2019-2020学年新培优同步人教版高中化学必修一练习：第3章 第2节 第3课时 铁的重要化合物 .docx
第3课时铁的重要化合物课时过关能力提升一、基础巩固1.指南针是我国的四大发明之一,制造指南针的磁性物质是()A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe答案:C2.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质,在包装袋中可以放入的化学物质是()A.无水硫酸铜B.硫酸亚铁C.食盐D.生石灰解析:防止食品氧化变质,则所选物质应具有较强还原性,使氧气氧化它,而不氧化食物,选项中只有硫酸亚铁具有较强还原性。答案:B3.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称磁性氧化铁B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀解析:Fe3O4为具有磁性的黑色晶体,A项错误;Fe与H2O(g)在高温下反应方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,Fe3+与KSCN反应生成物Fe(SCN)3不是沉淀,B、D项错误;向含FeCl3的FeCl2溶液中加入铁粉时,因发生反应2FeCl3+Fe3.FeCl2可将FeCl3除去。答案:C4.要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,可行的方法是()A.滴入KSCN溶液B.通入氯气C.加入适量铜粉并过滤D.加入适量铁粉并过滤解析:KSCN溶液只能检验Fe3+的存在,A项错误;通入氯气能将FeCl2氧化为FeCl3,B项正确;加入铜粉发生Cu+2Fe3+2.Fe2+Cu2+,引入新杂质Cu2+,C项错误;加入铁粉发生Fe+2Fe3+3.Fe2+,过滤除去剩余铁粉,得到纯净FeCl2溶液,D项错误。答案:B5.把铁放入下列溶液中,铁溶解而溶液质量减小的是()A.FeCl3B.稀硫酸C.NaOHD.CuSO4解析:将Fe放入FeCl3溶液中时,因发生反应2FeCl3+Fe3.FeCl2而使Fe溶解,但溶液质量增大;将Fe放入稀硫酸中,发生反应Fe+H2SO4FeSO4+H2,Fe溶解,溶液质量增大;将Fe放入NaOH溶液,不发生反应,Fe不溶解;将Fe放入CuSO4溶液,发生反应CuSO4+FeCu+FeSO4,Fe被溶解,置换出Cu,溶液质量减小。答案:D6.下列叙述正确的是()A.向某溶液中加入KSCN溶液后无明显现象,证明溶液中不含有Fe3+B.FeCl2无法直接通过化合反应而得到C.向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+D.因为在金属活动性顺序中Cu排在Fe后面,故把铜粉加入FeCl3溶液中不发生反应解析:FeCl2可由化合反应Fe+2FeCl33.FeCl2而得到;判断溶液中含有Fe2+的正确方法是先加入KSCN溶液,溶液不变色(无Fe3+),再通入Cl2后变为红色,从而证明有Fe2+;Fe3+具有较强氧化性,可与Cu发生反应:Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+。答案:A7.已知下述三个实验均能发生化学反应: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.实验中铁钉只作还原剂B.实验中Fe2+既显氧化性又显还原性C.实验中发生的是置换反应D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+解析:实验中铁钉作还原剂,氧化性Cu2+>Fe2+;实验中Fe2+只表现还原性;实验中反应为2FeCl3+Cu2.FeCl2+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:A8.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。金属钠在纯氧中燃烧FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间FeCl3溶液中滴入KSCN溶液无水硫酸铜放入医用酒精中解析:钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2,FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3,FeCl3与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3,CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色。答案:9.将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下,溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有的离子是;铜单质(填“一定”或“可能”)存在。(2)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有的单质是,Fe2+(填“一定”或“可能”)存在。解析:本题涉及的反应有:Fe+2FeCl33.FeCl2Fe+CuCl2Cu+FeCl2Cu+2FeCl32.FeCl2+CuCl2(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有Fe3+、Cu2+,因为它们能发生上述反应。(2)若FeCl3和CuCl2都有剩余,则容器中一定没有Fe、Cu,一定有Fe2+。答案:(1)Fe3+、Cu2+一定(2)Fe、Cu一定10.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是,证明Fe3+存在的现象是。(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式:。(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。,。B.请写出相关反应的化学方程式。,。解析:从腐蚀铜的废液中回收铜。答案:(1)KSCN溶液溶液变成红色(2)2FeCl3+Cu2.FeCl2+CuCl2(3)A.FeFeCl2Fe和CuHClFeCl2Cl2B.CuCl2+FeFeCl2+Cu2FeCl3+Fe3.FeCl2Fe+2HClFeCl2+H22FeCl2+Cl22.FeCl3二、能力提升1.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是()A.在溶液中加KSCN溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2解析:SCN-与Fe3+反应,使溶液呈红色,只能证明溶液中含Fe3+,而无法确定是否含有Fe2+,A项错误;CuSO4(白色)+5H2OCuSO45H2O(蓝色),可检验水的存在,B项正确;观察钾元素的焰色反应应透过蓝色钴玻璃,C项错误;SO2也可使澄清石灰水变浑浊,D项错误。答案:B2.向200 mL 0.1 molL-1的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化,此时固体的质量为()A.1.44 gB.1.6 gC.2.82 gD.4.36 g解析:在实验过程中发生如下反应:Fe2+2OH-Fe(OH)2,加热、灼烧时又会发生下列变化:Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3,根据反应前后铁元素守恒可得所得固体的质量为1.6 g。答案:B3.将1.12 g铁粉加入25 mL 2 molL-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61D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为25解析:n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由Fe+2Fe3+3.Fe2+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12。答案:C4.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:C5.将8 g Fe2O3投入150 mL某浓度的稀硫酸中,再投入7 g铁粉收集到1.68 L H2(标准状况),同时,Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗4 molL-1的NaOH溶液150 mL。则原稀硫酸中H2SO4的物质的量浓度为()A.1.5 molL-1B.0.5 molL-1C.2 molL-1D.1.2 molL-1解析:采用终态分析法,铁元素完全沉淀时,溶液中只含有Na2SO4,则有n(Na+)=2n(SO42-),即4 molL-10.15 L=20.15 Lc(H2SO4),解得c(H2SO4)=2 molL-1。答案:C6.除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质),将选用的试剂和分离方法填在题后的横线上,并写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)。(1)Fe2O3Fe(OH)3 ;(2)Fe2O3(Al2O3) ;(3)FeCl3(FeCl2) ;(4)FeCl2(FeCl3) ;(5)FeCl2(CuCl2) ;(6)Fe(Al) 。解析:(1)根据Fe(OH)3的不稳定性,采用加热的方法,杂质可转化为提纯物;(2)Al2O3能溶于NaOH溶液中,反应后过滤分离;(3)通入Cl2(或加入氯水)使杂质转化为被提纯物;(4)加入铁粉,将杂质转化为被提纯物;(5)加入铁粉,置换出铜,过滤加以分离;(6)Al可以溶于NaOH溶液,反应后过滤。答案:(1)加热;2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(2)加入过量的NaOH溶液,过滤;Al2O3+2OH-2.AlO2-+H2O(3)通入足量的Cl2;2Fe2+Cl22.Fe3+2Cl-(4)加入足量铁粉,过滤;2Fe3+Fe3.Fe2+(5)加入足量铁粉,过滤;Fe+Cu2+Fe2+Cu(6)加入过量的NaOH溶液,过滤;2Al+2OH-+2H2O2.AlO2-+3H27.利用下图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。图中甲己均含铁元素。回答下列问题:(1)K2FeO4常用作杀菌消毒剂,从铁元素化合价的角度分析是因其具有性;下列关于乙的说法正确的是。A.属于酸性氧化物,能与碱反应B.属于碱性氧化物,能与酸反应C.属于两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应(2)戊与烧碱溶液反应生成丙,放置一段时间后丙转化为丁。丙转化为丁的化学方程式为,现象为。解析:由题图可知,甲为Fe,乙为FeO,丙为Fe(OH)2,丁为Fe(OH)3,戊为二价铁盐,己为三价铁盐。(1)K2FeO4中Fe的化合价为+6价,具有强氧化性;FeO属于碱性氧化物,能与酸反应,故选B。(2)Fe(OH)2与O2、H2O反应生成Fe(OH)3,反应现象为白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。答案:(1)氧化B(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O4.Fe(OH)3白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色8.为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液,一位同学设计了以下实验方案加以证明。方案:向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气,再滴加KSCN溶液,溶液呈现红色,证明该未知溶液是FeCl2溶液。回答以下问题:(1)你认为此方案是否合理(填“合理”或“不合理”),若不合理,要检验Fe2+应如何操作(若填“合理”,则此空可不答)。(2)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象是,有关的化学方程式为,。(3)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质,经常向其中加入铁粉,其原因是(用离子方程式表示)。解析:本题主要考查Fe3+与Fe2+的相互转化及检验。(1)若先向溶液中通入Cl2,再滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,说明通入Cl2的溶液中含Fe3+,不能证明原未知液是FeCl2,若为FeCl3或FeCl2与FeCl3混合溶液,现象与上述实验完全相同,故应先加KSCN溶液。(2)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液,会反应生成白色Fe(OH)2沉淀,因Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3,故生成物颜色会迅速加深,变为灰绿色,最终变为红褐色Fe(OH)3。答案:(1)不合理先加KSCN溶液,无明显现象,再通入氯气,溶液变成红色,则原溶液含有Fe2+(2)出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色FeCl2+2NaOHFe(OH)2+2NaCl4Fe(OH)2+O2+2H2O4.Fe(OH)3(3)2Fe3+Fe3.Fe2+
