化学鲁科版 (2019)第1节 铁的多样性第1课时课时练习

这是一份化学鲁科版 (2019)第1节 铁的多样性第1课时课时练习，共21页。试卷主要包含了下列反应能生成三价铁的是，下列有关物质的颜色正确的是，铁是人类较早使用的金属之一等内容，欢迎下载使用。
第3章　物质的性质与转化
第1节　铁的多样性
第1课时　铁及其化合物的性质
基础过关练
题组一　铁的性质
1.把铁片放入下列物质的溶液中,铁片溶解,溶液质量减小且没有气体生成的是(　　)
A.FeSO4 B.H2SO4
C.Fe2(SO4)3 D.CuSO4
2.(2020安徽淮北师大附中高一上月考)下列反应能生成三价铁的是(　　)
A.铁丝在硫蒸气中燃烧
B.铁与硫酸铜溶液反应
C.铁在氯气中燃烧
D.铁与稀硫酸反应
3.(2020北京清华附中高一上期中)下列物质中,与氯气、盐酸都能发生反应且生成不同氯化物的是(　　)
A.Fe B.Al
C.Cu D.Zn
题组二　铁的化合物的性质
4.(2019吉林长春第十一中学高一上期末)下列有关物质的颜色正确的是(　　)
①FeSO4·7H2O:棕黄色
②Fe2O3:红棕色　
③Fe(OH)2:白色
④Fe3O4:黑色
⑤CuSO4·5H2O:白色
A.①③④ B.②③④ C.②③⑤ D.①②④
5.(2020福建厦门双十中学高一上月考)《新修本草》中关于“青矾”的描述:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃,烧之赤色”。《物理小识》中说:“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不茂”。下列相关叙述不正确的是　(　　)
A.赤色固体可能是Fe2O3
B.“青矾厂气”可能是CO和CO2
C.青矾宜密封保存,防止氧化变质
D.灼烧青矾过程中发生了电子转移
6.(2019黑龙江哈尔滨三中高一上月考)铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,完成下列问题。
(1)所含铁元素只有还原性的物质是　　　　(填字母)。 
A.Fe B.FeCl3
C.FeSO4 D.Fe2O3
(2)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是　　　　nm。 
(3)中国古代四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的,其主要成分是　　　。 
(4)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器,写出工业上用赤铁矿为原料炼铁的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。Fe(OH)3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
题组三　Fe2+、Fe3+的检验
7.要想证明某溶液中是否含有Fe3+,下列最恰当的试剂是(　　)
A.铁粉 B.KSCN溶液
C.氯气 D.铜片
8.(2020湖南衡阳八中高一上月考)要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+。进行如下实验操作时最佳顺序为(　易错　)
①加入适量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液　③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
9.(2020湖北部分重点高中高一上月考)已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。下列物质反应后一定能使KSCN溶液变红的是(　　)
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe和过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸
A.只有① B.只有①③⑤
C.只有①②③ D.全部
10.(2020河北张家口高一上月考)为检验某溶液中是否含有Fe2+和Fe3+,某同学进行了下列实验,其中不正确的是(　　)
A.用试管取少量溶液,加入KSCN溶液,不变红,通入少量氯气,溶液变为红色,证明溶液中不含Fe3+,含有Fe2+
B.用试管取少量溶液,加入KSCN溶液,不变红,用试管另取少量溶液,加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,证明溶液中不含Fe3+,含有Fe2+
C.用试管取少量溶液,加入KSCN溶液,溶液变红,用试管另取少量溶液,加入NaOH溶液,出现红褐色沉淀,证明溶液中不含Fe2+,含有Fe3+
D.用试管取少量溶液, 加入KSCN溶液,溶液变红,用试管另取少量溶液, 加入少量酸性高锰酸钾溶液,紫红色酸性高锰酸钾溶液褪色,证明溶液中含有Fe3+和Fe2+
11.(2020安徽蚌埠二中高一上期中)健康人体内含铁元素大约2~3 g,人体内铁元素以亚铁离子和三价铁离子的形式存在,Fe2+易被吸收,所以给贫血者补充铁元素时,应补充亚铁盐。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:

(1)试剂1的名称是　　　　;试剂2的化学式为　　　　。 
(2)加入新制氯水,溶液中发生的氧化还原反应的离子方程式是　 　　　　　　　　。 
(3)加入试剂2时溶液为淡红色,说明“速力菲”中的Fe2+已部分被氧化,一般在服用“速力菲”时,同时服用维生素C,说明维生素C具有　　　　性。 
(4)不仅溶液中Fe2+易被氧化成Fe3+,溶液中白色沉淀Fe(OH)2更易被O2氧化,请写出反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,现象为　 。 
题组四　Fe(OH)2的制法
12.(2020山东烟台高一上期末)某小组利用如图装置较长时间观察到了白色Fe(OH)2沉淀。下列说法不正确的是(　　)

A.连接好装置后,需检查装置的气密性
B.小烧杯中水的作用是液封,防止空气进入试管
C.铁粉的主要作用是将可能生成的Fe3+还原为Fe2+
D.实现较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀要做到排除O2的干扰
题组五　Fe3+的氧化性
13.不能证明Fe3+具有氧化性的事实是(　　)
A.硫酸铁溶液可溶解铁粉
B.常用氯化铁溶液蚀刻铜制印刷电路板
C.含Fe3+的溶液遇KSCN溶液时变成红色
D.向氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊
14.FeCl3溶液吸收H2S的原理:2Fe3++H2S 2Fe2++2H++S↓。下列说法正确的是(　　)
A.H2S做氧化剂
B.还原性:H2S>Fe2+
C.Fe3+发生氧化反应
D.每消耗1 mol H2S转移4 mol电子
15.(2020陕西西安中学高一上期末)将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,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∶2
C.1∶2 D.1∶1
16.(2019福建泉州第五中学高一入学考试)FeCl3溶液常用于蚀刻印刷电路板,反应的化学方程式为aFeCl3+bCucCuCl2+dX。向含32.5 g FeCl3的溶液中慢慢加入一定量的铜粉,反应过程中FeCl3、CuCl2的质量随铜粉的质量变化如图所示,下列说法不正确的是　(　　)

A.X为FeCl2
B.化学计量数c=1
C.化学方程式中a∶b=1∶2
D.完全反应后,生成X的质量为25.4 g
17.(2020山东济南历城二中高一上期末)将铁粉、铜粉、氯化铁溶液、氯化亚铁溶液和氯化铜溶液,混合于容积合适的烧杯内,充分反应后,试填写下列空白。
(1)若铁粉有剩余,则溶液中不可能有的离子是　　　　　(选填“Fe3+”“Cu2+”或“Fe2+”)。 
(2)若溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余,则不可能有的金属单质是　　　　。 
(3)若铜粉有剩余,溶液中不可能含有的离子是　　　　　　(选填“Fe3+”“Cu2+”或“Fe2+”)。 
能力提升练
题组一　铁的性质
1.(2020湖北部分重点高中高一上月考,)铁不能与冷、热水反应,但能与水蒸气反应。下列说法不正确的是　(　　)
A.组装该实验装置用到的玻璃仪器可仅为一个酒精喷灯、一支大试管和导气管
B.可通过加热湿棉花产生水蒸气
C.可将产物之一通入肥皂液中用燃烧法检验
D.铁粉与水蒸气反应后,可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来
2.(2020北京清华附中高一上期中,)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后,有金属析出,过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则滤液中一定存在(　　)
A.Fe2+ B.Cu2+、Fe2+
C.Ag+、Fe2+ D.Ag+、Cu2+、Fe2+
3.()某实验小组利用下图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并利用反应产物进一步制备FeCl3·6H2O晶体(夹持装置及尾气处理装置均已略去)。

请回答下列问题:
(1)装置B中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)E中出现的现象是　 。 
(3)该小组把B中反应后的产物加入足量的盐酸中,用该溶液制备FeCl3·6H2O晶体。
①欲检验该溶液中含有Fe3+,选用的试剂为　　　　,操作及现象是　　　 　　　　　　　　　　　　。 
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe3+,用离子方程式解释溶液中不存在Fe3+可能的原因:　　　　　　　　。 
③将该溶液中FeCl2完全氧化为FeCl3最好选择下列物质中的　　　。 
A.酸性KMnO4溶液 B.Cl2
C.Na2O2 D.FeCl3
题组二　铁的化合物的性质
4.(2019黑龙江哈尔滨师范大学附属中学高一上期中,)已知:2Fe2++Br2 2Fe3++2Br-,2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,2Fe3++2I- 2Fe2++I2。向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入氯气,溶液中某些离子的物质的量随Cl2通入量的变化如图所示。下列有关说法中,不正确的是(　　)

A.还原性:I->Fe2+>Br-
B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 mol
C.当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2 2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
5.(2019湖南衡阳八中高一上期末,)向一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入50 mL 1 mol·L-1硫酸溶液,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)的气体,向所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物,能得到铁的质量为(　　)
A.11.2 g B.2.8 g
C.5.62 g D.无法计算
6.(2020山西太原高一上期末,)铁与空气接触时表面会形成氧化物,如一块低碳钢可以被三种氧化物膜所覆盖:与金属接触的一侧是FeO,与空气接触的一侧是Fe2O3,而中间则是Fe3O4。
(1)中国古代“四大发明”之一的“司南”,其主要成分是上述物质中的　　　　　　(填化学式)。 
(2)Fe2O3的一种用途是　　　　　　　　　　。 
(3)FeO可作化妆品中的色素,它还能进行一系列转化:FeO→FeSO4→Fe(OH)2→Fe(OH)3。
①FeO→FeSO4时应加入的试剂是　　　　　　　。 
②FeSO4是某补铁药物的主要成分,欲检验该药物超过保质期后是否变质,可进行的操作是除去药物表面包装的糖衣后,将药物粉碎、加水溶解、静置,　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
③Fe(OH)2→Fe(OH)3的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
7.()某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性,进行如下实验:
(1)请帮他们完成以下实验报告:
试剂:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。
实验目的:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
实验记录(划斜线部分不必填写):
序号
实验内容
实验现象
离子方程式
实验结论
①
向FeCl2溶液中滴入适量氯水
溶液由浅绿色变为棕黄色
　　　　　　　　　 
Fe2+具有还原性
②
向FeCl2溶液中加入锌片

Zn+Fe2+ Zn2++Fe
　　　　 　　　　 
③
向FeCl3溶液中加入足量铁粉
　　　　　　　　　　　　　　 
Fe+2Fe3+ 3Fe2+
Fe具有还原性,Fe3+具有氧化性
实验结论:
Fe具有还原性,Fe3+具有氧化性,Fe2+既有氧化性又有还原性。
(2)根据以上结论判断,下列物质中既有氧化性、又有还原性的有　 　　　　　　(填字母)。 
A.Cl2　　　B.Na　　　C.Na+
D.Cl-　　　E.SO2　　 F.NO2
(3)亚铁盐在溶液中易被氧化,而实验室中需要纯净的亚铁盐溶液。那么保存亚铁盐溶液时防止亚铁盐被氧化的方法是　　　　　　　　　　　　。 
题组三　Fe2+、Fe3+的检验
8.(2020北京昌平高一上期末,)某研究小组的同学对市售某种葡萄糖酸亚铁糖浆的成分进行探究。根据名称认为该糖浆中含有Fe2+,设计方案进行验证。
Ⅰ.设计方案如下:

方案
试剂X
预期现象
方案ⅰ
1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液
a
方案ⅱ
1 mL 1 mol·L-1酸性KMnO4溶液
b
方案ⅲ
依次加入5滴KSCN溶液、1 mL氯水
c
(1)方案ⅰ的预期现象是产生白色沉淀,逐渐变为灰绿色,最终变为红褐色。产生白色沉淀的离子方程式是　　　　　　　　　,最终变为红褐色的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)方案ⅱ的预期现象是　 。 
(3)方案ⅲ的预期现象是　　　　　　　　　　　　　　,反应中氯水参与反应的离子方程式是　　　　　　　　　。 
Ⅱ.进行实验操作,得到的实际现象如下:
方案
实际现象
是否与预期现象相同
方案ⅰ
产生灰绿色浑浊,长时间不变红褐色
不同
方案ⅱ

相同
方案ⅲ
自始至终无明显现象
不同
(4)为探究实验中出现异常现象的原因,该小组同学查看说明书,得知该糖浆的成分如下:
本品每毫升含主要成分葡萄糖酸亚铁30毫克,
辅料为:蔗糖、香精、柠檬酸、羟苯乙酯。
结合资料对异常现象产生的原因进行猜想:　　　　　　　　　　　　　;为验证其猜想,在方案ⅲ的基础上继续加入过量的氯水,得到了预期的现象。 
(5)实验反思:方案ⅱ中预期现象与实验现象相同,并不能证明糖浆中一定含有Fe2+,理由是  　。 
题组四　Fe(OH)2的制法
9.()实验室用氢氧化钠溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备氢氧化亚铁沉淀,其装置如图所示。

(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是　　　　　　　　。 
(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是　　　　　　　　。 
(3)为制得氢氧化亚铁沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)按(3)中操作可较长时间观察到生成的氢氧化亚铁沉淀,其原因是　 。 
题组五　Fe3+的氧化性
10.(2020山东济宁嘉祥一中高一上期末,)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的。蚀刻印刷线路板时,要用过量的氯化铁溶液作为腐蚀液,使铜转化为氯化铜,所得废液A经处理后可循环利用。请回答下列问题。
(1)FeCl3溶液腐蚀铜的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)从保护环境和节约资源的角度考虑,废液A不应作为废液排放。某化学兴趣小组的同学向废液A中加入某种足量的金属粉末,充分反应后,过滤,回收了铜,得到废液B。此过程中有关反应的离子方程式为　　　　 　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　。 
该小组的同学为了重新得到腐蚀液,又向废液B中通入一种气体,该气体参与反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)若利用500 mL 2 mol·L-1的FeCl3溶液蚀刻印刷线路板,并循环使用废液,当初次使用的FeCl3溶液恰好完全反应,可回收铜的质量为　　　　　。 
答案全解全析
基础过关练
1.D
2.C
3.A
4.B
5.B
7.B
8.C
9.B
10.C
12.C
13.C
14.B
15.A
16.C


1.D　A项,Fe与FeSO4不反应;B项,发生反应:Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑,铁片溶解,溶液质量增加,有氢气放出;C项,发生反应:Fe+Fe2(SO4)3 3FeSO4,铁片溶解,溶液质量增加,无气体放出;D项,发生反应:Fe+CuSO4 FeSO4+Cu,铁片溶解,溶液质量减小,无气体放出。
2.C　铁丝在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铁,生成的是二价铁,故A错误;铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,生成的是二价铁,故B错误;铁在氯气中燃烧生成氯化铁,生成的是三价铁,故C正确;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,生成的是二价铁,故D错误。
3.A　铁和氯气在点燃的条件下反应生成氯化铁,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故A符合题意;铝和氯气在点燃的条件下反应生成氯化铝,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,故B不符合题意;铜和氯气在点燃的条件下反应生成氯化铜,铜和盐酸不反应,故C不符合题意;锌和氯气在点燃的条件下反应生成氯化锌,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,故D不符合题意。
4.B　FeSO4·7H2O是浅绿色的,①不正确;Fe2O3是红棕色的,②正确;Fe(OH)2是白色的,③正确;Fe3O4是黑色的,④正确;CuSO4·5H2O是蓝色的,⑤不正确。
5.B　“青矾”为绿色晶体,即硫酸亚铁晶体,烧之变为赤色,则赤色固体为氧化铁,故A正确;根据质量守恒定律可知硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体为SO2、SO3,不能产生CO、CO2,故B不正确;硫酸亚铁晶体中铁元素的化合价为+2价,具有还原性,易被O2氧化,所以应密封保存,故C正确;灼烧硫酸亚铁时会生成氧化铁,铁元素的化合价发生变化,发生了电子转移,故D正确。
6.答案　(1)A　(2)1~100　(3)Fe3O4　
(4)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
(5)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH- 2FeO42-+5H2O+3Cl-
解析　(1)Fe只有还原性,FeCl3、Fe2O3具有氧化性,FeSO4中铁元素的化合价为+2价,既有氧化性又有还原性。(2)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,得到氢氧化铁胶体,胶体的粒子直径为1~100 nm。(3)四氧化三铁具有磁性,能够吸引铁,天然磁石的主要成分是Fe3O4。(4)工业上用赤铁矿为原料炼铁的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。(5)ClO-具有强氧化性,能够把+3价铁氧化为FeO42-,本身被还原为Cl-,反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH- 2FeO42-+5H2O+3Cl-。
7.B　Fe3+的检验通常用KSCN溶液,KSCN与Fe3+反应使溶液呈红色,B正确。
8.C　Fe3+与KSCN反应使溶液显红色,Fe2+与KSCN不反应,Fe2+具有还原性,能被强氧化剂氧化为Fe3+,所以要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,应先加入KSCN溶液,根据溶液不变红判断溶液中不含Fe3+,然后加入适量氯水,如果溶液变红色,说明溶液中含有Fe2+,如果溶液不变红色,说明溶液中不含Fe2+;故选C。
　酸性KMnO4溶液也能将Fe2+氧化为Fe3+,但是酸性高锰酸钾溶液为紫红色,KMnO4溶液的颜色会干扰Fe3+的检验。
9.B　过量的Fe与Cl2反应只生成氯化铁,氯化铁能使KSCN溶液变红,故①正确;Fe和过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁,不能使KSCN溶液变红,故②错误;FeCl2溶液中通入少量Cl2,反应会生成氯化铁,能使KSCN溶液变红,故③正确;Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中,铁与盐酸反应生成氯化亚铁,三氧化二铁与盐酸反应生成氯化铁,如果铁过量,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,不能使KSCN溶液变红,故④错误;向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸,硝酸根离子在酸性环境下能够将Fe2+氧化成Fe3+,能使KSCN溶液变红,故⑤正确;故选B。
10.C　向溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,说明溶液中不含Fe3+,通入少量氯气,溶液变红色,说明溶液中含有Fe2+,故A正确;向溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,说明溶液中不含Fe3+,另取少量溶液,加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,是Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3,说明溶液中含有Fe2+,故B正确;向溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有Fe3+,但不能确定溶液中是否含有Fe2+,故C不正确;向溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有Fe3+,另取少量溶液,加入少量酸性高锰酸钾溶液,紫红色酸性高锰酸钾溶液褪色,说明溶液中含有Fe2+,故D正确。
11.答案　(1)盐酸　KSCN　(2)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-　(3)还原
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3　白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
解析　(1)试剂1用于溶解药品,可用盐酸;检验亚铁离子,先加入KSCN溶液,溶液不变红,再加入氯水,溶液变红色,所以试剂2为KSCN溶液。(2)加入新制氯水,Fe2+被氧化为Fe3+,反应的离子方程式是2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。(3)加入试剂2时溶液为淡红色,说明“速力菲”中的Fe2+已部分被氧化;一般在服用“速力菲”时,同时服用维生素C,维生素C具有还原性,能将Fe3+还原为Fe2+。(4)Fe(OH)2更易被O2氧化为氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,可观察到白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
12.C　如果装置漏气,生成的氢氧化亚铁会被氧化,所以连接好装置后应检查装置的气密性,故A正确;如题图所示,小烧杯中放入水,可以防止空气进入试管,防止氢氧化亚铁被氧化,故B正确;铁粉的作用是与稀硫酸反应生成氢气,排出装置中的空气,故C不正确;由于氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化,所以要长时间观察到白色沉淀,要排除氧气的干扰,故D正确。
13.C　硫酸铁溶液可溶解铁粉,反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性;氯化铁溶液蚀刻铜制印刷电路板,反应的离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性;含Fe3+的溶液遇KSCN溶液时变成红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,不能证明Fe3+具有氧化性;向氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊,反应的化学方程式为2FeCl3+H2S 2FeCl2+S↓+2HCl,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性。
14.B　反应中S元素的化合价升高,被氧化,H2S做还原剂,故A错误;反应中H2S做还原剂,Fe2+是还原产物,所以还原性:H2S>Fe2+,故B正确;Fe元素的化合价降低,被还原,Fe3+发生还原反应,故C错误;S元素的化合价从-2价升高到0价,转移2个电子,所以每消耗1 mol H2S转移2 mol电子,故D错误。
15.A　根据Fe+2Fe3+ 3Fe2+可知,每2 mol Fe3+参加反应,生成3 mol Fe2+,设生成的Fe2+的物质的量为3 mol,则溶液中剩余的Fe3+的物质的量为3 mol,所以已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是2∶3,故选A。
16.C　由图中数据分析可得:
aFeCl3+bCu cCuCl2+dX
162.5a　64b　　　135c
32.5 g　6.4 g　　13.5 g
则有:162.5a32.5 g=64b6.4 g=135c13.5 g,解得a=2b=2c,即a∶b∶c=2∶1∶1。铜具有还原性,能将Fe3+还原为Fe2+,因此X为氯化亚铁,A正确;反应方程式为2FeCl3+Cu CuCl2+2FeCl2,因此c=1,B正确;方程式中a∶b=2∶1,C错误;设完全反应后,生成X的质量为x,则
2FeCl3+Cu CuCl2+2FeCl2
　　　　　　　135　 254
　　　　　　　13.5 g　x
则x=254×13.5 g135=25.4 g,D正确。
17.答案　(1)Fe3+、Cu2+　(2)Cu、Fe　(3)Fe3+
解析　(1)由于铁粉能与Fe3+、Cu2+反应,所以铁粉有剩余,则溶液中不可能含有Fe3+、Cu2+。(2)Fe3+具有氧化性,能与Fe、Cu反应,所以氯化铁有剩余,则不可能有的金属单质是Fe、Cu。(3)Fe3+具有较强的氧化性,能与Cu反应,若铜粉有剩余,则溶液中不可能含有Fe3+。
能力提升练
1.D
2.A
4.B
5.B




1.D　先对试管中湿棉花加热,当有水蒸气形成时再把酒精喷灯移到铁粉位置加热,所以一个酒精喷灯、一支大试管和导气管也能完成实验,故A、B正确;铁和水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,将H2通入肥皂液中,可用燃烧法检验,故C正确;铁粉与水蒸气反应生成的四氧化三铁也可以被磁铁吸引,不能分离出铁,故D不正确。
2.A　往滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则说明滤渣中含有铁,铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,当有铁剩余时,说明硝酸铜和硝酸银全部参加反应,滤液中无硝酸铜和硝酸银,只有生成的硝酸亚铁,故选A。
3.答案　(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2　(2)黑色固体变红,硬质玻璃管右端出现无色液滴　(3)①KSCN溶液　向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色　②Fe+2Fe3+ 3Fe2+　③B
解析　(1)铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(2)铁与水蒸气反应生成的氢气能与氧化铜发生氧化还原反应生成铜和水,现象是黑色固体变红,硬质玻璃管右端出现无色液滴。(3)①通常用硫氰化钾(KSCN)溶液检验铁离子,向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色。②铁离子能与铁粉反应生成亚铁离子,离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+。③氯气氧化氯化亚铁生成氯化铁,不会引入新的杂质,B正确。
4.B　根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知,反应2Fe2++Br2 2Fe3++2Br-中,还原性:Fe2+>Br-,反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2中,还原性:I->Fe2+,所以还原性I->Fe2+>Br-,A正确。通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,最后是溴离子,在通入氯气的量为0~1 mol的过程中,碘离子从最大量减少到0,即碘离子的物质的量为2 mol;通入氯气的量为1~3 mol的过程中,亚铁离子从4 mol减少到0,铁离子的量逐渐增大,所以含有4 mol亚铁离子;通入氯气的量为3~6 mol的过程中溴离子从6 mol减少到0,所以溴离子的物质的量是6 mol,即FeBr2的物质的量为3 mol,B错误。当通入2 mol Cl2时,2 mol I-消耗1 mol氯气,余下的1 mol氯气再与2 mol Fe2+反应,即溶液中发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2 2Fe3++I2+4Cl-,C正确。由B项的分析可知,碘离子的物质的量为2 mol,亚铁离子的物质的量是4 mol,溴离子的物质的量是6 mol,则n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3,D正确。
5.B　Fe、FeO、Fe2O3的混合物用硫酸溶解后,在得到的溶液中加入KSCN溶液,无红色出现,说明得到的产物是硫酸亚铁,混合物中的铁元素全部在硫酸亚铁中,用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到的铁的物质的量和硫酸亚铁中铁的物质的量相等,硫酸的物质的量为1 mol·L-1×0.05 L=0.05 mol,则n(Fe)=n(FeSO4)=n(H2SO4)=0.05 mol,m(Fe)=0.05 mol×56 g·mol-1=2.8 g,故选B。
6.答案　(1)Fe3O4　(2)制红色油漆　(3)①稀硫酸　②取上层清液于试管中,向其中滴加KSCN溶液　③白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色　4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
解析　(1)“司南”有磁性,三种氧化物中只有Fe3O4有磁性。(2)Fe2O3是红棕色粉末,常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料。(3)①FeO与稀硫酸反应生成FeSO4,所以FeO→FeSO4应加入稀硫酸。②检验补铁药物中的FeSO4是否变质的方法是先将药物粉碎、加水溶解、静置,再取上层清液于试管中,向其中滴加KSCN溶液,若溶液变红,说明已经变质,反之没有变质。③Fe(OH)2性质不稳定,能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。
7.答案　(1)探究铁及其化合物的氧化性和还原性　①Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+　②Fe2+具有氧化性　③铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色　(2)AEF　(3)在亚铁盐溶液中加入少量铁粉
解析　(1)由题意分析知,实验目的是探究铁及其化合物的氧化性和还原性。
①向FeCl2溶液中滴入适量氯水,生成氯化铁,离子方程式为 Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+,铁元素的化合价升高,则Fe2+具有还原性;
②向FeCl2溶液中加入锌片,离子方程式为Zn+Fe2+ Zn2++Fe ,溶液由浅绿色变为无色,铁元素化合价降低,证明亚铁离子具有氧化性;
③向FeCl3溶液中加入足量铁粉,反应生成氯化亚铁,溶液由棕黄色变为浅绿色,反应的离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+,FeCl3中铁元素的化合价降低,Fe3+具有氧化性。则得到的实验结论为Fe具有还原性,Fe3+具有氧化性,Fe2+既有氧化性又有还原性。
(2)元素化合价可以升高也可以降低的物质既有氧化性,又有还原性,Cl2、SO2、NO2符合题意。
(3)保存亚铁盐溶液时应该在亚铁盐溶液中加入少量铁粉,防止亚铁盐被氧化。
8.答案　Ⅰ.(1)Fe2++2OH- Fe(OH)2↓　4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3　(2)酸性KMnO4溶液褪色　(3)加入KSCN溶液后无明显现象,加入氯水后溶液变红色　Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+
Ⅱ.(4)糖浆中含有其他还原剂
(5)酸性高锰酸钾溶液褪色说明被还原,葡萄糖酸亚铁糖浆中除了有Fe2+外还有其他还原剂,因此褪色不一定是高锰酸钾与Fe2+反应
解析　Ⅰ.(1)若糖浆中含有Fe2+,滴加NaOH溶液后,产生白色沉淀,逐渐变为灰绿色,最终变为红褐色,产生白色沉淀的离子方程式为Fe2++2OH- Fe(OH)2↓,最终变为红褐色的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。
(2)Fe2+具有还原性,向含有Fe2+的糖浆中滴加酸性KMnO4溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色。
(3)向含有Fe2+的糖浆中加入KSCN溶液后无明显现象,加入氯水后,Fe2+被氧化为Fe3+,所以溶液变红色,反应中氯水参与反应的离子方程式是Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+。
Ⅱ.(4)向葡萄糖酸亚铁糖浆中滴加NaOH溶液后,产生灰绿色浑浊,长时间不变红褐色,说明糖浆中含有其他还原性物质,抗氧化;加入过量的氯水,氯水把还原性物质氧化,所以最终溶液变成红色。
(5)酸性高锰酸钾溶液褪色说明被还原,葡萄糖酸亚铁糖浆中除了有Fe2+外还有其他还原剂,因此褪色不一定是高锰酸钾与Fe2+反应。
9.答案　(1)稀硫酸、铁屑　(2)氢氧化钠溶液　(3)待试管Ⅱ的溶液中有连续均匀的气泡产生一段时间后,关闭止水夹　(4)试管Ⅰ中反应生成的氢气充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不易进入
解析　(1)若要在该装置中得到Fe(OH)2白色沉淀,先打开止水夹,试管Ⅰ内铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,把导管中的空气排入试管Ⅱ中,且通过出气口排出,使氢氧化亚铁不能与氧气接触,从而达到防止Fe(OH)2被氧化的目的,所以试管Ⅰ中加入的试剂是稀硫酸、铁屑。(2)试管Ⅱ内产生氢氧化亚铁沉淀,则试管Ⅱ中加入的试剂是NaOH溶液。(3)由于要排尽装置中的空气,且需要把试管Ⅰ中生成的硫酸亚铁溶液排入试管Ⅱ中,所以在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后,待试管Ⅱ中有连续均匀的气泡产生一段时间后,再关闭止水夹。(4)由于试管Ⅰ中反应生成的氢气充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不易进入,所以能较长时间观察到生成的氢氧化亚铁沉淀。
10.答案　(1)2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+　(2)Fe+2Fe3+ 3Fe2+　Fe+Cu2+ Fe2++Cu　2FeCl2+Cl2 2FeCl3　(3)32 g
解析　(1)Fe3+具有氧化性,能将Cu氧化成Cu2+,自身被还原为Fe2+,反应的离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。(2)废液A中含有Fe3+、Cu2+和Fe2+,加入金属粉末后,可回收铜,所以所加金属粉末为铁粉,反应的离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+、Fe+Cu2+ Cu+Fe2+;反应后所得溶液为FeCl2溶液,为重新得到腐蚀液,即FeCl3溶液,应向废液中通入一种氧化性气体,为不引入杂质,所加气体为Cl2,反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2 2FeCl3。(3)FeCl3溶液中所含n(FeCl3)=2 mol·L-1×0.5 L=1 mol,根据离子方程式2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+可知,可回收铜的物质的量为0.5 mol,质量为0.5 mol×64 g·mol-1=32 g。