2019年高中化學(xué) 第三章 金屬及其化合物 第二節(jié) 第3課時(shí)鐵的重要化合物基礎(chǔ)提升練習(xí) 新人教版必修1【基礎(chǔ)篇】題組一鐵單質(zhì)的性質(zhì)1.將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加下列物質(zhì)，會(huì)有三價(jià)鐵生成的是()A.稀硫酸 B.氯氣C.氯化鋅 D.氯化銅答案B解析Fe溶于鹽酸后發(fā)生反應(yīng)：Fe2H=Fe2H2，而Fe2遇強(qiáng)氧化劑才會(huì)生成三價(jià)鐵。通過下列思考來分析各選項(xiàng)。稀硫酸不能把Fe2氧化成Fe3；氯氣能將溶液中的Fe2氧化成為Fe3；氯化鋅、氯化銅溶液中的Zn2、Cu2有一定的氧化能力，其中Cu2可以將金屬鐵氧化成Fe2，但卻不能將Fe2氧化成Fe3，Zn2不能氧化Fe2。2.將1.12 g鐵粉加入到25 mL 2 molL1的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是()A.鐵粉剩余，溶液呈淺綠色，Cl基本不變B.向溶液中滴入無色KSCN溶液，不顯紅色C.溶液中Fe2與Fe3物質(zhì)的量之比為61D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為25答案C解析n(Fe)0.02 mol，n(FeCl3)0.05 mol，由Fe2Fe3=3Fe2知，F(xiàn)e3過量0.01 mol，鐵粉全部溶解，反應(yīng)生成Fe2 0.06 mol；Fe3過量，滴入無色KSCN溶液，溶液顯紅色；氧化生成的Fe2和還原生成的Fe2的物質(zhì)的量之比為12。題組二鐵及其化合物的性質(zhì)3.下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)的產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加鐵粉，然后過濾D.Fe3與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀答案C解析赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；Fe與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成Fe3O4和H2；Fe3與SCN反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)可溶，不是沉淀。4.下列離子方程式正確的是()A.將氨水滴入到FeCl3溶液中：Fe33OH=Fe(OH)3B.氧化鐵與鹽酸反應(yīng)：Fe2O36H=2Fe33H2OC.向FeCl3溶液中加入鐵粉：FeFe3=2Fe2D.向氯化亞鐵溶液中通入Cl2：Fe2Cl2=Fe32Cl答案B解析弱電解質(zhì)NH3H2O不能拆寫成離子的形式，A錯(cuò)誤；離子方程式中除遵循原子守恒外，電荷也必須守恒，正確的離子方程式應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2，C錯(cuò)誤。只符合原子守恒，不符合電荷守恒，正確的離子方程式應(yīng)為2Fe2Cl2=2Fe32Cl，D錯(cuò)誤。5.為了除去硫酸銅溶液中含有的Fe2雜質(zhì)，先加入合適的氧化劑使Fe2氧化為Fe3，下列物質(zhì)中最好選用()A.H2O2溶液 B.KMnO4溶液C.氯水 D.HNO3溶液答案A解析A項(xiàng)，H2O22Fe22H=2Fe32H2O，不會(huì)引入雜質(zhì)；B、C和D選項(xiàng)，能將Fe2氧化為Fe3，但引入新的雜質(zhì)，故只選A。題組三Fe2、Fe3的檢驗(yàn)與轉(zhuǎn)化6.將下列四種化合物溶于稀鹽酸，滴加硫氰化鉀溶液，沒有顏色變化，再加氯水即呈現(xiàn)紅色的是()A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4 D.Fe2(SO4)3答案A解析Fe3O4與HCl反應(yīng)，既有FeCl3生成，又有FeCl2生成。7.向某溶液中加入含F(xiàn)e2的溶液后，無明顯變化。當(dāng)再滴入幾滴新制氯水后，混合溶液變成紅色，則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.該溶液中一定含有SCNB.氧化性：Cl2>Fe3C.Fe2與SCN能形成紅色物質(zhì)D.Fe2被氧化為Fe3答案C解析溶液中的Fe2與加入的新制氯水發(fā)生反應(yīng)：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，故氧化性：Fe3<Cl2；能使含F(xiàn)e3的溶液變?yōu)榧t色，說明原溶液中一定含有SCN；因原溶液中加入含F(xiàn)e2的溶液后，無明顯變化，說明Fe2與SCN不能形成紅色物質(zhì)。8.把鐵粉、銅粉置于FeCl3溶液中，充分反應(yīng)后加入KSCN不顯紅色，下列情況不能成立的是()A.鐵不剩余，Cu剩余B.鐵、銅均剩余C.鐵剩余，含Cu2D.銅剩余，含F(xiàn)e2答案C解析因還原性：FeCu，F(xiàn)eCl3溶液中加入鐵粉、銅粉時(shí)，依次發(fā)生反應(yīng)：Fe2FeCl3=3FeCl2，Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2。有以下情況：Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2；只有Cu剩余，溶液中只有Fe2或含F(xiàn)e2、Cu2；Fe、Cu均不剩余，F(xiàn)e3恰好反應(yīng)，溶液中有Fe2、Cu2；Fe、Cu均不剩余，F(xiàn)e3剩余，溶液中有Fe3、Fe2、Cu2。C項(xiàng)，F(xiàn)e剩余，則溶液中不可能含有Cu2。9.有NaCl、FeCl2、FeCl3、CuCl2、AlCl3五種溶液，用一種試劑就可把它們鑒別開來，這種試劑是()A.鹽酸 B.燒堿溶液C.氯水 D.KSCN溶液答案B解析將過量NaOH溶液分別加入上述幾種溶液，無明顯現(xiàn)象的是NaCl溶液；生成白色沉淀且迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色的是FeCl2溶液；生成紅褐色沉淀的是FeCl3溶液；生成藍(lán)色沉淀不溶解的是CuCl2溶液；生成白色沉淀又溶解的是AlCl3溶液。10.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2、0.2 mol Fe3，加入0.2 mol鐵粉，待Fe3完全被還原后，溶液中Fe2的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變)()A.0.4 molL1 B.0.6 molL1C.0.8 molL1 D.1.0 molL1答案C解析由反應(yīng)：2Fe3Fe=3Fe2可知鐵粉過量，0.2 mol Fe3與過量鐵粉反應(yīng)生成0.3 mol Fe2，故反應(yīng)后Fe2共為0.4 mol，c(Fe2)0.8 molL1。【提升篇】11.某工程師為了從腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液，準(zhǔn)備采用下列步驟：(1)請(qǐng)寫出上述實(shí)驗(yàn)中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式。_，_，_，_，_，_。(2)請(qǐng)寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。_。答案(1)FeFeCl2Fe和CuHClFeCl2Cl2(2)CuCl2Fe=FeCl2Cu,2FeCl3Fe=3FeCl2，F(xiàn)e2HCl=FeCl2H2，2FeCl2Cl2=2FeCl3解析從腐蝕銅的廢液中回收銅。12.鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示：Fe2Fe3FeO回答下列有關(guān)問題：(1)Fe與過量鹽酸反應(yīng)可以制取FeCl2。若用反應(yīng)所得的酸性溶液，實(shí)現(xiàn)上述、的轉(zhuǎn)化，要求產(chǎn)物純凈，可選用_(選填序號(hào))。a.Cl2 b.Fe c.Cu d.KMnO4(2)如下化學(xué)方程式中：Fe2O33NaClO4KOH2K2FeO4(高鐵酸鉀)3NaCl2H2O還原劑是_，具有_性。(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效的綠色水處理劑，在水中發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體。高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是_、_。(4)某同學(xué)為了檢驗(yàn)家中的一瓶補(bǔ)鐵藥(成分為FeSO4)是否變質(zhì)，查閱了有關(guān)資料，得知Fe2能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色，并結(jié)合已學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將藥片除去糖衣研細(xì)后，溶解過濾，取濾液分別加入兩支試管中，在試管中滴入酸性高錳酸鉀溶液，在試管中滴入KSCN溶液。請(qǐng)你填出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)以下現(xiàn)象時(shí)應(yīng)得出的結(jié)論：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管試管結(jié)論a褪色不變紅b不褪色變紅c褪色變紅能不能將KMnO4和KSCN滴入到同一試管中進(jìn)行驗(yàn)證，為什么？試進(jìn)行解釋：_。答案(1)a、b(2)Fe2O3還原(3)凈水消毒(4)a.沒有變質(zhì)b.完全變質(zhì)c.部分變質(zhì)不能，原因是KMnO4溶液呈紫紅色，影響Fe3的檢驗(yàn)；KSCN具有還原性，影響Fe2的檢驗(yàn)解析(1)Fe2Fe3，選KMnO4則引入雜質(zhì)，F(xiàn)e3Fe2，選Cu則引入雜質(zhì)Cu2。(2)2O3K2O4，故Fe2O3作還原劑，F(xiàn)e2O3具有還原性。(3)K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，故能殺菌消毒，K2FeO4被還原為Fe3，生成Fe(OH)3膠體，能吸附雜質(zhì)和色素形成沉淀，起到凈水作用。(4)加KMnO4溶液只要褪色就說明含有Fe2，而加入KSCN溶液變紅則說明含有Fe3，所以前三問的答案很容易得出，而第問中的原因可歸結(jié)為兩條，一是KMnO4溶液呈紫紅色，影響觀察Fe(SCN)3的紅色，二是KSCN具有較強(qiáng)的還原性，可以被KMnO4氧化，影響Fe2的檢驗(yàn)。13.(1)某化學(xué)興趣小組利用下列試劑：鐵粉、鋅粉、0.1 molL1 FeCl3溶液、0.1 molL1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2、Fe3的氧化性、還原性，并利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論解決一些問題。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：_。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成下列表格。探究?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究Fe3具有氧化性取少量0.1 molL1 FeCl3溶液，往溶液中加入足量鐵粉，再加入少量KSCN溶液加入鐵粉后，溶液顏色變?yōu)開。加入KSCN溶液后，溶液_該興趣小組為說明“Fe2具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入鋅粉，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方案，該反應(yīng)的離子方程式為_。(2)某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有Fe3、Mn2、H、MnO、H2O和一種未知離子X，已知MnO在反應(yīng)中得到電子，則X離子是_，該反應(yīng)的離子方程式是_。(3)有一鐵的氧化物樣品，用5 molL1的鹽酸140 mL恰好完全溶解，所得溶液還能與通入的0.56 L氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)反應(yīng)，使Fe2全部轉(zhuǎn)化為Fe3，則此氧化物為_。答案(1)2FeCl2Cl2=2FeCl3淺綠色不變色Fe2Zn=Zn2Fe(2)Fe2MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O(3)Fe5O7解析(1)在反應(yīng)中Fe2作還原劑，體現(xiàn)其還原性，因此應(yīng)選擇氧化劑，所以選用氯水，反應(yīng)為2FeCl2Cl2=2FeCl3。向FeCl3溶液中加入鐵粉，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3Fe=3Fe2，所以溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化鉀溶液不變紅。向FeCl2的溶液中加入鋅粉，離子反應(yīng)為ZnFe2=FeZn2。(2)已知MnO得電子，故MnO是氧化劑，Mn2為還原產(chǎn)物，則題目提供的Fe3是氧化產(chǎn)物，故還原劑為Fe2。即X為Fe2。該反應(yīng)中反應(yīng)物為MnO、Fe2和H，生成物為Mn2、Fe3和H2O，n(MnO)n(Fe2)15。(3)n(Cl)5 molL10.14 L20.75 mol；n(H)5 molL10.14 L0.7 mol，所以，即該氧化物的化學(xué)式為Fe5O7。14.如圖所示裝置，可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑和6 molL1的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的是_，A中反應(yīng)的離子方程式是_。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先將活塞a_(填“打開”或“關(guān)閉”)。其目的是_。(3)簡(jiǎn)述生成Fe(OH)2的操作過程：_。(4)實(shí)驗(yàn)完畢，打開b處活塞，放入一部分空氣，此時(shí)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(5)圖中_(填“能”或“不能”)較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀。答案(1)鐵屑Fe2H=Fe2H2(2)打開排出裝置中的空氣(3)首先打開a，讓分液漏斗中酸液流下，使A中產(chǎn)生的H2通入B中，一段時(shí)間后關(guān)閉a，燒瓶中壓強(qiáng)增大，A中液體沿導(dǎo)管流入B中，產(chǎn)生少量白色沉淀(4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(5)能解析A為氫氣的發(fā)生裝置，B為產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀的裝置，當(dāng)a打開時(shí)，H2通過a進(jìn)入B中排出B內(nèi)氧氣，a關(guān)閉時(shí)，A內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，使A中FeSO4、H2SO4混合液進(jìn)入B中與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀。