铁及其化合物同步练习（含解析）

高中化学人教（新教材）必修第一册学业分层达标训练铁及其化合物A[基础练]1．下列离子方程式正确的是()A．将氨水滴入到FeCl3溶液中Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓B．氧化铁与盐酸反应Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OC．向FeCl3溶液中加入铁粉Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－2．把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中，充分反应后加入KSCN不显红色，下列情况不能成立的是()A．铁不剩余，Cu剩余 B．铁、铜均剩余C．铁剩余，含Cu2＋ D．铜剩余，含Fe2＋3、向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是()A．该溶液中一定含有SCN－B．氧化性：Fe3＋>Cl2C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质D．Fe2＋被氧化为Fe3＋4、将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中三价铁离子和二价铁离子浓度相等。则已反应的三价铁离子和未反应的三价铁离子的物质的量之比是()A．2∶3 B．3∶2C．1∶2 D．1∶15、在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag铜，完全溶解后，再加bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且a＞c，则下列说法正确的是()A．残余固体是铜和铁B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋C．将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋6、将g铁粉加入到25mL2mol·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．溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶57、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)FeCl2溶液(FeCl3)______________________________________________；方程式_______________________。(2)Fe2O3[Fe(OH)3]_______________________________；方程式____________________________________________________。(3)FeSO4溶液(CuSO4)___________________________________；方程式_______________________________________________。(4)FeCl3溶液(FeCl2)____________________________________；方程式______________________________________________。8、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FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：__________________________________。(3)某研究性学习小组为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验：①取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则待测液中含有的金属阳离子是________。②溶液组成的测定：取mL待测溶液，加入足量的AgNO3溶液，得g白色沉淀，则溶液中c(Cl－)＝________mol·L－1。9、已知有以下物质相互转化：试回答下列问题：(1)写出B的化学式：________，D的化学式：________。(2)写出由E转变成F的化学方程式：______________________________。(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式：____________________________；向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为_____________________________________。B[能力练]1．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Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A．只有① B．①③C．①②③ D．全部2．已知下述三个实验均能发生化学反应：①②③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＋3．要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作的最佳顺序为()①加入足量氯水②加入足量KMnO4(H＋)溶液③加入少量KSCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③4．下列关于铁矿石的说法正确的是()A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色D．FeO俗称铁红5、(1)合成氨工业生产中所用的α－Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。①某FeO、Fe2O3混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为________。②当催化剂中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1∶2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为________(用小数表示，保留2位小数)。(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。①用FeO、Fe2O3和稀盐酸、氯气制取FeCl3溶液的离子方程式为______________________、______________________、______________________，检验溶液中Fe3＋存在的试剂是________。②写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式____________________________________________________________________________________，当转移电子数为×1024时，被氧化的铜的物质的质量为________。6、小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。(1)实验前小明预测说：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是____________________________________________。(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。①若小明计划在mol·L－1FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应和现象是___________________________________(写离子方程式)，溶液由浅绿色变为__________色。②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选____________________滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现______________色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。③对于证明Fe2＋具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，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还原性由强至弱的顺序为________________。(3)小明分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋还作氧化剂吗？①请你为小明梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成__________(填化学符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成__________。②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是______________，相关反应的离子方程式：____________________________。7、A～H分别表示中学化学中常见的某种物质，它们之间的相互转化关系如下图所示(部分反应物、生成物未列出)。已知：C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素；A为淡黄色固体化合物；G为红褐色固体。(1)写出化学式：；C．____________________________________________________；F．____________________________________________________。(2)写出反应的化学方程式：②____________________________________________________；⑥_____________________________________________________。(3)写出离子方程式：③_____________________________________________________；⑤_______________________________________________________。(4)生成24gB需要转移________mol电子。8、如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是____________，A中反应的离子方程式是________________。(2)实验开始时先将止水夹E____________(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是______________。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：__________________。(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：______________________________。

高中化学人教（新教材）必修第一册学业分层达标训练铁及其化合物A[基础练]1．下列离子方程式正确的是()A．将氨水滴入到FeCl3溶液中Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓B．氧化铁与盐酸反应Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OC．向FeCl3溶液中加入铁粉Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－解析A项在书写离子方程式时，弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式；C项离子方程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；D项只符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。答案B2．把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中，充分反应后加入KSCN不显红色，下列情况不能成立的是()A．铁不剩余，Cu剩余 B．铁、铜均剩余C．铁剩余，含Cu2＋ D．铜剩余，含Fe2＋解析因还原性：Fe＞Cu，FeCl3溶液中加入铁粉、铜粉时，依次发生反应：Fe＋2FeCl3=3FeCl2，Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋CuCl2有以下情况：①Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2＋；②只有Cu剩余，溶液中只有Fe2＋或含Fe2＋、Cu2＋；③Fe、Cu均不剩余，Fe3＋恰好反应，溶液中有Fe2＋、Cu2＋；④Fe、Cu均不剩余，Fe3＋剩余，溶液中有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋。C项Fe剩余，则溶液中不可能含有Cu2＋。答案C3、向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是()A．该溶液中一定含有SCN－B．氧化性：Fe3＋>Cl2C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质D．Fe2＋被氧化为Fe3＋解析溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋<Cl2；能使含Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－；因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质。答案B4、将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中三价铁离子和二价铁离子浓度相等。则已反应的三价铁离子和未反应的三价铁离子的物质的量之比是()A．2∶3 B．3∶2C．1∶2 D．1∶1解析设溶液中未反应的Fe3＋的物质的量为amol，则溶液中n(Fe2＋)＝amol。2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋eq\f(2,3)amolamol所以反应的Fe3＋与未反应的Fe3＋物质的量之比为eq\f(2,3)amol∶amol＝2∶3。答案A5、在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag铜，完全溶解后，再加bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且a＞c，则下列说法正确的是()A．残余固体是铜和铁B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋C．将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋解析Fe2(SO4)3溶液中，加入ag铜，发生反应：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(Fe3＋可能剩余)，再加铁，发生反应：Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu(可能发生2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋)。显然铁没有将溶液中Cu2＋全部还原。残余固体是铜，如果为铁和铜，则c＞a，A错误；残余固体为Cu，加入到稀H2SO4中无气泡产生，C错误；最后得到的溶液中一定没有Fe3＋，D错误。答案B6、将g铁粉加入到25mL2mol·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．溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5解析n(Fe)＝mol，n(FeCl3)＝mol，由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋知，Fe3＋过量mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋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C7、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)FeCl2溶液(FeCl3)______________________________________________；方程式_______________________。(2)Fe2O3[Fe(OH)3]_______________________________；方程式____________________________________________________。(3)FeSO4溶液(CuSO4)___________________________________；方程式_______________________________________________。(4)FeCl3溶液(FeCl2)____________________________________；方程式______________________________________________。解析(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)加足量铁粉，然后过滤2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(2)加热2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O(3)加足量铁粉，充分反应后过滤Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu(4)氯水或氯气2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－8、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FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：__________________________________。(3)某研究性学习小组为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验：①取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则待测液中含有的金属阳离子是________。②溶液组成的测定：取mL待测溶液，加入足量的AgNO3溶液，得g白色沉淀，则溶液中c(Cl－)＝________mol·L－1。解析(1)Fe(OH)3胶体可发生丁达尔效应，据此可鉴别Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液。(2)Fe3＋具有较强氧化性，可将Cu氧化为Cu2＋。(3)①FeCl3与Cu反应后生成FeCl2和CuCl2，故反应后溶液中一定含Fe2＋、Cu2＋，溶液中滴入KSCN溶液呈红色，则含Fe3＋；②在待测溶液中加足量AgNO3后所得白色沉淀为AgCl，其物质的量为mol，则c(Cl－)＝eq\fmol,L)＝3mol·L－1。答案(1)用一束可见光照射两种分散系(或丁达尔效应)(2)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(3)①Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋②39、已知有以下物质相互转化：试回答下列问题：(1)写出B的化学式：________，D的化学式：________。(2)写出由E转变成F的化学方程式：______________________________。(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式：____________________________；向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为_____________________________________。解析解题的突破口是白色沉淀→红褐色沉淀→G溶液，即为Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3。答案(1)FeCl2KCl(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)32Fe3＋＋Fe=3Fe2＋B[能力练]1．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Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A．只有① B．①③C．①②③ D．全部解析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中依次发生：ⅰ)Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应，ⅱ)Fe与FeCl3生成FeCl2的反应，ⅲ)Fe与盐酸反应生成FeCl2，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B2．已知下述三个实验均能发生化学反应：①②③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＋Cu=2FeCl2＋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A3．要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作的最佳顺序为()①加入足量氯水②加入足量KMnO4(H＋)溶液③加入少量KSCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③解析先加入少量KSCN溶液，若无红色，证明无Fe3＋，然后加氯水，若出现红色，说明有Fe2＋存在。答案C4．下列关于铁矿石的说法正确的是()A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色D．FeO俗称铁红解析磁铁矿的主要成分是Fe3O4，能溶于盐酸生成Fe2＋和Fe3＋，所得溶液加入KSCN溶液变红色。答案C5、(1)合成氨工业生产中所用的α－Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。①某FeO、Fe2O3混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为________。②当催化剂中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1∶2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为________(用小数表示，保留2位小数)。(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。①用FeO、Fe2O3和稀盐酸、氯气制取FeCl3溶液的离子方程式为______________________、______________________、______________________，检验溶液中Fe3＋存在的试剂是________。②写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式____________________________________________________________________________________，当转移电子数为×1024时，被氧化的铜的物质的质量为________。解析(1)①设FeO的物质的量为x，根据正、负电荷总数相等有：2x＋(4mol－x)×3＝5mol×2，x＝2mol，故Fe2O3的物质的量为1mol。故FeO与Fe2O3的物质的量之比为2∶1。②设催化剂中含1molFeO则Fe2O3也是1mol，催化剂中氧原子的物质的量为：(1mol×1＋1mol×3)＝4mol。催化剂中铁的质量分数为：eq\f(56g·mol－1×3mol,56g·mol－1×3mol＋16g·mol－1×4mol)≈。或二者的混合物组成相当于Fe3O4，故铁元素的质量分数为：eq\f(56g·mol－1×3mol,56g·mol－1×3mol＋16g·mol－1×4mol)≈。(2)①FeO、Fe2O3与盐酸反应，生成FeCl2、FeCl3，通入氯气氧化FeCl2制取FeCl3。②FeCl3溶液与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，转移电子数为×1024时，被氧化的铜的物质的量为5mol，质量为320g。答案(1)①2∶1②(2)①FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－KSCN溶液②2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2320g6、小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。(1)实验前小明预测说：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是____________________________________________。(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。①若小明计划在mol·L－1FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应和现象是___________________________________(写离子方程式)，溶液由浅绿色变为__________色。②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选____________________滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现______________色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。③对于证明Fe2＋具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，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还原性由强至弱的顺序为________________。(3)小明分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋还作氧化剂吗？①请你为小明梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成__________(填化学符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成__________。②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是______________，相关反应的离子方程式：____________________________。答案(1)因为Fe2＋中铁元素化合价处于中间价态，既可以升高也可以降低(2)①Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋棕黄②KSCN溶液红③Zn＞Fe＞Cu(3)①FeFe3＋②加入适量铁粉2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋7、A～H分别表示中学化学中常见的某种物质，它们之间的相互转化关系如下图所示(部分反应物、生成物未列出)。已知：C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素；A为淡黄色固体化合物；G为红褐色固体。(1)写出化学式：；C．__