高中化学第一节 铁及其化合物第1课时达标测试

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第三章 第一节 第1课时





1．常温下，将铁片放入下列溶液中，不发生反应的是( C )


A．稀硫酸 B．氯水


C．氢氧化钠溶液D．硫酸铜溶液


解析：稀H2SO4、硫酸铜溶液均与Fe发生置换反应，氯水中有H＋，也能与Fe反应，所以选C。


2．如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 ml·L－1的硫酸，其他试剂任选。





填写下列空白：


(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是__铁屑__，A中反应的离子方程式是__Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑__。


(2)实验开始时先将止水夹E__打开__(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是__H2__。


(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：__关闭止水夹E，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应__。


(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：__4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3__。


解析：实验开始时先打开E，让H2把A、B装置中的空气排出，让Fe(OH)2在H2气氛中生成，以便较长时间观察Fe(OH)2的颜色。H2充满B后关闭E，A中的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B瓶，与NaOH反应。空气进入装置B后，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3。


3．已知Fe3O4是一种复杂的化合物，其化学式可改写为FeO·Fe2O3。对于Fe与水蒸气反应后的黑色物质，有三个学习小组提出了三种不同的猜想，以下是小组同学进行的实验猜想与探究，请你根据小组的思路与提示完成相关空白。


实验之前查阅资料得知Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时，溶液变成红色，而Fe2＋遇KSCN溶液无明显变化。


【猜想】甲组：黑色物质是FeO


乙组：黑色物质是Fe3O4


丙组：__黑色物质是FeO和Fe3O4的混合物__。


【实验探究】


(1)丙组认为用一种简单定性的方法即可判断甲组的正误：取生成的黑色物质少许于烧杯中，加稀盐酸使其完全溶解，再加__KSCN__溶液以检验Fe3＋，观察到溶液有无出现__红色__现象即可判断。


(2)乙组认为可通过定量测定来确定生成的黑色物质的组成，以验证该组猜想正确。取生成的黑色物质2.32 g溶解于适量稀盐酸后，加入新制氯水，加入氯水后反应的离子方程式为__2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－__，再加入足量NaOH溶液后，过滤、洗涤、烘干、灼烧、称量，若称得固体质量为__2.4_g__，即可判断乙组同学猜想正确。


解析：Fe的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe2O3是红棕色固体，FeO、Fe3O4是黑色物质；黑色物质若为纯净物，可能为FeO，也可能为Fe3O4，若是混合物，则为FeO和Fe3O4的混合物。


(1)Fe3＋遇SCN－，溶液变为红色，所以向溶液中加入KSCN溶液，若观察到溶液无红色出现，即可判断无Fe3＋，即原黑色物质为FeO。


(2)金属氧化物溶于盐酸后，向该溶液中通入Cl2，由于氯气有氧化性，会与溶液中的Fe2＋发生氧化还原反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，发生沉淀反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，将沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧，发生分解反应：2Fe(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O。若乙组同学猜想正确，则2.32 g全为Fe3O4，其物质的量为n(Fe3O4)＝eq \f(2.32 g,232 g·ml－1)＝0.01 ml，根据铁元素守恒，可得n(Fe2O3)＝(0.01 ml×3)÷2＝0.015 ml，称得固体质量为m(Fe2O3)＝0.015 ml×160 g·ml－1＝2.4 g。