铁及其化合物的性质实验知识点题库

某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl₃ ，再用副产品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S．

【查阅资料】经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华．

【设计方案】学习小组设计了制备无水FeCl₃的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl₂ ，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④…；⑤体系冷却后，停止通入Cl₂ ，并用干燥的N₂赶尽Cl₂ ，将收集器密封．

请回答下列问题：

（1） Fe元素的原子结构示意图为．FeCl₃是化合物（填“离子”或“共价”）．
（2）装置A中反应的化学方程式为．
（3）第③步加热后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端．要使沉积的FeCl₃进入收集器，第④步操作是．
（4）操作步骤中，为防止FeCl₃潮解所采取的措施有（填步骤序号）．
（5）装置B中冷水浴的作用为；装置C的名称为；装置D中FeCl₂全部反应后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，写出检验FeCl₂是否失效的试剂K₃[Fe（CN）₆]是配位化合物，其配位数为，配体为
（6）该组同学用装置D中的副产品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到单质硫；FeCl₃与H₂S反应的离子方程式为

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应用下列装置，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，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”．

请回答该实验中的问题．

（1）写出该反应的反应方程式：
（2）如何检验该装置的气密性
（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是．
（4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是，为什么

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。

用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制单质铜，有人设计了以下两种方案：

① ②

则两种方案制得单质铜的量为（）

A . ①多 B . ②多 C . 相等 D . 无法判断

下列叙述不正确的是（）

A . 用SiO₂制备硅酸不可能一步完成 B . 使用澄清的石灰水可以鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃两种白色固体 C . 把铁粉和铜粉放入FeCl₃溶液充分反应后有固体剩余，固体中可能有铜无铁 D . 烧碱溶液应保存在塞有橡胶塞的细口玻璃瓶中

下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（）

A . ClO₂具有强氧化性,可用于消毒杀菌 B . 浓硫酸具有脱水性,可用于干燥气体 C . 铝具有良好导热性,可用铝罐贮运浓硝酸 D . FeCl₃溶液具有酸性,可用作铜制线路板的蚀刻剂

已知A为淡黄色固体，T、R为两种常见的用途很广的金属单质，D是具有磁性的黑色晶体， C是无色无味的气体，H是白色沉淀，且在潮湿空气中迅速变为灰绿色，最终变为红褐色固体。

（1）写出下列物质的化学式
ADR
（2）按要求写下列反应方程式
H在潮湿空气中变成M的化学方程式
D与盐酸反应的离子方程式

铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂，一些性质及制备方法如下：

氯化铁：熔点306℃，沸点315℃，易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500〜600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。

氯化亚铁：熔点670℃，易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。实验室可用下图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁，请回答相关问题。

（1）装置A用于KMnO₄固体与浓盐酸反应制氯气，反应的离子方程式为。
（2）弯曲的a管所起的作用是；装置采用较粗的导管来连接装铁粉的硬质玻璃管和广口瓶C，其目的是。
（3）导管b 口应与 (从虚线框装置中选择装置的字母序号)连接，这样可避免反应系统与环境间的相互影响。
（4）实验完成后，取广口瓶C中收集到的产物进行如下测定分析：
①称取4.52g样品溶于过量的稀盐酸中：②加入足量H₂O₂；③再加入足量NaOH溶液：④过滤、洗涤后灼烧沉淀；⑤称量所得红棕色固体为2.40g。则该样品中Fe元素的质量分数为%。
（5）由上分析数据和计算得出结论：
①用此装置制得的无水氯化铁含铁偏高，偏低），显然其中含有较多的杂质。
②若要得到较纯净的无水氯化铁，可采取的装置改进措施是。

某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并回答下列问题：

（1）探究一：设计如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验(夹持仪器略) 。
硬质玻璃管 B 中发生反应的化学方程式为：。
（2）装置 D的作用是。
（3）探究二：设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B 中黑色固体的成分（已知酸性KMnO₄溶液能与盐酸发生反应）。
待硬质玻璃管 B 冷却后，取少许其中的固体物质继续进行如下实验：

①试剂A是，现象2为。

②若现象1中溶液未变血红色，请从硬质玻璃管B中固体物质的成分分析可能的原因：。
（4）探究三：某学习小组设计用硬质玻璃管B中固体制备Fe₃O₄纳米材料的流程示意图如下：

已知：①浊液B中铁元素以FeOOH形式存在；

②在操作I中，相同条件下测得Fe₃O₄的产率与 $\text{[math]}$ 的关系如下图所示。

在滤液A转化为浊液B反应完成后需再加热一段时间除去剩余H₂O₂ ，目的是。
（5）设浊液B中FeOOH的物质的量为amol，滤液A中的铁元素的物质的量为bmol。为使Fe₃O₄的产率最高，则 $\text{[math]}$ ＝。（填数值，保留3位有效数字）

铁及其化合物与生产生活密切相关。下列说法错误的是（）

A . 可用铁制槽车装运浓H₂SO₄ B . 不锈钢就是铁碳合金 C . FeCl₃可以用作净水剂 D . 铁可用于制作磁性材料

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种高效净水剂。已知:K₂FeO₄易溶于水，其溶液呈紫色、微溶于浓KOH溶液，在0℃～5℃的强碱性溶液中较稳定。某小组同学用下图装置制备并探究K₂FeO₄的性质。制备原理:3Cl₂＋2Fe（OH）₃＋10KOH＝2K₂FeO₄＋6KCl＋8H₂O，装置如图所示（夹持装置略）。

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（1）盛放二氧化锰的仪器名称，装置C的作用是。
（2）装置A 中反应的化学方程式是。
（3）实验时采用冰水浴的原因是，此装置存在一处明显缺陷,请指出。
（4） K₂FeO₄粗产品含有Fe（OH）₃、KCl等杂质，一般用75％乙醇进行洗涤，其目的是。
（5）查阅资料知，K₂FeO₄能将 Mn²^＋氧化成 MnO₄^－。该小组设计如下实验进行验证:

关闭K，左烧杯溶液变黄色，右烧杯溶液变紫色。检验左侧烧杯溶液呈黄色的原因，需要的试剂是；写出上图中负极的电极反应式: 。

铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请思考以下问题：

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（1）方法一中，装置A的作用。方法二中，装湿棉花的作用。
（2）实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：。

已知A是一种红棕色金属氧化物，B、D是常见的金属单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发生分解。

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（1）写出下列物质的化学名称：A：I：J：G：
（2）写出C→I的离子方程式：。
（3）写出F→G实验现象：。
（4）将一定量A和C混合物溶于100mL稀硫酸中，向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：

①混合物中含A的质量为；

②所用硫酸溶液物质的量浓度为。

某同学利用下图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验，并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。

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请回答下列问题：

（1） Ⅰ.该反应的化学方程式是，硬质试管中湿棉花的作用是: .
（2）该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设。
假设1：只有Fe；

假设2：只有(填化学式)；

假设3：既有Fe也有Fe₃O₄。
（3）为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成，该同学进行了定量研究：反应前固体物质的质量为5.6g，反应后固体物质的质量为6.6g。从数据分析，反应后硬质试管中固体物质的组成成分为。

（4） Ⅱ.长期放置的FeSO₄溶液易被氧化而变质，某兴趣小组进行了如下实验：

A．设计实验检验FeSO₄溶液的变质程度

实验方案		实验现象	实验结论
步骤1	取待检测液于试管中，向其中滴加KSCN溶液		FeSO₄溶液部分变质
步骤2	取待检测液于试管中，向其中滴加K₃[Fe(SCN)₆]溶液		FeSO₄溶液部分变质

①将上述方案补充完整

②步骤2涉及的离子反应方程式是。

③若要使变质的FeSO₄复原，方法是。(写离子反应方程式)

三氯化铁溶液可腐蚀印刷电路板上的铜膜，某小组为了从腐蚀废液(含有大量CuCl₂、FeCl₂和FeCl₃中回收铜，并将铁的化合物全部转化为溶液作为腐蚀液原料循环使用，设计了如下实验步骤：

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（1）写出下列物质的化学式：②；③；
（2）写出FeCl₃溶液与铜发生反应的离子方程式：；
（3）向滤液②中加入NaOH溶液并长时间暴露在空气中，可以观察到先生成了白色沉淀，迅速变成色，最后变成红褐色，沉淀变化过程发生反应的化学方程式为；
（4）通入⑥发生反应的离子方程式：；
（5）若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是_______(填字母代号)。

A . 有铜无铁 B . 有铁无铜 C . 铁、铜都有 D . 铁、铜都无

下列对有关物质制备的说法正确的是（）

A . 工业上炼铁用焦炭做还原剂 B . 侯氏制碱法的原理是将 $\text{[math]}$ 通入氨的 $\text{[math]}$ 饱和溶液中，使溶解度较小的 $\text{[math]}$ 从溶液中析出 C . 可用 $\text{[math]}$ 在加热条件下还原 $\text{[math]}$ 制备金属镁 D . 焦炭和石英砂制粗硅，说明单质C的氧化性比单质Si强

FeCO₃是一种常用的补血剂。利用某工业废渣(主要成分为Fe₂O₃ ，还含有FeO、SiO₂、CuO)制备FeCO₃的工艺流程如下：

已知：i.FeS₂不与稀硫酸反应；

ii.本流程条件下，K_sp(FeS)=6.3×10^-18、K_sp(CuS)=6.3×10^-36。

（1） “滤渣I”的主要成分为(填化学式)。
（2）加快“废渣”与稀硫酸反应速率的具体措施为 (任写两条)。
（3）向“滤液I”中加入FeS₂的目的为，发生反应的离子方程式为，验证已达到目的的实验操作和现象为。
（4） “沉铜”时，在加入FeS前需加入适量碱性溶液调节溶液pH，若无此操作可能造成的后果为；若“沉铜”后所得溶液的c(Fe²^＋)=0.1 mol·L^-1 ，则该溶液中c(Cu²^＋)= 。
（5）流程中生成FeCO₃的离子方程式为。

某校化学小组学生利用如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并对产物组成进行探究(图中夹持及尾气处理装置均已略去)。请回答下列问题：

（1）装置A的作用是。
（2）硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为。
（3）实验中先点燃酒精灯a再点燃酒精喷灯，可能的原因是。
（4）装置E中的现象是。
（5）利用反应后的固体物质进行如图实验：
①某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐渐褪去，褪色后的溶液中继续滴加KSCN溶液，又出现红色，则褪色的原因可能是。
②该同学将上述实验中的新制氯水改为H₂O₂溶液，也能出现深红色溶液，用离子方程式表示溶液颜色加深的原因：。
③电子工业中，人们常用FeCl₃溶液腐蚀铜板来制作印刷电路板，请写出FeCl₃溶液与铜反应的离子方程式：。

某小组对FeCl₃溶液与Cu粉混合后再加KSCN溶液的实验进行如下研究。

①向2mL 0.1mol/L FeCl₃溶液中加入过量Cu粉，充分反应后，溶液变蓝。2天后，溶液变为浅蓝色，有白色不溶物生成。

②取①中浅蓝色的上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，出现白色浑浊。振荡后白色浑浊物增多，红色褪去。经检验，白色不溶物是CuSCN。

③向2mL 0.1mol/LCuSO₄溶液中滴加KSCN溶液，未观察到白色浑浊。放置24小时后，出现白色不溶物。

已知：CuCl和CuSCN均为白色不溶固体

下列说法不正确的是（）

A . ①中产生白色不溶物的可能原因是Cu+Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓ B . 由③可知②中白色浑浊不是Cu²⁺与SCN^-直接反应生成的 C . ②中红色褪去的原因是Fe³⁺被完全消耗了 D . 实验表明：K_sp(CuSCN)＜K_sp(CuCl)

下列做法或实验(图中部分夹持略)，不能达到目的的是（）

防止铁管道被腐蚀	检验产生的SO₂	模拟侯氏制碱法：a先通入NH₃ ， b中再通入CO₂ ， c放蘸有稀硫酸的脱脂棉	测量气体体积时，减少误差

A	B	C	D

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

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