《探究铁及其化合物的转化》基础训练

参考答案1．D【详解】A．由题中图示可知，使用恒压滴液漏斗，使三颈烧瓶和滴液漏斗相通，压强一致，使液体顺利流下，故A正确；B．由题中信息可知，在氩气气氛下，向KOH溶液中逐滴加入一定量的FeCl2溶液，发生反应，产生Fe和Fe3O4的黑色沉淀，其离子方程式为4Fe2++8OH-Fe↓+Fe3O4↓+4H2O，故B正确；C．由于乙醇易溶于水，易挥发，所以使用乙醇洗涤的目的是除去晶体表面水分，便于快速干燥，故C正确；D．若制备时将氩气换为空气，则空气中的O2会氧化Fe2+离子，且生成的Fe也会与O2反应，不利于Fe/Fe3O4复合物产品的生成，故D错误；答案为D。2．D【详解】A．将菠菜叶剪碎后灼烧，在坩埚中进行，操作合理，选项A正确；B．在通风橱中，用稀硝酸浸取菠菜灰，防止产生的有毒气体使人引起中毒，操作合理，选项B正确；C．将溶解后的固体与溶液分离开来，通过过滤操作，操作步骤也合理，选项C正确；D．溶解中硝酸将铁氧化为Fe3+，往滤液中滴加溶液检验而不是检验，操作不合理，选项D错误；答案选D。3．C【详解】A．加入盐酸，会引入氯离子，应加入硝酸酸化，故A错误；B．先加新制氯水，不能说明原溶液中是否存在Fe2+离子，应先加硫氰化钾，溶液不变红，再加新制氯水，溶液变红，才能检验原溶液中含有Fe2+，故B错误；C．向某溶液中加入氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝，说明生成了氨气，说明原溶液含有铵根离子，故C正确；D．加入过量硝酸酸化，无沉淀产生，再加入溶液，产生白色沉淀，溶液中可能含银离子或亚硫酸根等干扰离子，故D错误；故选C。4．B【详解】A．FeCl3腐蚀电路板上的铜时，发生反应2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋，能证明Fe3+具有氧化性，选项A不符合题意；B．将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，此反应为非氧化还原反应，不能证明Fe3+具有氧化性，选项B符合题意；C．FeCl3与KI作用，生成I2，反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2，能证明Fe3+具有氧化性，选项C不符合题意；D．将H2S气体通入FeCl3溶液中，发生反应2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，能证明Fe3+具有氧化性，选项D不符合题意；答案选B。5．B【详解】A．能溶解氢氧化铝的溶液可能为强酸溶液，也可能为强碱溶液，碳酸氢根既能与氢离子反应，也能与氢氧根离子反应，则无论是在强酸溶液中，还是在强碱溶液中一定不能大量共存，故A不符合题意；B．、Na+、I-、在氢氧化钾溶液中不发生任何反应，一定能大量共存，故B符合题意；C．溶液中铁离子与SCN-发生络合反应生成硫氰化铁，不能大量共存，故C不符合题意；D．次氯酸钠具有强氧化性，具有还原性的HS-与次氯酸根离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故D不符合题意；故选B。6．D【详解】A．某粉末用酒精润湿后，用铂丝蘸取做焰色试验，火焰呈黄色，证明该粉末一定含有钠元素，可能是钠盐，也可能是氢氧化钠粉末，且未透过蓝色钴玻璃观察，还可能是钾盐，A错误；B．钾单质与水反应产生大量气泡，结论是生成了氢气，B项结论与现象不具因果关系，B错误；C．过量铁粉是逐渐加入稀硝酸，刚加入铁粉时，铁粉是少量的，与稀硝酸反应生成了Fe3+，当稀硝酸反应完后，过量的铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，因此结论是Fe3+将Fe氧化为Fe2+，C错误；D．向碳酸钠固体中加入少量水，化学反应方程式：Na2CO3+10H2O=Na2CO3˙10H2O，D正确；故答案选D。7．D【详解】A．向某溶液中滴加少量溶液，无现象，说明无，滴加几滴新制氯水，溶液变红，溶液中一定含有，选项A正确；B．向硫化钠溶液中通入少量的氯气，产生少量黄色固体，发生反应为，非金属性：，选项B正确；C．向碘水中加入等体积，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色，在中的溶解度大于在水中的溶解度，选项C正确；D．铜粉加入稀硫酸中无明显现象，说明铜粉亐稀硫酸不反应，加入硝酸钾后溶液变蓝，实际上是加入硝酸钾后，铜粉与硝酸反应，而不是硝酸钾起催化作用，选项D错误。答案选D。8．D【详解】A．通过以上分析知，溶液中一定不含Fe3+，A项正确；B．通过以上分析知，溶液中一定含有Fe2+；B项正确；C．通过以上分析知，剩余固体中一定含Cu，C项正确；D．通过以上分析知，溶液中可能含有Cu2+，D项错误；答案选D。9．C【详解】A．由于反应中的铁与硝酸相对用量没有明确且可被过量的Fe还原为，选项A错误；B．加入的既能氧化，也能氧化，且氧化产物在溶液中均可使溶液显黄色，选项B错误；C．加热时可被空气中氧化为，选项C正确；D．酒精易溶于水，不能从溴水中萃取溴，选项D错误。答案选C。10．A【详解】A．ClO−、之间能发生氧化还原反应不能大量共存，A项正确；B．Fe3+和SCN−能形成络合物，在溶液中不能大量共存，B项错误；C．Fe(OH)3溶于氢碘酸，二者发生氧化还原反应，正确的离子方程式为：2Fe(OH)3+6H++2I−=2Fe2++I2+6H2O，C项错误；D．向碳酸氢铵稀溶液中加入过量烧碱溶液发生反应：++2OH−=+NH3·H2O+H2O，D项错误；答案选A。11．C【详解】A．若有固体剩余，说明铁离子完全反应，铜离子可能部分反应或恰好完全反应或不足，则剩余固体可能是铜或铁和铜，故A正确；B．由分析可知，当b≤1时，铁只与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故B正确；C．由分析可知，当1＜b＜2时，混合溶液中硫酸铁完全反应，硫酸铜部分反应，由铁原子个数守恒可知，亚铁离子的物质的量为(2+b)mol，铜离子的物质的量为1mol—(b—1)mol=(2—b)mol，则亚铁离子与铜离子的物质的量比为(2+b)：(2—b)，故C错误；D．由分析可知，当b≥2时，混合溶液中硫酸铁和硫酸铜均完全反应，总反应方程式为2Fe3＋＋Cu2＋+2Fe=4Fe2＋+Cu，故D正确；故选C。12．A【详解】A．湿润的红色石蕊试纸检验气体显示试纸变蓝，证明该气体为氨气，铵根离子和碱在加热的条件下会产生氨气，所以原溶液中存在铵根离子，A项正确；B．将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中，振荡，产生白色沉淀，说明稀盐酸的酸性大于硅酸，由于盐酸不是氯的最高价氧化物对应的水化物，所以无法比较非金属性，B项错误；C．铜和浓硫酸反应后，溶液中仍然存在大量的浓硫酸，需要将反应后的溶液慢慢加入盛有水的烧杯中，边加边搅拌，防止放热液体飞溅，C项错误；D．将氯化银悬浊液静置，取上层清液，滴入少量稀碘化钠溶液出现黄色沉淀，说明氯化银白色沉淀转化成了碘化银黄色沉淀，由于沉淀会向更难溶的方向生成，所以Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，D项错误；答案选A。13．D【详解】A．常温时，1体积水大约溶解2体积氯气，20mL水能溶解40mL氯气，所以氯气不能完全溶解，故A错误；B．进行焰色试验时，有黄色火焰，透过蓝色钴玻璃显紫色，说明溶液含有钠离子和钾离子，但不一定是钠盐和钾盐，故B错误；C．高锰酸钾既能氧化亚铁离子又能氧化氯离子，Fe2+、Cl-都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C错误；D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化成具有磁性的Fe3O4，故D正确；选D。14．B【详解】A．新制氯水中的次氯酸具有强氧化性，会将氧化生成，无法制得纯净的溶液，选项A错误；B．若变质，则含，检验可用，但是有干扰，故先利用盐酸除去，选项B正确；C．制备银氨溶液的化学方程式为，，由方程式可得关系式：，即氨水应过量，题给、，过量，所以不能制得银氨溶液，选项C错误；D．与反应没有明显现象产生，故不能通过观察现象探究浓度对反应速率的影响，选项D错误。答案选B。15．B【详解】A．氢氧化亚铁具有还原性，易被氧化；把吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入液面下滴加，加铁粉并滴加硫酸产生的氢气排出装置内空气等措施，可较长时间观察到白色沉淀，故A正确；B．装置②洗气应长管进短管出，故B错误；C．铁和氯气加热产生氯化铁是棕黄色的烟，溶于水，氯化铁溶液呈棕黄色，故C正确；D．向瓶内滴加氢氧化钠溶液，气球膨胀，则瓶内压强减小，即消耗氯气，证明氯气与氢氧化钠溶液反应，故D正确。故选B。16．C【详解】A．2Fe+3Cl22FeCl3，2FeCl3+Fe=3FeCl2，FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe，即能够实现题目中的转化，故A不选；B．Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，NaClO+HCl=NaCl+HClO，2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，能够实现题目中的转化，故B不选；C．Si+O2SiO2，而SiO2不能直接与H2O反应生成H2SiO3，不能够实现题目中的转化，故C选；D．3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，2NO+O2=2NO2，二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸，反应的化学方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO，即能够实现题目中的转化，故D不选；故答案为C。17．C【详解】A．该反应需要置于无氧环境，所以不能用长颈漏斗替换分液漏斗，A错误；B．适量煤油，可阻隔空气，延缓氧化氢氧亚铁氧化，四氯化碳的密度比氢氧化钠溶液的密度大，不能其隔绝空气的作用，所以不能用四氯化碳，B错误；C．打开K1和K3，当装置2中产生均匀气泡后，目的排除装置中的空气，打开K2，关闭K1和K3，目的利用产生的氢气将硫酸亚铁溶液压入装置4中，使硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，出现白色沉淀，C正确；D．该反应需要置于无氧环境，装置5的作用是液封，防止空气进入装置4，D错误；故选C。18．A【详解】A.蔗糖、葡萄糖分子的直径都比较小，可以通过半透膜，因此通过渗析的方法不能分离蔗糖和葡萄糖，A错误；B.根据装置图可知：Fe为阳极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；在阴极石墨电极上，溶液中的H+得到电子变为H2逸出，电极反应式为2H++2e-=H2↑，H+放电，破坏了水的电离平衡，使溶液中OH-浓度增大，发生反应：Fe2++OH-=Fe(OH)2↓，由于在溶液表面覆盖保护层苯可以阻止O2在溶液中的溶解，故可以较长时间观察到产生的Fe(OH)2白色沉淀，B正确；C.关闭分液漏斗的活塞，由a处加水，若装置不漏气，会长时间观察到U形管左右两侧有高度差，C正确；D.若发生吸氧腐蚀，一段时间后，具支试管中空气中的O2会因反应消耗，气体减少，小试管中的水在外界大气压强作用下会进入小试管中，从而在导管末端形成一段水柱，D正确；故合理选项是A。19．0.84：1【详解】(1)由题意可知，反应后溶液中的溶质为和HCl，由电荷守恒可知，则，故答案为：0.8；(2)铁单质一共参加两个反应，一个是和盐酸的反应，一个是和溶液中三价铁的反应，通过上述分析可知，溶液中，其中通过铁单质和盐酸反应生成的Fe2+的物质的量，，则，其余的，是铁单质和三价铁生成的，对应关系式为，，所以,原溶液中Fe的总量有源于；所以样品中，故答案为：4：1。20．氧、钠、铁Na4FeO44Na4FeO4+14H2O=16NaOH+4Fe(OH)3↓+O2↑【详解】(1)碱性溶液C与0.6molHCl恰好完全反应生成中性溶液，说明氢氧化钠的物质的量为0.6mol，则固体化合物X中含有钠元素的质量为0.6mol×23g/mol=13.8g;红褐色沉淀16.05g,则Fe(OH)3的物质的量为=0.15mol，则固体化合物X中含有铁元素的质量为0.15molx56g/mol=8.4g，化合物X总质量为31.8g，则含有氧元素的质量为31.8g-8.4g-13.8g=9.6g,含有氧元素的物质的量为0.6mol，那么钠、铁、氧三种元素的物质的量之比为0.6mol∶0.15mol∶0.6mol=4∶1∶4，X的化学式为Na4FeO4；(2)固体X与水反应，生成氧气、氢氧化铁和氢氧化钠，反应方程式为：4Na4FeO4+14H2O=16NaOH+4Fe(OH)3↓+O2↑。21．Cl2SO2HClH2SO4FeCl32Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+【详解】(1)分析可知，X为Cl2，Y为SO2，A为HCl，B为H2SO4，C为FeCl3。(2)反应①为氯化铁与二氧化硫发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+。22．Fe2O32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-氧化剂2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+【详解】(1)由分析可知物质H的化学式Fe2O3。故答案为：Fe2O3；(2)反应②为FeCl2与Cl2生成FeCl3的反应，离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；(3)D为Cu，F为FeCl3，FeCl3溶液作为“腐蚀液”，与Cu反应生成CuCl2和FeCl2，该反应的离子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。故答案为：氧化剂；2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。23．Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O把湿润的红色石蕊试纸靠近气体，若试纸变蓝，则证明该气体为氨气Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O【详解】(1)常温下，E

是一种无色无味的液体，E是水；若

A

是一种具有磁性的黑色金属氧化物，A是Fe3O4；B

是一种常见的非氧化性酸，B是盐酸或稀硫酸；Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁、水，反应的离子方程式是：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。C中继续滴加氢氧化钠溶液，会观察到生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则C是氯化亚铁，滴加氢氧化钠溶液生成白色氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧气氧化为红褐色氢氧化铁，反应的化学方程式是：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)。Fe3O4与

CO

高温下反应可得到单质铁，铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，反应方程式是：，故答案为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)；；(2)若C

是一种无色、刺激性气味、密度比空气小、碱性的气体，则C是NH3，实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，反应方程式是：；检验氨气的方法是：把湿润的红色石蕊试纸靠近气体，若试纸变蓝，则证明该气体为氨气，故答案为：；把湿润的红色石蕊试纸靠近气体，若试纸变蓝，则证明该气体为氨气；(3)实验室用氢氧化钠溶液吸收氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式是：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。24．2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2OFe2(SO4)3（或硫酸铁）Fe2+、Ag+4HCl+HNO3+Au=HAuCl4+NO↑+2H2