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(shí)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

/10/10/第2課時(shí)鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物課后篇素養(yǎng)形成合格考達(dá)標(biāo)練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在氧氣中燃燒需要在集氣瓶中放上少量沙子,以免炸裂集氣瓶答案A解析Fe在O2中燃燒生成Fe3O4,A項(xiàng)錯(cuò)誤。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.鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成黑色的Fe3O4D.氫氧化亞鐵為白色沉淀答案A解析FeO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.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(shí),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答案D解析Fe不能與熱水反應(yīng),但能在高溫時(shí)與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2,Fe3O4溶于稀硫酸后的溶液中含有Fe2+,能使KMnO4溶液褪色。4.(2020山東聊城統(tǒng)考)某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,開始時(shí)有白色絮狀沉淀生成,白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,下列結(jié)論正確的是()A.一定有Fe2+,一定沒有Fe3+、Mg2+B.一定有Fe3+,一定沒有Fe2+、Mg2+C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定沒有Mg2+D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定沒有Fe3+答案D解析加入NaOH溶液,開始時(shí)有白色絮狀沉淀生成,白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,則溶液中一定存在Fe2+,一定不存在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(xiàng)正確。5.利用如圖裝置做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),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.根據(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1mol答案D解析消耗1mol氧化劑Fe2O3轉(zhuǎn)移6mol電子。6.如圖所示中能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④答案C解析因?yàn)镕e(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3,即發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。因此要較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排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處在氫氣的保護(hù)中;③由于空氣中的氧氣能迅速將Fe(OH)2氧化,因而不能較長時(shí)間看到白色沉淀。④中上面的苯阻止了空氣進(jìn)入。7.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劇烈燃燒,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H2答案A解析鐵在氧氣中燃燒生成的是Fe3O4而不是Fe2O3,所以A項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)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+,第二步是Fe3+與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+和I2,所以C項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤。8.把含有氧化鐵的鐵片投入足量的稀硫酸中,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∶1答案B解析設(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,根據(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(xiàng)正確。9.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(jià)為價(jià);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(yàn)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(jià)為+2價(jià);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(yàn)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。等級考提升練10.下列關(guān)于鐵及其化合物的說法正確的是()A.Fe3O4是一種紅棕色粉末,俗稱磁性氧化鐵B.鐵與水蒸氣在加熱條件下反應(yīng)的產(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Fe3O4是一種黑色固體,A錯(cuò)誤;鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)的產(chǎn)物為Fe3O4和H2,B錯(cuò)誤;鐵粉與FeCl3反應(yīng)生成FeCl2,FeCl3被除去,沒有引入新的雜質(zhì),C正確;Fe3+與KSCN反應(yīng)生成的不是沉淀,D錯(cuò)誤。11.(2020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)定存在答案A解析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(cuò)誤;Fe3O4為黑色晶體,C錯(cuò)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(cuò)誤。12.(2020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(shí)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(shí),可用氯氣代替空氣答案D解析“酸溶”時(shí)加熱或攪拌均可加快溶解速度,所以A項(xiàng)正確;根據(jù)分析可知,濾渣的主要成分是Fe,所以B項(xiàng)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(xiàng)正確;“氧化”Fe(OH)2漿液時(shí),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(xiàng)錯(cuò)誤。13.向一定量的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(jì)算答案A解析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,根據(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,根據(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。14.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,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.1.44g B.4.36g C.2.82g D.1.6g答案D解析在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生如下反應(yīng):Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,加熱、灼燒時(shí)又會發(fā)生下列變化:Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3,根據(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。15.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(cuò)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(shí)不要用玻璃棒不斷攪拌D.氧化時(shí)不能選用試劑H2O2、NaClO溶液答案D解析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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)正確;氧化Fe2+時(shí)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(xiàng)錯(cuò)誤。16.(2020安徽合肥六校聯(lián)考高一期末)某研究性學(xué)習(xí)小組請你參與“研究鐵與水反應(yīng)所得固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)及再利用”實(shí)驗(yàn)探究,并共同解答下列問題:探究一:設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)。(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(jì)如下實(shí)驗(yàn)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(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。?①一定有Fe3O4②一定有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),觀察到(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),可以證明溶液中存在Fe2+。?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)生安全事故。(3)CuO呈黑色,Cu呈紅色,氫氣還原CuO可得到Cu,且同時(shí)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(yàn)亞鐵離子。新情境創(chuàng)新練17.(2020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(shí)還需加入。?(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用的方法。?(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