人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质第2课时达标测试

第2课时　铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐

1.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是(　　)。

A.Fe2+的水溶液为浅绿色

B.Fe3+的水溶液为棕黄色

C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有还原性

D.向Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀

答案D

解析向Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,生成红色可溶性物质,不是红色沉淀。

2.下列离子方程式正确的是(　　)。

A.铁与FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+2Fe2+

B.Fe与稀盐酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑

C.FeCl2溶液与Cl2反应:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-

D.Fe(OH)3与盐酸反应:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O

答案D

解析A中电荷不守恒,应为Fe+2Fe3+3Fe2+;B中违反反应事实,应为Fe+2H+Fe2++H2↑;C中电荷不守恒,应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。

3.将铁屑溶于过量盐酸后,采取下列措施,溶液中会有三价铁生成的是(　　)。

A.加入稀硫酸 B.通入氯气

C.加入氯化锌 D.加入氯化铜

答案B

解析Fe与盐酸发生反应:Fe+2H+Fe2++H2↑,而Fe2+遇强氧化剂才会生成三价铁。稀硫酸不能把Fe2+氧化成Fe3+;氯气能将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+;氯化锌、氯化铜溶液中的Zn2+、Cu2+有一定的氧化能力,其中Cu2+可以将单质铁氧化成Fe2+,但却不能将Fe2+氧化成Fe3+,Zn2+不能氧化Fe2+。

4.下列反应,其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是(　　)。

①金属钠在纯氧中燃烧　②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间　③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液　④硫酸铜吸水

A.②③④① B.③②①④

C.③①④② D.①④②③

答案B

解析①钠在氧气中燃烧生成Na2O2,产物为淡黄色;②FeSO4溶液中加入NaOH溶液,生成Fe(OH)2,放置一段时间会被氧气氧化成Fe(OH)3,为红褐色;③Fe3+与SCN-结合显红色;④CuSO4吸水后生成的CuSO4·5H2O呈蓝色。

5.选择合适试剂完成甲、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(　　)。

答案B

解析由于Fe3+的干扰,在检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+时应使用KMnO4酸性溶液,只有B项正确。

6.把表面有少量氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中,充分反应后,所得溶液中的金属离子为(　　)。

A.Fe3+和Cu2+ B.Fe2+和Cu2+

C.Fe2+和Fe3+ D.Fe2+

答案D

解析本题涉及的物质的性质有:CuO与盐酸的反应,Fe、Fe2O3与盐酸的反应,Fe3+与Fe、Cu的反应,Fe与Cu2+的反应等。表面氧化物较少,溶于盐酸后,生成的Fe3+和Cu2+较少,分别被Fe还原为Fe2+和Cu,Cu与盐酸不反应,Fe与盐酸反应生成Fe2+。

7.下列实验只能制备氢氧化铁沉淀的是(　　)。

A.将氧化铁与水直接加热

B.将水蒸气通过炽热铁粉

C.氧化铁先用盐酸溶解再加烧碱溶液

D.饱和氯化铁溶液逐滴滴入沸水中

答案C

解析氧化铁不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铁,A项不符合题意;水蒸气能与炽热铁粉反应生成四氧化三铁和氢气,B项不符合题意;氧化铁先用盐酸溶解生成氯化铁和水,再加烧碱溶液得到氢氧化铁沉淀,C项符合题意;饱和的氯化铁溶液逐滴滴入沸水中,可制备氢氧化铁胶体,D项不符合题意。

8.有NaCl溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液、MgCl2溶液四种溶液,用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是(　　)。

A.盐酸 B.烧碱溶液

C.氯水 D.KSCN溶液

答案B

解析将过量NaOH溶液分别加入几种溶液,无明显现象的是NaCl溶液,生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2溶液,生成红褐色沉淀的是FeCl3溶液,生成白色沉淀的是MgCl2溶液。

9.将下列四种化合物溶于稀盐酸,滴加KSCN溶液,没有颜色变化,再加氯水即呈现红色的是(　　)。

A.FeO B.Fe2O3

C.Fe3O4 D.Fe2(SO4)3

答案A

解析Fe3O4与盐酸反应,既有FeCl3生成,又有FeCl2生成。

10.已知A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系,回答下列问题。

(1)写出A、C、F、G的化学式。

A.　　　　;C.　　　　;F.　　　　;G.　　　　。 

(2)检验D中阳离子的方法为 　。 

(3)保存C溶液时要加固体A的原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)写出下列转化的离子方程式。

①DC:　。 

②CD:　。 

答案(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3

(2)取D溶液少许放入试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+

(3)防止Fe2+被O2氧化

(4)①2Fe3++Fe3Fe2+

②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-

解析根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3,从而推知A为Fe,B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2,G为Fe2O3,X为H2。

11.把等物质的量的铜粉、铁粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反应,然后取出部分溶液。

(1)若滴加一滴KSCN溶液,溶液显红色,则溶液中存在的金属离子有　　　　　　　　　　　。 

(2)若滴加一滴KSCN溶液,溶液不显红色,则溶液中一定存在的金属离子有　。 

(3)若加入的金属全部溶解,则溶液中n(Cu2+)∶n(Fe2+)=　　　　　。 

(4)若(3)反应后的溶液中有三种金属离子,欲从中回收Cu和FeCl3,需要用到的试剂有(按反应顺序填写)　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)Cu2+、Fe2+、Fe3+

(2)Fe2+

(3)1∶5

(4)Fe、稀盐酸、新制氯水

解析还原性:Fe>Cu,故Fe3+优先与Fe反应,2Fe3++Fe3Fe2+,然后与Cu反应,2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。

(1)若滴加KSCN溶液显红色,说明Fe3+过量,则铜粉、铁粉均已溶解,故溶液中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。

(2)若滴加KSCN溶液,溶液不显红色,则Fe3+已完全反应,溶液中一定存在的离子是Fe2+。

(3)通过反应的离子方程式分析,等物质的量的铜粉、铁粉完全溶解,所产生的n(Cu2+)∶n(Fe2+)=1∶5。

(4)为从溶液中提取Cu,应向溶液中加入过量铁粉:Fe+Cu2+Fe2++Cu;然后用盐酸溶解过量的铁粉:Fe+2HClFeCl2+H2↑;过滤后,得到Cu,再向滤液中加入新制氯水即可得到FeCl3:2FeCl2+Cl22FeCl3。

12.(双选)为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计了如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是(　　)。

答案AB

解析向氯化亚铁溶液中通入氯气,浅绿色溶液变成棕黄色溶液,说明Fe2+具有还原性,A项正确;在氯化亚铁溶液中加入锌片,浅绿色溶液变成无色溶液,说明Fe2+具有氧化性,B项正确;C项离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,C项错误;在氯化铁溶液中加入铜粉,溶液颜色应由棕黄色变成蓝色,D项错误。

13.(双选)在Fe2(SO4)3溶液中加入a g铜,完全溶解后,再加b g铁,充分反应后得到c g残余固体,且a>c,下列说法正确的是(　　)。

A.残余固体是铜

B.最后得到的溶液中一定含有Cu2+

C.将残余固体加入稀硫酸中,有气泡产生

D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+

答案AB

解析因为a>c,说明bg铁完全反应,溶液中含Cu2+、Fe2+,不含Fe3+,A、B两项正确。

14.只用一种试剂或操作,除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),写出试剂或操作的名称、方法及有关的化学方程式或离子方程式。

(1)Fe2O3[Fe(OH)3]:　　　　　;化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)FeSO4溶液(CuSO4):　　　　　　　　　　　　　　　;离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)FeCl3溶液(FeCl2):　　　　　　　　　;离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)加热　2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

(2)加足量铁粉,充分反应后过滤　Cu2++FeFe2++Cu

(3)通入适量氯气　2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-

解析(1)Fe(OH)3加热分解生成氧化铁,故选择方法为加热,化学方程式为2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。

(2)加入足量的铁粉,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,然后过滤,离子方程式为Fe+Cu2+Cu+Fe2+。

(3)通入适量的氯气,氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,离子方程式为Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。

15.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 mol·L-1的稀硫酸,其他试剂任选。

请回答下列问题:

(1)装置B中盛有一定量的NaOH溶液,装置A中应预先加入的试剂是　　　　,装置A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,拔去装置B中的橡胶塞,放入一部分空气,此时装置B中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)铁屑　Fe+2H+Fe2++H2↑

(2)打开

(3)关闭活塞a,使FeSO4溶液压入装置B中进行反应

(4)4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3

解析(1)题图中装置A的作用是产生H2,利用H2赶走整个装置中的空气,减小Fe2+被氧化的速率,以便能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀,故装置A中应预先加入的试剂为铁屑:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑。(2)实验开始时打开活塞a,装置A中产生的H2沿导管进入装置B,赶走装置中的空气。(3)关闭活塞a,气体不能逸出,压迫装置A中的液体通过导管进入装置B,FeSO4与NaOH混合产生Fe(OH)2白色沉淀。(4)实验完毕拔去装置B的橡胶塞,空气进入装置B,O2与Fe(OH)2发生反应,使Fe(OH)2转化为Fe(OH)3红褐色沉淀。