新鲁科版必修1第3章第1节铁的多样性第2课时作业2.docx

铁及其化合物之间的转化关系一、选择题(共13小题)1 .以下各化合物能通过对应元素单质经化合反应制取的是0A. Fe(OH)3B. FeChC. FcSD. Fe2s32 .下列反应中有三价铁生成的是0铁丝在空气中生锈向FeCb溶液中通入足量Cb将铁片置于CuCb溶液中 Fe(0H)2暴露在空气中向FeSO4溶液中滴加双氧水高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4A.®®C.®D.全部3 .把含有氧化铁的铁片投入到足量的稀盐酸中，直到铁片完全溶解，经分析该溶液中 无Fe3+,且生成的Fe?+与反应生成的H2的物质的量之比为3 ： 1,则原混合物中FezCh与Fe 的物质的量之比为()A. 1 ： IB. 1 ： 2C. 3 ： 5D. 2 ： 54 .向200mL0.1mol L_,的FeCL溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe?+恰好完全沉淀， 过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再充分灼烧后得到固体的质量为()A. 1.44gB. 1.6gC. 1.8gD. 2.14g5 .下列物质的转化在给定条件下能实现的是()L C 燃烧C八 H>0 A. FeS2"SO3>H2sC)4B. NaCKaqJ-NarNazOz-L稀硫酸L GC / 、NaOH L空气中加热厂八C. Fe*FeSO4(aq)-Fe(OH)2 * FezChD. Fe?C)3 益篮"FeCb(aq) " -Fe6.下列各物质含少量杂质，除去这些杂质应选用的试剂或操作方法不正确的是0选项物质杂质除杂应选用的试剂或操作方法AKNO3溶液KOH加入FeCb溶液，并过滤BFeSOj溶液CuSO4加入过量铁粉，并过滤CCaCO3粉末CaCl2溶解，过滤Dh2CO2依次通过盛NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶7.下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项物质对应正确的是()选项MNPQANH3H2OBa(OH)2铜KSCNBNaBaChFeOKSCNCNaOHBa(NO3)2铁粉KSCNDNaOzMgCh锌粉KSCN8.为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是0A. FeCb溶液(FeCb)：加入过量铁粉，过滤B. NaHCCh溶液(Na2co力 通入过量的CO?气体C. Na2cCh固体(NaHCCh)：加热固体至质量不再减少D. NaNCh溶液(Na2so4)：加入适量的BaCL溶液9.(双选江业上曾经通过反应3Fe+4NaOH=些区Fe3O4+2H2 t +4Na f生产金属钠。 下列有关说法正确的是0A.用磁铁不可以将Fe与Fe3O4分离B.将生成的气体在空气中冷却可获得钠C.每生成22.4LH2，转移的电子数一定为4X6.02XI()23D.该反应中的氧化剂为NaOH10.用足量的CO还原8g铁的氧化物，把生成的C6全部通入过量的澄清石灰水中， 得到的沉淀干燥后质量为15g,则此铁的氧化物是()A. FezOaB. FeOC. Fe3O4D. FeKh 和 FeO 的混合物11,将适量的铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe?+和Fe浓度相等， 则已经反应的Fe3和未反应的Fe3+的物质的量比为()A. 2 ： 3B. 3 ： 2C. 1 ： 2D. 1 ： 112 .(双选)从某含有FeCh> FeCh、CuCb的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流 程如下，则下列说法正确的是()A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作I、操作II、操作川所用仪器相同C.试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2'+C12=2C+ 2Fe3+D.不能用酸性KMnO4溶液检验溶液W中是否还有Fe2+13 .部分被氧化的FeCu合金样品(氧化产物为FezCh、CuO)共8.0g,经如下处理： 下列说法正确的是()A.滤液A中的阳离子为Fe?+、Fc3+、H+B.该样品中Cu、O元素的质量比为10： IC. V=448D.溶解样品时消耗H2SO4的物质的量为0.04mol二、非选择题(共3小题)14 .高铁酸钾(LFeCU)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生 产工艺如下：(1)反应应在温度较低的情况卜进行：(因在温度较高时KOH与CL反应生成的是 KCIO.Oo写出反应的化学方程式：o(2)在反应液I中加入KOH固体的目的是。(填编号)A.与反应液I中过量的CL继续反应，生成更多的KCIOB. KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于反应进行C.为下一步反应提供碱性的环境D.使KCICh转化为KC1O(3)从溶液I【中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KC1,则反应中发生的离子 方程式为 o(4)判断K2FCO4晶体是否洗涤干净，所需要的试剂是。15 .铁及其化合物在日常生产生活中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大。(1)下列物质所含的铁元素只有还原性的是。A. FeB. FeChC. FeChD. Fe2O3(2)当人体缺铁时，往往需要吃补铁保健品。人体能够吸收的是+2价的铁，但是+2价 的铁很容易被氧化。如何检验某固体补铁剂中铁元素是否被氧化，写出操作过程、现象及结论：服用维生素C可使食物中的三价铁离子转化为二价铁离子。由此可推知，维生素C 具有(填化学性质)。(3)高铁酸钾(LFeOj)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂。湿法制备高铁酸钾 (LFeO。的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、。0-、OH、FeOf、Cl、氏0。写出并配 平湿法制高铁酸钾的离子方程式：Fe(OH)3 +CIO _ +=FeO f +Cl - +(4)工业上用氯化铁腐蚀铜箔制造电路板。某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜, 并获得氯化铁晶体，准备采用下列步骤：回答下列问题：试剂a是,操作I用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。滤液X、Z中都有同一种溶质，它们转化为溶液W的离子方程式为写出 FeCh溶液与金属铜发生反应的离子方程式：16.博物馆修复出土铁器的过程如下:(1)检测锈蚀产物主要成分的化学式Fe3O4Fe2O?H2OFeO(OH)FeOCl铁器在具有02、等的环境中容易被腐蚀。(2)分析腐蚀原理：一般认为，铁经过了如下腐蚀循环。I .Fe转化为Fe2：II.Fe2+在自然环境中形成FeO(OH),该物质中铁元素的化合价为 价。IH.FeO(OH)和Fe2+反应形成致密的Fe3()4保护层，Fe2十的作用是。a.氧化剂b.还原剂c.既不是氧化剂也不是还原剂IV.FesCh保护层被氧化为FeO(OH),如此往复腐蚀。Fe3O44-O2+H2O=FeO(OH)(将反应补充完整)(3)研究发现，C对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复：脱氯、还原，形成Fe3O4保 护层。方法如下：将铁器浸没在盛有0.5mol/LNa2so3、0.5moi/LNaOH溶液的容器中，缓慢加热至6090C。 一段时间后，取出器物，用NaOH溶液洗涤至无C厂。检测洗涤液中。一的方法是.脱氯反应：FeOCl+OH =FeO(OH)+Cl-0离子反应的本质是离子浓度的减小，比 较 FeOCl 与 FeO(OH)溶解度的大小：S(FeOCl)5FeO(OH)o (填“”或“=”)Na2s03还原 FeO(OH)形成 Fe3O4 的离子方程式是1 .解析：氢氧化铁不能由铁单质经化合反应制取，故A错误；氯气氧化性强，铁与氯 气反应只能生成氯化铁，不能生成FeCk,故B错误；硫的氧化性较弱，铁与硫在加热条件 下反应只能生成FcS,故C正确、D错误。答案：C2 .解析：铁丝在空气中生锈生成Fe2O3, Fe?03中铁元素的化合价为+3价；足量 CL与FeCL反应生成FeCb, FeCh中铁元素的化合价为+3价；将铁片置于CuCL溶液中 生成FeCh和Cu, FeCh中铁元素的化合价为+2价；Fe(OH”暴露在空气中会被氧化成 Fe(0H)3, Fe(0H)3中铁元素的化合价为+3价；向FeSO溶液中滴加双氧水，Fe?会被氧 化为Fe3+；Fe3O4中铁元素的化合价为+2价、+3价；故选C。答案：C3 .解析：设原混合物中含有xmolFezCh, ymolFe,贝UFc2O3+6HCI=2FeCl3+3H2Ox2x2FeCl34-Fe=3FeCl22xr3xFe+2HCl=FeCh+H2 ty-xy-xy-x3x+(y-x) ： (y-x)=3 ： 1,则 x ： y=2 ： 5,故选 Do答案：D4 .解析：FeCL溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe?+恰好完全沉淀，过滤充分灼烧 后得到的固体为FezCh,根据铁原子守恒可得w(Fe2O3)=l/?(FcC12)=X0.2LX0.1 mol-L 1 = 0.01 mol, m(Fe2Oj)=0.01 molX 160g mol_1 = 1.6g,故选 B。答案：B5 .解析：FeS?煨烧生成SO2, A错误；K不能与NaC溶液反应制备Na, B错误；氯 化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，D错误。答案：C6 .解析：加入氯化铁溶液，生成KC1,引入新杂质，故A错误；铁可置换出铜，可除 去杂质，故B正确；碳酸钙不溶于水，可用过滤的方法提纯，故C正确；二氧化碳与氢氧 化钠溶液反应，可除去杂质，干燥后得到纯净的氢气，故D正确。答案：A7.解析:Ba(OH)2与Fe2(SO4)3反应得到的是Fe(OH)3与BaSO的混合物，沉淀不是白 色的，故A错误；FcO不能还原Fe3+,故B错误；NaOH与Fe2(SO4)3,反应得到的是Fe(OH)3 红褐色沉淀，Ba(NO»2与FeXSOS反应得到的是BaSCU白色沉淀，铁粉可将Fe3+还原成Fe2 十 ,故C正确；MgCL与Fe2(SO03不反应，故D错误。答案：C8 .解析：Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，则加铁粉、过滤可除去FeCk溶液FeCb杂 质,A项正确；通入过量的CCh气体,反应的化学方程式为Na2co3+CO2 + H2O=2NaHCO3, 则通入过量的CO2气体，可除去NaHCO：溶液中的Na2co3, B项正确；碳酸氢钠受热易分 解生成碳酸钠、水和二氧化碳，则可以用加热法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠，C项正确; 加入适量的BaCL溶液，与Na2sCh反应生成硫酸钢沉淀和氯化钠，引入新的杂质，则不能 通过加入适量的BaCL溶液除去NaNCh溶液中的Na2so4, D项错误。答案：D9 .解析：Fe与FesOj都能被磁铁吸引，因此不能用磁铁将Fe与FesOj分离，所以A 项正确；钠可与空气中的氧气反应，所以B项错误；没有明确气体是在标准状况下测定的， 所以C项错误；反应物只有NaOH中的钠元素和氢元素化合价降低，做氧化剂，所以D项 正确。答案：AD10 .解析：得到的沉淀是碳酸钙，质量是15g,则其物质的量是0.15mol,所以反应中 生成的CO2的物质的量也是0.15mol,所以根据原子守恒可知，氧化物中氧原子的物质的量 是0.15mol,其质量是0.15molX 16g mo=2.4g。则铁元素的质量是8g2.4g=5.6g,铁原 子的物质的量是O.lmol,则铁原子与氧原子的物质的量之比是2： 3,所以铁的氧化物是 FezCh。答案：A11 .解析：将适量铁粉放入FeCb溶液中，完全反应，发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2 + ,设已反应的Fe3+的物质的量为x,则Fe+2Fe3+=3Fe2+23x.5x溶液中的Fe3+和Fe?+浓度相等，所以，未反应的Fe产的物质的量为1.5羽所以已反应 的Fe3和未反应的Fe3+的物质的量之比为“：1.5x=2 : 3。答案：A12 .解析：根据题意分析，试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把 FeCb还原为FeCh,则通过过滤操作1得到的滤液X为FeCL溶液，滤渣丫为铜和过量的 铁；由于最终得到的产品是FeCb,故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生 成FeCL,故通过过滤操作II可得到铜单质，滤液Z为FeCk溶液，把两次过滤得到的FeCb 溶液合并，然后向其中通入氯气，发生反应2Fe2+CL=2C+2Fe3+,把FeCL转化为FeCL, 然后通过操作H【（蒸发结晶、过滤）便可得到氯化铁晶体。由上述分析可知，试剂a是铁、试 剂b是盐酸，所以A项错误；蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同，所以B项错误； 试剂c是氯气，将Fc2+氧化生成Fe3+,所以C项正确；溶液W中有C，酸性KMnO4溶 液既可氧化Fe2+,又可氧化。一，故不能用酸性KMnO4溶液检睑溶液W中是否还有Fe?+, 所以D项正确。答案：CD13 .解析：硫酸过量、滤液A不含Cu2+,说明3.2g滤渣全是铜；滤液A中加入过量的 氢氧化钠溶液，滤渣充分灼烧生成氧化铁，所以氧化铁的质量为6.4g；与硫酸反应后生成单 质铜，Fe3+与Cu能反应，所以滤液A不可能含有Fe3+,故A项错误；根据元素守恒，合112金样品中铁元素的质量是6.4gX而X 100%=4.48g,氧元素的质量是8g4.48g 3.2g = 0.32g,该样品中Cu、O元素的质量比为10 ： 1,故B项正确；铁原子的物质的量是0.08mol, 则滤液A含有FeS040.08mol；反应消耗硫酸0.08mol,样品含有氯原子的物质的量是0.02mol, 生成水0.02mol,所以根据元素守恒，生成氢气0.08mol-0.02mol=0.06mol,所以V= 1320mL, 故C项错误；溶解样品时消耗H2s。4的物质的量为0.08mol,故D项错误。答案：B14 .解析：（1）在温度较低时，氯气与氢氧化钾反应生成氯化钾、次氯酸钾和水，反应 的化学方程式为2KOH+CL=KQ + KQO+H2O。（2）由工艺流程可知，反应液I中有过量 的Cb,加KOH固体的目的是与过量的CL继续反应，生成更多的KC1O,同时为下一步反 应提供碱性环境，故选AC。(3)根据题意可知，反应是Fe(NO3)3、KC1O和KOH反应生 成KzFeCh、KNO3、KQ和H2O,反应中+3价的铁被氧化成+6价，+1价的氯被还原为 -1价，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得其反应的离子方程式为3CKT+IOOH +2Fe3+=2FcOr +3。一+5比0。(4)判断KzFeCh晶体是否洗涤干净，可向最后一次洗涤 液中滴加硝酸银溶液和稀硝酸，观察是否有沉淀生成。答案：(1)2KOH+Cl2=KCl + KC1O+凡0AC3cleT +1OOH- + 2Fe3+=2FeO； + 3C厂+5H20(4)硝酸银溶液、稀硝酸15 .解析：(1)铁元素处于最低价态时只有还原性。A项，Fe元素处于最低价态，只有 还原性；B项，FeCk中Fe元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性；C项，FeCb中Fe 元素具有氧化性；D项，FezCh中Fe元素具有氧化性。(2)Fe3"遇到KSCN溶液时溶液呈 红色，所以可以用KSCN溶液检验铁离子是否存在，其检验方法为将补铁剂研细，用水或 盐酸溶解，滴入KSCN溶液，若溶液变红色，说明已被氧化。Fe3+具有氧化性，能被还原 性物质还原成Fe?*,服用维生素C,可使食物中的三价铁离子转化为二价铁离子，说明维生 素C具有还原性。(3)该反应中铁元素的化合价由+3价升高为+6价，氯元素化合价由+ 1 价降低为一 1价，溶液呈碱性，根据电荷守恒，反应物中还有OK；根据得失电子守恒、电 荷守恒和原子守恒可得，离子方程式为2Fe(OH)3 + 3CIO +40H =2FeOf +3Cr+5H2O。 (4)FeCb与Cu反应生成FeCL和CuCL,向腐蚀废液中加入过量的试剂a,得到滤渣Y和滤 液X,加入的a为Fe,滤渣Y为Cu、Fe,滤液X为FeCL溶液，向滤渣Y中加入的试剂b 为稀盐酸，然后过滤得到Cu和滤液Z,滤液Z中含有FeCb和过量稀盐酸，然后加入试剂 c,试剂c应为氯水，将FeCL氧化为FeCh,最后将溶液W蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得 到氯化铁晶体。试剂a是Fe,分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以操作I为过 滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。滤液X、Z中都有同一种溶质氯化亚铁， 它们转化为氯化铁的离子方程式为2Fe2t+Cl2=2Fe3+2Cr0FeCh溶液与金属铜发生 反应的离子方程式为2Fe3' +Cu=2Fe2' +Cu”。答案：(1)A(2)将补铁剂研细，然后用水或盐酸溶解，滴入KSCN溶液，若溶液变红 色，说明已被氧化还原性234(汨一235比0凹铁(Fe)漏斗2Fe2' +C12=2Fe3' +2C广 (其他合理答案也可)2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+16 .解析：(1)铁器在具有02、比。等的环境中容易被腐蚀。(2)H.Fc2+在自然环境中形 成FeO(OH),该物质中铁元素的化合价为+3价。IH.FeO(OH)和Fe?+反应形成致密的FeKL 保护层，没有元素化合价的变化，所以Fe?+既不是氧化剂也不是还原剂，故选c。IFe3O4 保护层被氧化为FeO(OH),根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为4Fe3O4+O2+ 6H2O=12FeO(OH)o (3)检测洗涤液中C厂的方法是：取洗涤液少许于试管中，加入稀硝 酸和硝酸银的混合溶液，若无白色沉淀产生说明洗涤液中不含离子反应的本质是离 子浓度的减小，根据脱氯反应：FeOCl + OH-=FeO(OH)+C可知FeOCl的溶解度大于 FeO(OH)的溶解度。Na2s还原FeO(OH)形成FesOa,亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，根据得 失电子守恒、原子守恒、电荷守恒可得其离子方程式为SO： +6FeO(OH)=SOi +2Fe3O4 + 3出0。答案：(1)H2O(2)H.+3HI.cN.41612(3)取少量洗涤液于试管中，加入稀硝酸和硝酸银 的混合溶液，若无白色沉淀产生说明无CS0+6FeO(OH)=SOr +2Fe3O4 + 3H2O