2024-2025学年新教材高中化学第3章物质的性质与转化第1节第2课时铁及其化合物之间的转化关系作业含解析鲁科版必修1

PAGE4-第2课时铁及其化合物之间的转化关系[基础练]1．很多富脂糕点的包装盒内都装有一小包黑色的还原性铁粉，长时间放置的糕点，其包装盒内的还原性铁粉往往会变成红棕色(主要成分是Fe2O3)。下列说法正确的是()A．还原性铁粉变成红棕色的过程中铁粉发生了氧化反应B．富脂食品长时间放置易被还原C．Fe2O3是还原产物D．假如在包装盒内放入Fe2(SO4)3，也可起到与铁粉同样的作用解析：长时间放置的铁粉会变成Fe2O3，铁元素的化合价上升，可知铁粉发生了氧化反应，生成的Fe2O3是氧化产物，A项正确，C项错误；由题给信息可推知富脂食品易被空气中的氧气氧化，B项错误；Fe2(SO4)3中铁元素呈最高价态，不能再失去电子，即不能再被氧化，D项错误。答案：A2．为了验证Fe3＋的性质，某化学爱好小组设计了如图所示的一组试验，其中试验方案设计错误的是()①②③④⑤eq\a\vs4\al(变成浅,绿色)eq\a\vs4\al(变成,红色)eq\a\vs4\al(变成,无色)eq\a\vs4\al(出现白,色沉淀)eq\a\vs4\al(出现红褐,色沉淀)A．④ B．③C．③④ D．①②③④⑤解析：①氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，得到浅绿色溶液，①正确；②Fe3＋与SCN－结合成红色的Fe(SCN)3，②正确；③不发生反应，试验方案及现象均错；④检验的是Cl－，与Fe3＋的性质无关；⑤Fe3＋与OH－反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，⑤正确。本题选C。答案：C3．下列各图所示的试验中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A．①②③ B．①②④C．①②③④ D．②③④解析：Fe(OH)2在空气中很简单被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，因此想要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气。①、②都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的爱护中，能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀；④中FeSO4溶液液面加苯阻挡了空气进入，能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀；③由于空气中的氧气能快速将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3，因而不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。答案：B4．将适量铁粉投入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比是()A．2∶3 B．3∶2C．1∶2 D．1∶1解析：设已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量分别为x、y，则Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋123xeq\f(3,2)x由题意可知：n(Fe3＋)未反应∶n(Fe2＋)＝y∶eq\f(3,2)x＝1∶1，x∶y＝2∶3。答案：A5．将一小粒过氧化钠投入到盛有FeCl2溶液的烧杯中，所发生反应的化学方程式是：①_______________________________________________________________；②_______________________________________________________________；③______________________________________________________________。解析：过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氯化亚铁与氢氧化钠在溶液中反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁不稳定，简单被空气中的氧气氧化为氢氧化铁。答案：①2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑②FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3[实力练]1．下列有关铁及其化合物的说法正确的是()A．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2B．证明溶液中含Fe2＋不含Fe3＋的方法是先加KSCN溶液，溶液不变红色，然后加入氯水，溶液变红色C．加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，则原溶液中肯定含有FeCl3D．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入Cu粉，然后过滤解析：A项，铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，A项错误；B项，加KSCN溶液不变红色，说明原溶液中不含Fe3＋，然后加入氯水溶液变成红色，证明原溶液中含有Fe2＋，B项正确；C项，只能说明溶液中含有Fe3＋，是否含有Cl－无法确定，C项错误；D项，引入Cu2＋，D项错误。本题选B。答案：B2．向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀硫酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的推断正确的是()A．只有Fe2＋和Cu2＋B．肯定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋C．肯定有Fe2＋，可能有Cu2＋D．只有Fe2＋解析：充分反应后，红色粉末是Cu，由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋，所以反应后的溶液中不存在Fe3＋，无论Fe3＋是和Fe反应，还是和Cu反应，反应后的溶液中肯定存在Fe2＋；当Fe过量时，反应后的溶液中不存在Cu2＋；当Fe不足时，反应后的溶液中可能存在Cu2＋，故C正确。答案：C3．向肯定量的Fe、Fe3O4、Fe2O3、FeO的混合物中加入200mL1mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全反应，放出4.48mL(标准状况)气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，那么用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，得到铁的质量为()A．11.2g B．5.6gC．2.8g D．无法计算解析：200mL1mol·L－1的盐酸恰好使混合物完全反应，生成气体，所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，即溶液中的溶质为FeCl2，由电荷守恒得n(Fe2＋)＝eq\f(1,2)n(Cl－)＝eq\f(1,2)×0.2L×1mol·L－1＝0.1mol，所以肯定量的Fe、Fe3O4、Fe2O3、FeO中铁元素的质量为5.6g，当用足量的CO还原时，得到5.6g铁。答案：B4．已知A为常见的金属单质，依据如下所示的关系回答下列问题。(1)向A中加入稀盐酸，产生的现象是________；保存C的溶液时往往要加入少量A，目的是_________________________________________________________。(2)向C的溶液中滴加新制的氯水，产生的现象是______；发生的化学反应的类型是________或________。(3)鉴别C、D两种溶液，常用的试剂是________________，D中产生的现象是________________，发生化学反应的离子方程式是________________________。(4)在暗室中用光束照耀D的饱和溶液时，产生光亮的通路，用离子方程式表示D的饱和溶液中相关物质的生成：________________。(5)在工业上可用B生产A，其化学方程式是__________________________。解析：红褐色固体F是Fe(OH)3，以此为突破口分析题图，结果如下。(1)Fe与稀盐酸发生反应：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。在溶液中，Fe2＋易被O2氧化为Fe3＋，Fe与Fe3＋能发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。(2)Fe2＋与Cl2能发生反应：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)Fe3＋与SCN－能发生反应：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，Fe(SCN)3溶液呈红色(或血红色)，试验室中常用KSCN溶液检验Fe3＋。(4)在暗室中用光束照耀FeCl3的饱和溶液时，产生光亮的通路，这说明FeCl3饱和溶液中有Fe(OH)3胶体。(5)工业上用Fe3O4生产Fe，常用CO或C作Fe3O4的还原剂。答案：(1)产生无色气体，溶液变为浅绿色防止Fe2＋被氧化为Fe3