第08講鐵及其重要化合物（精準檢測卷）

時間：50分鐘

一、選擇題（12個小題，每小題只有一個正確選項，每題5分，共60分）

1.指定條件下，以鐵為原料，不能一步制得的是

A.Fe少墨2>FeCbB.Fe^^Fe2O3

C.Fe足量稀硝量>Fe（NO3）3D.Fe>FeSO4

【答案】B

【解析】A.鐵單質在氯氣中燃燒，產生棕褐色的煙，生成FeCb,A正確；

B.鐵和水蒸氣在高溫條件下反應生成Fe3O4,無法直接生成氧化鐵，B錯誤；

C.硝酸具有強氧化性和酸性，可與鐵反應生成硝酸鐵，C正確；

D.鐵的金屬活動性強于Cu,可以將硫酸銅溶液中的Cu置換出來，生成硫酸亞鐵，D正確；

故答案選B。

2.下列有關鐵及其化合物的性質與用途具有對應關系的是

A.鐵粉具有還原性，可用作食品保存的抗氧化劑

B.納米Fe3O4能與酸反應，可用作鐵磁性材料

C.FeCb溶液呈酸性，可用于腐蝕印刷電路板上的Cu

D.聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于自來水的消毒

【答案】A

【解析】A.鐵粉具有還原性，能消耗食品包裝袋內的氧氣，可用作食品保存的抗氧化劑，

故選A；

B.Fe3O4具有磁性，所以納米Fe3C）4可用作鐵磁性材料，與FesCU能與酸反應無關，故不選

B；

C.FeCb溶液可用于腐蝕印刷電路板上的Cu,是因為Fe3+能把Cu氧化為C/+,故不選C；

D.聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于凈水，不能消毒，故不選D；

選A。

3.下列關于鐵及其化合物的性質與用途，不具有對應關系的是

A.Fe具有還原性，可用作食品抗氧化劑

B.FqO,屬于堿性氧化物，可用作粉刷墻壁的紅色涂料

C.Fes。,具有磁性，可用作激光打印機墨粉的添加劑

D.Fe(OH)3膠體具有吸附性，可用作自來水廠的凈水劑

【答案】B

【解析】A.Fe具有還原性，能消耗氧氣，可用作食品抗氧化劑，A不符合題意；

B.Fe2O3固體為紅棕色，可用作粉刷墻的紅色涂料，其為堿性氧化物與作紅色涂料無關，

B符合題意；

C.Fe3C>4具有磁性，可用作激光打印機墨粉的添加劑，使墨粉具有磁性，C不符合題意；

D.Fe(OH)3膠體具有吸附性，可吸附水中的懸浮雜質，可用作自來水廠的凈水劑，D不

符合題意；

故選B。

4.將鐵、氧化鐵、氧化銅組成的混合物粉末mg放入盛100mL5.00mol?「鹽酸的燒杯中，充

分反應后產生2.24LH2(標準狀況)，殘留固體2.56g。過濾，濾液中無Cu2+。將濾液加水稀

釋到500mL,測得其中c(H+)為OZOOmolI-。下列說法正確的是

A.m=15.36

B.燒杯中轉移電子的物質的量共為0.28mol

C.若將反應后的溶液倒入蒸發皿中直接蒸干可得到0.2molFeCh

D.過濾時需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗、錐形瓶

【答案】A

【解析】既然還有較多H+離子剩余，且濾液中沒有Cu2+可知殘留物沒有Fe,只有Cu,則

反應后溶質為HC1和FeCh,根據C1元素守恒可知:n(HCl)=2n(FeC12)+n剩余(H+),即

5.OOmol/LxO.1L=2n(FeCh)+0.200mol/Lx0.5L解得:n(FeCb)=0.2mol；2.56gCu的物質的量為

0.04mol,貝!］與Ci?+參加反應的Fe的物質的量為0.04mol；標況下2.24LH?的物質的量為

O.lmol,則H+參加反應的Fe的物質的量為O.lmol；根據Fe?+守恒，可有與Fe3+反應的Fe

的物質的量為0.2-0.1-0.04=0.06mol；因此原混合物中n(Fe)=0.04+0.02+0.1=0.16mol,

n(Fe203)=0.02mol,n(CuO)=0.04mol；據此分析解題。

A.據分析可知混合物的質量為：

0.16molx56g/mol+0.02molx160g/mol+0.04molx80g/mol=15.36g,A正確；

B.根據原混合物組成的各組分的物質的量可知，燒杯中轉移電子的物質的量共為

(0.1mol+0.04mol+0.02mol)x2=0.32mol,B錯誤；

C.由于氯化亞鐵易水解易氧化，將反應后的溶液蒸干后得到氫氧化鐵，C錯誤；

D.過濾時需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，不需要錐形瓶，D錯誤；

答案選A。

5.下列指定反應的離子方程式正確的是

A.NazCh與H2I8O反應：2Na2C)2+2H2i8O=4Na++4OH-+18。27

B.向次氯酸鈉溶液中通入少量的C02：CIO+CO2+H2O=HC1O+HCO;

C.FeCb溶液中加過量Na2s溶液：S2-+2Fe3+=S；+2Fe2+

+3+

D.向Fe(OH)3膠體中加入HI溶液：Fe(OH)3+3H=Fe+3H2O

【答案】B

【解析】A.NazCh與H2I8O反應中過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑：

18+18

2Na2O2+2H2O=4Na+2OH-+2OH-+O2T，A錯誤；

B.由于碳酸的酸性強于次氯酸，但次氯酸強于碳酸氫根，則向次氯酸鈉溶液中通入少量的

CO2：CIO+CO2+H2O=HC1O+HCO；,B正確；

C.FeCb溶液中加過量Na2s溶液：3S2-+2Fe3+=S；+2FeS；,C錯誤;

+2+

D.向Fe(OH)3膠體中加入HI溶液生成氧化還原反應：2Fe(OH)3+2I+6H=I2+2Fe+6H2O,

D錯誤；

答案選B。

6.某興趣小組進行某補血劑中鐵元素含量測定實驗流程如下：

下列說法不正確的是

A.步驟①研磨時研杵應保持垂直，小心壓碎或研磨試樣

2+

B.步驟②加入H2O2的作用是將Fe完全氧化

C.步驟③多步操作為過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱重

D.每片補血劑中鐵元素的質量為0.7wg

【答案】D

【解析】將補血劑研細，向藥片中加入稀硫酸，然后過濾得到沉淀，向濾液中加入雙氧水,

發生反應2Fe2++H2Ch+2H+=2Fe3++2H2O,向溶液中加入過量氨水生成紅褐色沉淀，將紅褐

色沉淀灼燒得到紅棕色固體Fe2O3

A.步驟①研磨時研杵應保持垂直，小心壓碎或研磨試樣，以防研磨時固體飛出研缽損失，

故A正確；

B.步驟②加入H2O2的作用是將Fe2+完全氧化成鐵離子，便于沉淀，故B正確；

C.步驟③多步操作，中一系列操作依次是：①過濾、②洗滌、③灼燒、④冷卻、⑤稱量、

⑥恒重操作確保氫氧化鐵完全分解成了氧化鐵，故C正確；

D.wg固體為氧化鐵，固體中機(Fe)=112g/160g?mol-ixwg=0.7wg,每片補血劑中鐵元素的

質量為0.07wg,故D錯誤；

故選D。

7.下列實驗裝置正確且能達到相應實驗目的的是

A.圖A是利用FeCL-6凡0制備FeCLB.圖B是利用甲酸脫水法制取CO

C.圖C是分離澳和cc」D.圖D是制備Fe(OH)2沉淀

【答案】B

【解析】A.直接加熱FeCh^H?。會發生水解反應而得不到FeC［要在干燥的HC1氣流中

加熱FeCh?6HQ制備FeC1故A錯誤;

B.甲酸脫水法制取CO,濃硫酸起催化劑和吸水劑作用，將甲酸逐滴加到熱的濃硫酸中,

且用毛細管加入，這樣可避免劇烈反應，增強安全性，故B正確；

C.澳與四氯化碳互溶，可以利用沸點不同用蒸懦的方法分離，但尾接管和錐形瓶之間不應

有塞子，故c錯誤；

D.用圖D裝置制備Fe(OH%沉淀，試管A中鐵和稀硫酸反應制取硫酸亞鐵，打開止水夾a

反應時產生的氫氣應從試管A中短管處排出試管A內空氣，經過止水夾通入試管B中，再

排盡試管B內空氣，然后關閉止水夾a,試管A內產生的氫氣將試管A中的硫酸亞鐵通過

長導管壓入試管B內，由于裝置中導管沒有插入溶液中，故不能達到實驗目的，故D錯誤；

答案選B。

8.以化合價為縱坐標，物質類別為橫坐標的圖像稱為價類二維圖，在地殼中的含量僅次于

鋁，居第四位的元素價類二維圖如圖所示，下列說法錯誤的是

A.a與水常溫下幾乎不發生反應，但在高溫下可發生置換反應

B.b和c可分別與水發生反應生成e和d

C.e在潮濕的空氣中容易轉變為d

D.h的某種鹽是具備凈水和消毒雙重功能的水處理劑

【答案】B

【解析】A.Fe與水常溫下幾乎不發生反應，但在高溫下鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4和氫氣，

即3Fe+4H2。曾Fe3CU+4H2,屬于置換反應，故A正確；

B.b為FeO,c為Fe2O3,FeO和Fe2O3均不溶于水,均不能直接與水反應生成相應的堿Fe(OH)2

和Fe(OH)3,故B錯誤；

C.e為Fe(OH)2,d為Fe(OH)3,Fe(OH)2在潮濕的空氣中容易轉變為Fe(OH)3,即4

Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故C正確；

D.h為高鐵酸鹽即含FeOj,FeO;具有強氧化性，能夠殺菌消毒，+6價的鐵被還原成+3

價，又Fe3+形成氫氧化鐵膠體具有較大表面積，吸附懸浮雜質可以做凈水劑，故D正確;

答案為B。

9.硫酸鐵溶液中加入少量Fe粉，溶液顏色變淺，要證明該過程發生了氧化還原反應，加入

下列試劑一定可行的是

A.KSCN溶液B.酸性高鎰酸鉀溶液

C.NaOH溶液D.銅粉

【答案】B

【解析】硫酸鐵溶液中加入少量Fe粉，發生反應：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,要證明該過程發

生了氧化還原反應，則要證明Fe?+的存在。

A.KSCN溶液用于檢驗Fe3+的存在，不能用于檢驗Fe?+,A不可行；

B.酸性高鎰酸鉀溶液能將Fe2+氧化為Fe3+,從而發生顏色變化，B可行；

C.NaOH溶液既能與Fe2+反應,也能與Fe3+反應，由于Fe(OH)2>Fe(OH)3的混合物與Fe(OH)3

的顏色差異不明顯，所以難以確定Fe(OH)2的存在，C不可行；

D.銅粉與Fe2+不反應，不能證明Fe2+的存在，D不可行；

故選B。

10.微生物法浸出黃銅礦(CuFeS2,其中Cu為+2價)中銅元素的過程如圖。下列說法錯誤的

A.該方法的原料只有黃銅礦和氧氣

B.Fe2(SO4)3和H2so4可以循環利用

C.微生物在整個轉化過程中起催化作用

D.當黃銅礦中的鐵元素全部轉化為Fe3+時，生成2moiSO；同時消耗4.25molO2

【答案】A

【解析】由微生物法浸出黃銅礦中銅元素的過程示意圖可知，黃銅礦與氫離子、鐵離子反應

生成銅離子、亞鐵離子和H2Sn,亞鐵離子在微生物作用下與氧氣反應生成鐵離子；鐵離子

與H2Sn反應生成亞鐵離子、氫離子和S8,亞鐵離子在微生物作用下與氧氣反應生成鐵離子;

S8與氧氣和水反應生成硫酸根離子和氫離子，則微生物是浸出過程的催化劑，總反應的方

程式為4CuFeS2+17O2+2H2SO4微生物4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,浸出過程中硫酸和硫酸鐵

可循環使用。

A.由分析可知，該方法的原料為黃銅礦、硫酸和氧氣，故A錯誤；

B.由分析可知，出過程中硫酸和硫酸鐵可循環使用，故B正確；

C.由分析可知，微生物是浸出過程的催化劑，故C正確；

D.由分析可知，當黃銅礦中的鐵元素全部轉化為鐵離子時，生成2moi硫酸根時，反應消

耗氧氣的物質的量為17moix1=4.25,故D正確；

故選Ao

11.依據下列實驗操作與現象，得出結論正確的是

選項實驗操作與現象實驗結論

A將花生油與NaOH溶液混合，充分加熱后分層消失花生油在水中的溶解度隨溫度升高而增大

向5mL0.1molL-'的KI溶液中滴加ImLO.lmol-L4FeCh

BFeCl3與KI溶液的反應是有一定限度的

溶液，再滴加KSCN溶液，溶液變紅

C向漂白粉溶液中通入足量SO2,產生白色沉淀酸性：H2SO3>HC1O

常溫下，用pH計測得CH3coONa溶液的pH小于同濃

D酸性：CH3coOH>H2cCh

度Na2co3溶液的pH值

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】A.花生油與NaOH溶液混合，發生水解反應，花生油不溶于水，則結論不合理,

A錯誤；

B.氯化鐵溶液不足，滴加KSCN溶液，溶液變紅，可知鐵離子不能完全轉化，則FeCb與

KI溶液的反應是有一定限度的，B正確；

C.漂白粉溶液中通入足量S02,發生氧化還原反應生成硫酸鈣，不能比較H2so3、HC10

的酸性強弱，c錯誤；

D.CH3coONa溶液、Na2cCh溶液均水解顯堿性，等濃度時pH越大，對應酸的酸性越弱，

CH3coONa溶液的pH小于同濃度Na2CO3溶液的pH值，則酸性：CH3coOH>HCO3,

D錯誤；

故選B。

12.KFeO,是一種高效多功能的飲用水處理劑。已知：①一種干法制備KzFeO4的反應為

2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+2K2O+2K2SO4+O21,②K2FeO4處理水時發生反應

4FeOj+10H2OQ4Fe（OH）3+8OH+3O2。下列說法錯誤的是

A.干法制備KzFeO"的反應中，還原劑與氧化劑的物質的量之比為1:3

B.干法制備KzFeO"的反應中，每生成ImolKzFeC^,有5moi轉移

C.K2FeO4在強堿性溶液中能穩定存在

D.LFeO”處理水時，既能殺菌消毒，又能起絮凝作用除去水中懸浮雜質

【答案】A

【解析】A.干法制備KzFeO,的反應中，FeSO,中Fe元素化合價升高，FeSO,作還原劑，K2O2

中。元素化合價既升又降，每6moiKQ?參加反應，由原子守恒知，有ImolKQ?作還原劑，

有5molKQ?作氧化劑，所以還原劑與氧化劑的物質的量之比為（2+l）mol:5moi=3:5,選

項A錯誤；

B.由上述分析知，每5moiK?。?作氧化劑，轉移10mole1生成2moiK^FeOd,所以每生成

lmolK2FeO4,有5moie一轉移，選項B正確；

C.由K2FeO4處理水時發生可逆反應，結合平衡移動原理知K2FeO4在強堿性溶液中能穩定

存在，選項C正確；

D.^FeO,具有強氧化性，能使細菌、病毒蛋白質變性，具有殺菌消毒作用，KFeO’與水

反應可產生Fe（OHh膠體，能起絮凝作用除去水中懸浮雜質，選項D正確；

答案選A。

二、非選擇題（共4小題，共40分）

13.向FeCb溶液中加入鐵粉和銅粉混合粉末，充分反應后，分析溶液中的溶質和可能殘留

固體不溶物的成分。請完成下列表格

序號溶液中的鹽固體不溶物的成分

?FeCb、CuCb、FeCh—

②—無

③

FeCb、CuCl2—

④—Cu

⑤—Fe、Cu

【答案】①無；②FeCb、CuCl2；③Cu；?FeCh；⑤FeCE

【解析】根據金屬活動性順序，鐵比銅活潑，鐵能與銅鹽溶液發生置換反應，向裝有氯化鐵

溶液的燒杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，則鐵優先與氯化鐵發生反應生成氯化

亞鐵，然后銅與氯化鐵反應生成氯化銅和氯化亞鐵進行解答。

在金屬活動性順序中，鐵在銅的前面，鐵能與銅鹽溶液發生置換反應，向裝有氯化鐵溶液的

燒杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，則鐵優先與氯化鐵發生反應①

2FeCL+Fe=3FeCb，生成氯化亞鐵，若反應①恰好完全，濾液中不含有氯化銅，若鐵量多，

反應①中鐵有多余，則含有鐵、銅存在，則濾液中只有氯化亞鐵，一定不含有氯化鐵、氯化

銅；若反應①氯化鐵有多余，銅與氯化鐵發生反應②ZFeCh+CwZFeCL+CuCj生成氯化

銅和氯化亞鐵，若反應②適量，則固體消失，濾液中一定含有氯化亞鐵、氯化銅，若反應②

中氯化鐵過量，則固體消失，濾液中含有氯化亞鐵、氯化銅和多余的氯化鐵，若反應②銅多，

固體為銅，溶液中不含氯化鐵；據此填空為：

序號溶液中的鹽固體不溶物的成分

無

②

FeCb、CuCl2

③Cu

④FeCl2

⑤FeCl2

可依次書寫；

答案為：①無；②FeCb、CuCl2；③Cu；④FeCb;⑤FeCb。

14.鐵是人類較早使用的金屬之一。運用鐵及其化合物的有關知識，回答下列問題：

(1)鐵和鐵合金是生活中的常用材料，下列敘述中，正確的是0

A.純鐵硬度比生鐵高

B.純鐵耐腐蝕性強，不易生銹

C.不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素

D.鐵在一定條件下可與水蒸氣反應

E.鐵在冷的濃硫酸中鈍化

(2)向沸水中逐滴加Imol/LFeCb溶液，至液體呈透明的紅褐色，該反應的離子方程式為

，形成該分散系的微粒直徑范圍是o

(3)電子工業需用30%FeCb溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板。請寫出FeCb

溶液與銅反應的離子方程式。欲從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCb溶液，

現有下列試劑：①氯氣、②鐵粉、③濃硝酸、④濃鹽酸、⑤燒堿、⑥濃氨水，需用用到的一

組試劑是。

A.①②④B.①③④⑥C.②④⑤D.①④⑥

(4)高鐵酸鈉NazFeCh是一種新型凈水劑。

①高鐵酸鈉主要通過如下反應制取：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2。,則X的

化學式為o

2

②高鐵酸鈉在水中可以發生如下反應：FeO4'+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O20由此看來，高

鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因為它具有性，而能夠除去水中懸浮物是因為。

③下列物質能作凈水劑的有=

a.KAl(SO4)2-12H2Ob.聚合硫酸鐵[Fe(0H)(S04)]nC.C102d.“84消毒液”

【答案】⑴BDE

3+

(2)Fe+3H2O^^Fe(OH)3(膠體)+3H+1?lOOrnn

(3)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+A(4)NaCl氧化生成的Fe(OH)3在水中形成膠體

能吸附水中的懸浮雜質ab

【解析】(1)A、合金的硬度比各成分金屬的硬度都大，所以純鐵硬度比生鐵低，錯誤；B、

生鐵易發生吸氧腐蝕，所以純鐵耐腐蝕性強，不易生銹，正確；C、不銹鋼是鐵合金，含有

碳元素的，不只含金屬元素，錯誤；D、鐵在一定條件下，可與水蒸氣反應生成四氧化三鐵

和氫氣，正確；E、鐵在冷的濃硫酸中鈍化,正確，故選BDE；

(2)向沸水中逐滴滴加Imol-L-iFeCb溶液，至液體呈透明的紅褐色，即制的氫氧化鐵膠體，

該反應的離子方程式為Fe3++3H2O==Fe(OH)3(膠體)+3H+,因透明的紅褐色是膠體，膠體的

粒子直徑lnm<d<100nm,故答案為Fe3++3H2O==Fe(OH)3(膠體)+3H+；l~100nm；

(3)Fe3+能與銅反應得到Fe2+與Cu2+,離子方程式為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；腐蝕廢液中

含有氯化銅、氯化亞鐵以及氯化鐵，加入過量的鐵可以和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，和氯化

銅反應生成金屬銅和氯化亞鐵，即Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+,過濾，所得的濾液

是氯化亞鐵，濾渣是金屬銅和過量的鐵，銅不能鹽酸反應，而金屬鐵可以，Fe+2H+=Fe2++H2f,

向濾渣中加入足量的鹽酸可以將銅分離,再過濾，得到的濾液是氯化亞鐵，氯氣具有氧化性，

能將亞鐵離子氧化為三價鐵，2Fe2++C12=2Fe3++2Cl,再向濾液中通入氯氣即可，故選A。故

答案為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；A；

(4)①根據2Fe(OH)3+3X+4NaOH=2Na2FeC)4+3NaCl+5H2O和質量守恒定律可知：反應

前鐵、氧、氫、鈉、氯的原子個數分別是：2、10、10、4、0,反應后鐵、氧、氫、鈉、氯

的原子個數分別是：2、13、10、7、3,所以每個X中含有1個鈉\1個氯和1個氧，是次氯

酸鈉，故答案為NaClO；

②高鐵酸鈉在水中可以發生如下反應：4FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2o高鐵酸鈉

能夠殺菌消毒是因為它具有強氧化性，而能夠除去水中懸浮物是因為水解生成的氫氧化鐵膠

體能吸附水中的懸浮物；故答案為氧化性；生成的Fe(OH)3在水中形成膠體能吸附水中的懸

浮雜質；

③a、KA1(SO4)2-12H2O水解生成氫氧化鋁膠體，可以用作凈水劑；b、聚合硫酸鐵

[尸e(O?)(SQ)]“水解生成氫氧化鐵膠體，可以用作凈水劑；c、C1O2具有氧化性，可以殺

菌消毒，不能用作凈水劑；d、“84”消毒液具有氧化性，可以殺菌消毒，不能用作凈水劑。

故選abo

15.回答下列問題

(1)金屬與硝酸反應通常不能生成H2,用3mol/LHNO3與過量鐵粉反應，HNO3的還原產物

主要是NO,請寫出反應的離子方程式：o

有同學在查閱文獻時發現文獻有記載：HNO3與鐵反應能產生H2。于是其小組進行了金屬鐵

與硝酸反應能否產生H2及其有利條件的探究。

實驗I：20℃,將過量鐵粉溶于0.5moLL-iHNO3中，立即有無色氣體生成，充分反應后，溶

液幾乎無色。

(2)檢驗氣體：方法如圖所示。

聲氣

無色氣體f$3/

肥皂液

確認氣體是H2,不含NO。實驗證據是o

(3)檢驗溶液：取上層清液，等分兩份

①向一份滴加K3［Fe(CN)6］溶液，(填現象)，說明含有Fe2+。

②向另一份加入NaOH溶液，產生灰綠色沉淀；加熱至沸，有刺激性氣味氣體逸出，用濕

潤紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍。綜合①、②，說明實驗I中發生的反應有Fe+2H+=Fe2+

+H2T，另外還有(寫出離子方程式)。

對壓產生的原因提出假設:在稀的酸性溶液中,HNO3中H+的氧化性大于NOJ,驗證如下：

(4)實驗II：將銅粉溶于0.5mol/LHNO3中。經檢測，發現沒有__________生成，初步證實

假設不成立。

(5)再次查閱文獻發現:在酸性介質中，盡管電極電勢數據顯示NO］離子是個頗強的氧化劑，

然而動力學原因導致它在稀酸中的反應一般都很慢。于是小組改變條件重復實驗I,向2mL

0.5mol-L->HNO3中加入過量鐵粉，結果如下：

實驗序號IIIIVV

溫度20℃40℃60℃

生成H2體積6.0mL3.4mL2.6mL

經檢驗，實驗HI、IV、V中，NO1的還原產物與實驗I相同。

從反應速率的角度解釋溫度升高壓體積減少的原因___________o

(6)綜上所述，有利于金屬與硝酸反應生成氫氣的條件是

2+

［答案】（l）3Fe+8H++2NOj=3Fe+2NOt+4H2O

(2)氣體遇空氣未見紅棕色，點燃肥皂泡，發出爆鳴聲

+2+

(3)產生藍色沉淀4Fe+NOj+10H=4Fe+NH：+3H2O

(4)H2

(5)溫度升高，H+、NO]被還原的速率均增大，NO1被還原的速率增大的更多；H+同時被消

耗，H+得電子機會減少，導致產生的H2體積減少

(6)較低溫度、低濃度硝酸

【解析】已知鐵粉與稀硝酸反應會生成H2,根據圖示所做實驗，產生的氣體為無色，點燃

時，有尖銳的爆鳴聲，容器壁出現無色液滴，其氣體為氫氣，鐵粉過量，則鐵變為亞鐵離子；

反應后溶液，加入足量NaOH溶液并加熱，產生能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，鐵粉

與硝酸還能反應生成錢根離子。

(1)稀HNO3與過量鐵粉反應生成亞鐵離子，還原產物主要是NO,離子方程式：3Fe+8H++2

2+

NO'=3Fe+2NOt+4H2Oo

(2)NO遇氧氣生成二氧化氮變紅棕色，而氫肥皂泡中氫氣可燃燒，不純的話有爆鳴聲，所以

確認氣體是H2,不含NO的實驗證據是氣體遇空氣未見紅棕色，點燃肥皂泡，發出爆鳴聲。

(3)①如產物有亞鐵離子，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，會產生藍色沉淀，離子方程式為：

3Fe2++2[Fe(CN)6p=Fe3[Fe(CN)63；②加入NaOH溶液,加熱至沸，有刺激性氣味氣體逸出，

用濕潤紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍，說明產物有NH：,則另外發生的反應為：4Fe+NO；

+2+

+10H=4Fe+NH：+3H2Oo

(4)同樣是0.5mol/LHNO3,Fe反應能產生七,銅粉能反應但不產生氫氣，則無法證明0.5mol/L

HNO3中H+的氧化性大于NO-。

(5)H+、NO；都有氧化性，可被還原，溫度升高，H+、NOg被還原的速率均增大，NO?被還

原的速率增大的更多，導致H2體積減少。

(6)較低溫度和低濃度的硝酸有利于金屬與硝酸反應生成氫氣。

16.實驗小組同學為探究Fe2+性質，進行如下實驗。

【實驗I】向2mLO.lmobLTFeSO,溶液滴中幾滴O.lmoLLTKSCN溶液，無明顯現象，再滴

加幾滴3%凡0?溶液(用H2SO4酸化至pH=l),溶液顏色變紅。

(1)甲同學通過上述實驗分析Fe2+具有(填“氧化”或“還原”)性。

乙同學查閱資料發現Fe2+與SCN-可發生反應，生成無色的配合物。為證實該性質，利用進

行如下實驗。

(2)FeCC>3的制備：用過量NH4HCO3溶液與FeSO,溶液反應得到Fee。?，離子方程式為

【實驗II]驗證Fe2+與SCN-發生反應

2mL4moiL"5滴3%出。2溶液

KSCN溶液(pH=l)2mLHO

1iI2

a充分振蕩，靜置一___________,

FeCO3^U取1mL上層清液>[f

溶液為深紅色溶液由紅色

5滴3%電。2溶液2mL4moi1-1

2mLH0(pH=l)KSCN溶液

I2I1

b充分振蕩，靜置一“___________

FeCO3-JJ取1mL上層清液|""J

溶液基本無色溶液為淺紅色

(3)實驗b的目的是o

⑷從沉淀溶解平衡角度解釋實驗a和b最終溶液顏色不同的原因是

丙同學設計實驗進一步證明Fe?+可與SCN-反應。

【實驗m】

1mL0.5molL-1FeSC>4溶液

1滴4moin

KSCN溶液適量水廠^一

,,I1取等體積的行臺%建

1mL0.05molL口兩份溶液紅色變淺

Fe2(SCU)3溶液----------"號-----------*

深紅色溶液紅色溶液i

d

(5)上述實驗中，d為c的對照實驗。

Ox為o

②實驗能夠證實Fe2+可與SCN反應，則應觀察到的現象是。

(6)實驗III中若未加適量水稀釋，則無法通過現象得出結論。推測加水稀釋的目的可能有：

使后續實驗顏色變化易于觀察；降低c(Fe3+),。

【答案】⑴還原

(2)Fe2++2HCO]=FeCO3l+H2O+CO2T

⑶通過實驗b排除了FeCO3溶解產生的Fe2+對實驗的影響

2+