2019-2020学年高中化学 课时分层作业16 铁的重要化合物（含解析）新人教版必修1

课时分层作业(十六)(建议用时：40分钟)[合格基础练]1．下列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C[A项，赤铁矿的主要成分为Fe2O3；B项，铁矿石的种类很多，不一定与铁锈的主要成分相同；D项，铁红为Fe2O3。]2．下列关于铁及其化合物的说法中正确的是()A．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称磁性氧化铁B．铁与水蒸气在加热条件下的反应产物为Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤D．Fe(OH)2与Fe(OH)3的制备均可用相应的碱性氧化物与H2O反应C[A项，Fe3O4为黑色晶体；B项，Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2；D项，FeO和Fe2O3与H2O均不反应。]3．已知下述三个实验均能发生化学反应：①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()A．实验①中铁钉只作还原剂B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性C．实验③中发生的是置换反应D．上述实验证明氧化性：Fe3＋Fe2＋Cu2＋A[B项，实验②中Fe2＋被Cl2氧化，表现还原性；C项，Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋不是置换反应；D项，氧化性Fe2＋Cu2＋。]4．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)2C．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是白色固体，不是黑色固体。]5．苹果汁是人们喜欢的饮料。由于此饮料中含有Fe2＋，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生。这说明维生素C具有()A．氧化性B．还原性C．碱性D．酸性B[现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，是因为溶液中的Fe2＋被空气中的氧气氧化生成Fe3＋，加入维生素C可有效防止这种现象发生，说明维生素C首先被空气中的O2氧化，而避免溶液中的Fe2＋发生反应，因此维生素C具有较强的还原性。]6．在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑，反应结束后滤出固体物质，滤液中的阳离子可能是()①Fe2＋②Fe2＋和Fe3＋③Fe2＋和Cu2＋④Cu2＋和Fe3＋A．①③B．②④C．①④D．②③A[题中“滤出固体”说明是单质Cu或Cu、Fe的混合物，因为氧化性顺序为Fe3＋Cu2＋Fe2＋，则溶液一定没有Fe3＋，一定有Fe2＋，可能有Cu2＋。]7．下列除杂方案错误的是()选项被提纯的物质杂质除杂试剂AFeCl3(aq)Al3＋NaOH溶液、盐酸BAlCl3(aq)Cu2＋Al粉CNaHCO3(aq)Na2CO3CO2气体DFeCl3(aq)Cu2＋Fe粉D[FeCl3中含有杂质Cu2＋的溶液中加入Fe，Fe先与Fe3＋反应，再与Cu2＋反应。]8．下列有关金属元素的说法正确的是()A．铁红、铜绿都是铁、铜在空气中锈蚀生成的氧化物B．硫酸铜可以用来配制农药C．铜是重金属，使用铜器皿会使人体内蛋白质变性，从而引发中毒D．铁盐的净水原理是铁盐能跟水中的悬浮物发生化学反应生成沉淀[答案]B9．铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：回答下列有关问题：(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①、④的转化，要求产物纯净，可选用的试剂分别是________(选填序号)。a．Cl2b．Fec．Cud．KMnO4(2)在下列化学方程式中Fe2O3＋3NaClO＋4KOH=====熔融2K2FeO4(高铁酸钾)＋3NaCl＋2H2O还原剂是________，具有________性。(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂的作用是________、________。[答案](1)ab(2)Fe2O3还原(3)净水剂消毒剂10．某学生小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题。(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式：_____________________。(2)物质②为________。(3)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式：_____________。(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为_________________________________________________。此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达)____________________________________________________。(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③__________________，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是________。[答案](1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)(3)Fe＋2FeCl3===3FeCl2(4)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(5)Fe(OH)3胶体分散质粒子直径的大小不同[等级过关练]11．为了防止枪支生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层——“发蓝”。化学处理过程中其中一步的反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。下列叙述不正确的是()A．枪支“发蓝”实质上是使铁表面钝化B．上述反应中，铁被氧化C．NO－2的氧化性大于FeO2－2的氧化性D．反应中转移电子2mol，生成还原产物8.5gD[枪支“发蓝”的过程是使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层，即铁表面钝化，A正确；该反应中铁被氧化成Na2FeO2，NaNO2被还原成NH3，氧化剂是NaNO2，氧化产物是Na2FeO2，NO－2的氧化性大于FeO2－2的氧化性，B、C正确；反应中转移电子2mol，生成还原产物NH3的质量约为5.7g，D错误。]12．在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag铜，完全溶解后，再加bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且ac，则下列说法正确的是()A．残余固体是铜和铁B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋C．将残余固体加入到稀硫酸中，有气泡产生D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋B[Fe2(SO4)3溶液中，加入ag铜，发生反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(Fe3＋可能剩余)，再加铁，发生反应：Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu(可能发生2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋)。显然铁没有将溶液中Cu2＋全部还原。残余固体是铜，如果为铁和铜，则ca，A错误；残余固体为Cu，加入到稀硫酸中无气泡产生，C错误；最后得到的溶液中一定没有Fe3＋，D错误。]13．某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1mol·L－1FeCl3溶液、0.1mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。(1)用所给试剂写出体现Fe2＋具有还原性的反应的化学方程式____________________________________________________。(2)设计实验方案，完成下列表格。探究内容实验方案实验现象探究Fe3＋具有氧化性取少量0.1mol·L－1FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液加入铁粉后，溶液颜色变为________，加入KSCN溶液后，溶液________(3)该兴趣小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为_________________________。(4)某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO－4、H2O和一种未知离子X。①已知MnO－4在反应中得到电子，则X是________。②该反应的离子方程式是_______________________________________________________________________________________。[解析](1)在反应中Fe2＋作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反应为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。(2)向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液，溶液不变色。(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉，离子反应为Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。(4)已知MnO－4得电子，故MnO－4是氧化剂，Mn2＋为还原产物，则题目提供的Fe3＋是氧化产物，故还原剂为Fe2＋，即X为Fe2＋。该反应中反应物为MnO－4、Fe2＋和H＋，生成物为Mn2＋、Fe3＋和H2O，n(MnO－4)∶n(Fe2＋)＝1∶5。[答案](1)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(2)浅绿色不变色(3)Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe(4)①Fe2＋②MnO－4＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O14．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2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、6mol·L－1硫酸，其他试剂任选。回答下列问题：(1)仪器D的名称为________，该仪器中需要放入________，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为________________________。(2)实验开始时应先将活塞E________(填“打开”或“关闭”)，装置C中收集到的气体主要为________；待装置中空气排尽后，将活塞E________(填“打开”或“关闭”)，此时装置B中可能发生的化学反应是_________________(用离子方程式表示)。(3)拔去装置B中的橡胶塞，使空气进入，此时B中发生反应的化学方程式为__________________________。[解析]该实验制取Fe(OH)2的原理：通过装置A制得FeSO4溶液，并产生H2，H2排除装置中的空气，从而能使生成的Fe(OH)2较长时间不被氧化。(1)装置A中应先加入铁屑，用分液漏斗滴加稀硫酸，控制反应速率。反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。(2)实验开始时，利用H2排净装置中的空气，并将H2收集到装置C中，应打开活塞E，使H2从支管处逸出。装置中空气排净后，关闭活塞E，气体无法逸出，使圆底烧瓶内气体压强增大，将装置A中产生的FeSO4溶液压入装置B中，FeSO4溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2和Na2SO4。(3)拔去装置B中的橡胶塞，空气进入装置B中，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。[答案](1)分液漏斗6mol·L－1硫酸铁屑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)打开H2关闭H＋＋OH－===H2O、Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)315．某工程师为了从含有FeCl3、FeCl2、CuCl2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：(1)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________。(2)请写出相关反应的化学方程式。______________________________________