高中化學(xué)蘇教版從礦物到基礎(chǔ)材料 訓(xùn)練27

訓(xùn)練27鐵、銅及其化合物的應(yīng)用訓(xùn)練目標(biāo)1.了解鐵、銅元素在自然界中的存在形態(tài)及冶煉方法。2．掌握鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。3．掌握Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)方法。(10分鐘)1．下列變化所得主要物質(zhì)的顏色按紅色、紅褐色、黑色、藍(lán)色的順序排列正確的是()①金屬鐵在純氧中燃燒②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空氣中放置一段時(shí)間③酚酞滴入NaOH溶液中④無水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中A．②③①④B．③②①④C．③①②④D．①②③④答案：B解析：①中生成Fe3O4，為黑色；②中最終得到Fe(OH)3，為紅褐色；③中溶液呈紅色；④中得到CuSO4·5H2O，為藍(lán)色。2．將KSCN溶液加入下列指定溶液中，溶液不呈血紅色的是()A．向Fe2(SO4)3溶液中加入足量鐵粉后所得溶液B．鐵絲在足量氯氣中燃燒后所得產(chǎn)物的水溶液C．鐵在氧氣中充分燃燒后加入足量稀鹽酸所形成的溶液D．鐵銹加入足量鹽酸所形成的溶液答案：A解析：A項(xiàng)，向Fe2(SO4)3溶液中加入足量鐵粉，所得溶液中只有Fe2＋，加入KSCN溶液，不呈血紅色，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，該水溶液是FeCl3溶液，加入KSCN溶液，呈血紅色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鐵在氧氣中燃燒后生成Fe3O4，加入足量稀鹽酸形成含有氯化鐵和氯化亞鐵的溶液，加入KSCN溶液，呈血紅色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鐵銹的主要成分是Fe2O3，加入足量稀鹽酸形成含有氯化鐵的溶液，再加入KSCN溶液，呈血紅色，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．向某晶體的水溶液中加入含有Fe2＋的溶液后，無明顯變化，當(dāng)?shù)渭訋椎武逅?，混合溶液出現(xiàn)血紅色，由此得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是()A．該晶體的水溶液中一定含有SCN－B．Fe3＋的氧化性比Br2強(qiáng)C．Fe2＋被Br2氧化成Fe3＋D．Fe2＋與SCN－不能形成血紅色的化合物答案：B解析：向水溶液中加入含有Fe2＋的溶液后，溶液無明顯變化，隨后加入溴水，出現(xiàn)血紅色，說明Fe2＋被Br2氧化成Fe3＋，即Br2的氧化性比Fe3＋強(qiáng)，且原溶液中含有SCN－，F(xiàn)e2＋與SCN－不能形成血紅色的化合物。4．欲證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而含有Fe2＋，下列實(shí)驗(yàn)操作順序正確的是()①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A．①③B．①②C．③①D．①②③答案：C解析：先加入KSCN溶液，溶液不變色，證明原溶液中不含F(xiàn)e3＋，再加入足量氯水，溶液變?yōu)檠t色，證明原溶液中含有Fe2＋。(35分鐘)一、選擇題(單選)1．將下列四種鐵的化合物溶于鹽酸，滴加KSCN溶液后不發(fā)生顏色變化，再加入適量氯水，溶液立即呈血紅色，則該化合物是()A．Fe2O3B．FeCl3C．Fe2(SO4)3D．FeO答案：D解析：滴加KSCN溶液后不發(fā)生顏色變化，再加入適量氯水，溶液立即呈血紅色，說明該化合物溶于鹽酸后所得溶液中只有Fe2＋，沒有Fe3＋。2．向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后仍有固體存在，則下列判斷正確的是()A．加入KSCN溶液可能變血紅色B．溶液中一定含有Fe2＋C．溶液中一定不含Cu2＋D．剩余固體中一定含有Fe答案：B解析：加入鐵粉后，鐵先與溶液中的FeCl3反應(yīng)，然后才與CuCl2反應(yīng)。充分反應(yīng)后有固體存在，該固體可能為Cu，此時(shí)鐵粉和FeCl3完全反應(yīng)而CuCl2可能完全反應(yīng)，也可能有剩余；該固體也可能為Fe和Cu的混合物，此時(shí)鐵粉有剩余，F(xiàn)eCl3、CuCl2均完全反應(yīng)。因此，溶液中一定不含F(xiàn)e3＋，加入KSCN溶液不可能變血紅色；溶液中一定含有Fe2＋；溶液中可能含有Cu2＋；剩余固體中一定含有Cu，不一定含有Fe。綜上所述，B項(xiàng)正確。3．下列物質(zhì)能直接通過金屬和鹵素單化合得到的是()①CuCl2②FeCl2③FeBr2④MgCl2⑤FeI3⑥FeI2A．①③⑥B．①④⑥C．①②③④⑥D(zhuǎn)．①③④⑥答案：B解析：銅與氯氣反應(yīng)得到CuCl2，F(xiàn)e與氯氣反應(yīng)得到FeCl3，F(xiàn)e與Br2反應(yīng)得到FeBr3，Mg與氯氣反應(yīng)得到MgCl2，F(xiàn)e與I2反應(yīng)得到FeI2。4．下列關(guān)于鐵及其化合物的說法正確的是()A．Fe3O4是紅棕色粉末，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量鐵粉，然后過濾D．Fe3＋與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀答案：C解析：A項(xiàng)，F(xiàn)e3O4是黑色固體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)e＋2FeCl3=3FeCl2，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，F(xiàn)e3＋與KSCN反應(yīng)溶液變?yōu)檠t色，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．為了防止FeSO4被氧化而變質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室在配制FeSO4溶液時(shí)，常在溶液中加入少量的()A．銅粉B．鐵粉C．鋅粉D．Fe2(SO4)3答案：B解析：FeSO4中Fe元素為＋2價(jià)，F(xiàn)e2＋具有還原性，極易被氧化為Fe3＋，加入鐵粉后，能將Fe3＋還原為Fe2＋，且溶液中不引入其他雜質(zhì)。6．現(xiàn)有一定量FeO、Fe2O3的混合物，在足量H2氣流中加熱充分反應(yīng)，冷卻后稱得剩余固體質(zhì)量比原混合物減少0.8g；將等質(zhì)量的原混合物與鹽酸反應(yīng)，欲使之完全溶解，則所需1mol·L－1A．0.05LBC．0.2LD答案：B解析：剩余固體比原混合物減少的質(zhì)量即為原混合物中的O的質(zhì)量，則n(O)＝eq\fg,16g·mol－1)＝mol。原混合物與鹽酸反應(yīng)，生成氯化物和水，則n(H＋)＝2n(O)＝mol×2＝mol，n(HCl)＝mol，所需1mol·L－1鹽酸的體積至少為eq\fmol,1mol·L－1)＝0.1L。7．500mL某溶液中含有molFe2＋、molFe3＋，加入mol鐵粉，待Fe3＋反應(yīng)完全后，溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變)()A．mol·L－1B．mol·L－1C．mol·L－1D．mol·L－1答案：C解析：由2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋知，molFe3＋與鐵粉反應(yīng)生成molFe2＋，則所得溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量為mol＋mol＝mol，c(Fe2＋)＝eq\fmol,L)＝mol·L－1。8．將Cu片放入mol·L－1FeCl3溶液中，反應(yīng)一段時(shí)間后取出Cu片，溶液中c(Fe3＋)：c(Fe2＋)＝2：3，則溶液中Cu2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為()A．3：2B．3：4C．3：5D．4：3答案：B解析：根據(jù)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋可知，反應(yīng)后溶液中c(Cu2＋)＝eq\f(1,2)c(Fe2＋)，故c(Cu2＋)：c(Fe3＋)＝eq\f(1,2)c(Fe2＋)：c(Fe3＋)＝3：4，即n(Cu2＋)：n(Fe3＋)＝3：4。9．把過量鐵屑加入FeCl3、CuCl2的混合溶液中，反應(yīng)結(jié)束后，稱得剩余固體的質(zhì)量與所加鐵屑的質(zhì)量相等。則原溶液中FeCl3與CuCl2的物質(zhì)的量之比是()A．7：2B．3：2C．2：3D．2：7答案：D解析：根據(jù)反應(yīng)①2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋可知，鐵溶解，固體質(zhì)量減少，根據(jù)反應(yīng)②Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋可知，鐵溶解，銅析出，固體質(zhì)量增加，而反應(yīng)結(jié)束后，稱得剩余固體質(zhì)量與所加鐵屑的質(zhì)量相等，則反應(yīng)①中固體減少的質(zhì)量與反應(yīng)②中固體增加的質(zhì)量相等，即56g·mol－1×eq\f(nFe3＋,2)＝(64g·mol－1－56g·mol－1)×n(Cu2＋)，得n(Fe3＋)：n(Cu2＋)＝2：7，故n(FeCl3)：n(CuCl2)10．現(xiàn)有某鐵的氧化物樣品，用35mL5mol·L－1的鹽酸恰好完全溶解，向反應(yīng)后的溶液中通入氯氣140mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，F(xiàn)e2＋恰好全部轉(zhuǎn)化為Fe3＋。則該氧化物可能的化學(xué)式為()A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O7答案：D解析：設(shè)該鐵的氧化物為Fe2O3·nFeO，則有Fe2O3·nFeO＋(6＋2n)HCl=2FeCl3＋nFeCl2＋(n＋3)H2O、nFeCl2＋eq\f(n,2)Cl2=nFeCl3，可得關(guān)系式(6＋2n)HCl～eq\f(n,2)Cl2，即eq\f(6＋2n,\f(n,2))＝eq\f(5×,\f,)，解得n＝eq\f(1,2)。二、非選擇題11．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)若氯化銅有剩余，則容器中還可能有的離子為________；銅單質(zhì)________(填“一定”或“可能”)存在。(3)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________，F(xiàn)e2＋________(填“一定”或“可能”)存在。答案：(1)Fe3＋、Cu2＋一定(2)Fe3＋可能(3)Fe、Cu一定解析：本題通過金屬的活動(dòng)性：Fe>Cu，離子的氧化性Fe3＋>Cu2＋，考查了物質(zhì)的共存問題，解答本題應(yīng)首先弄清物質(zhì)間發(fā)生的反應(yīng)，凡相互發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)間不可能大量共存，依據(jù)設(shè)問可推斷出剩余的固體單質(zhì)及離子情況。本題屬于物質(zhì)共存問題，解答時(shí)應(yīng)首先弄清物質(zhì)間可能發(fā)生的反應(yīng)，凡相互間能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)就不可能大量共存。本題涉及的反應(yīng)有：①Fe＋2FeCl3=3FeCl2②Fe＋CuCl2=Cu＋FeCl2③Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋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①②反應(yīng)。(2)若CuCl2有剩余，則容器中不可能有Fe，可能有Fe2＋、Fe3＋或Fe2＋、Cu。(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，則容器中一定沒有Fe、Cu，一定有Fe2＋。12．鈉與FeSO4溶液反應(yīng)，很難完整地觀察到反應(yīng)全過程的有關(guān)現(xiàn)象。有人用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：先在試管內(nèi)新制備的FeSO4溶液上面覆蓋一薄層汽油，然后將試管放入盛有熱水的燒杯中，待試管內(nèi)汽油層消失后，往試管內(nèi)投入一小粒鈉并迅速塞上帶導(dǎo)管的單孔塞。(1)實(shí)驗(yàn)中汽油的作用________。(2)加入鈉粒后，觀察到液面上有大量氣泡產(chǎn)生，溶液中有________色沉淀生成。(3)如果往試管中加入汽油后即投入鈉粒，可能發(fā)生爆炸，其原因是________。(4)寫出Na與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。答案：(1)受熱時(shí)汽油汽化，其蒸氣將試管內(nèi)空氣排盡，起保護(hù)作用(2)白(3)鈉與水劇烈反應(yīng)放出大量熱，使生成的氫氣、汽油蒸氣和試管里空氣的混合氣燃燒爆炸(4)2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑，F(xiàn)e2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓[或2Na＋2H2O＋Fe2＋=2Na＋＋Fe(OH)2↓＋H2↑]13．物質(zhì)A～F有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，反應(yīng)①、②、③均是在高溫下進(jìn)行的(必要時(shí)可使用催化劑)。A是人類使用最廣泛的金屬，B是最常見的溶劑，E為一種還原性氣體，而且其分子與氮?dú)夥肿泳哂邢嗤碾娮訑?shù)?；卮鹣铝袉栴}。(1)物質(zhì)C是________，物質(zhì)E是________，物質(zhì)F是________。(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：___________________________