2019版高中化學(xué)第三章金屬及其化合物3.2.3鐵的重要化合物練習(xí)新人教版.docx

第3課時(shí)鐵的重要化合物基礎(chǔ)鞏固1指南針是我國(guó)的四大發(fā)明之一,制造指南針的磁性物質(zhì)是()A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe答案C2隨著人們生活節(jié)奏的加快,方便的小包裝食品已被廣泛接受。為了延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期,防止食品氧化變質(zhì),在包裝袋中可以放入的化學(xué)物質(zhì)是()A.無(wú)水硫酸銅B.硫酸亞鐵C.食鹽D.生石灰解析防止食品氧化變質(zhì),則所選物質(zhì)應(yīng)具有較強(qiáng)還原性,使氧氣氧化它,而不氧化食物,選項(xiàng)中只有硫酸亞鐵具有較強(qiáng)還原性。答案B3下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是()A.Fe3O4是一種紅棕色粉末,俗稱磁性氧化鐵B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì),可以向溶液中加入過(guò)量鐵粉,然后過(guò)濾D.Fe3+與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀解析Fe3O4為具有磁性的黑色晶體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe與H2O(g)在高溫下反應(yīng)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,Fe3+與KSCN反應(yīng)生成物Fe(SCN)3不是沉淀,B、D項(xiàng)錯(cuò)誤;向含F(xiàn)eCl3的FeCl2溶液中加入鐵粉時(shí),因發(fā)生反應(yīng)2FeCl3+Fe3FeCl2可將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.通入氯氣C.加入適量銅粉并過(guò)濾D.加入適量鐵粉并過(guò)濾解析KSCN溶液只能檢驗(yàn)Fe3+的存在,A錯(cuò)誤;通入氯氣能將FeCl2氧化為FeCl3,B正確;加入銅粉發(fā)生Cu+2Fe3+2Fe2+Cu2+,引入新雜質(zhì)Cu2+,C錯(cuò)誤;加入鐵粉發(fā)生Fe+2Fe3+3Fe2+,過(guò)濾除去剩余鐵粉,得到純凈FeCl2溶液,D錯(cuò)誤。答案B5把鐵放入下列溶液中,鐵溶解而溶液質(zhì)量減小的是()A.FeCl3B.稀硫酸C.NaOHD.CuSO4解析將Fe放入FeCl3溶液中時(shí),因發(fā)生反應(yīng)2FeCl3+Fe3FeCl2而使Fe溶解,但溶液質(zhì)量增大;將Fe放入稀硫酸中,發(fā)生反應(yīng)Fe+H2SO4FeSO4+H2,Fe溶解,溶液質(zhì)量增大;將Fe放入NaOH溶液,不發(fā)生反應(yīng),Fe不溶解;將Fe放入CuSO4溶液,發(fā)生反應(yīng)CuSO4+FeCu+FeSO4,Fe被溶解,置換出Cu,溶液質(zhì)量減小。答案D6下列敘述正確的是()A.向某溶液中加入KSCN溶液后無(wú)明顯現(xiàn)象,證明溶液中不含有Fe3+B.FeCl2無(wú)法直接通過(guò)化合反應(yīng)而得到C.向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液變紅色,說(shuō)明原溶液中含有Fe2+D.因?yàn)樵诮饘倩顒?dòng)性順序中Cu排在Fe后面,故把銅粉加入FeCl3溶液中不發(fā)生反應(yīng)解析FeCl2可由化合反應(yīng)Fe+2FeCl33FeCl2而得到;判斷溶液中含有Fe2+的正確方法是先加入KSCN溶液,溶液不變色(無(wú)Fe3+),再通入Cl2后變?yōu)榧t色,從而證明有Fe2+;Fe3+具有較強(qiáng)氧化性,可與Cu發(fā)生反應(yīng):Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+。答案A7已知下述三個(gè)實(shí)驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng):將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水將銅絲放入氯化鐵溶液中下列判斷正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中鐵釘只作還原劑B.實(shí)驗(yàn)中Fe2+既顯氧化性又顯還原性C.實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的是置換反應(yīng)D.上述實(shí)驗(yàn)證明氧化性:Fe3+Fe2+Cu2+解析實(shí)驗(yàn)中鐵釘作還原劑,氧化性Cu2+Fe2+;實(shí)驗(yàn)中Fe2+只表現(xiàn)還原性;實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)為2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,不是置換反應(yīng),分析可知:氧化性:Fe3+Cu2+。綜上可知氧化性Fe3+Cu2+Fe2+,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。答案A8下列反應(yīng),其產(chǎn)物的顏色按紅色、紅褐色、淡黃色、藍(lán)色順序排列的是。金屬鈉在純氧中燃燒FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空氣中放置一段時(shí)間FeCl3溶液中滴入KSCN溶液無(wú)水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中解析鈉在純氧中燃燒生成淡黃色的Na2O2,FeSO4與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)2,在空氣中放置生成紅褐色Fe(OH)3,FeCl3與KSCN反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3,CuSO4遇醫(yī)用酒精中的水變藍(lán)色。答案9將鐵粉、銅粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反應(yīng)(假定容器不參與反應(yīng))。試判斷下列情況下,溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì)。(1)若鐵粉有剩余,則容器中不可能有的離子是;銅單質(zhì)(填“一定”或“可能”)存在。(2)若氯化鐵和氯化銅都有剩余,則容器中不可能有的單質(zhì)是,Fe2+(填“一定”或“可能”)存在。解析本題涉及的反應(yīng)有:Fe+2FeCl33FeCl2Fe+CuCl2Cu+FeCl2Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2(1)若鐵粉有剩余,則容器中不可能有Fe3+、Cu2+,因?yàn)樗鼈兡馨l(fā)生上述反應(yīng)。(2)若FeCl3和CuCl2都有剩余,則容器中一定沒(méi)有Fe、Cu,一定有Fe2+。答案(1)Fe3+、Cu2+一定(2)Fe、Cu一定10電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。(1)檢驗(yàn)溶液中Fe3+存在的試劑是,證明Fe3+存在的現(xiàn)象是。(2)寫(xiě)出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)某工程師為了從使用過(guò)的腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,準(zhǔn)備采用下列步驟:A.請(qǐng)寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式。,。B.請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。,。解析從腐蝕銅的廢液中回收銅。答案(1)KSCN溶液溶液變成紅色(2)2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2(3)A.FeFeCl2Fe和CuHClFeCl2Cl2B.CuCl2+FeFeCl2+Cu2FeCl3+Fe3FeCl2Fe+2HClFeCl2+H22FeCl2+Cl22FeCl3能力提升1(2017廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)鐵是目前世界上用量最大的金屬材料,有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法正確的是()A.磁鐵礦的成分是Fe2O3B.Fe2+遇KSCN溶液顯紅色C.Fe可被冷的濃硝酸鈍化D.Fe2+可被還原劑還原為Fe3+答案C2向200 mL 0.1 molL-1的Fe(NO3)2溶液中加入適量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,過(guò)濾,小心加熱沉淀,直到水分蒸干,再灼燒到質(zhì)量不再變化,此時(shí)固體的質(zhì)量為()A.1.44 gB.1.6 gC.2.82 gD.4.36 g解析在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生如下反應(yīng):Fe2+2OH-Fe(OH)2,加熱、灼燒時(shí)又會(huì)發(fā)生下列變化:Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3,根據(jù)反應(yīng)前后鐵元素守恒可得所得固體的質(zhì)量為1.6 g。答案B3將1.12 g鐵粉加入到25 mL 2 molL-1的氯化鐵溶液中,充分反應(yīng)后,其結(jié)果是()A.鐵粉剩余,溶液呈淺綠色B.向溶液中滴入無(wú)色KSCN溶液,仍無(wú)色C.Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為61D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為25解析n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由Fe+2Fe3+3Fe2+知,Fe3+過(guò)量0.01 mol,鐵粉全部溶解,反應(yīng)生成Fe2+ 0.06 mol;Fe3+過(guò)量,滴入無(wú)色KSCN溶液,溶液顯紅色;氧化生成的Fe2+和還原生成的Fe2+的物質(zhì)的量之比為12。答案C4下列各圖示中,不能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()解析C項(xiàng),由于液面上方?jīng)]有采取隔離措施,因此只能看到白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。答案C5將8 g Fe2O3投入150 mL某濃度的稀硫酸中,再投入7 g鐵粉收集到1.68 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時(shí),Fe和Fe2O3均無(wú)剩余,為了中和過(guò)量的硫酸,且使溶液中鐵元素完全沉淀,共消耗4 molL-1的NaOH溶液150 mL。則原稀硫酸中H2SO4的物質(zhì)的量濃度為()A.1.5 molL-1B.0.5 molL-1C.2 molL-1D.1.2 molL-1解析采用終態(tài)分析法,鐵元素完全沉淀時(shí),溶液中只含有Na2SO4,則有n(Na+)=2n(SO42-),即4 molL-10.15 L=20.15 Lc(H2SO4),解得c(H2SO4)=2 molL-1。答案C6除去下列物質(zhì)中所含的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)),將選用的試劑和分離方法填在題后的橫線上,并寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的寫(xiě)離子方程式)。(1)Fe2O3Fe(OH)3;(2)Fe2O3(Al2O3);(3)FeCl3(FeCl2);(4)FeCl2(FeCl3);(5)FeCl2(CuCl2);(6)Fe(Al)。解析(1)根據(jù)Fe(OH)3的不穩(wěn)定性,采用加熱的方法,雜質(zhì)可轉(zhuǎn)化為提純物;(2)Al2O3能溶于NaOH溶液中,反應(yīng)后過(guò)濾分離;(3)通入Cl2(或加入氯水)使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純物;(4)加入鐵粉,將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純物;(5)加入鐵粉,置換出銅,過(guò)濾加以分離;(6)Al可以溶于NaOH溶液,反應(yīng)后過(guò)濾。答案(1)加熱;2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(2)加入過(guò)量的NaOH溶液,過(guò)濾;Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O(3)通入足量的Cl2;2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(4)加入足量鐵粉,過(guò)濾;2Fe3+Fe3Fe2+(5)加入足量鐵粉,過(guò)濾;Fe+Cu2+Fe2+Cu(6)加入過(guò)量的NaOH溶液,過(guò)濾;2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H27某研究性學(xué)習(xí)小組在用CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)中,用磁鐵吸出生成的黑色粉末X,有人認(rèn)為X不一定只是Fe,因?yàn)闇囟炔煌⑹軣岵粍驎r(shí)生成的Fe3O4也能被磁鐵吸引。為了探究X的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):.定性檢驗(yàn)(1)將固體X溶于鹽酸,加入適量的KSCN溶液,若未變?yōu)榧t色,(填“能”或“不能”)表明固體中不含有四氧化三鐵,簡(jiǎn)述理由。(2)某同學(xué)采用還原法檢驗(yàn)X中是否含有四氧化三鐵。按下圖裝置連接好儀器,檢查裝置的氣密性。B洗氣瓶中試劑名稱是。打開(kāi)開(kāi)關(guān)K,點(diǎn)燃C處的酒精燈之前需要排盡裝置內(nèi)的空氣,原因是;如何檢驗(yàn)裝置里空氣是否排盡?簡(jiǎn)述操作方法:。若加熱一段時(shí)間后,裝置D中白色粉末變?yōu)樗{(lán)色,得出的結(jié)論是。.定量測(cè)定方法1:沉淀法。按如下流程圖轉(zhuǎn)化、稱量、計(jì)算。(1)操作Z的名稱是、轉(zhuǎn)移固體。(2)上述操作中需要的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管外,還有、。(3)寫(xiě)出溶液Y中滴加氯水時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。(4)通過(guò)以上數(shù)據(jù),測(cè)出黑色粉末X中各成分的物質(zhì)的量為。方法2:還原法。用足量氫氣按上述裝置還原W g X,停止加熱繼續(xù)通入氫氣直至固體粉末冷卻,稱得固體粉末質(zhì)量為m g。(1)停止加熱后,繼續(xù)通入氫氣的目的是。(2)根據(jù)W與m的大小關(guān)系,判斷X成分:若W=m,則X為純鐵粉,若X為純四氧化三鐵,則m=;若21W29mW,則X組成為。解析.(1)固體X溶于足量的鹽酸,發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)可能有:Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O,Fe+2FeCl33FeCl2,Fe+2HClFeCl2+H2。在溶液中加入KSCN溶液,未變紅色,有兩種可能:一種情況是X只含鐵粉,無(wú)四氧化三鐵;另一種情況是四氧化三鐵和鐵粉共存,鐵粉將+3價(jià)鐵還原成+2價(jià)鐵。(2)利用氫氣還原X,檢驗(yàn)產(chǎn)物是否生成水,進(jìn)而確認(rèn)X組成,通入的氫氣必須純凈,不能帶水蒸氣,B洗氣瓶里裝濃硫酸,用于干燥氫氣。實(shí)驗(yàn)前排盡裝置里空氣有兩個(gè)目的:避免氫氣與空氣混合,受熱發(fā)生爆炸;避免空氣對(duì)檢驗(yàn)X組成的干擾,氧氣與氫氣反應(yīng)生成水。收集氣體,驗(yàn)純,確認(rèn)裝置里空氣是否排盡。如果白色硫酸銅粉末變成藍(lán)色,說(shuō)明X含有四氧化三鐵。.方法1:滴加氯水,氯水中氯氣氧化亞鐵離子生成鐵離子。最終紅棕色固體是氧化鐵,根據(jù)鐵元素守恒知,氧化鐵中鐵的質(zhì)量等于X中鐵元素的質(zhì)量:n(Fe)=3.20 g160 gmol-12=0.04 mol,m(Fe)=0.04 mol56 gmol-1=2.24 g,X中氧元素質(zhì)量為2.88 g-2.24 g=0.64 g,n(O)=0.64 g16 gmol-1=0.04 mol,氧來(lái)源于四氧化三鐵,所以n(Fe3O4)=0.01 mol,綜上所述,2.88 g X中含有0.01 mol Fe和0.01 mol Fe3O4。方法2:若X是純四氧化三鐵,則Fe3O44O,m=21W29。答案.(1)不能因?yàn)樗难趸F溶于鹽酸生成的Fe3+還能被鐵單質(zhì)還原為Fe2+(2)濃硫酸避免氫氣與氧氣混合受熱發(fā)生爆炸;排盡空氣中氧氣防止氧氣與氫氣反應(yīng)生成水收集一小試管氣體,檢驗(yàn)其純度,若排出的氣體純凈,則裝置里空氣已排盡X中含四氧化三鐵.方法1:(1)過(guò)濾洗滌(2)燒杯漏斗(3)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(4)0.01 mol Fe,0.01 mol Fe3O4方法2:(1)避免赤熱鐵粉被空氣中氧氣氧化成鐵的氧化物(2)21W29鐵和四氧化三鐵的混合物8為了檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤菏欠袷荈eCl2溶液,一位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案加以證明。方案:向一支裝有該未知溶液的試管中先通入氯氣,再滴加KSCN溶液,溶液呈現(xiàn)紅色,證明該未知溶液是FeCl2溶液?；卮鹨韵聠?wèn)題:(1)你認(rèn)為此方案是否合理(填“合理”或“不合理”),若不合理,要檢驗(yàn)Fe2+應(yīng)如何操作(若填“合理”,則此空可不答)。(2)現(xiàn)向一支裝有FeCl2溶液的試管中滴加氫氧化鈉溶液,可觀察到的現(xiàn)象是 ,有關(guān)的化學(xué)方程式為,。(3)實(shí)驗(yàn)室在保存FeCl2溶液時(shí)為了防止FeCl2溶液變質(zhì),經(jīng)常向其中加入鐵粉,其原因是(用離子方程式表示)。解析本題主要考查Fe3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化及檢驗(yàn)。(1)若先向溶液中通入Cl2,再滴加KSCN溶液,溶液呈血紅色,說(shuō)明通入Cl2的溶液中含F(xiàn)