2024-2025学年新教材高中化学寒假作业5铁及其化合物的性质含解析

PAGEPAGE11铁及其化合物的性质1．（双选）已知A为常见的金属单质，依据如图所示的关系，下列叙述中正确的是（）A．A为Fe，B为FeOB．C→D溶液的颜色改变：浅绿色→棕黄色C．④的离子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【答案】BC【解析】由红褐色固体可知F是Fe(OH)3，结合转化关系可知A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2、D为FeCl3、E为Fe(OH)2。A．金属A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，故A错误；B．C→D的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−，溶液的颜色改变：由浅绿色到棕黄色，故B正确；C．反应④的离子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故C正确；D．反应⑤的离子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故D错误；故选BC。1．下列各组物质中，其学名、俗名及化学式不相符合的是（）A．碳酸钠、纯碱、Na2CO3 B．碳酸氢钠、小苏打、NaHCO3C．氧化铁、铁红、FeO D．四氧化三铁、磁性氧化铁、Fe3O42．下列说法正确的是（）A．绿矾是含有肯定量结晶水的硫酸亚铁，在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显改变。再向试管中通入空气，溶液渐渐变红。由此可知：样品中没有Fe3+，Fe2+易被空气氧化为Fe3+B．在给定条件下，Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do7(点燃))FeCl2eq\o(→,\s\up7(NaOH(aq)))Fe(OH)2可以实现C．Fe与Cl2反应生成FeCl3，推想Fe与I2反应生成FeI3D．铁比铜金属性强，故用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜3．除去FeCl3溶液中的少量FeCl2杂质，可向其中加入适量的（）A．FeB．氯水C．KSCN溶液D．硝酸4．制取Fe(OH)2并使之能久存，可实行的操作有：①加入一些植物油，②溶解FeSO4配成溶液，③把蒸馏水加热煮沸并密封冷却，④加入少量铁屑，⑤加入少量CCl4，⑥向FeSO4溶液中滴入足量氨水，⑦把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水。其中必需进行的操作及其正确依次是（）A．③②⑤⑥④B．③②④⑤⑦C．②④①⑦⑤D．③②④①⑦5．已知2Fe3++2I−=2Fe2++I2，Br2+2Fe2+=2Br−+2Fe3+，往含有FeBr2、FeI2的混合液中通入肯定量的氯气后，再滴加少量的KSCN溶液，溶液变为红色，则下列说法不正确的是（）A．按I−、Fe2+、Br−的依次还原性渐渐减弱B．通入氯气后原溶液中Fe2+肯定被氧化C．原溶液中Br−肯定被氧化D．不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+6．11.6gFe3O4加到100mL某浓度的盐酸中，再加入9.8g铁粉，反应停止时，溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液，未见颜色改变，为了中和过量的盐酸（不考虑盐酸的挥发），且使铁完全转化成Fe(OH)2，共消耗5.0mol·L−1NaOH溶液160mL。则原盐酸的物质的量浓度为（）A．8mol·L−1B．6mol·L−1C．4mol·L−1D．2mol·L−17．类推的思维方法在化学学习与探讨中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能确定其正确与否，下列几种类推结论中，正确的是（）①钠与水反应生成NaOH和H2；全部金属与水反应都生成碱和H2②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的钠不能稳定存在于空气中③Cl2和Cu反应生成CuCl2，Fe和Cl2反应生成FeCl2④冶炼铁可以用CO还原Fe2O3，冶炼金属钠也可以用CO还原Na2OA．①②B．①④C．②D．①②④8．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下试验方案，其中符合试验要求且正确的是（）选项试验操作试验现象离子反应试验结论A在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水浅绿色溶液变成棕黄色溶液2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−Fe2+具有氧化性B在氯化亚铁溶液中加入锌片浅绿色溶液变成无色溶液Fe2++Zn=Fe+Zn2+Zn具有还原性C在氯化铁溶液中加入铁粉棕黄色溶液变成浅绿色溶液Fe3++Fe=2Fe2+铁单质具有还原性D在氯化铁溶液中加入铜粉棕黄色溶液变成蓝色溶液2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+Fe3+具有还原性9．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铜粉铁粉加入过量盐酸并过滤DFe(OH)3Fe(OH)2在空气中灼烧10．（双选）无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。试验室利用反应3Cl2(g)+2Fe(s)=2FeCl3(g)制取无水FeCl3，试验装置如图所示(加热和夹持装置略去)。下列说法正确的是（）A．试验起先时应先加热①处，再通入干燥的Cl2B．②处冷水的作用是降低FeCl3的溶解度C．装置③可用盛有浓硫酸的洗气瓶代替D．试验起先后，可以在①处视察到反应猛烈，产生黄棕色烟11．500mL某溶液中含有0.6molFe3+和0.2molFe2+，加入0.2mol铁粉，待Fe3+反应完全后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)（）A．1.2mol·L−1B．1.4mol·L−1C．1.6mol·L−1D．1.8mol·L−112．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下图所示装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应试验”。请回答该试验中的问题：(1)A装置的作用是________________，烧瓶底部放碎瓷片的作用是______________。(2)装置B中发生反应的化学方程式为________________，该反应中，水表现_________性，1molFe参加反应后，电子转移_______mol。(3)干燥管中盛装的物质是__________。(4)可用下列改进后装置进行铁与水蒸气反应的试验。①请叙述检验产生可燃性气体的试验操作及现象：______________________。②请分析用该装置进行试验与上述装置相比，有何优点？（至少回答2点）_______________________。(5)取反应后的固体产物于试管中，加入适量稀硫酸使固体全部溶解，下列试验中可证明溶解液中含有Fe3+的是___________；可证明溶解液中含有Fe2+的是___________。A．先滴加新制的氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B．滴加KSCN溶液显红色C．滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，快速变为灰绿色，最终变为红褐色D．滴加NaOH溶液，生成红褐色沉淀E．滴加KMnO4溶液，紫色快速褪去13．某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4，较多的CuSO4和少量Na2SO4。为了削减污染并变废为宝，工厂安排从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请依据下列流程图，完成回收硫酸亚铁和铜的试验方案。（1）加入的试剂①为______（填化学式），加入试剂①的目的____________________。（2）操作a的名称为过滤、洗涤，所须要的玻璃仪器为______。（3）加入的试剂③为_______（填化学式），发生的离子反应方程式为_______________________________。（4）固体E的成分为_____（填化学式），加入的试剂④为_____（填化学式），发生的离子反应方程式为___________________________。（5））从溶液D和溶液G中得到FeSO4·7H2O晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、______、洗涤、干燥。14．硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。试验步骤如图：请回答下列问题：(1)向步骤①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有______(填离子符号)，检验滤液中还存在Fe2+的方法为_______(说明试剂、现象)。(2)步骤②加入过量H2O2的目的是______。(3)步骤③中反应的离子方程式为______。(4)假设试验中的损耗忽视不计，则每片补血剂含铁元素的质量为_____g。

1.【答案】C【解析】A．碳酸钠俗名是纯碱，化学式为Na2CO3，A正确；B．碳酸氢钠俗名小苏打，化学式为NaHCO3，B正确；C．氧化铁俗名铁红，化学式为Fe2O3，C错误；D．四氧化三铁俗称磁性氧化铁，化学式为Fe3O4，D正确；答案选C。2.【答案】A【解析】A．滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显改变，可知样品中没有Fe3+，但Fe2+不稳定，易被空气中氧气氧化生成Fe3+，最终溶液变红色，故A正确；B．氯气具有强氧化性，因此铁与氯气反应生成三氯化铁，而不是氯化亚铁，故B错误；C．因I2的氧化性较弱，故与铁反应生成FeI2，故C错误；D．2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2不是置换反应，该反应与铁、铜的金属性强弱无关，故D错误；故答案为A。3.【答案】B【解析】A．铁会与被提纯的物质氯化铁反应，A错误；B．氯水能将FeCl2转化为FeCl3，且不引入新的杂质，B正确；C．KSCN溶液会与被提纯的物质氯化铁反应，C错误；D．硝酸引入新杂质，D错误；故选B。4.【答案】D【解析】Fe(OH)2简洁被氧气氧化，因此不管是溶液的配制过程还是制取过程都要避开氧气的参加。首先配制FeSO4溶液，配制须要的水须要煮沸除氧气，溶解FeSO4固体，为了防止Fe2+被氧化，须要加入铁粉，取少量配置好的放入试管中，加入植物油，隔绝溶液与空气，盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水，防止滴加溶有氧气，正确的依次为③②④①⑦。5.【答案】C【解析】氧化还原反应中，氧化剂氧化性大于氧化产物，还原剂还原性大于还原产物，2Fe3++2I−=2Fe2++I2，Br2+2Fe2+=2Br−+2Fe3+中还原剂分别为I−、Fe2+，还原产物分别为Fe2+、Br−，因此还原性：I−>Fe2+>Br−，往含有FeBr2、FeI2的混合液中通入肯定量的氯气时，I−、Fe2+、Br−均会被氧化，还原性强的微粒先发生反应，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液，溶液变为红色，说明溶液中含有Fe3+。A．由上述分析可知，还原性：I−>Fe2+>Br−，故A项说法正确；B．由上述分析可知，充分反应后，溶液中含有Fe3+，则原溶液中肯定有Fe2+被氧化，故B项说法正确；C．因还原性Fe2+>Br−，Br−后于Fe2+反应，溶液中肯定有Fe2+被氧化，但不确定是否有Br−被氧化，故C项说法错误；D．由上述分析可知，只能确定过程中有Fe2+被氧化，不能确定Fe2+是否完全被被氧化，因此反应后的溶液中可能还存在Fe2+，故D项说法正确；综上所述，答案为C。6.【答案】A【解析】溶液中钠离子恰好与氯离子结合，故有n(Na+)=n(Cl−)，加入NaOH溶液后，所得溶液为NaCl溶液，其溶质的物质的量为5.0×0.16=0.8mol。依据守恒可知，100mL的盐酸中含有0.8mol的溶质，其浓度为0.8/0.1=8mol·L−1。7.【答案】C【解析】①钠与水反应生成NaOH和H2；但有的金属和水反应生成氧化物和氢气如铁和水反应生成Fe3O4和H2，错误；②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的钠不能稳定存在于空气中，两种物质都是被空气中的氧气氧化，正确；③Cl2的氧化性比较强，和变价金属反应时一般生成高价金属氯化物，和Cu反应生成CuCl2，和Fe反应生成FeCl3，错误；④冶炼铁可以用CO还原Fe2O3，钠特别活泼，冶炼金属钠不能用CO还原Na2O，工业上用电解熔融的NaCl的方法冶炼钠，错误。故选C。8.【答案】B【解析】A项、Fe2+具有还原性，在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，Fe2+离子被氯水氧化生成Fe3+离子，溶液由浅绿色变成棕黄色，故A错误；B项、Fe2+具有氧化性，Zn具有还原性，在氯化亚铁溶液中加入锌片，锌与Fe2+离子发生置换反应生成Fe和无色的Zn2+离子，溶液由浅绿色变成无色，故B正确；C项、氯化铁溶液与铁粉反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故C错误；D项、氯化铁溶液与铜粉反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应前氯化铁溶液为黄色，反应后氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为淡蓝色，氯化亚铁和氯化铜的混合溶液为蓝绿色，说明Fe3+具有氧化性，故D错误；故选B。9.【答案】D【解析】A．杂质FeCl2与通入的Cl2发生反应：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，能够达到除杂净化的目的，A正确；B．杂质FeCl3与过量铁粉发生反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2，然后过滤，得到纯净的FeCl2溶液，可以达到除杂净化的目的，B正确；C．由于金属活动性Fe＞Cu，Fe可以与HCl反应产生可溶性FeCl2，而Cu不能反应，然后过滤，洗涤就得到纯净的铜粉，能够达到除杂净化的目的，C正确；D．在空气中灼烧，Fe(OH)3、Fe(OH)2都会发生反应，最终固体变为Fe2O3，不能达到除杂、净化的目的，D错误；故合理选项是D。10.【答案】CD【解析】A．试验起先时应先通入干燥的Cl2再加热①处防止高温下Fe和氧气反应，故A错误；B．E装置中冷水的作用是冷却，使FeCl3冷却沉积，便于收集，故B错误；C．装置③可用盛有浓H2SO4的洗气瓶代替，故C正确；D．试验起先后，可以在①处视察到反应猛烈，产生黄棕色的烟，故D正确；故选CD。11.【答案】C【解析】向500mL含有0.6molFe3+和0.2molFe2+的某溶液中加入0.2mol铁粉，发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，依据方程式可知若0.6molFe3+完全反应需消耗Fe粉0.3mol＞0.2mol，说明Fe粉不足量，则0.2molFe粉发生上述反应产生0.6molFe2+，由于原溶液中还含有0.2mol的Fe2+，则反应后溶液中含有Fe2+的总物质的量n(Fe2+)=0.6mol+0.2mol=0.8mol，溶液的体积仍为500mL，则反应后溶液中Fe2+的物质的量浓度c(Fe2+)==1.6mol/L，故合理选项是C。12.【答案】（1）产生水蒸气防止加热时液体暴沸Fe3O4+4H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))3Fe+4H2氧化性碱石灰用火柴点燃肥皂泡，肥皂泡裂开，听到爆鸣声或有火焰产生所用药品少、操作简洁、现象明显、平安等B、DC、E【解析】(1)A装置的作用是加热产生水蒸气，在制取水蒸气的烧瓶底部放碎瓷片，作用是防止加热时液体暴沸；(2)在装置B中Fe与水蒸气反应产生Fe3O4和H2，发生反应的化学方程式为Fe3O4+4H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))3Fe+4H2，该反应中，水中的+1价的H元素的原子变为H2中0价的H，获得电子，所以水表现氧化性，依据方程式可知：3molFe发生反应，转移8mol电子，则1molFe参加反应后，电子转移的物质的量是mol。(3)干燥管中盛装的物质是固体物质，能够干燥H2，具有吸水性，该物质可以是碱石灰。(4)①反应产生的气体是H2，检验氢气的的方法用火柴点燃肥皂泡，肥皂泡裂开，听到爆鸣声或有火焰产生，说明有氢气产生，逸出的气体为H2和空气的混合气体，燃烧放出大量热，使气体体积膨胀，肥皂泡裂开，听到爆鸣声。②对比两个装置图，可看出用该装置进行试验与上述装置相比，具有所用药品少、操作简洁、现象明显、平安等优点。(5)A．先滴加新制的氯水，再滴加KSCN溶液后显红色，说明反应后的溶液中含有Fe3+，Fe3+可能是原来就含有的，还可能是Fe2+被氧化产生的，因此不能确定含有哪种离子还是都含有，A不符合题意；B．滴加KSCN溶液显红色，说明溶液中含有Fe3+；C．滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，快速变为灰绿色，最终变为红褐色，说明溶液中含有Fe2+；D．滴加NaOH溶液，生成红褐色沉淀，说明含有Fe3+；E.滴加KMnO4溶液，紫色快速褪去，说明溶液中含有还原性的Fe2+；因此能够检验Fe3+的合理选项是BD；检验Fe2+的方法的选项是CE。13.【答案】（1）NaOH使Cu2+和Fe2+完全沉淀漏斗烧杯玻璃棒FeFe+Cu2+=Fe2++CuFe和Cu，H2SO4，Fe+2H+=Fe2++H2过滤【解析】先加过量的碱，过滤得到氢氧化铜和氢氧化亚铁沉淀，滤液为硫酸钠和氢氧化钠，在沉淀中加入过量的硫酸，溶液C的成分为硫酸铜和硫酸亚铁和硫酸。在溶液中加入过量的铁，过滤出铁和铜，滤液D为硫酸亚铁，在固体E中加入过量的稀硫酸，过滤出铜，实现了回收铜。滤液为硫酸亚铁和硫酸，最终溶液合一起，进行蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，得到硫酸亚铁晶体。回收硫酸亚铁。(1