化学必修 第一册铁及其化合物的性质练习

这是一份化学必修 第一册铁及其化合物的性质练习，共8页。
1.某同学利用如图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验,并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。请回答下列问题。
(1)硬质试管中湿棉花的作用是______。
(2)铁与水蒸气的反应中,氧化剂是___(填化学式,下同),还原剂是___。
(3)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设：
假设1: 只有Fe;
假设 2: 只有 ___ (填化学式);
假设 3: 既有 Fe, 又有 Fe3O4
(4)为了验证假设,该同学进行了定量研究:反应前固体物质的质量为5.6 g,反应后固体物质的质量为6.6 g。从数据分析,假设___(填“1”“2”或“3”)正确。
2.I化学兴趣小组从使用过的腐蚀废液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3)中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液作为腐蚀液原料循环使用，流程如图所示：
(1)步骤I的操作名称为_______，其中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒，还有_______。
(2)滤渣③成分为_______。
(3)写出FeCl3溶液与铜箔发生反应的离子方程式：_______。
(4)用化学试剂鉴别滤液②中的金属阳离子，写出该鉴别过程中属于氧化还原反应的离子方程式_______。
II．该学习小组继续研究铁与水蒸气反应所得固体组成。
(5)取少量所得固体进行实验，若可以被磁铁吸引，能否证明所得固体为Fe3O4？_______(填“能”或“不能”)，向其中加入适量稀硫酸，固体全部溶解，再加入3滴KSCN溶液，若溶液没有呈现红色，请分析原因：_______。
3.如图所示装置可用来制取FeOH2和观察FeOH2在空气中被氧化时的颜色变化。实验可供选择的试剂有铁屑、6ml∙L−1硫酸溶液和氢氧化钠溶液。回答下列问题。
(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液, A装置中应加入的试剂是 , A装置中发生反应的离子方程式是 。
(2)实验开始时应先将活塞E___（填“打开”或“关闭”）。
(3)简述生成FeOH2的操作过程: 。
(4)实验完毕后,拔去B装置中的橡胶塞,放入一部分空气,此时B装置中发生的现象是 。
4.某小组同学为了获取在制备FeOH2的过程中沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据，用如图 1 所示装置（夹持装置已略去，气密性已检查）进行了如下实验。
Ⅰ. 打开磁力搅拌器, 立即加入10% NaOH溶液;
Ⅱ. 采集三颈烧瓶内空气中O2含量和溶液中O2含量(DO)的数据。
实验现象:生成白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后部分变为红褐色。
实验数据:
【解释与结论】
(1)搅拌的目的是 。
(2)白色沉淀变为红褐色沉淀的化学方程式为 。
(3)通过上述实验,可得到“在制备 FeOH2 的过程中,沉淀颜色的改变与氧气有关”的结论,其实验证据是 。
5.长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质。某兴趣小组分别对新制和久置的两瓶 FeSO4 溶液进行了如下实验。
Ⅰ. 分别取2 mL新制的FeSO4溶液于三支试管中, 进行如下实验。
(1)实验 i 中,现象 a 是产生白色絮状沉淀,白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。白色絮状沉淀的化学式是 ,红褐色沉淀的化学式是 。
(2)现象 c 是 ，写出新制氯水参与反应的离子方程式： 。
Ⅱ. 取久置的 FeSO4 溶液做如下实验。
(3)将上述实验 v 中的实验操作和现象补充完整： 。
(4)若要使部分变质的 FeSO4 复原, 可加入过量的 ___ (填化学名称), 发生反应的离子方程式为 。
(5)该小组同学查阅资料得知,维生素C可将 Fe3+转化为 Fe2+。为了验证维生素C的作用,设计了如下实验。
由实验 vi 能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论？请说明理由：___。
6.铁单质及其化合物在生产、生活中有广泛用途。回答下列问题：
Ⅰ．Fe及其化合物的“价-类”二维图如图1所示。
(1)若图1中的F为硫酸盐，D→F反应的离子方程式为_____(反应时所加溶液为稀溶液)，B在潮湿的空气中转化为E的化学方程式为_____。
Ⅱ．为了探究反应Fe3++I−→Fe2++I2(未配平)存在一定
的限度，某化学兴趣小组取10mL0.5ml∙L−1KI溶液于试管中，再加入10mL0.2ml∙L−1FeCl3溶液，振荡，使试管中的物质充分反应。
(2)为了达到实验目的，还需要再向试管中加入下列试剂中的_____(填字母)。
A．淀粉溶液 B．KSCN溶液 C．CCl4 D．酸性KMnO4溶液
Ⅲ．图2中X→Y表示一定条件下X能一步转化为Y，X…Y表示一定条件下X能与Y反应。
(3)丙属于碱，其化学式为_____(填化学式)；甲可能是_____(填字母，下同)，乙可能是_____。
A．稀硝酸 B．NaOH溶液 C．HI溶液
(4)Fe2（SO4）3能作净水剂，其原因是_____(用离子方程式表示)；工业上高炉炼铁可以实现③的转化，所得到的炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，原因是_____(用文字叙述)。
1.(1) 湿棉花的作用是提供水蒸气。
(2) 氧化剂是 H2O ，还原剂是 Fe 。
(3) 假设2应填 Fe3O4 。
(4) 假设3正确。
解析： 反应前固体为铁，质量为5.6 g，假设其完全反应生成Fe3O4，根据化学方程式高温3Fe+4H2O(g)→高温Fe3O4+4H2，可计算生成的Fe3O4质量为6.6 g，与实验数据相符，故假设3正确。
2.(1) 操作名称为过滤，还用到的玻璃仪器是漏斗。
(2) 滤渣③成分为 Cu 。
(3) 离子方程式为 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 。
(4) 鉴别过程中的氧化还原反应离子方程式为 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl− 。
(5) 不能。
解析： 能被磁铁吸引的固体可能是Fe或Fe3O4，不能仅凭此现象判断固体为Fe3O4。加入稀硫酸后固体溶解，再加KSCN溶液无红色出现，说明溶液中无Fe3+，可能是铁过量，生成的Fe2+被KSCN溶液中的硫氰根离子络合，但未氧化为Fe3+。
3.(1) A装置中应加入铁屑和稀硫酸，离子方程式为 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 。
(2) 应先打开活塞E。
(3) 操作过程：先打开活塞E，将A装置中产生的氢气通入B装置中一段时间，排净装置内的空气，然后关闭活塞E，向B装置中加入适量的氢氧化钠溶液，即可生成 Fe(OH)2 。
(4) 现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。
解析： 空气中的氧气会氧化Fe(OH)2，使其颜色发生变化。
4.(1) 搅拌的目的是使反应物充分接触，加快反应速率。
(2) 化学方程式为 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 。
(3) 实验证据是：实验中采集到的空气中 O2 含量和溶液中 DO 含量的变化与沉淀颜色变化相对应，且在搅拌过程中，沉淀颜色变化与氧气含量的变化趋势一致。
5.(1) 白色絮状沉淀的化学式是 Fe(OH)2 ，红褐色沉淀的化学式是 Fe(OH)3 。
(2) 现象c是溶液先无明显变化，滴加新制氯水后溶液变红，离子方程式为 Cl2+2Fe2+=2Cl−+2Fe3+ 。
(3) 实验操作：取2 mL久置的 FeSO4 溶液于试管中，滴加5滴KSCN溶液，现象是溶液变红。
(4) 可加入过量的铁粉，离子方程式为 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 。
(5) 不能得出结论。
解析： 实验vi中加入维生素C后，滴加酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，只能说明溶液中存在还原性物质，但不能确定是维生素C将Fe3+转化为Fe2+，也可能是其他还原性物质的作用。
3.(1) 离子方程式为 Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓ ，化学方程式为 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 。
(2) 选B，即KSCN溶液。
(3) 丙的化学式为 Fe(OH)3 ，甲可能是A（稀硝酸），乙可能是C（HI溶液）。
(4) 净水剂的原理为 Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+ ；模具干燥的原因是防止铁水与模具中的水反应生成氢气，引发爆炸。
解析： 铁水与水反应会生成氢气，氢气在高温下易引发爆炸，因此模具必须干燥。实验序号
试剂X
实验现象
i
1mL1ml·L-1NaOH溶液
现象a
ii
5滴酸性KMnO4溶液
现象b:紫色褪去
iii
依次加入5滴KSCN溶液、5滴新制氯水
现象c
实验序号
实验操作
实验
现象
实验
结论
iv
取2 mL久置的FeSO4溶液于试管中,滴加5滴KSCN溶液
溶液
变红
久置的FeSO4溶液部分变质
v
实验序号
实验操作
实验现象
Vi
取一定量Fe2(SO4)3溶液于试管中,加入维生素C片,振荡溶解后,滴加酸性KMnO4溶液
溶液紫色褪去