学年高一化学必修1课后同步练人教版第323 铁的化合物.docx
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学年高一化学必修1课后同步练人教版第323铁的化合物
人教版《必修一》第三章第二节第三课时
铁的化合物
一、选择题
1.下列有关铁及其化合物的说法正确的是()
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀
2.铁有+2价和+3价两种价态,下列反应中不涉及铁元素价态变化的是()
A.用还原铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质
B.铁在氧气中燃烧,其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C.氢氧化亚铁是白色固体,生成后迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
D.氢氧化铁受热分解
3.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。
下列物质反应后一定有+3价铁生成的是()
①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀硫酸反应后,再向其中加KNO3③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有①B.只有①②
C.只有①②③D.全部
4.要证明某溶液中不含有Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为()
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.③②
C.③①D.①②③
5.将适量铁粉投入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是()
A.2∶3B.3∶2
C.1∶2D.1∶1
6.下列实验方案可以得到白色纯净的Fe(OH)2的是()
A.在Fe2(SO4)3溶液中加入过量的铁粉,过滤,在滤液中加入过量的NaOH溶液
B.将铁粉与稀硫酸充分反应,然后再加入过量的氨水
C.在FeCl2溶液上加一层苯,然后将滴管插入到FeCl2溶液液面以下,慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有气泡,配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸馏水必须加热煮沸)
D.在生成Fe(OH)3的悬浊液中加过量的铁粉
7.(双选题)证明某溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是()
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显血红色
B.先滴加KSCN溶液,不显血红色,再滴加氯水后显血红色
C.滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色
D.只需滴加KSCN溶液
8.下列除杂试剂或方法不正确的是()
选项
被提纯物质
杂质
除杂试剂或方法
A
FeCl3溶液
FeCl2
通入适量Cl2
B
FeCl2溶液
FeCl3
加入过量铁粉并过滤
C
铁粉
铝粉
加入过量NaOH溶液并过滤
D
Fe(OH)3溶液
Fe(OH)2
在空气中灼烧
9.已知:
2Fe+3Br2===2FeBr3,2Fe3++2I-===2Fe2++I2,3Fe2++NO3-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,现将Fe(NO3)2溶液分别滴入到以下溶液中:
①H2SO4;②HNO3;③溴水;④碘水。
其中能使Fe2+转变成Fe3+的是()
A.只有②③B.①②③
C.②③④D.全部
10.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是()
A.溶液中一定含Cu2+
B.溶液中一定含Fe2+
C.加入KSCN溶液一定不变血红色
D.剩余固体中一定含Cu
11.将1.12g铁粉加入到25mL2mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后的结果与下列叙述不相符的是()
A.铁粉完全溶解,溶液中Cl-浓度基本不变
B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,显红色
C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1
D.反应后,铁粉仍有剩余
12.将2.4gFe、Al混合粉末溶于75mL4mol·L-1的盐酸中,反应一段时间后,再加入250mL1.5mol·L-1的NaOH溶液,反应完全后,溶液中大量存在的有()
A.Na+、Fe2+、Cl-B.Al3+、Fe2+、Cl-
C.Fe3+、AlO2-、Cl-D.Na+、AlO2-、Cl-
二、非选择题
13.在如图所示装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是
________________________________________________________________________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是
________________________________________________________________________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是
__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14.过去电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板,制成印刷线路板,发生反应的化学方程式为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。
(1)检验腐蚀后的溶液中是否含有Fe3+应选用的试剂是________。
(2)为了从使用过的废腐蚀液中回收铜,并重新制得纯净的FeCl3溶液,可采用如下图所示实验步骤。
请在各空格或括号内填入适当的物质使实验达到预期目的。
(3)写出有关反应的离子方程式__________________。
15.含有Al3+、Ba2+、Fe3+三种离子的混合溶液,只加入一种试剂以符合下列要求:
(1)①只让Ba2+沉淀,应加入________。
②让Fe3+、Al3+沉淀,应加入________。
③只让Fe3+沉淀下来应加入________。
(2)FeSO4溶液中含有杂质CuSO4和Fe2(SO4)3,可加入________除去杂质,方法是________。
(3)FeCl3溶液中含有杂质FeCl2,可加入________除去杂质。
(4)铁粉中含有铝粉,可加________除去杂质。
渣中加入过量的盐酸,发生反应:
Fe+2HCl
FeCl2+H2↑,,离子方程式是Fe+2H+
Fe2++H2↑;由于Cu的活动性比H弱,不能与酸发生反应,所以过滤得到的滤液是FeCl2;③将两次的滤液合并,向其中再通入氯气,会发生反应:
2FeCl2+Cl2
2FeCl3,就得到FeCl3溶液。
16.铁是人类较早使用的金属之一。
运用所学知识,回答下列问题:
(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是
(2)电子工业用FeC13溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。
请写出FeC13溶液与铜反应的化学方程式;当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,烧杯底部不可能出现的是()
A.有铜无铁B.有铁有铜C.有铁无铜D.无铁无铜
(3)工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并获得FeC13溶液,设计如图方案:
①滤渣C的化学式为
②加过量D发生反应的离子方程式为
③通入F发生反应的化学方程式为
人教版《必修一》第三章第二节第三课时
铁的化合物参考答案及解析
1.【答案】C
【解析】赤铁矿的主要成分是Fe2O3,A项错误;铁与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2,B项错误;Fe3+与SCN-结合生成红色溶液而非沉淀,D项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
2.【答案】D
【解析】A项,发生的反应为:
Fe+2Fe3+===3Fe2+,铁元素化合价发生变化;B项,铁在氧气中燃烧,生成四氧化三铁,铁元素的化合价发生了变化;C项,氢氧化亚铁与空气中的氧气、水反应生成氢氧化铁,铁元素的化合价发生了变化。
A、B、C均不符合题意,D项符合题意。
【题型】选择题
【难度】容易
3.【答案】C
【解析】①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原。
②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+,但要注意,由于稀硫酸过量,加入KNO3后,H+、NO
能将Fe2+氧化成Fe3+。
③从表面上看不会发生氧化还原反应,实际上发生了Fe2+被H+和NO
氧化的反应。
④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
【题型】选择题
【难度】一般
4.【答案】C
【解析】操作顺序为先加入KSCN溶液,无明显现象证明无Fe3+,加入氯水溶液变血红色证明有Fe3+生成,不能用KMnO4溶液氧化Fe2+,因为KMnO4溶液为紫红色,干扰实验现象,故正确答案为C。
【题型】选择题
【难度】容易
5.【答案】A
【解析】铁粉与三氯化铁溶液反应Fe+2Fe3+===3Fe2+,设溶液反应后Fe2+物质的量为3mol,则反应掉Fe3+为2mol,剩余Fe3+为3mol,所以已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是2∶3。
答案选A。
【题型】选择题
【难度】容易
6.【答案】C
【解析】必须防止Fe(OH)2被氧化,可以用油封(如苯等),同时在配制碱和Fe2+溶液时,也不能用含有氧气的蒸馏水。
答案选C。
【题型】选择题
【难度】容易
7.【答案】BC
【解析】如果直接加KSCN溶液,不变血红色,只能证明不含有Fe3+,不能证明含有Fe2+;先加氯水,再加KSCN溶液后显血红色,只能证明加氯水后溶液中含有Fe3+,至于加氯水前是否有Fe3+是无法确定的,所以A、D都不正确;先滴加KSCN溶液,不显血红色,证明不含有Fe3+,再滴加氯水后显血红色,证明加氯水后溶液中含有Fe3+,所以原溶液中含Fe2+,即B正确;滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色,这是
Fe2+的特征反应现象,也能证明加氢氧化钠之前不含有Fe3+,所以C也正确。
【题型】选择题
【难度】一般
8.【答案】D
【解析】A项,发生反应:
2FeCl2+Cl2===2FeCl3,正确;B项,发生反应:
Fe+2FeCl3===3FeCl2,正确;C项,发生反应:
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,而Fe不与NaOH溶液反应,正确;D项,混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3,错误。
【题型】选择题
【难度】容易
9.【答案】B
【解析】由题中反应方程式可知,离子的氧化性关系为:
Br2>Fe3+>I2,HNO3>Fe3+。
①Fe(NO3)2溶液滴入硫酸中,硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,能够将亚铁离子氧化成铁离子,故①正确;②Fe(NO3)2溶液滴入硝酸中,硝酸体现强氧化性,能发生反应3Fe2++NO3-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,故②正确;③Fe(NO3)2溶液滴入溴水中,由于氧化性Br2>Fe3+,溴单质能够将亚铁离子氧化成铁离子,故③正确;④Fe(NO3)2溶液滴入碘水中,由于氧化性Fe3+>I2,碘单质不能够氧化亚铁离子,故④错误。
【题型】选择题
【难度】容易
10.【答案】A
【解析】加入铁粉后,因为Fe3+氧化性强于Cu2+,铁粉先与FeCl3反应,然后与CuCl2反应,充分反应后仍存在的固体一定含有Cu,可能含有Fe,D项正确;所得溶液中一定不含
Fe3+、Cu2+,一定含有Fe2+,加入KSCN一定不变红色,B、C项正确,A项错误。
【题型】选择题
【难度】一般
11.【答案】D
【解析】n(Fe)=1.12g/56g·mol-1=0.02mol,n(Fe3+)=0.025L×2mol·L-1=0.05mol,发生反应Fe+2Fe3+===3Fe2+,生成0.02mol×3=0.06molFe2+,溶液中剩余0.05mol-0.02mol×2=0.01molFe3+,故D项叙述不正确。
【题型】选择题
【难度】一般
12.【答案】D
【解析】该题可用极值法进行判断。
n(HCl)=0.3mol,设2.4g粉末全部为Al(0.089mol),由Al~3HCl可知,消耗0.089molAl需HCl0.267mol,盐酸过量;设2.4g粉末全部为Fe(0.043mol),由Fe~2HCl可知,消耗0.043molFe需HCl0.086mol,所以金属混合物全部溶于盐酸中,反应后盐酸有剩余。
反应后溶液中剩余的HCl、生成的AlCl3、FeCl2都与NaOH溶液反应,假设Al3+、Fe2+沉淀完全,则此时溶液中的溶质为NaCl,根据n(Na+)=n(Cl-),则过量的NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.375mol-0.3mol=0.075mol,所以Fe2+被沉淀,Al3+大部分或全部转化为AlO2-,故反应后溶液中大量存在的离子为Na+、AlO2-和Cl-。
【题型】选择题
【难度】较难
13.【答案】
(1)稀H2SO4、铁屑
(2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入
【解析】FeSO4用Fe和稀H2SO4试剂制备,通过关闭止水夹,让产生的H2将FeSO4溶液压入Ⅱ试管中跟NaOH溶液反应产生Fe(OH)2,同时产生的H2将Ⅱ试管中的O2排出并使Ⅱ试管中充满H2,使外界空气不易进入Ⅱ试管,生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间维持还原性状态的白色。
【题型】实验题
【难度】一般
14.【答案】
(1)KSCN(或其他含SCN-可溶性盐)
(2)①Fe③盐酸⑤Cl2(A)FeCl2(B)Fe、Cu(C)Cu
(3)2Fe3++Fe===3Fe2+,Fe+Cu2+===Fe2++Cu,Fe+2H+===Fe2++H2↑,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
【解析】
(1)检验Fe3+选用的试剂是KSCN(或其他含SCN-可溶性盐)
(2)废液中含有FeCl2和CuCl2加入过量的铁粉,将铜置换出来,过滤后,得到的滤渣中有铜和铁,滤液中含有FeCl2,向滤渣中加入过量的稀盐酸,将铁转化为有FeCl2,过滤得到铜单质。
向FeCl2中通入Cl2得到FeCl3,据此可以写出相应的化学式和离子反应方程式。
【题型】填空题
【难度】一般
15.【答案】
(1)①稀硫酸②氨水③过量的NaOH溶液
(2)铁粉过滤(3)过量的氯水(4)过量的NaOH溶液
【解析】
(1)①Ba2+能够和SO42-反应生成BaSO4沉淀,而Al3+和Fe3+都不沉淀,所以可加入稀硫酸或硫酸钠等。
②Fe3+和Al3+都可以和碱反应生成沉淀,而Al3+能够溶于强碱,所以可加入氨水使两种离子都沉淀出来。
③只让Fe3+沉淀,必须加入过量的强碱,如NaOH或氢氧化钾溶液等。
(2)铁粉可以还原Cu2+和Fe3+,所以加入铁粉可除去Cu2+和Fe3+,然后过滤除去过量的铁粉。
(3)加入氯水可将Fe2+氧化。
(4)铝溶于强碱溶液而铁不能,故可向铁和铝的混合物中加入过量的NaOH的溶液。
【题型】填空题
【难度】容易
16.【答案】
(1)用平行光照射两种分散系(或丁达尔效应)
(2)2FeCl3+Cu
2FeCl2+CuCl2;C;
(3)①Fe、Cu;②Fe+2H+
Fe2++H2↑;③2FeCl2+Cl2
2FeCl3
【解析】
(1)胶体可以发生丁达尔效应,而溶液不能,故鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是用平行光照射两种分散系,产生丁达尔效应即具有光亮的通路的是氢氧化铁胶体,没有该现象的是氯化铁溶液;
(2)氯化铁具有强的氧化性,可以将Cu单质氧化为铜离子,FeC13溶液与铜反应的化学方程式是2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;由于还原性Fe>Cu,所以当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,若金属有剩余,则一定含有Cu,可能含有Fe,也可能不含有Fe,所以不可能出现的现象是有铁无铜,故选项C符合题意;(3)①向含有FeCl3、CuCl2的溶液中加入过量的Fe,发生反应:
2FeCl3+Fe
3FeCl2,Fe+CuCl2
FeCl2+Cu,然后过滤,得到的滤渣C的化学式为Fe及Cu;滤液B是FeCl2;②向滤
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