新教材2023版高中化学课时作业23铁及其化合物转化反应条件的控制苏教版必修第二册

课时作业23铁及其化合物转化反应条件的控制一、选择题1.下列关于铁元素及其化合物的一些叙述中，正确的是（）A．铁的三种氧化物均为黑色B．铁的两种氢氧化物均难溶于水C．铁属于人体内的常量元素，不会缺少，不用补充D．地壳中有含有铁单质的矿物，可以直接开采2.对下列实验事实的解释正确的是（）操作、现象解释A向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3＋能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe3O4C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制Fe（OH）2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明Fe（OH）2易被O2氧化成Fe（OH）33.下列离子的检验方法合理的是（）A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2＋B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2＋C.向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋4.铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是（）A.Fe（OH）3Fe2O3B.Fe（OH）2Fe2O3C.Fe（OH）2Fe（OH）3D.Fe（OH）2Fe3O45.《神农本草经》记载：“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解。”茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是（）A.将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨B.用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦C.过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦D.检验滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩6.把铁片放入1L1mol·L－1的氯化铁溶液中，下列有关说法不正确的是（）A.发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋B.向反应后的溶液中先加氯水，再加KSCN溶液，可检验是否有Fe2＋生成C.反应后的溶液不一定能溶解铜片D.当铁片剩余时，反应后的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色7.下列除杂方案错误的是（）选项被提纯的物质杂质除杂试剂AFeCl3（aq）Fe2＋Cl2气体BAlCl3（aq）Cu2＋Al粉CNaHCO3（aq）Na2CO3CO2气体DFeCl3（aq）Cu2＋Fe粉8.FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列说法错误的是（）A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质B．沉淀过程中有CO2气体放出C．过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO9.硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如图所示）。下列说法错误的是（）A．碱式硫酸铁可用于制取Fe（OH）3胶体，Fe（OH）3胶体可用作净水剂B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3时需在较低温度下进行C．可用KSCN溶液检验（NH4）2Fe（SO4）2是否被氧化D．常温下，（NH4）2Fe（SO4）2在水中的溶解度比FeSO4的大10.“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打，转化为坚硬的钢，其实质是对生铁的不断除杂过程。下列叙述不正确的是（）选项被提纯物质杂质除杂试剂或方法AFeCl3溶液FeCl2通入适量Cl2BFeCl2溶液FeCl3加入过量铁粉并过滤C铁粉铝粉加入过量NaOH溶液并过滤DFe（OH）3溶液Fe（OH）2在空气中灼烧11.向200mL0.1mol·L－1的Fe（NO3）2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时所得固体的质量为（）A．1.44gB．1.6gC．2.82gD．4.36g12.现有浓度均为1mol·L－1的FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液100mL，向该溶液中加入5.6g铁粉充分反应（溶液的体积变化忽略不计）。下列有关叙述不正确的是（）A．反应后的溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，不含Fe3＋B．反应后的溶液中含有0.2molFe2＋和0.1molCu2＋C.反应后的溶液中Fe2＋的浓度增至3mol·L－1D．反应后残留固体为3.2g二、非选择题13.铁是应用最广泛的金属，铁的氯化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。（1）在实验室中，FeCl2可用铁粉和（填名称）反应制备。（2）Fe3O4可用多种方法制得，其中由一种单质和一种化合物通过化合反应制备的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）实验室在制备Fe（OH）2时必须隔绝空气，否则发生的现象是________________________________________________________________________，对应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）红砖是用黏土高温烧结而成的，因其含有Fe2O3呈红色或棕红色而得名，常用作建筑材料。请设计一个简单实验证明红砖中含有Fe3＋：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，实验测得n（Fe）∶n（Cl）＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为。（6）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。14.已知A为金属单质，下列物质相互转化如图所示：试回答：（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）检验G溶液中阳离子的试剂为，写出发生反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）向G溶液中加入A的有关离子反应方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）某同学取B的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。15.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。（1）写出FeCl3溶液与金属铜反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）检验溶液中存在Fe2＋的试剂是。证明Fe2＋存在的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）某小组采取下列步骤从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液：操作Ⅰ和Ⅱ使用到的主要玻璃仪器有，请写出通入⑥后发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）实验室里保存FeCl2溶液时，常在溶液中加入铁钉或铁粉防止溶液里的Fe2＋被氧化，请用离子方程式说明其中的道理：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若某腐蚀液中含1.5mol·L－1CuCl2、3.0mol·L－1FeCl2、1.0mol·L－1FeCl3，取200mL腐蚀液按上述步骤回收铜，为充分回收铜，加入①的质量最小为。课时作业23铁及其化合物转化反应条件的控制1．答案：B2．答案：D3．答案：C4．答案：B5．答案：B6．解析：A正确；若反应后溶液中有剩余的Fe3＋，加KSCN会出现血红色，不能确定是否有Fe2＋，故B错误；若铁片足量，反应后的溶液中无Fe3＋，则不能溶解铜，但溶液中生成的Fe2＋会使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C、D正确。答案：B7．答案：D8．解析：FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子，则可利用KSCN溶液检验，故A正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为Fe2＋＋2HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，则沉淀过程中有CO2气体放出，故B正确；过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO，故D错误。答案：D9．答案：D10．解析：A项发生反应：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，正确；B项发生反应：Fe＋2FeCl3=3FeCl2，正确；C项发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，而Fe不与NaOH溶液反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3，错误。答案：D11．解析：在实验过程中发生如下变化：Fe2＋→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3，根据反应前后铁原子守恒可知所得固体的质量为0.2L×0.1mol·L－1×eq\f(1,2)×160g·mol－1＝1.6g。答案：B12．解析：由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故加入铁粉后，铁粉先与Fe3＋反应，后与Cu2＋反应。根据2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu可知，Fe3＋完全反应，Cu2＋只有一半发生反应，反应后的溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，不含Fe3＋，A项正确；反应后的溶液中n（Fe2＋）＝0.3mol，n（Cu2＋）＝0.05mol，B项错误；反应后的溶液中c（Fe2＋）＝eq\f(0.3mol,0.1L)＝3mol·L－1，C项正确；反应后残留固体为0.05molCu，质量为3.2g，D项正确。答案：B13．解析：（1）在实验室中，FeCl2可用铁粉和盐酸（或氯化铁）反应制备：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，Fe＋2FeCl3=3FeCl2。（2）FeO在空气中加热，即可得到Fe3O4。化学方程式为6FeO＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe3O4。（3）Fe（OH）2容易被空气中的氧气氧化，所以制备时必须隔绝空气，否则白色的Fe（OH）2会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀，化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）3。（4）检验红砖中含有Fe3＋，可使Fe2O3中的＋3价铁转化为Fe3＋，然后用KSCN溶液检验Fe3＋。方法是将样品粉碎，用盐酸浸泡后取上层清液，滴加KSCN溶液后显血红色。（5）设FeCl2和FeCl3的物质的量分别为x和y，则（x＋y）∶（2x＋3y）＝1∶2.1，解得x＝9y，则该样品中FeCl3的物质的量分数为10%。（6）FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，铁的化合价升高，所以KClO中Cl的化合价降低生成Cl－，其反应的离子方程式为2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋3Cl－＋5H2O。答案：（1）稀盐酸或氯化铁溶液（2）6FeO＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe3O4（3）白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）3（4）将样品粉碎，用盐酸浸泡后取上层清液，滴加KSCN溶液后显血红色（5）10%（6）2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋3Cl－＋5H2O14．解析：白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，所以E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，Fe（OH）3和盐酸反应生成的G为FeCl3；D溶液和AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H（AgCl）和含K＋的溶液，所以D为KCl，则B和C分别为KOH和FeCl2中的一种；G（FeCl3）可以和A生成B，所以B为FeCl2，A为铁，铁和盐酸反应生成FeCl2和氢气。（1）B为FeCl2，D为KCl；（2）由Fe（OH）2转变成Fe（OH）3的化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）3；（3）可以用KSCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3＋，两者反应生成血红色物质，发生反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－=Fe（SCN）3；（4）向FeCl3溶液加入Fe，发生氧化还原反应，离子反应方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；（5）FeCl2中的Fe2＋有还原性，可以被空气中的氧气氧化，生成的Fe3＋可以氧化I－生成I2，所以把FeCl2溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，发生的离子方程式有4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O和2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2。答案：（1）FeCl2KCl（2）4Fe（OH）2＋O2＋2H2