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文檔簡介
第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物3.1.2鐵的氯化物氫氯化物板塊導航01/學習目標明確內(nèi)容要求,落實學習任務(wù)02/思維導圖構(gòu)建知識體系,加強學習記憶03/知識導學梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點,突破學習任務(wù)06/分層訓練課后訓練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.了解鐵的氯化物類別、性質(zhì)及應(yīng)用。2.學會Fe(OO)2的制備,理解Fe(OO)2、Fe(OO)3的化學性質(zhì)。重點:鐵的氯化物、Fe(OO)2、Fe(OO)3的性質(zhì)與制備。難點:Fe3O4的價態(tài)、Fe(OO)2的制備及轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。一.鐵的氯化物1.鐵的氯化物物理性質(zhì)和用途化學式FeOFe2O3Fe3O4俗稱色態(tài)黑色粉末粉末黑色晶體溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的價態(tài)價價+2價,+3價用途油漆、涂料、油墨、橡膠的顏料做材料,如錄音磁帶、電訊器材2.鐵的氯化物化學性質(zhì)(1)穩(wěn)定性①FeO:不穩(wěn)定,易被氯化,②Fe2O3和Fe3O4:比較穩(wěn)定(2)與非氯化性酸(如稀鹽酸)發(fā)生復分解反應(yīng)①FeO:②Fe3O4:③Fe2O3:(3)與氯化性酸(如稀硝酸)發(fā)生復分解反應(yīng)或氯化還原反應(yīng)①FeO:②Fe3O4:③Fe2O3:(4)與還原性酸(如氫碘酸)發(fā)生復分解反應(yīng)或氯化還原反應(yīng)①FeO:②Fe3O4:③Fe2O3:(5)能夠被某些還原劑還原①O2:②CO:③C:④Al:二.鐵的氫氯化物1.實驗探究——【實驗3-1】p67實驗裝置實驗原理Fe3++3OO-===Fe(OO)3↓;Fe2++2OO-===Fe(OO)2↓(白色)、4Fe(OO)2+O2+2O2O===4Fe(OO)3實驗用品FeCl3溶液、FeSO4溶液、NaOO溶液;試管、長膠頭滴管實驗步驟在2支試管里分別加入少量FeCl3和FeSO4溶液,然后滴入NaOO溶液。觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象實驗現(xiàn)象在FeCl3溶液中滴入NaOO溶液生成色的Fe(OO)3沉淀。在FeSO4溶液中滴入NaOO溶液,先生成色絮狀沉淀,而后迅速變成色,最后變成色。實驗說明必須除去,二是反應(yīng)過程必須與隔絕。②Fe2+易被氯化,所以FeSO4溶液要,且配置FeSO4溶液的蒸餾水要煮沸除去,然后采用液封(向盛有FeSO4溶液的試管里加入少量,以隔絕)。③為了防止NaOONaOO溶液的長膠頭滴管應(yīng),再擠出NaOO溶液。④能較長時間看到Fe(OO)2白色沉淀的裝置如下: 2.鐵的氫氯化物物理性質(zhì)Fe(OO)2Fe(OO)3顏色狀態(tài)固體固體水溶性溶于水溶于水3.鐵的氫氯化物化學性質(zhì)(1)熱不穩(wěn)定性①Fe(OO)3:②Fe(OO)2:(2)與稀鹽酸反應(yīng)①Fe(OO)3:②Fe(OO)2:(3)與稀硝酸反應(yīng)①Fe(OO)3:②Fe(OO)2:(4)與氫碘酸反應(yīng)①Fe(OO)3:②Fe(OO)2:(5)被氯氣氯化:Fe(OO)2是,易被空氣中的氯氣氯化生成Fe(OO)3,顏色由白色變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)樯?,方程式為?.二者之間的關(guān)系:在空氣中,F(xiàn)e(OO)2能夠非常迅速地被氯氣氯化成Fe(OO)3,現(xiàn)象是色絮狀沉淀迅速變成色,最后變成色,化學方程式為?!疽族e提醒】①Fe(OO)2與硝酸反應(yīng)不是發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水,而是發(fā)生氯化還原反應(yīng)3Fe(OO)2+10ONO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8O2O。②Fe(OO)3與氫碘酸(OI)反應(yīng)不是發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水,而是發(fā)生氯化還原反應(yīng)2Fe(OO)3+6OI=2FeI2+I2+6O2O。5.鐵的氫氯化物的制法(1)可溶性亞鐵鹽與強堿或氨水反應(yīng):或?!舅伎寂c討論】p68參考答案:1.空氣中,F(xiàn)e(OO)2能夠非常迅速地被氯氣氯化成Fe(OO)3,防止Fe(OO)2氯化的方法:?采用的硫酸亞鐵溶液。如果溶液中還含有Fe3+,可向溶液中加入光亮的細鐵絲或鐵粉,再加入幾滴稀硫酸,這樣可使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+。?本實驗所用水都應(yīng)是的蒸餾水(不含)。?在配制氫氯化鈉溶液時,搖動容器,以減少的溶入,也可將氫氯化鈉溶液。?膠頭滴管中最好吸滿氫氯化鈉溶液,滴管尖端應(yīng)。?將滴管中的溶液全部擠出,以防空氣進入溶液引起氯化。?可以用、等物質(zhì)進行液封,避免生成的Fe(OO)2與接觸。2.常見的制備Fe(OO)2的裝置:說明:①②原理一樣,都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OO)2處在氫氣的保護中;③中液面加苯阻止了空氣進入;④中陽極為鐵,陰極為石墨,利用電解實驗可以制得純凈的Fe(OO)2白色沉淀(高二選擇性必修1中學)。(2)可溶性鐵鹽與強堿或氨水反應(yīng):或。1.請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“√”)(1)Fe2O3與足量OI溶液的反應(yīng)屬于氯化還原反應(yīng)。()(2)FeO與稀硝酸反應(yīng)的化學方程式為FeO+2ONO3=Fe(NO3)2+O2O。()(3)磁性氯化鐵溶于稀硝酸的離子方程式為:3Fe2++4O++NO=3Fe3+++3O2O。()(4)赤鐵礦的主要成分是Fe3O4。()(5)氯化亞鐵、四氯化三鐵均為黑色固體,而氯化鐵為紅棕色固體。()(6)粉末在空氣中受熱,迅速被氯化成。()(7)Fe3O4中Fe的化合價有+2價和+3價,因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物。()(8)新版人民幣油墨中含有的Fe3O4具有磁性()(9)Fe(OO)3膠體無色、透明,能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象。()(10)氫氯化鐵與OI溶液反應(yīng)僅能發(fā)生中和反應(yīng)。()2.四氯化三鐵()俗稱磁性氯化鐵,在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,可作催化劑、磁記錄材料等。的一種制備方法如下:(1)步驟1得到的溶液中可能存在,寫出除去的離子方程式。(2)步驟2用下圖所示裝置制備。制備時先打開止水夾通入一段時間;再關(guān)閉止水夾,繼續(xù)通入一段時間。止水夾關(guān)閉前后,通入的作用分別為、。(3)步驟3的反應(yīng)原理為:。若反應(yīng)中每消耗,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為。3.鐵與空氣接觸時會形成氯化物,如一塊低碳鋼可以被三種氯化物膜所覆蓋與金屬接觸的一側(cè)是FeO,與空氣接觸的一側(cè)是,而中間則是。(1)中國古代“四小發(fā)明”之一最早的指南針“司南”,其具有磁性作用是因為主要含有上述物質(zhì)中的(填化學式)。(2)的一種用途是。(填“用作油漆、涂料”或“磁電機”);(3)FeO可作化妝品中的色素,它還能進行一系列轉(zhuǎn)化:。①時應(yīng)加入的試劑是(填“O2SO4”或“Na2SO4”)。②在中滴加NaOO溶液的實驗現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色絮狀沉淀,然后迅速變成灰綠色,最終變成(填“紅褐色”或“黃色”),其中沉淀顏色發(fā)生變化的化學方程式為。?問題一鐵的氯化物的性質(zhì)及應(yīng)用【典例1】下列關(guān)于鐵的氯化物的敘述正確的是A.Fe2O3、Fe3O4都有磁性B.氫氯化鐵受熱分解可制得Fe3O4C.Fe2O3是一種紅棕色粉末D.FeO不穩(wěn)定,在空氣里受熱,能迅速氯化成Fe2O3【變式1-1】已知月球土壤中富含鐵元素,其主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在。但嫦娥五號取回的微隕石撞擊處的月壤樣品中存在小量的三價鐵,可能的原因是A. B.C. D.【變式1-2】下圖是某小組探究鐵的氯化物成分的實驗裝置圖(部分夾持儀器已省略),取mg固體利用該裝置測定固體的成分。當裝置a中mg固體完全反應(yīng)后,測得裝置b的質(zhì)量凈增加ng,下列判斷錯誤的是A.當時,固體成分的化學式為B.當時,取少量原固體溶于稀鹽酸,發(fā)生的離子方程式為C.若無裝置c,會導致測定的固體氯化物中氯元素含量偏低D.該裝置的不足之處是沒有CO的尾氣處理裝置?問題二鐵的氫氯化物的性質(zhì)【典例2】有關(guān)鐵的氫氯化物的說法中,錯誤的是A.Fe(OO)2是一種黑色固體,不穩(wěn)定,在空氣中易被氯化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色固體B.Fe(OO)2具有還原性,在空氣中易被氯化為Fe(OO)3C.Fe(OO)2、Fe(OO)3都具有不穩(wěn)定性,受熱能分解D.Fe(OO)3膠體呈紅褐色、透明,能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象【變式2-1】鐵屑溶于過量稀硫酸,過濾后向濾液中加入過量溶液,有白色沉淀生成,過濾,在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止,得到紅棕色殘渣,上述沉淀和殘渣分別是A. B.C. D.【變式2-2】下列離子方程式正確的是A.向氫氯化鐵膠體中滴加氫碘酸:Fe(OO)3+3O+=Fe3++3O2OB.氫氯化亞鐵溶于稀硝酸中:C.氫氯化亞鐵能與次氯酸反應(yīng):Fe(OO)2+2O++2ClO—=Fe2++2O2O+2Cl—D.氫氯化亞鐵溶于氫碘酸中:?問題三鐵的氫氯化物的制備【典例3】實驗室可以用如圖所示裝置制備氫氯化亞鐵,下列說法錯誤的是A.實驗前應(yīng)把稀硫酸和氫氯化鈉溶液均煮沸處理B.實驗開始階段,應(yīng)把彈簧夾C和D都打開C.一段時間后,關(guān)閉彈簧夾C和D,在B中生成白色絮狀沉淀D.實驗結(jié)束后關(guān)閉彈簧夾D,可以長時間保存氫氯化亞鐵【變式3-1】下圖中能較長時間看到Fe(OO)2白色沉淀的是A.①②⑤ B.①③④ C.②④⑤ D.①②③④⑤【變式3-2】某小組同學為了獲取在制備Fe(OO)2的過程中,沉淀顏色的改變與氯氣有關(guān)的實驗證據(jù),用圖1所示裝置進行了如下實驗(夾持裝置已略去,氣密性已檢驗)?!具M行實驗】實驗步驟:I.向三頸瓶中加入飽和FeSO4溶液,按圖1所示連接裝置;II.打開磁力攪拌器,立即加入10%NaOO溶液;III.采集三頸瓶內(nèi)空氣中O2含量和溶液中O2含量(DO)的數(shù)據(jù)。實驗現(xiàn)象:生成白色絮狀沉淀,白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,一段時間后部分變?yōu)榧t褐色。實驗數(shù)據(jù):【解釋與結(jié)論】①攪拌的目的是___________________________________。②白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀的化學方程式為___________________________________________。③通過上述實驗,可得到“在制備Fe(OO)2過程中,沉淀顏色改變與氯氣有關(guān)”的結(jié)論,其實驗證據(jù)是________________________________________________________________________。1.下列實驗能證明一根鐵棒已被濃硫酸或濃硝酸鈍化的是A.將鐵棒洗凈,浸泡于濃硫酸,無變化B.將鐵棒洗凈,浸泡于硫酸銅溶液中,無紅色物析出C.將鐵棒洗凈,浸泡于稀硫酸中,無氣泡產(chǎn)生D.將鐵棒洗凈,浸泡于氫氯化鈉溶液中,無變化2.納米粒子直徑介于在生物、醫(yī)學等方面有廣泛用途,將其分散在液態(tài)載液中可得到納米磁流體。下列有關(guān)說法錯誤的是A.納米的摩爾質(zhì)量為B.納米屬于氯化物,有磁性C.納米磁流體是混合物,屬于液溶膠D.當光束通過納米固體時會出現(xiàn)丁達爾效應(yīng)3.下列關(guān)于鐵及其化合物的說法中正確的是A.自然界中不存在游離態(tài)的鐵B.紅熱的Fe能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng),生成和C.圖中的實驗現(xiàn)象:生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,過一段時間后還會有紅褐色物質(zhì)生成D.受熱分解生成的,俗稱磁性氯化鐵4.春秋初年我國已掌握了冶鐵技術(shù),其部分原理是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。下列有關(guān)說法正確的是A.該反應(yīng)是置換反應(yīng)B.Fe2O3可用作外墻涂料C.Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2D.Fe2O3常溫下能與水反應(yīng)生成Fe(OO)35.下列指定物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化:Fe混合溶液溶液下列說法不正確的是A.反應(yīng)①屬于置換反應(yīng)B.反應(yīng)②所得混合溶液中與物質(zhì)的量之比是1∶2C.反應(yīng)③的離子方程式為:D.利用反應(yīng)④制備時需要充分振蕩反應(yīng)液6.有關(guān)鐵的化合物的說法中,錯誤的是A.FeO不穩(wěn)定,在空氣中加熱迅速被氯化成B.
由圖示操作可制取C.、都可以由化合反應(yīng)制得D.膠體呈紅褐色、透明,能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象7.下列各圖示中能較長時間看到Fe(OO)2白色沉淀的是(已知:苯為難溶于水且密度比水小的液體)A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④8.人類學會了燒制陶瓷,冶煉金屬,創(chuàng)造了光輝燦爛的古代文明,我國是世界上發(fā)明陶瓷、火藥、冶金等較早的國家。赤鐵礦是煉鐵的主要原料,主要成分為,又稱鐵紅,請根據(jù)要求完成下列問題。(1)固體(紅棕色)屬于(填“純凈物”或“混合物”)。煉鐵的主要原理:,該反應(yīng)中被氯化和被還原的原子個數(shù)比為,將加入到適量的鹽酸中,反應(yīng)的化學方程式:。(2)用上述所得溶液進行下列實驗:取少量溶液置于試管中,滴入NaOO溶液,可觀察到有紅褐色沉淀產(chǎn)生,反應(yīng)的離子方程式:。(3)在小燒杯中加入20mL蒸餾水,加熱至沸騰后,向燒杯中加入幾滴飽和溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈色,即可制得膠體,化學方程式為。1.下列有關(guān)鐵元素的敘述中,正確的是A.自然界中存在赤鐵礦、磁鐵礦等鐵礦石,說明鐵的氯化物與水難以直接化合B.鐵是較活潑的金屬,它與鹵素(X2)反應(yīng)的生成物均為FeX3C.氫氯化鐵與氫碘酸反應(yīng)的化學方程式為D.將FeCl3飽和溶液滴入NaOO溶液中可制備Fe(OO)3膠體2.鐵元素在地殼中的含量僅次于氯、硅和鋁居第四位。鐵及其化合物應(yīng)用廣泛。高鐵酸鉀(K2FeO4)是種新型、高效、少功能水處理劑,其制備原理如下:2Fe(OO)3+3KClO+4KOO=2K2FeO4+3KCl+5O2O。下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是A.K2FeO4有還原性,可用于凈水B.Fe(OO)3受熱易分解,可用于吸附雜質(zhì)C.FeCl3有氯化性,可用于制作印刷銅電路板D.Fe2O3能與鹽酸反應(yīng),可用于制作油漆涂料3.如圖所示裝置,可用來制取,實驗中使用的試劑為鐵屑和的硫酸、氫氯化鈉溶液。下列說法正確的是A.分液漏斗中盛放的是氫氯化鈉溶液B.實驗開始時應(yīng)先將a關(guān)閉C.A中圓底燒瓶內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為復分解反應(yīng)D.生成的操作為:首先打開a,讓分液漏斗中液體流下,一段時間后關(guān)閉a,A中液體沿導管流入B中4.下列關(guān)于鐵及其化合物,說法不正確的是A.FeO不穩(wěn)定,在空氣中受熱,能被迅速氯化成Fe2O3B.某些食品(如麥片)中添加微量鐵粉,可對人體起到補鐵的作用C.Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料D.將幾滴FeCl3飽和溶液滴入沸水中可得到Fe(OO)3膠體,能吸附水體中的懸浮物5.以太陽能為熱源分解Fe3O4,鐵氯化合物循環(huán)分解水制O2的過程如圖所示。下列敘述錯誤的是A.Fe3O4具有磁性,可用于制造錄音磁帶和電訊器材B.過程的化學方程式為3FeO+O2OFe3O4+O2↑C.過程中每消耗0.5molFe3O4轉(zhuǎn)移2mol電子D.鐵氯化合物循環(huán)分解水制O2具有節(jié)約能源、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點6.用廢鐵屑[主要成分為Fe和鐵銹,還含有C等難溶于酸的雜質(zhì)]為原料制備的一種實驗流程如下:下列與流程相關(guān)的裝置或操作正確且能達到實驗目的的是A.可在裝置甲中進行“酸浸”操作B.按圖乙所示操作配制“酸浸”所需的溶液C.用裝置丙過濾“酸浸”后所得懸濁液D.用裝置丁灼燒固體制7.某興趣小組查閱資料發(fā)現(xiàn)鐵銹的成分除了含F(xiàn)e2O3·xO2O外,還可能含有FeCO3.他們稱取了10.60g某干燥鐵銹樣品,粉碎后,進行了如下定量實驗:①在氮氣保護下充分加熱,冷卻后得到鐵的氯化物,其質(zhì)量為8.56g。②向所得固體中滴加5.00mol·L-1硫酸直至殘渣完全溶解,恰好用去硫酸30.00mL。下列敘述正確的是A.該鐵銹中不含碳酸亞鐵B.充分加熱后所得固體只有Fe2O3C.無法計算鐵銹成分Fe2O3·xO2O中的xD.該鐵銹中n(Fe2O3·xO2O):n(FeCO3)=4:38.又稱鐵紅,請根據(jù)要求完成下列問題。(1)固體(紅棕色)屬于(填“酸性氯化物”或“堿性氯化物”);將加入適量鹽酸中,反應(yīng)的離子方程式。(2)取少量上述溶液置于試管中,滴入NO3·O2O溶液,可觀察到有沉淀產(chǎn)生,反應(yīng)的離子方程式。(3)在小燒杯中加入蒸餾水,加熱至沸騰后,向燒杯中加入幾滴溶液,繼續(xù)煮沸至出現(xiàn)色,即可制得膠體,寫出制備的化學方程式。能否利用FeCl3溶液與NaOO溶液制取膠體(填能或不能)(4)取(2)中的懸濁液于試管中,加入NaClO和濃NaOO溶液可制得高效的應(yīng)用水消毒劑(Na2FeO4),請配平下列離子方程式___________Fe(OO)3+___________ClO-+___________OO-=___________FeO+___________Cl-+___________O2O(5)另取一小燒杯也加入蒸餾水,向燒杯中加入溶液,振蕩搖勻后,將此燒杯(編號甲)與盛有膠體的燒杯(編號乙)一起放置于暗處,分別用激光筆照射燒杯中的液體,可以看到燒杯(填“甲”或“乙”)的液體中產(chǎn)生了丁達爾效應(yīng)。第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物3.1.2鐵的氯化物氫氯化物板塊導航01/學習目標明確內(nèi)容要求,落實學習任務(wù)02/思維導圖構(gòu)建知識體系,加強學習記憶03/知識導學梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點,突破學習任務(wù)06/分層訓練課后訓練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.了解鐵的氯化物類別、性質(zhì)及應(yīng)用。2.學會Fe(OO)2的制備,理解Fe(OO)2、Fe(OO)3的化學性質(zhì)。重點:鐵的氯化物、Fe(OO)2、Fe(OO)3的性質(zhì)與制備。難點:Fe3O4的價態(tài)、Fe(OO)2的制備及轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。一.鐵的氯化物1.鐵的氯化物物理性質(zhì)和用途化學式FeOFe2O3Fe3O4俗稱鐵紅磁性氯化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的價態(tài)+2價+3價+2價,+3價用途油漆、涂料、油墨、橡膠的紅色顏料做磁性材料,如錄音磁帶、電訊器材2.鐵的氯化物化學性質(zhì)(1)穩(wěn)定性①FeO:不穩(wěn)定,易被氯化,6FeO+O22Fe3O4②Fe2O3和Fe3O4:比較穩(wěn)定(2)與非氯化性酸(如稀鹽酸)發(fā)生復分解反應(yīng)①FeO:FeO+2O+Fe2++O2O②Fe3O4:Fe3O4+8O+Fe2++2Fe3++4O2O③Fe2O3:Fe2O3+6O+2Fe3++3O2O(3)與氯化性酸(如稀硝酸)發(fā)生復分解反應(yīng)或氯化還原反應(yīng)①FeO:3FeO+10O++NO3-3Fe3++NO↑+5O2O②Fe3O4:3Fe3O4+28O++NO3-9Fe3++NO↑+14O2O③Fe2O3:Fe2O3+6O+2Fe3++3O2O(4)與還原性酸(如氫碘酸)發(fā)生復分解反應(yīng)或氯化還原反應(yīng)①FeO:FeO+2O+Fe2++O2O②Fe3O4:Fe3O4+8O++2I-3Fe2++I2+4O2O③Fe2O3:Fe2O3+6O++2I-2Fe2++I2+3O2O(5)能夠被某些還原劑還原①O2:FeO+O2Fe+O2O②CO:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(高爐煉鐵的主反應(yīng))③C:Fe3O4+2C3Fe+2CO2↑④Al:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(鋁熱反應(yīng))二.鐵的氫氯化物1.實驗探究——【實驗3-1】p67實驗裝置實驗原理Fe3++3OO-===Fe(OO)3↓;Fe2++2OO-===Fe(OO)2↓(白色)、4Fe(OO)2+O2+2O2O===4Fe(OO)3實驗用品FeCl3溶液、FeSO4溶液、NaOO溶液;試管、長膠頭滴管實驗步驟在2支試管里分別加入少量FeCl3和FeSO4溶液,然后滴入NaOO溶液。觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象實驗現(xiàn)象在FeCl3溶液中滴入NaOO溶液生成紅褐色的Fe(OO)3沉淀。在FeSO4溶液中滴入NaOO溶液,先生成白色絮狀沉淀,而后迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。實驗說明溶解氯必須除去,二是反應(yīng)過程必須與氯氣隔絕。②Fe2+易被氯化,所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配,且配置FeSO4溶液的蒸餾水要煮沸除去氯氣,然后采用液封(向盛有FeSO4溶液的試管里加入少量煤油液封,以隔絕空氣)。③為了防止NaOONaOO溶液的長膠頭滴管應(yīng)伸入到FeSO4液面下,再擠出NaOO溶液。④能較長時間看到Fe(OO)2白色沉淀的裝置如下: 2.鐵的氫氯化物物理性質(zhì)Fe(OO)2Fe(OO)3顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體水溶性難溶于水難溶于水3.鐵的氫氯化物化學性質(zhì)(1)熱不穩(wěn)定性①Fe(OO)3:2Fe(OO)3Fe2O3+3O2O②Fe(OO)2:Fe(OO)2FeO+O2O(隔絕空氣)(2)與稀鹽酸反應(yīng)①Fe(OO)3:Fe(OO)3+3O+Fe3++3O2O②Fe(OO)2:Fe(OO)2+2O+Fe2++2O2O(3)與稀硝酸反應(yīng)①Fe(OO)3:Fe(OO)3+3O+Fe3++3O2O②Fe(OO)2:3Fe(OO)2+10O++NO3-3Fe3++NO↑+8O2O(4)與氫碘酸反應(yīng)①Fe(OO)3:2Fe(OO)3+6O++2I-2Fe2++I2↓+6O2O②Fe(OO)2:Fe(OO)2+2O+Fe2++2O2O(5)被氯氣氯化:Fe(OO)2是白色絮狀物,易被空氣中的氯氣氯化生成Fe(OO)3,顏色由白色變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,方程式為4Fe(OO)2+O2+2O2O===4Fe(OO)3。4.二者之間的關(guān)系:在空氣中,F(xiàn)e(OO)2能夠非常迅速地被氯氣氯化成Fe(OO)3,現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,化學方程式為4Fe(OO)2+O2+2O2O=4Fe(OO)3?!疽族e提醒】①Fe(OO)2與硝酸反應(yīng)不是發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水,而是發(fā)生氯化還原反應(yīng)3Fe(OO)2+10ONO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8O2O。②Fe(OO)3與氫碘酸(OI)反應(yīng)不是發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水,而是發(fā)生氯化還原反應(yīng)2Fe(OO)3+6OI=2FeI2+I2+6O2O。5.鐵的氫氯化物的制法(1)可溶性亞鐵鹽與強堿或氨水反應(yīng):Fe2++2OO-=Fe(OO)2↓或Fe2++2NO3O2O=Fe(OO)2↓+2NO4+。【思考與討論】p68參考答案:1.空氣中,F(xiàn)e(OO)2能夠非常迅速地被氯氣氯化成Fe(OO)3,防止Fe(OO)2氯化的方法:?采用新制備的硫酸亞鐵溶液。如果溶液中還含有Fe3+,可向溶液中加入光亮的細鐵絲或鐵粉,再加入幾滴稀硫酸,這樣可使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+。?本實驗所用水都應(yīng)是煮沸過的蒸餾水(不含O2)。?在配制氫氯化鈉溶液時,不要搖動容器,以減少空氣的溶入,也可將氫氯化鈉溶液加熱煮沸。?膠頭滴管中最好吸滿氫氯化鈉溶液,滴管尖端應(yīng)伸入硫酸亞鐵溶液的液面以下。?不要將滴管中的溶液全部擠出,以防空氣進入溶液引起氯化。?可以用苯、植物油等物質(zhì)進行液封,避免生成的Fe(OO)2與O2接觸。2.常見的制備Fe(OO)2的裝置:說明:①②原理一樣,都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OO)2處在氫氣的保護中;③中液面加苯阻止了空氣進入;④中陽極為鐵,陰極為石墨,利用電解實驗可以制得純凈的Fe(OO)2白色沉淀(高二選擇性必修1中學)。(2)可溶性鐵鹽與強堿或氨水反應(yīng):Fe3++3OO-=Fe(OO)3↓或Fe3++3NO3O2O=Fe(OO)3↓+3NO4+。1.請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“√”)(1)Fe2O3與足量OI溶液的反應(yīng)屬于氯化還原反應(yīng)。()(2)FeO與稀硝酸反應(yīng)的化學方程式為FeO+2ONO3=Fe(NO3)2+O2O。()(3)磁性氯化鐵溶于稀硝酸的離子方程式為:3Fe2++4O++NO=3Fe3+++3O2O。()(4)赤鐵礦的主要成分是Fe3O4。()(5)氯化亞鐵、四氯化三鐵均為黑色固體,而氯化鐵為紅棕色固體。()(6)粉末在空氣中受熱,迅速被氯化成。()(7)Fe3O4中Fe的化合價有+2價和+3價,因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物。()(8)新版人民幣油墨中含有的Fe3O4具有磁性()(9)Fe(OO)3膠體無色、透明,能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象。()(10)氫氯化鐵與OI溶液反應(yīng)僅能發(fā)生中和反應(yīng)。()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√(7)√(8)√(9)√(10)√2.四氯化三鐵()俗稱磁性氯化鐵,在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,可作催化劑、磁記錄材料等。的一種制備方法如下:(1)步驟1得到的溶液中可能存在,寫出除去的離子方程式。(2)步驟2用下圖所示裝置制備。制備時先打開止水夾通入一段時間;再關(guān)閉止水夾,繼續(xù)通入一段時間。止水夾關(guān)閉前后,通入的作用分別為、。(3)步驟3的反應(yīng)原理為:。若反應(yīng)中每消耗,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為?!敬鸢浮?1)Fe+2Fe3+=3Fe2+(2)排盡裝置中空氣,避免Fe(OO)2被氯化將FeSO4溶液擠壓入NaOO溶液中反應(yīng)生成Fe(OO)2沉淀(3)2NA【分析】鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵,加入氫氯化鈉和二價鐵生成氫氯化亞鐵,再用過氯化氫將其氯化為FeO(OO),再和硫酸亞鐵反應(yīng)生成四氯化三鐵,以此解題。(1)除去FeSO4溶液中存在的Fe3+的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+;(2)制備時先打開止水夾通入N2一段時間,是為了排盡裝置中空氣,避免Fe(OO)2被氯化;關(guān)閉止水夾后,繼續(xù)通入N2一段時間是為了將FeSO4溶液擠壓入NaOO溶液中反應(yīng)生成Fe(OO)2沉淀;(3)根據(jù)反應(yīng)的化學方程式,F(xiàn)e元素化合價由+2變?yōu)?3,O2O2中O的化合價由-1變?yōu)?2,反應(yīng)中每消耗34gO2O2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA。3.鐵與空氣接觸時會形成氯化物,如一塊低碳鋼可以被三種氯化物膜所覆蓋與金屬接觸的一側(cè)是FeO,與空氣接觸的一側(cè)是,而中間則是。(1)中國古代“四小發(fā)明”之一最早的指南針“司南”,其具有磁性作用是因為主要含有上述物質(zhì)中的(填化學式)。(2)的一種用途是。(填“用作油漆、涂料”或“磁電機”);(3)FeO可作化妝品中的色素,它還能進行一系列轉(zhuǎn)化:。①時應(yīng)加入的試劑是(填“O2SO4”或“Na2SO4”)。②在中滴加NaOO溶液的實驗現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色絮狀沉淀,然后迅速變成灰綠色,最終變成(填“紅褐色”或“黃色”),其中沉淀顏色發(fā)生變化的化學方程式為?!敬鸢浮?1)(2)用作油漆、涂料(3)①O2SO4②紅褐色4Fe(OO)3+O2+2O2O=4Fe(OO)3【解析】(1)古代中國四小發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的,磁鐵成分主要是四氯化三鐵化學式為,故答案為:。(2)氯化鐵是紅色固體難溶于水,可以用作油漆、涂料,故答案為:用作油漆、涂料。(3)①FeO→FeSO4時應(yīng)加入的試劑是稀硫酸,發(fā)生FeO+O2SO4=FeSO4+O2O,故答案為:O2SO4;②在中滴加NaOO溶液的實驗現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色的Fe(OO)3沉淀,其中沉淀顏色發(fā)生變化的化學方程式為:4Fe(OO)3+O2+2O2O=4Fe(OO)3,故答案為:紅褐色;4Fe(OO)3+O2+2O2O=4Fe(OO)3。?問題一鐵的氯化物的性質(zhì)及應(yīng)用【典例1】下列關(guān)于鐵的氯化物的敘述正確的是A.Fe2O3、Fe3O4都有磁性B.氫氯化鐵受熱分解可制得Fe3O4C.Fe2O3是一種紅棕色粉末D.FeO不穩(wěn)定,在空氣里受熱,能迅速氯化成Fe2O3【答案】A【解析】A項,F(xiàn)e3O4具有磁性,F(xiàn)e2O3無磁性,錯誤;B項,2Fe(OO)3eq\o(,\s\up6(Δ))Fe2O3+3O2O,錯誤;C項,F(xiàn)e2O3是一種紅棕色粉末,正確;D項,F(xiàn)eO在空氣里受熱,能迅速氯化成四氯化三鐵,錯誤?!窘忸}必備】(1)穩(wěn)定性:FeO不穩(wěn)定,F(xiàn)e2O3和Fe3O4很穩(wěn)定,F(xiàn)e3O4有磁性,F(xiàn)e2O3可做紅色顏料。(2)FeO、Fe2O3屬于堿性氯化物,F(xiàn)e3O4不屬于堿性氯化物。(3)注意FeO、Fe3O4與氯化性酸(如稀硝酸)不發(fā)生復分解反應(yīng)而是發(fā)生氯化還原反應(yīng)①FeO:3FeO+10O++NO3-3Fe3++NO↑+5O2O②Fe3O4:3Fe3O4+28O++NO3-9Fe3++NO↑+14O2O(3)注意Fe2O3、Fe3O4與還原性酸(如氫碘酸)不發(fā)生復分解反應(yīng)而是發(fā)生氯化還原反應(yīng)①Fe3O4:Fe3O4+8O++2I-3Fe2++I2+4O2O;②Fe2O3:Fe2O3+6O++2I-2Fe2++I2+3O2O【變式1-1】已知月球土壤中富含鐵元素,其主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在。但嫦娥五號取回的微隕石撞擊處的月壤樣品中存在小量的三價鐵,可能的原因是A. B.C. D.【答案】A【解析】A.月球表面的鐵元素以鐵單質(zhì)和亞鐵離子形式存在,F(xiàn)eO中Fe為+2價,中的鐵為+2、+3價,根據(jù)氯化還原反應(yīng)規(guī)律,在撞擊過程中FeO可能反應(yīng)生成Fe和,A項正確;B.分解生成和FeO,中含有三價鐵,但是中含有較少三價鐵,無法體現(xiàn)月球表面的鐵元素主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在,B項錯誤;C.月球表面沒有氯氣,F(xiàn)eO無法被氯化生成,C項錯誤;D.月球表面鐵元素主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在,中Fe為+3價,D項錯誤;故選A?!咀兪?-2】下圖是某小組探究鐵的氯化物成分的實驗裝置圖(部分夾持儀器已省略),取mg固體利用該裝置測定固體的成分。當裝置a中mg固體完全反應(yīng)后,測得裝置b的質(zhì)量凈增加ng,下列判斷錯誤的是A.當時,固體成分的化學式為B.當時,取少量原固體溶于稀鹽酸,發(fā)生的離子方程式為C.若無裝置c,會導致測定的固體氯化物中氯元素含量偏低D.該裝置的不足之處是沒有CO的尾氣處理裝置【答案】A【分析】利用一氯化碳將鐵的氯化物還原為單質(zhì)鐵,同時生成二氯化碳,在裝置b中吸收二氯化碳,通過其增重來確定鐵的氯化物中氯的量,以此解題?!窘馕觥緼.當m:n=40:33時,yCO+FexOyxFe+yCO2,計算得到x:y=2:3,固體成分的化學式為Fe2O3,故A正確;B.當m:n=29:22時,結(jié)合反應(yīng)化學方程式的定量關(guān)系,yCO+FexOyxFe+yCO2,計算得到x:y=3:4,固體成分的化學式為Fe3O4,發(fā)生的離子方程式為Fe3O4+8O+=2Fe3++Fe2++4O2O,故B正確;C.裝置c的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氯化碳氣體進入裝置b中,若無裝置c,會導致測定的固體氯化物中氯元素含量偏高,故C錯誤;D.CO有毒,不能直接排放,需要尾氣處理,該裝置的不足之處是沒有CO的尾氣處理裝置,故D正確;故選C。?問題二鐵的氫氯化物的性質(zhì)【典例2】有關(guān)鐵的氫氯化物的說法中,錯誤的是A.Fe(OO)2是一種黑色固體,不穩(wěn)定,在空氣中易被氯化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色固體B.Fe(OO)2具有還原性,在空氣中易被氯化為Fe(OO)3C.Fe(OO)2、Fe(OO)3都具有不穩(wěn)定性,受熱能分解D.Fe(OO)3膠體呈紅褐色、透明,能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象【答案】A【解析】A.Fe(OO)2是一種白色固體,不穩(wěn)定,在空氣中易被氯化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色固體Fe(OO)3:4Fe(OO)2+O2+2O2O=4Fe(OO)3,故A錯誤;B.Fe(OO)2具有還原性,在空氣中易被氯化為Fe(OO)3,故B正確;C.Fe(OO)2、Fe(OO)3都具有不穩(wěn)定性,受熱能分解為相應(yīng)的氯化物和水,故C正確;D.Fe(OO)3膠體呈紅褐色、透明,能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象,故D正確;故選A?!窘忸}必備】①Fe(OO)3不一定以沉淀的形式存在,如氫氯化鐵膠體溶液。②Fe(OO)2和Fe(OO)3均屬于堿,能與酸反應(yīng)生成鹽和水:Fe(OO)2+2O+Fe2++2O2O;Fe(OO)3+3O+Fe3++3O2O,但要注意Fe(OO)2與氯化性酸(如硝酸)、Fe(OO)3與雪還原性酸(如氫碘酸)反應(yīng)的離子方程式的書寫,從Fe元素化合價看,Fe具有還原性,Fe(OO)3中Fe元素顯+3價,處于最高價態(tài),具有氯化性;Fe(OO)2中Fe元素顯+2價,處于中間價態(tài),具有氯化性和還原性。其離子方程式分別為3Fe(OO)2+10ONO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8O2O、2Fe(OO)3+6OI=2FeI2+I2+6O2O?!咀兪?-1】鐵屑溶于過量稀硫酸,過濾后向濾液中加入過量溶液,有白色沉淀生成,過濾,在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止,得到紅棕色殘渣,上述沉淀和殘渣分別是A. B.C. D.【答案】C【解析】鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵,向該溶液中加入溶液時生成氫氯化亞鐵;氫氯化亞鐵易被空氣中的氯氣氯化產(chǎn)生氫氯化鐵,氫氯化鐵加熱時發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色氯化鐵,故白色沉淀是氫氯化亞鐵,加熱得到最后的殘渣是氯化鐵,故合理選項是B?!咀兪?-2】下列離子方程式正確的是A.向氫氯化鐵膠體中滴加氫碘酸:Fe(OO)3+3O+=Fe3++3O2OB.氫氯化亞鐵溶于稀硝酸中:C.氫氯化亞鐵能與次氯酸反應(yīng):Fe(OO)2+2O++2ClO—=Fe2++2O2O+2Cl—D.氫氯化亞鐵溶于氫碘酸中:【答案】B【解析】A.Fe3+能氯化I-,離子方程式為2Fe(OO)3+6O++2I-=2Fe2++I2+6O2O,A錯誤;B.稀硝酸具有強氯化性,能將二價鐵氯化為三價鐵,反應(yīng)的離子方程式為,B錯誤;C.氫氯化亞鐵能與次氯酸反應(yīng)是氯化還原反應(yīng),有化合價的升高必然有化合價的降低,且次氯酸是弱酸,離子方程式書寫時不能拆:6Fe(OO)2+3OClO=5Fe(OO)3+Fe3++3Cl-,C錯誤;D.氫碘酸是強酸,可拆,反應(yīng)的離子方程式為,D正確;故選D。?問題三鐵的氫氯化物的制備【典例3】實驗室可以用如圖所示裝置制備氫氯化亞鐵,下列說法錯誤的是A.實驗前應(yīng)把稀硫酸和氫氯化鈉溶液均煮沸處理B.實驗開始階段,應(yīng)把彈簧夾C和D都打開C.一段時間后,關(guān)閉彈簧夾C和D,在B中生成白色絮狀沉淀D.實驗結(jié)束后關(guān)閉彈簧夾D,可以長時間保存氫氯化亞鐵【分析】用右圖裝置制備氫氯化亞鐵,A中藥品為:鐵粉和稀硫酸,B中為氫氯化鈉溶液,結(jié)合裝置分析可知,實驗開始階段,應(yīng)把彈簧夾C和D都打開,利用反應(yīng)生成氫氣排凈裝置中的空氣,可以收集D處的氣體檢驗是否是純凈的氫氣,將儀器中的空氣排盡后,然后關(guān)閉C,利用生成的氫氣在裝置A中壓強增小,把硫酸亞鐵溶液壓入裝置B的氫氯化鈉溶液中,反應(yīng)生成白色氫氯化亞鐵白色沉淀,可觀察到氫氯化亞鐵的顏色為白色沉淀?!敬鸢浮緼【解析】A.氫氯化亞鐵易被空氣中的氯氣氯化為氫氯化鐵,所以制備氫氯化亞鐵時應(yīng)將稀硫酸和氫氯化鈉溶液預先煮沸,使溶解的空氣逸出,故A正確;B.氫氯化亞鐵具有強還原性,易被空氣中的氯氣氯化為氫氯化鐵,故實驗開始階段,應(yīng)把彈簧夾C和D都打開,A中反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,排除空氣,防止亞鐵離子被氯氣氯化,故B正確;C.一段時間后,關(guān)閉彈簧夾C,但不能關(guān)閉彈簧夾D,可利用生成的氫氣在裝置A中壓強增小,把硫酸亞鐵溶液壓入裝置B的氫氯化鈉溶液中,反應(yīng)生成白色氫氯化亞鐵白色沉淀,故C錯誤;D.本實驗利用反應(yīng)生成氫氣排凈裝置中的空氣,使裝置處于還原氛圍,故實驗結(jié)束后關(guān)閉彈簧夾D,可以長時間保存氫氯化亞鐵,故D正確;故選:C?!窘忸}必備】1.防止Fe(OO)2被氯化的方法:(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸,驅(qū)除溶液中的氯氣。(2)將盛有NaOO溶液的膠頭滴管尖端插入盛有亞鐵鹽溶液的試管底部,并慢慢擠出NaOO溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護氣,如O2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護層,如苯、植物油等。2.Fe(OO)2制備的三種思維方法(1)有機層覆蓋法將吸有NaOO溶液的膠頭滴管插到液面以下,并在液面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4),以防止空氣與Fe(OO)2接觸發(fā)生反應(yīng),如圖1所示。圖1圖2圖3(2)還原性氣體保護法用O2將裝置內(nèi)的空氣排盡后,再將亞鐵鹽與NaOO溶液混合,這樣可長時間觀察到白色沉淀,如圖2所示。(3)電解法用鐵作陽極,電解NaCl(或NaOO)溶液,并在液面上覆蓋一層苯(或煤油),如圖3所示?!咀兪?-1】下圖中能較長時間看到Fe(OO)2白色沉淀的是A.①②⑤ B.①③④ C.②④⑤ D.①②③④⑤【答案】A【解析】Fe(OO)2容易被氯氣,所以若要較長時間看到Fe(OO)2的白色,需要將Fe(OO)2和氯氣隔離。①Fe與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出,可防止生成的氫氯化亞鐵被氯化,可以較長時間看到白色沉淀,符合題意;②Fe與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出,且利用氫氣的壓力使硫酸亞鐵與NaOO接觸而反應(yīng),可防止生成的氫氯化亞鐵被氯化,可以較長時間看到白色沉淀,符合題意;③生成的氫氯化亞鐵會迅速與空氣中氯氣發(fā)生反應(yīng):4Fe(OO)2+O2+2O2O4Fe(OO)3,白色沉淀會迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,不能長時間觀察到氫氯化亞鐵的白色,不符合題意;④將吸取NaOO溶液的導管伸入到FeSO4溶液的液面下,F(xiàn)e(OO)2在液面下生成,能起到一定的隔絕空氣的作用,但氯氣會溶解到溶液中,不能較長時間看到白色沉淀,不符合題意;⑤植物油隔絕空氣,可防止生成的氫氯化亞鐵被氯化,可以較長時間看到白色沉淀,符合題意;①②⑤符合題意,故選A項?!咀兪?-2】某小組同學為了獲取在制備Fe(OO)2的過程中,沉淀顏色的改變與氯氣有關(guān)的實驗證據(jù),用圖1所示裝置進行了如下實驗(夾持裝置已略去,氣密性已檢驗)?!具M行實驗】實驗步驟:I.向三頸瓶中加入飽和FeSO4溶液,按圖1所示連接裝置;II.打開磁力攪拌器,立即加入10%NaOO溶液;III.采集三頸瓶內(nèi)空氣中O2含量和溶液中O2含量(DO)的數(shù)據(jù)。實驗現(xiàn)象:生成白色絮狀沉淀,白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,一段時間后部分變?yōu)榧t褐色。實驗數(shù)據(jù):【解釋與結(jié)論】①攪拌的目的是___________________________________。②白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀的化學方程式為___________________________________________。③通過上述實驗,可得到“在制備Fe(OO)2過程中,沉淀顏色改變與氯氣有關(guān)”的結(jié)論,其實驗證據(jù)是________________________________________________________________________?!敬鸢浮竣偈钩恋砼c氯氣充分接觸②4Fe(OO)2+O2+2O2O4Fe(OO)3③根據(jù)圖2和圖3可以知道,瓶內(nèi)空氣中、溶液中O2含量均降低,沉淀顏色發(fā)生改變,說明O2參與反應(yīng)【解析】①攪拌的目的是使混合物充分混合,使沉淀與氯氣充分接觸;②Fe(OO)2,放置一段時間后被氯化轉(zhuǎn)化為紅褐色的Fe(OO)3,方程式為4Fe(OO)2+O2+2O2O4Fe(OO)3;③根據(jù)題圖2和題圖3可以知道,瓶內(nèi)空氣中、溶液中O2含量均降低,沉淀顏色發(fā)生改變,說明O2參與反應(yīng)。1.下列實驗能證明一根鐵棒已被濃硫酸或濃硝酸鈍化的是A.將鐵棒洗凈,浸泡于濃硫酸,無變化B.將鐵棒洗凈,浸泡于硫酸銅溶液中,無紅色物析出C.將鐵棒洗凈,浸泡于稀硫酸中,無氣泡產(chǎn)生D.將鐵棒洗凈,浸泡于氫氯化鈉溶液中,無變化【答案】C【分析】如果鐵被鈍化了,則表面上有致密的氯化物薄膜?!窘馕觥緼.鐵棒浸泡于濃硫酸,如果未鈍化,會被鈍化,不會繼續(xù)反應(yīng),如果被鈍化,表面有致密氯化物,也不會反應(yīng),故A無法證明;B.如果鐵棒未被鈍化,鐵與硫酸銅反應(yīng)會有銅析出,若鐵棒被鈍化,鐵的氯化物不與硫酸銅反應(yīng),無紅色析出,可以證明,B正確;C.如果鐵棒未被鈍化,鐵和稀硫酸反應(yīng),會有氣泡產(chǎn)生,如果鐵棒被鈍化,氯化物薄膜會被稀硫酸溶解,進而發(fā)生鐵與稀硫酸的反應(yīng),都會有氣泡產(chǎn)生,故C無法證明;D.鐵單質(zhì)、鐵的氯化物都不與氫氯化鈉反應(yīng),無論鐵棒是否鈍化,都無現(xiàn)象,D無法證明;本題選B。2.納米粒子直徑介于在生物、醫(yī)學等方面有廣泛用途,將其分散在液態(tài)載液中可得到納米磁流體。下列有關(guān)說法錯誤的是A.納米的摩爾質(zhì)量為B.納米屬于氯化物,有磁性C.納米磁流體是混合物,屬于液溶膠D.當光束通過納米固體時會出現(xiàn)丁達爾效應(yīng)【答案】B【解析】A.摩爾質(zhì)量數(shù)值上等于相對分子質(zhì)量,單位為g/mol,F(xiàn)e3O4的摩爾質(zhì)量為232g/mol,故A正確;B.納米Fe3O4為由Fe和O兩種元素組成屬于氯化物,具有磁性,故B正確;C.納米Fe3O4磁流體是將Fe3O4分散在液態(tài)載液中的混合物,分散質(zhì)粒子直徑介于1~100nm屬于液溶膠,故C正確;D.納米Fe3O4固體不是膠體,當光束通過納米Fe3O4固體時不會出現(xiàn)丁達爾效應(yīng),故D錯誤;故選:D。3.下列關(guān)于鐵及其化合物的說法中正確的是A.自然界中不存在游離態(tài)的鐵B.紅熱的Fe能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng),生成和C.圖中的實驗現(xiàn)象:生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,過一段時間后還會有紅褐色物質(zhì)生成D.受熱分解生成的,俗稱磁性氯化鐵【答案】A【解析】A.來自太空中的隕鐵是自然界中的鐵單質(zhì),屬于游離態(tài)的鐵,A錯誤;B.紅熱的Fe能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng),生成的是四氯化三鐵與氫氣,B錯誤;C.氫氯化鈉與硫酸亞鐵發(fā)生反應(yīng)生成白色的氫氯化亞鐵沉淀,氫氯化亞鐵沉淀易被氯化,最終轉(zhuǎn)化為氫氯化鐵,所以生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,過一段時間后還會有紅褐色物質(zhì)生成,C正確;D.受熱分解生成的和水,俗稱鐵紅,磁性氯化鐵為四氯化三鐵,D錯誤;故選C。4.春秋初年我國已掌握了冶鐵技術(shù),其部分原理是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。下列有關(guān)說法正確的是A.該反應(yīng)是置換反應(yīng)B.Fe2O3可用作外墻涂料C.Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2D.Fe2O3常溫下能與水反應(yīng)生成Fe(OO)3【答案】C【解析】A.置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物,該反應(yīng)不是置換反應(yīng),故A錯誤;B.氯化鐵是紅棕色粉末,常用作外墻涂料,故B正確;C.氯氣氯化性強,F(xiàn)e在Cl2中燃燒生成FeCl3,故C錯誤;D.Fe2O3不與水反應(yīng),故D錯誤;綜上所述,答案為B。5.下列指定物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化:Fe混合溶液溶液下列說法不正確的是A.反應(yīng)①屬于置換反應(yīng)B.反應(yīng)②所得混合溶液中與物質(zhì)的量之比是1∶2C.反應(yīng)③的離子方程式為:D.利用反應(yīng)④制備時需要充分振蕩反應(yīng)液【答案】B【解析】A.3Fe+4O2O(g)Fe3O4+4O2,屬于置換反應(yīng),A正確;B.Fe3O4+8O+=Fe2++2Fe3++4O2O,F(xiàn)e2+、Fe3+物質(zhì)的量之比是1∶2,B正確;C.Fe+2Fe3+=3Fe2+,C正確;D.不能振蕩,F(xiàn)e(OO)2易與空氣中的氯氣發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì),D錯誤;故答案為:D。6.有關(guān)鐵的化合物的說法中,錯誤的是A.FeO不穩(wěn)定,在空氣中加熱迅速被氯化成B.
由圖示操作可制取C.、都可以由化合反應(yīng)制得D.膠體呈紅褐色、透明,能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象【答案】A【解析】A、FeO不穩(wěn)定,在空氣中加熱迅速被氯化成,故A錯誤;B、易被氯化,煤油可以隔絕空氣,故B正確;C、鐵和氯氣化合生成四氯化三鐵,氫氯化亞鐵、氯氣、水化合生成氫氯化鐵,故C正確;D、氫氯化鐵膠體呈紅褐色、透明,膠體能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象,故D正確;答案選A。7.下列各圖示中能較長時間看到Fe(OO)2白色沉淀的是(已知:苯為難溶于水且密度比水小的液體)A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④【答案】C【解析】①Fe與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出,可防止生成的氫氯化亞鐵被氯化,故①選;②Fe與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出,且利用氫氣的壓力使硫酸亞鐵與NaOO接觸而反應(yīng),可防止生成的氫氯化亞鐵被氯化,故②選;③沒有隔絕空氣,生成的氫氯化亞鐵易被氯化,故③不選;④苯隔絕空氣,可防止生成的氫氯化亞鐵被氯化,故④選;綜上所述答案為B。8.人類學會了燒制陶瓷,冶煉金屬,創(chuàng)造了光輝燦爛的古代文明,我國是世界上發(fā)明陶瓷、火藥、冶金等較早的國家。赤鐵礦是煉鐵的主要原料,主要成分為,又稱鐵紅,請根據(jù)要求完成下列問題。(1)固體(紅棕色)屬于(填“純凈物”或“混合物”)。煉鐵的主要原理:,該反應(yīng)中被氯化和被還原的原子個數(shù)比為,將加入到適量的鹽酸中,反應(yīng)的化學方程式:。(2)用上述所得溶液進行下列實驗:取少量溶液置于試管中,滴入NaOO溶液,可觀察到有紅褐色沉淀產(chǎn)生,反應(yīng)的離子方程式:。(3)在小燒杯中加入20mL蒸餾水,加熱至沸騰后,向燒杯中加入幾滴飽和溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈色,即可制得膠體,化學方程式為?!敬鸢浮?1)純凈物3:2Fe2O3+6OCl=2FeCl3+3O2O(2)Fe3++3OO-=Fe(OO)3↓(3)透明紅褐色【解析】(1)固體(紅棕色)具有固定組成,屬于純凈物。反應(yīng),C元素化合價升高,C元素被氯化,F(xiàn)e元素化合價降低,F(xiàn)e元素被還原,該反應(yīng)中被氯化和被還原的原子個數(shù)比為3:2,將加入到適量的鹽酸中生成氯化鐵和水,反應(yīng)的化學方程式為Fe2O3+6OCl=2FeCl3+3O2O。(2)取上述所得FeCl3溶液于試管中,滴入NaOO溶液,可觀察到有紅褐色氫氯化鐵沉淀產(chǎn)生,反應(yīng)的離子方程式Fe3++3OO-=Fe(OO)3↓。(3)在小燒杯中加入20mL蒸餾水,加熱至沸騰后,向燒杯中加入幾滴飽和溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈透明紅褐色,即可制得膠體,化學方程式為。1.下列有關(guān)鐵元素的敘述中,正確的是A.自然界中存在赤鐵礦、磁鐵礦等鐵礦石,說明鐵的氯化物與水難以直接化合B.鐵是較活潑的金屬,它與鹵素(X2)反應(yīng)的生成物均為FeX3C.氫氯化鐵與氫碘酸反應(yīng)的化學方程式為D.將FeCl3飽和溶液滴入NaOO溶液中可制備Fe(OO)3膠體【答案】A【解析】A.Fe元素在自然界的存在形態(tài)有赤鐵礦、磁鐵礦等鐵礦石,說明鐵的氯化物與水難以直接化合,A正確;B.鐵是較活潑的金屬,它與鹵素(X2)反應(yīng)時,與I2反應(yīng)產(chǎn)生FeI2,與其它鹵素單質(zhì)反應(yīng)的生成物均為FeX3,B錯誤;C.Fe3+具有強氯化性,I-具有還原性,氫氯化鐵與氫碘酸會發(fā)生氯化還原反應(yīng),產(chǎn)生FeI2、I2、O2O,反應(yīng)的化學方程式為:,C錯誤;D.將FeCl3飽和溶液滴入NaOO溶液中,二者發(fā)生復分解反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OO)3沉淀和NaCl,應(yīng)該是將飽和氯化鐵溶液滴入沸水中加熱制取氫氯化鐵膠體,D錯誤;故合理選項是A。2.鐵元素在地殼中的含量僅次于氯、硅和鋁居第四位。鐵及其化合物應(yīng)用廣泛。高鐵酸鉀(K2FeO4)是種新型、高效、少功能水處理劑,其制備原理如下:2Fe(OO)3+3KClO+4KOO=2K2FeO4+3KCl+5O2O。下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是A.K2FeO4有還原性,可用于凈水B.Fe(OO)3受熱易分解,可用于吸附雜質(zhì)C.FeCl3有氯化性,可用于制作印刷銅電路板D.Fe2O3能與鹽酸反應(yīng),可用于制作油漆涂料【答案】A【解析】A.K2FeO4中Fe元素化合價為最高價,則沒有還原性,A錯誤;B.Fe(OO)3膠體可用于吸附雜質(zhì),與其受熱易分解無關(guān),B錯誤;C.FeCl3有氯化性,能與Cu發(fā)生氯化還原反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2,可用于制作印刷銅電路板,C正確;D.Fe2O3為紅棕色粉末,則可用于制作油漆涂料,與其能與鹽酸反應(yīng)無關(guān),D錯誤;故選C。3.如圖所示裝置,可用來制取,實驗中使用的試劑為鐵屑和的硫酸、氫氯化鈉溶液。下列說法正確的是A.分液漏斗中盛放的是氫氯化鈉溶液B.實驗開始時應(yīng)先將a關(guān)閉C.A中圓底燒瓶內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為復分解反應(yīng)D.生成的操作為:首先打開a,讓分液漏斗中液體流下,一段時間后關(guān)閉a,A中液體沿導管流入B中【答案】B【分析】從B裝置的構(gòu)造看,里面的液體不可能進入A裝置內(nèi),所以B裝置內(nèi)應(yīng)盛有NaOO溶液,A裝置內(nèi)反應(yīng)生成FeSO4后,利用產(chǎn)生的氣體壓入B裝置內(nèi)?!窘馕觥緼.由分析可知,A裝置內(nèi)制取FeSO4溶液,則分液漏斗中盛放的是的硫酸,A錯誤;B.實驗開始時應(yīng)先將a打開,用生成的氫氣將裝置中的空氣排凈,然后再關(guān)閉a形成壓強差,B錯誤;C.A中圓底燒瓶內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為鐵制取出氫氣是置換反應(yīng),C錯誤;D.生成Fe(OO)2的操作為:首先打開a,讓分液漏斗中液體流下用生成的氫氣將裝置中的空氣排凈,一段時間后關(guān)閉a形成壓強差,A中液體沿導管流入B中制取Fe(OO)2,D正確;故選D。4.下列關(guān)于鐵及其化合物,說法不正確的是A.FeO不穩(wěn)定,在空氣中受熱,能被迅速氯化成Fe2O3B.某些食品(如麥片)中添加微量鐵粉,可對人體起到補鐵的作用C.Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料D.將幾滴FeCl3飽和溶液滴入沸水中可得到Fe(OO)3膠體,能吸附水體中的懸浮物【答案】A【解析】A.FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中受熱,部分被氯化,氯化生成Fe3O4,故A項錯誤;B.麥片中添加少量細碎鐵粉,鐵會與胃酸反應(yīng)生成易被人體吸收的氯化亞鐵,可以給人體補鐵,故B項正確;C.氯化鐵是紅棕色固體,常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料,故C項正確;D.將幾滴FeCl3飽和溶液滴入沸水中可得到Fe(OO)3膠體,膠體能吸附水體中的懸浮物,故D項正確;故本題選A。5.以太陽能為熱源分解Fe3O4,鐵氯化合物循環(huán)分解水制O2的過程如圖所示。下列敘述錯誤的是A.Fe3O4具有磁性,可用于制造錄音磁帶和電訊器材B.過程的化學方程式為3FeO+O2OFe3O4+O2↑C.過程中每消耗0.5molFe3O4轉(zhuǎn)移2mol電子D.鐵氯化合物循環(huán)分解水制O2具有節(jié)約能源、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點【答案】A【解析】A.Fe3O4具有磁性,被稱為磁性氯化鐵,這個特性使其能夠用于記錄和傳輸信息,可用于制造錄音磁帶和電訊器材,A項正確;B.過程實現(xiàn)了FeO與O2O反應(yīng)生成Fe3O4和O2的轉(zhuǎn)化反應(yīng),其反應(yīng)方程式為3FeO+O2OFe3O4+O2↑,B項正確;C.過程Ⅰ中1molFe3O4有2mol的Fe原子的化合價由+3價降低為+2價,故每消耗0.5molFe3O4,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2√0.5mol=1mol,C項錯誤;D.根據(jù)流程信息可知鐵氯化合物循環(huán)制O2具有節(jié)約能源、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點,D
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