高中化學(xué)新人教版必修第一冊(cè)第3章第1節(jié)第2課時(shí)鐵的重要化合物作業(yè)

第二課時(shí)鐵的重要化合物1．某鋼鐵廠附近居民經(jīng)常受到該廠產(chǎn)生的紅棕色煙霧的困擾。據(jù)你估計(jì)這一空氣污染物中可能含有()A．Fe粉塵 B．FeO粉末C．Fe3O4粉塵 D．Fe2O3粉塵答案D解析各選項(xiàng)中只有Fe2O3為紅棕色。2．指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一，制造指南針的磁性物質(zhì)是()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe答案C解析Fe3O4具有磁性，俗稱磁性氧化鐵；鐵是能被磁化的物質(zhì)，本身沒有磁性。3．有關(guān)鐵的氧化物的說(shuō)法中不正確的是()A．Fe3O4是黑色晶體，該晶體中每三個(gè)鐵原子中有2個(gè)顯＋3價(jià)，1個(gè)顯＋2價(jià)B．FeO、Fe3O4、Fe2O3都能與稀H2SO4反應(yīng)生成鹽和水，所以都是堿性氧化物C．FeO不穩(wěn)定，空氣中受熱易轉(zhuǎn)化為Fe3O4D．Fe2O3俗稱鐵紅，常用作紅色油漆和涂料答案B解析Fe3O4是復(fù)雜的氧化物，堿性氧化物應(yīng)有對(duì)應(yīng)的水化物，而Fe3O4沒有對(duì)應(yīng)的水化物。鐵的氧化物(1)鐵的氧化物中Fe的常見化合價(jià)只有＋2價(jià)和＋3價(jià)，F(xiàn)e3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物質(zhì)的量之比1∶1組合而成的復(fù)雜氧化物，通常也可寫成FeO·Fe2O3的形式。(2)FeO、Fe2O3屬于堿性氧化物，F(xiàn)e3O4不屬于堿性氧化物。(3)Fe3O4與鹽酸反應(yīng)可看作Fe2O3、FeO分別與鹽酸反應(yīng)，然后把兩個(gè)反應(yīng)式相加。(4)FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，＋2價(jià)的鐵均被氧化成＋3價(jià)。4．關(guān)于Fe(OH)2的制備能夠成功的是()A．向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液B．向FeSO4溶液中逐滴加入氨水C．先將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管插到FeSO4液面下，再擠出NaOH溶液可制得Fe(OH)2D．取新配制的FeSO4溶液適量放入試管中，然后向試管內(nèi)逐滴加入NaOH溶液答案C解析Fe(OH)2的制備可用Fe2＋鹽溶液與強(qiáng)堿或弱堿反應(yīng)制得，但由于Fe(OH)2有很強(qiáng)的還原性，接觸空氣迅速被氧化生成Fe(OH)3，所以制備中特別注意隔絕Fe(OH)2與空氣的接觸。Fe(OH)2制備時(shí)的注意事項(xiàng)(1)Fe2＋易被氧化，所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，且配制FeSO4溶液的蒸餾水要煮沸除去氧氣。(2)為了防止NaOH溶液加入時(shí)帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。(3)為防止Fe2＋氧化，還可向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量煤油液封。5．只用一種試劑就可將AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四種無(wú)色溶液區(qū)分開，該試劑是()A．BaCl2溶液 B．CuCl2溶液C．FeCl3溶液 D．FeCl2溶液答案C解析氯化鋇不能鑒別KSCN和氫氧化鈉，氯化銅不能區(qū)分KSCN和稀硫酸，氯化亞鐵不能鑒別KSCN和稀硫酸。6．鑒別Fe2＋和Fe3＋可用下列試劑中的()①NaOH溶液②稀H2SO4③KSCN溶液④銅片⑤KI淀粉溶液A．①②③B．①③④⑤C．③④⑤D．②③④答案B解析①向Fe2＋溶液中加入NaOH溶液后，觀察到生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；Fe3＋與OH－反應(yīng)，生成紅褐色Fe(OH)3；②稀硫酸和Fe2＋及Fe3＋都不反應(yīng)，不能區(qū)別Fe2＋和Fe3＋；③加入KSCN溶液，F(xiàn)e3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，溶液立即呈紅色，證明含有三價(jià)鐵離子；④2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋，溶液由黃色變藍(lán)色，F(xiàn)e2＋不反應(yīng)；⑤2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2，碘遇淀粉溶液變藍(lán)色。7．要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋，而可能含有Fe2＋，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)最佳順序?yàn)?)①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A．①③B．③②C．③①D．①②③答案C解析檢測(cè)Fe2＋時(shí)，先取少量溶液于試管中，加入KSCN溶液，若不變紅色(無(wú)Fe3＋)，再加入氯水，若變紅色，則說(shuō)明有Fe2＋，此處不可用酸性KMnO4溶液來(lái)氧化Fe2＋，因?yàn)镵MnO4本身是紫色的，若用量不當(dāng)，會(huì)干擾Fe2＋的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)Fe2＋的注意事項(xiàng)(1)只含F(xiàn)e2＋的溶液檢驗(yàn)Fe2＋加入試劑的順序：待測(cè)液eq\o(→,\s\up7(KSCN溶液))不變色eq\o(→,\s\up7(氧化劑),\s\do5(如氯水、H2O2))紅色(含F(xiàn)e2＋，不含F(xiàn)e3＋)。①加KSCN溶液前，不能加氧化性物質(zhì)[如H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等]，防止Fe2＋被氧化。②氧化劑不能選用酸性KMnO4溶液，原因有：酸性KMnO4溶液本身顯紫紅色，對(duì)Fe(SCN)3紅色有干擾；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不變紅色，不能證明不含F(xiàn)e2＋。(2)同時(shí)含有Fe2＋和Fe3＋的溶液Fe2＋對(duì)檢驗(yàn)Fe3＋無(wú)干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋；Fe3＋對(duì)檢驗(yàn)Fe2＋有干擾，不能加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe2＋，通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去說(shuō)明含有Fe2＋。8．制印刷電路板時(shí)常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列判斷一定錯(cuò)誤的是()A．燒杯中有銅、無(wú)鐵B．燒杯中有鐵、無(wú)銅C．燒杯中鐵、銅都有D．燒杯中鐵、銅都無(wú)答案B解析溶液中有Cu2＋而Fe有剩余是不可能的，因?yàn)镕e能與Cu2＋反應(yīng)生成Cu，故B錯(cuò)誤。9．下列離子方程式正確的是()A．將氨水滴入FeCl3溶液中：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓B．氧化鐵與鹽酸反應(yīng)：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OC．向FeCl3溶液中加入鐵粉：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D．向氯化亞鐵溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－答案B解析A項(xiàng)，NH3·H2O為弱堿，不能拆寫成離子形式；C項(xiàng)，電荷不守恒，正確的離子方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；D項(xiàng)，電荷不守恒，正確的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。Fe2＋、Fe3＋、Fe之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)Fe只具有還原性?？杀蝗跹趸瘎?H＋、S等)氧化成Fe2＋，被強(qiáng)氧化劑(Cl2等)氧化成Fe3＋。(2)Fe2＋既有氧化性又有還原性?？杀粡?qiáng)氧化劑[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化為Fe3＋；可被還原劑(Al、Zn、CO、C等)還原為Fe。(3)Fe3＋只具有氧化性，可被弱還原劑(Fe、Cu等)還原為Fe2＋，被強(qiáng)還原劑(Al、Zn、CO等)還原為Fe。10．金屬及其化合物在人類生活、生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。印刷電路板由高分子材料和銅箔復(fù)合而成，刻制印刷電路時(shí)，工業(yè)上常用FeCl3溶液作為“腐蝕液”，有CuCl2和FeCl2生成。如下是某工程師為了從使用過(guò)的腐蝕廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液所采用的工藝流程圖：請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)室中，檢驗(yàn)溶液中存在Fe3＋的試劑是________，證明Fe3＋存在的現(xiàn)象是______________________________。(2)寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________。(3)寫出上述流程圖中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式：①__________，②__________，④__________。(4)含有②的濾液與⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。答案(1)KSCN溶液溶液變成紅色(2)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(3)FeFeCl2HCl(4)2FeCl2＋Cl2=2FeCl3解析廢液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向廢液中加入過(guò)量Fe，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu，然后過(guò)濾，濾液中含有FeCl2，濾渣中含有Cu、Fe，向?yàn)V渣中加入過(guò)量鹽酸，F(xiàn)e溶解，Cu不溶解，然后過(guò)濾得到金屬單質(zhì)Cu，濾液中含有FeCl2，向FeCl2濾液中通入過(guò)量Cl2，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，從而得到FeCl3溶液。(1)Fe3＋和KSCN溶液混合生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈紅色，可以用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋。(2)氯化鐵具有氧化性，能氧化Cu生成銅離子，自身被還原生成氯化亞鐵，離子反應(yīng)方程式為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。(3)通過(guò)以上分析知，①②④分別是Fe、FeCl2、HCl。(4)FeCl2與Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成FeCl3，化學(xué)方程式為2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。11．某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行鐵跟水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并研究鐵及其化合物的部分性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)硬質(zhì)試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。(2)該同學(xué)為確定反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：①待硬質(zhì)試管冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸得溶液B；②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則說(shuō)明硬質(zhì)試管的固體物質(zhì)中一定有________，可能有________；若溶液未變紅色，則說(shuō)明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分是____________。(3)該同學(xué)按(2)中所述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果溶液未變紅色，原因是______________________(用離子方程式表示)。(4)該同學(xué)馬上另取少量溶液B，使其與NaOH溶液反應(yīng)。若按如圖所示操作，可觀察到試管中先生成白色沉淀，后沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現(xiàn)象，請(qǐng)寫出白色沉淀變?yōu)榧t褐色的過(guò)程中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________。(5)一段時(shí)間后，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)(3)中未變紅的溶液變成紅色，說(shuō)明Fe2＋具有________性。由此可知，實(shí)驗(yàn)室中含F(xiàn)e2＋的鹽溶液需現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是__________________________，并且配制含F(xiàn)e2＋的鹽溶液時(shí)應(yīng)加入少量________。答案(1)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2(2)Fe3O4FeFe3O4和Fe(3)Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(5)還原Fe2＋易被空