化学必修 第一册第一节 铁及其化合物课后作业题

这是一份化学必修 第一册第一节 铁及其化合物课后作业题，共10页。试卷主要包含了下列说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。
A．Cl2、Fe2O3、Na2O2、CuSO4·5H2O
B．Na2O2、Fe3O4、Fe2O3、CuSO4·5H2O
C．Fe2O3、Fe3O4、Na2O2、CuSO4·5H2O
D．CuSO4·5H2O、Fe2O3、FeO、Na2O2
2．在一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到灰黑色粉末，其中有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，马上出现红色。以下结论不正确的是( )
A．该灰黑色粉末用作抗氧化剂
B．该灰黑色粉末不可食用
C．小袋中原来装有铁粉
D．小袋中原来装有氧化铁
3．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( )
①Fe与Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
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
4．在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加入b g 铁，充分反应后得到c g残余固体，已知a>c，则下列说法正确的是( )
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液一定含有Cu2＋
C．将残余固体加入稀硫酸中一定有气泡产生
D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
5．将a g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。测得参加反应的HCl为0.08 ml，放出标准状况下的气体为0.224 L。则下列判断中正确的是( )
A．原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)＝2∶1
B．向溶液中滴入KSCN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
6．有一铁的氧化物样品，用140 mL 5 ml·L－1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56 L氯气(标准状况)反应，使Fe2＋全部转化为Fe3＋，则此氧化物为( )
A．Fe2O3 B．Fe3O4
C．Fe4O5 D．Fe5O7
7．在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液Fe3+的物质的量之比为( )
A．2∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4
8．印刷铜制线路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应，反应方程式分别为：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，Fe＋2FeCl3===3FeCl2。现将一铜、铁混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法正确的是( )
A．溶液中一定含FeCl3，固体一定是铁和铜
B．溶液中一定含FeCl2，固体一定含铜
C．溶液中一定含FeCl2、CuCl2，固体一定含铜
D．溶液中一定含FeCl2，固体一定是铁和铜
9．用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制取单质铜，有人设计了以下两种方案：
①Feeq \(――→,\s\up7(H2SO4))H2eq \(――→,\s\up7(CuO))Cu②CuOeq \(――→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq \(――→,\s\up7(Fe))Cu
若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量为( )
A．一样多 B．①多
C．②多 D．无法判断
10．下列说法不正确的是( )
A．将水蒸气通过灼热的铁粉，粉末变红
B．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路
C．取少量溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe3＋
D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
11．(1)合成氨工业生产中所用的α­Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
①某FeO、Fe2O3混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为________。
②当催化剂中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1∶2 时，其催化活性最高，此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为________(用小数表示，保留两位小数)。
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
①用FeO、Fe2O3和稀盐酸、氯气制取FeCl3溶液的离子方程式为__________________、__________________、____________________，检验溶液中Fe3＋存在的试剂是________。
②写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：______________________________，当转移电子数为6.02×1024时，被氧化的物质的质量为________。
12．下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 ml/L的稀硫酸，其他试剂任选。
请回答下列问题：
(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液，A装置中应预先加入的试剂是________，A装置中发生反应的离子方程式是__________________________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述制取Fe(OH)2的操作过程：________________________________________________。
(4)实验完毕，拔去B装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时B装置中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(5)在下图中，装置________(填序号)能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。
13．已知X为Fe2O3和CuO的混合物，且氧化性强弱顺序：Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋。X样品可发生如图所示的转化关系：
(1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式：________________________________________。
(2)若溶液E中只有一种金属离子，则一定是____________________；若溶液E中含有两种金属离子，则一定是____________________。
(3)若D固体是纯净物，该固体是________(填化学式)。
人教版高中化学必修第一册-3.1.2 铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐练习（解析版）
1．下列物质的颜色按淡黄色、黑色、红棕色、蓝色顺序排列的是( )
A．Cl2、Fe2O3、Na2O2、CuSO4·5H2O
B．Na2O2、Fe3O4、Fe2O3、CuSO4·5H2O
C．Fe2O3、Fe3O4、Na2O2、CuSO4·5H2O
D．CuSO4·5H2O、Fe2O3、FeO、Na2O2
【答案】B
【解析】淡黄色的物质是Na2O2，黑色的物质是Fe3O4，红棕色的物质是Fe2O3，蓝色的物质是CuSO4·5H2O。
2．在一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到灰黑色粉末，其中有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，马上出现红色。以下结论不正确的是( )
A．该灰黑色粉末用作抗氧化剂
B．该灰黑色粉末不可食用
C．小袋中原来装有铁粉
D．小袋中原来装有氧化铁
【答案】D
【解析】从溶液遇KSCN出现红色看，黑色粉末应该含铁元素。氧化铁为红棕色粉末，D错误；该灰黑色粉末为还原铁粉，起到吸收包装盒中的氧气，防止高档茶叶、点心等食品变质的作用，故A、B、C正确。
3．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( )
①Fe与Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
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
【答案】B
【解析】要使KSCN溶液变红，则一定要产生Fe3＋，①和③中Cl2可将Fe和Fe2＋转化为Fe3＋，⑤中相当于有HNO3，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，②中生成Fe2＋，④中Fe2O3溶于盐酸后产生的Fe3＋能与Fe反应，若Fe过量，则无Fe3＋。
4．在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加入b g 铁，充分反应后得到c g残余固体，已知a>c，则下列说法正确的是( )
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液一定含有Cu2＋
C．将残余固体加入稀硫酸中一定有气泡产生
D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
【答案】B
【解析】因为最后c g固体少于开始加入的a g铜，所以溶液中一定含有Cu2＋，B正确；残余固体只能是Cu，A错误；铜能与Fe3＋反应，不与稀硫酸反应，C、D错误。
5．将a g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。测得参加反应的HCl为0.08 ml，放出标准状况下的气体为0.224 L。则下列判断中正确的是( )
A．原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)＝2∶1
B．向溶液中滴入KSCN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】因为Fe3＋和H＋的氧化性强弱顺序为Fe3＋>H＋，所以当产生氢气时，Fe3＋已经全部被还原为Fe2＋，故向溶液中滴入KSCN溶液，溶液不变红色；根据题目给出的数据，可以计算出n(Fe)＝0.02 ml，n(Fe2O3)＝0.01 ml。
6．有一铁的氧化物样品，用140 mL 5 ml·L－1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56 L氯气(标准状况)反应，使Fe2＋全部转化为Fe3＋，则此氧化物为( )
A．Fe2O3 B．Fe3O4
C．Fe4O5 D．Fe5O7
【答案】D
【解析】铁的氧化物与稀盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和H2O。通入Cl2后Fe2＋被氧化为Fe3＋，则溶液中溶质最终只有FeCl3，可由n(Cl)求n(Fe)。氧化物中的氧与盐酸中的氢结合生成H2O，可由盐酸中的n(H)求n(O)；再由eq \f(n（Fe）,n（O）)求得铁的氧化物的化学式。n(Cl)＝5 ml·L－1×0.14 L＋2×eq \f(0.56 L,22.4 L·ml－1)＝0.75 ml；n(H)＝5 ml·L－1×0.14 L＝0.7 ml，所以eq \f(n（Fe）,n（O）)＝eq \f(\f(1,3)n（Cl）,\f(1,2)n（H）)＝eq \f(\f(1,3)×0.75 ml,\f(1,2)×0.7 ml)＝eq \f(5,7)，即该氧化物的化学式为Fe5O7。故正确答案为D。
7．在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液Fe3+的物质的量之比为( )
A．2∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4
【答案】C
【解析】在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1∶2∶4，这说明可以视铜离子不变，铁离子减少2，亚铁离子增加3，所以根据离子方程式Fe+2Fe3+3Fe2+可知参加反应的铁是1，所以参加反应的铁粉与原溶液Fe3+的物质的量之比为1∶3。
8．印刷铜制线路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应，反应方程式分别为：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，Fe＋2FeCl3===3FeCl2。现将一铜、铁混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法正确的是( )
A．溶液中一定含FeCl3，固体一定是铁和铜
B．溶液中一定含FeCl2，固体一定含铜
C．溶液中一定含FeCl2、CuCl2，固体一定含铜
D．溶液中一定含FeCl2，固体一定是铁和铜
【答案】B
【解析】因为金属活动性Fe>Cu，所以先发生Fe＋2FeCl3===3FeCl2，再发生Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，充分反应后仍有少量固体，该固体可能是Cu或Fe、Cu混合物；FeCl3反应完全，一定有FeCl2，故A错；B正确；C中CuCl2不一定含有，可能Fe没有反应完而FeCl3就已经反应完了，错误；D中固体中的铁可能已经反应完了，错误。
9．用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制取单质铜，有人设计了以下两种方案：
①Feeq \(――→,\s\up7(H2SO4))H2eq \(――→,\s\up7(CuO))Cu②CuOeq \(――→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq \(――→,\s\up7(Fe))Cu
若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量为( )
A．一样多 B．①多
C．②多 D．无法判断
【答案】C
【解析】铁的量一定，转移的电子数一定。由于H2还原CuO的实验中开始需消耗H2排净装置中的空气，实验结束后，铜需在H2气氛中冷却，所以能够用于还原CuO的H2量减少，据电子守恒原理可知，①制得铜较少。
10．下列说法不正确的是( )
A．将水蒸气通过灼热的铁粉，粉末变红
B．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路
C．取少量溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe3＋
D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
【答案】A
【解析】Fe与H2O(g)反应生成黑色的Fe3O4。
11．(1)合成氨工业生产中所用的α­Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
①某FeO、Fe2O3混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为________。
②当催化剂中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1∶2 时，其催化活性最高，此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为________(用小数表示，保留两位小数)。
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
①用FeO、Fe2O3和稀盐酸、氯气制取FeCl3溶液的离子方程式为__________________、__________________、____________________，检验溶液中Fe3＋存在的试剂是________。
②写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：______________________________，当转移电子数为6.02×1024时，被氧化的物质的质量为________。
【答案】(1)①2∶1 ②0.72 (2)①FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ KSCN溶液 ②2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 320 g
【解析】(1)①设混合物中铁、氧原子物质的量分别为4 ml、5 ml，FeO的物质的量为x，根据正、负电荷总数相等有：2x＋(4 ml－x)×3＝5 ml×2，x＝2 ml，故Fe2O3的物质的量为1 ml。故FeO与Fe2O3的物质的量之比为2∶1。
②设催化剂中含1 ml FeO、1 ml Fe2O3，则催化剂中氧原子的物质的量为1 ml＋1 ml×3＝4 ml。催化剂中铁的质量分数为eq \f(56 g·ml－1×3 ml,56 g·ml－1×3 ml＋16 g·ml－1×4 ml)≈0.72。或二者的混合物组成相当于Fe3O4，故铁元素的质量分数为eq \f(56 g·ml－1×3 ml,56 g·ml－1×3 ml＋16 g·ml－1×4 ml)≈0.72。
(2)①FeO、Fe2O3与盐酸反应，生成FeCl2、FeCl3，通入氯气氧化FeCl2制取FeCl3。
②FeCl3溶液与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，转移电子数为6.02×1024时，被氧化的铜的物质的量为5 ml，质量为320 g。
12．下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 ml/L的稀硫酸，其他试剂任选。
请回答下列问题：
(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液，A装置中应预先加入的试剂是________，A装置中发生反应的离子方程式是__________________________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述制取Fe(OH)2的操作过程：________________________________________________。
(4)实验完毕，拔去B装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时B装置中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(5)在下图中，装置________(填序号)能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。

【答案】(1)铁屑 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)打开
(3)A装置中反应一段时间后，关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B装置中进行反应
(4)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
(5)①②④
【解析】(1)题图中A装置的作用是产生H2，利用H2赶走整个装置中的空气，降低Fe2＋被氧化的速率，以便能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，故A装置中应预先加入的试剂为铁屑，发生反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。(2)实验开始时打开活塞a，A装置中产生的H2沿导管进入B装置，赶走装置中的空气。(3)A装置中反应一段时间后，关闭活塞a，气体不能逸出，压迫A装置中的液体通过导管进入B装置，FeSO4与NaOH混合产生Fe(OH)2白色沉淀。(4)实验完毕拔去B装置的橡胶塞，空气进入B装置，O2与 Fe(OH)2 发生反应，使Fe(OH)2白色沉淀转化为Fe(OH)3红褐色沉淀。(5)①装置用H2SO4与Fe反应产生的H2赶出装置中的空气；②装置与①装置原理相似，只不过在两个试管中进行；③装置没有隔绝空气；④装置中胶头滴管插入液面以下，且有苯在上层隔离空气，故①②④装置都能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。
13．已知X为Fe2O3和CuO的混合物，且氧化性强弱顺序：Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋。X样品可发生如图所示的转化关系：
(1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式：________________________________________。
(2)若溶液E中只有一种金属离子，则一定是____________________；若溶液E中含有两种金属离子，则一定是____________________。
(3)若D固体是纯净物，该固体是________(填化学式)。
【答案】(1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑
(2)Fe2＋ Fe2＋、Cu2＋ (3)Cu
【解析】(1)①步中的反应为CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O、Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，所得溶液为FeCl3、CuCl2及过量的HCl的混合溶液；步骤②得到的固体有铜、铁两种，若B是铜，根据题给的氧化性顺序可知，只有一个反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，不会产生F气体，故B应是铁。(2)若溶液E中只有一种金属离子，则必然是氧化性最弱的Fe2＋；若溶液E中含有两种金属离子，则为Fe2＋、Cu2＋。