2020年高一化学人教版必修1练习 (10) 8页

第3课时　铁的重要化合物 课后篇巩固提升 基础巩固 ‎1.有关铁的氧化物的说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.Fe3O4是黑色固体,有磁性 B.Fe2O3既不溶于水也不溶于酸 C.FeO是碱性氧化物,可与H2O反应生成Fe(OH)2‎ D.FeO、Fe2O3、Fe3O4中铁的化合价相同 解析Fe2O3能溶于酸,B错误;FeO是碱性氧化物,但不能与H2O反应生成Fe(OH)2,C错误;FeO中铁的化合价为+2价、Fe2O3中铁的化合价为+3价、Fe3O4中铁的化合价为+2价和+3价,D错误。‎ 答案A ‎2.为了检验某FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入(　　)‎ A.NaOH溶液 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液 解析Fe2+易被氧化为Fe3+,可用KSCN溶液检验是否存在Fe3+。‎ 答案C ‎3.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是(　　)‎ ‎①金属钠在纯氧中燃烧　②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间　③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液　④无水硫酸铜放入医用酒精中 A.②③①④ B.③②①④‎ C.③①②④ D.①②③④‎ 解析①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2;②FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3;③FeCl3与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3;④CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色。‎ 答案B ‎4.下列物质不能通过化合反应得到的是(　　)‎ A.Fe(OH)2 B.Fe(OH)3‎ C.FeCl2 D.FeCl3‎ 解析亚铁盐与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)2,不能通过化合反应生成,A项符合题意;Fe(OH)3可以通过化合反应实现,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,B项不符合题意;铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,属于化合反应,C项不符合题意;铁和氯气在加热时可生成FeCl3,可以通过化合反应生成,D项不符合题意。‎ 答案A ‎5.将铁粉放入盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则此时溶液中含有的大量阳离子是(　　)‎ A.Cu2+和Fe2+ B.Fe2+和Mg2+‎ C.Fe3+和Fe2+ D.H+和Cu2+‎ 解析混合溶液中加入铁粉依次发生如下反应:2Fe3++Fe3Fe2+、Cu2++FeFe2++Cu、2H++FeFe2++H2↑,由于铁粉有剩余,故此时溶液中阳离子主要有Mg2+和Fe2+。‎ 答案B ‎6.将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是(　　)‎ A.有白色沉淀生成 B.有红褐色沉淀生成 C.溶液由浅绿色变为黄色 D.不可能有无色气体产生 解析Na2O2能把Fe2+氧化成Fe3+,Na2O2又与H2O反应生成NaOH和O2,故可生成红褐色沉淀。‎ 答案B ‎7.下列关于氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,不正确的是(　　)‎ A.氢氧化亚铁易被空气氧化 B.氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀 C.可利用如图所示装置制备氢氧化亚铁 D.实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸 解析氢氧化亚铁(纯净的)是白色絮状沉淀,在空气中易被氧气氧化,B项错误;实验室可利用亚铁盐溶液与碱溶液反应制备氢氧化亚铁,例如用FeSO4溶液与NaOH溶液反应来制备Fe(OH)2,为了防止Fe(OH)2被空气中的氧气氧化,所用氢氧化钠溶液应预先煮沸将氧气排出,然后利用题给装置制备Fe(OH)2,且滴加NaOH溶液的胶头滴管应插入FeSO4溶液中,当制得的Fe(OH)2部分被氧化时,沉淀呈灰绿色。故A、C、D三项均正确。‎ 答案B ‎8.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。‎ 甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;‎ 乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。‎ 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　)‎ ‎　　 试剂 选项 　　‎ 甲　　组 乙　　组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 解析甲组,在Fe3+存在的条件下,检验Fe2+,要排除Fe3+干扰。所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2+发生有明显现象的反应;二是Fe3+不反应,不干扰Fe2+的检验。酸性KMnO4溶液符合条件:5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O,现象是紫色变浅(或褪去)。乙组,在Fe2+存在的条件下检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+无干扰。‎ 答案B ‎9.将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是(　　)‎ A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本不变 B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,仍无色 C.Fe2+与Fe3+物质的量之比为6∶1‎ D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5‎ 解析n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由Fe+2Fe3+3Fe2+知,Fe3+过量0.01 mol,铁粉全部溶解,反应生成Fe2+ 0.06 mol;Fe3+过量,滴入无色KSCN溶液,溶液显红色;氧化生成的Fe2+和还原生成的Fe2+的物质的量之比为1∶2。‎ 答案C ‎10.将铁粉投入盛有Cu2+、Ag+、Fe3+的溶液中,反应完毕时,若烧杯底部有铁粉剩余,溶液中一定不含有的金属离子是　　　　　　　　　　　　　,若烧杯中没有铁粉剩余,则溶液中一定含有的金属离子是　　　　　　　　　　　　,若溶液中不含有Cu2+时,则一定不含有的金属离子还有　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析溶液中三种离子的氧化性由强到弱的顺序是Ag+>Fe3+>Cu2+,Fe先与氧化性强的离子反应,之后才与氧化性弱的离子反应,离子方程式依次为①Fe+2Ag+Fe2++2Ag,②Fe+2Fe3+3Fe2+,③Fe+Cu2+Fe2++Cu。当Fe剩余时,溶液中Ag+、Fe3+、Cu2+均不存在;若烧杯中没有铁粉,说明至少会发生反应①,是否发生反应②③不确定,故溶液中一定存在的是Fe2+,其他离子均不能确定;若溶液中不含Cu2+,说明反应①②③已进行完全,则Ag+、Fe3+均不会存在。‎ 答案Ag+、Fe3+、Cu2+　Fe2+　Ag+、Fe3+‎ ‎11.今有:①铁粉、②溴水、③NaOH溶液、④酸性高锰酸钾溶液、⑤KSCN溶液。用代表它们的序号填空:‎ ‎(1)与FeCl3溶液反应溶液变红色的是　　　　。 ‎ ‎(2)与FeCl3溶液反应产生红褐色沉淀的是　　　　。反应的离子方程式为　。 ‎ ‎(3)能将FeCl3转化为FeCl2的是　　　　。反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析由题给试剂可知,与FeCl3溶液反应溶液变红色的为⑤,产生红褐色沉淀的为③,能将FeCl3还原为FeCl2的为①。‎ 答案(1)⑤　(2)③　Fe3++3OH-Fe(OH)3↓　(3)①　2Fe3++Fe3Fe2+‎ ‎12.将Fe和Fe2O3的混合物15 g加入150 mL稀硫酸中,生成标准状况下的H2 1.68 L,同时Fe和Fe2O3均无剩余,向溶液中加入KSCN溶液,未见颜色变化。为中和过量的硫酸,且使Fe全部转化为Fe(OH)2,共消耗3 mol·L-1 NaOH溶液200 mL。原硫酸的物质的量浓度为　　　　　　　。 ‎ 解析本题涉及的反应非常繁杂,数据又多,若用常规方法很难解答。可以采用整体分析法(也叫终态法或终态分析法,实质为守恒法)——根据题意,反应终了溶液中的溶质只有Na2SO4,根据溶液中的电荷守恒,有:n(Na+)=2n(S),即:n(S)==3 mol·L-1×0.2 L÷2=0.3 mol,c(H2SO4)==2 mol·L-1。‎ 答案2 mol·L-1‎ 能力提升 ‎1.已知下述三个实验均能发生化学反应:‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中 下列判断正确的是(　　)‎ A.实验①中铁钉只作还原剂 B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性 C.实验③中发生的是置换反应 D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+‎ 解析实验①中铁钉作还原剂,氧化性:Cu2+>Fe2+;实验②中Fe2+只表现还原性;实验③中反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,不是置换反应,分析可知,氧化性:Fe3+>Cu2+。综上可知氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A正确,B、C、D错误。‎ 答案A ‎2.a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液恰好完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为(　　)‎ A.7∶1 B.1∶7 C.7∶8 D.8∶7‎ 解析设参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量分别为x、y。‎ Fe+Cu2+Fe2++Cu ‎ x x x ‎ Fe+ 2H+Fe2++ H2↑‎ ‎ y 2y 由题意得:56(x+y)=64x 解得:x∶y=7∶1‎ 答案A ‎3.下列各图示中,不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)‎ 解析C项,由于液面上方没有采取隔离措施,因此只能看到白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。‎ 答案C ‎4.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出标准状况下的气体224 mL,在溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同量的此混合物,能得到铁的质量为(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.无法计算 解析根据题意可得,恰好反应后溶液中只存在FeCl2,根据元素守恒可建立关系式:n(Fe)=n(Fe2+)=n(Cl-)=n(HCl)=×0.1 L×1 mol·L-1=0.05 mol,m(Fe)=0.05 mol×56 g·mol-1=2.8 g。‎ 答案C ‎5.某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,甲同学设计了如下图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。据此分析,下列说法正确的是(　　)‎ A.沉淀A中含有2种金属单质 B.可用KSCN溶液来检验溶液B中所含的金属离子 C.溶液A若只经过操作③最终将无法得到沉淀C D.操作①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗 解析废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,加入过量的铁粉后,Fe3+被还原为Fe2+,Cu2+被还原成金属铜,Ag+被还原生成银,所以操作①得到的沉淀中含有金属铜、银和过量的铁,A项错误;溶液B中含有的金属阳离子为Fe3+,因为Fe3+遇SCN-发生反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,溶液呈红色,所以溶液中滴入KSCN溶液后变红,说明该溶液中含有Fe3+,检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是KSCN溶液,B项正确;溶液A含Fe2+,加入碱生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,易被氧化生成氢氧化铁,C项错误;操作②是加入过量的过氧化氢溶液,目的是将亚铁离子氧化为铁离子,不需要漏斗,D项错误。‎ 答案B ‎6.从元素化合价和物质类别两个角度研究物质的性质,是一种行之有效的方法。以下是含铁元素的物质的二维图的部分信息。‎ ‎(1)分别写出X、Y的化学式　　　　、　　　　。 ‎ ‎(2)写出FeO与稀硫酸反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)FeCl2既具有氧化性也具有还原性,分别写出体现其氧化性、还原性反应的离子方程式。‎ 性质 离子方程式 氧化性 ‎　　　　　　　　　　　　　(一个即可) ‎ 还原性 ‎　　　　　　　　　　　　　(一个即可) ‎ ‎(4)某同学预测Fe3+可以与S2-发生反应,为验证预测,他结合资料信息,选择了两种试剂进行实验,确认了反应的发生。‎ 资料:部分硫化物的溶解性表(室温)‎ ‎　　阴离子 阳离子　　‎ S2-‎ Na+‎ 溶 Fe3+‎ 不 Fe2+‎ 不 选取的试剂是　　　　和　　　　;可能发生的两种不同原理的反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析(1)由图可知Fe的化合价有+2、+3价,则X的化学式为Fe2O3,Y的化学式为Fe(OH)2。‎ ‎(2)FeO与稀硫酸反应的化学方程式为FeO+H2SO4FeSO4+H2O。‎ ‎(3)FeCl2既具有氧化性也具有还原性,在Zn+Fe2+Zn2++Fe这个反应中,Fe2+表现氧化性;在2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-反应中Fe2+表现还原性。所以FeCl2既有氧化性又有还原性。‎ ‎(4)预测Fe3+可以与S2-发生反应,可以通过FeCl3和Na2S反应,可能发生反应的离子方程式为2Fe3++3S2-Fe2S3↓;2Fe3++S2-2Fe2++S↓或者2Fe3++3S2-2FeS+S↓。‎ 答案(1)Fe2O3　Fe(OH)2‎ ‎(2)FeO+H2SO4FeSO4+H2O ‎(3)Zn+Fe2+Zn2++Fe　2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(合理即可)‎ ‎(4)FeCl3　Na2S　2Fe3++3S2-Fe2S3↓　2Fe3++S2-2Fe2++S↓或者2Fe3++3S2-2FeS+S↓‎