高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 金属的冶炼方法课后复习题

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[基础过关练]
1．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是( )
A．过量的Fe与Cl2反应
B．Fe与过量稀硫酸反应
C．CuCl2溶液中加入过量Fe
D．足量Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
[答案] A
2．铁有＋2价和＋3价两种价态，下列反应中不涉及铁元素价态变化的是( )
A．用还原铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质
B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．氢氧化铁受热分解
[答案] D
3.有关铁的化合物的说法中，错误的是( )
A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B．由图示操作可制取Fe(OH)2
C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
A [Fe(OH)2是一种白色固体，A错误；煤油能隔绝FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过化合反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3制取Fe(OH)3，C正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D正确。]
4．在一定条件下，铁与有关物质的反应所得产物错误的是( )
A．Feeq \(――→,\s\up10(Cl2),\s\d10( ))FeCl3
B．Feeq \(――→,\s\up10(S),\s\d10( ))FeS
C．Feeq \(――→,\s\up10(H2O（g）),\s\d10( ))Fe(OH)3
D．Feeq \(――→,\s\up10(O2),\s\d10( ))Fe3O4
[答案] C
5．下列叙述不正确的是( )
[答案] D
6．下列实验操作能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是( )
A B C D
D [B项中CCl4密度大，应在下层，不能长时间观察到白色沉淀；D项中的操作可防止氧气氧化Fe(OH)2，能较长时间观察到白色沉淀。]
7．下列各试剂中，不能用来鉴别FeSO4和Fe2(SO4)3的是( )
A．NaOH溶液 B．酸性KMnO4溶液
C．BaCl2溶液D．KSCN溶液
[答案] C
8．(2021·泰州高一检测)铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是( )
A．Fe(OH)3 Fe2O3
B．Fe(OH)2 Fe2O3
C．Fe(OH)2 Fe(OH)3
D．Fe(OH)2 Fe3O4
[答案] B
9．对铁及其化合物的叙述不正确的是( )
A．可用KSCN溶液检验Fe3＋
B．Fe(OH)2能在空气中稳定存在
C．Fe能从CuSO4溶液中置换出Cu
D．Fe2O3与Al可发生铝热反应
B [加入KSCN溶液，溶液呈血红色，证明有铁离子，故A正确；氢氧化亚铁为白色固体，不稳定，易被空气中氧气氧化生成红褐色氢氧化铁，不能稳定存在，故B错误；铁的活泼性大于铜，所以铁可以从CuSO4溶液中置换出铜，故C正确；在金属活动性顺序表中，铝排在铁的前面，铝比铁的活泼性强，铁的氧化物能在高温下与Al发生铝热反应，故D正确。]
10．用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长胶头滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
[解析] (1)加入稀硫酸抑制Fe2＋水解，加入铁屑防止Fe2＋被氧化。(2)可用加热煮沸的方法除去蒸馏水中溶解的O2。
(3)Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要确保在无氧条件下进行。
[答案] (1)稀硫酸、铁屑 (2)加热煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化
[拓展培优练]
11．(2021·苏州高一检测)在含有1 ml FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )
A．FeB．FeO
C．Fe(OH)3D．Fe2O3
D [FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，Na与H2O反应生成NaOH，OH－和Fe2＋反应生成Fe(OH)2，在空气中Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3最后得到的固体为Fe2O3。]
12．证明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是( )
①先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显血红色
②先滴加KSCN溶液，不显血红色，再滴加氯水后显血红色
③滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿色，最后呈红褐色
④只需滴加KSCN溶液
A．①②B．②③
C．③④D．①④
B [如果直接加KSCN溶液，不变血红色，只能证明不含有Fe3＋，不能证明含有Fe2＋；先加氯水，再加KSCN溶液后显血红色，只能证明加氯水后溶液中含有Fe3＋，至于加氯水前是否有Fe3＋是无法确定的，所以①④都不正确；先滴加KSCN溶液，不显血红色，证明不含有Fe3＋，再滴加氯水后显血红色，证明加氯水前含有Fe2＋，所以②正确；滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿色，最后呈红褐色，这是Fe2＋的特征反应现象，也能证明加NaOH之前不含有Fe3＋，所以③也正确。]
13．(2021·潍坊高一检测)下列除杂方案错误的是( )
[答案] A
14．(2021·北京市通州区高一检测)FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列说法错误的是( )
A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B．沉淀过程中有CO2气体放出
C．过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
D [FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子，则可利用KSCN溶液检验，故A正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为Fe2＋＋2HCOeq \\al(－,3)===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，则沉淀过程中有CO2气体放出，故B正确；过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO，故D错误。]
15．铁是应用最广泛的金属，铁的氯化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)在实验室中，FeCl2可用铁粉和________(填名称)反应制备。
(2)Fe3O4可用多种方法制得，其中由一种单质和一种化合物通过化合反应制备的化学方程式为____________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)实验室在制备Fe(OH)2时必须隔绝空气，否则发生的现象是
________________________________________________________________
_______________________________________________________________，
对应的化学方程式为_____________________________________________
_____________________________________________________________。
(4)红砖是用黏土高温烧结而成的，因其含有Fe2O3呈红色或棕红色而得名，常用作建筑材料。请设计一个简单实验证明红砖中含有Fe3＋∶_______________
____________________________________________________________________。
(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。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)在实验室中，FeCl2可用铁粉和盐酸反应制备：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。
(2)FeO在空气中加热，即可得到Fe3O4。
化学方程式为6FeO＋O2eq \(=====,\s\up10(△),\s\d10( ))2Fe3O4。
(3)Fe(OH)2容易被空气中的氧气氧化，所以制备时必须隔绝空气，否则白色的Fe(OH)2会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(4)检验红砖中含有Fe3＋，可使Fe2O3中的＋3价铁转化为Fe3＋，然后用KSCN溶液检验Fe3＋。方法是将样品粉碎，用盐酸浸泡后取上层清液，滴加KSCN溶液后显血红色。
(5)FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，铁的化合价升高，所以KClO中Cl的化合价降低生成Cl－，其反应的离子方程式为2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeOeq \\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。
[答案] (1)稀盐酸或氯化铁溶液 (2)6FeO＋O2eq \(=====,\s\up10(△),\s\d10( ))2Fe3O4 (3)白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (4)将样品粉碎，用盐酸浸泡后取上层清液，滴加KSCN溶液后显血红色
(5)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeOeq \\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O
16．A、B、C、D四种物质(或离子)均含有同一种元素，其中A是常见单质，它们之间存在如图所示的转化关系：
若B、C均属于盐类，B溶液呈棕黄色，遇氨水能形成红褐色沉淀；D是一种不溶性碱；B、C中的阴离子均是Cl－，则A只有与________(填分子式)反应才能得到B；实验室制备的D物质不稳定，相应反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
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[解析] 由B的性质知其是FeCl3，故A是铁，C是FeCl2，D是Fe(OH)2；铁只有与氯气反应才能得到FeCl3；Fe(OH)2在空气中易变质生成Fe(OH)3。
[答案] Cl2 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3选项
被提纯物质
杂质
除杂试剂或方法
A
FeCl3溶液
FeCl3
通入适量Cl2
B
FeCl2溶液
FeCl3
加入过量铁粉并过滤
C
铜粉
铁粉
加入过量盐酸并过滤
D
Fe(OH)3
Fe(OH)2
在空气中灼烧
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
A
CuCl2(aq)
Fe3＋
NaOH溶液、盐酸
B
AlCl3(aq)
Cu2＋
Al粉
C
NaHCO3(aq)
Na2CO3
CO2气体
D
FeCl2(aq)
Cu2＋
Fe粉