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一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
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过量铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN反应产生血红色沉淀
解析:A中赤铁矿的主要成分是Fe2O3;B中产物应为Fe3O4和H2;D中Fe3+与KSCN反应生成的是红色可溶物。
答案:C
2.将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中,可观看到的现象是( )
A.有白色沉淀生成 B.有红褐色沉淀生成
C.溶液由浅绿色变为黄色 D.不行能有无色气体产生
解析:Na2O2能把Fe2+氧化成Fe3+,Na2O2又与H2O反应生成NaOH,故可生成红褐色沉淀。
答案:B
3.向盐酸中加入铁粉,待铁粉全部溶解后,再加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫红色褪去的缘由是( )
A.Fe有还原性
B.FeCl2中Fe2+具有还原性
C.KMnO4具有还原性
D.盐酸有还原性
解析:溶液褪色是由于Fe2+具有还原性,KMnO4具有氧化性,KMnO4被Fe2+还原生成无色的Mn2+。
答案:B
4.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+完全被还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A.0.4 mol/L B.0.6 mol/L
C.0.8 mol/L D.1.0 mol/L
解析:由反应2Fe3++Fe===3Fe2+可知铁粉过量,0.2 mol Fe3+与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2+,故反应后Fe2+共为0.4 mol,c(Fe2+)==0.8 mol/L。
答案:C
5.下列说法正确的是( )
A.铜的化学性质活泼,不宜用铜制作盛食品的器皿
B.铜的导电力量不如铝
C.由于Cu2+有氧化性,所以用CuSO4来配制农药
D.由于Cu2+能使蛋白质变性,所以铜盐溶液有毒
解析:金属铜的化学性质比较稳定,所以使用铜器皿比较平安;铜属于重金属,铜盐有毒,因Cu2+会与蛋白质作用,使蛋白质变性。
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(9分)某工程师为了从腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,预备接受下列步骤:
(1)请写出上述试验中加入或生成的有关物质的化学式。
①____________,②______________,③____________,
④____________,⑤____________,⑥____________。
(2)请写出相关反应的化学方程式。
______________________,____________________,
______________________,____________________。
解析:从腐蚀铜的废液中回收铜。
答案:(1)①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl
⑤FeCl2 ⑥Cl2
(2)CuCl2+Fe===FeCl2+Cu
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2FeCl3+Fe===3FeCl2 2FeCl2+Cl2===2FeCl3
7.(12分)如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观看Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。试验时必需使用铁屑、6 mol/L硫酸溶液,其他试剂任选。填写下列空白:
(1)B中盛有肯定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是________,A中反应的化学方程式为___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)试验开头时应先将活塞E________(填“打开”或“关闭”),其目的是________。在C中收集到的气体主要为__________________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:_________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,看到的现象为
________________________________________________________________________;
写出有关反应的化学方程式:______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:Fe(OH)2属于难溶碱,制取时可依据:盐+碱―→新盐+新碱的规律,用可溶性的亚铁盐和可溶性碱反应生成。B中有NaOH溶液,还需要亚铁盐溶液,试验要求必需使用铁屑和6 mol/L的H2SO4,很明显是用于制取FeSO4,然后接受肯定的方法使两者混合。由于Fe(OH)2极易被氧化,所以FeSO4和NaOH溶液反应,应在无空气的状况下进行,可以用生成的H2将系统内的空气排净。
答案:(1)铁屑 Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
(2)打开 排解B中的空气 H2
(3)关闭活塞E,A中压强增大,将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
(4)白色沉淀快速变成灰绿色,最终变成红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
8.(9分)某化学爱好小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol/L FeCl3溶液,0.1 mol/L FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用试验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式____________________。
(2)设计试验方案,完成下列表格。
探究内容
试验方案
试验现象
探究Fe3+具有氧化性
取少量0.1 mol/L FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液。
加入铁粉后,溶液颜色变为________。加入KSCN溶液后,溶液________。
(3)该爱好小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观看试验现象的方案,该反应的离子方程式为__________________________________________。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO、H2O和一种未知离子X。
①已知MnO在反应中得到电子,则X是________。
②该反应的离子方程式是__________________________________________________。
解析:(1)在反应中Fe2+作还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用氯水,反应为2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
(2)向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。
(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉,离子反应为Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
(4)已知MnO得电子,故MnO是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目供应的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+。即X为Fe2+。该反应中反应物为MnO、Fe2+和H+。生成物为Mn2+、Fe3+和H2O,n(MnO)∶n(Fe2+)=1∶5。
答案:(1)2FeCl2+Cl2===2FeCl3 (2)浅绿色 不变色
(3)Fe2++Zn===Zn2++Fe
(4)①Fe2+ ②MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O
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