2024-2025学年新教材高中化学节末训练6铁的多样性含解析鲁科版必修1

PAGE8-节末训练6铁的多样性[过易错]1．下列关于铁的叙述错误的是()A．纯净的铁是光亮的银白色金属，熔沸点较高B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁性C．铁是地壳中含量最多的金属元素，分布在地壳中的铁有游离态也有化合态D．纯铁的抗腐蚀实力相当强，在干燥的空气里不易被氧化解析：地壳中含量最多的金属元素是铝，自然界中游离态的铁主要存在于从天而降的陨铁中。答案：C2．铁有＋2价和＋3价两种价态，下列反应中不涉及铁元素价态改变的是()A．用还原铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中快速变成灰绿色，最终变成红褐色D．氢氧化铁受热分解解析：氢氧化铁受热分解得到氧化铁和水，是非氧化还原反应，铁元素价态不变。其他选项都涉及氧化还原反应，铁元素价态发生改变。答案：D3．下列化学反应，生成物中有＋2价铁的是()①氢氧化铁受热分解②氯化铁溶液与铁反应③硝酸银溶液与铁反应④高铁酸钾(K2FeO4)在溶液中被铁还原A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②③④解析：①2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up12(△))Fe2O3＋3H2O；②2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；③2Ag＋＋Fe=2Ag＋Fe2＋；④K2FeO4含有＋6价铁，它与Fe反应，FeOeq\o\al(2－,4)被还原为Fe2＋，Fe被氧化为Fe2＋。答案：B4．下列叙述正确的是()①铁能被磁铁吸引②在人体内的血红蛋白中含铁元素③Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O3④Fe2O3不行与水反应得Fe(OH)3，所以Fe2O3不是碱性氧化物⑤Fe(OH)2在空气中加热，可得FeOA．①② B．②④C．②③④⑤ D．①②⑤解析：①铁被磁铁所吸引，这是铁的特性。②在人体内的血红蛋白中含有Fe2＋。③Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4。④Fe2O3不溶于水，不与水反应，但它是碱性氧化物。⑤Fe(OH)2在空气中加热，＋2价的Fe具有还原性，加热得到Fe2O3。答案：A5．试验室在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的()A．锌粉 B．铁粉C．硫酸铁 D．盐酸解析：试验室配制的FeSO4可被氧化为Fe2(SO4)3，加入铁粉可以把Fe2(SO4)3还原为FeSO4。答案：B6．《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述：“原来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”据此推想，“青矾”的主要成分为()A．FeSO4·7H2O B．CuSO4·5H2OC．KAl(SO4)2·12H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O解析：FeSO4·7H2O呈绿色，在空气中加热被氧化成红色的Fe2O3，A正确；CuSO4·5H2O俗称蓝矾、胆矾，呈蓝色，且不易被氧化，B错误；明矾为无色晶体，C错误；Fe2(SO4)3·9H2O为灰白色或浅黄色粉末，D错误。答案：A7．下列离子方程式正确的是()A．铁跟FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋B．Fe跟稀盐酸反应：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑C．FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－D．Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O解析：A中电荷不守恒，应为：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；B中违反反应事实，应为：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；C中得失电子、电荷均不守恒，应为：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。答案：D8．在硫酸铁溶液中，加入ag铜完全溶解后再加入bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且a>c，则下列说法中正确的是()A．残余固体可能为铁和铜的混合物B．最终得到的溶液可能含有Fe3＋C．残余固体是铁，溶液中肯定不含Cu2＋D．残余固体全部是铜解析：加入的ag铜由于发生反应：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋而全部溶解，假如这部分铜在加入bg铁后恰好被全部还原出来，则c应与a相等，现题给条件中知a>c，说明加入的ag铜没有全部被还原，溶液中还有Cu2＋，同时也说明加入的铁不足(否则ag铜将会被全部还原出来)，加入的铁被氧化成Fe2＋；而Fe3＋由于不能与单质铜共存，在溶液中已经不再存在；综上所述，cg残余固体是铜，溶液中还存在Cu2＋、Fe2＋这2种金属阳离子，D项正确。答案：D9．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溶液变为红色，说明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又视察到颜色渐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋解析：Fe3＋与SCN－生成红色Fe(SCN)3，该现象可以证明存在Fe3＋，但无法确定Fe2＋是否存在，A项错误；通入Cl2后再加入KSCN溶液变为红色，则原溶液是存在Fe2＋还是Fe3＋或Fe2＋、Fe3＋均含有，都不能确定，B项错误；Fe(OH)3是中学应驾驭的唯一红褐色沉淀，C项正确；Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3时会掩盖其他白色沉淀的视察，所以当含Fe2＋的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时，也同样出现上述现象，D项错误。答案：C10．将1.12g铁粉加入25mL2mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后的结果与下列叙述不相符的是()A．铁粉完全溶解，溶液中Cl－浓度基本不变B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为6∶1D．反应后，铁粉仍有剩余解析：n(Fe)＝eq\f(1.12g,56g·mol－1)＝0.02mol，n(Fe3＋)＝0.025L×2mol·L－1＝0.05mol，发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，生成0.02mol×3＝0.06molFe2＋，溶液中剩余0.05mol－0.02mol×2＝0.01molFe3＋，故D项叙述不正确。答案：D[过疑难]1．已知某反应中有6种物质：N2O、H2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3。下列说法不正确的是()A．1mol氧化剂得到3mol电子B．氧化产物为Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3C．参与反应的HNO3中20%做氧化剂D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4解析：依题意可知，化学方程式为24FeSO4＋30HNO3=8Fe(NO3)3＋8Fe2(SO4)3＋3N2O↑＋15H2O。HNO3转化成N2O,1mol氧化剂得到4mol电子，A项错误；铁元素的化合价由＋2价升至＋3价，氧化产物为Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3，B项正确；若参与反应的硝酸有30mol，则做氧化剂的硝酸为6mol，C项正确；做氧化剂的HNO3与还原剂FeSO4的物质的量之比为1∶4，D项正确。答案：A2．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，起先时有白色絮状沉淀，沉淀快速变成灰绿色，最终变成红褐色。下列结论中正确的是()A．溶液中肯定有Fe2＋，肯定没有Fe3＋、Mg2＋B．溶液中肯定有Fe3＋，肯定没有Fe2＋、Mg2＋C．溶液中肯定有Fe3＋，可能有Fe2＋，肯定没有Mg2＋D．溶液中肯定有Fe2＋，可能有Mg2＋，肯定没有Fe3＋解析：起先有白色沉淀，肯定没有Fe3＋，因Mg(OH)2也是白色故可能有Mg2＋。答案：D3．某矿石样品中可能含铁，为确定其成分，进行如下操作(全部操作都在无O2条件下进行)：eq\x(矿石样品)eq\o(→,\s\up10(盐酸),\s\do10(过滤))eq\x(溶液甲)eq\o(→,\s\up12(Cl2))eq\x(溶液乙)下列有关说法正确的是()A．向溶液乙中滴加KSCN溶液，溶液颜色变红，则原矿石样品中肯定存在Fe3＋B．向溶液甲中滴加KSCN溶液，溶液颜色变红，则原矿石样品中肯定存在Fe3＋C．向溶液乙中滴加少量氢氧化钠溶液，肯定出现红褐色沉淀D．该矿石肯定为赤铁矿解析：A.Cl2能将Fe2＋氧化为Fe3＋，该试验及其现象不能说明原矿石样品中肯定存在Fe3＋。B.Fe在盐酸中转化为Fe2＋，Fe3＋在盐酸中不发生改变，该试验及其现象说明原矿石样品中肯定存在Fe3＋。C.该矿石可能含铁，则向溶液乙中滴加少量氢氧化钠溶液，不肯定出现红褐色沉淀。D.可能含铁的矿石不肯定是赤铁矿。答案：B4．《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，各步骤中选用的试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⑩解析：将茶叶灼烧灰化，应在坩埚中加热，①、②和⑨都能用到，A不符合；用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，应在烧杯中进行，可用玻璃棒搅拌，选用④和⑦，用不到⑥，B符合；过滤时须要用到漏斗、烧杯和玻璃棒，④、⑤和⑦都能用到，C不符合；检验滤液中的Fe3＋，可用胶头滴管取少量滤液于小试管中，用KSCN溶液检验，用到的仪器有试管、装KSCN溶液的细口瓶、胶头滴管等，③、⑧和⑩都能用到，D不符合。答案：B5．向肯定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，混合物中铁元素的质量分数为()A．81.4% B．77.8%C．68.6% D．无法计算解析：用盐酸溶解后，得到的溶液中加KSCN溶液，无血红色出现，说明得到的溶液中溶质是氯化亚铁，即混合物中的铁元素最终全部以氯化亚铁形式存在，HCl的物质的量为1mol/L×0.1L＝0.1mol，依据氯元素守恒，则n(Fe元素)＝n(FeCl2)＝eq\f(1,2)×n(HCl)＝0.05mol，m(Fe元素)＝0.05mol×56g/mol＝2.8g，依据H元素守恒，生成氢气的物质的量为n(H2)＝eq\f(0.224L,22.4L·mol－1)＝0.01mol,Fe与HCl反应生成0.01molH2消耗HCl的物质的量为0.01mol×2＝0.02mol，则与氧化物反应的HCl的物质的量为0.1mol－0.02mol＝0.08mol，所以氧化物中含有n(O元素)＝0.08mol×eq\f(1,2)＝0.04mol，m(O元素)＝0.04mol×16g/mol＝0.64g，则混合物中铁元素的质量分数为eq\f(2.8g,2.8g＋0.64g)×100%≈81.4%，A项正确。答案：A6．某化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性。请你帮助他们完成试验报告。(1)试验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性(2)试验试剂及仪器：试剂：氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸仪器：除胶头滴管外，你认为本试验必不行少的一种玻璃仪器是________。(3)试验记录(仿照①试验作答，填空)。序号试验设计试验现象离子方程式说明与结论①在铁粉中滴入稀硫酸铁粉溶解，溶液由无色变成浅绿色，生成无色无味气体Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋Fe具有还原性②FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，再加氯水滴入KSCN溶液无明显改变，加入氯水马上变成血红色________________③FeCl2溶液中加入锌片________Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋________④________________2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋Fe3＋具有氧化性(4)学习小组的同学将从本试验中获得的学问推广到其他类物质的学习，请推断下列物质既有氧化性又有还原性的是________(填序号)。A．Cl2 B．NaC．Mg2＋ D．H2O2(5)在试验②中，有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后，出现了血红色，你认为是什么缘由：____________________________________________________________________；你对试验员在配制氯化亚铁溶液时，提出的建议是____________________________________________________________________。(6)在配制氯化铁溶液时，含有少量Fe2＋，为检验少量Fe2＋的存在，请从下列物质中选择合适的试剂________(填序号)。A．KSCN溶液 B．稀盐酸C．KMnO4溶液 D．NaOH溶液解析：(2)物质的性质试验是取少量试剂进行反应，依据反应现象分析推断性质，故试验是在试管中进行的。②氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，再加入氯水，滴入KSCN溶液无明显改变，加入氯水马上变成血红色，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，试验证明亚铁离子具有还原性。③氯化亚铁溶液中加入锌片，锌片溶解，析出铁，溶液从浅绿色变为无色，锌置换出Fe，证明亚铁离子具有氧化性。④铁离子与硫氰化钾溶液生成血红色溶液，加入铜片后红色褪去，说明铁离子具有氧化性。(4)物质既有氧化性又有还原性说明元素化合价处于中间价态。A项，Cl2中氯元素化合价可以上升也可以降低，具有还原性和氧化性；B项，Na元素化合价只能上升，具有还原性；C项，Mg2＋中镁元素的化合价只能降低，具有氧化性；D项，H2O2中氧元素化合价可以上升或降低，具有还原性和氧化性。(5)在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后，出现了血红色，说明亚铁离子被氧化为铁离子，为防止亚铁离子被氧化，须要加入少量铁粉。(6)KSCN溶液和亚铁离子不反应，故A不符合；稀盐酸不能检验亚铁离子的存在，故B不符合；KMnO4溶液可以氧化亚铁离子，而使本身褪色，故C符合；NaOH溶液和铁离子反应生成红褐色沉淀，和亚铁离子反应生成白色沉淀，白色沉淀快速变为灰绿色，最终变为红褐色，反应现象不易辨别，故D不符合。答案：(2)试管(3)②2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3Fe2＋具有还原性③溶液的浅绿色渐渐褪去Fe2＋具有氧化性④FeCl3溶液中加入KSCN溶液，再加Cu片滴入KSCN溶液呈血红色，加入Cu片，血红色消逝(4)AD(5)氯化亚铁溶液中的Fe2＋被氧化配制氯化亚铁溶液时要加入少量的铁粉(6)C7．已知有以下物质相互转化：试回答：(1)B的化学式：________；D的化学式：________。(2)写出由E转化成F的化学方程式_____________________________________。(3)常用________(填试剂名称)检测G中的阳离子，其现象为____________________________________________________________________。(4)向G溶液加入A的有关反应的离子方程式为_________________________。解析：依据流程图，推知D溶液为KCl溶液，H为AgCl，E为Fe(OH)2，F为Fe