资源简介

第三章 金属及其化合物
第2讲 铁及其重要化合物
1.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指(　　)
A．Fe B．FeCl3 C．FeO D．Fe2O3
【答案】D　
2.下铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A．Fe有导电性，可用于湿法炼铜
B．FeCl3有氧化性，可用于净水
C．Fe2O3呈红棕色，可用于制作颜料
D．K2FeO4易溶于水，可用于杀菌消毒
【解析】C　铁可用于湿法炼铜：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，是因为铁的还原性大于铜，与Fe有导电性无关，故不选A；FeCl3可用于净水，是因为Fe3＋水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮杂质，与FeCl3的氧化性无关，故不选B；Fe2O3呈红棕色，可用于制作红色颜料，故选C；K2FeO4可用于杀菌消毒，是因为K2FeO4具有强氧化性，与K2FeO4的溶解性无关，故不选D。
3.某化学兴趣小组为检验菠菜中是否含有铁元素,进行如下步骤:①将菠菜研磨成汁,加水溶解,过滤得到滤液;②加入稀硝酸进行氧化;③滴加KSCN溶液检验溶液中是否含有Fe3+。上述操作中,不需要用到的仪器为(　　)
【解析】C　将菠菜研磨成汁,需要在研钵中进行,加水溶解,需要烧杯和玻璃棒,过滤时需要漏斗和玻璃棒,滴加稀硝酸、KSCN溶液时需要胶头滴管,故不需要的仪器为容量瓶。
4.下列离子方程式书写正确的是(　　)
A．铁与稀盐酸反应：Fe＋6H＋===Fe3＋＋3H2↑
B．氯气与氯化亚铁溶液反应：Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－
C．氯化铁溶液与铜反应：3Cu＋2Fe3＋===2Fe＋3Cu2＋
D．氯化铁溶液与硫化氢反应：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
【解析】D　铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故A错误；氯气与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，故B错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，故C错误。
5.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是(　　)
A.可以通过化合反应制备b
B.将NaOH溶液缓慢滴入e溶液中可制得d的胶体
C.可实现a→b→c→d→e→b→a的循环转化
D.实验室检验Fe3+，可以用NaOH溶液，也可以用KSCN溶液
【解析】B　根据图示，a是Fe、b可能是FeCl2、c是Fe(OH)2、d是Fe(OH)3、e可能是FeCl3。FeCl3和Fe发生化合反应生成FeCl2，故A正确；将NaOH溶液缓慢滴入FeCl3溶液中生成红褐色Fe(OH)3沉淀，故B错误；Fe和盐酸反应生成FeCl2，FeCl2和NaOH溶液反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2和氧气反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3和盐酸反应生成FeCl3，FeCl3和铁反应生成FeCl2，FeCl2和锌反应生成铁，故C正确；Fe3+和NaOH溶液反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀，Fe3+和KSCN反应溶液变为红色，故D正确。
6.已知：普通铁＋水蒸气铁的氧化物＋氢气，铁的氧化物＋氢气“引火铁”＋水蒸气，其中“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”，装置图(铁架台、铁夹、铁网、陶土网、加热仪器等略去)如下：
下列关于上述装置和实验的分析错误的是(　　)
A.A、I中加入普通铁粉，G中可加入碱石灰
B.A中生成磁性氧化铁，E中生成“引火铁”
C.需要加热的仪器只有A、E
D.D用于收集氢气，F处的尾气中有氢气与水蒸气
【解析】C　I中加入普通铁粉，G是U形管，不能用液体进行除杂干燥，可用碱石灰，A正确；磁性氧化铁是四氧化三铁，E中四氧化三铁与氢气生成“引火铁”，B正确；本实验中B装置也是需要加热的，目的是产生水蒸气，C错误；D用排水法收集氢气，F处的尾气中含有H2和水蒸气，D正确。
7.(2023山东淄博模拟)中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁,检测的流程如图。下列说法错误的是(　　)
A.气体X中含有醋酸蒸气
B.该铁华粉中可能含有铁单质
C.向滤液中滴入酸性KMnO4溶液,可用于证明Fe2+具有还原性
D.产生蓝色沉淀的反应为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-KFe[Fe(CN)6]↓
【解析】C　加热时醋酸亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和醋酸蒸气,则X中含有醋酸蒸气,A正确;向铁华粉中加入稀盐酸反应生成氢气,说明铁华粉中可能含有铁单质,B正确;滤液中含有Cl-,向滤液中滴入酸性KMnO4溶液,酸性条件下Cl-能将Mn还原为Mn2+而使溶液褪色,故不能证明Fe2+具有还原性,C错误;向滤液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,溶液中Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀,反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-KFe[Fe(CN)6]↓,D正确。
8.聚合硫酸铁[Fe2(OH)m(SO4)p]n是一种新型絮凝剂，其处理污水能力比FeCl3强，且腐蚀性小。工业上利用废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如图。下列说法正确的是(　　)
A.聚合硫酸铁[Fe2(OH)m(SO4)p]n中m＝6－2p
B.酸浸槽中加入的酸液可用稀硝酸
C.反应釜中发生的离子反应为H2O2＋Fe2+＋H＋===Fe3+＋H2O
D.聚合釜中控制溶液的pH越大越好
【解析】A　化学式[Fe2(OH)m(SO4)p]n中：(＋3)×2＋(－1)×m＋(－2)×p＝0，即m＝6－2p，A正确；酸浸槽中加入的酸液是硫酸，如果加入硝酸，一方面会生成有毒气体，另一方面会引入NO杂质，B错误；反应釜中加入的H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，正确的离子方程式为H2O2＋2Fe2+＋2H＋===2Fe3+＋2H2O，C错误；如果聚合釜中溶液的pH过大，会生成氢氧化铁沉淀，达不到制取聚合硫酸铁的目的，D错误。
9.为探究铁及其化合物的一些化学性质，某实验小组学生设计了以下实验。
(1)高温下，让铁粉与水蒸气反应，如图所示。试管中发生反应的化学方程式是________________________________________，该反应中氧化剂是________。
(2)如图：
①往A溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色______________。
②写出上述A→B过程中的化学方程式：______________________________。
③描述将C放置于空气中的现象：____________________________________，写出该反应的化学方程式： ____________________________________________。
④写出向B中加入氯水发生反应的离子方程式：_______________________。
⑤将A的饱和溶液滴入沸水中并加热，可制得________胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为____________。
【答案】(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　H2O
(2)①变为红色　②2FeCl3＋Fe===3FeCl2　③白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　④2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　⑤Fe(OH)3　丁达尔效应
【解析】(1)H2O中氢元素化合价由＋1降低为0，氧化剂是H2O。(2)①氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，A溶液中含有Fe3＋，滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色变为红色。④B为氯化亚铁溶液，加入氯水生成氯化铁溶液，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
10.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是______________，证明Fe3+存在的现象是______________________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式： 。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得纯净的FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①____________，④____________。
(4)要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时的最佳顺序为________。
①加入足量氯水
②加入足量酸性KMnO4溶液
③加入少量KSCN溶液
A.①③ B．③②
C.③① D．①②③
(5)写出向②⑤的混合液中通入气体⑥的离子方程式： 。
【答案】(1)KSCN溶液　溶液变成红色　
(2)2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+
(3)Fe　HCl　
(4)C　
(5)2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－
【解析】(3)本实验目的是回收铜和制取纯净的FeCl3，向废液中加入过量的铁屑，然后过滤，滤液为FeCl2，滤渣为Cu和Fe，因为铁能与盐酸反应，铜和盐酸不反应，因此滤渣③中加入过量的盐酸，过滤，得到金属铜，两种滤液合并，通入氯气，把Fe2+氧化成Fe3+。(4)检验某溶液中不含Fe3+，含Fe2+，应先加KSCN溶液，溶液不变红，说明不含Fe3+，再加入氧化剂，溶液变红，说明原溶液中含Fe2+，氧化剂不能是酸性高锰酸钾溶液，因为高锰酸钾溶液能氧化KSCN，故选项C正确。

展开更多......

收起↑