高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性第1课时课后复习题
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性第1课时课后复习题,共12页。试卷主要包含了概念判断,选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
第1课时 亚铁盐和铁盐一、概念判断(判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”,共5小题,每题1分,共5分)1.金属阳离子只有氧化性,不可能有还原性。( × )提示:Fe2+既有氧化性又有还原性。2.氯化亚铁既有氧化性,也有还原性。( √ )提示:因为氯化亚铁中的铁的化合价为+2价,所以既有氧化性又有还原性。3.能通过化合反应制取FeCl2。( √ )4.久置氯水可以氧化二价铁。( × )提示:久置氯水中不含有次氯酸或氯气,没有氧化性,不能氧化二价铁。5.FeCl3可与铜发生置换反应。( × ) 提示:FeCl3与Cu生成FeCl2和CuCl2,不是置换反应。二、选择题(本题包括8小题,每题2分,共16分)·题组1 铁的主要化合物1.中国每年要进口5亿吨左右的铁矿石,占世界海上铁矿石贸易量的一半以上,关于铁矿石的说法正确的是( )A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色D.FeO俗称铁红【解析】选C。四氧化三铁中含有三价铁,溶于盐酸后加入KSCN溶液,溶液变红色。2.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【解析】选D。Fe(SCN)3溶液是红色。3.下列化合物中,不能通过两种单质直接化合制取的是( )A.FeCl3 B.CuCl2 C.HCl D.FeCl2【解析】选D。A项,2Fe+3Cl22FeCl3;B项,Cu+Cl2CuCl2;C项,H2+Cl22HCl;D项,Fe与Cl2反应不能生成Fe2+。4.将铁屑溶于过量的稀盐酸后,再加入下列物质,会有Fe3+生成的是( )A.硫酸 B.氯水 C.硫酸锌 D.氯化铜【解析】选B。Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,选项中,H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应,但氯水中的Cl2能氧化Fe2+生成Fe3+,离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。5.(2021·天津滨海新区高一检测)除去下列物质中含有的少量杂质(括号中为杂质)的方法中,其中正确的是( )选项物质(括号中为杂质)方法A FeCl2(FeCl3)溶液加过量铁粉,过滤BFeCl3(FeCl2)溶液加过量次氯酸钠溶液CFeSO4(CuSO4)溶液加过量氧化铜DKCl(KI)溶液加过量液溴【解析】选A。氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,过滤除去过量的铁粉,可除杂,故A正确;次氯酸钠过量,发生水解反应生成氢氧化铁,且引入新杂质,应用氯气除杂,故B错误;除去硫酸铜,可加入铁粉,加入氧化铜,不能除去杂质,故C错误;加入过量液溴,生成KBr杂质,应加入氯水或通入氯气除杂,故D错误。6.(2021·天津红桥区高一检测)为了防止FeCl2溶液因氧化而变质,可向溶液中加入的物质是( )A.NaOH溶液 B.KSCN溶液C.氯水 D.铁粉【解析】选D。氢氧化钠溶液直接和氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀,故A错误;KSCN溶液和亚铁离子不反应,不能防止亚铁离子被氧化,故B错误;氯水直接氧化亚铁离子反应生成铁离子,故C错误;为了防止FeCl2溶液因氧化而变质,可向溶液中加入的物质是铁粉,铁和被氧化生成的铁离子反应生成亚铁离子,起到防止亚铁离子被氧化的作用,故D正确。·题组2 铁盐、亚铁盐之间的转化7.下列转化关系不能通过一步反应实现的是( )A.Fe→FeCl2 B.Fe2O3→Fe(OH)3C.FeCl3→FeCl2 D.Fe(OH)3→FeCl3【解析】选B。A项,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑或Fe+2FeCl3===3FeCl2;B项,Fe2O3不溶于水,故Fe2O3→Fe(OH)3不能通过一步反应完成;C项,2FeCl3+Fe===3FeCl2;D项,Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O。8.已知氧化性:Fe3+>I2>SO,下列说法或离子方程式正确的是( )A.反应2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+可以进行B.Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,Fe3I8可写成FeI2·2FeI3C.还原性:Fe2+>SO2>I-D.反应H2SO4(浓)+2HI===I2+SO2↑+2H2O不能进行【解析】选A。因为氧化性:Fe3+>I2>SO,Fe3+作氧化剂,SO为氧化产物的反应能发生,A正确;Fe3+、I-不能共存或组成于一种物质中,B错误;氧化剂的氧化性越强,其还原产物的还原性越弱,即还原性:SO2>I->Fe2+,C错误;因浓硫酸具有强氧化性的特性,反应H2SO4(浓)+2HI===I2+SO2↑+2H2O能进行,D错误。三、非选择题(本题包括1小题,共9分)9.化学是很美的,化学物质呈现五颜六色,化学变化色彩纷呈,以下变化就涉及许多的颜色变化:工业盐酸显黄色,当加入过量铁粉充分反应后就变为浅绿色①,然后加入NaOH溶液,会产生白色沉淀②,再加入盐酸又变为浅绿色③,通入Cl2后变为黄色④,当加入铜后,黄色消失,溶液带有蓝色⑤,插入一根锌棒,首先看到亮红色物质生成⑥,后又被黑色物质覆盖⑦,最后溶液变为无色。(1)题中每个标号前都有一个化学反应,请写出反应①~⑦的化学方程式:①__________________________________________;②_____________________________________________;③_____________________________________________;④________________________________________;⑤_________________________________________;⑥________________________________________________;⑦_________________________________________。(2)上述反应中,属于氧化还原反应的有__________,其中,铁元素被氧化的有____________,铁元素被还原的有________。 【解析】工业盐酸显黄色的主要原因是在工业盐酸中含有Fe3+,所以当加入过量铁粉之后铁粉会将Fe3+还原为Fe2+,溶液会变为绿色;当加入NaOH溶液时,对应的Fe2+会与NaOH溶液反应生成白色的Fe(OH)2沉淀,然后Fe(OH)2再与盐酸反应会生成浅绿色的FeCl2溶液,通入氯气后FeCl2被氧化成Fe3+,加入铜后,对应的Fe3+会与其反应生成Cu2+,溶液会显蓝色,插入锌棒后,将铜、铁置换出来。答案:(1)①2FeCl3+Fe===3FeCl2②FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl③Fe(OH)2+2HCl===FeCl2+2H2O④2FeCl2+Cl2===2FeCl3⑤2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2⑥CuCl2+Zn===ZnCl2+Cu⑦FeCl2+Zn===ZnCl2+Fe(2)①④⑤⑥⑦ ①④ ①⑤⑦一、选择题(本题包括15小题,每题3分,共45分)1.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、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无水硫酸铜放入医用酒精中A.②③①④ B.③②①④C.③①②④ D.①②③④【解析】选B。①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2,②FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3,③FeCl3与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3,④CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色,故选B。2.某溶液中有Fe3+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种阳离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,搅拌后,再加入过量的盐酸,溶液中大量减少的阳离子是( )A.Fe3+ B.Mg2+ C.Fe2+ D.Al3+【解析】选C。四种离子的变化如下:Fe3+→Fe(OH)3→Fe3+;Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+;Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+;Al3+→AlO→Al3+。3.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.④ B.③ C.③④ D.①②③④⑤【解析】选C。铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子,故①正确;铁离子与硫氰化钾溶液反应显红色,据此能够检验铁离子,故②正确;硫酸铜与氯化铁不反应,混合后溶液不会变成无色,故③错误;氯化铁与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,该性质不是铁离子的性质,故④错误;铁离子与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,据此可以检验是否存在铁离子,故⑤正确;故选C。4.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是( )A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+B.苹果汁中含有Cu2+C.苹果汁中含有OH-D.苹果汁中含有Na+【解析】选A。苹果中的Fe2+变成Fe3+从而显示棕黄色。5.(双选)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( )A.铁粉完全溶解,Cl-浓度基本不变B.往溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红色C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5∶1D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5【解析】选A、B。n(Fe)==0.02 mol,n(FeCl3)=2 mol·L-1×0.025 L=0.05 mol,由反应Fe+2Fe3+===3Fe2+知,0.02 mol铁粉完全反应需要0.04 mol氯化铁。铁完全反应,氯化铁有剩余,Cl-浓度基本不变,A正确;氯化铁有剩余,往溶液中滴入KSCN溶液,显红色,B正确;0.02 mol Fe反应生成Fe2+为0.06 mol,Fe3+剩余0.01 mol,其物质的量之比为6∶1,C错误;氧化产物与还原产物均为氯化亚铁,Fe被氧化,氯化铁被还原,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2,D错误。6.把一块生锈的铁片投入盛有稀硫酸的烧杯里,待铁片完全溶解后,往烧杯里滴加氢氧化钠溶液至过量,然后过滤,并充分灼烧不溶物,则最终留下的固体是( )A.Na2O B.Fe2O3和FeC.Fe2O3 D.Fe2O3和NaOH【解析】选C。生锈的铁片含有铁和氧化铁,投入盛有稀硫酸溶液的烧杯里,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,往烧杯里滴加氢氧化钠溶液至过量,生成氢氧化亚铁、氢氧化铁,氢氧化亚铁不稳定,被氧化生成氢氧化铁,灼烧氢氧化铁生成氧化铁,所以最终得到的产物为氧化铁。7.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如图所示:已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。现对A、B、C、D作出的如下推断中,不正确的是( )A.A盐一定是FeCl3B.白色沉淀B是AgClC.滤液C中一定含Fe3+D.无法确定A中是否含有Fe2+【解析】选A。B是由A与硝酸银反应生成的白色沉淀,则A中一定含有Cl-,B为AgCl;A与硝酸酸化的硝酸银溶液反应后生成的物质使KSCN溶液变红,则C溶液中一定含有Fe3+,而已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+,那么C溶液中的Fe3+,可能是A中本身有的Fe3+,也可能是硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,即A中阳离子可能是Fe2+,也可能是Fe3+,A可能为FeCl3或FeCl2。8.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:则下列说法正确的是( )A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+【解析】选C。A项,由最终要得到氯化铁晶体及流程图知,b是盐酸,错误;B项,操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤,操作Ⅲ为蒸发结晶,所用仪器不相同,错误;C项,滤液Z和X中均含有氯化亚铁,因此c为氯气,正确;D项,酸性高锰酸钾溶液也能氧化氯离子而褪色,因此不能用于检验溶液W中是否含有亚铁离子,错误。9.制印刷电路时常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )A.烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无【解析】选B。向盛有FeCl3溶液的烧杯内加入铁粉和铜粉,铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁,铜能与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,过量铁能与生成的氯化铜反应生成氯化亚铁和铜。加入铁和铜的混合物,铁首先与氯化铁反应,可能铁全部反应而铜有剩余,故A正确;加入铁和铜的混合物,铁首先与氯化铁反应,铜后参加反应,故B错误;若氯化铁的量少,加入的铁粉部分参加反应,铁、铜都有剩余,故C正确;加入铁和铜的混合物,三价铁离子和铁、铜反应后仍有剩余,溶液中无铁、铜,故D正确。10.某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体,实验装置如图所示(夹持装置略,气密性已检验),下列推断不合理的是( )A.B中收集到的气体是氢气B.烧杯中双氧水的作用是将Fe2+还原为Fe3+C.A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁D.烧杯中的溶液在氯化氢气氛下,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体【解析】选B。铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,所以B中收集到的气体是氢气,A项正确;双氧水具有氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+,B项错误;氧化铁为碱性氧化物,可与盐酸反应生成氯化铁和水,C项正确;因铁离子易水解,故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体,D项正确。11.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Fe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【解析】选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。Cu可将FeCl3还原为FeCl2,B错。2Na+O2Na2O2,4Fe(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。12.某Y形河流上游有甲、乙两个化工厂,其位置如图所示。现已知甲、乙两个工厂排入河流的废水中共有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO6种离子,则在河流下游丙处水中至少含有上述离子中的(不考虑水电离出的离子)( )A.2种 B.3种 C.4种 D.6种【解析】选A。在排入河流的6种离子中,Ag+与Cl-可形成AgCl沉淀,Fe3+与OH-可形成Fe(OH)3沉淀,故丙处至少含有K+和NO。13.铁粉具有平肝镇心,消痴解毒之功效,主治惊痛、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究利用反应:H2+FeCO3Fe+CO2↑+H2O↑制取铁粉并检验气体产物实验装置如图。下列说法不正确的是( )A.通过调节分液漏斗的活塞可以控制①中气泡产生快慢B.装置①中的试剂是浓硫酸,目的是干燥氢气C.装置②中的试剂是无水硫酸铜,目的是检验水蒸气D.为防止④中挥发的气体进入②中干扰检验,③中应盛放碱石灰【解析】选D。分液漏斗有活塞,可以通过旋转活塞的角度来调节液体的流速,以便控制反应产生气体的快慢,故A正确;Zn粒与稀硫酸反应生成H2,又因生成的H2中混有水蒸气,在硬质玻璃管中加热就会发生爆炸,所以要用浓硫酸除去H2中的水蒸气,即干燥氢气,故B正确;Y中发生H2+FeCO3Fe+CO2↑+H2O↑,反应后有水蒸气生成,则装置②中的试剂是无水硫酸铜,目的是检验水蒸气,故C正确;为防止④中挥发的气体进入②中干扰检验,③中应盛放无水CaCl2,③不能用碱石灰,因碱石灰会吸收掉CO2无法被澄清石灰水检验出,故D错误。14.(2021·焦作高一检测)实验室利用FeCl3、ZnCl2的混合液制取FeCl2溶液和ZnCl2晶体的流程如图,下列说法正确的是( )A.还原过程中发生反应的离子方程式为Fe+Fe3+―→Fe2+B.为了加快过滤速度,可以用玻璃棒搅拌溶液C.萃取振荡后分液时,要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或使塞上的凹槽对准漏斗上的孔D.蒸发浓缩操作所需玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯、蒸发皿【解析】选C。加入铁粉,与铁离子反应生成亚铁离子,反应的离子方程式为Fe+2Fe3+===3Fe2+,故A错误;不能用玻璃棒搅拌,避免滤纸破损,导致滤液浑浊,故B错误;萃取振荡后分液时,要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或使塞上的凹槽对准漏斗上的孔,可使下层液体顺利流出,故C正确;蒸发皿不是玻璃仪器,故D错误。15.(双选)部分氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g,经如下处理:下列说法正确的是( )A.滤液A中的阳离子为Fe2+、H+B.样品中Fe元素的质量为2.24 gC.样品中CuO的质量为4.0 gD.V=896【解析】选A、B。根据题意,3.2 g滤渣一定是铜,而铜与Fe3+不共存,故A中无Fe3+,有Fe2+、H+,A项正确;最后的3.2 g固体为Fe2O3,其中Fe元素的质量为2.24 g,B项正确;样品中Cu元素和O元素共5.76 g-2.24 g=3.52 g,C项错误;2.24 g Fe元素不可能全是单质,故标准状况下生成的H2的体积小于896 mL,D项错误。二、非选择题(本题包括2小题,共25分)16.(13分)电子工业中常用30%的FeCl3溶液腐蚀附着在绝缘板上的铜箔,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离子方程式:_______________________________________________。(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得纯净的FeCl3溶液,准备采用图示步骤:请写出上述实验中加入的有关物质的化学式。①____________,④____________。(4)要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时的最佳顺序为__________。①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液A.①③ B.③② C.③① D.①②③(5)写出向②⑤的混合液中通入⑥的离子方程式:______________________。【解析】(3)本实验的目的是回收铜和制取纯净的FeCl3溶液,向废液中加入过量的铁屑,然后过滤,滤液为FeCl2,滤渣为Cu和Fe,因为铁能与盐酸反应,铜和盐酸不反应,因此滤渣③中加入过量的盐酸,过滤,得到金属铜,两种滤液合并,通入氯气,把Fe2+氧化成Fe3+。(4)检验某溶液中不含Fe3+,含Fe2+,应先加KSCN溶液,溶液不变红,说明不含Fe3+,再加入氧化剂,溶液变红,说明原溶液中含Fe2+,氧化剂不能是酸性高锰酸钾溶液,因为高锰酸钾溶液能氧化KSCN和Cl-,故选项C正确。答案:(1)KSCN溶液 溶液变成红色(2)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(3)Fe HCl (4)C (5)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-17.(12分)某一反应体系有反应物和生成物共三种物质:FeCl3、FeCl2、Fe。完成下列问题:(1)该反应中的还原产物的化学式是__________,氧化产物的化学式是__________。(2)该反应中,发生还原反应的过程是________→________(填化学式)。(3)该反应的离子方程式为__________________________________________。(4)用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目________。(5)如反应转移了0.3 mol电子,则__________(填“溶解”或“生成”)的铁的质量为__________。(6)某同学为检验某未知溶液是否为FeCl2溶液,采取如下实验方案加以验证:取未知溶液于试管中溶液溶液呈红色(证明含有FeCl2),你认为此方案____________(填“合理”或“不合理”),若不合理,如何改进?___________________________________。【解析】分析氧化还原反应,应从化合价变化入手,在FeCl3、FeCl2、Fe中铁元素的化合价分别为+3、+2、0,易知反应为2FeCl3+Fe===3FeCl2,氧化产物、还原产物均为FeCl2,消耗1 mol Fe,转移2 mol电子。如果溶液中含Fe3+,通入氯气后,再加入KSCN溶液,仍然是红色,故正确方法是先加KSCN溶液,无现象,再通入氯气,溶液变成红色,则证明原溶液中含有FeCl2。答案:(1)FeCl2 FeCl2 (2)FeCl3 FeCl2(3)2Fe3++Fe===3Fe2+ (4)2Fe3++Fe===3F得2×e-失1×2e-e2+(5)溶解 8.4 g(6)不合理 先加KSCN溶液,无现象,再通入氯气,溶液变成红色,则证明原溶液中含有FeCl2【日积月累】(九层之台,起于累土——难点知识从基础练起)写出下列反应的离子方程式(1)FeCl3可溶解铁片:2Fe3++Fe===3Fe2+。(2)FeCl2中通入Cl2:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(3)FeSO4与H2O2反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。(4)用FeCl3腐蚀印刷线路板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。(5)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
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