铁及其化合物的性质实验 知识点题库

某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质.回答下列问题:

  1. (1) 分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol/L 的溶液.在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是

  2. (2) 甲组同学取2mL 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. (3) 乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mL FeCl2溶液中先加入0.5mL 煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是

  4. (4) 丙组同学取10mL 0.1mol•L1KI溶液,加入6mL 0.1mol•L1 FeCl3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1mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;

    ②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]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检验的离子是(填离子符号);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. (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).

如图所示装置工作时均与H2有关.

  1. (1) 图1所示装置中阳极的电极反应式为
  2. (2) 图2所示装置中,通入H2一极的电极反应式为
  3. (3) 某同学按图3所示装置进行实验,实验结束后,将玻璃管内固体物质冷却后,溶于稀硫酸,充分反应后,滴加KSCN溶液,溶液不变红,再滴入新制氯水,溶液变为红色.该同学据此得出结论:铁与水蒸气反应生成FeO和H2 . 该结论(填“严密”或“不严密”),你的理由是(用离子方程式表示).
FeSO4受热分解的化学方程式为:2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3

请回答:

  1. (1) 将FeSO4受热产生的气体按图示装置进行实验,证实含有SO3和SO2 . 能说明SO2存在的实验现象是;为测定BaSO4沉淀的质量,后续的操作步骤依次为、洗涤、干燥、称重.
  2. (2) 设计一个实验方案,用化学方法验证FeSO4受热后固体的成分(不考虑其他反应)

某同学利用如图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质.

请回答下列问题:

  1. (1) 装置中湿棉花的作用.硬质试管中发生反应的化学方程式为
  2. (2) 该同学欲确定反应后硬质试管中固体物质的成分,设计了如下实验方案:

    ①待硬质试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B;

    ②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是

    若溶液未变红色,则说明硬质试管中固体物质的成分是

  3. (3) 该同学按上述实验方案进行了实验,结果溶液未变红色,原因是:.(用离子方程式表示).
  4. (4) 该同学马上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反应.若按如图所示的操作,可观察到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象,请写出白色沉淀变成红褐色沉淀所发生发应的化学方程式:
实验室配制氯化亚铁溶液时,为了防止其氧化,常加入的物质是(     )
A . Zn B . Fe C . Al D . HCl
向1L氯化钡、氯化铝和氯化铁的混合溶液A中,逐滴加入硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液B,产生沉淀的物质的量n与加入溶液额体积的关系如右图所示,回答下列问题:

  1. (1) 加入B溶液280mL时,溶液中的沉淀是 ,溶液中的溶质是(填化学式)。
  2. (2) 加入B溶液240mL至260mL之间时,发生的离子反应方程式是
  3. (3) 将AB溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表:

    溶质

    硫酸钠

    氯化铝

    氯化铁

    物质的量浓度mol/L

锌和铝都是活泼金属,其氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水,生成Zn(NH342+。回答下列问题:
  1. (1) 单质铝溶于氢氧化钠溶液的化学方程式:
  2. (2) 锌和氢氧化钠溶液反应后,溶液中锌元素的存在形式为(用化学式表示)。
  3. (3) 下列各组中的两种溶液,用相互滴加的实验方法即可鉴别的是

    ① 硫酸铝和氢氧化钠  ② 硫酸锌和氢氧化钠   ③硫酸铝和氨水  ④ 硫酸锌和氨水

  4. (4) 在火箭和导弹技术中,将铝粉与石墨、TiO2按一定比例混合均匀,涂在金属表面,在高温下煅烧,金属表面生成TiC和另一种耐高温的物质,写出该反应的化学方程式:
  5. (5) 某混合物 ,含有 ,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:

    据此回答下列问题:

    ①写出固体 的化学式:

    ②写出D与稀硫酸反应的化学方程式:

    写出反应①的离子方程式:

PFS是水处理中重要的絮凝剂,下图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。

  1. (1) 酸浸槽以及聚合釜中用到的酸应是;PFS中铁元素的化合价为;在酸浸槽中,为了提高浸出率,可以采取的措施有(写两条)。
  2. (2) 若废铁属含有较多铁锈(Fe2O3·xH2O),则酸浸时反应的化学方程式有
  3. (3) 如果反应釜中用H2O2作氧化剂,则反应的离子方程式为;生产过程中,发现反应釜中产生了大量的气体,且温度明显升高,其原因可能是
  4. (4) 聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内。如果溶液酸性过强,造成的后果是。如果溶液酸性太弱又会生成大量的氢氧化铁沉淀。若溶液中Fe3+的浓度为1mol·L-1 , 当Fe3+开始沉淀时,涪液的pH约为。[已知Fe(OH)3的Ksp≈1.0×10-39]。
卤块的主要成分是MgCl2 , 此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁,工艺流程如图:

已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化为Fe3+ , 生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:

表1 生成氢氧化物沉淀的pH

表2   化学试剂价格表

物质

开始沉淀

沉淀完全

试剂

价格(元/吨)

Fe(OH)3

2.7

3.7

漂液(含25.2% NaClO)

450

Fe(OH)2

7.6

9.6

双氧水(含30% H2O2

2400

Mn(OH)2

8.3

9.8

烧碱(含98% NaOH)

2100

Mg(OH)2

10.0

11.1

纯碱(含99.5% Na2CO3

600

  1. (1) 在步骤②中加入的试剂X(从表2中选择)是而不是双氧水,其原因是。写出加入X发生反应的离子方程式
  2. (2) 在步骤③中控制pH=9.8,其目的是
  3. (3) 沉淀物A的成分为,试剂Y(从表2中选择)应该是
  4. (4) 在步骤⑤中发生反应的化学方程式是
  5. (5) 若在实验室中完成步骤⑥,则沉淀物C必需在(填仪器名称)中灼烧。
某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据流程图,回答下列问题:

  1. (1) 操作Ⅰ的名称为,所需要的玻璃仪器有、玻璃棒、烧杯;
  2. (2) 加入试剂C的目的是将Cu2+全部转化为Cu,以便回收铜单质,发生的离子方程式为
  3. (3) 操作Ⅲ为加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥;
  4. (4) 由于硫酸亚铁溶液露置于空气中容易变质,请设计一个简单的实验方案验证硫酸亚铁是否变质?(请写出必要的实验步骤、现象和结论)
某校化学小组学生利用如图所示装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。

  1. (1) 装置B中发生反应的化学方程式是
  2. (2) 装置E中的现象是
  3. (3) 停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中Fe3的操作方法:
  4. (4) 该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下

    步骤Ⅰ中加入新制氯水的作用是

下列各级物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是 :(     )

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A . A   B . B   C . C   D . D
甲、乙两同学欲制取纯净的Fe(OH)2 , 根据如图所示的装置进行实验。A管中是Fe+H2SO4 , B管中是NaOH溶液,请回答下列问题。

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  1. (1) 同学甲:先夹紧止水夹a,使A管开始反应,在B管中观察到的现象是
  2. (2) 同学乙:打开a,使A管中反应一段时间再 夹紧止水夹a,实验中在B管中观察到的现象是,B中发生反应的离子方程式为
  3. (3) 同学乙打开a的目的;(填甲或乙)同学可成功。
在常温下,Fe与水并不发生反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。高温下Fe与水蒸气的反应实验应使用如图所示的装置,在硬质玻璃管中放入铁粉和石棉绒的混合物,通入水蒸气并加热。请回答实验的相关问题。

  1. (1) 该反应的化学方程式为
  2. (2) 圆底烧瓶中装的是水,该装置的主要作用是;烧瓶底部放了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是
  3. (3) 干燥管中盛装的物质是,作用是
  4. (4) 如果要在A处玻璃管口点燃该气体,则必须对该气体进行,方法是
工业上用铝土矿(主要成分是 Al2O3 , 还含有 Fe2O3、SiO2)提取氧化铝做冶 炼铝的原料(纯净的 Al2O3),某研究性学习小组设计了如下提取流程:

请回答下列问题:

  1. (1) 操作①的名称是,操作③用到的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角
  2. (2) 固体②的颜色为
  3. (3) 流程④中生成 Al(OH)3 的离子方程式是
  4. (4) 上述流程不涉及的化学反应类型是___________。
    A . 复分解反应 B . 氧化还原反应 C . 化合反应 D . 分解反应
  5. (5) 用固体①制备硅酸,涉及的化学反应方程式为
  6. (6) 有一种含铁、硅等元素的矿石,其主要成分的化学式为 Na2Fe5(OH)2Si8O22 , 该物质中+2 价铁与+3 价铁的物质的量之比为。将mg该矿石用足量的酸溶解后,加入过量铜粉使溶液中的铁元素全部变为 Fe2+ , 过滤后滤液用 c mol/L 的 KMnO4 酸性溶液与Fe2+反应,用去VmL溶液。该矿石中铁元素的质量分数为(用含 m、c、V 的代数式表示)。
硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示),下列说法错误的是(   )

 

A . 碱式硫酸铁水解能产生 Fe(OH)3胶体,可用作净水剂 B . 为防止 NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行 C . 可用铁氰化钾溶液检验 是否被氧化 D . 溶解度受温度的影响较大
下列关于物质的性质和应用的说法正确的是(   )
A . 绿矾的化学式为 FeSO4·7H2O,可用作补血剂 B . 从铝土矿中获得氧化铝再制得氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝 C . 泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝 D . 用 Na2S 作还原剂,除去水中的 Cu2+和 Hg2+
化学家研制出了一种复杂的铁氧化物(FexOy),取该氧化物76.0 g溶于600 mL 2.5 mol/L稀硫酸中,得到溶液X。向溶液X中加入一定体积4.0 mol/L NaOH溶液,恰好使溶液中的金属离子沉淀完全。过滤、洗涤,将沉淀加热至质量不再变化,得残渣80.0g。

回答下列问题:

  1. (1) 加热沉淀时发生反应的化学方程式为,所得残渣的颜色为
  2. (2) 铁氧化物(FexOy)的化学式为,所加NaOH溶液的体积为mL。
  3. (3) 向溶液X中加入足量铁粉制备绿矾(化学式为FeSO4·7H2O,相对分子质量278),不考虑产品损失,最多能够制备多少克绿矾?(无解题过程不给分)
下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,错误的是(      )
A . 可利用如图所示装置,制备氢氧化亚铁 B . 氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀 C . 氢氧化亚铁易被空气氧化 D . 实验制备中,氢氧化钠溶液应预先煮沸
某学习小组采用如图所示装置,完成高温下与水蒸气反应的实验。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气。下列说法错误的是(   )

A . 装置①处盛装水的仪器名称为圆底烧瓶 B . 装置③可采用 , 用于收集反应后产生的氢气 C . 该反应过程中每消耗 , 转移的电子数为 D . 用稀盐酸溶解反应后的固体物质,再滴加溶液,验证产物中铁呈两种价态