新教材2023版高中化学课时作业22铁及其化合物转化反应的合理选择苏教版必修第二册

课时作业22铁及其化合物转化反应的合理选择一、选择题1.在一些盛高档茶叶等物品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可看到灰黑色粉末，其中有些已变成红褐色。将灰黑色粉末溶于稀盐酸中，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴入KSCN溶液，立即出现血红色。以下结论中，不正确的是（）A．该灰黑色粉末是抗氧剂B．该灰黑色粉末不可食用C．小袋中原来装有铁粉D．小袋中原来装有Fe2O32.用铁泥（主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe）制备纳米Fe3O4的流程示意图如图：下列叙述错误的是（）A．步骤①的稀盐酸可以换成稀硝酸B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2必需除去D．步骤⑤中，“分离”包含的操作有过滤、洗涤3.某同学用含有铁锈（Fe2O3）的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示（夹持装置略，气密性已检验），下列推断不合理的是（）A．B中收集到的气体是氢气B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋C.A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁D．烧杯中的溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体4.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，混合溶液变成血红色，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－不能形成血红色物质D．Fe2＋被氧化为Fe3＋5.根据下列实验：①向Fe2（SO4）3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉，充分反应，有红色固体析出，过滤。②取①中滤液，向其中滴加KSCN溶液，观察现象。判断下列说法正确的是（）A．氧化性Cu2＋>Fe3＋B．①中所得固体只含铜C．①中滤液含有Cu2＋和Fe2＋D．②中不会观察到溶液变红6.如图所示的实验，发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeSO4溶液，溶液呈血红色。判断下列说法中不正确的是（）A．该条件下H2燃烧生成的物质可能具有氧化性B．该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2C．将烧杯中溶液换成KI淀粉溶液也能验证生成物具有还原性D．酸性FeSO4溶液中加入双氧水的离子反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O7.已知下列四个实验均能发生化学反应：①②③④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向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象，再滴入氯水，变血红色下列判断不正确的是（）A．实验①中铁钉只作还原剂B．实验②中Fe2＋只显还原性C．实验③中发生的是置换反应D．上述实验证明：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，Fe2＋遇KSCN溶液无血红色物质生成8.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，在所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是（）A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出9.已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，现向1L含有0.1molFe2（SO4）3和0.2molCuCl2的某混合溶液中加入0.2molFe，充分反应后（忽略溶液体积变化），下列说法正确的是（已知2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋）（）A．析出0.2molCuB．剩余0.1molFeC．溶液中c（Fe2＋）＝0.4mol·L－1D．溶液中c（Fe3＋）∶c（Cu2＋）＝1∶110.高铁酸钾（K2FeO4）是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的离子方程式为Fe（OH）3＋ClO－＋OH－→FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋Cl－＋H2O（未配平），下列有关说法不正确的是（）A．由上述反应可知，Fe（OH）3的氧化性强于FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))B．高铁酸钾中铁显＋6价C．上述反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2D．K2FeO4处理水时，不仅能消毒、杀菌，而且生成的Fe3＋水解形成Fe（OH）3胶体能吸附水中的悬浮杂质11.向一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入50mL1mol·L－1硫酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（标准状况）的气体，所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物，能得到铁的质量为（）A．11.2gB．2.8gC．5.62gD．无法计算12.将1.12g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．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∶5二、非选择题13.茶是中国人喜爱的一种饮品，茶叶中含有铁元素，可以用以下实验操作检验茶叶中的铁元素A．取少量茶叶。B．检验滤液中的Fe3＋。C．过滤得到滤液。D．将茶叶灼烧为茶叶灰。E．用足量稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释。请回答下列问题。（1）上述实验操作的正确顺序是（填序号）。（2）操作D所用仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、、。（3）检验滤液中Fe3＋的方法是______________________________________________________________________________________________________________________，观察到的现象是____________________________________________________________。（4）越来越多的人喜欢用铁壶泡茶，铁壶泡茶时壶中的铁与茶水中的Fe3＋能发生反应，有关的离子方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。14.如图所示物质转化中，A是化学中常见气体，B气体为黄绿色，D是应用最广泛的金属，E为强酸，G可用作打印墨粉中的磁性物，H是含有两种盐的混合溶液。回答下列问题：（1）A的化学式是；C的化学式是。（2）C与D反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；E与G反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）取少量H溶液滴加KSCN溶液后呈血红色，证明H溶液中含有。（4）从H溶液制得某氧化物用作红色涂料成分，过程如下：取H溶液，通入足量B，再加入足量NaOH溶液，过滤后灼烧。该过程发生的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________、________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。15.经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示：离子Fe3＋Cu2＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))Na＋H＋浓度/（mol·L－1）2×10－31×10－31×10－22×10－3（1）c（H＋）＝mol·L－1。（2）为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如下流程，回收铜和绿矾（FeSO4·7H2O）。①工业废水中加入铁粉后，反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu、、。②试剂B是。③操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶、，最后用少量冷水洗涤晶体，在低温下干燥。④通过检验溶液D中Fe3＋来判断废水中Fe3＋是否除尽，实验方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。⑤获得的FeSO4·7H2O需密闭保存，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。⑥上述1000L废水经处理，可获得FeSO4·7H2O的物质的量是mol。课时作业22铁及其化合物转化反应的合理选择1．答案：D2．答案：A3．答案：D4．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＋的溶液变为血红色，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－不能形成血红色物质。答案：B5．解析：在反应2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋中，氧化剂为Fe3＋，氧化产物为Cu2＋，即可知氧化性Fe3＋>Cu2＋，故A错误；①中所得固体含有过量的铁和置换出的铜，故B错误；由于加入的铁是过量的，则溶液中不可能含有Cu2＋，故C错误；因在①的滤液中只有Fe2＋，没有Fe3＋，则滴加KSCN溶液时并不会出现溶液变红的现象，故D正确。答案：D6．答案：C7．答案：C8．解析：氧化性是Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，还原性是Fe>Cu，则若无固体剩余，这说明铁粉完全被氧化，但此时溶液中不一定还有Fe3＋，A不正确；若有固体存在，则固体中一定有铜，可能还有铁，因此溶液中一定有Fe2＋，B正确；若溶液中有Cu2＋，则也可能有部分铜已经被置换出来，因此不一定没有固体析出，C不正确；若溶液中有Fe2＋，但如果溶液铁离子过量，则不一定有Cu析出，D不正确。答案：B9．解析：因为Fe3＋的氧化性强于铜离子，因此加入铁发生反应的先后顺序是Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，向1L含有0.1molFe2（SO4）3和0.2molCuCl2的某混合溶液中加入0.2molFe，根据上述反应，Fe3＋消耗Fe的物质的量为0.1mol，Cu2＋消耗Fe的物质的量为0.1mol，反应后混合液的阳离子为Fe2＋、Cu2＋。据此解答。根据分析知，Cu2＋过量，铁不足，所以析出Cu的物质的量为0.1mol，故A项错误；根据分析知，铁完全反应，没有剩余，故B项错误；根据分析知，Fe3＋全部转化成Fe2＋，铁粉全部转化成Fe2＋，根据铁元素守恒，c（Fe2＋）＝eq\f(（0.2＋0.2）mol,1L)＝0.4mol·L－1，故C项正确；根据上述分析溶液中无Fe3＋存在，故D项错误。答案：C10．解析：反应Fe（OH）3＋ClO－＋OH－→FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋Cl－＋H2O中，氯元素化合价降低，ClO－是氧化剂，铁元素化合价升高，Fe（OH）3是还原剂，FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))是氧化产物，氧化性ClO－>FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，实际氧化性FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))>Fe（OH）3，故A错误；设FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中铁元素的化合价为x，则x＋4×（－2）＝－2，解得x＝＋6，故B正确；反应Fe（OH）3＋ClO－＋OH－→FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋Cl－＋H2O中，氯元素化合价由＋1降低为－1，ClO－是氧化剂，铁元素化合价由＋3升高为＋6，Fe（OH）3是还原剂，所以反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为（6－3）∶2＝3∶2，故C正确；K2FeO4具有氧化性所以能杀菌，高铁酸钾被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成的Fe（OH）3胶体具有净水作用，故D正确。答案：A11．解析：用硫酸溶解后，得到的产物加KSCN溶液，无血红色出现，说明得到的产物是硫酸亚铁，即混合物中的铁元素全在硫酸亚铁中，用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到的铁和加入硫酸生成的硫酸亚铁中的铁相等，硫酸的物质的量为1mol·L－1×0.05L＝0.05mol，则n（Fe）＝n（FeSO4）＝n（H2SO4）＝0.05mol，m（Fe）＝0.05mol×56g·mol－1＝2.8g，即能得到铁的质量为2.8g。答案：B12．解析：n（Fe）＝0.02mol，n（FeCl3）＝0.05mol，由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋0.06mol；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：C13．解析：（1）检验茶叶中的铁元素的正确操作为A。取少量茶叶；D.将茶叶灼烧为茶叶灰；E.用足量稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释；C.过滤得到滤液；B.检验滤液中的Fe3＋。所以上述实验操作的正确顺序是ADECB；（2）固体灼烧需要坩埚，同时需要玻璃棒搅拌，则操作D所用仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒。（3）一般用KSCN溶液检验铁离子，则检验滤液中Fe3＋的方法是取少量滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，观察到的现象是溶液变成血红色。（4）铁能与溶液中的Fe3＋发生反应生成亚铁离子，反应的离子方程式是Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。答案：（1）ADECB（2）坩埚玻璃棒（3）取少量滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液溶液变成血红色（4）Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋14．解析：根据题意，B为黄绿色气体，则B为Cl2，E为强酸，则E是盐酸，所以A是H2，D是应用最广泛的金属，G可用作打印墨粉中的磁性物，则G是Fe3O4，D是Fe，所以C是O2，H是FeCl3与FeCl2的混合溶液。（1）根据以上分析可知A是H2，C是O2。（2）C（O2）与D（Fe）反应的化学方程式为3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4；E（HCl）与G（Fe3O4）反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。（3）向H溶液中滴加KSCN溶液后呈血红色，则证明溶液中有Fe3＋。（4）向FeCl3与FeCl2的混合溶液中通入Cl2，发生反应的离子方程式是Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋，加入足量NaOH溶液生成红褐色沉淀，Fe3＋＋3OH－=Fe（OH）3↓，过滤后灼烧，2Fe（OH）3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O。答案：（1）H2O2（2）3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4Fe3O4＋8H＋=Fe2