高一化学人教版必修1练习：3_2_3 铁的重要化合物含解析

高一化学人教版必修1练习：3_2_3 铁的重要化合物含解析

第3课时　铁的重要化合物 课后训练案 巩固提升 A组 ‎1.有关铁的氧化物的说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.Fe3O4是黑色固体,有磁性 B.Fe2O3既不溶于水也不溶于酸 C.FeO是碱性氧化物,可与H2O反应生成Fe(OH)2‎ D.FeO、Fe2O3、Fe3O4中铁的化合价相同 解析:Fe2O3能溶于酸,B错误;FeO是碱性氧化物,但不能与H2O反应生成Fe(OH)2,C错误;FeO中铁的化合价为+2价、Fe2O3中铁的化合价为+3价、Fe3O4中铁的化合价为+2价和+3价,D错误。‎ 答案:A ‎2.将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是(　　)‎ A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本不变 B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,仍无色 C.Fe2+与Fe3+物质的量之比为6∶1‎ D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5‎ 解析:n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由Fe+2Fe3+3Fe2+知,Fe3+过量0.01 mol,铁粉全部溶解,反应生成Fe2+ 0.06 mol;Fe3+过量,滴入无色KSCN溶液,溶液显红色;氧化生成的Fe2+和还原生成的Fe2+的物质的量之比为1∶2。‎ 答案:C ‎3.为了检验某FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入(　　)‎ A.NaOH溶液 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液 解析:Fe2+易被氧化为Fe3+,可用KSCN溶液检验是否存在Fe3+。‎ 答案:C ‎4.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 ‎③FeCl2溶液中通入少量Cl2‎ ‎④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A.① B.①③‎ C.①②③ D.①②③④‎ 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+。③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+。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。‎ 答案:B ‎5.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是(　　)‎ ‎①金属钠在纯氧中燃烧　②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间　③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液　④无水硫酸铜放入医用酒精中 A.②③①④ B.③②①④‎ C.③①②④ D.①②③④‎ 解析:①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2,②FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3,③FeCl3与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3,④CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色。‎ 答案:B ‎6.将铁粉放入盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则此时溶液中含有的大量阳离子是(　　)‎ A.Cu2+和Fe2+ B.Fe2+和Mg2+‎ C.Fe3+和Fe2+ D.H+和Cu2+‎ 解析:混合溶液中加入铁粉依次发生如下反应:2Fe3++Fe3Fe2+、Cu2++FeFe2++Cu、2H++FeFe2++H2↑,由于铁粉有剩余,故此时溶液中阳离子主要有Mg2+和Fe2+。‎ 答案:B ‎7.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 解析:甲组,在Fe3+存在的条件下,检验Fe2+,要排除Fe3+干扰。所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2+发生有明显现象的反应;二是Fe3+不反应,不干扰Fe2+的检验。酸性KMnO4溶液符合条件:5Fe2++MnO‎4‎‎-‎+8H+5Fe3++Mn2++4H2O,现象是紫色变浅(或褪去)。乙组,在Fe2+存在的条件下,检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+无干扰。‎ 答案:B ‎8.导学号98980056将铁粉投入盛有Cu2+、Ag+、Fe3+的溶液中,反应完毕时,若烧杯底部有铁粉剩余,溶液中一定不含有的金属离子是　　　　　　　　　　　　　,若烧杯中没有铁粉剩余,则溶液中一定含有的金属离子是　　　　　　　　　　　　,若溶液中不含有Cu2+时,则一定不含有的金属离子还有　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析:溶液中三种离子的氧化性由强到弱是Ag+>Fe3+>Cu2+,Fe先与氧化性强的离子反应,之后才与氧化性弱的离子反应,离子方程式依次为①Fe+2Ag+Fe2++2Ag,②Fe+2Fe3+3Fe2+,③Fe+Cu2+Fe2++Cu。当Fe剩余时,溶液中Ag+、Fe3+、Cu2+均不存在;若烧杯中没有铁粉,说明至少会发生反应①,是否发生反应②③不确定,故溶液中一定存在的是Fe2+,其他离子均不能确定;若溶液中不含Cu2+,说明反应①②③已进行完全,则Ag+、Fe3+均不会存在。‎ 答案:Ag+、Fe3+、Cu2+　Fe2+　Ag+、Fe3+‎ ‎9.今有:①铁粉、②溴水、③NaOH溶液、④酸性高锰酸钾溶液、⑤KSCN溶液。用代表它们的序号填空:‎ ‎(1)与FeCl3溶液反应溶液变红色的是　　　　。 ‎ ‎(2)与FeCl3溶液反应产生红褐色沉淀的是　　　　。反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)能将FeCl3转化为FeCl2的是　　　　。反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析:由题给试剂可知,与FeCl3溶液反应溶液变红色的为⑤,产生红褐色沉淀的为③,能将FeCl3还原为FeCl2的为①。‎ 答案:(1)⑤‎ ‎(2)③　Fe3++3OH-Fe(OH)3↓‎ ‎(3)①　2Fe3++Fe3Fe2+‎ ‎10.将Fe和Fe2O3的混合物15 g加入150 mL稀硫酸中,生成标准状况下的H2 1.68 L,同时Fe和Fe2O3均无剩余,向溶液中加入KSCN溶液,未见颜色变化。为中和过量的硫酸,且使Fe全部转化为Fe(OH)2,共消耗3 mol·L-1NaOH溶液200 mL。原硫酸的物质的量浓度为　　　　　　　。 ‎ 解析:本题涉及的反应非常繁杂,数据又多,若用常规方法很难解答。可以采用整体分析法(也叫终态法或终态分析法,实质为守恒法)——根据题意,反应终了溶液中的溶质只有Na2SO4,根据溶液中的电荷守恒,有:n(Na+)=2n(SO‎4‎‎2-‎),即:n(SO‎4‎‎2-‎)=n(Na‎+‎)‎‎2‎=3 mol·L-1×0.2 L÷2=0.3 mol,c(H2SO4)=‎0.3mol‎0.15 L=2 mol·L-1。‎ 答案:2 mol·L-1‎ B组 ‎1.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中铁钉只作还原剂 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+‎ 解析:实验①中铁钉作还原剂,氧化性:Cu2+>Fe2+;实验②中Fe2+只表现还原性;实验③中反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,不是置换反应,分析可知,氧化性:Fe3+>Cu2+。综上可知氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A正确,B、C、D错误。‎ 答案:A ‎2.a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液恰好完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为(　　)‎ A.7∶1 B.1∶7 ‎ C.7∶8 D.8∶7‎ 解析:设参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量分别为x、y。‎ Fe+Cu2+Fe2++Cu ‎ x x x ‎ Fe+ 2H+Fe2++ H2↑‎ ‎ y 2y 由题意得:56(x+y)=64x 解得:x∶y=7∶1‎ 答案:A ‎3.下列各图示中,不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)‎ 解析:C项,由于液面上方没有采取隔离措施,因此只能看到白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。‎ 答案:C ‎4.导学号98980057向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出标准状况下的气体224 mL,在溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同量的此混合物,能得到铁的质量为(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.无法计算 解析:根据题意可得,恰好反应后溶液中只存在FeCl2,根据元素守恒可建立关系式:n(Fe)=n(Fe2+)=‎1‎‎2‎n(Cl-)=‎1‎‎2‎n(HCl)=‎1‎‎2‎×0.1 L×1 mol·L-1=0.05 mol,m(Fe)=0.05 mol×56 g·mol-1=2.8 g。‎ 答案:C ‎5.只用一种试剂或操作,除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)写出试剂或操作的名称、方法及有关的化学方程式或离子方程式:‎ ‎(1)Fe2O3(Al2O3)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)Fe2O3[Fe(OH)3]　　　　;化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)FeSO4溶液(CuSO4)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)FeCl3溶液(FeCl2)　　　　　　　　　　　;离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析:解答除杂题时要考虑除杂原则:除去杂质而不能引入新的杂质,同时考虑主要成分和杂质在性质上的差异,能用物理方法除去就选择物理方法除去,不能用物理方法可选择化学方法。‎ ‎(1)因Fe2O3不溶于水,不与碱反应,而Al2O3溶于强碱溶液,所以可以用NaOH溶液除去。‎ ‎(2)因Fe(OH)3不稳定,受热分解生成Fe2O3,可以用加热方法除去Fe(OH)3。‎ ‎(3)Fe可以置换出Cu,可以加入Fe除去CuSO4。‎ ‎(4)Fe2+与Fe3+可以相互转化,加入强氧化剂可以把Fe2+氧化生成Fe3+,所以通入Cl2把FeCl2氧化成FeCl3。‎ 答案:(1)加足量氢氧化钠溶液溶解,然后过滤　Al2O3+2OH-2AlO‎2‎‎-‎+H2O ‎(2)加热　2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O ‎(3)加足量铁粉,充分反应后过滤　Cu2++FeFe2++Cu ‎(4)通入适量氯气　2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-‎ ‎6.两同学为制得纯净的Fe(OH)2,根据如图所示的装置,回答问题。A管中是铁粉和稀硫酸,B管中是NaOH溶液。‎ ‎(1)同学甲:先夹紧止水夹a,使A管开始反应,在B管中观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)同学乙:打开a,使A管中反应一段时间后再夹紧止水夹a,实验中在B管中观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　,此时B中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)乙同学打开a的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,同学　　　　(填“甲”或“乙”)的实验可成功。 ‎ 解析:同学甲未排出装置内的空气,生成的Fe(OH)2迅速被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3。同学乙先让生成的氢气将装置内的空气排出,达到了隔绝氧气的目的,故可以看到白色沉淀。‎ 答案:(1)生成红褐色沉淀 ‎(2)有白色沉淀生成　Fe2++2OH-Fe(OH)2↓‎ ‎(3)使A管中产生的气体通入B管中排出空气　乙 ‎