(2019鲁科版新教材)高中化学必修第一册：3.1铁的多样性同步课时练习

1、3.1铁的多样性同步课时练习1、铁及其化合物的性质A级一学业水平测试达标练1 .以下说法正确的选项是()A. Fe比Al活泼B.磁铁矿的主要成分为 Fe2C3C.铁在铜的盐溶液中可置换出铜D. Fe不与H2C反响解析：选C A项,在金属活动性顺序中 Al排在Fe的前面,故Al比Fe活泼,错误；B 项,磁铁矿的主要成分为 Fe3Q,错误；C项,铁可置换出铜的盐溶液中的铜, 如Fe+CuSC=FeSC + Cu,正确；D项,Fe在高温下可以与 H2O(g)发生反响生成 FesQ和H2,错误.2.以下反响中,能置换出铁的是()A. Cu+ FeCl3(溶液)B. Na+ FeCl 2(溶?夜)C.

2、Al + FeCl2(溶液)D. Ag+FeCl2(溶?夜)解析：选C Cu与FeCl3溶液反响生成 Fe Na与FeCl2溶液反响生成 Fe(CH)2； Ag不能 与FeCl2溶液反响.3 .以下表达正确的选项是()铁能被磁铁吸引人体内的血红蛋白中含铁元素Fe在纯氧中燃烧可得到 Fe2C3FezQ不可与水反响得到 Fe(OH)3,所以不能通过化合反响制得Fe(OH)3Fe(OH)2在空气中加热,可得到FeOA.B.C.D.解析：选 A 铁在纯氧中燃烧得到的是Fe3Q;Fe(OH)3可通过 4Fe(OH)2+Q +2H2O=4Fe(OH3»化合反响制得； Fe(OH)2在空气中加热得

3、到的是Fe2Q.4 .以下反响,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是()金属钠在纯氧中燃烧FeSO溶液中滴入 NaOH溶液,并在空气中放置一段时间FeCl3溶液中滴入KSCN(无水硫酸铜放入医用酒精中A.B.C.D.解析：选B钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的NaQ;FeSO与NaOFK应生成Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3；FeCl3溶液与KSCN§液反响生成红色 Fe(SCN)3；CuSO 遇医用酒精中的水变蓝色.5 .以下各组离子由于发生氧化复原反响而不能大量共存的是()A. Na+ Fe3+ Cl SCN_ _2+一一B. BaNQKOHC. Fe

4、2+ClSQ4OH3*上D. FeNaICl解析：选D A中Fe3+与SCN结合生成络合物Fe(SCN)3,不符合题意；B中离子可以大量 共存,不符合题意；C中Fe2+不能与QH共存,是由于能生成Fe(QH)2沉淀,不符合题意；D中Fe"不能与共存,Fe3+能将氧化,符合题意.6 .以下离子方程式中正确的选项是 ()A.铁与氯化铁溶液反响：Fe+ Fe3+=Fe+B,铁与稀盐酸反响：2Fe+6H+=2F(T + 3H4C. FeCl 2 溶液与氯水反响：Fe2+ + Cl 2=F(5+ + 2ClD. Fe(QH)3 与盐酸反响：Fe(QH)3+ 3H+=FcT + 3HO解析：选D

5、 A、C项的反响不满足电荷守恒,错误； B项,铁与稀盐酸反响生成FeCl 2,错误.7 .有NaCl、KSCN NaQH AgNQ四种溶液,只用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试 剂是()A. FeCl3溶液B. N&CQ溶液C.氯水D.盐酸解析：选A四种溶液中分别滴入 FeCl 3溶液时的现象依次是无现象、溶液变红色、生成 红褐色沉淀、生成白色沉淀.8 .将过量的NaQ投入FeCl2溶液中,可观察到的实验现象是()A.有白色沉淀生成B.有红褐色沉淀生成C.溶液由浅绿色变为黄色D.不可能有无色气体产生解析：选B 将过量的NaQ投入FeCl2溶液中,发生以下反响：2N&Q +2H

6、2Q=4NaQH Q T、 FeCl2+2NaQH=Fe(QH)； + 2NaCl、4Fe(QH+Q+2l4Q=4Fe(QH),所以现象为有无色气体 产生并有红褐色沉淀生成.9 .以下各组物质相互反响后,再向得到的溶液中滴入 KSCN式剂,溶液变成红色的是()A.氯水和氯化亚铁溶y夜B,铁屑和氯化铜溶液C.铁屑和过量稀硫酸D.过量铁屑和氯化铁溶液解析：选A 滴入KSCN式剂溶液变成红色,说明溶液中有Fe3+, A项反响的离子方程式为 2Fe2+ + Cl2=2C+ 2Fe3+; B、C、D三项均生成 Fe".10 .将适量铁粉放入 FeCl3溶液中,完全反响后,所得溶液中Fe3+和F

7、e2+的物质的量浓度之比为1 ： 3,那么已反响的Fe3+与未反响的Fe3+的物质的量之比是()A. 1 ： 1B, 3 ： 2C. 2 ： 1D, 2 ： 3解析：选C 铁粉放入FeCl3溶液中,发生的反响为Fe+2Fe3+=3F5+,设已反响的Fe3+的物质的量为 n,贝U Fe+2Fe3+=3Fe+2 mol 3 moln 1.5 n溶液中Fe3+和Fe的物质的量浓度之比为1 ： 3,所以未反响的 Fe3+的物质的量为0.5 n,因此已反响的Fe"和未反响的Fe"的物质的量之比为 2：1.11.某物质A的水溶液有如图性质：. l| 13白色沉淀 稀黄酸,不溶解适量Ag

8、NOj溶液 4N氯气滤液弋：无现象三二红色根据以上实验现象分析可得：(1)A是, B是, C是.(填化学式)2 2) 通入氯气后溶液变为红色的离子方程式是解析：A与Ag+反响生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,说明沉淀为AgCl, A中必定含有Cl,而往滤液C中加KSCN§液后无现象,但通入氯气后溶液变为红色,说明通入氯气后溶液中生成 了 Fe", Fe从何而来是解决问题的关键.通入氯气后才会出现 Fe",说明原溶液中一定含有 Fe2+O答案：(1)FeCl 2 AgCl Fe(NQ) 2 (2)2Fe 2+ + Cl 2=2F(3+ 2Cl , Fe3+ + 3SCFI

9、 =Fe(SCN)12 .某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反响的实验,并检验产物的性质,请答复以下问题.A 装置的作用是B中反响的化学方程式为(2)D的作用是(3)E中的现象是 ,(4)A、B两个装置中应先点燃 处的酒精(喷)灯,点燃E处酒精灯之前应进行的操作是解析：(1)B中进行的反响是 3Fe+4h2O(g)=Fe3Q+ 4屋,故A为提供水蒸气的装置.(2)D 的作用是除去未反响的水蒸气,枯燥H2.(3)E中反响为hk+ CuO=Cu+ H20,故黑色粉末变红,同时硬质玻璃管右端会有水珠生成.(4)应先点燃A处,假设先点燃B处,B中的Fe会与空气中Q反响生成FeQ,点燃E处酒精灯前要

10、收集 H,检验纯度.答案：(1)产生水蒸气3Fe+4h2O(g)=S=Fe3Q+4hb (2)吸收未反响的水蒸气(3)黑色固体变为红色,硬质玻璃管右端管壁有水珠生成(4)A 收集Hz,并检验其纯度13 .为了 “探究铁及其化合物的氧化性或复原性,某同学甲设计了如下的实验方案.(1)实验前甲同学预测：Fe2+肯定既有复原性又有氧化性.你认为甲同学预测的依据是(2)甲同学欲用实验证实他的预测.实验室提供了以下试剂：3%勺溶液、锌粒、铜片、0.1 mol L -FeCl2溶液、KSC瞪液、新制氯水.假设甲同学方案在 0.1 mol L-FeCl2溶液滴入新制氯水,探究Fe的复原性,你预计可能发生的反

11、响是(填离子方程式),现象是溶液由浅绿色变 色.实验中,甲同学发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检3轨Fe2+被氧化的产物 Fe"的存在以获取证据.你认为可选上述试剂中的 滴入甲同 学所得的混合液中,并通过 现象,证实甲同学的观点和实验方案都是正确的.对于证实Fe2+具有氧化性,甲同学认为金属单质都具有复原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中,结果铜片没变化,锌粒逐渐变小.由此说明三种金属的复原性由强至弱的 顺序为(填化学式).,_ 、一 一、,一、 .2 +(3)甲同学分析 HaQ中氧兀素显一1价(中间价),并提出疑问：HkQ与FeCl2反响时,Fe

12、是做复原剂还是做氧化剂呢？请你为甲同学梳理相关问题：假设Fe在反响中表现出氧化性应转化成 (填微粒符号,下同),假设Fe2+在反响中表现出复原性应转化成 .实际上Fe的复原性较强,实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质.保存FeCl2溶液的方法是.解析：(1)Fe 2+中铁元素化合价处于中间价态,可以升高也可以降低,既可被氧化又可被复原.(2)新制氯水可将Fe2+氧化成黄色的Fe3+O检验Fe"用KSC瞪液.在氧化复原反响中复原剂的复原性强于复原产物.3Fe2+在反响中假设表现出氧化性,化合价应降低,假设表现出复原性,化合价应升高.应用铁粉除去Fe3+O答案：1Fe 2 +中铁元素化合

13、价处于中间价态,可以升高也可以降低2 Cl 2+ 2Fe2+=2Cl +2Fe3+ 棕黄KSCN§液溶液呈红色 Zn、Fe、Cu3Fe Fe3+参加适量铁粉B级一选考等级测试增分练1 .向一定量的 Fe、FeCX FeQ的混合物中参加 100 mL 1.0 mol - L 一的盐酸,恰好使混 合物溶解,放出 224 mL的气体标准?犬况.所得溶液中加 KSCM§液后无红色出现.假设用足 量的CC在高温下复原相同质量的此混合物,能得到铁 A. 2.8 gB. 5.6 gC. 0.001 molD.无法确定解析：选A所得溶液中加 KSCN§液后无红色出现说明溶质全部是

14、FeCl2,根据氯原子守恒,FeCl2的物质的量等于 HCl的二分之一为0.05 mol,铁原子的物质的量等于 0.05 mol, CC 在高温下复原相同质量的此混合物得到铁的物质的量等于0.05 mol ,质量为2.8 g .2.在Fe2SC43溶液中参加a g铜,完全溶解后,再加 b g铁,充分反响后得到 c g剩余 固体,且a>c,那么以下说法正确的选项是A.剩余固体是铜和铁B.最后得到的溶液中一定含有Cu2+C.将剩余固体参加稀 H2SQ中,有气泡产生D.最后得到的溶?中可能含有Fe3+解析：选B Fe2SC43溶液中参加铜、铁,充分反响后剩余固体有可能是铜或者是铜和铁3都有,无

15、论哪种情况溶液中一定没有Fe ,根据a>c知,剩余固体全是铜且溶液中一定含有Cu",固体参加稀H2SC中,不会有气泡产生.3 .实验室用如图装置测定FeC和Fe2c固体混合物中FeC的质量,D装置的硬质双通玻1为了平安,在点燃 D处的酒精灯之前,在 b处必须.2装置B的作用是 , 装置C中盛装的液体是.假设为FeC和FezQ物质的量之比1 ： 1的固体混合物,反响完全后,U形管的质量增加7.2 g ,那么混合物中FezQ的质量为.4U形管E右边连接枯燥管 F的目的是 , 假设无枯燥管F,测得Fe2O的质量将 填“偏大 “偏小或“无影响.解析：1氢气是可燃性气体,装置中需要充满氢

16、气前方可进行加热反响,所以需要对氢气进行验纯,预防混有空气加热发生爆炸.2A中产生的H中混有HCl和水蒸气,必须通过洗气逐一除去,预防干扰后续实验,所以B的作用是除去 HCl, C中盛装的是浓硫酸,用于干7.2 g燥氢气.3U形管质量增加的 7.2 g是水,物质的量为 .篇=°.4 mol ,其中氧原子的物质的量是 0.4 mol.设FeQ FeQ的物质的量均为 x mol ,根据氧原子守恒可知 x+ 3x= 0.4 ,解得x=0.1 ,那么混合物中 FezQ的质量为160 g - mol 1X0.1 mol = 16 g.4枯燥管F 的作用是预防空气中的水蒸气对实验产生干扰,假设无

17、枯燥管F,所测生成水的质量增大,导致氧的含量增大,Fe2O3的质量将偏大.答案：1验纯 2除HCl浓H2SO316 g 4预防空气中的水蒸气进入偏大2、铁及其化合物之间的转化A级一学业水平测试达标练1 .以下试剂能用来区分 Fe3+与Fe"的是A. NaClB. HClC. KNOD. KSCN解析：选D A、B C三项中的物质均不与 Fe=或Fe2+反响,故无法区分；KSCNW Fe3+反响使2溶椒变成红色,而与 Fe不反响.2 . 2021 济南高一期末要除去FeCl2溶液中的少量FeCE可行的方法是A.滴入KSCN§液B.通入氯气C.参加铜粉D.参加铁粉解析：选D A

18、项,滴入KSCN可以检验Fe",不能除去FeCE错误；B项,通入氯 气把FeCl2氧化为FeCl3,错误；C项,参加铜粉与FeCl3反响生成FeCl2和CuCl2,引入新杂质, 错误；D项,参加铁粉与 FeCl3反响生成FeCl2,可以除去FeCl3杂质,正确.3 .在FeCl3和CuCl2混合液中,参加过量的铁粉,充分反响后,溶液中的金属离子是A. Fe2+B. Fe"和 Fe"C. ClT 和 Fe2+D. Cu2+解析：选A 氧化性：Fe->Cu2+,参加过量铁粉,发生反响：2Fe"+Fe=3Fe+, Fe+Cif=Cu+ Fe2+,那么溶液

19、中的金属离子是 Fe2 + O4 .以下离子的检验方法合理的是A.向某溶液中滴入KSC瞪液呈红色,说明不含 Fe2+B.向某溶液中通入012,然后再参加KSC瞪液变红色,说明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中参加 NaOH§液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中参加 NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mf+解析：选0 A项,参加KSCN呈红色,说明含 Fe3+,但不能说明不含有 Fe2+,不合理;B项,通入C12后再参加KSCN§液变红色说明所得的溶液中含Fe",而原溶液中是否含有 Fe3+、Fe

20、"无法判断,不合理；D项,当溶液中含有 Fe"和其他能与碱反响生成白色沉淀的离子时,同样会出现上述现象,由于FeOH2转变成FeOH3时,颜色很容易掩盖其他白色沉淀的现象,不合理.5 .以下各组物质充分反响后,再加KSCN一定显红色的是A.铁粉和稀硫酸反响后的溶液B.向FeC13溶液中参加过量铁粉0.带锈的铁片放入稀硫酸中D.四氧化三铁和盐酸反响后的溶液解析：选D KSCNm遇Fe"显红色.铁粉和稀硫酸反响生成FeSO, A错误；过量铁粉与FeC13溶液反响生成FeC12, B错误；带锈的铁片放入稀硫酸中,表层的铁锈FezQ与稀硫酸生成Fe3 + ,但是内层过量的

21、铁单质会和Fe3+反响生成Fe2+, C错误；FesQ中的铁元素有+ 2价和+3价两种价态,和盐酸反响后的溶液一定含有Fe3+, D正确.6 .在稀硫酸中参加铜粉,铜粉不溶解,再参加以下固体粉末： Fe01 2、FezQ、Zn、 Fe2SO43,铜粉可溶解的是A.B.0.D.解析：选B要使铜粉溶解,必须有强氧化性物质存在.FezQ、Fe2SO43中铁兀素均为十3价,参加后都能使铜粉溶解. .2上2上3上、 .7 .某溶液中可能存在 Mg、Fe、Fe ,参加NaOH§液,开始时有白色絮状沉淀生成, 白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,以下结论正确的选项是A. 一定有 Fe2+, 一

22、定没有 Fe3卡、MB. 一定有 Fe", 一定没有 Fe2+、Mg+C. 一定有Fe3+,可能有Fe2+, 一定没有 Mdj+D. 一定有Fe2+,可能有 Mcj + , 一定没有 Fe3+解析：选D参加NaOH容液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色, 最后变成红褐色的现象是溶液中含有Fe2+的特性,假设有Fe3+,那么产生FeOH3的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色,所以不可能存在,而Mg(OH?是白色沉淀,有可能存在.8. (2021 济宁高一期末)以下各试剂中,不能用来鉴别FeSO溶液和Fe2(SO4)3溶液的是()A. NaOHB.酸性 KMn由液C.

23、BaCl2 溶液D. KSCNO解析：选C A项,向FeSO溶液中参加NaOH§液后生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最 后变成红褐色,向 Fe2(SO4)3溶液中参加 NaOH溶液后生成红褐色沉淀,可鉴别；B项,FeSO具有复原性,能使酸性 KMn(O§液褪色,Fe2(SO4)3不能,可鉴别；C项,二者均与BaCl2溶液反 应生成白色沉淀,不可鉴别；D项,参加KSCNB液立即呈红色的是 Fe(SO4)3溶液,无明显变化的是FeSQ溶液,可鉴别.9 .要证实溶液中不含 Fe"而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最正确顺序为()参加足量氯水参加足量KMn丽液参加少量K

24、SCN§液A.B.C.D.解析：选C先参加少量KSCN§液,假设溶液不变红,那么证实无 Fe3+;再参加氯水,如有 Fe那么被氧化为Fe3+,与KSCNK应使溶?变红.KMnO容液也能氧化Fe2+,但其本身是紫色, 使颜色变化不易观察.10 .在烧制砖瓦时,用黏土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物转化成 而制 得红色砖瓦.假设烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生大量的 气体.它们 把该红色物质复原成黑色的化合物是 ,同时还有未燃烧的碳的颗粒,而制得了 青色砖瓦.解析：向窑顶加水发生以下反响：C+ HO(g)=Cd H°COm H都具有复原性,可将FezQ复原至Fe3

25、.、FeO,需注意铁的氧化物的颜色.答案：FezQ CO H2 Fe3c4 和 FeO11 .铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：Fe2+ Fe3+® Fe请答复以下有关问题：(1)Fe与过量盐酸反响可以制取FeCl2.假设用反响所得的酸性溶液,实现上述、的转化,要求产物纯洁,可选用的试剂分别是 、.(填标号)a. Cl2B. FeD. KMnO 熔融、一_(2)在化学万程式 Fe2Q+ 3NaClO+ 4KOH=*FeQ(图铁酸钾)+ 3NaCl+ 2HO中,复原剂 是,具有 性.(3)高铁酸钾(KzFeO)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反响生成氢氧化铁 胶体.高铁

26、酸钾作为水处理剂发挥的作用是 、.解析：(1)将Fe2+氧化成Fe3+需参加氧化剂,但 KMnO会引入杂质离子,故可通入C12；将Fe3+复原成Fe2+需参加复原剂,但 Cu会引入杂质离子,故参加 Fe.(2)该反响中Fe元素由十 3价一+6价,故FezQ做复原剂,具有复原性.(3)高铁酸钾(KzFeQ)在水中发生反响生成氢氧 化铁胶体,能凝聚水中的悬浮杂质从而可作净水剂,而+ 6价一+ 3价的过程,表现其强氧化 性,因此可作消毒剂.答案：(1)a b (2)Fe 2Q 复原 (3)净水 消毒12 . A、B、C D E分别是铁的单质或铁的化合物.其相互反响关系如下图：请答复以下问题：(1)写

27、出以下物质的化学式：A; B; CD; E 0(2)写出各步反响的化学方程式：解析：解答该题的关键是第步,可知D是Fe(QH)3,那么E是FezQ, A是Fe, B是FeC13,C 是 FeC12.答案：(1)Fe FeC13 FeC12 Fe(QH)3 Fe2Q(2)2FeC1 2+ C12=2FeC3 2FeC13+ Fe=3FeC2 FeC13+ 3NaQH=Fe(QH)J + 3NaC113 .铁是人体必需的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物.市场上一种常见的补铁药物的主要成分是琥珀酸亚铁,呈暗黄色.该药物不仅能溶于水还能溶于人体中的胃酸.某同学为了检测该药片中Fe2+的

28、存在,设计并进行了如图实验：该药片的外表包有一层特殊的糖衣,这层糖衣的作用是(2)试剂1是,试剂 2是,参加试剂2后溶液呈淡红色,说明参加新制氯水后溶液中发生反响的离子方程式是 (3)该同学猜测红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的+3价铁被复原为+ 2价铁,你认为该同学的猜测合理吗？ .假设你认为不合理,请说明理由(假设你认为合理,该空不要作答)：解析：(1)亚铁盐易被氧化,药片外表糖衣的作用是保护Fe"不被空气中的氧气氧化.(3)红色溶液变为无色溶液的原因不可能是+3价铁被复原为+ 2价铁,由于体系中不存在复原性物质,只可能是氯水的作用,Fe(SCN)3中SCN被过量的氯水氧化而褪

29、色,可以在褪色后的溶液中参加FeCl3溶液,溶液仍然不变红来证实.答案：(1)保护Fe不被空气中的氧气氧化(2)稀盐酸 KSCN溶液 药片已局部失效(或局部被氧化)2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ 2Cl3+_ _ _ _、Fe + 3SCN =Fe(SCN)(3)不合理 Fe(SCN)3中SCN被过量的氯水氧化而褪色, 可以在褪色后的溶液中参加FeCk溶液,溶液仍然不变红来证实B级一选考等级测试增分练1 .电子工业中常用 FeCl3溶液腐蚀印刷电路板,欲从腐蚀后的废液中回收Cu及制取纯洁的FeCl3溶液,需要以下试剂：蒸储水；铁粉；浓HbSO;浓盐酸；烧碱；浓氨水; Cl 2中的( )B.

30、D.A.C.解析：选A用FeCl 3溶液腐蚀印刷电路板发生的反响为2Fe3+Cu=C2T + 2Fe2+,用蒸储水稀释腐蚀后的废液,其中存在Fe2+和Cu2+,参加足量铁粉,发生的反响为Fe+Cu2+=F2+ Cu,过滤后可得到 Cu粉和Fe粉的混合物,此时再参加浓盐酸,将Fe粉溶解,过滤后即2可回收Cu.在原滤液(主要是Fe )中通入足量Cl 2,那么可得到FeCl3溶液,归纳所用试剂为蒸 储水、铁粉、浓盐酸、氯气.2 .将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反响(容器不参与反响).试判断以下情况下溶液中存在的金属离子和剩余的金属单质.(1)假设铁粉有剩余,那么容器中不可能有 .(2)假设CuCl2有剩余,那么容器中一定有 ,可能有 .(3)假设FeCl 3和CuCl2都有剩余,那么容器中不可能有 ,可以有.(4)假设FeCl 3有乘IJ余,那么容器中不可能有 .解析：此题涉及的反响有： Fe+ 2FeCl3=3FeC2;Fe+ CuCl2=C叶FeCl2；Cu+ 2