鐵及其化合物的性質及轉化 寒假作業(yè)-高一上學期化學人教版（2019）必修第一冊

鐵及其化合物的性質及轉化題組一鐵及其化合物的性質1．下列說法不正確的是()A．鐵與純氧氣和水蒸氣反應都能生成四氧化三鐵B．鐵在高溫下與水蒸氣的反應是置換反應C．鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和氫氣D．鐵與鹽酸或水蒸氣反應，都作還原劑2．鐵是人類應用較早，當前應用量最大的金屬元素。下列有關鐵及其化合物的說法中，正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾D．Fe3＋與KSCN產生紅色沉淀3．下列敘述正確的是()①鐵能被磁鐵吸引②人體內的血紅蛋白中含鐵元素③Fe在純氧中燃燒可得Fe2O3④Fe2O3不可與水反應得Fe(OH)3，所以不能通過化合反應制Fe(OH)3⑤Fe(OH)2在空氣中加熱，可得FeOA．①②B．②④C．②③④⑤D．①②⑤4．如圖，在鐵與水反應的實驗中，下列做法不正確的是()A．試管中的鐵粉用繞成團的細鐵絲代替B．將試管底部的濕棉花移到試管口處C．用鐵絲網罩住酒精燈火焰D．點燃肥皂泡驗證氫氣的生成5．純凈鐵的物理性質有()①光亮的銀白色②黑色③在潮濕空氣中易腐蝕④有延展性⑤能導電導熱⑥硬而脆⑦能被磁鐵吸引，易被磁化⑧密度比鋁小A．①③④⑤⑦B．①④⑤⑦C．①③⑤⑦D．全部6．在一定條件下，下列鐵與有關物質的反應，所得產物錯誤的是()A．Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5())FeCl3B．Feeq\o(→,\s\up7(S),\s\do5())FeSC．Feeq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5())FeCl3D．Feeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5())Fe3O47．下列有關鐵及其化合物的敘述正確的是()A．鐵在自然界中只能以化合態(tài)的形式存在B．純凈的鐵為光亮的銀白色金屬，熔、沸點較高C．鐵的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，均為黑色D．單質鐵具有磁性，而鐵的氧化物沒有該性質8．要證明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，進行如下實驗操作時最佳順序為()①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③B．③②C．③①D．①②③9．將Fe(OH)2露置在空氣中加熱灼燒，所得到的固體為()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe(OH)310．生活中許多富脂糕點的包裝盒內都裝有一小包黑色的還原鐵粉，長時間放置的糕點，包裝盒內的還原鐵粉往往會變成紅棕色(主要成分是Fe2O3)。下列說法中正確的是()A．還原鐵粉變成紅棕色，發(fā)生了氧化反應B．富脂食品常時間放置易被還原C．Fe2O3是還原產物D．如果放入Fe2(SO4)3也可起到與鐵粉同樣的作用11．現有濃度均為0.1mol·L－1的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液1L，加入一定量的鐵粉(假設反應前后溶液體積不變)，按下列情況填空：(1)充分反應后，若溶液中還有一定量的Cu2＋。①溶液中一定含有的金屬離子還有________，該離子在溶液中的物質的量的范圍是__________________________。②可能含有的金屬或金屬離子是_________________________。(2)反應結束后鐵粉有剩余。①溶液中一定含有的金屬離子是_________________________________，該離子的物質的量為________mol。②一定沒有的金屬離子是____________。12．根據所學習的鐵及其化合物的知識回答下列問題。(1)為了檢驗某未知溶液是否為FeCl2溶液，一位同學設計了以下實驗方案加以證明。方案：向一支裝有該未知溶液的試管中先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈現紅色，證明該未知溶液是FeCl2溶液。你認為此方案是否合理？________(選填“合理”或“不合理”)，若不合理，要檢驗Fe2＋應如何操作？_______________________________________________________(若填“合理”，則此空不答)。(2)現向一支裝有FeCl2溶液的試管中滴加氫氧化鈉溶液，可觀察到的現象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，有關反應的化學方程式為_____________________________________________。(3)實驗室在保存FeCl2溶液時，為了防止FeCl2溶液變質，經常向其中加入鐵粉，其原因是(用離子方程式表示)________________________________________________。題組二鐵及含鐵化合物的轉化13．能將溶液中的Fe3＋轉化為Fe2＋的是()A．CuB．NH3·H2OC．Cl2D．KSCN14．下列離子的檢驗方法合理的是()A．向某溶液中滴入KSCN溶液，溶液變成紅色，說明原溶液中不含Fe2＋B．向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液變成紅色，說明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，立刻得到紅褐色沉淀，說明原溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，一段時間后觀察到沉淀顏色逐漸變成紅褐色，說明原溶液中只含有Fe2＋，不含Mg2＋15．下列物質中，在一定條件下能將鐵元素從＋2價轉變?yōu)椋?價的是()A．鹽酸B．硫酸銅溶液C．硫氰化鉀溶液D．新制氯水16．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，下列結論正確的是()A．一定有Fe2＋，一定沒有Fe3＋、Mg2＋B．一定有Fe3＋，一定沒有Fe2＋、Mg2＋C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定沒有Mg2＋D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定沒有Fe3＋17．為了驗證Fe3＋的性質，某化學興趣小組設計了如圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的是()A．只有④B．只有③C．③和④均錯D．全部錯誤18．某同學設計如圖裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。請回答：(1)儀器1的名稱____________。裝置5的作用________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)實驗開始時，關閉K2，打開K1，反應一段時間后，再打開K2，關閉K1，發(fā)現3中溶液不能進入4中。請為裝置做一處改進，使溶液能進入4中________________________________________________________________________。(3)裝置改進后，將3中反應后溶液壓入4中，在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產生白色沉淀的原因_________________________________________。19．A、B、C為三種單質(其中A為固體，B、C為氣體)，D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸，溶液呈紅褐色，B、C反應的產物易溶于水得到無色溶液E。它們之間的轉化關系如圖所示：填寫下列空白：(1)物質A是______，B是______，C是______。(2)F中加入NaOH溶液，并在空氣中放置的化學方程式是_______________________。20．某工程師為了從腐蝕廢液(含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋)中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液，準備采用下列步驟：(1)請寫出上述實驗中加入或生成的有關物質的化學式。①________，②__________，③____________，④________，⑤__________，⑥____________。(2)請寫出相關反應的化學方程式。________________________________________________________________________，________________________________________________________________________，________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。21．下列物質之間有如下反應關系：已知E轉化成C的現象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色?；卮鹣铝杏嘘P問題：(1)寫出下列物質的化學式：A__________，B__________，D__________，甲__________，乙__________，丙__________。(2)寫出A→B反應的離子方程式：_____________________________。22．某研究小組同學欲探究某袋敞口放置一段時間的名為“硫酸亞鐵家庭園藝精品肥料”的化肥的主要成分及相關性質。首先對該化肥的成分進行了如下假設：a．只含有FeSO4b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3c．只含有Fe2(SO4)3將化肥固體粉末溶于水中得到溶液(記為X)，進行如下實驗：序號操作現象ⅰ取2mL溶液X，加入1mL1mol·L－1NaOH溶液產生紅褐色沉淀ⅱ取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液溶液顯紅色(1)對實驗ⅰ的預期現象是產生白色沉淀、變?yōu)榛揖G色、最后出現紅褐色沉淀，預期產生該現象的依據是(用化學方程式或離子方程式表達)________________________________、________________________________。(2)由實驗ⅱ得出的結論是___________________________________________________。為進一步驗證假設，小組同學進行了以下實驗：序號操作現象ⅲ取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1mL水溶液顯紅色ⅳ取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1mL氯水溶液顯紅色，顏色比ⅲ深(3)實驗ⅳ中氯水參加反應的離子方程式是____________________________________。(4)通過以上實驗，可得到的結論是_______________________________________。答案和解析1．C鐵能在純氧氣中燃燒，也能在高溫下與水蒸氣反應，二者產物均為四氧化三鐵；鐵與鹽酸和水蒸氣發(fā)生的反應都是置換反應，在反應中鐵的化合價升高，鐵作還原劑；鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵，而不是氯化鐵。2．C赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe3O4和H2；Fe3＋遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，但沒有沉淀產生，一般可以用此方法檢驗Fe3＋的存在。3．A①鐵能被磁鐵吸引；②人體血紅蛋白中含鐵元素；③鐵在純氧中燃燒得到的是Fe3O4；④Fe(OH)3可通過4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3化合反應制得；⑤Fe(OH)2在空氣中加熱，得到的是Fe2O3。4．B鐵粉易堵塞導管口，鐵絲與水蒸氣反應的接觸面積較大，A正確；若濕棉花移到試管口處，產生的水蒸氣不易與鐵絲充分反應，B錯誤；鐵絲網罩住酒精燈火焰，可提高溫度，C正確；氫氣能燃燒，點燃肥皂泡可驗證氫氣的生成，D正確。5．B6．CCl2是強氧化劑，可將Fe氧化成FeCl3，故A正確；S是弱氧化劑，可將Fe氧化成FeS，故B正確；Fe與HCl反應生成FeCl2，而不是FeCl3，故C錯誤；Fe在O2中燃燒生成Fe3O4，故D正確。7．B自然界中存在單質鐵，A項錯誤；Fe2O3為紅棕色，C項錯誤；Fe3O4具有磁性，D項錯誤。8．C加入NH4SCN證明無Fe3＋，再加KMnO4溶液，如有Fe2＋則可被氧化為Fe3＋而使溶液變紅色，但KMnO4本身為紫色，使Fe3＋和NH4SCN反應生成的紅色物質不易被觀察，故B選項錯誤。9．B因Fe(OH)2極易被空氣中的氧氣氧化，當露置于空氣中時，Fe(OH)2首先轉化為Fe(OH)3，然后Fe(OH)3受熱分解生成Fe2O3和H2O。10．A根據題干所述，長時間放置的鐵粉變成Fe2O3，鐵元素的化合價升高，可知鐵粉發(fā)生了氧化反應，生成的Fe2O3是氧化產物；也可推出富脂食品易被空氣中的氧氣氧化，故A項說法正確，B、C項說法錯誤；Fe2(SO4)3中鐵元素已是最高價態(tài)，不能再失電子，也就不能再與氧元素結合，D項說法錯誤。11．(1)①Fe2＋0.1mol＜n(Fe2＋)＜0.35mol②Cu或Fe3＋(2)①Fe2＋0.35②Fe3＋、Cu2＋12．解析：(1)Fe2＋的檢驗要注意排除Fe3＋的干擾，若先通Cl2再滴加KSCN溶液，溶液呈現紅色，說明溶液中有Fe3＋，但Fe3＋來源于Fe2＋氧化或是原溶液中的Fe3＋無法說明。(2)FeCl2與NaOH發(fā)生反應生成的Fe(OH)2最終轉化為Fe(OH)3。(3)FeCl2中的Fe2＋易被氧化成Fe3＋，有鐵粉可防止Fe3＋生成。答案：(1)不合理先加KSCN溶液，無現象，再加入氯水，溶液變成紅色，則原溶液中有Fe2＋(2)出現白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋13．A能將溶液中的Fe3＋轉化為Fe2＋的物質具有還原性，Cu是常見的還原劑，氯氣常做氧化劑，鐵離子和氨水以及硫氰化鉀之間發(fā)生復分解反應。14．C滴入KSCN溶液，溶液變成紅色，說明原溶液中含有Fe3＋，但不能說明原溶液中不含Fe2＋，A項錯誤；向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液變成紅色，不能說明原溶液中含有Fe2＋，因為如果原溶液中含有Fe3＋，無論其是否含有Fe2＋，都會出現相同的現象，B項錯誤；加入NaOH溶液，立刻得到紅褐色沉淀Fe(OH)3，說明原溶液中含有Fe3＋，C項正確；D項中操作和現象說明原溶液中肯定含有Fe2＋，可能含有Mg2＋，因為若生成Mg(OH)2白色沉淀，會被紅褐色沉淀掩蓋，D項錯誤。15．D16．D加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現象是溶液中含有亞鐵離子的特性，若有Fe3＋，則產生氫氧化鐵的紅褐色沉淀會掩蓋住Fe(OH)2的白色，所以不可能存在，而Mg(OH)2是白色沉淀，有可能會存在。17．C①鐵離子與鐵反應生成淺綠色的亞鐵離子，故①正確；②鐵離子與硫氰化鉀溶液反應顯紅色，據此能夠檢驗鐵離子，故②正確；③硫酸銅與氯化鐵不發(fā)生反應，混合后溶液不會變成無色，故③錯誤；④氯化鐵與硝酸銀反應生成白色氯化銀沉淀，該性質不是鐵離子的性質，故④錯誤；⑤鐵離子與氫氧化鈉溶液反應生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，據此可以檢驗是否存在鐵離子，故⑤正確。18．解析：(1)儀器1的名稱為分液漏斗。由于Fe(OH)2易被氧氣氧化，裝置5的作用是通過液封，防止空氣進入裝置4。(2)3中溶液不能進入4的原因是生成的氫氣沿著導管通過2逸出，三頸燒瓶中無法形成高壓，故需在2、3之間加一個控制開關。(3)生成灰綠色沉淀說明氫氧化亞鐵被氧氣氧化，分析原因應該是裝置4中的空氣未排盡。答案：(1)分液漏斗液封，防止空氣進入裝置4(2)在裝置2、3之間添加控制開關(3)裝置4內的空氣沒有排盡19．解析：無機框圖題的一般解題思路：快速瀏覽→整體掃描→產生印象→尋找突破→注意聯系→大膽假設→全面分析(正推或逆推)→驗證確認。“D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸，溶液呈紅褐色”，這是一個突破口，可能是鐵的化合物，D、F中均含A，說明A元素具有變價，確定是鐵。答案：(1)FeCl2H2(2)FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)320．解析：從腐蝕銅