2020学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+2H2O 4Fe(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++Fe 3Fe2+、Cu2++Fe Fe2++Cu、2H++Fe Fe2++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+,③ Fe+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++Fe 3Fe2+ 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+Cu 2FeCl2+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+H2SO4 FeSO4+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++Cl2 2Fe3++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+H2SO4 FeSO4+H2O (3)Zn+Fe2+ Zn2++Fe　2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-(合理即可) (4)FeCl3　Na2S　2Fe3++3S2- Fe2S3↓　2Fe3++S2- 2Fe2++S↓或者 2Fe3++3S2- 2FeS+S↓