高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性当堂检测题

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1．在一定条件下，铁与有关物质反应，所得产物错误的是( )
A．Feeq \(――→,\s\up10(Cl2))FeCl3 B．Feeq \(――→,\s\up10(S))FeS
C．Feeq \(――→,\s\up10(H2O))Fe(OH)3 D．Feeq \(――→,\s\up10(O2))Fe3O4
C [氯气是强氧化剂，可将变价金属氧化成最高价态，故A正确；硫是弱氧化剂，硫与铁反应生成硫化亚铁，故B正确；铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，故C错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故D正确。]
2．对下列反应的分析中正确的是( )
A．铁与过量稀硫酸反应可得到铁盐
B．Fe3O4与过量盐酸反应生成铁盐与水
C．铁与AgNO3溶液反应可得到亚铁盐
D．铁与Br2、I2反应均生成铁盐
C [铁与稀硫酸、盐酸及不活泼金属的盐溶液反应只能生成亚铁盐，A错误，C正确；Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3与H2O，B错误；铁与I2反应只能生成FeI2，D错误。]
3．欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量杂质，应选用的试剂是( )
A．氨水 B．铝粉
C．铁粉 D．NaOH溶液
C [CuSO4和Fe2(SO4)3都可以与铁粉反应，生成FeSO4，若用铝粉，会生成Al3＋，引入新的杂质。]
4．铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是( )
A．实验时，试管口应高于试管底
B．加热时试管内生成黑色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声
C．反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)eq \(=====,\s\up10(△))Fe2O3＋3H2
D．试管中发生化合反应
B [铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，属于置换反应，实验时应使试管口低于试管底。]
5．刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。根据该反应判断下列说法不正确的是( )
A．铜是还原剂 B．Fe3＋具有氧化性
C．该反应是置换反应 D．该反应属于离子反应
C [该反应中铜元素化合价升高，被氧化，为还原剂；铁元素化合价降低，被还原，Fe3＋为氧化剂；生成物中没有单质，不是置换反应；该反应为离子反应。]
6．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．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀
D [含Fe2＋、Fe3＋的水溶液分别显浅绿色和棕黄色。Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性。Fe3＋溶液遇KSCN溶液显红色的物质是Fe(SCN)3，能溶于水，不是红色沉淀，故D错误。]
7．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④稀硝酸
⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥
D [②NaCl溶液不能使Fe2＋转化为Fe3＋；⑤盐酸不能使Fe2＋转化为Fe3＋；⑥NaNO3溶液不能使Fe2＋转化为Fe3＋。符合题意的是②⑤⑥。]
8．为探究铁的性质进行如图所示实验，下列描述正确的是( )
① ②
A．①中溶液呈棕黄色
B．①中Fe被还原
C．②中一定没有Fe2＋
D．②中的反应说明氧化性：Cl2＞Fe3＋
D [①、②中发生的化学反应分别为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。①中溶液为氯化亚铁溶液和剩余盐酸的混合溶液，为浅绿色，A项错误；①中Fe的化合价从0价升高到＋2价，被氧化，B项错误；加入氯水的量未知，不能确定FeCl2是否完全转化为FeCl3，C项错误；根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，结合②中的反应可得氧化性：Cl2>Fe3＋，D项正确。]
9．下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是( )
A．FeCl2可以被氧化生成FeCl3，所以FeCl2只具有还原性
B．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，能形成胶体
C．新制的Fe(OH)2沉淀露置在空气中最终会变为红褐色
D．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉，然后过滤
A [A项，FeCl2中铁元素化合价是＋2价，处于中间价态，既具有氧化性，也具有还原性，错误；B项，将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，继续加热至呈红褐色，即形成胶体，正确；C项，Fe(OH)2易被氧化，新制的Fe(OH)2沉淀露置在空气中最终会变为红褐色氢氧化铁沉淀，正确；D项，除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉，FeCl3被Fe还原为FeCl2，然后过滤除去多余的铁粉即可，正确。]
10．下列除去括号中的杂质的方法不正确的是( )
A．FeCl3溶液(FeCl2)：通入适量Cl2
B．CO2(HCl气体)：通过饱和NaHCO3溶液后干燥
C．FeCl2溶液(FeCl3)：加过量铜粉后过滤
D．Cl2(HCl气体)：通过饱和NaCl溶液后干燥
C [2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，不会引入新的杂质，A项正确；NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2＋H2O，并且CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应，B项正确；Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，引入了新的杂质CuCl2，正确的方法是加过量铁粉后过滤(Fe＋2FeCl3===3FeCl2)，C项错误；HCl气体可以溶解在饱和NaCl溶液中，并且饱和NaCl溶液含有较高浓度的Cl－，可以降低Cl2的溶解度，D项正确。]
11．金属单质A可发生以下反应，试判断：
(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)。
A．________，B.________，C.________，D.________，
E．________。
(2)写出反应③、④的离子方程式：
③_____________________________________________________________；
④_____________________________________________________________。
(3)黑色固体C与盐酸反应的化学方程式为_______________________。
[解析] 单质A为Fe，其转化关系为
[答案] (1)Fe Fe2O3 Fe3O4 Cu H2
(2)Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(3)Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O
12．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水”反应的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
A B C D E
(1)A装置的作用是__________________________________________。
B中反应的化学方程式为__________________________________________。
(2)D的作用是_____________________________________________。
(3)E中反应的化学方程式为__________________________________。
(4)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应先进行的操作是________。
[解析] (1)B中进行的反应是铁与水蒸气的反应，故A为提供水蒸气的装置。
(2)D的作用是吸收未反应的水蒸气，干燥H2。
(3)E中反应为H2还原氧化铜：H2＋CuOeq \(=====,\s\up10(△))Cu＋H2O。
(4)应先点燃A处酒精灯，排除B装置玻璃管内空气，防止加热时，Fe粉被O2氧化。用H2与CuO反应之前一定要检验H2的纯度。
[答案] (1)产生水蒸气 3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up10(高温))Fe3O4＋4H2
(2)吸收未反应的水蒸气，干燥H2
(3)H2＋CuOeq \(=====,\s\up10(△))Cu＋H2O
(4)A 收集并检验H2的纯度
[拓展培优练]
13．(易错题)下列关于钠、铁及其化合物的叙述正确的是( )
A．铁单质只具有还原性，其阳离子只有氧化性，且可用KSCN溶液检验其阳离子是否存在于某溶液中
B．因为铁的活泼性大于Cu，故Cu与FeCl3不反应
C．Na2O2、Fe(OH)3、FeCl2均可经化合反应一步得到
D．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
C [Fe2＋处于中间价态，既有氧化性又有还原性，用KSCN溶液只能检验铁离子，不能检验亚铁离子，A错误；Cu可将FeCl3还原为FeCl2，B错误；2Na＋O2eq \(=====,\s\up10(点燃))Na2O2,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe＋2FeCl3===3FeCl2，C正确；Fe在足量Cl2中燃烧只生成FeCl3，D错误。]
14．(双选)向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是( )
A．加入KSCN溶液一定不变红色
D．溶液中一定含Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固体中一定含Fe
CD [因氧化性Fe3＋>Cu2＋，故Fe先与Fe3＋反应，后与Cu2＋反应，发生反应的离子方程式分别为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。充分反应后仍有固体剩余，则剩余固体可能为铜或铁粉与铜的混合物，说明Fe3＋反应完全，Cu2＋可能未反应完全，则溶液中一定含Fe2＋，可能含Cu2＋，一定不含Fe3＋，故加入KSCN溶液一定不变红色；综合以上分析可知，C、D项不正确。]
15．(素养题)A、B、C三种物质中均含有同一种元素M，它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。下列有关说法不正确的是( )
A．①中所加试剂可能是氯气
B．③中需要加具有氧化性的试剂
C．④中所加试剂可能是铜或锌等
D．元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现
C [A项，根据转化关系可确定A为变价金属，应为Fe，反应①中加入氯气能实现，B为氯化铁，C为氯化亚铁，A正确，不符合题意；B项，反应③中铁元素由＋2价变为＋3价，需要加具有氧化性的试剂，B正确，不符合题意；C项，氯化铁和锌的反应不属于置换反应，C错误，符合题意；D项，Fe3＋可以将I－氧化生成Fe2＋和I2，D正确，不符合题意。]
16．下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( )
A．该溶液中K＋、Fe2＋、SCN－、Br－可以大量共存
B．和H2S反应的离子方程式：2Fe3＋＋H2S===FeS＋2H＋
C．和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓
D．1 L 0.1 ml·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe
D [Fe2(SO4)3溶液中的Fe3＋与SCN－发生显色反应，在溶液中不能大量共存，故A项错误；铁离子能够与H2S发生氧化还原反应，生成亚铁离子和单质硫沉淀，故B项错误；Fe2(SO4)3溶液和Ba(OH)2溶液反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀，铁离子和硫酸根离子的物质的量的比为2∶3，正确的离子方程式为2Fe3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－===2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓，故C项错误；1 L 0.1 ml·L－1该溶液中含有溶质硫酸铁0.1 ml，0.1 ml硫酸铁中含有0.2 ml铁离子，与足量锌反应可以生成0.2 ml铁，生成铁的质量为11.2 g，故D项正确。]
17．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)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是________，证明Fe3＋存在的现象是________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：____________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①________，②________，③________，④________，⑤________，⑥________。
B．请写出相关反应的化学方程式。
_______________________________________________________________，
_______________________________________________________________，
______________________________________________________________，
______________________________________________________________。
[解析] 从腐蚀铜的废液中回收铜。
[答案] (1)KSCN溶液 溶液变成红色
(2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl ⑤FeCl2 ⑥Cl2
B．CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3