2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)第2課時鐵鐵的氧化物和鐵的氫氧化物練習(xí)含解析魯科版必修第一冊

PAGEPAGE1第2課時鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物夯實基礎(chǔ)·輕松達(dá)標(biāo)1.下列說法不正確的是()A.Fe在過量O2中燃燒生成Fe2O3B.Fe與少量的Cl2發(fā)生反應(yīng)生成FeCl3C.Fe在潮濕的環(huán)境中易生銹D.Fe在氧氣中燃燒須要在集氣瓶中放上少量沙子,以免炸裂集氣瓶2.下列說法不正確的是()A.鐵的氧化物均為黑色固體,均難溶于水B.Fe(OH)2在空氣中易變質(zhì),生成紅褐色Fe(OH)3C.鐵在氧氣中猛烈燃燒,火星四射,生成黑色的Fe3O4D.氫氧化亞鐵為白色沉淀3.有關(guān)鐵與水反應(yīng)的說法中,正確的是()A.在任何條件下,鐵與水均不發(fā)生反應(yīng)B.Fe與熱水反應(yīng)可生成可燃性的H2C.在高溫時,鐵與水蒸氣反應(yīng)的方程式為2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2D.鐵與高溫水蒸氣反應(yīng)后生成的固體溶于H2SO4,所得溶液能使酸性高錳酸鉀褪色4.(2024山東聊城統(tǒng)考)某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,起先時有白色絮狀沉淀生成,白色沉淀快速變成灰綠色,最終變成紅褐色,下列結(jié)論正確的是()A.肯定有Fe2+,肯定沒有Fe3+、Mg2+B.肯定有Fe3+,肯定沒有Fe2+、Mg2+C.肯定有Fe3+,可能有Fe2+,肯定沒有Mg2+D.肯定有Fe2+,可能有Mg2+,肯定沒有Fe3+5.利用如圖裝置做鋁熱反應(yīng)試驗,下列說法不正確的是()A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3B.該反應(yīng)會產(chǎn)生高溫,發(fā)出強(qiáng)光C.依據(jù)鋁熱反應(yīng)的原理,可以冶煉某些金屬D.若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3mol電子,消耗氧化劑的物質(zhì)的量是1mol6.如圖所示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④7.下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()A.紅熱的鐵在氧氣中能夠猛烈燃燒,生成的產(chǎn)物為Fe3O4B.鐵是較活潑的金屬,它與鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的生成物均為FeX3C.氫氧化鐵與氫碘酸反應(yīng):Fe(OH)3+3HIFeI3+3H2OD.鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H28.把含有氧化鐵的鐵片投入到足量的稀硫酸中,直到鐵片完全溶解,經(jīng)分析該溶液中無Fe3+,且生成的Fe2+與反應(yīng)生成的H2的物質(zhì)的量之比為3∶1,則原混合物中Fe2O3與Fe的物質(zhì)的量之比為()A.1∶1 B.2∶5 C.4∶1 D.3∶19.硫化亞鐵(FeS)煅燒得到的燒渣主要成分是FeO、Fe2O3和Fe3O4等,利用該燒渣制備鐵紅和副產(chǎn)品無氯鉀肥(K2SO4)的流程如圖1所示:圖1(1)FeS中鐵元素的化合價為價;燒渣中具有磁性的氧化物是(寫化學(xué)式,下同);鐵紅的主要成分是,列舉它在工業(yè)上的一種用途:。

(2)寫出濾液1中加入鐵粉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。檢驗加入鐵粉過濾后的濾液2中是否含有Fe3+的試劑是。

(3)已知幾種物質(zhì)的溶解度曲線如圖2所示。(NH4)2SO4溶液中加入KCl后得到無氯鉀肥應(yīng)進(jìn)行的操作為蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥等,趁熱過濾的目的是,過濾操作所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外,還有。

圖2提升實力·跨越等級1.以下有關(guān)鐵的氧化物的敘述中正確的是()A.常見的鐵的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4都是黑色B.鐵的氧化物中Fe2O3、Fe3O4都有導(dǎo)磁性C.作為煉鐵原料之一的赤鐵礦的主要成分是Fe2O3D.鐵的氧化物Fe2O3、Fe3O4都只有氧化性2.(2024安徽合肥六校聯(lián)考高一期末)下列有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是()A.除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì)可以向溶液中通入氯氣B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.Fe3O4為紅棕色晶體D.Fe(OH)2和Fe(OH)3都能在空氣中穩(wěn)定存在3.(2024湖北荊州中學(xué)等三校聯(lián)考)以某硫酸渣(含F(xiàn)e2O3等)為原料制備鐵黃(FeOOH)的一種工藝流程如下:下列說法不正確的是()A.“酸溶”時加熱或攪拌均可加快溶解速度B.濾渣的主要成分是FeC.“沉鐵”過程中生成Fe(OH)2的化學(xué)方程式為FeSO4+2NH4HCO3Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑D.“氧化”Fe(OH)2漿液時,可用氯氣代替空氣4.向肯定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·L-1的鹽酸,恰好使混合物完全反應(yīng),放出11.2mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,所得溶液加入KSCN溶液不變紅色。用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物,所得鐵的質(zhì)量為()A.2.8g B.11.2gC.5.6g D.無法計算5.向200mL0.1mol·L-1的Fe(NO3)2溶液中加入適量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,過濾,當(dāng)心加熱沉淀,直到水分蒸干,再灼燒到質(zhì)量不再改變,此時固體的質(zhì)量為()A.1.44g B.4.36g C.2.82g D.1.6g6.(雙選)高磷鮞狀赤鐵礦(主要含有Fe2O3、少量Al2O3、CaO、SiO2等)是我國一種重要的沉積型鐵礦資源,以高磷鮞狀赤鐵礦為原料制備純度較高的鐵紅,其流程如圖所示。下列說法錯誤的是(已知Fe2+遇K3[Fe(CN)6]生成藍(lán)色沉淀)()A.鐵紅可用于油漆、油墨、建筑物著色劑B.酸浸液遇K3[Fe(CN)6]溶液生成藍(lán)色沉淀C.洗滌濾渣時要用玻璃棒不斷攪拌D.氧化時不能選用試劑H2O2、NaClO溶液7.(2024安徽合肥六校聯(lián)考高一期末)某探討性學(xué)習(xí)小組請你參加“探討鐵與水反應(yīng)所得固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)及再利用”試驗探究,并共同解答下列問題:探究一:設(shè)計如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的試驗(1)硬質(zhì)玻璃管E中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)反應(yīng)前A中投放碎瓷片的目的是。

(3)裝置E中的現(xiàn)象是。

探究二:設(shè)計如下試驗方案確定反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管B中黑色固體的成分。待硬質(zhì)玻璃管B冷卻后,取少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸后,將所得溶液分成兩份。(4)一份滴加幾滴KSCN溶液。若溶液變紅色,推斷硬質(zhì)玻璃管B中固體物質(zhì)的成分為(選填序號,下同);寫出溶液變紅色的離子方程式:,若溶液未變紅色,推斷硬質(zhì)玻璃管B中固體物質(zhì)的成分為。

①肯定有Fe3O4②肯定有Fe③只有Fe3O4④只有Fe(5)向另一份溶液中用(填儀器名稱)加入(填試劑),視察到(填試驗現(xiàn)象),可以證明溶液中存在Fe2+。

8.某鐵的氧化物粉末可能含有FeO、Fe2O3中的一種或兩種。某化學(xué)愛好小組為驗證該氧化物粉末的組成,做了如下試驗:(1)甲同學(xué)利用1mol·L-1的硫酸、KSCN溶液、酸性高錳酸鉀溶液來確定其組成。編號試驗操作試驗現(xiàn)象與結(jié)論①取少量粉末放入試管中,注入1mol·L-1的硫酸粉末漸漸溶解,溶液呈黃綠色②將①中所得溶液分成兩份,向其中一份滴加幾滴,振蕩

若溶液,說明有Fe2O3存在

③向另一份溶液中加入少量,振蕩

若溶液,說明有FeO存在

(2)乙同學(xué)稱取30.4g固體,按以下步驟進(jìn)行試驗:步驟一:將固體置于燒杯中,加入1mol·L-1的硫酸將固體完全溶解。步驟二:往燒杯中先加入足量的氯水,充分反應(yīng)后再加入足量的氫氧化鈉溶液。步驟三:將步驟二所得的物質(zhì)過濾洗滌后,灼燒至固體質(zhì)量不再改變,得到32g紅棕色固體。①步驟二中加入氯水的目的是。

②步驟三中洗滌沉淀的操作為。

③原固體中FeO和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為。

貼近生活·拓展創(chuàng)新★(2024北京師大附中高一檢測)用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。已知Fe2+在溶液中會生成少量Fe(OH)2,加酸可抑制這種反應(yīng)。方法一:用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe(OH)2。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入。

(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采納的方法。

(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是。

方法二:在如圖裝置中,用NaOH溶液、鐵屑、稀硫酸等試劑制備。(4)在試管Ⅰ里加入的試劑是。

(5)在試管Ⅱ里加入的試劑是。

(6)為了制得白色Fe(OH)2沉淀,在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑,打開止水夾,塞緊塞子后的試驗步驟是。

(7)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色,其理由是。

參考答案第2課時鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物夯實基礎(chǔ)·輕松達(dá)標(biāo)1.AFe在O2中燃燒生成Fe3O4,A項錯誤。2.AFeO是一種黑色粉末,Fe2O3是一種紅棕色粉末,Fe3O4是一種有磁性的黑色晶體。3.DFe不能與熱水反應(yīng),但能與高溫水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2,溶于稀硫酸后的溶液中含有Fe2+,能使KMnO4溶液褪色。4.D加入NaOH溶液,起先時有白色絮狀沉淀生成,白色沉淀快速變成灰綠色,最終變成紅褐色,則溶液中肯定存在Fe2+,肯定不存在Fe3+,由于Mg(OH)2也是白色沉淀,因此無法確定是否存在Mg2+,所以D項正確。5.D消耗1mol氧化劑Fe2O3轉(zhuǎn)移6mol電子。6.C因為Fe(OH)2在空氣中很簡單被氧化為紅褐色的Fe(OH)3,即發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀,就要解除裝置中的氧氣或空氣。①②原理一樣,都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的愛護(hù)中;③由于空氣中的氧氣能快速將Fe(OH)2氧化,因而不能較長時間看到白色沉淀。④中上面的苯阻擋了空氣進(jìn)入。7.A鐵在氧氣中燃燒生成的是Fe3O4而不是Fe2O3,所以A項正確;鐵是較活潑的金屬,但是它與I2反應(yīng)的生成物為FeI2,所以B項錯誤;氫氧化鐵與氫碘酸反應(yīng)可以看作是分為兩步進(jìn)行,第一步是氫氧化鐵在酸中溶解生成Fe3+,其次步是Fe3+與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+和I2,所以C項錯誤;鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2,所以D項錯誤。8.B設(shè)原混合物中含有Fe的物質(zhì)的量為x,含有Fe2O3的物質(zhì)的量為y,依據(jù)方程式可知Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O y 2y2FeCl3+Fe3FeCl2 2y y 3yFe+2HClFeCl2+H2↑ x-y x-y x-y則[3y+(x-y)]∶(x-y)=3∶1,解得y∶x=2∶5,B項正確。9.答案(1)+2Fe3O4Fe2O3作顏料(合理即可)(2)2Fe3++Fe3Fe2+、Fe+2H+Fe2++H2↑KSCN溶液(合理即可)(3)防止析出氯化銨漏斗解析(1)FeS中鐵元素的化合價為+2價;四氧化三鐵為黑色氧化物,可被磁鐵吸引,具有磁性;鐵紅的主要成分是Fe2O3,可作顏料、也可用于煉鐵等。(2)濾液1的主要成分為硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸,則濾液1中加入鐵粉發(fā)生的反應(yīng)有2Fe3++Fe3Fe2+、Fe+2H+Fe2++H2↑;檢驗Fe3+的試劑一般是KSCN溶液。(3)分析溶解度曲線可知,趁熱過濾的目的是防止氯化銨析出,以得到無氯鉀肥;過濾操作所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。提升實力·跨越等級1.CFeO和Fe3O4是黑色的,而赤鐵礦的主要成分是紅棕色的Fe2O3,A項錯誤,C項正確;常見的三種鐵的氧化物中,只有Fe3O4有導(dǎo)磁性,B項錯誤;Fe3O4中鐵的化合價為+2價和+3價,既有氧化性又有還原性,D項錯誤。2.A氯氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵,故除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì)可以向溶液中通入氯氣,A正確;鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2,B錯誤;Fe3O4為黑色晶體,C錯誤;Fe(OH)2在空氣中與氧氣和水反應(yīng)生成Fe(OH)3,不能穩(wěn)定存在,D錯誤。3.D“酸溶”時加熱或攪拌均可加快溶解速度,所以A項正確,依據(jù)分析可知,濾渣的主要成分是Fe,所以B項正確;由圖示可知,“沉鐵”過程中反應(yīng)物為FeSO4和NH4HCO3,生成物有CO2和Fe(OH)2,化學(xué)方程式為FeSO4+2NH4HCO3Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑,所以C項正確;“氧化”Fe(OH)2漿液時,若用氯氣代替空氣,制備的鐵黃有含氯的化合物,從而導(dǎo)致鐵黃的含量較低且有雜質(zhì),所以D項錯誤。4.A鹽酸恰好使混合物完全溶解,鹽酸沒有剩余,向反應(yīng)所得溶液中加KSCN溶液無紅色出現(xiàn),說明溶液為FeCl2溶液,依據(jù)氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl)=×0.1L×1mol·L-1=0.05mol;用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的混合物得到鐵,依據(jù)鐵元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.05mol,其質(zhì)量為0.05mol×56g·mol-1=2.8g。5.D在試驗過程中發(fā)生如下反應(yīng):Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,加熱、灼燒時又會發(fā)生下列改變:Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3,依據(jù)反應(yīng)前后鐵元素守恒,從而可得所得固體的質(zhì)量為1.6g。6.CD鐵紅的主要成分是氧化鐵,為紅棕色,可用于油漆、油墨、建筑物的著色劑,A項正確;酸浸液中含有Fe2+,遇K3[Fe(CN)6]溶液生成藍(lán)色的沉淀,B項正確;用玻璃棒不斷攪拌會破壞氫氧化鐵,使一部分氫氧化鐵溶解,降低產(chǎn)率,C項錯誤;氧化Fe2+時可選用H2O2、NaClO溶液作為氧化劑,反應(yīng)原理分別為:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O,D項錯誤。7.答案(1)H2+CuOCu+H2O(2)防止暴沸(3)黑色固體變紅,右端管壁有水珠(4)①Fe3++3SCN-Fe(SCN)3②(5)膠頭滴管酸性KMnO4溶液溶液紫色褪去解析由圓底燒瓶制取水蒸氣,B中Fe和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,利用C收集氫氣,利用D干燥氫氣,在E中氫氣還原CuO。(1)硬質(zhì)玻璃管E中反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2+CuOCu+H2O。(2)碎瓷片有防暴沸作用,可防止產(chǎn)生平安事故。(3)CuO呈黑色,Cu呈紅色,氫氣還原CuO可得到Cu,且同時生成水,則看到的現(xiàn)象是黑色固體變紅,右端管壁有水珠。(4)鐵離子和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)合物而使溶液呈紅色,亞鐵離子和KSCN不反應(yīng),向溶液中加入KSCN溶液呈紅色,說明含有四氧化三鐵,可能含有Fe;鐵離子和Fe反應(yīng)生成亞鐵離子,不變紅色說明固體中含有四氧化三鐵和Fe。(5)亞鐵離子具有還原性,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,所以可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗亞鐵離子。8.答案(1)KSCN溶液變紅KMnO4溶液紫色褪去(2)①將Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+②沿玻璃棒往漏斗中接著加蒸餾水至浸沒沉淀,使溶液自然流下,重復(fù)2~3次③2∶1解析(1)②Fe3+遇到KSCN溶液變?yōu)榧t色,若溶液變?yōu)榧t色,則“①”中溶液含有Fe3+,說明原固體中有Fe2O3;③KMnO4溶液能氧化Fe2+,本身紫色褪去,若向另一份中加入少量KMnO4溶液,紫色褪去,則“①”中溶液含有Fe2+,說明原固體中有FeO。(2)①往燒杯中先加入足量的氯水,充分反應(yīng)后再加入足量的氫氧化鈉溶液,加入氯水的目的是將Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+;②步驟三中洗滌沉淀的操作為沿玻璃棒往漏斗中接著加蒸餾水至浸沒沉淀,使溶液自然流下,重復(fù)2~3次;③步驟一發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為FeO+2H+Fe2