狂做20-鐵及其化合物的轉化關系高一化學小題狂做(人教版2019必修第一冊)(解析版)

第三章鐵金屬材料狂做20鐵及其化合物的轉化關系1．（2021·云南·廣南縣第二中學校高一階段練習）下列試劑中，能使Fe2＋轉化為Fe3＋的是①氯氣②NaCl溶液③酸性KMnO4溶液④次氯酸⑤鹽酸⑥NaNO3溶液A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥【答案】B【詳解】①氯氣具有強氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子；②NaCl溶液不具有氧化性，不能氧化亞鐵離子生成鐵離子；③KMnO4溶液具有強氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子；④次氯酸具有強氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子；⑤鹽酸不具有強氧化性，不能氧化亞鐵離子生成鐵離子；⑥NaNO3溶液不具有強氧化性，不能氧化亞鐵離子生成鐵離子，故能氧化的是①③④。答案選D。2．鐵有+2價和+3價兩種價態(tài)，下列有關反應中不涉及鐵元素價態(tài)變化的是A．鐵與稀硫酸反應B．鐵在氧氣中燃燒，其產物溶于鹽酸中可得到兩種鹽C．氫氧化亞鐵是白色固體，在空氣中迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色D．氫氧化鐵受熱分解【答案】D【詳解】A.Fe與稀硫酸反應生成FeSO4和H2，鐵元素的化合價由0價升至+2價；涉及鐵元素價態(tài)變化，A不符合題意。B.Fe在氧氣中燃燒生成Fe3O4，鐵元素的化合價發(fā)生變化；B不符合題意。C.白色氫氧化亞鐵固體在空氣中迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，發(fā)生反應：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，鐵元素的化合價由+2價升至+3價；C不符合題意。D.氫氧化鐵受熱分解生成Fe2O3和水，反應前后鐵元素的化合價均為+3價；不涉及鐵元素價態(tài)變化，D符合題意。故選D。3．部分含鐵物質的分類與相應化合價的關系如圖所示。下列說法錯誤的是A．a可與e反應生成b B．c在空氣中可轉化為dC．可用KSCN溶液鑒別b、e D．可存在a→e→d→c→b→a的循環(huán)轉化關系【答案】D【解析】圖示為鐵0、+2、+3三種價態(tài)的價類二維圖，其中單質a為Fe，+2價的鹽b為亞鐵鹽，堿c為氫氧化亞鐵，+3價的鹽e為鐵鹽，堿d為氫氧化鐵，結合物質的性質分析解答。A．鐵單質可以和三價鐵鹽發(fā)生歸中反應，生成亞鐵鹽，離子方程式為Fe+2Fe3+═3Fe2+，故A正確；B．氫氧化亞鐵具有較強的還原性，能夠被氧化，因此氫氧化亞鐵可以被氧化生成氫氧化鐵，故B正確；C．亞鐵離子與KSCN溶液無明顯現象，鐵離子與KSCN溶液顯紅色，可用KSCN溶液鑒別b、e，故C正確；D．氫氧化鐵不能直接轉化為氫氧化亞鐵，即d→c不能直接轉化，故D錯誤；故選D。4．已知下述三個實驗均能發(fā)生化學反應：①②③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錯誤的是A．實驗①中鐵釘只做還原劑 B．實驗②中發(fā)生了氧化還原反應C．實驗③中發(fā)生的是置換反應 D．上述實驗證明氧化性：Cl2＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+【答案】C【詳解】A.由于鐵比銅活潑，所以實驗①中發(fā)生反應Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，鐵作還原劑置換出銅，A正確；B.實驗②中氯水中的氯氣具有強的氧化性，能將Fe2＋氧化為Fe3＋，發(fā)生氧化還原反應2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－，B正確；C.由于Fe3＋具有較強的氧化性，將銅氧化為Cu2＋，而自身還原為Fe2＋，化學方程式為Cu+2Fe3+＝2Fe2++Cu2+，故發(fā)生的不是置換反應，C錯誤；D.實驗②能夠說明氯氣的氧化性強于Fe3＋，實驗③能夠反應說明Fe3＋的氧化性強于Cu2＋，所以氧化性強弱順序為Cl2＞Fe3+＞Cu2+，D正確；答案選C。5．某化學興趣小組在學習鐵及其化合物知識時，做了如下探究實驗：下列說法不正確的是A．若現象1有淡紅色，說明有少量的Fe2+被氧化了B．現象2有血紅色沉淀C．現象3為血紅色褪去，說明發(fā)生了反應：2Fe3++Fe=3Fe2+D．由現象4可推測加入過量的雙氧水后硫氰根離子可能被氧化生成了氣體【答案】B【分析】氯化亞鐵與KSCN無明顯現象，加入雙氧水，亞鐵離子被氧化成鐵離子，(血紅色)，溶液呈血紅色；加入過量Fe粉，鐵離子被還原，紅色褪去；加入過量雙氧水，硫氰根離子被氧化?！驹斀狻緼．若現象1為淡紅色，則可能部分被氧化成，故A正確；B．，是絡合物，不是沉淀，故B錯誤；C．向加入雙氧水后的溶液加入鐵粉，發(fā)生反應，溶液中被還原，溶液紅色褪去，故C正確；D．向溶液中加入過量雙氧水后，溶液由紅色變?yōu)辄S色，則溶液中濃度降低，被氧化，有N2、CO2生成，故D正確；故選B。6．從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下。下列說法正確的是A．試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同C．試劑c是氯氣，相應的反應為2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－D．用酸性KMnO4溶液可檢驗溶液W中是否含有Fe2＋【答案】C【解析】A項，由最終要得到的氯化鐵及流程圖可知b是鹽酸，錯誤；B項，操作Ⅰ和操作Ⅱ是過濾，操作Ⅲ為蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，所用儀器有差異，錯誤；C項，濾液Z和X中均含有氯化亞鐵，因此c為氯氣，正確；D項，高錳酸鉀也能因氧化氯離子而褪色，因此不能用于檢驗是否含有亞鐵離子，錯誤。7.把表面有少量氧化物的相同大小的銅片和鐵片一起放入鹽酸中,充分反應后,所得溶液中的金屬離子為()。A.Fe3+和Cu2+ B.Fe2+和Cu2+C.Fe2+和Fe3+ D.Fe2+【答案】D【解析】本題涉及的物質的性質有:CuO與鹽酸的反應,Fe、Fe2O3與鹽酸的反應,Fe3+與Fe、Cu的反應,Fe與Cu2+的反應等。表面氧化物較少,溶于鹽酸后,生成的Fe3+和Cu2+較少,分別被Fe還原為Fe2+和Cu,Cu與鹽酸不反應,Fe與鹽酸反應生成Fe2+。8.通過對實驗現象的觀察、分析推理得出正確的結論是化學學習的方法之一。對下列實驗事實的解釋正確的是()。選項操作、現象解釋A向碘化鉀淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液變藍Fe3+能與淀粉發(fā)生顯色反應B把生鐵放置于潮濕的空氣中,鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向鹽酸中加入少量鐵粉,有氣泡產生說明Fe被氧化為Fe3+D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時間,白色物質變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3【答案】D 【解析】A項中Fe3+將I-氧化為I2,淀粉遇碘單質變藍;B項中紅棕色斑點是Fe2O3;C項中鐵與鹽酸反應生成Fe2+。9.元素“價—類”二維圖是學習元素化合物知識的重要模型，它以元素的化合價為縱坐標，以物質類別為橫坐標。如圖為鐵元素的“價—類”二維圖，其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系。下列說法正確的是（）A.用鐵絲在氧氣中燃燒可實現上述轉化①B.轉化⑤中Na2FeO4可用于自來水消毒殺菌，等物質的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍C.轉化⑦的現象是綠色沉淀轉變?yōu)榧t褐色D.加熱Fe（OH）3發(fā)生轉化⑥，加水可一步實現Fe2O3→Fe（OH）3的轉化【答案】B【解析】A.用鐵絲在氧氣中燃燒，生成四氧化三鐵，不可實現上述轉化①，故A錯誤；B.Na2FeO4可轉化為Fe3＋，電子轉移3e－，HClO消毒轉化為Cl－，電子轉移2e－，電子守恒得到，2Na2FeO4～3HClO～6e－，等物質的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍，故B正確；C.轉化⑦的現象是白色沉淀迅速轉化為灰綠色，最后轉化為紅褐色，故C錯誤；D.加熱Fe（OH）3發(fā)生轉化⑥，加水不可一步實現Fe2O3→Fe（OH）3的轉化，故D錯誤。10．用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備超順磁性(平均直徑25nm)納米Fe3O4的流程示意圖如下：下列敘述不正確的是A．濾液A中含有Fe3＋和Fe2＋B．步驟②中，主要反應的離子方程式是Fe3＋+Fe=2Fe2＋C．步驟④中，反應完成后剩余的H2O2可以通過加熱的方式除去D．步驟⑤中，可將產品均勻分散在水中，利用丁達爾效應驗證得到的固體是超順磁性的Fe3O4粒子【答案】B【解析】A．鐵泥的主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe，和鹽酸反應后會生成Fe3＋和Fe2＋，故A正確；B．加入鐵粉，Fe3+被還原為Fe2+，反應的離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+，故B錯誤；C．步驟④中，為防止H2O2在步驟⑤中氧化+2價鐵元素，反應完成后需加熱除去剩余H2O2，故C正確；D．超順磁性的Fe3O4粒子平均直徑25nm，均勻分散在水中形成膠體，能產生丁達爾效應，故D正確；選B。11.在Fe2(SO4)3溶液中加入ag銅,完全溶解后,再加bg鐵,充分反應后得到cg殘余固體,且a>c,下列說法正確的是()。A.殘余固體是銅和鐵B.最后得到的溶液中一定含有Cu2+C.將殘余固體加入稀硫酸中,有氣泡產生D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+【答案】B【解析】因為a>c,說明bg鐵完全反應,溶液中含Cu2+、Fe2+,不含Fe3+,B項正確。12．下列實驗中，對應的現象以及結論都正確且兩者具有因果關系的是選項實驗現象結論A取少量Fe2O3于試管中，加入過量鹽酸充分反應黑色固體溶解，生成綠色溶液Fe2O3為堿性氧化物B將銅粉加1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中溶液變藍、有黑色固體出現金屬鐵比銅活潑C取少量FeCl2溶液于試管中，滴加幾滴新制氯水，再滴2滴KSCN溶液溶液變紅FeCl2溶液沒有變質D往紅熱的鐵中通入水蒸氣，將生成的氣體通入肥皂液中，將燃著的火柴靠近氣泡氣泡被點燃鐵在高溫下能與水蒸氣反應【答案】D【解析】A．Fe2O3固體為紅棕色，與鹽酸反應生成氯化鐵，溶液顯黃色，Fe2O3為堿性氧化物，A錯誤；B．銅與鐵離子反應生成銅離子和亞鐵離子，溶液呈藍色，無黑色固體生成，該實驗不能證明金屬鐵比銅活潑，B錯誤；C．檢驗氯化亞鐵溶液沒有變質，應先加KSCN溶液無現象；題中先加氯水，亞鐵離子被氧化為鐵離子，加KSCN后溶液一定會變紅，不能證明氯化亞鐵溶液沒有變質，C錯誤；D．紅熱的鐵與水蒸氣反應生成可燃性氣體，氣泡被點燃即可證明高溫下鐵與水蒸氣發(fā)生了反應，D正確；故選D。13.從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如圖所示。則下列說法中正確的是（）A.試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同C.試劑c是氯氣，相應的離子方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－D.用酸性KMnO4溶液可檢驗溶液W中是否還有Fe2＋【答案】C【解析】由最終要得到氯化鐵晶體的流程圖知，b是鹽酸，使用H2SO4會引入SOeq\o\al(2－,4)，A錯誤；操作Ⅰ和操作Ⅱ是過濾，操作Ⅲ為蒸發(fā)結晶，所用儀器不相同，B錯誤；濾液Z和X中均含有氯化亞鐵，因此c為氯氣，C正確；高錳酸鉀也能氧化氯離子而褪色，因此不能用KMnO4檢驗溶液W中是否含有亞鐵離子，D錯誤。14．已知M為常見的金屬單質，N、P、E、F均為含M元素的化合物，當光束通過Q時，可以看到一條“光亮”的通路，各物質間的轉化關系如圖。下列敘述中正確的是A．加熱F時，它能失水生成紅棕色的Fe2O3粉末B．M為Fe，E為Fe(OH)3C．上述物質轉化過程中發(fā)生了6個氧化還原反應D．反應⑧需在加熱條件下進行【答案】A【分析】由M為常見的金屬單質，能與稀鹽酸和氯氣生成不同化合物可知，M為變價金屬，由光束通過紅褐色Q時，可以看到一條“光亮”的通路可知，Q為氫氧化鐵膠體，則M為鐵、N為氯化亞鐵、P為氯化鐵、E為氫氧化亞鐵、F為氫氧化鐵。【詳解】A．由分析可知，F為氫氧化鐵，氫氧化鐵受熱會發(fā)生分解反應生成氧化鐵和水，故A正確；B．由分析可知，M為鐵、E為氫氧化亞鐵，故B錯誤；C．由物質間的轉化關系可知，反應中有化合價變化的反應為①②④⑤⑧，則物質轉化過程中發(fā)生了5個氧化還原反應，故C錯誤；D．氫氧化亞鐵的還原性強，反應⑧為常溫下氫氧化亞鐵與空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應生成氫氧化鐵，故D錯誤；故選A。15．根據如圖框圖分析，下列說法錯誤的是A．M2+的氧化性比E3+的氧化性強B．在反應①中H2SO4既表現了酸性，又表現了氧化性C．