高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化同步测试题

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化同步测试题，共10页。试卷主要包含了下列除杂试剂或方法不正确的是，“民以食为天”，食安则心安等内容，欢迎下载使用。
1．下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项中的物质对应正确的是( )
C [Ba(OH)2与Fe2(SO4)3反应得到的是Fe(OH)3与BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A项错误；FeO不能还原Fe3＋，B项错误；MgCl2与Fe2(SO4)3不反应，D项错误。]
2．(2021·北京市丰台区高一检测)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示 )。下列说法错误的是( )
A．碱式硫酸铁可用于制取Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体可用作净水剂
B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
[答案] D
3．(2021·金华高一检测)为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是( )
A．只有④ B．只有③
C．③和④均错误D．全部错误
C [①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故①正确；②铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色，据此能够检验铁离子，故②正确；③硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，故③错误；④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，故④错误；⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，故⑤正确。]
4．在含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉充分反应后，固体残渣用盐酸处理，有气体放出，则与Fe粉反应后的溶液中离子最多的是( )
A．Fe3＋B．Fe2＋
C．Cu2＋D．OH－
[答案] B
5．用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下：
下列说法不正确的是( )
A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B．通入N2是防止空气中的O2氧化二价铁元素
C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2＋氧化为Fe3＋，涉及反应：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
D．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为2∶1
D [碳酸钠的水溶液显碱性，油污在碱性溶液中发生水解，因此碳酸钠溶液浸泡可以除去废铁屑表面的油污，故A正确；Fe2＋容易被氧气氧化，因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2＋，故B正确；利用H2O2的氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，涉及反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，故C正确；Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为1∶2，故D错误。]
6．(2021·宁德高一检测)下列除杂试剂或方法不正确的是( )
[答案] D
7．(2021·莆田高一检测)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的离子方程式为Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeOeq \\al(2－,4)＋Cl－＋H2O(未配平)，下列有关说法不正确的是( )
A．由上述反应可知，Fe(OH)3的氧化性强于FeOeq \\al(2－,4)
B．高铁酸钾中铁显＋6价
C．上述反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D．K2FeO4处理水时，不仅能消毒、杀菌，而且生成的Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
A [反应Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeOeq \\al(2－,4)＋Cl－＋H2O中，氯元素化合价降低，ClO－是氧化剂，铁元素化合价升高，Fe(OH)3是还原剂，FeOeq \\al(2－,4)是氧化产物，氧化性ClO－>FeOeq \\al(2－,4)，实际氧化性FeOeq \\al(2－,4)>Fe(OH)3，故A错误；设FeOeq \\al(2－,4)中铁元素的化合价为x，则x＋4×(－2)＝－2，解得x＝＋6，故B正确；反应Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeOeq \\al(2－,4)＋Cl－＋H2O中，氯元素化合价由＋1降低为－1，ClO－是氧化剂，铁元素化合价由＋3升高为＋6，Fe(OH)3是还原剂，所以反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为(6－3)∶2＝3∶2，故C正确；K2FeO4具有氧化性所以能杀菌，高铁酸钾被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体具有净水作用，故D正确。]
8．(2021·无锡高一检测)已知A为金属单质，下列物质相互转化如图所示：
试回答：
(1)写出B的化学式________________，D的化学式________________。
(2)写出由E转变成F的化学方程式________________________________
______________________________________________________________。
(3)检验G溶液中阳离子的试剂为________________，写出发生反应的离子方程式_____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)向G溶液中加入A的有关离子反应方程式为______________________
________________________________________________________________。
(5)某同学取B的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式为________________________，
_______________________________________________________________。
[解析] 白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，所以E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，Fe(OH)3和盐酸反应生成的G为FeCl3；D溶液和AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H(AgCl)和含K＋的溶液，所以D为KCl，则B和C分别为KOH和FeCl2中的一种；G(FeCl3)可以和A生成B，所以B为FeCl2，A为铁，铁和盐酸反应生成FeCl2和氢气。(1)B为FeCl2，D为KCl；(2)由Fe(OH)2转变成Fe(OH)3的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；(3)可以用KSCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3＋，两者反应生成血红色物质，发生反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3；(4)向FeCl3溶液加入Fe，发生氧化还原反应，离子反应方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；(5)FeCl2中的Fe2＋有还原性，可以被空气中的氧气氧化，生成的Fe3＋可以氧化I－生成I2，所以把FeCl2溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，发生的相关离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O和2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
[答案] (1)FeCl2 KCl
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)KSCN Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(5)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
9．(2021·南昌十中期末)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。提示：黄绿色气体乙是氯气。
请回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：
B：________，丙：________，H：________。
(2)根据要求回答：
①D溶液和F溶液在空气中混合的现象：____________________________
________________________________________________________________；
②反应③的离子方程式：__________________________________________
________________________________________________________________；
③反应⑦的离子方程式：___________________________________________
________________________________________________________________；
④反应⑥的化学方程式：____________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] 由以上推断可知A是Na，B是Al，C是Fe，D是NaOH，E是盐酸，F是FeCl2，G是FeCl3，H是Fe(OH)2，I是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知B为Al，丙为HCl，H为Fe(OH)2。
(2)①D是NaOH，F是FeCl2，二者发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁不稳定，易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁沉淀，因此在空气中混合的现象为产生白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；②反应③是Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑；③FeCl2具有还原性，Cl2具有强氧化性，二者发生氧化还原反应产生FeCl3，所以反应⑦的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋；④Fe(OH)2不稳定，容易被氧气氧化产生Fe(OH)3，所以反应⑥的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
[答案] (1)Al HCl Fe(OH)2 (2)①产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色 ②2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑ ③2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋ ④4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
10．“民以食为天”，食安则心安。为严厉打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂，卫生部、农业部等部门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂”名单。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况，设计了如下实验方案：
eq \x(食品)→……→eq \x(淡黄色溶液)eq \(――→,\s\up10(试剂1),\s\d10( ))淡血红色溶液eq \(――→,\s\up10(新制氯水),\s\d10( ))eq \x(深血红色溶液)
(1)试剂1的主要成分的化学式是________________。
(2)加入新制氯水后溶液血红色加深的原因是__________________________
______________________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深血红色褪去，现对褪色原因进行探究。
①提出假设
假设1 溶液中的＋3价铁被氧化为更高价态的铁；
假设2 _____________________________________________________。
②设计方案
为了对你所得出的假设2进行验证，请写出一种实验方案：
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)应用拓展
写出一种保存FeSO4固体的方法：________________________________。
[解析] (1)向淡黄色溶液中加入试剂1生成了淡血红色溶液，说明食品中的FeSO4被空气中的O2氧化生成了Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液反应生成血红色Fe(SCN)3。(2)淡血红色溶液中还含有较多的Fe2＋，向其中加入新制氯水时，Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液中Fe3＋浓度增大，生成的Fe(SCN)3浓度也增大，溶液颜色加深。
(3)①实验中加入过量氯水，放置一段时间后，深血红色褪去，说明Fe(SCN)3逐渐消失，而Fe(SCN)3的生成与Fe3＋、SCN－有关，根据假设1，溶液中的＋3价铁被Cl2氧化为更高价态的铁，分析SCN－中各元素的化合价可知，S为－2价，C为＋4价，N为－3价，所以SCN－也具有还原性，故也可能是SCN－被过量的氯水氧化导致深血红色褪去。②假设Fe3＋没有被氧化，而是SCN－被氧化，只要向褪色后的溶液中补充SCN－，若出现血红色，说明假设2成立；若不出现血红色，说明假设2不成立。(4)由于FeSO4易被空气中的O2氧化，所以FeSO4应密封保存。
[答案] (1)KSCN
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(3)①SCN－被过量的氯水氧化 ②取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，若出现血红色，则说明假设2成立，若不出现血红色，则说明假设2不成立
(4)密封保存
11．某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究：
(1)装置的连接顺序为a→________→________→________→________→b→c→f。
(2)硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，这样做的优点是__________
_______________________________________________________________。
(3)反应一段时间，熄灭酒精灯，冷却后，将收集器及硬质玻璃管中的物质快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：
试剂X中溶质的化学式为________；固体产物的成分可能为________(填字母)。
A．Fe和FeCl3
B．FeCl2 和FeCl3
C．Fe、FeCl2和FeCl3
D．Fe和FeCl2
(4)加入少许植物油的作用是________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________；
加入新制氯水后溶液红色加深的原因：______________________________
_________________________________________________________________
______________________________________________________(用离子方程式表示)。
[解析] (1)浓硫酸具有吸水性，能作氯气干燥剂；碱石灰具有碱性，能吸收氯气；饱和食盐水能吸收氯化氢，并抑制氯气溶解。装置排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理。
(2)Fe在氯气中燃烧生成棕褐色烟，冷却易生成固体，导气管口较细，易堵塞。所以硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接。
(3)Fe3＋可用KSCN溶液检验，Fe3＋和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，所以试剂X为KSCN溶液；固体和氯气反应时可能没有完全反应，导致Fe和稀盐酸或氯化铁反应生成氯化亚铁，固体中成分为Fe和FeCl3，A选项正确。
(4)Fe2＋不稳定而易被氧气氧化，所以植物油的作用是隔绝空气，防止Fe2＋被氧化；Fe2＋被氯气氧化生成Fe3＋，从而增大Fe3＋浓度，Fe3＋与SCN－反应生成Fe(SCN)3，从而增大络合物浓度，溶液颜色加深，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 。
[答案] (1)g h d e (2)防止堵塞 (3)KSCN A (4)隔绝空气，防止Fe2＋被氧化 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
12．(2021·淮安高一检测)经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示：
(1)c(H＋)＝________________ml·L－1。
(2)为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如下流程，回收铜和绿矾(FeSO4·7H2O)。
①工业废水中加入铁粉后，反应的离子方程式为
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、_________________________________________、
______________________________________________________________。
②试剂B是________________。
③操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶、_________________________________，
最后用少量冷水洗涤晶体，在低温下干燥。
④通过检验溶液D中Fe3＋来判断废水中Fe3＋是否除尽，实验方法是
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
⑤获得的FeSO4·7H2O需密闭保存，原因是___________________________
________________________________________________________________。
⑥上述1 000 L废水经处理，可获得FeSO4·7H2O的物质的量是________ml。
[解析] (1)根据电荷守恒知，c(H＋)＋3c(Fe3＋)＋2c(Cu2＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(SOeq \\al(2－,4))，废水呈强酸性，氢氧根浓度很小，计算时可忽略，代入题给数据计算得c(H＋)＝0.01 ml·L－1。
(2)①工业废水中含有Cu2＋、Fe3＋和H＋，加入铁粉后，反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。②过滤，固体C为铁和铜的混合物，加入过量硫酸，过滤，得铜和硫酸亚铁溶液，故试剂B是硫酸。③操作Ⅲ是从溶液中获得晶体的操作，为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，最后用少量冷水洗涤晶体，在低温下干燥。④Fe3＋的检验用KSCN溶液，故判断废水中Fe3＋是否除尽，实验方法是取少量D中溶液于试管中，滴加1滴KSCN溶液，不出现血红色，说明废水中Fe3＋除尽。⑤Fe2＋易被氧化，绿矾晶体易失去结晶水，故FeSO4·7H2O需密闭保存。⑥1 000 L废水中n(Fe3＋)＝2 ml，560 g铁粉的物质的量为10 ml，根据铁元素守恒知，经上述处理，可获得FeSO4·7H2O的物质的量是12 ml。
[答案] (1)0.01
(2)①Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
②硫酸 ③过滤 ④取少量D中溶液于试管中，滴加1滴KSCN溶液，不出现红色，说明废水中Fe3＋除尽 ⑤FeSO4有还原性，易被氧化(或FeSO4·7H2O易失去结晶水) ⑥12选项
M
N
P
Q
A
NH3·H2O
Ba(OH)2
铜
KSCN
B
Na
BaCl2
FeO
KSCN
C
NaOH
Ba(NO3)2
锌粉
KSCN
D
Na2O2
MgCl2
Fe
KSCN
选项
被提纯物质
杂质
除杂试剂或方法
A
FeCl3溶液
FeCl2
通入适量Cl2
B
FeCl2溶液
FeCl3
加入过量铁粉并过滤
C
铁粉
铝粉
加入过量NaOH溶液并过滤
D
Fe(OH)3
Fe(OH)2
在空气中灼烧
离子
Fe3＋
Cu2＋
SOeq \\al(2－,4)
Na＋
H＋
浓度/ (ml·L－1)
2×10－3
1×10－3
1×10－2
2×10－3