实验活动2 铁及其化合物的性质知识点题库

证明某溶液只含有Fe²^＋而不含有Fe³^＋的实验方法是 ( )

A . 先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色 B . 只需滴加KSCN溶液 C . 先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 D . 加Na₂O₂固体后观察沉淀颜色的变化

为了检验某浅黄色FeCl₃溶液中是否含有Fe²⁺ ，下列实验方案正确的是（　　）

A . 滴入KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色 B . 滴入KMnO₄溶液，观察紫红色是否褪去 C . 滴入NaOH溶液，观察是否出现白色沉淀 D . 加入铁钉，观察溶液是否变为浅绿色

在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄制备Fe（OH）₂

（1）在试管I中加的试剂是

A．铁屑、稀H₂SO₄B．NaOH溶液

（2）为了制得白色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，再关闭止水夹．

（3）这样生成的Fe（OH）₂沉淀能较长时间保持白色，其理由是．

下列由相关实验现象所推出的结论正确的是（）

A . 纯碱溶液和烧碱溶液均呈碱性，说明二者均属于碱 B . Cl₂、SO₂均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性 C . 某酸与Na₂CO₃反应生成CO₂ ，说明该酸一定是强酸 D . 某溶液中滴加KSCN溶液后，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含Fe²⁺

硫酸亚铁晶体（FeSO₄·7H₂O）在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：

请回答下列问题：

（1）向步骤①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有（填离子符号），检验滤液中还存在Fe²⁺的方法为（说明试剂、现象）。
（2）步骤②加入过量H₂O₂的目的是。
（3）步骤③中反应的离子方程式为。
（4）步骤④中一系列处理的操作步骤包括：过滤、、灼烧、、称量。
（5）假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为g。

为达到相应的实验目的，下列实验的设计或操作最合理的是（）

A . 往装有铁钉的试管中加入2 mL水、3滴稀醋酸和1滴K₃[Fe(CN)₆]溶液，可以观察到铁钉表面粘附气泡，同时周围出现蓝色沉淀 B . 在一个集气瓶中收集满CO₂气体，取一小段除去表面氧化膜的Mg条用坩埚钳夹持点燃后迅速投入上述集气瓶中，取出坩埚钳，盖上玻璃片，观察Mg条在集气瓶底部燃烧。 C . 为比较Cl与S元素非金属性强弱，相同条件下测定相同浓度NaCl溶液和Na₂S溶液的pH值 D . 给盛有铜与浓硫酸的试管加热，发现试管底部出现灰白色固体，为检验其中的白色固体为无水硫酸铜，可直接向试管中加入适量水

按要求填空：

（1） Fe(OH)₂在空气中变质的化学方程为：。
（2）漂白粉在空气中久置会变质，变质过程中既有非氧化还原反应又有氧化还原反应，其中氧化还原反应的方程式为：。
（3）实验室制备氨气的反应方程式为：，收集氨气时，在试管口放一小团棉花其作用是，用试纸检验氨气是否收集满。
（4）将CaMg₃Si₄O₁₂改写为氧化物的形式：。

铁是目前世界上用量最大的金属材料，有关铁及其化合物的说法正确的是( )

A . 磁铁矿的成分是Fe₂O₃ B . Fe²^＋遇KSCN溶液显红色 C . Fe可被冷的浓HNO₃钝化 D . Fe²^＋可被还原剂还原为Fe³^＋

下图是无机物 A~J在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）。其中C为红棕色气体；H和I是两种常见的金属单质；过量I与D溶液反应生成A。

请填写下列空白：

（1） H元素在周期表中的位置是；写出①的离子反应方程式：；检验E溶液中阳离子的最佳试剂为。
（2）这类反应常用于冶炼高熔点的金属。用MnO₂冶炼金属锰的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
（3） SCR技术处理机动车尾气时，在催化条件下利用氨气与C反应，生成无污染的物质。发生反应的化学方程式为。
（4） F与NaClO、NaOH溶液反应，可制得一种“绿色”高效净水剂K₂FeO₄。每生成1molFeO₄^2-时转移mol电子。
（5） B为大气污染物，利用炭粉可以将其还原为无污染的物质X₂。
已知：X₂(g)+O₂(g)=2XO(g) △H=+180.6kJ/mol

C(s)+O₂(g)=CO₂(g) △H=-393.5kJ/mol

写出用碳粉还原B的热化学方程式。

过氧化钙(CaO₂)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂，常温下为白色的固体，微溶于水，且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液，但溶于酸。某实验小组拟探究CaO₂的性质及其实验室制法。

（1）实验探究CaO₂与酸的反应。

操作	现象
向盛有4 g CaO₂的大试管中加入10mL稀盐酸得溶液a	剧烈反应，产生能使带火星木条复燃的气体
取5 mL溶液a于试管中，滴入两滴石蕊试液	溶液变红，一段时间后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色

①CaO₂与盐酸反应的化学方程式为。

②加入石蕊试液后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的。

（2）用如图所示装置制备过氧化钙，其反应原理为Ca+O₂ $\text{[math]}$ CaO₂。

①请选择实验所需要的装置，按气流方向连接的顺序为（填仪器接口的字母，上述装置可不选用也可重复使用）。

②根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：Ⅰ．检验装置的气密性后，装入药品；Ⅱ．打开分液漏斗活塞，通入气体一段时间，加热药品；Ⅲ．反应结束后，（填操作）；Ⅳ．拆除装置，取出产物。
（3）利用反应：Ca²⁺+ H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂·8H₂O↓+2NH₄⁺在碱性环境下制取CaO₂的装置如图所示。

①NH₃在Ca²⁺和H₂O₂的反应过程中所起的作用是。

②反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO₂·8H₂O。过滤需要的玻璃仪器是；将沉淀进行洗涤的操作为。
（4）设计实验证明CaO₂的氧化性比FeCl₃的氧化性强：。

（1） I．常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物,市场上一种常见的补铁药物的商品名称是:速力菲，速立菲正式名称是：琥珀酸亚铁薄膜片，为棕黄色薄膜衣片，是一种常见的补铁药物。该药片在水和乙醇中的溶解度不大，某同学为检测速立菲中Fe²⁺的存在，设计并进行实验如下：

试剂1为：；
（2）加入试剂1后，溶液显淡红色的原因是：；加入新制氯水后，发生氧化还原反应的离子反应方程式为；
（3）医学上服用维生素C，可防止二价亚铁离子被氧化，由此推测维生素C具有性。
（4） Ⅱ．蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体，会对环境造成污染。某实验小组利用如下装置对该实验进行改进。回答下列问题：

注：硬质玻璃管中①、②、③处分别为滴有Na₂S溶液的滤纸、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性KMnO₄溶液的滤纸，a和b分别为两个小气球。

图中盛装浓硫酸的仪器名称为。
（5）实验开始后先关闭活塞K,硬质玻璃管中①号试纸变黄，②号和③号滤纸均褪色，a处气球变大。硬质玻璃管中实验现象说明炭化实验产生的刺激性气味气体是 SO₂ ， ①、②、③处发生的变化分别说明SO₂具有、和(填SO₂表现出的性质)。
（6）打开活塞K, a处气球变小，b处气球变大。使三颈烧瓶内气体缓慢通过B瓶和C瓶，一段时间之后，发现澄清石灰水变浑浊。为证明有CO₂生成，可以在④号位罝的滤纸滴加溶液。

某矿渣的成分为Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO、SiO₂ ，工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如图：

已知：①Cu₂O＋2H⁺=Cu＋Cu²⁺＋H₂O。

②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示：

沉淀物	Cu(OH)₂	Al(OH)₃	Fe(OH)₃	Fe(OH)₂
开始沉淀pH	5.4	4.0	2.7	5.8
沉淀完全pH	6.7	5.2	3.7	8.8

（1）为了加快反应Ⅰ的速率，可以采取的措施是 (任写1条)。
（2）固体混合物A中的成分是。
（3）反应Ⅰ完成后，铁元素的存在形式为(填离子符号)；检验该离子常用的方法之一是：取少量含该离子的溶液于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，会产生沉淀，写出该反应的离子方程式。
（4）操作1主要包括：、、。洗涤CuSO₄·5H₂O粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤。原因是。
（5）用NaClO调pH可以生成沉淀B，利用题中所给信息分析沉淀B为，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
（6）用NaOH调pH可以生成沉淀C，利用题中所给信息分析y的范围为。

明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰(含Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃、FeO等)为原料制取明矾的工艺流程如下图。回答下列问题：

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已知：Fe³⁺开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为1.9~3.7。

（1）加快“酸溶”速率的措施有(列举一种即可)，其中“酸溶”时，Al₂O₃溶解的化学方程式为。
（2） “氧化”时，发生反应的离子方程式为。
（3） “步骤①”的目的是；检验“ 过滤2”滤液中是否含Fe³⁺可用试剂。
（4） “步骤②”包含的操作有、、过滤及干燥。

在一定条件下，用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物，该氧化物又可以经此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。某校化学小组利用下图所列装置进行铁与水反应的实验，并利用产物进一步与四氧化三铁反应制取铁粉。(装置中的铁架台、铁夹等必要的夹持仪器在图中均已略去)

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（1）烧瓶A中常加入碎瓷片，其作用是，小试管C的作用是。
（2）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须，E管中的反应开始后，在F出口处应。
（3）反应3Fe+4H₂O(g) $\text{[math]}$ Fe₃O₄+4H₂在一定条件下实际上为可逆反应,本实验中是如何实现Fe向Fe₃O₄的转变的?试用化学平衡移动原理加以解释。
（4）停止反应，待B管冷却后，取其中固体加入过量稀盐酸，充分反应后过滤。简述证明滤液中含有Fe³⁺的实验操作及现象。
（5）若E管中反应按以下两步进行：Fe₃O₄+H₂ $\text{[math]}$ 3FeO+H₂O，FeO+H₂ $\text{[math]}$ Fe+H₂O，假设实验开始时E管中的Fe₃O₄为23.2 g，反应一段时间后停止实验，冷却后取出其中固体干燥后称量，其质量变为20 g。通过计算分析其组成可能为(填序号)
①Fe ②Fe和Fe₃O₄ ③FeO和Fe₃O₄ ④Fe和FeO ⑤Fe、FeO和Fe₃O₄

用此20 g固体与铝粉在一定条件下进行铝热反应，最多可消耗铝粉g。(不考虑空气中的成分参与反应)

磷酸铁(FePO₄)常用作电极材料。以硫铁矿(主要成分是FeS₂ ，含少量Al₂O₃、SiO₂和Fe₃O₄)为原料制备磷酸铁的流程如下：

已知几种金属离子沉淀的pH如下表所示：

金属氢氧化物	Fe(OH)₃	Fe(OH)₂	Al(OH)₃
开始沉淀的pH	2.3	7.5	4.0
完全沉淀的pH	4.1	9.7	5.2

请回答下列问题：

（1）滤渣3的主要成分是(写出化学式)；
（2）用FeS还原Fe³^＋的目的是加入FeO的作用是(用离子方程式表示)；
（3）试剂R宜选择___________(填字母)；

A . 高锰酸钾 B . 稀硝酸 C . 双氧水 D . 次氯酸钠
（4）检验“氧化”之后溶液是否含Fe²^＋的操作是；
（5）已知沉淀溶解平衡： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。常温下， $\text{[math]}$ ，“沉铁”中为了使 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 最小为mol/L。

二十一世纪以来，随着对地堪行业的重视和新技术手段的应用，我国在矿物晶体结构和晶体化学研究方面取得飞速发展。下列有关矿石的说法中错误的是（）

A . 林芝矿的主要成分为FeSi₂ ，林芝矿中硅的质量分数为50% B . 钛铁矿的主要成分为FeTiO₃ ， FeTiO₃的化学名称为钛酸亚铁 C . 乌木石的主要成分为KAl_0.33W_2.67O₉ ，其中钾元素可通过焰色反应检验 D . 孟宪明矿的主要成分为Ca₂Sn₂Mg₃Al₈[(BO₃)(BeO₄)O₆]₂ ，是由短周期和长周期元素共同组成的

某班同学分成A、B两组，并分别设计如下实验探究能较长时间观察到白色Fe(OH)₂沉淀的制取方法。回答下列问题：

A组实验：用NaOH溶液和FeSO₄溶液直接反应。(如图1)

（1）用FeSO₄·7H₂O固体配制220 mL 0.10 mol·L^-1 FeSO₄溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、(从图2中选择，填名称)。
（2）该方法能观察到白色的Fe(OH)₂沉淀，但沉淀颜色快速发生变化。请分析沉淀颜色变化的原因：(用化学方程式表示)。
B组实验：选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图3。
（3）实验时，先(填“打开”或“关闭”)止水夹K，然后打开的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，(填“打开”或“关闭”)止水夹K，制得白色Fe(OH)₂沉淀，且沉淀能一段时间不变色，原因是。

下列有关实验的操作方法或实验结论错误的是（）

A . 用分液漏斗滴加液体时，应打开上口的玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准口颈部的小孔 B . 向沸水中滴加氯化铁稀溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，能制得氢氧化铁胶体 C . 液溴保存应选用带玻璃塞的细口棕色试剂瓶，再在液溴上加一层水，并放在阴凉处 D . 中和滴定实验中，盛标准液的滴定管滴定前无气泡、滴定后出现气泡，会使测定结果偏低

某小组为探究 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的化学性质特点及其参与反应的限度，设计并进行如下四个实验，得到部分现象和数据。请围绕实验目的，按要求回答下列问题。

（1）实验1：如图所示，可得出的实验结论是。该实验不选用 $\text{[math]}$ 的原因是。
（2）实验2：取出如图中沉淀X于烧杯中，滴入少量浓硝酸，立刻观察到有红棕色气体产生。
①写出实验2试管中发生反应的离子方程式：。

②请用离子方程式解释产生红棕色气体的原因：。
（3）实验3：为进一步证明实验1反应是可逆的，用如图装置进行验证。闭合开关K，电流计指针向右偏转，一段时间后指针归零。

①溶液Y为。

②为实现该实验目的，接下来的操作及现象为。
（4）实验4：为定量认识实验2中反应限度情况，查阅资料知， $\text{[math]}$ 下， $\text{[math]}$ (白色) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (红色) $\text{[math]}$
$\text{[math]}$ ，取实验2试管中充分反应静置后的上层清液 $\text{[math]}$ ，用 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定，至终点时消耗 $\text{[math]}$ 标准溶液。

①判断滴定终点现象为；

②实验2试管中反应的平衡常数 $\text{[math]}$ 。

③不取用实验1反应后所得清液测定反应的平衡常数的原因：。

根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（）

选项	实验操作和现象	结论
A	将4mL 0.5 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液与1mL 0.1 $\text{[math]}$ 的KI溶液混合，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液变血红色	$\text{[math]}$ 与KI的反应有一定的限度
B	向鸡蛋清溶液中加入少量 $\text{[math]}$ 溶液，溶液中有沉淀析出	可用 $\text{[math]}$ 溶液分离、提纯蛋白质
C	向盛有铜片的试管中加入少量硝酸，一段时间后观察到试管口有红色气体逸出	实验所用可能为稀硝酸
D	淀粉与稀硫酸混合一段时间后，滴加银氨溶液并水浴加热，无银镜出现	说明淀粉没有水解

A . A B . B C . C D . D

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