2024新教材高中化学第3章第1节铁的多样性课时作业含解析鲁科版必修第一册

PAGE7-铁的多样性学习·理解1.将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3＋生成的是()A.硫酸B．氯水C．硫酸锌D．氯化铜答案B解析铁屑溶于过量的稀盐酸后，发生反应：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；FeCl2溶液中滴入氯水：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。2.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答案A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，因此起不到同铁粉一样的还原剂的作用，D项错误。3.水溶液中能大量共存的一组离子是()A.Na＋、Ca2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)B．Fe2＋、H＋、SOeq\o\al(2－,3)、ClO－C.Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)D．K＋、Fe3＋、NOeq\o\al(－,3)、SCN－答案C解析Ca2＋与SOeq\o\al(2－,4)生成微溶的CaSO4不能大量共存，A错误；酸性条件下ClO－与Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)因发生氧化还原反应不能大量共存，B错误；四种离子互不反应，能够大量共存，C正确；Fe3＋与SCN－发生络合反应不能大量共存，D错误。4.在下列溶液中加入KSCN溶液，溶液不会显红色的是()A.加入足量铁粉后的Fe2(SO4)3溶液B.Fe在Cl2中燃烧所得产物的水溶液C.长期暴露在空气中的绿矾溶液D.加入氯水后的FeSO4溶液答案A解析A项，足量铁粉加入Fe2(SO4)3溶液中发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，溶液中无Fe3＋；B项，Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3；C项，绿矾溶液长期暴露在空气中，Fe2＋易被氧气氧化为Fe3＋；D项，氯水可将Fe2＋氧化为Fe3＋。5.下列反应的离子方程式书写正确的是()A.氯化铜溶液与铁粉反应：Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋CuB.稀H2SO4溶液与铁粉反应：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑C.氢氧化钡溶液与稀H2SO4溶液反应：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓D.氯化铁溶液与铁粉反应：Fe3＋＋Fe=2Fe2＋答案A解析稀H2SO4与铁粉反应生成的是FeSO4，离子方程式为：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应，还有H＋和OH－的反应，离子方程式为：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O；D项两边电荷不守恒，氯化铁溶液与铁粉反应的离子方程式为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。6.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()A.①④B．②③C．③④D．①②⑤答案C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。7.一个体重50kg的健康人，体内约含2g铁，这2g铁在人体内以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。Fe2＋易被汲取，补充铁时，应赐予含Fe2＋的亚铁盐，如硫酸亚铁。服用维生素C，可使食物中的Fe3＋还原成Fe2＋，有利于人体汲取。(1)Fe2＋Fe3＋的转化时，①须要加________(填“氧化”或“还原”)剂；若加入少量锌粒，能否实现②的转化________(填“能”或“否”)，缘由是____________________________________________________________________。(2)“服用维生素C，可使食物中的Fe3＋还原成Fe2＋”这句话指出，维生素C在这一反应中具有________(填“氧化”或“还原”)性。(3)市面出售的某种麦片中含有微量颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸的作用下转成亚铁盐，此反应的离子方程式为___________________________。答案(1)氧化能实现Fe3＋→Fe2＋要加入还原剂，Zn具有还原性，能实现②的转化(2)还原(3)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑解析(1)Fe2＋的化合价为＋2，Fe3＋的化合价为＋3，①是Fe的化合价上升，需加化合价简单降低的物质，即氧化剂；②中Fe3＋→Fe2＋，要加入弱还原剂如Fe、Cu等，加入少量锌粒也能将Fe3＋转化成Fe2＋，若Zn过量则进一步把Fe2＋还原为Fe。(2)维生素C可使Fe3＋变成Fe2＋，化合价降低，则维生素C作还原剂，表现出还原性。(3)人体胃酸为盐酸，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。应用·实践8.向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显改变，再滴加几滴新制的氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是()A.该溶液中肯定含有SCN－B.氧化性：Fe3＋>Cl2C.Fe2＋与SCN－不能形成红色物质D.Fe2＋被氯水氧化成Fe3＋答案B解析当加入Fe2＋后溶液不变色，再滴加氯水后混合溶液变成红色，说明原溶液中含有SCN－，同时也说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质，A、C项正确；B项，滴入新制的氯水后发生反应Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋与SCN－结合生成红色物质，上述反应也说明白氧化性：Cl2>Fe3＋，故B项错误。9.钢铁生锈是一种常见的自然现象，其锈蚀过程主要发生如下反应：①2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3③2Fe(OH)3=Fe2O3＋3H2O下列有关说法正确的是()A.钢铁锈蚀时发生的反应都是氧化还原反应B.1molFe完全锈蚀的过程中转移3mol电子C.反应①和反应②中氧化剂都是氧气和水D.钢铁在潮湿的空气中不能发生腐蚀答案B解析A项，③反应中各元素化合价均未发生改变，不是氧化还原反应；B项，Fe在腐蚀的过程中发生的改变为Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3，可知1molFe失去3mol电子；C项，①②反应中的氧化剂均为O2；D项，由①②反应中均有H2O参与可知，在潮湿的环境中钢铁易被腐蚀。10.已知有下列三个试验：①向KMnO4晶体中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；②向FeCl2溶液中通入少量试验①产生的气体，溶液变黄色；③取试验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。下列推断正确的是()A.上述试验证明氧化性：MnOeq\o\al(－,4)>Cl2>Fe3＋>I2B.上述试验中，共有两个氧化还原反应C.试验①生成的气体不能使潮湿的淀粉KI试纸变蓝D.试验②证明Fe2＋既有氧化性又有还原性答案A解析由试验①可知氧化性：MnOeq\o\al(－,4)＞Cl2；由试验②可知氧化性：Cl2＞Fe3＋；由试验③可知氧化性：Fe3＋＞I2，A项正确；①～③涉及的反应均为氧化还原反应，B项错误；Cl2＋2I－=I2＋2Cl－，C项错误；试验②中Fe2＋被氧化为Fe3＋，仅证明白Fe2＋具有还原性，D项错误。11.选择合适的试剂完成甲、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的依次能达到试验目的的是()试剂选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液氢氧化钠溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液答案B解析甲组，在Fe3＋存在的条件下，检验Fe2＋时要解除Fe3＋的干扰。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。酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，现象为紫色变浅(或褪去)。乙组，在Fe2＋存在的条件下，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。12.铁片投入下列溶液后，铁片质量减小，但无气体产生的是()A.稀盐酸 B．Cu(NO3)2溶液C.稀H2SO4 D．Fe(NO3)3溶液答案D解析Fe与稀盐酸反应：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，铁片质量减轻，但有气体产生；Fe与Cu(NO3)2溶液反应：Fe＋Cu(NO3)2=Fe(NO3)2＋Cu，铁片质量增加；Fe与稀H2SO4反应：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，铁片质量减小，但有气体产生；Fe与Fe(NO3)3溶液反应：Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，铁片质量减小，且无气体产生。13.将铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应，固体无剩余。测得参与反应的HCl的物质的量为0.08mol，放出气体0.224L(标准状况下)。则下列推断中正确的是()A.原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)＝2∶1B.向最终得到的溶液中滴入KSCN溶液，溶液显红色C.无法计算原混合物的质量D.溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为3∶1答案A解析将混合物加入足量的盐酸中，由于氧化性：Fe3＋>H＋，所以依次发生的反应为①Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；②2FeCl3＋Fe=3FeCl2；③Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；已知n(H2)＝eq\f(0.224L,22.4L·mol－1)＝0.01mol，设铁的物质的量为x，氧化铁的物质的量为y，则由氯元素守恒得2(x＋2y)＝0.08mol；由得失电子守恒得2x＝2y＋2×0.01mol。解得x＝0.02mol，y＝0.01mol，故A项正确，C项错误；因为最终得到的溶液中含Fe2＋不含Fe3＋，滴加KSCN溶液不显红色，B、D项错误。14.某学生设计了一个制取氢氧化亚铁的试验方案，试验装置如图所示。(1)在试管B中加入NaOH溶液，加热煮沸1～2min马上加入2mL液体石蜡，该操作的目的是____________________________________________________。(2)在具支试管A中加入稀硫酸和略微过量的铁粉，试分析铁粉过量的缘由：________________________________________________________________。(3)连接好导管，同时打开活塞，当铁粉与稀硫酸反应平稳时，关闭活塞，这时试管A中的现象是________________________，产生该现象的缘由是___________________。试管B中的现象为______________________________。(4)若试管B中生成的氢氧化亚铁遇到空气，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________。答案(1)除去溶解在NaOH溶液中的O2，并防止O2再进入溶液(2)确保溶液中不存在Fe3＋(3)溶液经导管进入试管B生成的H2使试管A、B内产生了压强差产生白色沉淀(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3解析氢氧化亚铁不稳定，简单被氧化为氢氧化铁，因此在制备过程中应避开其与氧化性物质接触。迁移·创新15.已知：I2遇淀粉溶液变蓝。某班同学用如下试验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：(1)分别取肯定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________。(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为__________________________。(3)乙组同学认为甲组的试验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是____________________。(4)丙组同学取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下试验：①第一支试管中加入淀粉溶液，溶液变蓝；②其次支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。试验②检验的离子是________(填离子符号)；试验①和③说明：在I－过量的状况下，溶液中仍含有________(填离子符号)。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成黄色，发生反应的离子方程式为____