课时规范练10一、选择题:每小题只有1个选项符合题意。

1.高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,在水处理过程中,高铁酸钾转化为Fe(OH)3胶体,制备高铁酸钾流程如图所示。

下列叙述不正确的是()A.反应Ⅰ的化学方程式是2Fe+3Cl22FeCl3B.用FeCl2溶液吸收反应Ⅰ中尾气所得产物可再利用C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3D.用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时,Fe(OH)3胶体吸附杂质净化水Ⅰ中尾气为氯气,因此可用FeCl2溶液作为反应Ⅰ中尾气吸收剂,生成FeCl3,且反应后溶液进入反应Ⅱ进行反应,B正确;反应中Cl元素化合价由+1价降低为-1价,Fe元素化合价由+3价升高到+6价,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,C错误;K2FeO4中+6价铁具有强氧化性,用于饮用水杀菌消毒,得到的还原产物铁离子水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附杂质达到净化水的目的,D正确。

2.(2023辽宁抚顺模拟)如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3(已知:FeCl3遇水易水解),则下列说法正确的是()A.该实验中用于制Cl2的KMnO4也可以换成MnO2B.仪器的接口顺序为a→e→d→h→i→c→b→gC.可将制得的FeCl3先溶于较浓的盐酸中,再加水至指定体积,配成一定浓度的FeCl3溶液D.用于干燥Cl2的浓硫酸可换成碱石灰MnO2与浓盐酸不发生反应,不能换成MnO2,A错误;KMnO4与浓盐酸反应制取的Cl2中混有HCl、H2O(g),先通过饱和NaCl溶液除去HCl,再通过浓硫酸除去H2O(g),干燥Cl2与铁粉反应生成FeCl3,用NaOH溶液吸收尾气Cl2,由于FeCl3遇水易水解,在连接盛有NaOH溶液洗气瓶前要接盛有浓硫酸的洗气瓶,防止NaOH溶液中H2O(g)进入,故仪器的接口顺序为a→e→d→c→b→h→i(或i→h)→c→b→g,B错误;FeCl3易发生水解反应,配制其溶液时,要先将FeCl3溶于较浓盐酸中,再加水稀释,C正确;Cl2可与碱石灰反应,故用于干燥Cl2的浓硫酸不能换成碱石灰,D错误。

3.部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示,由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。

下列推断不合理的是()A.M一定为FeOB.若R为单质,则常温下浓硫酸可使R钝化C.若Q为金属阳离子,则可用K3[Fe(CN)6]溶液检验D.Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成Fe O42-中含有+2价铁,且所含电荷数为0,可能是FeO或Fe(OH)2,A错误;R为0价铁元素,且为单质,则为Fe单质,常温下浓硫酸可以使Fe钝化,B正确;若Q为金属阳离子,化合价为+2价,则为Fe2+,与K3[Fe(CN)6]反应会生成蓝色沉淀,可用K3[Fe(CN)6]溶液检验,C正确;Fe O42-中Fe元素为+6价,据题图可知Fe O42-在碱性环境中稳定存在,则Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成Fe O42-,D正确。

4.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。

则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量浓度之比为()A.1∶1∶1B.1∶3∶1C.3∶3∶8D.1∶1∶4解析:稀溶液中各物质的氧化性顺序为HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2,加入铁粉后会依次发生氧化还原反应:①Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,②Fe+2Fe3+3Fe2+,③Fe+Cu2+Cu+Fe2+。

从题图中可知铁为1 mol时,无Fe2+生成,发生反应①,消耗硝酸的物质的量为4 mol,生成1 mol Fe3+。

再加入1 mol铁粉发生反应②生成Fe2+的物质的量为3 mol,反应的Fe3+的物质的量为2 mol,则原溶液中Fe3+的物质的量为2 mol-1 mol=1 mol;再加入1 mol铁粉发生反应③,此时生成Fe2+的物质的量为1 mol,说明原溶液中Cu2+的物质的量为1 mol。

综上所述可知,原溶液中含1 mol Fe(NO3)3、1 molCu(NO3)2和4 mol HNO3,故稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量浓度之比为1∶1∶4。

5.(2023华南师大附中模拟)FeCO3与砂糖混用可以作补血剂,实验室里制备FeCO3的实验流程如图所示,下列说法不正确的是()A.产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeOB.“沉淀”步骤发生反应的离子方程式为Fe2++2HC O3-FeCO3↓+CO2↑+H2OC.过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质受热分解生成FeO和CO2,在空气中高温加热,FeO能迅速氧化生成Fe3O4,A错误;“沉淀”3步骤向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,Fe2+与HC O3-电离产生的C O32-结合生成FeCO3沉淀,促进了HC O3-的电离,电离产生的H+与HC O3-反应生成CO2和H2O,B正确;Fe2+被氧化生成Fe3+,则引起FeSO4溶液变质,若滴加KSCN溶液,溶液变红色,则证明FeSO4变质,否则不变质,D正确。

6.(2022浙江6月选考,22)关于化合物FeO(OCH3)的性质,下列推测不合理的是()A.与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2OB.隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2OC.溶于氢碘酸(HI),再加CCl4萃取,有机层呈紫红色D.在空气中,与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3解析:化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价,CH3O-带1个单位负电荷。

化合物FeO(OCH3)中Fe 的化合价为+3价,故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O,反应原理为FeO(OCH3)+3HClFeCl3+H2O+CH3OH,A正确;化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价,C的化合价为-2价,若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O则得失电子总数不相等,不符合氧化还原反应规律,即不可能生成FeO、CO2、H2O,B错误;化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价,故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2,反应原理为2FeO(OCH3)+6HI2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH,再加CCl4萃取,有机层呈紫红色,C正确;化合物FeO(OCH3)在空气中高温反应生成Fe2O3、CO2和H2O,Fe2O3为碱性氧化物,SiO2为酸性氧化物,故化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3,D正确。

7.(2023湖北七市联合调研改编)以赤铁矿(主要成分为Fe2O3,含少量Al2O3)为原料制备无水FeCl2的工艺流程如下。

下列说法正确的是()A.试剂1可用NaOH溶液B.鉴别溶液2中金属阳离子可用K3[Fe(CN)6]溶液C.反应3为分解反应D.将溶液3蒸干可制得无水FeCl21为NaOH溶液,加入试剂的目的是将Al2O3溶解转化为NaAlO2,从而除去杂质,A正确;溶液2为FeCl3溶液,鉴别溶液中的Fe3+应选择KSCN溶液,B错误;反应3为FeCl3溶液与Fe发生化合反应生成FeCl2,C错误;FeCl2中Fe2+具有还原性和水解性,若直接将溶液蒸干无法制得无水FeCl2,应隔绝空气,在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到无水FeCl2,D错误。

8.硫酸亚铁铵可由硫酸亚铁和饱和硫酸铵溶液混合制备,其化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O,下图是在常温下制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置,最终可在装置①的底部结晶出硫酸亚铁铵。

下列说法错误的是()A.实验所用铁屑用30%的NaOH溶液煮沸可以除去铁屑表面的油污B.装置①中硫酸亚铁铵结晶析出的可能原因是常温下①中混合溶液中硫酸亚铁铵的溶解度最小C.待锥形瓶内的铁屑全部耗尽后,关闭K2、K3,打开K1D.NaOH溶液的作用是除去杂质气体H2S溶液可与油脂发生皂化反应,使其从铁屑表面去除,描述正确,A正确;硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体,说明硫酸亚铁、硫酸铵、硫酸亚铁铵三种物质中,硫酸亚铁铵的溶解度最小,在溶液中先析出,B正确;反应一段时间,待装置内空气排尽,就关闭K2、K3,打开K1,描述错误,C错误;铁屑中有FeS杂质,与酸反应有杂质气体H2S生成,利用NaOH溶液除去杂质气体H2S,D 正确。

9.(2022广东普宁模拟)LiFePO4作为锂离子电池的正极材料,具有众多优点,工业上以废铁屑为原料制备LiFePO4的一种流程如下。

下列有关说法错误的是()A.“酸溶”时可适当加热提高溶解速率B.“沉铁”过程中H2O2的作用是氧化Fe2+C.“煅烧”过程反应的化学方程式为Li2CO3+H2C2O4+2FePO42LiFePO4+3CO2↑+H2OD.“煅烧”过程中,每消耗1 mol H2C2O4,转移电子4 mol解析:将废铁屑粉碎、适当提高温度、适当增大硫酸的浓度等,均可以提高废铁屑的溶解速率,A正确;“沉铁”过程中2H3PO4+2FeSO4+H2O22FePO4↓+2H2O+2H2SO4,双氧水中O的化合价降低,被还原,为氧化剂,B正确;FePO4中加入碳酸锂和草酸后煅烧得到产品LiFePO4,反应的化学方程式为Li2CO3+H2C2O4+2FePO42LiFePO4+3CO2↑+H2O,Fe由+3价变成+2价,“煅烧”过程中,每消耗1 mol H2C2O4,转移电子2 mol,C正确、D错误。

10.由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:已知:FeS2和铁黄均难溶于水。

下列说法不正确的是()A.步骤①最好用硫酸来溶解烧渣B.步骤②涉及离子反应:FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2S O42-+16H+C.步骤③将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾D.步骤④反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3解析:要制得绿矾,为了不引入其他杂质,步骤①最好选用硫酸来溶解烧渣,A正确;加入FeS2后得到的溶液经步骤③可得到绿矾,则步骤②中FeS2和Fe3+发生氧化还原反应,生成了FeSO4,离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2S O42-+16H+,B正确;步骤③由FeSO4溶液得到绿矾应蒸发浓缩、冷却结晶而不是蒸发结晶,C错误;步骤④中若反应条件控制不当,则会使铁黄中混有Fe(OH)3,D正确。