第3讲课后检测能力达标;√;√;解析:室温下,Fe在浓硝酸中钝化,无法持续反应,A错误;氯气的氧化性较强,无论Fe是否过量,与氯气在加热条件下反应都只生成FeCl3,B错误;高温下,Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,C正确;Fe的活泼性不如Al,不能从氧化铝中置换出Al单质,D错误。;√;√;√;解析:Fe2O3为红棕色固体,A项错误;根据题干信息可知,Fe在500℃时与氧气反应生成Fe3O4,继续升高温度生成Fe2O3,而在更高的温度(约1400℃)时Fe2O3又转化为Fe3O4,故反应②的温度比反应③的温度低,B项错误;FeO不稳定,在空气中受热能迅速被氧化为Fe3O4,其稳定性弱于Fe2O3的稳定性,C项错误;Fe3O4中Fe元素的化合价为+2价和+3价,化学式可写为FeO·Fe2O3,D项正确。;√;解析:A项,FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配,且配制溶液所用的蒸馏水要煮沸以除去氧气,确保Fe(OH)2不被氧化,正确;B项,在FeCl2溶液的上面加一层苯,可以隔绝空气,正确;C项,向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中,防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气,错误;D项,产生Fe(OH)2沉淀后,若振荡试管,则会增大沉淀与空气接触的机会,使沉淀更易被氧化,正确。
;√;解析:设原混合物中Fe和Fe2O3的物质的量分别为x、y,
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
yy
Fe2(SO4)3+Fe===3FeSO4
yy3y
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
x-yx-yx-y
[3y+(x-y)]∶(x-y)=3∶1,解得y∶x=2∶5,B项正确。;√;解析:A项中Fe3+将I-氧化为I2,淀粉遇碘单质变蓝;B项中红棕色的斑点是Fe2O3;C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。;√;解析:制取硫酸亚铁需要铁屑,在装置A的烧瓶中应该先加入铁屑,A正确;稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,实验开始时应打开止水夹E,用氢气排出装置中的空气,B错误;铁和稀硫酸反应有氢气生成,关闭止水夹E,导致装置A中压强逐渐增大,将FeSO4溶液压入装置B中进行反应生成氢氧化亚铁,C正确;氢氧化亚铁不稳定,容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,D正确。;√;解析:Fe2+易被空气中的氧气氧化,在保存含Fe2+的溶液时,需要加入少量铁粉,A项正确;该制备反应中无元素化合价的变化,是非氧化还原反应,B项错误;滤液中含有Na+,所以进行焰色试验时火焰为黄色,C项正确;Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,所以n(Fe2+)∶n(Fe3+)=1∶2,D项错误。
;11.实验室中利用氧化铜和氧化铁混合物进行如下实验。下列说法错误的是()
?
A.“3.04g固体”一定是铁铜混合物
B.“溶液2”中溶质的物质的量为0.2mol
C.混合物中含氧元素的物质的量为0.06mol
D.反应②能生成0.04gH2;解析:实验中得到溶液1发生的反应为CuO+H2SO4===CuSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O,得到溶液2可能发生的反应为Fe2(SO4)3+Fe===3FeSO4、Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑、CuSO4+Fe===FeSO4+Cu。设氧化铁的物质的量为xmol、氧化铜的物质的量为
ymol,由混合物的质量可得160x+80y=4;由反应的化学方程式可得64y+5.6-56(x+y+0.1-3x-y)=3.04,联立解方程式可得x=0.01、y=0.03,故4g混合物中含有1.6g氧化铁、2.4g氧化铜,“3.04g固体”中含有1.92g铜、1.12g铁,“溶液1”中含有0.01mol硫酸铁、0.03mol硫酸铜、0.04mol硫酸,“溶液2”中含有0.1mol硫酸亚铁。由分析可知,“3.04g固体”中含有1.92g铜、1.12g铁,故A正确;;“溶液2”中含有0.1mol硫酸亚铁,故B错误;4g混合物中含有0.01mol氧化铁、0.03mol氧化铜,混合物中含氧元素的物质的量为0.06mol,故C正确;“溶液1”中硫酸的物质的量为0.04mol,与铁反应生成氢气的质量为0.04mol×2g·mol-1=0.08g,故D错误。;三、非选择题
12.为探究铁及其化合物的一些化学性质,某实验小组学生设计了如下实验。