2024-2025学年新教材高中化学第三章铁金属材料1-2铁的氢氧化物和铁盐亚铁盐课后作业含解析新人教版必修第一册

PAGEPAGE7铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)1．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(B)A．锌粉B．铁粉C．硫酸铁D．盐酸解析：Fe2＋极易被氧化，所以应加入还原性物质，Zn、Fe都具有此性质，但Zn能将Fe2＋还原成铁单质。2．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是(D)①氯气②NaCl溶液③KMnO4溶液④稀硝酸⑤盐酸⑥NaNO3溶液A．①②③B．①③④C．②④⑤D．②⑤⑥解析：要实现Fe2＋转化为Fe3＋，必需加入强氧化性物质，②NaCl、⑤HCl均没有强氧化性，⑥NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下才表现强氧化性。3．下列离子方程式正确的是(D)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－。4．把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中，充分反应后，所得溶液中的金属离子为(D)A．Fe3＋和Cu2＋ B．Fe2＋和Cu2＋C．Fe2＋和Fe3＋ D．Fe2＋解析：本题涉及的物质的性质有：CuO与盐酸的反应，Fe、Fe2O3与盐酸的反应，Fe3＋与Fe、Cu的反应，Fe与Cu2＋的反应等。表面氧化物较少，溶于盐酸后，生成的Fe3＋和Cu2＋较少，分别被Fe还原为Fe2＋和Cu，Cu与盐酸不反应，Fe与盐酸反应生成Fe2＋。5．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，进行如下试验操作时，最佳依次是(C)①加足量氯水②加足量KMnO4溶液③加少量KSCN溶液A．①②B．③②C．③①D．①②③解析：本题检验方法的关键是Fe3＋遇SCN－反应显红色，而Fe2＋遇SCN－不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3＋，再加氯水，如有Fe2＋可被氧化为Fe3＋，遇SCN－反应显红色。KMnO4溶液本身呈紫色，使Fe3＋与SCN－反应显红色的试验现象不易视察，故C正确。6．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，起先时是白色絮状沉淀，快速变为灰绿色，最终变成红褐色。下列结论正确的是(D)A．肯定有Fe2＋存在，肯定没有Fe3＋、Mg2＋B．肯定有Fe3＋存在，肯定没有Fe2＋、Mg2＋C．肯定有Fe3＋存在，可能有Fe2＋，肯定没有Mg2＋D．肯定有Fe2＋存在，可能有Mg2＋，肯定没有Fe3＋解析：因为Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色改变可掩盖其他白色沉淀，故溶液中可能含有Mg2＋，D正确。7．向CuSO4、Fe2(SO4)3和ZnSO4混合溶液中加入肯定量的铁粉，充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，有气体产生。则下列结论正确的是(C)A．滤液中肯定有Fe2(SO4)3和FeSO4B．滤液中可能有CuSO4，肯定有FeSO4、ZnSO4C．滤渣中肯定有Cu、Fe，肯定无ZnD．滤渣中可能有Cu、Fe和Zn解析：向含有CuSO4、Fe2(SO4)3、和ZnSO4的混合溶液中加入肯定量的铁粉，铁粉先和Fe2(SO4)3溶液反应生成FeSO4，Fe2(SO4)3反应完后再和CuSO4反应生成铜和FeSO4，铁粉不和ZnSO4反应，充分反应后，过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明金属铁肯定有剩余，故滤液中肯定含Fe2＋、Zn2＋，不含Cu2＋、Fe3＋。滤液中肯定没有Fe2(SO4)3，A错误；滤液中不行能有CuSO4，B错误；滤渣中肯定有Cu和Fe，肯定无Zn，C正确；滤渣中不行能有Zn，D错误。8．将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中，可视察到的现象是(B)A．有白色沉淀生成 B．有红褐色沉淀生成C．溶液由浅绿色变为黄色 D．不行能有无色气体产生解析：Na2O2能把Fe2＋氧化成Fe3＋，Na2O2又与H2O反应生成NaOH，故可生成红褐色沉淀。9．向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色褪去的缘由是(B)A．Fe有还原性 B．FeCl2中Fe2＋具有还原性C．KMnO4具有还原性 D．盐酸有还原性解析：溶液褪色是因为Fe2＋具有还原性，KMnO4具有氧化性，KMnO4被Fe2＋还原生成无色的Mn2＋。10.选择合适试剂完成甲、乙两组试验。甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列试剂及加入试剂依次能达到试验目的的是(B)解析：甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要解除Fe3＋干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。只有酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，试验现象是紫色变浅(或褪去)。乙组，在Fe2＋存在的条件下，检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。11.已知下述三个试验均能发生化学反应：①②③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下列推断正确的是(A)A．试验①中铁钉只做还原剂B．试验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性C．试验③中发生的是置换反应D．上述试验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋解析：试验①中铁钉做还原剂，氧化性Cu2＋＞Fe2＋；试验②中Fe2＋只表现还原性，试验③中反应为：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，不是置换反应，分析可知：氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，综上可知氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，故A正确，B、C、D错误。12.将1.12g铁粉加入25mL2mol·L－1的氯化铁溶液中充分反应，下列说法正确的是(C)A．铁粉有剩余，反应后的溶液呈浅绿色B．向反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液仍呈无色C．反应后的溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为6∶1D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5解析：n(Fe)＝0.02mol，n(FeCl3)＝0.05mol，由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋知，反应后Fe3＋剩余0.01mol，铁粉全部溶解，反应生成0.06molFe2＋，A项错误，C项正确；Fe3＋过量，滴入无色KSCN溶液，溶液显红色，B项错误；氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，D项错误。二、非选择题(共52分)13.(10分)如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和视察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色改变。试验时必需运用铁屑、6mol·L－1的硫酸溶液，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有肯定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑，A中反应的化学方程式是Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。(2)试验起先时应先将活塞E打开(填“打开”或“关闭”)，其目的是解除B中的空气。在C中收集到的气体主要为H2。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应。(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为白色沉淀快速变成灰绿色，最终变成红褐色；写出有关反应的化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。解析：Fe(OH)2属于难溶碱，制取时可依据；盐＋碱→新盐＋新碱的规律，用可溶性的亚铁盐和可溶性碱反应生成。B中有NaOH溶液，还须要亚铁盐溶液，试验要求必需运用铁屑和6mol/L的H2SO4，很明显是用于制取FeSO4，然后采纳肯定的方法使两者混合。由于Fe(OH)2极易被氧化，所以FeSO4和NaOH溶液反应，应在无空气的状况下进行，可以用生成的H2将系统内的空气排净。14.(10分)某校探讨性学习小组用一些大部分已经锈蚀(成分为Fe2O3)的废铁屑制备绿矾(FeSO4·7H2O)，试验操作过程如下：已知：杂质不溶于稀硫酸。请回答下列问题：(1)步骤①中，稀硫酸与Fe2O3反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，废铁屑用硫酸处理后，还含有不溶性杂质，为获得澄清的A溶液，需进行的操作名称是过滤。(2)步骤②中溶液A与铁粉反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑。(3)检验溶液B中是否还存在杂质金属阳离子的方法是取少量B溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液出现血红色，则溶液中仍存在Fe3＋；若溶液不变色，则溶液已不含Fe3＋(其他合理答案也可)。解析：(1)步骤①中，稀硫酸与Fe2O3反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，废铁屑用硫酸处理后，还含有不溶性杂质，为获得澄清的A溶液，需进行的操作名称是过滤；(2)步骤②溶液A中有生成的Fe3＋，还有上一步中剩余的H＋，与铁粉反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑；(3)检验溶液B中是否还存在Fe3＋的方法是取少量B溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液出现血红色，则溶液中仍存在Fe3＋，反之不含。15.(10分)已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试依据图中转化关系，回答下列问题：(1)写出A、C、F、G的化学式：A．Fe，C.FeCl2，F.Fe(OH)3，G.Fe2O3。(2)检验D中阳离子的方法为取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋(答案合理即可)。(3)保存C溶液时要加固体A的缘由是防止Fe2＋被O2氧化。(4)写出下列转化的离子方程式。①D→C：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。②C→D：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。③A→X：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。解析：依据F是红褐色沉淀可推知F是Fe(OH)3，又知道A是一种常见金属，从而推知A为Fe，点燃时生成B，则B为Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水，再结合C、D之间的转化可知C是FeCl2，D是FeCl3，分别与氢氧化钠溶液发生反应，则E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，X为H2，其中C、D之间相互转化的离子方程式是2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。A→X的离子方程式是Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。16.(10分)把等物质的量的Cu、Fe粉末投入肯定量的FeCl3溶液中充分反应，然后取出部分溶液(忽视水电离出的离子)。(1)若滴加一滴KSCN溶液，溶液显红色，则溶液中可能存在的离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－。(2)若滴加一滴KSCN溶液，溶液不显红色，则溶液中肯定存在的离子有Fe2＋、Cl－，可能存在的金属粉末有Fe、Cu(或Cu)。(3)若加入的金属全部溶解，则溶液中n(Cu2＋)∶n(Fe2＋)＝1∶5。(4)若(3)反应后的溶液中有三种金属离子，欲从中回收Cu和FeCl3，须要用到的试剂有(按反应依次填写)Fe、稀盐酸、新制氯水。解析：还原性：Fe>Cu，故Fe3＋优先与Fe反应：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，然后与Cu反应：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。(1)若滴加KSCN溶液显红色，说明Fe3＋过量，则Cu、Fe粉末均已溶解，故溶液中的离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－。(2)若滴加KSCN溶液，溶液不显红色，则Fe3＋已完全反应，溶液中肯定存在的离子是Fe2＋、Cl－，金属粉末可能是Fe、Cu的混合物，也可能只有Cu。(3)通过反应方程式分析，等物质的量的Cu、Fe粉末完全溶解，所产生的n(Cu2＋)∶n(Fe2＋)＝1∶5。(4)为从溶液中提取Cu，应向溶液中加入过量铁粉：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu；然后用盐酸溶解过量的铁粉：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；过滤后，得到Cu，再向滤液中加入新制氯水即可得到FeCl3：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。17.(12分)Fe2O3是一种重要的工业原料。(1)取少量Fe2O3粉末(红棕色)，加入适量盐酸，发生反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。用上述溶液进行以下试验：(2)取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，反应的化学方程式为3NaOH＋FeCl3=Fe(OH)3↓＋3NaCl。(3)在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，接着煮沸直至溶液呈红褐色，即可制得Fe(OH)3胶体。电泳试验时，阴(填“阳”或“阴”)极颜色加深。(4)已知强酸氢碘酸(HI)具有较强的还原性。取上述烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中，向试管中滴加肯定量的HI稀溶液，边滴边振荡，会出现一系列改变；先出现红褐色沉淀，缘由是HI是电解质，使胶体聚沉。随后沉淀溶解，溶液呈黄色，最终溶液颜色加深。若此时向该溶液中加淀粉溶液，溶液变蓝，请写出Fe(OH)3与HI反应的离子方程式：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－=I2＋2Fe2＋＋6H2O。(5)已知氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋>I2则向FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2