_第三章 实验活动二 铁及其化合物的性质 同步练习高一上学期化学人教版（2019）必修第一册.docx

铁及其化合物的性质一、单选题1. 下列有关含铁物质的叙述正确的是()A. 向FeCl2溶液中加入NaOH溶液生成红褐色沉淀B. Fe3+与KSCN溶液反应产生红色沉淀C. 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. 除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加入过量铁粉2. 根据如下框图分析，下列说法不正确的是(已知氨水显碱性，为NH3溶于水形成的溶液) (   )A. E3+的氧化性比M2+的氧化性强B. 在反应中稀硫酸既表现了酸性，又表现了氧化性C. 反应的离子方程式可表示为3SCN+E3+=E(SCN)3D. 在反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成3. FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是(     )A. 溶液中一定含Cu2+B. 溶液中一定含Fe2+C. 剩余固体一定含CuD. 加入KSCN溶液一定不变红色4. 将1.12g铁粉加入25mL2mol·L1的氯化铁溶液中，其结果是 (   )A. 铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变B. 往反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，显黄色C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5D. Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6:15. 铁是一种应用非常广泛的金属，下列有关铁及其化合物的说法中正确的是A. 赤铁矿的主要成分是Fe3O4B. 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铁粉，然后过滤D. Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应6. 将1.12g铁粉加入25mL2mol·L1的氯化铁溶液中，其结果是 (   )A. 铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变B. 往反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，显黄色C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5D. Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6:17. 将1.12g铁粉加入到25mL2mol·L1的氯化铁溶液中充分反应，下列说法正确的是  (    )A. 铁粉有剩余，反应后的溶液呈浅绿色B. 向反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液仍呈无色C. 反应后的溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6:1D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:58. 将1.12g铁粉加到25mL2molL1的氯化铁溶液中，完全反应后，其结果是(   )A. 铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本保持不变B. 往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液变红色C. Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5:1D. 氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:59. 从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：根据该制备流程，试剂a、b、c选择不合理的是A. 试剂a是铁粉B. 试剂b是稀硫酸C. 试剂c是氯气D. 试剂c是双氧水10. 下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A. Fe3+与KSCN反应的现象是产生红色沉淀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. 赤铁矿的主要成分是Fe3O4二、填空题11. Fe跟Cl2在一定条件下恰好完全反应，将所得产物溶于水配成溶液，分装在二支试管中。请回答：(1)向第一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成_色。(2)向第二支试管中加入足量铁粉，反应的离子方程式为_；若向反应后所得溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，现象为_，若向反应后所得溶液中滴加NaOH溶液并放置一段时间，反应中的实验现象为_，此过程中的氧化还原反应方程式为_。12. 小明今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。(1)实验前小明预测Fe2+既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是_。(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的过氧化氢溶液、锌粒、铜片、0.1mol·L1氯化亚铁溶液、硫氰化钾溶液、新制氯水。若小明计划在0.1mol·L1氯化亚铁溶液滴入新制氯水，探究Fe2+的还原性，你预计可能发生的反应的离子方程式是_，可能观察到的现象是溶液由浅绿色变为_色。实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。你认为可选_滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现_色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。对于证明Fe2+具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入氯化亚铁溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为_(填化学式)。实际上Fe2+的还原性较强，实验室的氯化亚铁溶液常因氧化而变质，除去杂质的方法是_，相关反应的离子方程式是_。三、实验题13. 小明今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。(1)实验前小明预测Fe2+既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是_。小明用实验证明他的预测。下列试剂：3过氧化氢溶液、锌粒、铜片、0.1mol·L1氯化亚铁溶液、硫氰化钾溶液、新制氯水。(2)小明在0.1mol·L1氯化亚铁溶液滴入新制氯水，探究Fe2+还原性，可能发生的反应的离子方程式_，可能观察到现象是_。(3)实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。你认为可选_滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现_色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。(4)对于证明Fe2+具有氧化性，小明认为金属单质都有还原性，分别将铜片、锌粒投入氯化亚铁溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为_(化学式)。(5)实际上Fe2+的还原性较强，实验室的氯化亚铁溶液常因氧化而变质，除去杂质的方法是_，相关反应的离子方程式是_。14. 在常温下，Fe不与水反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应，生成Fe3O4和H2.利用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(外观像棉花，作为分散铁粉的介质，本身不参加反应)的混合物，圆底烧瓶中盛装的是水，底部放置了几片碎瓷片，加热，产生的水蒸气通入硬质玻璃管中，就可以完成高温下“Fe与水蒸气反应的实验”。请完成该实验中的问题：(1)写出该反应的化学方程式_；(2)实验前在圆底烧瓶中加入碎瓷片的目的是_；(3)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是_；(4)反应一段时间后，停止实验，冷却至室温，取硬质玻璃管中的固体粉末少许，加足量的盐酸，一段时间后取滤液，滴加几滴KSCN溶液，发现溶液并不变为血红色，试解释原因_。答案和解析1.【答案】C【解答】A.向FeCl2溶液中加入NaOH溶液生成白色沉淀，迅速转化为灰绿色，最后变化为红褐色沉淀，故A错误；B.Fe3+与KSCN溶液反应产生红色溶液，不是沉淀，故B错误；C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，然后过滤，可以除去杂质，故C正确；D.除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质，向溶液中加入过量铁粉和氯化铁反应，和氯化亚铁不反应，不能除去氯化亚铁，故D错误；故选：C。  2.【答案】B【解答】M是红色金属，则可以确定其为金属铜，在H2O2作用下与H2SO4反应生成CuSO4，Y遇到KSCN溶液显血红色，Y中含有Fe3+，则金属E是铁，X是FeSO4，经反应转化为Fe2(SO4)3，与氨水反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。A.  Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性强，A项正确；B.  在反应中H2SO4只表现了酸性，H2O2表现了氧化性，B项错误；C.  SCN与Fe3+反应生成的产物是可溶于水的配合物，离子方程式正确，C项正确；D.  反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O，可见反应过程消耗H+，若在反应中不加稀硫酸，则体系pH增大，有可能会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，D项正确。故选B。  3.【答案】A【解答】因为氧化性Fe3+>Cu2+，加入铁粉，Fe3+优先反应，反应的离子方程式依次为：2Fe3+Fe=3Fe2+、Cu2+Fe=Cu+Fe2+。当固体为铁、铜时，溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu，剩余的溶液的溶质为FeCl2，此时溶液中一定没有Fe3+、Cu2+，一定含有Fe2+；当固体为铜时，Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu，所以溶液中一定没有Fe3+，可能含有Cu2+，一定含有Fe2+。A.通过以上分析知，溶液中可能含有Cu2+，故A错误；B.通过以上分析知，溶液中一定含有Fe2+，故B正确；C.通过以上分析知，剩余固体中一定含Cu，故C正确；D.由于金属有剩余，溶液中一定不含Fe3+，所以加入KSCN溶液不变红色，故D正确。故选A。  4.【答案】D【解答】A.铁粉和氯化铁的物质的量分别是和0.025L×2mol·L1=0.05mol。二者反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+，铁离子是过量的，无铁剩余，溶液中含有铁离子和亚铁离子，不呈浅绿色，Cl浓度基本不变，A错误；B.溶液中含有铁离子，往反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，B错误；C.铁离子是过量的，剩余铁离子的物质的量为0.05mol0.02mol×2=0.01mol，生成亚铁离子的物质的量是0.02mol×3=0.06mol，其中氧化产物的物质的量是0.02mol，还原产物的物质的量是0.04mol，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2，C错误；D.反应结束后溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为0.06mol:0.01mol=6:1，D正确。  5.【答案】C【解答】A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A错误；B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，故B错误；C.铁粉把FeCl3还原成FeCl2，从而除去FeCl3，故C正确；D.Fe与稀HNO3发生氧化还原反应生成硝酸盐、NO和水，Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，前者不属于置换反应，故D错误。  6.【答案】D【解答】A.铁粉和氯化铁的物质的量分别是和0.025L×2mol·L1=0.05mol。二者反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+，铁离子是过量的，无铁剩余，溶液中含有铁离子和亚铁离子，不呈浅绿色，Cl浓度基本不变，A错误；B.溶液中含有铁离子，往反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，B错误；C.生成亚铁离子的物质的量是0.02mol×3=0.06mol，其中氧化产物的物质的量是0.02mol，还原产物的物质的量是0.04mol，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2，C错误；D.铁离子是过量的，剩余铁离子的物质的量为0.05mol0.02mol×2=0.01mol，反应结束后溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为0.06mol:0.01mol=6:1，D正确。  7.【答案】C【解答】AC.n(Fe)=0.02mol，n(FeCl3)=0.05mol，由Fe+2Fe3+=3Fe2+知，反应后Fe3+剩余0.01mol，铁粉全部溶解，反应生成0.06molFe2+，A项错误，C项正确；B.Fe3+过量，滴入无色KSCN溶液，溶液显红色，B项错误；D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2，D项错误。  8.【答案】B【解答】 依据将1.12g铁粉，物质的量是1.12g56g/mol=0.02mol，加到25mL2molL1的氯化铁(物质的量是2molL1×0.025L=0.05mol)溶液中，发生2FeCl3+Fe=3FeCl2反应后，生成0.06molFeCl2，剩余0.01molFeCl3；据此答题。A.铁粉没有剩余，Cl浓度基本保持不变，故A错误；    B.往溶液中滴入无色KSCN溶液，由于溶液中存在Fe3+，所以溶液变红色，故B正确；          C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6:1，故C错误；          D.依据反应2FeCl3+Fe=3FeCl2可知，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2，故D错误。故选B。  9.【答案】B【解答】结合流程图可知，试剂a应是铁；滤渣Y是铁和铜的混合物；然后加入试剂b应为盐酸，生成铜和氯化亚铁，滤液X主要成分也应为氯化亚铁；然后加入试剂c应为氯气或双氧水，将氯化亚铁氧化成氯化铁，所以：A.试剂a是铁粉，故A正确；B.由最终要得到的氯化铁及流程图知试剂b是盐酸，故B错误；C.试剂c可以是氯气，故C正确；D.结合上述分析试剂c可以是双氧水，故D正确。  10.【答案】C【解答】A.Fe3+与KSCN反应的现象是溶液变成红色，A错误；B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，B错误；C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉，Fe3+被Fe还原为Fe2+，然后过滤即可，C正确；D.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，D错误。  11.【答案】(1)红(或血红)；(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+；溶液褪色；产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。【解答】(1)铁和氯气反应生成氯化铁，Fe3+遇SCN生成红色的Fe(SCN)3，溶液变血红色；(2)加入足量Fe粉发生Fe+2Fe3+=3Fe2+，若向反应后所得溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，亚铁离子具有还原性，使酸性高锰酸钾溶液褪色，若加入NaOH，发生Fe2+2OH=Fe(OH)2(白色)，Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化，发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)，则观察到产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。  12.【答案】(1)因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低；(2)Cl2+2Fe2+=2Cl+2Fe3+；黄；硫氰化钾溶液；红；Zn>Fe>Cu；加入适量铁粉；2Fe3+Fe=3Fe2+【解答】(1)根据价态规律，处于中间价态既有氧化性又有还原性，亚铁离子中铁元素的化合价处于0和+3价之间，所以既有还原性又有氧化性，故答案为：因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低； (2)亚铁离子被氯气氧化成铁离子，离子方程式为2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl，溶液由浅绿色变为黄色，故答案为：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl；黄； 若亚铁离子被氧化成铁离子，则加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，所以加入KSCN溶液，溶液呈红色，证明该同学的观点和实验方案都是正确的，故答案为：硫氰化钾溶液；红； 锌粒逐渐变小说明锌与亚铁离子发生了置换反应，锌比铁活泼，铜不能置换铁，说明铁比铜活泼，三者的还原性由强至弱的顺序为Zn>Fe>Cu，故答案为：Zn>Fe>Cu； 实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质成为FeCl3，所以向混合液中加入适量铁粉，将铁离子还原为亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+，故答案为：加入适量铁粉；2Fe3+Fe=3Fe2+。  13.【答案】(1)因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低；(2)Cl2+2Fe2+=2Cl+2Fe3+；溶液颜色由浅绿色变为棕黄色；(3)硫氰化钾溶液；红；(4)Zn>Fe>Cu；(5)加入适量铁粉；2Fe3+Fe=3Fe2+【解答】(1)根据价态规律，处于中间价态既有氧化性又有还原性，亚铁离子中铁元素的化合价处于0和+3价之间，所以既有还原性又有氧化性，故答案为：因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低； (2)亚铁离子被氯气氧化成铁离子，离子方程式为2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl，溶液由浅绿色变为黄色，故答案为：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl；溶液颜色由浅绿色变为棕黄色； (3)若亚铁离子被氧化成铁离子，则加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，所以加入KSCN溶液，溶液呈红色，证明该同学的观点和实验方案都是正确的，故答案为：硫氰化钾溶液；红； (4)锌粒逐渐变小说明锌与亚铁离子发生了置换反应，锌比铁活泼，铜不能置换铁，说明铁比铜活泼，三者的还原性由强至弱的顺序为Zn>Fe>Cu，故答案为：Zn>Fe>Cu； (5)实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质成为FeCl3，所以向混合液中加入适量铁粉，将铁离子还原为亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+，故答案为：加入适量铁粉；2Fe3+Fe=3Fe2+。  14.【答案】(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；(2)防暴沸；(3)先点燃酒精灯，至装置内的空气排尽后，再点燃酒精喷灯；(4)反应后的硬质玻璃管中Fe粉尚有大量剩余，剩余的Fe粉能将Fe3O4与盐酸反应后的生成的Fe3+全部还原成Fe2+【解答】(1)铁与水蒸气发生氧化还原反应，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，故答案为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；(2)加入碎瓷片，可防止液体暴沸，故答案为：防暴沸；(3)点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响，在本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应，应该先点燃酒精灯，至装置内的空气排尽后，再点燃酒精喷灯，故答案为：先点燃酒精灯，至装置内的空气排尽后，再点燃酒精喷灯；(4)如全部生成Fe3O4，则加入盐酸溶解可生成氯化铁，滴加KSCN溶液，溶液可变为血红色，但滴加几滴KSCN溶液，发现溶液并不变为血红色，说明反应后的硬质玻璃管中Fe粉尚有大量剩余，剩余的Fe粉能将Fe3O4与盐酸反应后的生成的Fe3+全部还原成Fe2+，故答案为：反应后的硬质玻璃管中Fe粉尚有大量剩余，剩余的Fe粉能将Fe3O4与盐酸反应后的生成的Fe3+全部还原成Fe2+。  第11页，共11页