2024-2025版高中化學(xué)第3章金屬及其化合物第2節(jié)第3課時(shí)鐵的重要化合物練習(xí)含解析新人教版必修1

PAGEPAGE1鐵的重要化合物基礎(chǔ)鞏固一、選擇題1．(2024·綿陽高一檢測)試驗(yàn)室用FeCl2和燒堿制備Fe(OH)2，為了使生成的產(chǎn)物不簡單被氧化，下列說法不正確的是(C)A．配制FeCl2和燒堿溶液所用的蒸餾水通常要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣C．向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時(shí)，膠頭滴管尖嘴不伸入試管內(nèi)D．產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管解析：FeCl2和燒堿溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，且配制溶液的蒸餾水要煮沸以除去氧氣，確保Fe(OH)2的生成在無氧的環(huán)境里，故A正確；在FeCl2溶液的上面加一層苯或油，以隔絕空氣防止氧氣溶入，故B正確；向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時(shí)，要將膠頭滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氫氧化鈉溶液在滴入時(shí)接觸空氣溶有氧氣，故C錯(cuò)誤；產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，若振蕩試管，會(huì)增大沉淀與空氣的接觸機(jī)會(huì)，使沉淀更易被氧化，故D正確。2．對(duì)試驗(yàn)Ⅰ～Ⅳ的試驗(yàn)現(xiàn)象推斷正確的是(D)A．試驗(yàn)Ⅰ：產(chǎn)生紅褐色沉淀B．試驗(yàn)Ⅱ：溶液變紅色C．試驗(yàn)Ⅲ：試管中溶液變淺黃色D．試驗(yàn)Ⅳ：試管中先出現(xiàn)白色沉淀，快速變灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色解析：A項(xiàng)，得到氫氧化鐵膠體；B項(xiàng)，KSCN溶液遇二價(jià)鐵離子不變紅色；C項(xiàng)，F(xiàn)eCl3溶液可以氧化碘離子，生成碘單質(zhì)，溶液顏色更深；D項(xiàng)，F(xiàn)e(OH)2易被O2氧化為Fe(OH)3。3．下列有關(guān)除雜的操作中不正確的是(D)A．FeSO4溶液中含少量CuSO4雜質(zhì)：加入過量的Fe粉，過濾B．碳酸鈉粉末中含有少量碳酸氫鈉粉末：加熱C．除去FeCl3溶液中少量的FeCl2：加入新制氯水D．CO2中混有HCl氣體：通入飽和的碳酸鈉溶液解析：加入過量的鐵粉，發(fā)生反應(yīng)：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，能夠除去雜質(zhì)，A正確；NaHCO3受熱易分解：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，B正確；新制氯水與FeCl2反應(yīng)：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，從而把FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3而除去，C正確；CO2中混有HCl氣體，通入飽和的碳酸鈉溶液，除去HCl的同時(shí)，也能汲取CO2：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，D錯(cuò)誤。4．能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是(A)A．將銅屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋B．將磁性氧化鐵溶于鹽酸：Fe3O4＋8H＋=3Fe3＋＋4H2OC．將Na2O2投入鹽酸中：2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑D．將鐵粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑解析：B錯(cuò)誤，電荷不守恒，F(xiàn)e3O4中Fe有兩種價(jià)態(tài)，正確的應(yīng)當(dāng)為Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C錯(cuò)誤，Na2O2與鹽酸反應(yīng)，應(yīng)為2Na2O2＋4H＋=4Na＋＋O2↑＋2H2O；D錯(cuò)誤，不符合客觀實(shí)際，反應(yīng)后鐵只能產(chǎn)生Fe2＋和H2。5．(2024·銅陵高一檢測)要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋，而可能含有Fe2＋，進(jìn)行如下試驗(yàn)操作的最佳依次為(C)①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③解析：加入NH4SCN溶液不變色證明該溶液中無Fe3＋；再加氯水，假如有Fe2＋，則Fe2＋可以被氧化為Fe3＋而使溶液變?yōu)榧t色，若先加氯水則無法說明使之變紅的肯定來自Fe2＋；加酸性KMnO4溶液雖然也能氧化Fe2＋，但其本身是紫紅色，反應(yīng)現(xiàn)象不易視察。6．(2024·咸陽高一檢測)某物質(zhì)溶于鹽酸后，再向溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液顏色無改變，然后加入新制的氯水后溶液呈紅色，則這種物質(zhì)是(B)A．FeCl3 B．FeCl2C．Fe2O3 D．Fe3O4解析：FeCl3、Fe2O3、Fe3O4溶于鹽酸后，都能產(chǎn)生Fe3＋，滴加KSCN溶液時(shí)，溶液顏色都會(huì)變?yōu)榧t色；只有FeCl2遇KSCN溶液不變色。二、非選擇題7．試驗(yàn)室用下面裝置測定FeO和Fe2O3固體混合物中Fe2O3的質(zhì)量，D裝置的硬質(zhì)雙通玻璃管中的固體物質(zhì)是FeO和Fe2O3的混合物。(1)如何檢查裝置A的氣密性：__關(guān)閉a，往球形漏斗中加水，球形漏斗下端有一段水柱高于容器中液面，一段時(shí)間后液面不改變，則裝置氣密性完好__。(2)為了平安，在點(diǎn)燃D處的酒精燈之前，在b處必需__對(duì)氫氣驗(yàn)純__。(3)裝置B的作用是__除去氫氣中的氯化氫__，裝置C中裝的液體是__濃硫酸__，所起的作用是__除水蒸氣(或干燥氫氣)__。(4)在氣密性完好，并且進(jìn)行了必要的平安操作后，點(diǎn)燃D處的酒精燈，在硬質(zhì)雙通玻璃管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是3H2＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3H2O，H2＋FeOeq\o(=,\s\up7(高溫))Fe＋H2O。(5)若FeO和Fe2O3固體混合物的質(zhì)量為31.2g，反應(yīng)完全后，U形管的質(zhì)量增加9.9g則混合物中Fe2O3的質(zhì)量為__24_g__。(6)U形管E右邊連接干燥管F的目的是__防止空氣中水蒸氣進(jìn)入__，若無干燥管F，測得Fe2O3的質(zhì)量將__偏大__(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。解析：(1)檢查裝置A的氣密性，須要關(guān)閉開關(guān)a，往球形漏斗中加水，球形漏斗下端有一段水柱高于容器中的液面，一段時(shí)間后液面不變，證明氣密性完好。(2)氫氣是可燃性氣體，裝置中須要充溢氫氣后方可進(jìn)行加熱反應(yīng)，所以須要對(duì)氫氣進(jìn)行驗(yàn)純，避開混有空氣加熱發(fā)生爆炸，在b處進(jìn)行氫氣驗(yàn)純。(3)由于A中產(chǎn)生的H2中混有HCl和水蒸氣，必需通過洗氣逐一除去，防止干擾后續(xù)試驗(yàn)，所以B的作用是除去氫氣中的氯化氫，C中裝有濃硫酸，用于干燥氫氣。(4)裝置D中發(fā)生的是氧化亞鐵、氧化鐵與氫氣的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3H2O，H2＋FeOeq\o(=,\s\up7(高溫))Fe＋H2O。(5)U形管的質(zhì)量增加的9.9g是水，物質(zhì)的量是eq\f(9.9g,18g·mol－1)mol＝0.55mol，設(shè)FeO、Fe2O3物質(zhì)的量分別為x、y，則：x＋3y＝0.55，依據(jù)質(zhì)量可列式：72x＋160y＝31.2，解得y＝0.15，x＝0.1，所以氧化鐵的質(zhì)量為160g·mol－1×0.15mol＝24g。(6)干燥管F的作用是防止空氣中水蒸氣對(duì)試驗(yàn)干擾，若無干燥管F，空氣中的水蒸氣被E汲取，則所測生成水的質(zhì)量增大，導(dǎo)致氧的含量增大，F(xiàn)e2O3的質(zhì)量將增大。8．(2024·秦皇島高一檢測)某學(xué)習(xí)小組為相識(shí)鐵及其化合物的性質(zhì)、分散系的性質(zhì)做了如下一組綜合試驗(yàn)，依據(jù)試驗(yàn)流程回答相關(guān)問題。(1)請(qǐng)寫出Fe2O3與①反應(yīng)的離子方程式：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。(2)物質(zhì)②為__NaOH溶液(其他合理答案也可)__。(3)請(qǐng)寫出FeCl3與鐵粉反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe＋2FeCl3=3FeCl2。(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最終生成Fe(OH)3濁液，該過程的現(xiàn)象為__生成白色沉淀，快速變成灰綠色，最終變成紅褐色__，此過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為(用化學(xué)方程式表達(dá))4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(5)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，并接著煮沸至紅褐色，制得分散系③__Fe(OH)3膠體__，它與FeCl3溶液、Fe(OH)3濁液的本質(zhì)區(qū)分是__分散質(zhì)粒子大小不同__。9．如圖所示裝置可用來制取Fe(OH)2和視察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色改變。試驗(yàn)時(shí)必需運(yùn)用鐵屑、6mol·L－1硫酸溶液，其他試劑任選。填寫下列空白：(1)B中盛有肯定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是__鐵屑__，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。(2)試驗(yàn)起先時(shí)應(yīng)先將活塞E__打開__(填“打開”或“關(guān)閉”)，其目的是__解除B中的空氣__。在C中收集到的氣體主要為__H2__。(3)簡述生成Fe(OH)2的操作過程：__關(guān)閉活塞E，A中壓強(qiáng)增大，將FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)__。(4)拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，看到的現(xiàn)象為__白色沉淀快速變成灰綠色，最終變成紅褐色__；寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。解析：Fe(OH)2屬于難溶堿，制取時(shí)可依據(jù)：鹽＋堿→新鹽＋新堿的規(guī)律，用可溶性的亞鐵鹽和可溶性堿反應(yīng)生成。B中有NaOH溶液，還須要亞鐵鹽溶液，試驗(yàn)要求必需運(yùn)用鐵屑和6mol·L－1的H2SO4，很明顯是用于制取FeSO4，然后采納肯定的方法使兩者混合。由于Fe(OH)2極易被氧化，所以FeSO4和NaOH溶液反應(yīng)，應(yīng)在無空氣的狀況下進(jìn)行，可以用生成的H2將系統(tǒng)內(nèi)的空氣排凈。能力提升一、選擇題1．在一些盛高檔茶葉等物品的包裝盒中有一個(gè)小袋，將小袋打開，可看到灰黑色粉末，其中有些已變成紅褐色。將灰黑色粉末溶于稀鹽酸中，取上層清液，滴入幾滴氯水，再滴入KSCN溶液，馬上出現(xiàn)紅色。以下結(jié)論中，不正確的是(D)A．該灰黑色粉末是抗氧劑 B．該灰黑色粉末不行食用C．小袋中原來裝有鐵粉 D．小袋中原來裝有Fe2O32．(2024·蘭州高一檢測)“秦磚漢瓦”是我國傳統(tǒng)建筑文化的一個(gè)縮影。同是由黏土燒制的磚瓦，有的是黑色的，有的卻是紅色的，你揣測其中的緣由可能是(D)A．土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B．黑磚瓦是煅燒過程中附著了炭黑，紅磚瓦則是添加了紅色耐高溫染料C．土壤中含有的銅元素經(jīng)過不同工藝煅燒，分別生成了黑色CuO和紅色CuD．土壤中含有的鐵元素經(jīng)過不同工藝煅燒，分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O33．(2024·合肥高一檢測)下列反應(yīng)，其產(chǎn)物的顏色按紅色、紅褐色、淡黃色、藍(lán)色依次排列的是(B)①金屬鈉純氧中燃燒②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空氣中放置一段時(shí)間③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④無水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中A．②③①④ B．③②①④C．③①②④ D．①②③④解析：①中生成的Na2O2的顏色為淡黃色；②中現(xiàn)象為白色沉淀→灰綠色沉淀→紅褐色沉淀，最終為Fe(OH)3的顏色；③為檢驗(yàn)Fe3＋的常用方法，溶液變?yōu)榧t色；④醫(yī)用酒精中含有水，無水硫酸銅放入后，溶液顯藍(lán)色。4．(2024·宜昌高一檢測)某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，起先時(shí)有白色絮狀沉淀，然后快速變成灰綠色，最終變成紅褐色，下列結(jié)論正確的是(D)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＋解析：白色沉淀可能是Fe(OH)2、Mg(OH)2或它們的混合物；沉淀能變?yōu)榛揖G色，最終變成紅褐色，說明肯定有Fe(OH)2生成，即原溶液中肯定有Fe2＋；因Fe(OH)3呈紅褐色，所以剛起先時(shí)無Fe(OH)3生成，即原溶液中不含F(xiàn)e3＋。5．(2024·滁州高一檢測)現(xiàn)有氯化鈉、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂四種稀溶液，選用一種試劑通過一步操作就能將它們加以區(qū)分，這種試劑是(C)A．KSCN溶液 B．氯水C．NaOH溶液 D．AgNO3溶液解析：KSCN溶液，只有氯化鐵溶液呈紅色，其它溶液沒有明顯改變，不能鑒別，故A錯(cuò)誤；向四種溶液中分別滴加氯水，氯化鎂和氯化鈉溶液中均不反應(yīng)，不能鑒別，故B錯(cuò)誤；向四種溶液中分別滴加NaOH溶液，氯化鈉溶液中無現(xiàn)象；氯化亞鐵溶液中先產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀快速變?yōu)榛揖G色，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色的氫氧化鐵沉淀，氯化鐵溶液中生成紅褐色沉淀；氯化鎂溶液中生成白色沉淀；現(xiàn)象各不相同，能夠鑒別，故C正確；向四種溶液中分別滴加AgNO3溶液，均生成白色沉淀，不能鑒別，故D錯(cuò)誤。6．(2024·文昌高一檢測)用肯定量的鐵與足量的稀硫酸及足量的CuO制單質(zhì)銅，有人設(shè)計(jì)了以下兩種方案：①Feeq\o(→,\s\up7(H2SO4))H2eq\o(→,\s\up7(CuO))Cu②CuOeq\o(→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq\o(→,\s\up7(Fe))Cu若按試驗(yàn)原則進(jìn)行操作，則兩者制得單質(zhì)銅的量為(C)A．一樣多 B．①多C．②多 D．無法推斷解析：鐵的量肯定，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)肯定。由于氫氣還原氧化銅的試驗(yàn)中起先需消耗氫氣排凈裝置中的空氣，試驗(yàn)結(jié)束后銅粉需在氫氣氛圍下冷卻，所以能夠用于還原氧化銅的氫氣量較少，依據(jù)電子守恒原理可知，①制得銅較少。7．制印刷電路時(shí)常用氯化鐵溶液作腐蝕液，有關(guān)反應(yīng)為2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，燒杯中不行能出現(xiàn)的是(B)A．有銅粉無鐵粉 B．有鐵粉無銅粉C．鐵粉、銅粉都有 D．鐵粉、銅粉都無解析：向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，由于鐵粉的還原性較強(qiáng)，故鐵粉首先與氯化鐵溶液反應(yīng)，2FeCl3＋Fe=3FeCl2，當(dāng)鐵粉完全反應(yīng)后，若氯化鐵還有剩余，銅粉才與氯化鐵溶液反應(yīng)，2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。若鐵粉較少，銅粉較多，會(huì)出現(xiàn)A中狀況。由前面的分析可知，B中狀況不會(huì)出現(xiàn)。若鐵粉較多，會(huì)出現(xiàn)C中狀況。若鐵粉和銅粉都較少，會(huì)出現(xiàn)D中狀況。8．(2024·臨沂高一檢測)將1.12g鐵粉加入25mL2mol·L－1氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是(B)A．鐵有剩余，溶液呈淺綠色，Cl－濃度基本不變B．往溶液中滴入無色KSCN溶液，顯紅色C．Fe2＋和Fe3＋的物質(zhì)的量之比為5∶1D．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5解析：n(Fe)＝eq\f(1.12g,56g·mol－1)＝0.02mol，n(Fe3＋)＝25mL×10－3L·mL－1×2mol·L－1＝0.05mol，由反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋可知Fe3＋過量，加入KSCN顯紅色。n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06mol，n(Fe3＋)＝0.05mol－2n(Fe)＝0.01mol，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1∶2。二、非選擇題9．(2024·漢中高一檢測)已知有以下相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，試回答：(1)寫出B的化學(xué)式：__FeCl2__，D的化學(xué)式：__KCl__。(2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(3)寫出由A轉(zhuǎn)變成B的離子方程式：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(4)向G溶液加入A的離子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。解析：本題主要考查鐵的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)。(1)B是鐵與鹽酸反應(yīng)生成的氯化亞鐵，B的化學(xué)式：FeCl2，D的化學(xué)式：KCl。(2)E是氫氧化亞鐵，F(xiàn)是氫氧化鐵，由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(3)由A轉(zhuǎn)變成B即鐵轉(zhuǎn)變成氯化亞鐵的離子方程式：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(4)向G溶液加入A即向氯化鐵溶液加入鐵發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。10．某化學(xué)愛好小組利用下列試劑：鐵粉、鋅粉、0.1mol·L－1FeCl3溶液，0.1mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、還原性，并利用試驗(yàn)結(jié)論解決一些問題。(1)用所給試劑寫出體現(xiàn)Fe2＋具有還原性的反應(yīng)的化學(xué)方程式2FeCl2＋C