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1、第一节 铁及其化合物(基础)第2课时一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)1.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是 ()选项操作、现象解释A向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝Fe3+能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向盐酸中加入少量铁粉,有气泡产生说明Fe被氧化为Fe3+D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)32.下列除杂的操作不正确的是 ()A.MgCl2溶液中混有少量
2、FeCl3:加入足量镁充分反应后过滤B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反应后过滤【补偿训练】将1.12 g铁粉加入25 mL 2 molL-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是 ()A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本不变B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,不显红色C.溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比为61D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为25二、非选择题(本题包括1小题,共20分)3.
3、(2019哈尔滨高一检测)同学们用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是。(2)甲同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,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)乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是。(4)丙同学取10 mL 0.1 molL-1 KI溶液,加入6 mL
4、 0.1 molL-1FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于试管中,加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色,发生反应的离子方程式为。(5)丁同学向盛有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。非选择题(本题包括1小题,共20分)4.(2019黄山高一检测)某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究:(1)装置的连接顺序为a_bcf。(2)硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接,这样做的优点是。(3)反应一段时间,熄灭酒精灯,冷却后,将收集器及硬质玻璃管中的物质快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振
5、荡),充分反应后,进行如下实验:试剂X中溶质的化学式为_;固体产物的成分可能为_(填字母)。A.Fe和FeCl3B.FeCl2和FeCl3C.Fe、FeCl2和FeCl3D.Fe和FeCl2(4)加入少许植物油的作用是_,加入新制氯水后溶液红色加深的原因: (用离子方程式表示)。(5)现有一含FeCl2和FeCl3混合物的样品,用离子交换法测得n(Fe)n(Cl)=12.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为_。(计算结果保留两位有效数字)参考答案一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)1.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的
6、是()选项操作、现象解释A向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝Fe3+能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向盐酸中加入少量铁粉,有气泡产生说明Fe被氧化为Fe3+D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3【解析】选D。A项中Fe3+将I-氧化为I2,淀粉遇碘单质变蓝;B项中红棕色斑点是Fe2O3;C项中铁与盐酸反应生成Fe2+。2.下列除杂的操作不正确的是()A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量镁充分反应后过滤B.FeCl2溶液中混有
7、少量FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反应后过滤【解析】选C。FeCl3溶液中加入足量Mg,能除去Fe3+,A正确;加入过量铁粉,FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的,B正确;先用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再利用FeCl3的水解,加入的CuO与H+反应将Fe3+转化成Fe(OH)3而除去,D正确;C项中加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均转化成氢氧化物沉淀,不符合除杂要求。【补偿训练】将1.12 g铁粉
8、加入25 mL 2 molL-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是 ()A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本不变B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,不显红色C.溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比为61D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为25【解析】选C。n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由Fe+2Fe3+3Fe2+知,Fe3+过量0.01 mol,铁粉全部溶解,反应生成Fe2+ 0.06 mol,故A错误、C正确;Fe3+过量,滴入无色KSCN溶液,溶液显红色,故B错误;氧化生成的Fe2+和还原生成的Fe2+的物质的量之比为12,故D错误。二、非选择题(本
9、题包括1小题,共20分)3. (2019哈尔滨高一检测)同学们用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是。(2)甲同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,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)乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是。(4)丙同学取10 mL 0.1 mol
10、L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于试管中,加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色,发生反应的离子方程式为。(5)丁同学向盛有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。【解析】(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化。(2)氯气具有氧化性,能氧化氯化亚铁为氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-。(3)煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以隔离溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响。(4)CCl4层显紫色说明
11、有单质碘生成,这是由于铁离子氧化碘化钾,发生反应的离子方程式为2Fe3+2I-2Fe2+I2。(5)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,说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O。答案:(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)2Fe3+2I-2Fe2+I2(5)H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O【易错警示】警惕Fe2+的还原性、Fe3+的氧化性设置实验情境考查Fe2+的还原性,Fe3+的氧化性及其检验方法,是一种常见的题型。需要
12、注意的是:(1)Fe2+的还原性大于Br-的,但比I-的弱。亚铁盐在溶液中遇到强氧化剂(如氯气、硝酸、酸性高锰酸钾溶液、溴水、双氧水等)时,一般能被氧化成铁盐。(2)Fe3+具有较强的氧化性,可跟Fe、Cu及SO2、H2S、HI等还原性物质反应,还原产物为Fe2+。非选择题(本题包括1小题,共20分)4.(2019黄山高一检测)某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究:(1)装置的连接顺序为a_bcf。(2)硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接,这样做的优点是。(3)反应一段时间,熄灭酒精灯,冷却后,将收集器及硬质玻璃管中的物质快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应
13、过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:试剂X中溶质的化学式为_;固体产物的成分可能为_(填字母)。A.Fe和FeCl3B.FeCl2和FeCl3C.Fe、FeCl2和FeCl3D.Fe和FeCl2(4)加入少许植物油的作用是,加入新制氯水后溶液红色加深的原因: (用离子方程式表示)。(5)现有一含FeCl2和FeCl3混合物的样品,用离子交换法测得n(Fe)n(Cl)=12.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为_。(计算结果保留两位有效数字)【解析】 (1)浓硫酸具有吸水性,能作氯气的干燥剂,碱石灰具有碱性而吸收氯气,饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解。装置的排列顺序为气体的制取洗气干
14、燥氯气和铁的反应尾气处理。(2)Fe在氯气中燃烧生成棕褐色烟,冷却易生成固体,导气管口较细,易堵塞,所以硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接。(3) Fe3+用KSCN溶液检验,Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈红色,所以试剂X为KSCN溶液;固体和氯气反应时可能没有完全反应,剩余的Fe和稀盐酸、氯化铁反应生成氯化亚铁,固体中成分可能为Fe和FeCl3,A选项正确。(4) Fe2+不稳定易被氧化,所以植物油的作用是隔绝空气,防止Fe2+被氧化;Fe2+被氯气氧化生成Fe3+,从而增大了Fe3+的浓度,Fe3+、SCN-反应生成Fe(SCN)3,从而增大了络合物浓度,溶液颜色加深,离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+2C1- 。 (5)FeCl2和Fe
