高中化学 铁、铜重要化合物的性质探究

铁、铜重要化合物的性质探究

1．《本草纲目》在绿矾(FeSO4·7H2O)“发明”项载：“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤……”。下列叙述正确的是()

A．绿矾能电离出H＋，所以有“味酸”

B．绿矾煅烧后的固体产物为FeO

C．可用无水CuSO4检验煅烧绿矾生成的H2O

D．通入Ba(NO3)2溶液可检验煅烧产物中的SO3

解析：选C绿矾是硫酸亚铁晶体，不能电离出H＋，之所以有“味酸”，是溶解时Fe2＋水解的结果，故A错误；绿矾煅烧后生成“赤”色的产物为Fe2O3，故B错误；水蒸气遇到无水CuSO4，无水CuSO4会变成蓝色CuSO4·5H2O，因此可以用无水CuSO4检验煅烧绿矾生成的H2O，故C正确；酸性溶液中NO－3具有强氧化性，生成的二氧化硫，也会被氧化生成SO2－4，进而生成硫酸钡沉淀，故D错误。

2．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是()

解析：选A氯气能够将Fe2＋(浅绿色)氧化为Fe3＋(棕黄色)，A项正确；B项得到的结论应该是Fe2＋具有氧化性；C项的离子方程式错误；D项的实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。

3．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol·L－1硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是()

A ．

B 中盛有一定量的NaOH 溶液，A 中应预先加入的试剂是铁屑

B ．实验开始时应先将活塞E 关闭

C ．生成Fe(OH)2的操作为关闭E ，使A 中溶液压入B 瓶中

D ．取下装置B 中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3

解析：选B 制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，所以A 中应预先加入的试剂是铁屑，故A 正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开活塞E ，用氢气排出装置中的空气，B 错误；铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E ，导致A 装置中压强逐渐增大，将FeSO 4溶液被压入B 瓶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，反应方程式为4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3，故D 正确。

4．由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe 3O 4、Fe 2O 3和FeO)得到绿矾(FeSO 4·7H 2O)，再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下：

烧渣――→酸溶①――→FeS 2②溶液――→ ③绿矾――→氨水/空气

④

铁黄 已知：FeS 2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，涉及的离子方程式为

FeS 2＋14Fe 3＋＋8H 2O===15Fe 2＋＋2SO 2－4＋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：选C 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 项正确；加入FeS 2后得到的溶液经步骤③可得到绿矾，故步骤②中FeS 2和Fe 3＋

发生氧化还原反应，生成了FeSO 4，离子方程式为FeS 2＋14Fe 3＋＋8H 2O===15Fe 2＋＋2SO 2－4＋16H ＋，B 项正确；步骤③，由FeSO 4溶液得到绿矾应蒸发浓缩、冷却结晶而不是蒸发结晶，C 项错误；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 项正确。

5．钌(Ru)是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属，性质很稳定，且耐腐蚀性很强。实验室用H 2还原RuO 2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是( )

A ．加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度

B ．洗气瓶中盛装的可能是NaOH 溶液，用于除去HCl

C．结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K

D．启普发生器也可以用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气

解析：选D可燃性气体在点燃或加热前必须验纯，故加热试管前，应先收集气体并点燃通过爆鸣声判断气体的纯度，以免发生爆炸，A项正确；洗气瓶中盛装的可能是NaOH 溶液，用于除去氢气中的HCl，避免制得的Ru含有杂质，B项正确；结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K，用氢气冷却Ru，以免生成的Ru在高温时又被空气中的氧气氧化，C项正确；二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，而启普发生器不能加热，D项不正确。

6．某研究性学习小组探究FeSO4的化学性质和用途。回答下列问题：

(1)探究FeSO4溶液的酸碱性：取少量FeSO4固体，利用石蕊溶液测定FeSO4溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙和________(填字母)。

A．玻璃棒B．试管

C．天平D．量筒

(2)利用如图装置探究FeSO4的稳定性。

①Ⅱ中有白色沉淀生成，小组成员结合理论分析，认为下列分解产物不可能的是________(填字母)。

A．Fe2O3、SO3、H2O

B．Fe2O3、SO2、SO3、H2O

C．FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O

②Ⅲ中溴水是用来检验是否有SO2气体生成，若有SO2生成，溴水将褪色。实验中，观察到溴水褪色，据此推测FeSO4分解最有可能被氧化的元素是___________。

③NaOH的作用是吸收SO2气体，请写出用过量NaOH溶液吸收SO2气体的化学方程式：________________________________________________________________________。

(3)探究FeSO4中Fe2＋的还原性：证明FeSO4有较强的还原性，完成下表。