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2015-2016学年高中化学 3.2.2铁、铜及其化合物的应用优化作业 苏教版必修1


第二课时

铁、铜及其化合物的应用

1.能与 Fe 反应且能证明 Fe 具有氧化性的物质是( ) A.KSCN B.Fe C.FeCl2 D.NaOH 3+ 2+ 3+ 解析:Fe 与 Fe 反应时生成 Fe ,Fe 的化合价降低,作氧化剂,表现出氧化性。 答案:B 2.下列关于铁的叙述不正确的是( ) A.工业上用铁槽车装运冷浓硝酸是因为铁与冷的浓硝酸不反应 B.在人体的血红蛋白中含有铁元素 C.铁在潮湿的空气中会生锈 D.铁能在氧气中剧烈燃烧 解析:铁会被冷的浓硝酸钝化,钝化实际上也是一种化学反应,A 不正确;铝在潮湿空气中容 易生锈,C 正确;铁能在氧气中剧烈燃烧,生成 Fe3O4,D 正确。 答案:A 3.将下列 4 种铁的化合物溶于稀盐酸,滴加 KSCN 溶液没有颜色变化,再加入氯水呈血红色的 是( ) A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3 3+ 解析:Fe2O3、 FeCl3、 Fe2(SO4)3 三种物质溶于酸后,溶液中均含 Fe ,滴加 KSCN 溶液后呈血红色, 2+ 3+ 3+ 而 A 溶于盐酸后所得 FeCl2 溶液在加入氯水后,发生反应 2Fe +Cl2 2Fe +2Cl ,生成的 Fe 遇 KSCN 溶液变血红色。 答案:A 3+ 2+ 4.要证明某溶液中不含 Fe ,而可能含有 Fe ,进行如下实验操作的最佳顺序为( ) + ①加入足量氯水 ②加入足量 KMnO4(H )溶液 ③加入少量 NH4SCN 溶液 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 3+ 2+ 3+ 解析:加入 NH4SCN 溶液不变色证明无 Fe ,再加氯水,如果有 Fe ,则可以被氧化为 Fe 而使 2+ + NH4SCN 变为血红色,若先加氯水则无法证明使之变血红色的一定来自于 Fe ;加 KMnO4(H )溶 2+ 液也能氧化 Fe ,但其本身是紫红色,反应现象不易观察。 答案:C 5.在硫酸铁溶液中,加入 a g 铜完全溶解后再加入 b g 铁,充分反应后得到 c g 残余固体,且 a>c,则下列说法中正确的是( ) A.残余固体可能为铁和铜的混合物 3+ B.最后得到的溶液可能含有 Fe 2+ C.残余固体是铁,溶液中一定不含 Cu D.残余固体全部是铜 3+ 2+ 2+ 解析:加入的 a g 铜粉由于发生反应 2Fe +Cu 2Fe +Cu 而全部溶解,如果这部分铜在加入 b g 铁后被全部还原出来,则 c 应与 a 相等;现题给条件中已知 a>c,这说明加入的 a g 铜没有 2+ 全部被还原,溶液中还有 Cu ,同时也说明加入的铁粉不足(否则 a g 铜将会被全部还原出来), 2+ 3+ 加入的铁被氧化成 Fe ;而 Fe 由于不能与单质铜共存,说明在溶液中已经不再存在;综上所 2+ 2+ 述,说明 c g 残余固体是铜,滤液中还存在 Cu 、Fe 。 答案:D 3+ 2+ 3+ 6.将适量铁粉放入 FeCl3 溶液中,完全反应后,溶液中 Fe 和 Fe 浓度相等,则已反应的 Fe 与 3+ 未反应的 Fe 的物质的量之比是( )

3+

3+

A.2∶3 B.3∶2 C.1∶2 D.1∶1 3+ 3+ 解析:设已反应的 Fe 和未反应的 Fe 的物质的量分别为 x、y。 3+ 2+ 2Fe +Fe 3Fe 2 3

x

x

由题意得:y= x,所以,x∶y=2∶3。 答案:A -1 -1 7.将 40 mL 1.5 mol·L 的 CuSO4 溶液与 30 mL 3 mol·L 的 NaOH 溶液混合,生成浅蓝色沉 2+ 淀,假如溶液中 c(Cu )或 c(OH )都已变得很小,可忽略,则生成沉淀的组成可表示为( ) A.Cu(OH)2 B.CuSO4·Cu(OH)2 C.CuSO4·2Cu(OH)2 D.CuSO4·3Cu(OH)2 解析:根据电荷守恒,n(S )×2+n(OH )=n(Cu )×2,计算出 S
2+

的物质的量;

n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(S

)=(40×1.5)∶(30×3)∶(

)=4∶6∶1。

答案:D 8.用下面两种方法可以制得白色的 Fe(OH)2 沉淀。 3+ 方法一:用不含 Fe 的 FeSO4 溶液与用不含 O2 的蒸馏水配制的 NaOH 溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4 溶液时还需加入 。 (2)除去蒸馏水中溶解的 O2 常采用 方法。 (3)生成白色 Fe(OH)2 沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2 的 NaOH 溶液,插入 FeSO4 溶液液面下, 再挤出 NaOH 溶液。这样操作的理由是 。 方法二:在如图所示装置中,用 NaOH 溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。 (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。 (3)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 。 (4)这样生成的 Fe(OH)2 沉淀能较长时间保持白色,其理由是 。 解析:Fe(OH)2 的制备关键在于防止被氧化,所以蒸馏水要加热除氧,长滴管伸入液面以下。 方 法二中,由于试管Ⅰ中产生的 H2 充满了Ⅰ、Ⅱ两支试管,外界空气不易进入,即 Fe(OH)2 是在

H2 的还原性气氛中产生的,故 Fe(OH)2 的白色沉淀可保持较长的时间。 答案:方法一:(1)稀硫酸、铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的 Fe(OH)2 沉淀接触 O2 方法二:(1)稀硫酸、铁屑 (2)NaOH 溶液 (3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的 H2 纯净时,再夹紧止水夹 (4) 试管Ⅰ中反应生成的 H2 充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入 , 避免 Fe(OH)2 被迅速氧化 9.如何除去杂质,提纯下列各物质?请将表格补充完整。 混合物成分 (1)FeCl2 中含少 量 FeCl3 杂质 (2)FeCl3 中含少 量 FeCl2 杂质 (3)FeSO4 中含少 量 CuSO4 杂质 解析:可根据混合物中杂质的性质去考虑。除杂不要引入新的杂质或减少被提纯的物质。 答案: 混合物成分 (1)FeCl2 中含少量 FeCl3 杂质 (2)FeCl3 中含少量 FeCl2 杂质 (3)FeSO4 中含少量 CuSO4 杂质 提纯所用试 剂的化学式 Fe Cl2 Fe 离子方程式 Fe+2Fe
2+ 3+

提纯所用试剂的化学式

离子方程式

3Fe

2+ 3+ -

2Fe +Cl2 Fe+Cu
2+

2Fe +2Cl Cu+Fe
2+


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