高中化学必修一：4铁的重要化合物 课外拓展训练 含答案

高中化学必修一：4铁的重要化合物 课外拓展训练 含答案

葫芦岛一高中课外拓展训练 高一年级化学学科 铁的重要化合物 一、选择题(每小题 4 分，共 48 分) 1．已知硝酸能将 Fe2＋氧化为 Fe3＋。下列物质反应后能使 KSCN 溶液变红的是(　　) ①过量的 Fe 与 Cl2 反应 ②Fe 与过量稀硫酸反应 FeCl2 溶液中通入少量 Cl2 ④Fe 和 Fe2O3 的混合物溶于盐酸中 ⑤向 Fe(NO3)2 溶液中加入过量稀硫酸 A．只有① B．只有①③⑤ C．只有①②③ D．全部 2．将 2.4 g Fe、Al 混合粉末溶于 75 mL 4 mol/L 的盐酸中，反应一段时间后，再加入 250 mL 1.5 mol/L 的 NaOH 溶液，反应完全后，溶液中大量存在的有(　　) A．Na＋、Fe2＋ B．Al3＋、Fe2＋ C．Fe3＋、AlO－2 D．Na＋、AlO－2 3．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含 Fe3＋的溶液中是否含有 Fe2＋； 乙组：检验含 Fe2＋的溶液中是否含有 Fe3 ＋。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　) 试剂 选项　　　　 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN 溶液 NaOH 溶液 B 酸性 KMnO4 溶液 KSCN 溶液 C KOH 溶液 溴水 D 溴水 酸性 KMnO4 溶液 4．(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 5．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 6．“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打，转化为坚硬的钢，其实质是对生铁的 不断除杂过程。下列叙述不正确的是(　　) 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 7．某溶液由相同物质的量的 CuCl2、FeCl3、AlCl3 混合而成，向该溶液中加入铁粉，充分搅拌 后振荡，铁粉仍有剩余，此时得到的溶液中存在较多的金属阳离子是(　　) A．Fe3＋、Cu2＋ B．Fe2＋、Al3＋ C．Fe3＋、Al3＋ D．Fe2＋、Fe3＋ 8．将 a g 铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中，充分反应，固体无剩余。测得参加反应 的 HCl 为 0.08 mol，放出标准状况下的气体 0.224 L。则下列判断中正确的是(　　) A．原混合物中 n(Fe):n(Fe2O3)＝2:1 B．向溶液中滴入 KSCN 溶液，显红色 C．无法计算原混合物的质量 D．溶液中 Fe2＋和 Fe3＋的物质的量之比为 3:1 9．有一铁的氧化物样品，用 140 mL 5 mol·L－1 的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入 的 0.56 L 氯气(标准状况)反应，使 Fe2＋全部转化为 Fe3＋，则此氧化物为(　　) A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7 10．向 200 mL 0.1 mol/L 的 Fe(NO3)2 溶液中加入适量的 NaOH 溶液，使 Fe2＋恰好完全沉淀， 过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为(　　) A．1.44 g B．1.6 g C．2.82 g D．4.36 g 11．已知下述三个实验均能发生化学反应： ① ② ③ 将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中 下列判断正确的是(　　) A．实验①中铁钉只做还原剂 B．实验②中 Fe2＋既显氧化性又显还原性 C．实验③中发生的是置换反应 D．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋ 12．(双选题)某溶液中有 NH＋4 、Mg2＋、Fe2＋和 Al3＋四种离子，若向其中加入过量的氢氧化 钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(　　) A．NH＋4 B．Mg2＋ C．Fe2＋ D．Al3＋ 二、非选择题(共 52 分) 13．(13 分)下图所示装置可用来制取和观察 Fe(OH)2 在空 气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和 6 mol/L 的稀硫酸，其他试剂任选。请回答下列问题： (1)B 装置中盛有一定量的 NaOH 溶液，A 装置中应预先 加入的试剂是________ ，A 装置中发生反应的离子方 程式是_________ _。 (2)实验开始时应先将活塞 a_______(填“打开”或“关闭”)。 (3)简述制取 Fe(OH)2 的操作过程_________________________。 (4)实验完毕，拔去 B 装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时 B 装置中发生反应的化学方 程式为_______________________。 (5)在下图中，装置________(填序号)能较长时间观察到 Fe(OH)2 白色沉淀。 14．(13 分)过去电子工业常用 30%的 FeCl 3 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，可采用如上图所示实 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.(13 分)图中，A、B、C、D、E 是单质，G、H、I、F 是 B、C、D、E 分别和 A 形成的二元 化合物。已知： A ――→E F ――→C H ――→ B G ――→ D I ①反应 C＋G ――→ 高温 B＋H 能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接； ②I 是一种常见的温室气体，它和 E 可以发生反应：2E＋I===== 点燃 2F＋D，F 中 E 元素的质量分 数为 60%。[来源:学科网 ZXXK] 回答问题： (1)①中反应的化学方程式为_____________________________； (2)1.6 g G 溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程 式和计算过程)； (3)C 与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式为________________；反应后溶液与过量化合物 I 反应的离子方程式为________________； (4)E 在 I 中燃烧观察到的现象是__________________________。 16．(13 分)Fe2O3 和 Cu2O 都是红色粉末，常用作颜料，某校一化学实验小组通过实验来探究 —红色粉末的成分，该粉末可能是 Fe2O3 或 Cu2O 或两者的混合物。探究过程如下： 查阅资料　Cu2O 溶于稀硫酸生成 Cu 和 CuSO4，在空气中加热生成 CuO。 提出假设　假设 1：红色粉末是 Fe2O3；假设 2：红色粉末是 Cu2O；假设 3：红色粉末是 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物。 设计探究实验　取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂。 (1)若假设 1 成立，则实验现象是____________________。 (2)若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含氧化铁。你认为这种说 法合理吗？________。 简述你的理由：____________________________________。 (3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不变红，则证明原固体粉末是 ________，写出发生反应的离子方程式：______________________________________。 1.B 2.D 3.B 4.BC 5.A 6. D 7. B 8. A 9. D 10. B 11. A 12. AC[来源:Zxxk.Com] 13.解析：(1)题图中 A 装置的作用是产生 H2，利用 H2 赶走整个装置中的空气，降低 Fe2＋被 氧化的速率，以便能较长时间观察到 Fe(OH)2 白色沉淀，故 A 装置中应预先加入的试剂为铁 屑：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。(2)实验开始时打开活塞 a，A 装置中产生的 H2 沿导管进入 B 装置，赶走装置中的空气。(3)关闭活塞 a，气体不能逸出，压迫 A 装置中的液体通过导管进 入 B 装置，FeSO4 与 NaOH 混合产生 Fe(OH)2 白色沉淀。(4)实验完毕拔去 B 装置的橡胶塞， 空气进入 B 装置，O2 与 Fe(OH)2 发生反应，使 Fe(OH)2 转化为 Fe(OH)3 红褐色沉淀。(5)①装 置用 H2SO4 与 Fe 反应产生的 H2 赶出装置中的空气；②装置与①装置原理相似，只不过在 两个试管中进行；③装置没有隔绝空气；④装置中胶头滴管插入液面以下，且有苯在上层 隔离空气，故①②④装置都能较长时间观察到 Fe(OH)2 白色沉淀。 答案：(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)打开 (3)关闭活塞 a，使 FeSO4 溶液压入 B 装置 中进行反应 (4)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3↓ (5)①②④ 14.答案：(1)KSCN(或其他含 SCN－可溶性盐) (2)①Fe　③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－ 15.解析：由①中反应 C＋G ――→ 高温 B＋H 曾应用于铁轨的焊接，可知该反应为 2Al＋Fe 2O3 ===== 高温 Al2O3＋2Fe，又知 G、H 是 B、C 分别与 A 形成的二元化合物，可确定 A 为 O2，C 为 Al，G 为 Fe2O3，B 为 Fe，H 为 Al2O3。由②中 I 是一种常见的温室气体，则 I 为 CO2，又知 I(CO2) 是 D 和 A(O2)形成的二元化合物，则 D 为碳。结合反应 2E＋I ===== 点燃 2F＋D，F 中 E 元素的质 量分数为 60%可知，E 为 Mg，F 为 MgO。 Fe2O3 溶于盐酸生成 Fe3＋ ，Fe3＋ 与铜粉发生反应 2Fe3＋ ＋Cu===2Fe2＋ ＋Cu2＋ 。n(Fe2O3)＝ 1.6 g 160 g·mol－1 ＝0.010 mol,0.010 mol Fe2O3 生成 0.020 mol Fe3＋，Fe3＋与铜粉反应时消耗 0.010 mol Cu，即 0.64 g。 答案：(1)2Al＋Fe2O3 ===== 高温 Al2O3＋2Fe (2)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，n(Cu)＝n(Fe2O3)＝ 1.6 g 160 g·mol－1 ＝0.010 mol，铜粉的质量＝0.010 mol×64 g·mol－1＝0.64 g (3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2 ＋3H2↑ AlO－2 ＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3 (注：不要求写 OH－＋CO2===HCO－3 ) (4)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的固体 16.解析：(1)Fe3＋可与 SCN－生成红色络合物。(2)不合理，若是两者的混合物，因 Cu2O 可与 稀硫酸作用生成 Cu，Cu 可将 Fe3＋还原为 Fe2＋，Fe2＋不能与 SCN－反应生成红色络合物。(3) 结合(2)的分析可知粉末一定是两者的混合物，否则若是 Fe2O3，会出现红色；若是 Cu2O 一 定有沉淀。 答案：(1)固体完全溶解，溶液呈红色 (2)不合理　因 Cu2O 与 H2SO4 反应会生成 Cu，Cu 可将 Fe3＋还原为 Fe2＋，故 Cu2O、Fe2O3 混 合物溶于稀 H2SO4，可能无 Cu、Fe3＋产生 (3)Fe2O3 与 Cu2O 的混合物　Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O, 2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋