目的的是( )
8.[2023广东广州真光中学期末]已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,根据如图所示的实验流程分析,下列叙述不正确的是( )
绿茶叶水蓝黑色恢复原色不变色变为血红色
A.绿茶叶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C.④中H2O2氧化Fe2+为Fe3+
D.服用补铁剂时,最好喝一些绿茶水
9.[2023湖北恩施期末]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:
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
10.Ⅰ.[2023广东广州二中月考]碳酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。实验室可由硫酸亚铁与碳酸氢铵反应制取(Fe2++2HCFeCO3↓+CO2↑+H2O),部分实验装置如下图所示(部分夹持仪器略去)。回答下列问题:
(1)配制溶液所用的蒸馏水必须先除去溶解的氧气,操作方法是 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(3)实验开始时,先打开K1和K3一段时间,目的是 。将生成的FeSO4溶液与NH4HCO3溶液混合的操作是
。
Ⅱ.[2023江苏南通期末]K3[Fe(C2O4)3]·3H2O (三草酸合铁酸钾,摩尔质量为491 g· ml-1,Fe为+3价)是一种光敏材料,在隔绝空气条件下受热分解为K2CO3和X(Fe、FeO或Fe3O4中的一种)固体混合物。
为验证固体混合物中存在K2CO3并检验X的成分,现进行如下实验:向固体中加水,充分搅拌后过滤,得滤液和滤渣……
(4)验证K2CO3存在的实验方案是
。
(5)检验X的成分的实验方案是
。
11.[2023北京延庆期末]电子工业中,常用FeCl3溶液腐蚀铜(原理为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+)制造印刷线路板。为了从腐蚀废液中回收铜并重新得到FeCl3溶液,可以采用下列步骤:
(1)上述过程中属于过滤操作的有 (填序号)。
(2)加入物质A生成单质Cu的离子方程式是 。
(3)滤渣为混合物,物质B是 (用化学式表示),作用是 。
(4)写出③中通入Cl2反应的离子方程式: 。
(5)检验FeCl3溶液中所含金属离子的实验操作和现象为 。
(6)若加入A的物质的量为a ml,整个操作过程中生成H2的物质的量为b ml,若不考虑空气中氧气参与反应,请计算③至少消耗Cl2的物质的量: ml。(用含a、b的代数式表示)
12.[2023福建龙岩期末]某实验小组为了探究铁及其化合物的有关性质设计了如下实验。
现象Ⅱ:生成白色沉淀,3 min后沉淀基本变为红褐色
现象Ⅲ:生成白色沉淀,3 min后沉淀颜色几乎不变
(1)实验Ⅰ中的现象为 ,该现象说明Fe3+具有 性。
(2)用化学方程式表示“现象Ⅱ”中沉淀由白色变为红褐色的原因: 。
(3)探究“现象Ⅲ”中白色沉淀的组成。
①查阅资料发现Fe在水中不存在,由此对沉淀的组成作如下假设。
假设a:依据NaHCO3溶液呈碱性,推测沉淀可能为 (填化学式);
假设b:依据NaHCO3溶液中存在的微粒,推测沉淀还可能为 (填化学式);
②验证上述假设的实验过程及现象如下,说明假设 (填“a”或“b”)正确。
ⅰ.将白色沉淀进行充分洗涤后加入稀硫酸,沉淀完全溶解并产生无色气泡;
ⅱ.向ⅰ所得溶液中滴入KSCN试剂,溶液不变红;
ⅲ.向ⅱ所得溶液中再滴入少量新制氯水,溶液立即变为血红色。
③实验小组发现,若将白色沉淀在空气中久置,最终也会变为红褐色。
(4)为探究溶液酸碱性对Fe2+还原性的影响,对比实验Ⅱ,设计了下图所示实验Ⅳ。
现象Ⅳ:溶液略显血红色,3 min后溶液颜色没有明显变深。
根据实验Ⅰ~Ⅳ,避免Fe2+被空气氧化的措施有 (写两条)。
学科素养创新练
13.[2023吉林联考]氢氧化亚铁制备实验是高中化学中的重要演示实验之一。某化学课外小组对氢氧化亚铁的制备作了大量研究,对制备中产生的绿色物质的成分进行了探究。
Ⅰ.学习小组用如下实验装置配制NaOH溶液和FeSO4溶液,所用蒸馏水均先煮沸再冷却,FeSO4溶液中加入维生素C和稀硫酸。
实验一:
(1)FeSO4溶液中加入维生素C,是因为维生素C具有 。
(2)该小组同学查阅资料得知通过煮沸的方法无法除尽水中的氧气。依据上述实验,推测方法一中灰白色沉淀比方法二中灰白色沉淀存在时间长的原因为 、 (任答2点) 。
Ⅱ.进一步探究沉淀成分。
实验二:将实验一中所得的灰白色沉淀迅速推出到滤纸上。
方法一:得到的沉淀a的颜色快速转变为红褐色,无灰绿色物质出现。
方法二:得到的沉淀b,灰绿色保持了较长时间,半小时后边缘部分逐渐变为红褐色,15小时后全部转化为红褐色。
(3)依据上述现象,沉淀a为较纯的 (填化学式)。将沉淀a久置于真空反应器中,固体先变为深绿色,再缓慢变为黑色,用磁铁检测,两种固体产物均可被吸引。久置过程中总反应的化学方程式为 。
(4)取灰绿色的沉淀b洗涤干净,加盐酸溶解,沉淀转化为黄色溶液。将此黄色溶液滴入KSCN溶液中,溶液呈血红色;滴入]溶液中,产生蓝色沉淀;滴入BaCl2溶液中,产生白色沉淀,证明沉淀b中含有的离子为 (填离子符号)。
Ⅲ.学习小组依据探究结果,设计如下实验(装置如图)。
实验三:打开右瓶上方的空气过滤器的气阀,然后依次打开鲁尔阀、推动注射器,将左瓶中的FeSO4溶液压入右瓶;当右瓶中明显有白色沉淀生成时,停止加液,依次关闭鲁尔阀、右瓶上方的空气过滤器的气阀,打开左瓶上方的空气过滤器的气阀。
(5)实验开始时,打开右瓶上方的空气过滤器的气阀的作用是 ,用氨水(NH3·H2O)代替教材实验中的NaOH溶液的目的是 ,氨水中加入0.5 ml·L-1Na2SO3溶液的目的是 (用离子方程式表示)。
第2课时 反应条件的控制
1.C 解析 Ba(OH)2和硫酸铁溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化铁沉淀,氢氧化铁是红褐色沉淀,故不选A;FeO和硫酸铁不反应,溶液不能变为浅绿色,故不选B;硫酸铁和氢氧化钠反应生成红褐色氢氧化铁沉淀;硫酸铁和硝酸钡反应生成白色沉淀硫酸钡;硫酸铁和适量的锌反应生成硫酸亚铁和硫酸锌,溶液变为浅绿色;硫酸铁和KSCN反应溶液变为血红色,故选C;MgCl2和硫酸铁溶液不反应,不能生成沉淀,故不选D。
2.D 解析 Fe与FeCl3反应产生FeCl2,A错误;Fe(OH)2、O2、H2O反应产生Fe(OH)3,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,该反应属于化合反应,B错误;向溶液中加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,则溶液中一定含有Fe3+,可能存在Fe2+,C错误;Fe可与CuCl2发生置换反应生成FeCl2和Cu,因此加入过量铁粉,能达到除杂的目的,D正确。
3.B 解析 氯化亚铁溶液与空气接触且滴加氢氧化钠溶液带入氧气,制得的氢氧化亚铁白色沉淀易被氧化为红褐色氢氧化铁,A错误;苯的密度比水小,在硫酸亚铁溶液上部起到隔绝空气的作用,且氢氧化钠滴管插到液面下未带入空气可以较长时间观察到氢氧化亚铁白色沉淀,B正确;氯化亚铁溶液与空气接触且滴加氨水带入氧气,制得的氢氧化亚铁白色沉淀易被氧化为红褐色氢氧化铁,C错误;虽氢氧化钠滴管插入液面下,但四氯化碳密度比水大,在氯化亚铁溶液下部起不到隔绝空气作用,制得的氢氧化亚铁白色沉淀易被氧化为红褐色氢氧化铁,D错误。
4.D 解析 铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,不能实现转化①,故A错误;FeO为黑色固体,故B错误;高铁酸根()中铁元素处于高价态,具有强氧化性,可用于自来水消毒,故C错误;加热Fe(OH)3发生分解反应生成氧化铁和水,实现转化⑥;加盐酸,盐酸和氢氧化铁生成氯化铁和水,可实现转化③,故D正确。
5.答案(1)2Na+2H2OH2↑+2OH-+2Na+ 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
(2)Fe+2HClFeCl2+H2↑ (3)血红 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 (4)DB
解析 金属A焰色为黄色,A是Na;Na和水反应生成氢氧化钠和氢气,气体甲是H2、物质C是NaOH;黄绿色气体乙是Cl2;氢气和氯气反应生成氯化氢气体,气体丙是HCl;D是盐酸;氢氧化钠和F反应生成红褐色沉淀G,G是Fe(OH)3;则金属B是Fe;Fe和盐酸生成氯化亚铁和氢气,E是FeCl2;FeCl2和Cl2反应生成FeCl3,F是FeCl3。
(1)①是Na和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式是2Na+2H2OH2↑+2OH-+2Na+;④是FeCl2和Cl2反应生成FeCl3,反应的离子方程式是2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-;⑤是氢氧化钠和FeCl3反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3和氯化钠,反应的离子方程式是Fe3++3OH-Fe(OH)3↓。
(2)③是Fe和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为Fe+2HClFeCl2+H2↑。
(3)F中阳离子是Fe3+,滴加KSCN溶液,则溶液变成血红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
(4)物质E中含阳离子Fe2+,取溶液于试管中,滴加KSCN溶液不变成血红色,再加入氯水,Fe2+被氧化为Fe3+,溶液变为血红色,所以需要选用的试剂是DB。
6.C 解析 NaOH溶液应置于Ⅱ中,铁粉和稀H2SO4置于Ⅰ中,A错误;实验开始要先打开止水夹,用Fe与H2SO4生成的氢气排装置中的空气,后关闭止水夹,继续生成的H2使Ⅰ中压强增大,将FeSO4压入Ⅱ中,B错误;由B知,Ⅱ中发生反应Fe(OH)2↓,C正确;试剂X可以是稀H2SO4,不能是CuSO4,因为Fe+H2SO4FeSO4+H2↑可以生成氢气,Fe+CuSO4FeSO4+Cu,无法生成还原性气体H2,不能排除装置内的空气,D错误。
7.B 解析 制备Fe(OH)3胶体时应该向沸腾的蒸馏水中滴加几滴饱和FeCl3溶液,直至液体呈红褐色停止加热,A错误;植物油能够防止空气中的氧气进入FeSO4溶液中,将胶头滴管伸入FeSO4溶液中,NaOH与FeSO4发生复分解反应产生Fe(OH)2沉淀,由于没有空气,因此制取得到的Fe(OH)2沉淀不会氧化变质,B正确;NH3极易溶于水,应该将导气管稍微露出橡胶塞,且应该先通入NH3,然后向NH3、NaCl饱和溶液中通入CO2气体以增大CO2气体的溶解度来制取NaHCO3,C错误;HCl与NaHCO3溶液反应产生CO2气体,又会引入新的杂质,D错误。
8.D 解析 鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,在绿茶叶水中加入FeSO4,出现蓝黑色,说明鞣酸亚铁易被氧化,A正确;向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B正确;④过程溶液最终变为血红色,说明有Fe3+生成,则Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+,Fe3+与SCN- 发生络合反应使溶液显血红色,C正确;因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶,D错误。
9.C 解析 ①向盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,pH<1,然后滴入过氧化氢溶液发生氧化还原反应,生成铁离子,形成血红色溶液,铁离子在过氧化氢分解反应中作催化剂,有氧气产生,10秒左右红色褪去,说明SCN-被氧化为,对比③可知,氧化剂应为过氧化氢,过氧化氢将SCN-氧化为;②向盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,pH<5,然后滴入过氧化氢溶液,溶液变红且不褪色,说明亚铁离子被氧化为铁离子,铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用,有气体生成(经检验为O2),经检验有丁达尔效应,说明生成了氢氧化铁胶体;③向盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,pH<1,然后通入足量氧气,溶液变红且不褪色,说明氧气氧化亚铁离子生成铁离子,滴加盐酸和BaCl2溶液,无白色沉淀,经检验无丁达尔效应,说明无硫酸钡沉淀和氢氧化铁胶体生成,排除了过氧化氢分解生成的氧气氧化SCN-的可能。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,10秒左右红色褪去,说明SCN-被氧化为,对比③可知,氧化剂应为过氧化氢,过氧化氢将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亚铁离子被过氧化氢氧化为铁离子,过氧化氢分解生成氧气,氧气氧化亚铁离子,不止两种,C错误;③中通入足量氧气,溶液变血红色,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。
10.答案 (1)将蒸馏水煮沸后密封冷却 (2)Fe+2H+Fe2++H2↑ (3)使铁与稀硫酸反应制备硫酸亚铁、产生氢气排尽装置内的空气,并产生气体方便利用压强使产生的硫酸亚铁溶液进入装置B中 关闭K1、K3,打开K2 (4)用洁净的铂丝蘸取滤液于酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰;取滤液少量,向其中加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 (5)取X少量,向其中加入盐酸,若产生无色气体,则X成分为Fe;若无气体产生,向所得溶液中滴加几滴KSCN溶液,若溶液变血红色,则X为Fe3O4;若溶液不变红,则X为FeO
解析 (1)氧气在蒸馏水中的溶解度随温度的升高而降低,配制溶液所用的蒸馏水必须先除去水中溶解的氧气,具体方法是将蒸馏水煮沸后密封冷却。
(2)装置A中是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,其离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑。
(3)实验开始时,先打开活塞K1、K3一段时间的目的是使铁与稀硫酸反应制备硫酸亚铁、产生氢气排尽装置内的空气,并产生气体方便利用压强使产生的硫酸亚铁溶液进入装置B中。将生成的FeSO4溶液与溶液混合的操作是关闭K1、K3,打开K2,利用气体压强使A中的硫酸亚铁溶液进入B装置中。
(4)K2CO3的阳离子是K+,阴离子是,因此要确定K2CO3的存在,可以先用洁净的铂丝蘸取滤液于酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰,确定K+的存在;然后再取滤液少量,向其中加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明的存在。
(5)X可能是Fe、FeO或Fe3O4中的一种,若X是Fe单质,向其中加入盐酸,若产生无色气体,则X成分为Fe;若X是Fe3O4,由于其与盐酸反应产生FeCl3、FeCl2及H2O,Fe3+与SCN-会变为血红色,因此向固体溶解所得溶液中滴加几滴KSCN溶液,若溶液变血红色,则X为Fe3O4;若固体是FeO,FeO与HCl反应产生FeCl2、H2O,因此向溶液中加入HCl及KSCN后,溶液中无气泡产生,也不变血红色,则固体X为FeO。
11.答案(1)①② (2)Fe+Cu2+Fe2++Cu (3)HCl 除去Cu粉中的Fe;将铁转化成氯化亚铁 (4)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- (5)取待测液少许于试管中,滴加KSCN溶液,变血红色 (6)-b
解析 电子工业中,常用FeCl3溶液腐蚀铜,制造印刷线路板,则腐蚀废液中主要为氯化铜、氯化铁和氯化亚铁,加入过量A,产生滤液和滤渣,滤液通入氯气生成氯化铁,说明滤液为氯化亚铁,则A为单质铁,则滤渣为铁和铜;加入过量B,得到单质铜和氯化亚铁,说明B为稀盐酸。
(1)操作①②后均有固体和滤液,则说明①②操作为过滤。
(2)物质A是铁单质,铁与铜离子发生置换反应,故反应的离子方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu。
(3)物质B是HCl;HCl的作用是使铜和铁单质分离,同时生成氯化亚铁溶液。
(4)滤液是氯化亚铁溶液,二价铁离子被氯气氧化成三价铁离子,故反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
(5)检验三价铁离子,可以取少许待测液于试管中,滴加KSCN溶液,变血红色,说明有三价铁离子存在。
(6)物质A是铁单质,aml的0价铁单质,最终转化为氯化铁中的三价铁离子,共失去3aml的电子,得电子的物质为盐酸和氯气,题干要求计算至少消耗Cl2的量,故不考虑原溶液中的铜离子和铁离子,根据氢气的量,盐酸共得2bml电子,则氯气得电子的物质的量为(3a-2b)ml,故需要消耗氯气的物质的量为-bml。
12.答案(1)铁粉减少,溶液由黄色变为浅绿色 氧化 (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 (3)①Fe(OH)2 ②b (4)控制溶液为酸性环境,或使Fe2+以碳酸盐的形式沉淀
解析 将氯化铁加入过量铁粉中,氯化铁全部转化为氯化亚铁,然后将氯化亚铁溶液分成两份,一份滴入NaOH溶液,生成白色沉淀为Fe(OH)2,Fe(OH)2具有较强的还原性,易被氧气氧化为红褐色Fe(OH)3;一份滴入NaHCO3溶液,反应生成白色沉淀。
(1)Fe3+溶液显黄色,Fe2+溶液显浅绿色,FeCl3和铁粉发生反应2Fe3++,所以实验Ⅰ中的现象为铁粉减少,溶液由黄色变为浅绿色;反应中Fe3+作氧化剂,该现象说明Fe3+具有氧化性。
(2)白色沉淀为Fe(OH)2,Fe(OH)2具有较强的还原性,易被氧气氧化为红褐色Fe(OH)3,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。
(3)①假设a:NaHCO3为小苏打,溶液显碱性,故可推测沉淀可能为Fe(OH)2;假设b:可电离得到氢离子和,故可推测沉淀还可能为;②由于白色沉淀溶于H2SO4后产生无色气泡,滴入KSCN溶液不变红,滴入少量新制氯水,溶液立即变为血红色,则证明白色沉淀中一定含有Fe2+和,说明假设b正确。
(4)实验Ⅳ的现象显示,在酸性条件下,Fe2+不易被氧化;由实验Ⅲ知,Fe2+转化为后不易被氧化。因此为避免Fe2+被空气氧化,可采取的措施是控制溶液为酸性环境,或使Fe2+以碳酸盐的形式沉淀。
13.答案(1)还原性 (2)方法一中NaOH不足量,碱性较弱 维生素C降低了方法一中过量FeSO4溶液中溶解氧的浓度(或其他合理答案) (3)Fe(OH)2 4Fe(OH)2Fe+Fe3O4+4H2O (4)Fe2+、Fe3+、 (5)平衡压强,便于FeSO4溶液能够进入右瓶 降低溶液的碱性,便于生成 Fe(OH)2 2S+O2
解析 (1)实验中加入维生素C是为了防止Fe2+被氧化,利用其还原性。
(2)方法一中NaOH不足量,碱性较弱;维生素C降低了方法一中过量FeSO4溶液中溶解氧的浓度;所以方法一中灰白色沉淀比方法二中灰白色沉淀存在时间长。
(3)沉淀a放置于空气中迅速变为红褐色,这是因为氢氧化亚铁迅速被氧化成氢氧化铁,故可推断此灰白色物质应该为较纯的氢氧化亚铁。无氧环境下氢氧化亚铁可以缓慢地转化为氧化亚铁,氧化亚铁又会发生歧化反应生成Fe(粉)和Fe3O4能被磁铁吸引。
(4)将此黄色溶液滴入KSCN溶液中,溶液呈血红色,证明有Fe3+;黄色溶液滴入K3[Fe(CN)6]溶液中,产生蓝色沉淀,证明有Fe2+;黄色溶液滴入BaCl2溶液中,产生白色沉淀,证明有。
(5)实验开始时,打开右瓶上方的空气过滤器的气阀,平衡压强,便于FeSO4溶液能够进入右瓶;然后依次打开鲁尔阀、推动注射器,将左瓶中的FeSO4溶液压入右瓶;当右瓶中明显有白色沉淀生成时,停止加液,依次关闭鲁尔阀、右瓶上方的空气过滤器的气阀,打开左瓶上方的空气过滤器的气阀;氨水(NH3·H2O)碱性低,可用氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液,便于生成Fe(OH)2;氨水中加入0.5ml·L-1Na2SO3,可与氧气反应,防止Fe2+被氧化,离子方程式为+O2。
选项
M
N
P
Q
A
NH3·H2O
Ba(OH)2
铜
石蕊溶液
B
Na
BaCl2
FeO
KSCN
C
NaOH
Ba
锌粉
KSCN
D
Na2O2
MgCl2
Fe
石蕊溶液
A.制备
Fe(OH)3胶体
B.观察
Fe(OH)2的生成
C.析出
NaHCO3
D.除去Cl2中少量HCl
①
②
③
溶液变红,大约10秒左右血红色褪去,有气体生成(经检验为O2)
溶液变红且不褪色,有气体生成(经检验为O2),经检验有丁达尔现象
溶液变红且不褪色,滴加盐酸和BaCl2溶液,无白色沉淀,经检验无丁达尔现象
编号
实验操作
实验现象
方法
一
在注射器A中吸入4 mL 0.5 ml·L-1 FeSO4溶液,通过注射器B缓慢推入1 mL 1 ml·L-1NaOH溶液,得沉淀a
生成灰白色沉淀(存在时间比方法二的长),20秒后表面有少许灰绿色固体
方法
二
在注射器A中吸入4 mL 1 ml·L-1NaOH溶液,通过注射器B缓慢推入1 mL 0.5 ml·L-1 FeSO4溶液,得沉淀b
生成灰白色沉淀(存在时间很短),20秒后颜色加深至灰绿色
1.[2023四川成都期末]下图是物质间发生化学反应的颜色变化,下表选项中的物质对应正确的是( )
2.[2023天津四十七中期末]下列说法正确的是( )
A.FeCl2不能通过化合反应制得
B.Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得
C.溶液中加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,则溶液中一定含有Fe2+
D.除去FeCl2溶液中少量的CuCl2杂质,可向溶液中加入过量铁粉,然后过滤
3.[2023河北石家庄精英中学月考]已知密度>ρ苯,下列实验操作能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是( )
AB
CD
4.[2023江苏徐州统考期末]如图为铁元素的价-类二维图,下列说法正确的是 ( )
A.铁在高温下与水蒸气反应能实现转化①
B.FeO是一种红棕色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速发生转化②
C.由图可预测高铁酸根()具有强还原性,可用于自来水消毒
D.加热Fe(OH)3发生转化⑥,加盐酸溶解可实现转化③
5.[2023四川资中二中月考]现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F,它们之间能发生如图反应(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)。
请回答下列问题。
(1)写出下列反应的离子方程式:
① ;
④ ;
⑤ 。
(2)写出③化学方程式: 。
(3)欲证明物质F中阳离子,需要滴加KSCN溶液,则溶液变成 色,反应的离子方程式为 。
(4)鉴定物质E中所含阳离子,取溶液于试管中,需加入的试剂是 (填字母)。
A.碘水B.氯水
C.Na2SO3溶液D.KSCN溶液
关键能力提升练
6.[2023江苏镇江丹阳高级中学校考阶段练习]实验室用Fe粉、试剂X、NaOH溶液配制能较长时间内稳定存在的Fe(OH)2,制备装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.NaOH溶液应置于装置Ⅰ中
B.实验后期要打开止水夹
C.装置Ⅱ中发生的反应是Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
D.试剂X可以是稀硫酸或CuSO4溶液
7.[2023江苏南京师范大学附属扬子中学校联考阶段练习]下列实验装置和操作能达到实验目的的是( )
8.[2023广东广州真光中学期末]已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,根据如图所示的实验流程分析,下列叙述不正确的是( )
绿茶叶水蓝黑色恢复原色不变色变为血红色
A.绿茶叶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C.④中H2O2氧化Fe2+为Fe3+
D.服用补铁剂时,最好喝一些绿茶水
9.[2023湖北恩施期末]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:
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
10.Ⅰ.[2023广东广州二中月考]碳酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。实验室可由硫酸亚铁与碳酸氢铵反应制取(Fe2++2HCFeCO3↓+CO2↑+H2O),部分实验装置如下图所示(部分夹持仪器略去)。回答下列问题:
(1)配制溶液所用的蒸馏水必须先除去溶解的氧气,操作方法是 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(3)实验开始时,先打开K1和K3一段时间,目的是 。将生成的FeSO4溶液与NH4HCO3溶液混合的操作是
。
Ⅱ.[2023江苏南通期末]K3[Fe(C2O4)3]·3H2O (三草酸合铁酸钾,摩尔质量为491 g· ml-1,Fe为+3价)是一种光敏材料,在隔绝空气条件下受热分解为K2CO3和X(Fe、FeO或Fe3O4中的一种)固体混合物。
为验证固体混合物中存在K2CO3并检验X的成分,现进行如下实验:向固体中加水,充分搅拌后过滤,得滤液和滤渣……
(4)验证K2CO3存在的实验方案是
。
(5)检验X的成分的实验方案是
。
11.[2023北京延庆期末]电子工业中,常用FeCl3溶液腐蚀铜(原理为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+)制造印刷线路板。为了从腐蚀废液中回收铜并重新得到FeCl3溶液,可以采用下列步骤:
(1)上述过程中属于过滤操作的有 (填序号)。
(2)加入物质A生成单质Cu的离子方程式是 。
(3)滤渣为混合物,物质B是 (用化学式表示),作用是 。
(4)写出③中通入Cl2反应的离子方程式: 。
(5)检验FeCl3溶液中所含金属离子的实验操作和现象为 。
(6)若加入A的物质的量为a ml,整个操作过程中生成H2的物质的量为b ml,若不考虑空气中氧气参与反应,请计算③至少消耗Cl2的物质的量: ml。(用含a、b的代数式表示)
12.[2023福建龙岩期末]某实验小组为了探究铁及其化合物的有关性质设计了如下实验。
现象Ⅱ:生成白色沉淀,3 min后沉淀基本变为红褐色
现象Ⅲ:生成白色沉淀,3 min后沉淀颜色几乎不变
(1)实验Ⅰ中的现象为 ,该现象说明Fe3+具有 性。
(2)用化学方程式表示“现象Ⅱ”中沉淀由白色变为红褐色的原因: 。
(3)探究“现象Ⅲ”中白色沉淀的组成。
①查阅资料发现Fe在水中不存在,由此对沉淀的组成作如下假设。
假设a:依据NaHCO3溶液呈碱性,推测沉淀可能为 (填化学式);
假设b:依据NaHCO3溶液中存在的微粒,推测沉淀还可能为 (填化学式);
②验证上述假设的实验过程及现象如下,说明假设 (填“a”或“b”)正确。
ⅰ.将白色沉淀进行充分洗涤后加入稀硫酸,沉淀完全溶解并产生无色气泡;
ⅱ.向ⅰ所得溶液中滴入KSCN试剂,溶液不变红;
ⅲ.向ⅱ所得溶液中再滴入少量新制氯水,溶液立即变为血红色。
③实验小组发现,若将白色沉淀在空气中久置,最终也会变为红褐色。
(4)为探究溶液酸碱性对Fe2+还原性的影响,对比实验Ⅱ,设计了下图所示实验Ⅳ。
现象Ⅳ:溶液略显血红色,3 min后溶液颜色没有明显变深。
根据实验Ⅰ~Ⅳ,避免Fe2+被空气氧化的措施有 (写两条)。
学科素养创新练
13.[2023吉林联考]氢氧化亚铁制备实验是高中化学中的重要演示实验之一。某化学课外小组对氢氧化亚铁的制备作了大量研究,对制备中产生的绿色物质的成分进行了探究。
Ⅰ.学习小组用如下实验装置配制NaOH溶液和FeSO4溶液,所用蒸馏水均先煮沸再冷却,FeSO4溶液中加入维生素C和稀硫酸。
实验一:
(1)FeSO4溶液中加入维生素C,是因为维生素C具有 。
(2)该小组同学查阅资料得知通过煮沸的方法无法除尽水中的氧气。依据上述实验,推测方法一中灰白色沉淀比方法二中灰白色沉淀存在时间长的原因为 、 (任答2点) 。
Ⅱ.进一步探究沉淀成分。
实验二:将实验一中所得的灰白色沉淀迅速推出到滤纸上。
方法一:得到的沉淀a的颜色快速转变为红褐色,无灰绿色物质出现。
方法二:得到的沉淀b,灰绿色保持了较长时间,半小时后边缘部分逐渐变为红褐色,15小时后全部转化为红褐色。
(3)依据上述现象,沉淀a为较纯的 (填化学式)。将沉淀a久置于真空反应器中,固体先变为深绿色,再缓慢变为黑色,用磁铁检测,两种固体产物均可被吸引。久置过程中总反应的化学方程式为 。
(4)取灰绿色的沉淀b洗涤干净,加盐酸溶解,沉淀转化为黄色溶液。将此黄色溶液滴入KSCN溶液中,溶液呈血红色;滴入]溶液中,产生蓝色沉淀;滴入BaCl2溶液中,产生白色沉淀,证明沉淀b中含有的离子为 (填离子符号)。
Ⅲ.学习小组依据探究结果,设计如下实验(装置如图)。
实验三:打开右瓶上方的空气过滤器的气阀,然后依次打开鲁尔阀、推动注射器,将左瓶中的FeSO4溶液压入右瓶;当右瓶中明显有白色沉淀生成时,停止加液,依次关闭鲁尔阀、右瓶上方的空气过滤器的气阀,打开左瓶上方的空气过滤器的气阀。
(5)实验开始时,打开右瓶上方的空气过滤器的气阀的作用是 ,用氨水(NH3·H2O)代替教材实验中的NaOH溶液的目的是 ,氨水中加入0.5 ml·L-1Na2SO3溶液的目的是 (用离子方程式表示)。
第2课时 反应条件的控制
1.C 解析 Ba(OH)2和硫酸铁溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化铁沉淀,氢氧化铁是红褐色沉淀,故不选A;FeO和硫酸铁不反应,溶液不能变为浅绿色,故不选B;硫酸铁和氢氧化钠反应生成红褐色氢氧化铁沉淀;硫酸铁和硝酸钡反应生成白色沉淀硫酸钡;硫酸铁和适量的锌反应生成硫酸亚铁和硫酸锌,溶液变为浅绿色;硫酸铁和KSCN反应溶液变为血红色,故选C;MgCl2和硫酸铁溶液不反应,不能生成沉淀,故不选D。
2.D 解析 Fe与FeCl3反应产生FeCl2,A错误;Fe(OH)2、O2、H2O反应产生Fe(OH)3,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,该反应属于化合反应,B错误;向溶液中加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,则溶液中一定含有Fe3+,可能存在Fe2+,C错误;Fe可与CuCl2发生置换反应生成FeCl2和Cu,因此加入过量铁粉,能达到除杂的目的,D正确。
3.B 解析 氯化亚铁溶液与空气接触且滴加氢氧化钠溶液带入氧气,制得的氢氧化亚铁白色沉淀易被氧化为红褐色氢氧化铁,A错误;苯的密度比水小,在硫酸亚铁溶液上部起到隔绝空气的作用,且氢氧化钠滴管插到液面下未带入空气可以较长时间观察到氢氧化亚铁白色沉淀,B正确;氯化亚铁溶液与空气接触且滴加氨水带入氧气,制得的氢氧化亚铁白色沉淀易被氧化为红褐色氢氧化铁,C错误;虽氢氧化钠滴管插入液面下,但四氯化碳密度比水大,在氯化亚铁溶液下部起不到隔绝空气作用,制得的氢氧化亚铁白色沉淀易被氧化为红褐色氢氧化铁,D错误。
4.D 解析 铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,不能实现转化①,故A错误;FeO为黑色固体,故B错误;高铁酸根()中铁元素处于高价态,具有强氧化性,可用于自来水消毒,故C错误;加热Fe(OH)3发生分解反应生成氧化铁和水,实现转化⑥;加盐酸,盐酸和氢氧化铁生成氯化铁和水,可实现转化③,故D正确。
5.答案(1)2Na+2H2OH2↑+2OH-+2Na+ 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
(2)Fe+2HClFeCl2+H2↑ (3)血红 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 (4)DB
解析 金属A焰色为黄色,A是Na;Na和水反应生成氢氧化钠和氢气,气体甲是H2、物质C是NaOH;黄绿色气体乙是Cl2;氢气和氯气反应生成氯化氢气体,气体丙是HCl;D是盐酸;氢氧化钠和F反应生成红褐色沉淀G,G是Fe(OH)3;则金属B是Fe;Fe和盐酸生成氯化亚铁和氢气,E是FeCl2;FeCl2和Cl2反应生成FeCl3,F是FeCl3。
(1)①是Na和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式是2Na+2H2OH2↑+2OH-+2Na+;④是FeCl2和Cl2反应生成FeCl3,反应的离子方程式是2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-;⑤是氢氧化钠和FeCl3反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3和氯化钠,反应的离子方程式是Fe3++3OH-Fe(OH)3↓。
(2)③是Fe和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为Fe+2HClFeCl2+H2↑。
(3)F中阳离子是Fe3+,滴加KSCN溶液,则溶液变成血红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
(4)物质E中含阳离子Fe2+,取溶液于试管中,滴加KSCN溶液不变成血红色,再加入氯水,Fe2+被氧化为Fe3+,溶液变为血红色,所以需要选用的试剂是DB。
6.C 解析 NaOH溶液应置于Ⅱ中,铁粉和稀H2SO4置于Ⅰ中,A错误;实验开始要先打开止水夹,用Fe与H2SO4生成的氢气排装置中的空气,后关闭止水夹,继续生成的H2使Ⅰ中压强增大,将FeSO4压入Ⅱ中,B错误;由B知,Ⅱ中发生反应Fe(OH)2↓,C正确;试剂X可以是稀H2SO4,不能是CuSO4,因为Fe+H2SO4FeSO4+H2↑可以生成氢气,Fe+CuSO4FeSO4+Cu,无法生成还原性气体H2,不能排除装置内的空气,D错误。
7.B 解析 制备Fe(OH)3胶体时应该向沸腾的蒸馏水中滴加几滴饱和FeCl3溶液,直至液体呈红褐色停止加热,A错误;植物油能够防止空气中的氧气进入FeSO4溶液中,将胶头滴管伸入FeSO4溶液中,NaOH与FeSO4发生复分解反应产生Fe(OH)2沉淀,由于没有空气,因此制取得到的Fe(OH)2沉淀不会氧化变质,B正确;NH3极易溶于水,应该将导气管稍微露出橡胶塞,且应该先通入NH3,然后向NH3、NaCl饱和溶液中通入CO2气体以增大CO2气体的溶解度来制取NaHCO3,C错误;HCl与NaHCO3溶液反应产生CO2气体,又会引入新的杂质,D错误。
8.D 解析 鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,在绿茶叶水中加入FeSO4,出现蓝黑色,说明鞣酸亚铁易被氧化,A正确;向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B正确;④过程溶液最终变为血红色,说明有Fe3+生成,则Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+,Fe3+与SCN- 发生络合反应使溶液显血红色,C正确;因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶,D错误。
9.C 解析 ①向盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,pH<1,然后滴入过氧化氢溶液发生氧化还原反应,生成铁离子,形成血红色溶液,铁离子在过氧化氢分解反应中作催化剂,有氧气产生,10秒左右红色褪去,说明SCN-被氧化为,对比③可知,氧化剂应为过氧化氢,过氧化氢将SCN-氧化为;②向盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,pH<5,然后滴入过氧化氢溶液,溶液变红且不褪色,说明亚铁离子被氧化为铁离子,铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用,有气体生成(经检验为O2),经检验有丁达尔效应,说明生成了氢氧化铁胶体;③向盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,pH<1,然后通入足量氧气,溶液变红且不褪色,说明氧气氧化亚铁离子生成铁离子,滴加盐酸和BaCl2溶液,无白色沉淀,经检验无丁达尔效应,说明无硫酸钡沉淀和氢氧化铁胶体生成,排除了过氧化氢分解生成的氧气氧化SCN-的可能。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,10秒左右红色褪去,说明SCN-被氧化为,对比③可知,氧化剂应为过氧化氢,过氧化氢将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亚铁离子被过氧化氢氧化为铁离子,过氧化氢分解生成氧气,氧气氧化亚铁离子,不止两种,C错误;③中通入足量氧气,溶液变血红色,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。
10.答案 (1)将蒸馏水煮沸后密封冷却 (2)Fe+2H+Fe2++H2↑ (3)使铁与稀硫酸反应制备硫酸亚铁、产生氢气排尽装置内的空气,并产生气体方便利用压强使产生的硫酸亚铁溶液进入装置B中 关闭K1、K3,打开K2 (4)用洁净的铂丝蘸取滤液于酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰;取滤液少量,向其中加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 (5)取X少量,向其中加入盐酸,若产生无色气体,则X成分为Fe;若无气体产生,向所得溶液中滴加几滴KSCN溶液,若溶液变血红色,则X为Fe3O4;若溶液不变红,则X为FeO
解析 (1)氧气在蒸馏水中的溶解度随温度的升高而降低,配制溶液所用的蒸馏水必须先除去水中溶解的氧气,具体方法是将蒸馏水煮沸后密封冷却。
(2)装置A中是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,其离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑。
(3)实验开始时,先打开活塞K1、K3一段时间的目的是使铁与稀硫酸反应制备硫酸亚铁、产生氢气排尽装置内的空气,并产生气体方便利用压强使产生的硫酸亚铁溶液进入装置B中。将生成的FeSO4溶液与溶液混合的操作是关闭K1、K3,打开K2,利用气体压强使A中的硫酸亚铁溶液进入B装置中。
(4)K2CO3的阳离子是K+,阴离子是,因此要确定K2CO3的存在,可以先用洁净的铂丝蘸取滤液于酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰,确定K+的存在;然后再取滤液少量,向其中加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明的存在。
(5)X可能是Fe、FeO或Fe3O4中的一种,若X是Fe单质,向其中加入盐酸,若产生无色气体,则X成分为Fe;若X是Fe3O4,由于其与盐酸反应产生FeCl3、FeCl2及H2O,Fe3+与SCN-会变为血红色,因此向固体溶解所得溶液中滴加几滴KSCN溶液,若溶液变血红色,则X为Fe3O4;若固体是FeO,FeO与HCl反应产生FeCl2、H2O,因此向溶液中加入HCl及KSCN后,溶液中无气泡产生,也不变血红色,则固体X为FeO。
11.答案(1)①② (2)Fe+Cu2+Fe2++Cu (3)HCl 除去Cu粉中的Fe;将铁转化成氯化亚铁 (4)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- (5)取待测液少许于试管中,滴加KSCN溶液,变血红色 (6)-b
解析 电子工业中,常用FeCl3溶液腐蚀铜,制造印刷线路板,则腐蚀废液中主要为氯化铜、氯化铁和氯化亚铁,加入过量A,产生滤液和滤渣,滤液通入氯气生成氯化铁,说明滤液为氯化亚铁,则A为单质铁,则滤渣为铁和铜;加入过量B,得到单质铜和氯化亚铁,说明B为稀盐酸。
(1)操作①②后均有固体和滤液,则说明①②操作为过滤。
(2)物质A是铁单质,铁与铜离子发生置换反应,故反应的离子方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu。
(3)物质B是HCl;HCl的作用是使铜和铁单质分离,同时生成氯化亚铁溶液。
(4)滤液是氯化亚铁溶液,二价铁离子被氯气氧化成三价铁离子,故反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
(5)检验三价铁离子,可以取少许待测液于试管中,滴加KSCN溶液,变血红色,说明有三价铁离子存在。
(6)物质A是铁单质,aml的0价铁单质,最终转化为氯化铁中的三价铁离子,共失去3aml的电子,得电子的物质为盐酸和氯气,题干要求计算至少消耗Cl2的量,故不考虑原溶液中的铜离子和铁离子,根据氢气的量,盐酸共得2bml电子,则氯气得电子的物质的量为(3a-2b)ml,故需要消耗氯气的物质的量为-bml。
12.答案(1)铁粉减少,溶液由黄色变为浅绿色 氧化 (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 (3)①Fe(OH)2 ②b (4)控制溶液为酸性环境,或使Fe2+以碳酸盐的形式沉淀
解析 将氯化铁加入过量铁粉中,氯化铁全部转化为氯化亚铁,然后将氯化亚铁溶液分成两份,一份滴入NaOH溶液,生成白色沉淀为Fe(OH)2,Fe(OH)2具有较强的还原性,易被氧气氧化为红褐色Fe(OH)3;一份滴入NaHCO3溶液,反应生成白色沉淀。
(1)Fe3+溶液显黄色,Fe2+溶液显浅绿色,FeCl3和铁粉发生反应2Fe3++,所以实验Ⅰ中的现象为铁粉减少,溶液由黄色变为浅绿色;反应中Fe3+作氧化剂,该现象说明Fe3+具有氧化性。
(2)白色沉淀为Fe(OH)2,Fe(OH)2具有较强的还原性,易被氧气氧化为红褐色Fe(OH)3,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。
(3)①假设a:NaHCO3为小苏打,溶液显碱性,故可推测沉淀可能为Fe(OH)2;假设b:可电离得到氢离子和,故可推测沉淀还可能为;②由于白色沉淀溶于H2SO4后产生无色气泡,滴入KSCN溶液不变红,滴入少量新制氯水,溶液立即变为血红色,则证明白色沉淀中一定含有Fe2+和,说明假设b正确。
(4)实验Ⅳ的现象显示,在酸性条件下,Fe2+不易被氧化;由实验Ⅲ知,Fe2+转化为后不易被氧化。因此为避免Fe2+被空气氧化,可采取的措施是控制溶液为酸性环境,或使Fe2+以碳酸盐的形式沉淀。
13.答案(1)还原性 (2)方法一中NaOH不足量,碱性较弱 维生素C降低了方法一中过量FeSO4溶液中溶解氧的浓度(或其他合理答案) (3)Fe(OH)2 4Fe(OH)2Fe+Fe3O4+4H2O (4)Fe2+、Fe3+、 (5)平衡压强,便于FeSO4溶液能够进入右瓶 降低溶液的碱性,便于生成 Fe(OH)2 2S+O2
解析 (1)实验中加入维生素C是为了防止Fe2+被氧化,利用其还原性。
(2)方法一中NaOH不足量,碱性较弱;维生素C降低了方法一中过量FeSO4溶液中溶解氧的浓度;所以方法一中灰白色沉淀比方法二中灰白色沉淀存在时间长。
(3)沉淀a放置于空气中迅速变为红褐色,这是因为氢氧化亚铁迅速被氧化成氢氧化铁,故可推断此灰白色物质应该为较纯的氢氧化亚铁。无氧环境下氢氧化亚铁可以缓慢地转化为氧化亚铁,氧化亚铁又会发生歧化反应生成Fe(粉)和Fe3O4能被磁铁吸引。
(4)将此黄色溶液滴入KSCN溶液中,溶液呈血红色,证明有Fe3+;黄色溶液滴入K3[Fe(CN)6]溶液中,产生蓝色沉淀,证明有Fe2+;黄色溶液滴入BaCl2溶液中,产生白色沉淀,证明有。
(5)实验开始时,打开右瓶上方的空气过滤器的气阀,平衡压强,便于FeSO4溶液能够进入右瓶;然后依次打开鲁尔阀、推动注射器,将左瓶中的FeSO4溶液压入右瓶;当右瓶中明显有白色沉淀生成时,停止加液,依次关闭鲁尔阀、右瓶上方的空气过滤器的气阀,打开左瓶上方的空气过滤器的气阀;氨水(NH3·H2O)碱性低,可用氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液,便于生成Fe(OH)2;氨水中加入0.5ml·L-1Na2SO3,可与氧气反应,防止Fe2+被氧化,离子方程式为+O2。
选项
M
N
P
Q
A
NH3·H2O
Ba(OH)2
铜
石蕊溶液
B
Na
BaCl2
FeO
KSCN
C
NaOH
Ba
锌粉
KSCN
D
Na2O2
MgCl2
Fe
石蕊溶液
A.制备
Fe(OH)3胶体
B.观察
Fe(OH)2的生成
C.析出
NaHCO3
D.除去Cl2中少量HCl
①
②
③
溶液变红,大约10秒左右血红色褪去,有气体生成(经检验为O2)
溶液变红且不褪色,有气体生成(经检验为O2),经检验有丁达尔现象
溶液变红且不褪色,滴加盐酸和BaCl2溶液,无白色沉淀,经检验无丁达尔现象
编号
实验操作
实验现象
方法
一
在注射器A中吸入4 mL 0.5 ml·L-1 FeSO4溶液,通过注射器B缓慢推入1 mL 1 ml·L-1NaOH溶液,得沉淀a
生成灰白色沉淀(存在时间比方法二的长),20秒后表面有少许灰绿色固体
方法
二
在注射器A中吸入4 mL 1 ml·L-1NaOH溶液,通过注射器B缓慢推入1 mL 0.5 ml·L-1 FeSO4溶液,得沉淀b
生成灰白色沉淀(存在时间很短),20秒后颜色加深至灰绿色
相关试卷
高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题9 金属与人类文明第三单元 金属材料的性能及应用测试题： 这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题9 金属与人类文明第三单元 金属材料的性能及应用测试题，共7页。
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第一课时课后作业题： 这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化第一课时课后作业题，共11页。
苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 金属的冶炼方法当堂检测题： 这是一份苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 金属的冶炼方法当堂检测题，共7页。试卷主要包含了铁是应用最广泛的金属等内容，欢迎下载使用。
