浙江專用2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)課時檢測15鐵的氫氧化物及其鐵鹽含解析新人教版必修第一冊

PAGE12-鐵的氫氧化物及其鐵鹽(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括8小題,每小題6分,共48分)1.《開寶本草》是中國古代藥物學(xué)著作,劉翰、馬志等編著于公元973-974年,宋開寶6-7年。書中記載了中藥材鐵華粉的制作方法:“取鋼煅作葉,如笏或團(tuán),平面磨錯,令光凈。以鹽水灑之,于醋甕中陰處埋之一百日,鐵上衣生,鐵華成矣?！敝兴幉蔫F華粉是指 ()A.鐵粉 B.醋酸亞鐵C.冰醋酸 D.食鹽【解析】選B。依據(jù)題意可知,鐵華粉為鐵與醋酸反應(yīng)生成,應(yīng)為醋酸亞鐵。【補(bǔ)償訓(xùn)練】隨著人們生活節(jié)奏的加快,便利的小包裝食品已被廣泛接受。為了延長食品的保質(zhì)期,防止食品氧化變質(zhì),在包裝袋中可以放入的化學(xué)物質(zhì)是()A.無水硫酸銅B.硫酸亞鐵C.食鹽 D.生石灰【解析】選B。防止食品氧化變質(zhì),可在包裝袋中放入還原劑,以上四種物質(zhì),只有硫酸亞鐵是常見的還原劑。2.下列關(guān)于鐵及其化合物的說法中正確的是 ()A.Fe3O4是一種紅棕色粉末,俗稱磁性氧化鐵B.鐵與水蒸氣在加熱條件下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.去除FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì),可以向溶液中加入過量鐵粉,然后過濾D.Fe3+與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀【解析】選C。Fe3O4是一種黑色固體,A錯;鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4,B錯;鐵粉與FeCl3反應(yīng)生成FeCl2,FeCl3被除去,沒有引入新的雜質(zhì),C對;Fe3+與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生的不是沉淀,D錯?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】鐵有+2價(jià)和+3價(jià)兩種價(jià)態(tài),下列有關(guān)反應(yīng)中不涉及鐵元素價(jià)態(tài)改變的是()A.鐵與稀硫酸反應(yīng)B.鐵在氧氣中燃燒,其產(chǎn)物溶于鹽酸中可得到兩種鹽C.氫氧化亞鐵是白色固體,在空氣中快速變成灰綠色,最終變成紅褐色D.氫氧化鐵受熱分解【解析】選D。A項(xiàng),Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià);B項(xiàng),3Fe+2O2Fe3O4,化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、+3價(jià);C項(xiàng),4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?3價(jià);D項(xiàng),2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,化合價(jià)沒有改變。3.(2024·上海高一檢測)用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,所得溶液中加入過量的鐵粉,充分反應(yīng)后,最終溶液中的金屬陽離子 ()A.只含F(xiàn)e2+ B.含Cu2+和Fe2+C.含Cu2+和Fe3+ D.只含F(xiàn)e3+【解析】選A。鐵先和FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng),再和Cu2+反應(yīng),溶液中只含F(xiàn)e2+,不會再含Cu2+和Fe3+。4.向某溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后,無明顯改變。當(dāng)再滴入幾滴新制氯水后,混合溶液變成紅色,則下列結(jié)論錯誤的是 ()A.該溶液中肯定含有SCN-B.氧化性:Fe3+>Cl2C.Fe2+與SCN-不能形成紅色物質(zhì)D.Fe2+被氧化為Fe3+【解析】選B。溶液中的Fe2+與加入的新制氯水發(fā)生反應(yīng):2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,氧化性:Fe3+<Cl2。能使含F(xiàn)e3+的溶液變?yōu)榧t色,說明原溶液中肯定含有SCN-。因原溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后,無明顯改變,說明Fe2+與SCN-不能形成紅色物質(zhì)。5.(2024·大連高一檢測)向肯定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100mL1mol·L-1的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的氣體。所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn),混合物中鐵元素的質(zhì)量()A.5.6gB.2.8【解析】選B。用鹽酸溶解后,得到的產(chǎn)物加KSCN溶液,無血紅色出現(xiàn),說明得到的產(chǎn)物是氯化亞鐵,即混合物中的鐵元素全在氯化亞鐵中,鹽酸的物質(zhì)的量為1mol·L-1×0.1L=0.1mol,依據(jù)氯元素守恒,則n(Fe)=n(FeCl2)=×n(HCl)=0.05mol,則混合物中Fe元素的質(zhì)量為m(Fe)=0.05mol×56g·mol-1【補(bǔ)償訓(xùn)練】將過氧化鈉投入氯化亞鐵溶液中,可視察到的現(xiàn)象是 ()A.最終生成白色沉淀B.最終生成紅褐色沉淀C.有黃綠色氣體產(chǎn)生D.無改變【解析】選B。Na2O2具有強(qiáng)氧化性,能將Fe2+氧化成Fe3+,可與Na2O2和水反應(yīng)生成的OH-生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀,Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生O2,不放出黃綠色的Cl2。6.(2024·沙坪壩高一檢測)新型納米材料MFe2Ox(3<x<4)中M為+2價(jià)金屬元素,在反應(yīng)中化合價(jià)不發(fā)生改變。常溫下,MFe2Ox能將工業(yè)廢氣(SO2)高效還原成無公害的固體單質(zhì)硫,防止環(huán)境污染。其流程為MFe2OxMFe2Oy。則下列推斷正確的是 ()A.MFe2Ox作催化劑B.SO2是該反應(yīng)的還原劑C.x<yD.SO2發(fā)生了置換反應(yīng)【解析】選C。反應(yīng)中S元素被還原、Fe元素被氧化,則MFe2Ox作還原劑,不是催化劑,故A錯誤;MFe2Ox能將工業(yè)廢氣還原成無公害的固體單質(zhì)硫,S元素的化合價(jià)降低,SO2是該反應(yīng)的氧化劑,故B錯誤;反應(yīng)中二氧化硫失去O元素,MFe2Ox中含氧量增大,所以x<y,故C正確;兩種化合物反應(yīng)生成一種單質(zhì)和一種化合物,不屬于置換反應(yīng),故D錯誤。7.下列物質(zhì)的顏色和性質(zhì)或用途對應(yīng)正確的是 ()編號物質(zhì)顏色性質(zhì)或用途①Fe2O3紅棕色紅色油漆、涂料②Fe(OH)2紅棕色易被氧化成灰綠色,最終變?yōu)榧t褐色③Fe(OH)3紅褐色受熱易分解生成紅棕色粉末④Fe2+黃色具有較強(qiáng)的氧化性⑤Fe3+淺綠色具有較強(qiáng)的還原性A.①④⑤ B.②③C.①②③④⑤ D.①③【解析】選D。Fe(OH)2為白色;Fe2+具有較強(qiáng)的還原性,為淺綠色,Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性,為黃色?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】已知下述三個試驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng):①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水將銅絲放入氯化鐵溶液中下列推斷正確的是 ()A.試驗(yàn)①中鐵釘只作還原劑B.試驗(yàn)②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性C.試驗(yàn)③中發(fā)生的是置換反應(yīng)D.上述試驗(yàn)證明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+【解析】選A。試驗(yàn)①中鐵釘作還原劑,氧化性Cu2+>Fe2+;試驗(yàn)②中Fe2+只表現(xiàn)還原性,試驗(yàn)③中反應(yīng)為2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,不是置換反應(yīng),分析可知:氧化性:Fe3+>Cu2+,綜上可知氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A正確,B、C、D錯誤。8.500mL某溶液中含有0.1molFe2+、0.2molFe3+,加入0.2mol鐵粉,待Fe3+反應(yīng)完全后,溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變)()A.0.4mol·L-1 B.0.6mol·L-1C.0.8mol·L-1 D.1.0mol·L-1【解析】選C。由2Fe3++Fe3Fe2+知,0.2molFe3+與0.1mol鐵粉反應(yīng)生成0.3molFe2+,則所得溶液中Fe2+的物質(zhì)的量為0.3mol+0.1mol=0.4mol,c(Fe2+)==0.8mol·L-1。二、非選擇題(本題包括2小題,共22分)9.(10分)已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化:A試回答:(1)寫出B的化學(xué)式,D的化學(xué)式。

(2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式。

(3)寫出用KSCN鑒別G溶液的離子方程式;向G溶液中加入A的有關(guān)反應(yīng)離子方程式。

【解析】解題的突破口是白色沉淀→紅褐色沉淀→G的溶液,即為Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3,D溶液與AgNO3生成的溶液焰色反應(yīng)為紫色,說明D溶液中含有K+,同時生成白色沉淀H,H應(yīng)為AgCl,則D為KCl溶液;結(jié)合E為Fe(OH)2,可推斷出B為FeCl2,C為KOH。答案:(1)FeCl2KCl(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(3)Fe3++3SCN-Fe(SCN)32Fe3++Fe3Fe2+【補(bǔ)償訓(xùn)練】金屬單質(zhì)A與鹽酸反應(yīng)生成淺綠色溶液B,同時放出氣體C。假如在B溶液中通入氯氣,則B轉(zhuǎn)變成棕黃色溶液D,將溶液D分為兩份,一份加入幾滴硫氰化鉀溶液,生成紅色物質(zhì)E,另一份加入A,則棕黃色溶液D重新變成淺綠色溶液B,在溶液B中滴加NaOH溶液生成白色沉淀,露置在空氣中,會漸漸變成紅褐色沉淀F。則各物質(zhì)的化學(xué)式分別是A,B,C,D,F。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式有:①,②,③,④,⑤,⑥?！窘馕觥緼與鹽酸反應(yīng)生成淺綠色溶液說明生成了Fe2+,則A為Fe,B為FeCl2,C為H2;在B中通入Cl2,B轉(zhuǎn)變?yōu)樽攸S色溶液,說明生成了Fe3+,即D為FeCl3;依次可推知E為Fe(SCN)3,F為Fe(OH)3。答案:FeFeCl2H2FeCl3Fe(OH)3Fe+2H+Fe2++H2↑2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-Fe(SCN)32Fe3++Fe3Fe2+Fe2++2OH-Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)310.(12分)某“鐵基脫氧劑”的主要成分是還原鐵粉,運(yùn)用一段時間后部分鐵粉會變質(zhì)為Fe2O3。將一包運(yùn)用過一段時間后的脫氧劑用稀鹽酸浸泡,浸泡過程中粉末表面有大量細(xì)小無色氣泡產(chǎn)生。

(1)溶液中的反應(yīng)有:Fe+2H+Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、。

(2)甲同學(xué)用如下方法驗(yàn)證了溶液中Fe2+的存在:取少量上層清液,加入某試劑X,出現(xiàn)白色沉淀,并很快變?yōu)榛揖G色,將沉淀傾倒在濾紙上,沉淀漸漸變?yōu)榧t褐色。試劑X為。濾紙上沉淀改變的反應(yīng)方程式為。

(3)乙同學(xué)另取少量上層清液,滴加氯水后溶液呈黃色,再滴加KSCN溶液,溶液變紅。滴加氯水后溶液變黃的離子方程式為。丙同學(xué)認(rèn)為Fe3+不肯定是由氯水反應(yīng)得到的,理由是,改進(jìn)方案是。

【解析】(1)運(yùn)用過一段時間的脫氧劑含F(xiàn)e和Fe2O3,用稀鹽酸浸泡發(fā)生的反應(yīng)有Fe+2H+Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe3Fe2+。(2)白色沉淀很快變?yōu)榛揖G色,漸漸變?yōu)榧t褐色,是白色的Fe(OH)2被氧化成紅褐色的Fe(OH)3,則試劑X為NaOH溶液(或氨水等),沉淀改變的反應(yīng)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(3)據(jù)(1)中反應(yīng),上層清液中有Fe2+、可能有Fe3+,滴加氯水溶液呈黃色的離子方程式2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。再滴加KSCN溶液變紅,則Fe3+可能是原溶液中的,或由氯水反應(yīng)生成的。若先滴加KSCN無明顯現(xiàn)象,后滴加氯水溶液變紅,則Fe3+是氯水氧化Fe2+生成的。答案:(1)2Fe3++Fe3Fe2+(2)NaOH溶液(或氨水等)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(3)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-原上層清液中含F(xiàn)e3+先滴加KSCN無明顯現(xiàn)象,后滴加氯水,溶液變紅(20分鐘30分)1.(6分)(2024·寧波高一檢測)依據(jù)表中信息推斷,下列選項(xiàng)不正確的是()反應(yīng)①②③反應(yīng)物FeCl3、CuFeBr2、Cl2(少量)KMnO4和濃鹽酸生成物CuCl2……FeCl3、FeBr3MnCl2、Cl2……A.反應(yīng)①的另一產(chǎn)物不行能是FeB.反應(yīng)②中若FeBr2與過量Cl2反應(yīng)有Br2生成,說明還原性:Fe2+>Br-C.反應(yīng)③中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶8D.氧化性由強(qiáng)到弱依次為Mn>Cl2>Fe3+>Cu2+【解析】選C。銅與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅,所以反應(yīng)①的另一產(chǎn)物不行能是Fe,故A正確;FeBr2、Cl2(少量)反應(yīng)生成FeCl3、FeBr3,而若FeBr2與過量Cl2反應(yīng)有Br2生成,說明氯氣首先氧化亞鐵離子后氧化溴離子,所以還原性:Fe2+>Br-,故B正確;反應(yīng)2KMnO4+16HCl2MnCl2+8H2O+5Cl2↑+2KCl可知:氧化劑為2molKMnO4,還原劑為10molHCl,所以反應(yīng)③中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶5,故C錯誤;由①可知:氧化性Fe3+>Cu2+,②知:氧化性Cl2>Fe3+,③知:Mn>Cl2,綜上所述氧化性強(qiáng)弱的依次為Mn>Cl2>Fe3+>Cu2+,故D正確。2.(6分)(2024·臨沂高一檢測)下列離子在指定溶液中能大量共存的是()A.1.0mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SB.1.0mol·L-1的FeCl2溶液:N、Na+、K+、ClO-C.使酚酞變紅的溶液中:Na+、Cl-、S、Fe3+D.酸性溶液中:N、S、Fe3+、Mg2+【解析】選D。A項(xiàng)中KNO3在酸性條件下能氧化Fe2+;B項(xiàng)中ClO-能氧化Fe2+;C項(xiàng)中Fe3+在堿性條件下易生成沉淀,只能存在于酸性溶液中。3.(9分)(2024·諸暨高一檢測)某小組為探究K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)的熱分解產(chǎn)物,按下圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)。(1)通入氮?dú)獾哪康氖恰?/p>

(2)試驗(yàn)中視察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此推斷熱分解產(chǎn)物中肯定含有、。

(3)為防止倒吸,停止試驗(yàn)時應(yīng)進(jìn)行的操作是

。

(4)樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是

。

【解析】(1)通入氮?dú)獾哪康氖歉艚^空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置;(2)試驗(yàn)中視察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此推斷熱分解產(chǎn)物中肯定含有CO2、CO;(3)為防止倒吸,停止試驗(yàn)時應(yīng)進(jìn)行的操作是先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)?防止FeO被氧化;(4)樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是取少許固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1～2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3。答案:(1)隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置(2)CO2CO(3)先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)?4)取少許固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1～2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O34.(9分)已知三氯化鐵的熔點(diǎn)為306℃,沸點(diǎn)為315℃(1)裝置的連接依次為。

(2)飽和食鹽水的作用是。

(3)反應(yīng)一段時間后熄滅酒精燈,冷卻后將硬質(zhì)玻璃管及收集器中的物質(zhì)一并快速轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,加入過量的稀鹽酸和少許植物油(反應(yīng)過程中不振蕩),充分反應(yīng)后,進(jìn)行如下試驗(yàn):固體混合物淡黃色溶液淡紅色溶液深紅色溶液紅色褪去①淡黃色溶液中加入試劑X生成淡紅色溶液的離子方程式為。

②淡紅色溶液中加入過量H2O2后溶液紅色加深的緣由是。

(4)已知紅色褪去的同時有氣體生成,經(jīng)檢驗(yàn)為O2。該小組同學(xué)對紅色褪去的緣由進(jìn)行探究。①取褪色后溶液三份,第一份滴加FeCl3溶液無明顯改變;其次份滴加試劑X,溶液出現(xiàn)紅色;第三份滴加稀鹽酸和BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。②另取同物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液滴加2滴試劑X,溶液變紅,再通入O2,無明顯改變。試驗(yàn)①說明;

試驗(yàn)②的目的是;

得出結(jié)論:。

【解析】(1)濃硫酸具有吸水性能作氯氣干燥劑、堿石灰具有堿性而汲取氯氣、飽和食鹽水汲取氯化氫且能抑制氯氣溶解,裝置排列依次為氣體的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應(yīng)→尾氣處理,所以裝置連接依次為a→g→h→d→e→b→c→f。(3)①F和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈紅色,離子方程式為F+3SCN-Fe(SCN)3。(4)依據(jù)①滴加FeCl3溶液無明顯改變,說明SCN-發(fā)生了反應(yīng)而不是F發(fā)生反應(yīng),滴加稀鹽酸和BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明生成了S;依據(jù)②另取同物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液滴加2滴試劑X,溶液變紅,再通入O2,無明顯改變,說明O2不能氧化SCN-,所以氧化SCN-的為雙氧水。答案:(1)aghdebcf(2)除去氯氣中的氯化氫氣體(3)①F+3SCN-Fe(SCN)3②雙氧水將F氧化成F,使Fe(SCN)3增多(4)SCN-發(fā)生了反應(yīng)而不是F發(fā)生反應(yīng)解除H2O2分解產(chǎn)生的O2氧化SCN-的可能H2O2將SCN-氧化成S【補(bǔ)償訓(xùn)練】試驗(yàn)小組探討二價(jià)鐵的還原性,設(shè)計(jì)如下試驗(yàn)。序號試驗(yàn)方案現(xiàn)象Ⅰ現(xiàn)象a:生成白色沉淀,3min后沉淀基本變?yōu)榧t褐色Ⅱ現(xiàn)象b:生成白色沉淀,3min后沉淀顏色幾乎不變(1)試驗(yàn)所用的FeSO4溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量鐵粉反應(yīng)制得,離子方程式是。

(2)試驗(yàn)Ⅰ中沉淀變?yōu)榧t褐色的化學(xué)方程式是。

(3)關(guān)于試驗(yàn)Ⅱ中白色沉淀的組成,小組同學(xué)綻開探討。①已知Fe(HCO3)2在水中不存在。對沉淀組成作出如下假設(shè),請補(bǔ)充完整。假設(shè)a:依據(jù)NaHCO3溶液顯性,推想白色沉淀可能為Fe(OH)2;

假設(shè)b:白色沉淀可能為。

②探討白色沉淀組成的試驗(yàn)如下:i.取少量白色沉淀,充分洗滌,向其中加入稀硫酸,沉淀完全溶解,產(chǎn)生無色氣泡;ii.向所得溶液中滴入KSCN試劑,溶液幾乎不變紅;iii.向ii溶液中再滴入少量H2O2,溶液馬上變?yōu)榧t色。由此說明,白色沉淀中肯定含有離子。

③探討過程中發(fā)覺白色沉淀在空氣中久置,最終變?yōu)榧t褐色。則該沉淀比試驗(yàn)Ⅰ中所得的Fe(OH)2(填“難”或“易”)于被