2025版高一化學必修第一冊 課節(jié)強化練(六) 鐵及其化合物

課節(jié)強化練(六)鐵及其化合物(40分鐘70分)教材習題改編1.(3分)(本節(jié)課后習題改編)下列物質(zhì)中,在一定條件下與鐵反應,且鐵元素的化合價一定不含+3價的是()A.H2OB.O2C.Cl2D.CuSO4【解析】選D。Fe與水蒸氣、純氧反應均生成Fe3O4,含有+3價的鐵元素,A、B不符合題意;Fe與Cl2反應生成FeCl3,含有+3價的鐵元素,C不符合題意;Fe與CuSO4反應生成FeSO4,D符合題意。2.(3分)(本節(jié)課后習題改編)把鐵片放入下列溶液中,鐵片溶解,溶液質(zhì)量增加,但沒有氣體放出的是()A.硝酸銀溶液B.硫酸銅溶液C.稀硫酸 D.硫酸鐵溶液【解析】選D。鐵和硝酸銀發(fā)生置換反應,析出銀的質(zhì)量大于鐵的質(zhì)量,導致溶液質(zhì)量減小,A錯誤;鐵和硫酸銅發(fā)生置換反應,析出銅的質(zhì)量大于鐵的質(zhì)量,導致溶液質(zhì)量減小,B錯誤;鐵和稀硫酸反應有氫氣生成,C錯誤;鐵和硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵,沒有氣體生成且溶液質(zhì)量增加,所以符合題意,D正確。3.(3分)(本節(jié)課后習題改編)已知Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,Zn+2Fe3+===Zn2++2Fe2+,現(xiàn)把等物質(zhì)的量的CuSO4、FeCl3和Zn三種物質(zhì)置于盛有水的容器中,充分反應后,容器中除SO42-、Cl-外還有A.Zn2+、Cu、Fe2+B.Zn2+、Cu2+、Fe、Fe2+C.Zn2+、Cu2+、Fe2+D.Zn2+、Cu2+、Cu、Fe2+【解析】選D。由題中所給的離子方程式可得出氧化性:Fe3+>Cu2+,所以Zn先與Fe3+反應,設CuSO4、FeCl3和Zn的物質(zhì)的量均為1mol,1molFe3+消耗0.5molZn,剩余的0.5molZn能置換出0.5molCu,溶液中還剩余0.5molCu2+,即充分反應后,容器中還含有Fe2+、Zn2+、Cu2+、Cu,D正確。4.(3分)(本節(jié)課后習題改編)富脂食品密封保存往往需要在包裝袋內(nèi)裝一小包脫氧劑(有效成分是還原鐵粉),某小組為探究脫氧劑中鐵粉是否變質(zhì),取少量樣品溶于稀鹽酸,再進行下列實驗,下列有關實驗現(xiàn)象和結論的說法正確的是()A.若加鹽酸時有氣體產(chǎn)生,則證明脫氧劑未變質(zhì)B.若滴加KSCN溶液,無明顯變化,再滴加氯水顯血紅色,則證明脫氧劑未變質(zhì)C.若滴加KSCN溶液,溶液顯血紅色,則證明脫氧劑已變質(zhì)D.若加入銅粉充分反應后,溶液呈藍色,則證明脫氧劑已完全變質(zhì)【解析】選C。若加鹽酸時有氣體產(chǎn)生,說明樣品中還有鐵粉,但不證明脫氧劑未變質(zhì)也可能部分變質(zhì),A錯誤;若滴加KSCN溶液,無明顯變化,也可能是少量的Fe3+與Fe發(fā)生反應:Fe+2Fe3+===3Fe2+,故不能證明脫氧劑未變質(zhì),B錯誤;若滴加KSCN溶液,溶液顯血紅色,說明加入鹽酸后的溶液中含有Fe3+,所以證明脫氧劑已變質(zhì),C正確;若加入銅粉充分反應后,溶液呈藍色,說明加入鹽酸后的溶液中含有Fe3+,發(fā)生反應:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,但不能證明脫氧劑已完全變質(zhì),還可能是部分變質(zhì),D錯誤。5.(8分)(本節(jié)課后習題改編)下列物質(zhì)中含有少量雜質(zhì),請在空格中填上適宜的除雜試劑或方法:物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑或方法(1)FeCl3溶液FeCl2通Cl2或加氯水(2)FeCl2溶液FeCl3加過量鐵粉,過濾(3)FeSO4溶液CuSO4加過量鐵粉,過濾(4)Fe2O3Fe(OH)3加熱【解析】(1)FeCl2與氯氣反應生成FeCl3,則通Cl2或加氯水可除雜。(2)Fe與FeCl3反應生成FeCl2,則加過量鐵粉、過濾可除雜。(3)Fe與CuSO4反應生成FeSO4和Cu,則加過量鐵粉、過濾可除雜。(4)Fe(OH)3加熱分解生成Fe2O3和H2O,則加熱可除雜。遷移應用提升6.(3分)下列含F(xiàn)e元素的物質(zhì)反應的離子方程式書寫正確的是()A.鐵與鹽酸反應:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑B.鈉與氯化鐵溶液反應:Fe3++3Na===3Na++FeC.氧化鐵與稀硫酸反應:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2OD.氯化亞鐵溶液與氯氣反應:Fe2++Cl2===2Cl-+Fe3+【解析】選C。鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣:Fe+2H+===Fe2++H2↑,A錯誤;鈉與氯化鐵溶液反應生成氫氧化鐵、氯化鈉和氫氣:2Fe3++6Na+6H2O===6Na++2Fe(OH)3↓+3H2↑,B錯誤;氧化鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,C正確;氯化亞鐵溶液與氯氣反應生成氯化鐵:2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+,故D錯誤。7.(3分)下列除雜的操作不正確的是()A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入過量鎂充分反應后過濾B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入過量鐵粉充分反應后過濾C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反應后過濾D.MgCl2溶液中混有少量CuCl2:先加入過量Mg,充分反應后過濾【解析】選C。FeCl3溶液中加入過量Mg,能除去Fe3+,A正確;加入過量鐵粉,FeCl3與Fe反應生成FeCl2而達到除雜的目的,B正確;加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均轉化成氫氧化物沉淀,C不正確;Mg與CuCl2發(fā)生置換反應,生成Cu,然后過濾,D正確。8.(3分)實驗室常用(NH4)2Fe(SO4)2標定MnO4-,同時使MnO4-再生,A.反應Ⅰ中Mn2+是還原劑B.由反應Ⅰ、Ⅱ可知,氧化性:S2O82->MnO4C.S2O82-和FeD.發(fā)生反應Ⅰ和反應Ⅱ時,溶液顏色均發(fā)生了變化【解析】選C。反應Ⅰ中Mn2+的化合價升高,被氧化,是還原劑,A正確;反應Ⅰ中,氧化劑是S2O82-,氧化產(chǎn)物是MnO4-,故氧化性S2O82->MnO4-,反應Ⅱ中氧化劑是MnO4-,氧化產(chǎn)物是Fe3+,故氧化性MnO4->Fe3+,氧化性:S2O82->MnO4->Fe3+,B正確;S2O82-的氧化性強于高錳酸根離子,故其與Fe2+在水溶液中會發(fā)生氧化還原反應,故不能大量共存,C錯誤;反應Ⅰ中Mn2+被氧化為MnO9.(3分)下列反應:①金屬鈉在純氧中燃燒②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液并在空氣中放置一段時間③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液其產(chǎn)物顏色按紅、紅褐、淡黃的順序排列的是()A.②③① B.③②①C.③①② D.①②③【解析】選B。①金屬鈉在純氧中燃燒生成淡黃色的Na2O2;②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液并在空氣中放置一段時間會產(chǎn)生紅褐色的Fe(OH)3;③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,產(chǎn)生紅色的Fe(SCN)3。10.(3分)如圖是一種綜合處理含SO2尾氣的工藝流程圖。已知SO2尾氣容易被氧化劑氧化為SO42-,下列說法不正確的是A.溶液酸性:B>CB.向溶液B中滴加KSCN溶液,溶液一定變?yōu)榧t色C.溶液C的主要成分為H2SO4和Fe2(SO4)3D.溶液A轉化為溶液B的離子方程式:2Fe3++SO2+2H2O===4H++SO42-+【解析】選B。溶液B通足量空氣生成C,且C可以循環(huán)利用,推測B含有硫酸亞鐵,A生成B反應的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O===4H++SO42-+2Fe2+,溶液C中含硫酸鐵和硫酸,B生成C離子方程式為4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,溶液B向溶液C轉化時消耗了部分氫離子,因此溶液的酸性:B>C,A、D正確;若通入的含SO2的尾氣過量,溶液A中Fe3+全部被還原成Fe2+,得到的溶液B中只含有Fe2+,滴加KSCN溶液,溶液不變紅,B錯誤;由離子方程式可知溶液C的主要成分為H2SO4和Fe2(SO4)11.(3分)如圖為鐵元素的“價-類”二維圖,其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉化關系,下列說法正確的是()A.鐵與水蒸氣在高溫下的反應可實現(xiàn)上述轉化①B.FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中受熱,迅速發(fā)生轉化②生成紅棕色粉末C.由圖可預測:高鐵酸鹽(FeO42-)具有強氧化性,可用于消毒。FeO42-與水反應最終可生成Fe(OH)D.加熱Fe(OH)3發(fā)生轉化⑥,加水溶解可實現(xiàn)轉化③【解析】選C。鐵與水蒸氣高溫反應時生成Fe3O4,A錯誤;FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中受熱,迅速反應生成Fe3O4,B錯誤;由圖可預測:高鐵酸鹽(FeO42-)中的鐵元素處于最高價態(tài),容易得到電子,具有強氧化性,可用于消毒,FeO42-發(fā)生還原反應后最終可生成Fe(OH)3膠體,從而吸附水中的懸浮物,故高鐵酸鹽可用作凈水劑,C正確;加熱Fe(OH)3分解生成Fe2O3和水,而12.(3分)(2024·安徽適應性測試)實驗是探究元素化合物性質(zhì)的重要方法。利用下列實驗裝置和試劑能實現(xiàn)相應元素不同價態(tài)間轉化的是(已知:Cu片與濃HNO3反應生成NO2,Cl2+2KBr===2KCl+Br2)()選項試劑元素不同價態(tài)間的轉化abcA70%硫酸亞硫酸鈉新制氯水S+6→S+4B稀硫酸硫化亞鐵氯化鐵溶液Fe+2→Fe+3C濃硝酸銅片水N+5→N+4D濃鹽酸高錳酸鉀溴化鉀溶液Cl-1→Cl【解析】選D。70%硫酸和亞硫酸鈉反應生成SO2,沒有發(fā)生氧化還原反應,S的化合價沒有變化,故A不符合題意;稀硫酸和硫化亞鐵反應生成H2S,鐵的化合價沒有變化,故B不符合題意;濃硝酸和銅片反應生成NO2,N元素從+5價轉化為+4價,NO2和水反應生成HNO3和NO,N元素化合價從+4價變?yōu)?5價和+2價,故C不符合題意;濃鹽酸和高錳酸鉀反應生成Cl2,Cl元素化合價從-1價變?yōu)?價,Cl2和溴化鉀溶液的反應為Cl2+2KBr===2KCl+Br2,Cl元素化合價從0價變?yōu)?1價,故D符合題意。13.(3分)根據(jù)框圖分析,下列說法不正確的是(已知氨水顯堿性,為NH3溶于水形成的溶液)()A.E3+的氧化性比M2+的氧化性強B.在反應①中H2SO4既表現(xiàn)了酸性,又表現(xiàn)了氧化性C.反應④的離子方程式可表示為3SCN-+E3+===E(SCN)3D.在反應③中若不加稀硫酸可能看到紅褐色沉淀生成【解析】選B。M是紅色金屬,MSO4是藍色溶液,則可以確定其為金屬銅,在H2O2作用下與H2SO4反應生成CuSO4,Y遇到KSCN溶液顯紅色,Y中含有Fe3+,則金屬E是鐵,X是FeSO4,經(jīng)反應③轉化為Fe2(SO4)3,與氨水反應生成紅褐色沉淀Fe(OH)3,據(jù)此回答。Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性強,A項正確;在反應①中H2SO4只表現(xiàn)了酸性,H2O2表現(xiàn)了氧化性,B項錯誤;SCN-與Fe3+反應生成的產(chǎn)物是可溶于水的化合物,C項正確;反應③的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,可見反應過程消耗H+,若在反應中不加稀硫酸,則體系pH增大,有可能會生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀,D項正確。14.(3分)某化學興趣小組進行如下實驗:實驗①向KMnO4晶體中滴加濃鹽酸,產(chǎn)生黃綠色氣體Cl2;實驗②向FeCl2溶液中通入少量實驗①中產(chǎn)生的Cl2,溶液變?yōu)辄S色;實驗③取實驗②中生成的溶液滴在淀粉-KI試紙上,試紙變?yōu)樗{色。下列判斷正確的是()A.上述實驗證明氧化性:MnO4->Cl2>Fe3+>B.上述實驗中,共有兩個氧化還原反應C.Cl2不能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍D.實驗②證明Fe2+既有氧化性又有還原性【解析】選A。依據(jù)氧化還原反應中,氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,可以判斷氧化性由強到弱的順序是MnO4->Cl2>Fe3+>I2,A正確;上述實驗中,3個反應均是氧化還原反應,B錯誤;氯氣氧化性強于單質(zhì)碘,因此Cl2能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍,C錯誤;Fe2+為中間價態(tài),確實既有氧化性又有還原性,但是在實驗②中它只作還原劑,只體現(xiàn)還原性15.(8分)將鐵粉、銅粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反應(假定容器不參與反應)。試判斷下列情況下,容器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Fe3+、Cu2+,銅單質(zhì)一定(填“一定”或“可能”)存在。

(2)若CuCl2有剩余,則容器中還可能有的離子為Fe3+,銅單質(zhì)可能(填“一定”或“可能”)存在。

(3)若FeCl3和CuCl2都有剩余,則容器中不可能有的單質(zhì)是Fe、Cu,Fe2+一定(填“一定”或“可能”)存在。

【解析】本題涉及的反應有①Fe+2FeCl3===3FeCl2;②Fe+CuCl2===Cu+FeCl2;③Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2(1)若鐵粉有剩余,則容器中不可能有Fe3+、Cu2+,因為它們能發(fā)生上述①②反應。(2)若CuCl2有剩余,則容器中不可能有Fe,一定含F(xiàn)e2+,可能有Fe3+。(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余,則容器中一定沒有Fe、Cu,一定有Fe2+。16.(15分)(2024·淮北高一檢測)長期放置的FeSO4溶液易被氧化而變質(zhì)。某興趣小組分別對新制和久置的兩瓶FeSO4溶液進行了如下實驗。Ⅰ.分別取2mL新制的FeSO4溶液于三支試管中,進行如圖實驗。實驗試劑X實驗現(xiàn)象實驗ⅰ1mL1mol·L-1NaOH溶液現(xiàn)象a實驗ⅱ5滴酸性KMnO4溶液現(xiàn)象b:紫色褪去實驗ⅲ依次加入5滴KSCN溶液、5滴氯水現(xiàn)象c(1)方案ⅱ中,紫色褪去發(fā)生反應的離子方程式是MnO4-+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O【解析】(1)方案ⅱ中,硫酸亞鐵溶液中滴入酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應,紫色褪去,發(fā)生反應的離子方程式是MnO4-+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2(2)方案ⅲ的實驗現(xiàn)象是加入KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象,加入氯水后溶液變成紅色,

寫出氯水參與反應的離子方程式Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+。

【解析】(2)方案ⅲ的實驗現(xiàn)象是加入KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象,加入氯水后溶液變成血紅色,證明含亞鐵離子,不含鐵離子,氯水參與反應的離子方程式為Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+;Ⅱ.久置的FeSO4溶液。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論實驗ⅳ取少量久置的FeSO4溶液于試