铁及其化合物Word文档下载推荐.docx
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与还原剂反应(如CO、Al、H2)
2、完成表格对比铁的氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
名称
颜色
与酸反应(离子方程式)
稳定性
制备的离子方程式
3、二价铁与三价铁
1.Fe3+的性质(FeCl3等)
(1)水解a.常温下,________________________________
沸水中________________________________
b.遇HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-等离子时,水解完全。
如Fe3++3HCO3-==_______________
c.将FeCl3溶液蒸干并灼烧,得Fe2O3。
(2)较强的氧化性(高价态,氧化性)
a.Fe3+的氧化性在金属阳离子中是比较强的,其氧化性:
H+<
Cu2+<
Fe3+;
I2<
Fe3+<
Br2
b.Fe3+表现氧化性的反应有:
FeCl3+H2S==_______________FeCl3+2KI==_______________
FeCl3+SO2+H2O==_______________FeCl3+Cu==_______________
(3)络合反应
2.Fe2+(FeCl2、FeSO4·
7H2O等)
(1)具有盐通性:
FeSO4+KOH=_______________
(2)发生水解溶液显酸性:
_______________
(3)具有还原性:
FeSO4+O2+H2SO4=_______________
2FeCl2+Cl2==2FeCl3(溶液由浅绿色变为棕黄色)
FeBr2+Cl2(过量)==_______________
FeCl2可使酸性KMnO4溶液褪色
(4)氧化性:
Zn+Fe2+==Fe+Zn2+
三、离子检验及溶液配制
1、离子检验
Fe2+的检验方法________________________Fe3+的检验方法___________________
2、溶液配制
FeCl3溶液的配制:
将FeCl3固体溶解于,再加入适量的蒸馏水稀释至所需浓度。
FeCl2溶液的配制:
将FeCl2固体溶解于,再加,最后再加入少量(防止被氧化)
1、某FeSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(虑水解),且SO42﹣的物质的量浓度为6mol/L,则此溶液最多可溶解铁粉的质量是( )
A.11.2gB.16.8gC.19.6gD.22.4g
(1)下列各图示中,能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是。
2、用下列两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:
用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入____________________
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_______________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的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____________________.
(4)写出反应的化学方程式__________________________________
方法二:
在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是____________________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是_______________________。
(3)为了制得白色的Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是_______
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是________
3、选用提供的试剂设计实验,验证炉渣(主要成分是Fe2O3)中含有FeO。
提供的试剂:
稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水所选用的试剂为。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为
11.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉,得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。
请将正确答案的序号填在相应的横线上。
(1)AB段铁元素以________形式存在。
(2)BC段铁元素以________形式存在。
(3)CD段铁元素以________形式存在。
1.所含铁元素既有氧化性又有还原性的是,只有还原性的是。
a.Fe b.Fe3O4 c.FeCl2 d.FeCl3 e.Fe2O3
2.下列离子方程式正确的是( )
A.铁与盐酸反应:
2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.氯化亚铁溶液中通入氯气:
Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
C.氯化铁与过量氨水反应:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
D.氯化铁溶液中加入铁粉:
2Fe3++Fe===3Fe2+
3.等质量的下列物质与足量稀硝酸反应能放出NO,且放出NO量最少的是( )
A.FeOB.Fe2O3C.FeSO4D.Fe3O4
4.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。
下列从分类角度分析正确的是( )
A.实验①、③反应制得的物质均为纯净物B.实验②、③均未发生氧化还原反应
C.实验①、③均为放热反应D.实验①、②所涉及的物质均为电解质
5.下列叙述正确的是( )
A.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
B.足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
C.Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出
D.在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液,会有CO2产生,但无Fe(OH)3沉淀生成
6
(1)为了检验某FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入。
(2)要除去FeCl3溶液中的少量FeCl2,可。
(3)要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可。
7.下列试剂中,不能使Fe2+转化为Fe3+的是( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④稀硝酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A.①②③B.①③④C.②④⑤D.②⑤⑥
1、下列有关铁元素的叙述中正确的是( )
A.铁是较活泼的金属,它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3
B.氢氧化铁可以由相应的物质通过化合反应而制得
C.氢氧化铁与氢碘酸反应:
Fe(OH)3+3HI===FeI3+3H2O
D.铁元素位于周期表中第4周期第ⅦA族
2、将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸,滴加KSCN溶液没有颜色变化,再加入氯水即呈红色的是( )A.FeSB.Fe2O3C.FeCl3D.Fe3O4
3、下列除去括号内杂质的方法正确的是( )
A.N2(O2):
通过灼热的CuO粉末,收集气体
B.CO2(HCl):
通过饱和Na2CO3溶液,收集气体
C.FeCl2(FeCl3):
加入足量铁屑,充分反应后过滤
D.KCl(MgCl2):
加入适量NaOH溶液,过滤
4、欲
证明某溶液中不含Fe3+可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为
①加入少量氯水 ②加入少量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③②C.③① D.①②③
5、在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑,反应结束后滤出固体物质,滤液中的阳离子可能是①只有Fe2+②Fe2+和Fe3+③Fe2+和Cu2+ ④Cu2+和Fe3+
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
6、下列检验试剂选用正确的是( )
A.用氯水、KSCN溶液检验FeCl3中是否有FeCl2溶液
B.用酸性KM
nO4溶液检验FeCl3中是否有FeCl2
C.用NaOH溶液检验MgCl2中是否有FeCl2
D.用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜
7、某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且SO
的物质的量浓度为6mol·
L-1,则此溶液最多溶解铁粉的质量为( )A.5.6g B.11.2gC.22.4g D.33.6g
8、有一澄清透明溶液,只可能含有大量H+、Fe3+、Fe2+、Al3+、AlO
、CO
、NO
七种离子中的几种,向溶液中逐滴加入一定量1mol/L的NaOH溶液的过程中,开始没有沉淀,而后有沉淀,沉淀达最大量后继续滴加NaOH溶液沉淀部分消失,下列判断正确的是( )
A.一定不含Fe3+和Fe2+
B.一定含有Al3+,Fe3+、Fe2+至少含有一种或两种皆有
C.溶液可能含有NO
D.一定含有Fe3+,但一定不含Fe2+
9、在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol铁粉,充分搅拌后铁完全反应,溶液中不存在Fe3+,同时析出0.1molAg。
则下列结论中不正确的是( )
A.反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1∶2
B.氧化性:
Ag+>Fe3+>Cu2+>Zn2+
C.含Fe3+的溶液可腐蚀铜板D.1molFe可还原2molFe3+
10、在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,溶液颜色变化应是( )
A.颜色变浅B.逐渐变深绿C.没有改变D.变棕黄色
11、把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,此时若滴入BaCl2溶液,则会产生白色沉淀。
在上述一系列变化过程中,最终被还原的是( )
A.SO2B.Fe2+C.Fe3+D.NO
12、向某晶体的溶液中加入含Fe2+的溶液无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现血红色,由此得出下列的结论错误的是( )
A.Fe3+的氧化性比溴的氧化性强B.该晶体中一定含有SCN-
C.Fe2+与SCN-不能形成血红色化合物D.Fe2+被溴氧化成Fe3+
13、ag铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到ag铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为( )A.1∶7 B.7∶1C.7∶8D.8∶7
14、在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息,以证明火星上存在或曾经存在过水,以下叙述正确的是( )
A.铝热剂就是单指Fe2O3粉和铝粉的混合物
B.检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为:
样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液
C.分别还原amolFe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3
D.明矾属硫酸盐,含结晶水,是混合物
15、向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·
L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。
若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是( )
A.11.2gB.5.6gC.2.8gD.无法计算
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×
”
(1)3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8nA个电子( )
(2)将FeCl3固体溶于适量蒸馏水来配制FeCl3溶液( )
(3)在溶液中加KSCN,溶液显红色,说明原溶液中有Fe3+,无Fe2+( )
(4)
观察Fe(OH)2的生成( )
(5)FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作是因为FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜( )
2.下列说法正确的是( )
A.铁的冶炼不涉及化学反应
B.将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红,可以检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质
C.氧化铁能与酸反应,所以可用于制作红色颜料
D.水溶液中Fe2+、H+、SO
、ClO-不能大量共存
3.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可选用的试剂是( )
A.NaOHB.KMnO4C.KSCND.苯酚
4.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液中,K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存
B.和KI溶液反应的离子方程式:
Fe3++2I-===Fe2++I2
C.和Ba(OH)2反应的离子方程式:
Fe3++SO
+Ba2++3OH-===Fe(OH)3↓+BaSO4↓
D.1L0.1mol·
L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2gFe
5.工业上,向500~600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;
向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。
现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。
回答下列问题:
(1)制取无水氯化铁的实验中,A中反应的化学方程式为,
装置B中加入的试剂是。
(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置A用来制取。
尾气的成分是。
若仍用D装置进行尾气处理,存在的问题是、。
(3)若操作不当,制得的FeCl2会含有少量FeCl3,检验FeCl3常用的试剂是。
欲制得纯净的FeCl2,在实验操作中应先,再。
定时检测(35分钟)
1.铁是人类应用较早,当前应用量最大的金属元素,下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN产生血红色沉淀
2.一定条件下,下列物质可通过化合反应制得的共有( )
①小苏打 ②硫酸铝 ③氯化亚铁 ④磁性氧化铁
⑤氢氧化铜 ⑥氢氧化铁
A.3种B.4种C.5种D.6种
3.在含有下列离子组的溶液中,加入Fe(NO3)2固体后,仍然能够大量共存的离子组是( )
A.K+、SO
、NH
B.K+、Ba2+、OH-、Cl-
C.Na+、H+、Cl-、SO
D.Na+、Mg2+、Cl-、NO
4.下列关于铁的叙述正确的是( )
①铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀 ②在人体内的血红蛋白中含有铁元素 ③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族 ④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧 ⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3 ⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3
A.①③B.②④C.②⑤D.④⑥
5.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。
下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.Fe+4H++NO
===Fe3++NO↑+2H2OB.Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
C.Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
D.3Fe(OH)2+10H++NO
===3Fe3++NO↑+8H2O
6.把铁片分别放入下列物质的溶液中,充分反应后,溶液质量比反应前减轻的是( )
A.CuSO4B.Fe2(SO4)3C.HClD.FeSO4
7.下列说法正确的是( )
A.Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3
B.Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液,溶液显血红色
C.FeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体
D.将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体
8.已知下述三个实验均能发生化学反应。
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸
将铁钉放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是( )
A.实验①和③中的铁钉只作还原剂
B.上述实验证明氧化性:
Fe3+>Fe2+>Cu2+
C.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
D.实验③中反应的离子方程式为Fe+Fe3+===2Fe2+
9.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是()
A.用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2
B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度
C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,此现象不能确定溶液含有Fe2+
D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
10.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉,得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。
①Fe3+ ②Fe2+ ③Fe、Fe2+ ④Fe2+、Fe3+
(1)AB段铁元素以__________形式存在。
(2)BC段铁元素以__________形式存在。
(3)CD段铁元素以__________形式存在。
11.[2015·
天津理综·
10
(1)
(2)]FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。
请回答下列问题:
(1)FeCl3净水的原理是_______________________________________________________。
FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)________________________________________________________________________。
(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×
10-2mol·
L-1,c(Fe3+)=1.0×
10-3mol·
L-1,c(Cl-)=5.3×
L-1,则该溶液的pH约为________。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:
ClO
+
Fe2++
________===
Cl-+
Fe3++
________
12.Fe3O4是重要的化学试剂,铁粉在氧气中燃烧是制取它最为常见和快捷的方法。
图1是制取四氧化三铁的系列装置,A装置用于制取二氧化碳气体,并要求气流稳定,流速可控。
(1)图2中仪器a的名称是。
(2)根据题目要求,在图2中最好选择(填序号)作为A装置。
(3)对图2中装置①进行气密性检查的方法是。
(4)在B装置中发生的主要反应的化学方程式是。
(5)当产生的气体与事先预热的铁粉接触时,在硬质玻璃管中将观察到的明显现象是。
(6)反应一段时间后,若将硬质玻璃管中的固体粉末用盐酸溶解,取少许溶液于试管中,加入淀粉碘化钾溶液,没有蓝色出现,推测固体粉末中除Fe3O4外,一定有。
(7)若铁粉被完全消耗,某同学为确定生成物中有+2价铁,取少量生成物于试管中,加入适量的稀硫酸溶解。
①写出溶解过程发生反应的离子方程式。
②写出确定+2价铁所用试剂名称、操作步骤、实验现象和结论
。
13.某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:
探究一 设计如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验。
(1)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是。
(3)装置E中的现象是。
探究二 设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B中黑色固体的成分。
(4)待硬质玻璃管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于后,将所得溶液分成两份。
(5)一份滴加几滴KSCN溶液。
若溶液变血红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为(选填序号,下同);
若溶液未变血红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为。
①一定有Fe3O4 ②一定有Fe ③只有Fe3O4 ④只有Fe
(6)另一份用(填仪器名称)加入,可以证明溶液中存在Fe2+。
探究三 设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。
(7)试剂b的化学式是。
(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为。
BACCACBDDABCC1.答案
(1)√
(2)×
(3)×
(4)√ (5)×
2.答案 D3.答案 B
4.解析 A项,C6H5OH与Fe3+发生络合反应,二者不能大量共存,错误;
B项,未配平,应为2Fe3++2I-===2Fe2++I2,错误;
C项,离子方程式不符合离子配比要求,应为2Fe3++3SO
+6OH-+3Ba2+===2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,错误;
D项,Fe2(SO4)3溶液与足量Zn发生反应2Fe3++3Zn===2Fe+3Zn2+,n(Fe3+)=1L×
0.1mol·
L-1×
2=0.2mol,则生成n(Fe)=n(Fe3+)=0.2mol,故m(Fe)=0.2mol×
56g·
mol-1=11.2g,正确。
答案 D
5.解析
(1)根据装置示意图,制取无水氯化铁的实验中,装置A为制取氯气的实验装置,发生反应为二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水;
装置B的作用是除去混杂在氯气中的水蒸气,故B中加入的试剂为浓硫酸。
(2)根据题给信息,在制取无水氯化亚铁实验中,装置A是用于制取HCl气体;
经浓H2SO4干燥后,在硬质玻璃管中发生反应Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,则尾气的成分是氯化氢和氢气;
若仍用D装置进行尾气处理,则因氯化氢极易溶于水,故会产生倒吸,且氢气与NaOH溶液不反应,可燃性气体氢气也不能被吸收。
(3)检验氯化铁溶液常用的试剂是KSCN溶液;
欲制得纯净的氯化亚铁,应防止装置中氧气的干扰,在实验过程中先点燃A处的酒精灯,利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气,再点燃C处的酒精灯。
答案
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2