B.铁是较活泼的金属,它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3
C.氢氧化铁与氢碘酸反应:
Fe(OH)3+3HI=FeI3+3H2O
D.将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体
【答案】A
【解析】A、Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,说明Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定,故A正确;B、X为Cl、Br,则与Fe发生反应生成FeX3,X为I,则与Fe反应生成FeI2,故B错误;C、Fe3+具有强氧化性,能把I-氧化成I2,故C错误;D、制备氢氧化铁胶体:
将几滴饱和FeCl3溶液滴加到沸水中,继续加热直到出现红褐色液体,停止加热,即为氢氧化铁胶体,故D错误。
12.下列中学常见实验的现象或表述正确的是( )
A.过量的铁投入到一定量的稀硝酸中,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液显血红色
B.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁
C.检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可
D.向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后,将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会,然后冷却、过滤,滤纸上的物体为“蓝色固体”
【答案】C
13.某溶液中含有等物质的量的K+、Na+、Fe3+、Fe2+、SO42—、SO32—、I—、NO3—中的几种离子,为确定其组成,取三份该溶液进行了如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离,I—能被酸性高锰酸钾溶液氧化为IO3—)
(1)第一份:
滴入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫红色褪去
(2)第二份:
加入过量稀盐酸,始终没有气泡逸出
(3)第三份:
加入氯化钡溶液,产生白色沉淀
下列说法不正确的是
A.溶液中不可能含有NO3—B.溶液中不可能含有Fe2+
C.溶液中不可能含有Fe3+D.溶液中不可能含有SO32—
【答案】B
【解析】
(1)第一份:
滴人酸性高锰酸钾溶液,溶液紫红色褪去说明可能含有还原性离子:
Fe2+、SO32—、I—;
(2)第二份:
加入过量稀盐酸,始终没有气泡逸出说明不含SO32—、NO3—;(3)第三份:
加人氯化钡溶液,产生白色沉淀说明一定含有SO42—;根据溶液中含有等物质的量的离子,所以溶液中一定不含有NO3—故A正确;B.溶液中可能含有Fe2+,故B错误;C.因为含有I—,所以溶液中不可能含有Fe3+,故C正确;D.溶液中一定没有SO32—,故D正确;答案:
B。
14.草酸亚铁,在形成晶体时会结晶一定量的水;在工农业生产中具有重要用途,如照相的显影剂,生产磷酸铁锂电池的原料等。
已知:
①草酸亚铁不溶于水,可溶于酸
②Fe(SCN)63-+3C2O42-=Fe(C2O4)33-+6SCN-
回答下列问题:
I.甲同学检查药品发现该晶体显浅黄色,认为晶体不纯,可能是因为部分的铁被氧化。
为验证自己的猜想,进行实验验证。
取少量的晶体样品溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液,溶液无明显变化。
由此认为晶体中不存在+3价的铁。
你认为_______(填“正确”或“不正确”),理由是___________________________________。
II.乙同学为测定草酸亚铁晶体FeC2O4﹒xH2O中的结晶水含量,利用如下装置
①做实验前首先要_____________________________
②称取一定质量的晶体,装好药品,开始实验接下来的实验步骤依次为____________________。
重复实验直至B中恒重。
a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭Kd.打开K,缓缓通入空气
e.冷却至室温f.称量
III.丙同学用滴定的方法也可以测定草酸亚铁晶体中结晶水的含量。
取a克草酸亚铁晶体溶入稀硫酸,再把所得溶液稀释成500mL,取出50mL放入锥形瓶,向其中逐滴滴入未知浓度的酸性KMnO4溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,且有气泡冒出,当溶液颜色突变成浅紫色,停止滴加。
接着向溶液中加入稍过量的KI溶液和几滴淀粉溶液,然后再用cmol/L的Na2S2O3溶液滴至终点。
几次实验平均耗用Na2S2O3溶液VmL.(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
(1)写出向溶液中滴加酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式_____________________
(2)上述试验中稀释草酸亚铁溶液时除烧杯和玻璃棒外,还必需的玻璃仪器有__________
(3)x=_______________
(4)若实验中滴入KMnO4溶液过多,则所得x值___________(填偏大、偏小或无影响)
【答案】不正确根据已知C2O42-比SCN-更易与Fe3+结合检查装置气密性dabecf3MnO4-+5Fe2++5C2O42—+24H+=3Mn2++5Fe3++12H2O+10CO2↑或3MnO4-+5Fe2++5H2C2O4+14H+=3Mn2++5Fe3++12H2O+10CO2↑500mL容量瓶、胶头滴管(50a-72cV)/(9cV)偏小
【解析】I.根据题给信息可知,C2O42-比SCN-更易与Fe3+结合,所以取少量的晶体样品溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液,溶液无明显变化,不能判定晶体中不存在+3价的铁,不正确;正确答案:
不正确;根据已知C2O42-比SCN-更易与Fe3+结合。
II.①做实验前首先要检查装置是否漏气;正确答案:
检查装置气密性。
②称取一定质量的晶体,装好药品,开始实验接下来的实验步骤:
由于草酸亚铁晶体中亚铁离子易被氧气氧化,所以要排净装置内的空气,打开K,缓缓通入空气(d),然后点燃酒精灯,加热(a),反应发生,结束后,熄灭酒精灯(b),冷却至室温(e),关闭K(c),进行称量(f),重复实验直至B中恒重;正确的操作步骤为:
dabecf。
III.
(1)草酸亚铁晶体中含有Fe2+和C2O42—,在酸性条件下,均能被KMnO4溶液氧化为Fe3+和CO2,而MnO4-被还原为Mn2+,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒写出离子方程式:
3MnO4-+5Fe2++5C2O42—+24H+=3Mn2++5Fe3++12H2O+10CO2↑或3MnO4-+5Fe2++5H2C2O4+14H+=3Mn2++5Fe3++12H2O+10CO2↑;正确答案:
3MnO4-+5Fe2++5C2O42—+24H+=3Mn2++5Fe3++12H2O+10CO2↑或3MnO4-+5Fe2++5H2C2O4+14H+=3Mn2++5Fe3++12H2O+10CO2↑。
(2)把草酸亚铁溶液稀释成500mL溶液时,除烧杯和玻璃棒外,还必需的玻璃仪器有500mL容量瓶、胶头滴管;正确答案:
500mL容量瓶、胶头滴管。
(3)根据反应:
3MnO4-+5Fe2++5C2O42—+24H+=3Mn2++5Fe3++12H2O+10CO2↑可知,反应产生的Fe3+把碘离子氧化为碘单质,反应为2Fe3++2I-=2Fe2++I2;生成的碘又被Na2S2O3还原为I-,反应为2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI;根据上述反应关系可知:
n(FeC2O4﹒xH2O)=n(FeC2O4)=n(Fe2+)=n(Fe3+)=1/2n(I2)=n(Na2S2O3),n(Na2S2O3)=V×10-3×cmol,所以50mL溶液中n(FeC2O4﹒xH2O)=(V×10-3×c)mol,又原溶液为500mL,所以n(FeC2O4﹒xH2O)=(V×10-3×c)×(500/50)mol=10(V×10-3×c)mol;草酸亚铁晶体ag,所以a/(144+18x)=10(V×10-3×c),x=(50a-72cV)/(9cV);正确答案:
(50a-72cV)/(9cV)。
(4)若实验中滴入KMnO4溶液过多,碘离子被氧化的量增多,消耗的n(Na2S2O3)=cV增多,根据x=(50a-72cV)/(9cV)关系可知,则所得x值偏小;正确答案:
偏小。
15.实验室用图1所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与FeCl3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。
已知K2FeO4具有下列性质:
①可溶于水,微溶于饱和KOH溶液;②在0~5℃的强碱性溶液中比较稳定;③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解;④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
回答下列问题:
(1)装置A用于产生氯气,若选用图2中的甲装置,反应的离子方程式是_____,若选用装置乙,其中的导管a的作用是_____。
(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。
在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0--5℃进行。
实验中可采取的措施是_____;在通入氯气的过程中,不断搅拌的目的是_____。
(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与FeCl3饱和溶液的混合方式为_____,反应的离子方程式是_____。
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:
将K2FeO4粗产品溶于冷的3mol/LKOH溶液中__________(填操作名称),将滤液置于冰水浴中,再加入_________,搅拌、静置、再过滤,晶体用适量乙醇洗涤2--3次后,在真空干燥箱中干燥。
【答案】MnO2+4H++2Cl-
Cl2↑+Mn2++2H2O平衡气压,使分液漏斗中的液体能顺利滴下将装置C中的三颈烧瓶放在冰水浴中使氯气与碱液充分混合反应,同时及时散热,防止生成杂质将FeCl3饱和溶液慢慢滴入KClO溶液中3ClO-+2Fe2++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O过滤饱和KOH溶液
(4)含有Fe(OH)3、KCl等杂质,氢氧化铁过滤可除去,且K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液,所以将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和的KOH溶液,析出K2FeO4晶体从而除去KCl,再进行过滤,用乙醇洗涤,减少因溶解导致晶体损失,最后在真空干燥箱中干燥,故答案为:
过滤;饱和KOH溶液。
16.硫酸铁铵aFe2(SO4)3·b(NH4)2SO4·cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。
某化工厂以硫酸亚铁(含少量硝酸钙)和硫酸铵为原料,设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。
请回答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分是__________________。
(2)下列物质中最适合的氧化剂B是________;反应的离子方程式__________________。
a.NaClOb.H2O2c.KMnO4d.K2Cr2O7
(3)操作甲、乙的名称分别是:
甲______________,乙___________________。
(4)上述流程中,氧化之后和加热蒸发之前,需取少量溶液检验Fe2+是否已全部被氧化,所加试剂能否用酸性的KMnO4溶液?
____(填“能”或“不能”)理由是:
________________________。
(可用语言或方程式说明)
(5)检验硫酸铁铵中NH4+的方法是________________________________________。
(6)称取14.00g样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀;向另一份溶液中加入0.05molBa(NO3)2溶液,恰好完全反应。
则该硫酸铁铵的化学式为______________________。
【答案】CaSO4bH2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O冷却结晶常温晾干不能因为H2O2和Fe2+均能使酸性的KMnO4溶液褪色在试管中加入少量样品和NaOH固体加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看到试纸变成蓝色Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O
【解析】
(1)加入硫酸,可增大溶液中SO42-浓度,将Ca2+转化为沉淀,生成CaSO4,同时抑制Fe2+水解,故答案为:
CaSO4;
17.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。
回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成100mL0.1mol/L的溶液.配制过程中所需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、________________、____________________,配制氯化亚铁溶液时所用溶剂需除去溶解其中的氧,除去水中氧的简单操作为__________,用饱和氯化铁溶液制备Fe(OH)3胶体的离子方程式为________________________________________________。
(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液,先加入1滴KSCN溶液,无现象,再加入几滴氯水,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。
FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_____。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入l滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是_____。
(4)丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液,加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。
分别取
2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层呈紫色;在水层中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有黄色沉淀生成;
②第二只试管中加入1滴铁氰化钾溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②的离子方程式为_____________;实验①和③说明:
在I-过量的情况下,溶液中仍含有_____(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为_____。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_____;一段时间后.溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。
产生气泡的原因是_____;生成沉淀的原因是_____(用平衡移动原理解释)。
【答案】100mL容量瓶胶头滴管将水煮沸后冷却Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-隔绝空气(排除氧气对实验的影响)3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓Fe3+可逆反应H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动。
产生O2;H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动。
18.某研究小组用下图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。