2020_2021学年新教材高中化学微专题4“铁三角”综合实验题练习含解析鲁科版必修第一册 5页

微专题4 “铁三角”综合实验题 ‎1.为了证明化学反应有一定的限度,进行了如下探究活动:‎ 探究活动一:取5 mL 0.1 mol·L-1的KI溶液于试管中,滴加0.1 mol·L-1的FeCl3溶液5~6滴,振荡;‎ 探究活动二:在上述试管中加入2 mL CCl4,充分振荡、静置;探究活动三:取上述静置分层后的上层水溶液于试管中,滴加0.1 mol·L-1的KSCN溶液5~6滴,振荡。‎ ‎(1)写出探究活动一中反应的离子方程式: 　。 ‎ 答案: 2Fe3++2I-2Fe2++I2‎ ‎(2)探究活动二的实验现象为　　　　。 ‎ A.溶液分层,上层呈紫色 B.溶液分层,下层呈紫色 C.溶液分层,均为无色 答案: B 解析: 碘溶于水呈棕黄色,CCl4能萃取水中的碘,液体呈紫色,由于CCl4的密度比水大而且难溶于水,所以碘的四氯化碳溶液在下层,则实验现象为溶液分层,下层呈紫色,b正确。‎ ‎(3)在探究活动三中,可以证明该化学反应有一定的限度的实验现象是　。 ‎ 答案: 溶液变红色 解析: Fe3+可与KSCN反应显红色,若溶液变红色,说明溶液中有铁离子存在,即铁离子没有完全反应,该化学反应有一定的限度。‎ ‎2.(2018·合肥重点中学测试)已知三氯化铁的熔点为306 ℃,沸点为315 ℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。‎ - 5 -‎ ‎(1)装置的连接顺序为　。 ‎ 答案: aghdebcf 解析: 浓硫酸具有吸水性,能作氯气干燥剂;碱石灰具有碱性,能吸收氯气;饱和食盐水能吸收氯化氢且能抑制氯气溶解。装置排列顺序:气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理,所以装置连接顺序为aghdebcf。‎ ‎(2)饱和食盐水的作用是　。 ‎ 答案: 除去氯气中的氯化氢气体 ‎(3)反应一段时间后熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:‎ ‎①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子方程式为　。 ‎ ‎②淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案: ①Fe3++3SCN-Fe(SCN)3　②双氧水将Fe2+氧化成Fe3+,使Fe(SCN)3增多　　　‎ - 5 -‎ 解析: ①Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈红色,离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。‎ ‎(4)已知红色褪去的同时有气体生成,经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。‎ ‎①取褪色后溶液三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化;第二份滴加试剂X,溶液出现红色;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。‎ ‎②另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X,溶液变红,再通入O2,无明显变化。‎ 实验①说明　; 实验②的目的是　; 得出结论:　。 ‎ 答案: SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应　排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能　H2O2将SCN-氧化成SO‎4‎‎2-‎ 解析: 根据①滴加FeCl3溶液无明显变化,说明SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应,滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明生成了SO‎4‎‎2-‎;根据②另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X,溶液变红,再通入O2,无明显变化,说明O2不能氧化SCN-,所以氧化SCN-的为H2O2。‎ ‎3.铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛,利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下:‎ 实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。‎ ‎(1)装置A的名称是　　　　,装置B中盛放的药品是　　　　,NH4HCO3应盛放在装置　　　　中。‎ - 5 -‎ 答案: 分液漏斗　铁粉　C　‎ 解析: 装置A是分液漏斗,盛放稀硫酸,装置B中盛放铁粉,稀硫酸与铁粉反应生成H2和FeSO4。装置C中盛放NH4HCO3。‎ ‎(2)实验过程中,欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合,操作方法是　, 发生主要反应的离子方程式为　。 FeSO4溶液要现用现配的原因是　, 检验久置的FeSO4是否变质的方法是 　。 ‎ 答案: (待D处的氢气纯净后)关闭活塞3,打开活塞2　Fe2++2HCO‎3‎‎-‎FeCO3↓+CO2↑+H2O(或Fe2++HCO‎3‎‎-‎FeCO3↓+H+、HCO‎3‎‎-‎+H+CO2↑+H2O)　亚铁离子易被氧化　取样品配成溶液,取少量溶液于试管中,再向试管中加入KSCN溶液,观察是否显红色 解析: 检验D处氢气已纯净时,表明装置中空气已排尽,关闭活塞3,打开活塞2,在氢气作用下将FeSO4溶液压入C中发生反应。FeSO4具有还原性,易被O2氧化,故FeSO4溶液要现用现配。用KSCN溶液检验久置的FeSO4是否变质。‎ ‎(3)干燥过程的主要目的是脱去游离水,该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为　。 取干燥后的FeCO3样品12.49 g,与炭粉混合后焙烧,最终得到还原铁粉6.16 g,计算样品中杂质FeOOH的质量:　　　　g。 ‎ 答案: 4FeCO3+O2+2H2O4FeOOH+4CO2　0.89　‎ 解析: FeCO3、H2O、O2反应生成FeOOH和CO2。设干燥后的FeCO3样品中FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y,则x×116 g·mol-1+y×89 g·mol-1=12.49 g,56 g·mol-1×(x+y)=6.16 g,解得:x=0.1 mol,y=0.01 mol。故m(FeOOH)=0.89 g。‎ ‎4.(全国卷Ⅱ节选)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:‎ ‎(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案: 防止Fe2+被氧化 解析: 亚铁离子具有还原性,能被空气中的氧气氧化,所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑,目的是防止Fe2+被氧化。‎ - 5 -‎ ‎(2)甲组同学取2 mL 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　。 ‎ 答案: 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-‎ 解析: Cl2可将Fe2+氧化成Fe3+,自身得电子生成氯离子,反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。‎ ‎(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL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 　。 ‎ 答案: 隔绝空气(或排除氧气对实验的影响)‎ 解析: 煤油的作用是隔绝空气,防止空气中的氧气将Fe2+氧化,产生干扰。‎ ‎(4)丙组同学向盛有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　。 ‎ 答案: H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O　Fe3+催化H2O2分解放出氧气 解析: H2O2溶液中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O,含Fe3+的溶液呈棕黄色;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Fe3+催化H2O2分解放出氧气。‎ - 5 -‎