化学必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化课堂检测

这是一份化学必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化课堂检测，共10页。试卷主要包含了已知氧化性，下列离子的检验方法合理的是，07a g等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 反应合理性的选择

1.(2021山西省实验中学高一月考)下列物质不能通过单质化合反应直接制得的是( )
A.FeCl3B.Na2O2C.Fe(OH)3D.Na2S
2.(2020河北秦皇岛第五中学高一期末)实验室配制氯化亚铁溶液时,为了防止其被氧化,常加入的物质是( )
A.ZnB.FeC.AlD.Cu
题组二 铁的化合物的性质
3.(2020安徽池州一中高一月考)向含有FeCl3、FeCl2的溶液中滴加稀NaOH溶液,可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3 nm的金属氧化物,下列有关说法中正确的是( )
A.该分散系的分散质为Fe2O3
B.在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明该分散系带正电荷
C.可用过滤的方法将黑色金属氧化物与Na+分离
D.加入NaOH时发生的反应可能为Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4(胶体)+4H2O
4.(2020湖南张家界高一上期末)关于铁的三种氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4的下列叙述中正确的是( )
A.铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同
B.都是碱性氧化物,都能与盐酸反应生成氯化铁和水
C.氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁
D.四氧化三铁中铁元素显+2价和+3价,它是一种混合物
题组三 Fe3+和Fe2+的转化
5.(2021山东济南德润高级中学高一下开学考试)已知氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+。现将铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中,充分反应后加入KSCN溶液不显血红色,下列情况不能成立的是( )
A.铁不剩余,Cu剩余B.铁、铜均剩余
C.铁剩余,含Cu2+D.铜剩余,含Fe2+
6.(2020北京西城高一上期末)下列除杂试剂和分离方法都正确的是( )
7.下列离子的检验方法合理的是( )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色,说明不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变血红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得到红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色,说明溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+
8.选择合适的试剂完成甲、乙两组实验。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顺序能达到实验目的的是( )
9.(2020黑龙江鹤岗第一中学高一上期末)铁及其化合物的“价—类二维图”如图。回答下列问题:
(1)预测Fe2+既有氧化性又有还原性,其依据是 。
(2)检验溶液中的Fe3+,常用的试剂是 。
(3)氧化铁和铝粉可用于野外焊接钢轨,用化学方程式表示反应原理: 。
(4)向FeCl2溶液中滴加氯水,反应的离子方程式为 。
能力提升练
题组一 Fe3+和Fe2+的转化与检验

1.(2020山东济南中学高一选科调研,)下列有关实验的操作正确的是( )
题组二 与铁及其化合物相关的计算
2.(2020江西高安中学高一上期末,)a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为( )
A.8∶7B.1∶7C.7∶8D.7∶1
3.(2020河南三门峡渑池第二高级中学高一月考,)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 ml/L的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( )
A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-浓度基本不变
B.往溶液中滴入KSCN溶液,显血红色
C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5∶1
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
题组三 与铁的化合物相关的综合实验
4.(2020宁夏石嘴山第三中学高一月考,)下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是( )
A.用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀
B.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成血红色沉淀
C.向FeCl2溶液中加少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
D.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度
5.(2020四川仁寿第二中学高一月考,)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上用作补血剂。某课外小组设计实验测定该补血剂中铁元素的含量,并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)向步骤①的滤液中滴加KSCN溶液后变为血红色,则该滤液中含有的金属阳离子是 (填离子符号),检验滤液中还存在Fe2+的方法为 (说明试剂、操作、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)步骤④中一系列处理的操作步骤包括:过滤、 、干燥、灼烧、冷却、称量。
(5)假设实验中的损耗忽略不计,则每片补血剂含铁元素的质量为 g。
6.(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:
(1)方案ⅰ的预期现象是先产生白色沉淀,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:
(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,得到如下信息:
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
。
答案全解全析
专题9 金属与人类文明
第二单元 探究铁及其化合物的转化
基础过关练
1.C Cl2与Fe直接化合生成FeCl3,A不符合题意;钠在空气中燃烧生成Na2O2,属于化合反应,B不符合题意;Fe(OH)2在潮湿的空气中能被氧化生成Fe(OH)3,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,C符合题意;钠与硫粉反应能生成Na2S,属于化合反应,D不符合题意。
2.B Fe能与氯化铁反应生成氯化亚铁,实验室配制氯化亚铁溶液时,为了防止其被氧化,常加入的物质是铁,B正确。
3.D Fe2O3呈红棕色,不是该分散系的分散质,A错误;分散系不带电,胶粒才可能带正电荷或负电荷,B错误;胶粒能透过滤纸,将黑色金属氧化物与Na+分离不能用过滤的方法,C错误;黑色金属氧化物应为Fe3O4,加入NaOH时可能发生的反应为Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4(胶体)+4H2O,D正确。
4.C FeO中铁元素的化合价为+2价,Fe2O3中铁元素的化合价为+3价,Fe3O4为复杂的氧化物,其中铁元素的化合价为+2价、+3价,A项错误;FeO、Fe2O3为碱性氧化物,Fe3O4不属于碱性氧化物,B项错误;氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁,C项正确;四氧化三铁是复杂的化合物,属于纯净物,D项错误。
5.C 把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中,充分反应后加入KSCN溶液不显血红色,则表明溶液中不含有Fe3+。若铁不剩余,则溶液中含有Fe2+,而Fe2+与Cu能大量共存,Cu可以剩余,A成立;若Fe足量,只有Fe与Fe3+发生反应,反应后Fe有剩余,而Cu未参加反应,则铁、铜均剩余,B成立;若铁剩余,但溶液中含Cu2+,而Fe与Cu2+不能大量共存,C不成立;若铜剩余,溶液中含Fe2+,Cu与Fe2+可以大量共存,D成立。
6.C 铁与盐酸反应,铜与盐酸不反应,向含有Cu的Fe中加入盐酸,铁会被除去,铜会剩余,不能除杂,A项错误;二氧化碳属于酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,因此不能用氢氧化钠溶液作除杂试剂,应该使用饱和碳酸氢钠溶液,B项错误;FeCl2溶液中含有FeCl3,加入铁粉,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,C项正确;氧化铁和氧化铝都与盐酸反应,不能除杂,D项错误。
7.C 向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色,该现象可以证明存在Fe3+,但无法确定Fe2+是否存在,A项错误;通入Cl2后溶液中存在Fe3+,原溶液可能含Fe2+而不含Fe3+,也可能含Fe3+而不含Fe2+,还可能同时含Fe2+、Fe3+,B项错误;Fe(OH)3是红褐色沉淀,C项正确;Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3时会掩盖其他白色沉淀,所以当含Fe2+的溶液中含有其他能与碱反应生成白色沉淀的离子时,也同样出现题述现象,D项错误。
8.B 在Fe3+存在的条件下检验Fe2+,要排除Fe3+的干扰,所选试剂应能与Fe2+发生有明显现象的反应且与Fe3+不反应,符合要求的试剂有溴水、酸性KMnO4溶液;在Fe2+存在的条件下检验Fe3+,用KSCN溶液,Fe2+不会造成干扰。
9.答案 (1)Fe2+中铁元素化合价为+2,为中间价态,既能升高又能降低 (2)KSCN溶液 (3) 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe (4)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
解析 (1)Fe2+中铁元素的化合价为+2,可以升高也可以降低,所以既有氧化性又有还原性。(2)KSCN溶液与Fe3+反应后溶液显血红色,所以检验溶液中的Fe3+,常用的试剂是KSCN溶液。(3)氧化铁和铝粉在高温下反应生成铁和氧化铝,反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。(4)氯气与FeCl2反应生成氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
能力提升练
1.B 稀释浓硫酸,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,A项错误;除去FeCl3溶液中的FeCl2,应向溶液中通入足量的氯气,能将FeCl2氧化为FeCl3,且不引入新的杂质,B项正确;制备Fe(OH)3胶体,应在沸水中滴加饱和氯化铁溶液,继续加热,C项错误;若溶液中存在Fe3+而不含Fe2+,向其中先加少量氯水再滴入几滴KSCN溶液,溶液也能变红,该方法不能检验溶液中是否含有Fe2+,D项错误。
2.D a g铁粉的物质的量为a56 ml,a g Cu的物质的量为a64 ml,Fe先与CuSO4反应,再与H2SO4反应,因为a56 ml>a64 ml,所以CuSO4反应完全,剩余的Fe与H2SO4反应,参加反应的CuSO4的物质的量为a64 ml,参加反应的H2SO4的物质的量为(a56-a64)ml,参加反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为a56 ml∶(a56-a64) ml=7∶1,D项正确。
3.B 铁的物质的量为1.12g56g/ml=0.02 ml,氯化铁的物质的量为2 ml/L×0.025 L=0.05 ml,Fe与FeCl3反应的化学方程式为Fe+2FeCl33FeCl2,铁完全反应,消耗氯化铁的物质的量为0.04 ml,剩余(0.05-0.04)ml=0.01 ml氯化铁,反应生成氯化亚铁的物质的量为0.06 ml。反应中铁没有剩余,A错误;溶液中有铁离子,往溶液中滴入KSCN溶液,溶液显血红色,B正确;Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1,C错误;氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2,D错误。
4.B 用题图装置可以制备Fe(OH)2沉淀,A正确;向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后,溶液会变成血红色,没有沉淀生成,B错误;亚铁离子易被氧化为铁离子,铁可与铁离子反应生成亚铁离子,向FeCl2溶液中加少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,C正确;配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,氢离子可抑制铁离子水解,使FeCl3的水解平衡逆向移动,在酸性条件下,再加水稀释到所需要的浓度,D正确。
5.答案 (1)Fe3+ 取少量滤液于试管中,滴加少量酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,则滤液中存在Fe2+ (2)将Fe2+氧化为Fe3+ (3)Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ (4)洗涤 (5)0.07a
解析 (1)向步骤①的滤液中滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色,则该滤液中一定含有Fe3+;检验是否还存在Fe2+,取一定量滤液,滴加少量酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去可知滤液中还存在Fe2+ 。(2)H2O2 具有氧化性,故过氧化氢的作用是将Fe2+ 氧化为Fe3+。(3)步骤③是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为Fe3++3OH-Fe(OH)3↓。(4)步骤④中一系列操作是将氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁,需要过滤、洗涤氢氧化铁,然后灼烧生成氧化铁,冷却至室温后称量氧化铁的质量。(5)a g氧化铁中铁元素的质量为10片补血剂中铁元素的质量,每片补血剂含铁元素的质量为ag160g/ml×2×56g/ml10=0.07a g。
6.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是因为其被还原,葡萄糖酸亚铁糖浆中除了Fe2+外,还有其他还原剂,因此酸性高锰酸钾溶液褪色不一定是因为其与Fe2+反应
解析 Ⅰ.(1)若糖浆中含有Fe2+,滴加NaOH溶液后,先产生白色沉淀,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+(不含Fe3+)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;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是因为其被还原,葡萄糖酸亚铁糖浆中除了Fe2+外,还有其他还原剂,因此酸性高锰酸钾溶液褪色的原因不一定为其与Fe2+发生了反应。选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
A
Fe(Cu)
盐酸
过滤
B
CO2(HCl)
NaOH溶液
洗气
C
FeCl2溶液(FeCl3)
铁粉
过滤
D
Fe2O3(Al2O3)
盐酸
过滤
实验组
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
选项
实验
操作
A
稀释浓硫酸
先将浓硫酸加入烧杯中,然后倒入蒸馏水
B
除去FeCl3溶液中的FeCl2
向溶液中通入足量的氯气
C
制备Fe(OH)3胶体
向饱和FeCl3溶液中加入NaOH溶液
D
检验溶液中是否含有Fe2+
取少量溶液于试管中,先滴加少量氯水,再滴入几滴KSCN溶液
方案
试剂X
预期现象
方案ⅰ
1 mL 1 ml·L-1 NaOH溶液
a
方案ⅱ
1 mL 1 ml·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
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