2018-2019学年高中化学 课时作业17 铁的重要化合物 新人教版必修1.doc

课时作业17铁的重要化合物时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1已知硝酸能将Fe2氧化为Fe3。下列物质反应后能使KSCN溶液变红的是()过量的Fe与Cl2反应Fe与过量稀硫酸反应FeCl2溶液中通入少量Cl2Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸A只有B只有C只有 D全部解析：要使KSCN溶液变红，则一定要产生Fe3，和中Cl2可将铁元素转化为Fe3，中相当于有HNO3，可将Fe2氧化为Fe3，中Fe2O3溶于盐酸后产生的Fe3能与Fe反应，若Fe过量，则无Fe3。答案：B2将2.4 g Fe、Al混合粉末溶于75 mL 4 molL1的盐酸中，反应一段时间后，再加入250 mL 1.5 molL1的NaOH溶液，反应完全后，溶液中大量存在的有()ANa、Fe2 BAl3、Fe2CFe3、AlO DNa、AlO解析：该题可用极值法进行判断。n(HCl)0.3 mol，设2.4 g粉末全部为Al(0.089 mol)，由Al3HCl可知，消耗0.089 mol Al需HCl 0.267 mol，盐酸过量；设2.4 g粉末全部为Fe(0.043 mol)，由Fe2HCl可知，消耗0.043 mol Fe需HCl 0.086 mol，所以金属混合物全部溶于盐酸中，反应后盐酸有剩余。反应后溶液中剩余的HCl、生成的AlCl3、FeCl2都与NaOH溶液反应，假设Al3、Fe2沉淀完全，则此时溶液中的溶质为NaCl，根据n(Na)n(Cl)，则过量的NaOH的物质的量为n(NaOH)0.375 mol0.3 mol0.075 mol，所以Fe2被沉淀，Al3大部分或全部转化为AlO，故反应后溶液中大量存在的离子为Na、AlO和Cl。答案：D3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()解析：甲组，在Fe3存在的条件下检验Fe2，要排除Fe3干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2发生有明显现象的反应；二是与Fe3不反应。只有酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O，实验现象是紫色变浅(或褪去)。乙组，在Fe2存在的条件下，检验Fe3，用KSCN溶液检验Fe3，Fe2无干扰。答案：B4将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 molL1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl基本不变B向溶液中滴入无色KSCN溶液，仍无色CFe2与Fe3物质的量之比为61D氧化产物与还原产物的物质的量之比为25解析：n(Fe)0.02 mol，n(FeCl3)0.05 mol，由Fe2Fe3=3Fe2知，Fe3过量0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe20.06 mol；Fe3过量，滴入无色KSCN溶液，溶液显红色；氧化生成的Fe2和还原生成的Fe2的物质的量之比为12。答案：C5FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()A溶液中一定含Cu2B溶液中一定含Fe2C加入KSCN溶液一定不变血红色D剩余固体中一定含Cu解析：加入铁粉后，因为Fe3氧化性强于Cu2，铁粉先与FeCl3反应，然后与CuCl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含有Cu，可能含有Fe，D正确；所得溶液中一定不含Fe3，可能含有Cu2，一定含有Fe2，加入KSCN一定不变红色，B、C正确，A错误。答案：A6“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打，转化为坚硬的钢，其实质是对生铁的不断除杂过程。下列叙述不正确的是()选项被提纯物质杂质除杂试剂或方法AFeCl3溶液FeCl2通入适量Cl2BFeCl2溶液FeCl3加入过量铁粉并过滤C铁粉铝粉加入过量NaOH溶液并过滤DFe(OH)3溶液Fe(OH)2在空气中灼烧解析：A项发生反应：2FeCl2Cl2=2FeCl3，正确；B项发生反应：Fe2FeCl3=3FeCl2，正确；C项发生反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，而Fe不与NaOH溶液反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3，错误。答案：D7某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成，向该溶液中加入铁粉，充分搅拌后振荡，铁粉仍有剩余，此时得到的溶液中存在较多的金属阳离子是()AFe3、Cu2 BFe2、Al3CFe3、Al3 DFe2、Fe3解析：向CuCl2、FeCl3、AlCl3混合溶液中加入铁粉时，由于Al的活动性大于Fe的，所以Fe不与Al3反应，实际上是Cu2、Fe3与Fe反应。反应后Fe有剩余，则说明Cu2、Fe3与Fe分别完全反应：FeCu2=Fe2Cu、Fe2Fe3=3Fe2，由此可知反应后溶液中存在较多的金属阳离子为Fe2、Al3。答案：B8将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中，充分反应，固体无剩余。测得参加反应的HCl为0.08 mol，放出标准状况下的气体0.224 L。则下列判断中正确的是()A原混合物中n(Fe)n(Fe2O3)21B向溶液中滴入KSCN溶液，显红色C无法计算原混合物的质量D溶液中Fe2和Fe3的物质的量之比为31解析：因为Fe3和H的氧化性强弱顺序为Fe3H，所以当产生氢气时，Fe3已经全部被还原为Fe2，故向溶液中滴入KSCN溶液，溶液不变红色；根据题目给出的数据，可以计算出n(Fe)0.02 mol，n(Fe2O3)0.01 mol。答案：A9有一铁的氧化物样品，用140 mL 5 molL1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56 L氯气(标准状况)反应，使Fe2全部转化为Fe3，则此氧化物为()AFe2O3 BFe3O4 CFe4O5 DFe5O7解析：铁的氧化物与稀盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和H2O。通入Cl2后Fe2被氧化为Fe3，则溶液中溶质最终只有FeCl3，可由n(Cl)求n(Fe)。氧化物中的氧与盐酸中的氢结合生成H2O，可由盐酸中的n(H)求n(O)；再由求得铁的氧化物的化学式。n(Cl)5 molL10.14 L20.75 mol；n(H)5 molL10.14 L0.7 mol，所以，即该氧化物的化学式为Fe5O7。故正确答案为D。答案：D10向200 mL 0.1 mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为()A1.44 g B1.6 g C2.82 g D4.36 g解析：在实验过程中发生如下反应：Fe22OH=Fe(OH)2，加热、灼烧时又会发生下列变化：Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3，根据反应前后铁元素守恒从而可得所得固体的质量为1.6 g。答案：B11已知下述三个实验均能发生化学反应：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实验中铁钉只做还原剂B实验中Fe2既显氧化性又显还原性C实验中发生的是置换反应D上述实验证明氧化性：Fe3Fe2Cu2解析：实验中铁钉做还原剂，氧化性Cu2Fe2；实验中Fe2只表现还原性，实验中反应为：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2不是置换反应，分析可知：氧化性：Fe3Cu2，综上可知氧化性Fe3Cu2Fe2，故A正确，B、C、D错误。答案：A12向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入100 mL 1 molL1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为()A3.2 g B2.4 g C1.6 g D0.8 g解析：Cu、Fe2O3的混合物若用过量的CO在高温下还原，固体减少的质量就是混合物中O的质量，混合物中加入100 mL 1 molL1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，则Fe2O3中的O生成了H2O，生成的H2O中的H来自盐酸，物质的量为n(H)0.1 L1 molL10.1 mol，则n(H2O)n(O)0.05 mol，氧元素的质量为0.05 mol16 gmol10.8 g，选D。答案：D二、非选择题(共52分)13(13分)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的稀硫酸，其他试剂任选。请回答下列问题：(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液，A装置中应预先加入的试剂是_，A装置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B装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时B装置中发生反应的化学方程式为_。(5)在下图中，装置_(填序号)能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。解析：(1)题图中A装置的作用是产生H2，利用H2赶走整个装置中的空气，降低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A装置中应预先加入的试剂为铁屑：FeH2SO4=FeSO4H2。(2)实验开始时打开活塞a，A装置中产生的H2沿导管进入B装置，赶走装置中的空气。(3)关闭活塞a，气体不能逸出，压迫A装置中的液体通过导管进入B装置，FeSO4与NaOH混合产生Fe(OH)2白色沉淀。(4)实验完毕拔去B装置的橡胶塞，空气进入B装置，O2与Fe(OH)2发生反应，使Fe(OH)2转化为Fe(OH)3红褐色沉淀。(5)装置用H2SO4与Fe反应产生的H2赶出装置中的空气；装置与装置原理相似，只不过在两个试管中进行；装置没有隔绝空气；装置中胶头滴管插入液面以下，且有苯在上层隔离空气，故装置都能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。答案：(1)铁屑Fe2H=Fe2H2(2)打开(3)关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B装置中进行反应(4)4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3(5)14(13分)过去电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板，发生反应的化学方程式为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。(1)检验腐蚀后的溶液中是否含有Fe3应选用的试剂是_。(2)为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重新制得纯净的FeCl3溶液，可采用如下图所示实验步骤。请在各空格或括号内填入适当的物质使实验达到预期目的。(3)写出有关反应的离子方程式_。答案：(1)KSCN(或其他含SCN可溶性盐)(2)Fe盐酸Cl2(A)FeCl2(B)Fe、Cu(C)Cu(3)2Fe3Fe=3Fe2，FeCu2=Fe2Cu，Fe2H=Fe2H2，2Fe2Cl2=2Fe32Cl15.(13分)下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：反应CGBH能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：2EI2FD，F中E元素的质量分数为60%。回答问题：(1)中反应的化学方程式为_；(2)1.6 g G溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)；_。(3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为_；反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为_；(4)E在I中燃烧观察到的现象是_。解析：由中反应CGBH曾应用于铁轨的焊接，可知该反应为2AlFe2O3Al2O32Fe，又知G、H是B、C分别与A形成的二元化合物，可确定A为O2，C为Al，G为Fe2O3，B为Fe，H为Al2O3。由中I是一种常见的温室气体，则I为CO2，又知I(CO2)是D和A(O2)形成的二元化合物，则D为碳。结合反应2EI2FD，F中E元素的质量分数为60%可知，E为Mg，F为MgO。Fe2O3溶于盐酸生成Fe3，Fe3与铜粉发生反应2Fe3Cu=2Fe2Cu2。n(Fe2O3)0.010 mol,0.010 mol Fe2O3生成0.020 mol Fe3，Fe3与铜粉反应时消耗0.010 mol Cu，即0.64 g。答案：(1)2AlFe2O3Al2O32Fe(2)Fe2O36H=2Fe33H2O,2Fe3Cu=2Fe2Cu2，n(Cu)n(Fe2O3)0.010 mol，铜粉的质量0.010 mol64 gmol10.64 g(3)2Al2OH2H2O=2AlO3H2AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(注：不要求写OHCO2=HCO)(4)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的固体16(13分)某同学利用如图所示装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质。(1)试管中发生反应的化学方程式为_。(2)该同学欲确定反应一段时间后试管中固体物质的成分，设计了如下方案：待试管冷却，取其中固体少许溶于稀盐酸得溶液B；取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红，则试管中固体是_(只有一个选项符合题意)，若溶液未变红，则试管中固体是_(只有一个选项符合题意)。A一定有Fe3O4，可能有FeB只有Fe(OH)3C一定有Fe3O4和FeD一定有Fe(OH)3，可能有FeE只有Fe3O4(3)该同学按上述方案进行了实验，溶液未变红色，原因是_(用化学方程式表示)。(4)该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应。若按右图所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出与上述现象相关反应的化学方程式_。(5)一段时间后，该同学发现(3)中未变红的溶液变成红色。由此可知，实验室FeCl2溶液需现用现配制的原因是_，并且配制时应加入少量_。解析：(1)Fe在加热条件下可与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2。(2)(3)根据Fe与H2O(g)的反应可知，试管中固体的成分可能为Fe3O4或Fe3O4与Fe的混合物，与盐酸发生反应Fe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O，可能的反应为2FeCl3Fe=3FeCl2，Fe2HCl=FeCl2H2；取溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红，则试管中固体一定有Fe3O4，可能含少量Fe；若不变红，则试管中一定有Fe3O4和Fe。(4)FeCl2溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2易被氧化，使沉淀发生颜色变化。(5)FeCl2易被氧化而生成FeCl3，故FeCl2溶液应现用现配，并加入少量铁粉以防止被氧化。答案：(1)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(2)AC(3)2FeCl3Fe=3FeCl2(4)FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(5)FeCl2易被空气氧化为FeCl3铁粉