2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章金屬及其化合物第2節(jié)課時3鐵的重要化合物作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE7-課時3鐵的重要化合物(建議用時：40分鐘)1．下列關(guān)于鐵礦石的說法正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．鐵礦石的主要成分與鐵銹的主要成分相同C．磁鐵礦粉末溶于鹽酸后，加入KSCN溶液，溶液變紅色D．FeO俗稱鐵紅C[A項，赤鐵礦的主要成分為Fe2O3；B項，鐵礦石的種類許多，不肯定與鐵銹的主要成分相同；D項，鐵紅為Fe2O3。]2．鐵的氧化物有許多，在中學(xué)化學(xué)中常常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在肯定條件下它們之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，例如：在1400℃以上的溫度下加熱Fe2O3時，F(xiàn)e2O3會部分失去氧，生成Fe3O4。下列有關(guān)說法正確的是()A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均為黑色固體B．Fe3O4常寫成FeO·Fe2O3，其中既有＋2價的Fe，又有＋3價的Fe，所以Fe3O4是一種混合物C．熱穩(wěn)定性Fe2O3>Fe3O4D．FeO、Fe2O3和Fe3O4均可與鹽酸反應(yīng)，且反應(yīng)類型均為復(fù)分解反應(yīng)D[A錯，F(xiàn)eO和Fe3O4均為黑色固體，F(xiàn)e2O3為紅棕色固體；B錯，F(xiàn)e3O4是一種純凈物；C錯，在1400℃以上的溫度下加熱Fe2O3時，F(xiàn)e2O3會部分失去氧，生成Fe3O4，說明四氧化三鐵穩(wěn)定；D對，F(xiàn)eO、Fe2O3和Fe3O4均可與鹽酸反應(yīng)生成鹽和水，反應(yīng)過程中無元素化合價改變，反應(yīng)類型均為復(fù)分解反應(yīng)。]3．已知下述三個試驗均能發(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①中鐵釘只作還原劑B．試驗②中Fe2＋既顯氧化性又顯還原性C．試驗③中發(fā)生的是置換反應(yīng)D．上述試驗證明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋A[B項，試驗②中Fe2＋被Cl2氧化，表現(xiàn)還原性；C項，Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋不是置換反應(yīng)；D項，氧化性Fe2＋<Cu2＋。]4．有關(guān)鐵的化合物的說法中，錯誤的是()A．Fe(OH)2是一種黑色固體，不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色B．由圖示操作可制取Fe(OH)2C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反應(yīng)制得D．Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透亮，能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)A[Fe(OH)2是白色固體，不是黑色固體。]5．蘋果汁是人們喜愛的飲料。由于此飲料中含有Fe2＋，現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色。若榨汁時加入維生素C，可有效防止這種現(xiàn)象發(fā)生。這說明維生素C具有()A．氧化性 B．還原性C．堿性 D．酸性B[現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色，是因為溶液中的Fe2＋被空氣中的氧氣氧化生成Fe3＋，加入維生素C可有效防止這種現(xiàn)象發(fā)生，說明維生素C首先被空氣中的O2氧化，而避開溶液中的Fe2＋發(fā)生反應(yīng)，因此維生素C具有較強(qiáng)的還原性。]6．刻制印刷電路板時用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋。依據(jù)該反應(yīng)推斷下列說法不正確的是()A．銅是還原劑B．Fe3＋具有氧化性C．該反應(yīng)是置換反應(yīng)D．該反應(yīng)屬于離子反應(yīng)C[該反應(yīng)中銅元素化合價上升，被氧化，為還原劑；鐵元素化合價降低，被還原，F(xiàn)e3＋為氧化劑；生成物中沒有單質(zhì)，不是置換反應(yīng)；該反應(yīng)為離子反應(yīng)。]7．下列除雜方案錯誤的是()選項被提純的物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑AFeCl3(aq)Al3＋NaOH溶液、鹽酸BAlCl3(aq)Cu2＋Al粉CNaHCO3(aq)Na2CO3CO2氣體DFeCl3(aq)Cu2＋Fe粉D[FeCl3中含有雜質(zhì)Cu2＋的溶液中加入Fe，F(xiàn)e先與Fe3＋反應(yīng)，再與Cu2＋反應(yīng)。]8．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．無明顯改變B[Na2O2具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化成Fe3＋，F(xiàn)e3＋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，故B現(xiàn)象正確。]9．如圖所示裝置可用來制取Fe(OH)2并視察其在空氣中被氧化的顏色改變。試驗時必需運(yùn)用鐵屑和6mol·L－1的硫酸，其他試劑任選。請回答下列問題：(1)B裝置中盛有肯定量的NaOH溶液，A裝置中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是________________，A裝置中反應(yīng)的離子方程式是________________________。(2)試驗起先時應(yīng)先將a________(填“打開”或“關(guān)閉”)。(3)簡述制取Fe(OH)2的操作過程：_______________________________。(4)試驗完畢，拔去B裝置中的橡膠塞，放入一部分空氣，此時B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。[解析]試驗時利用鐵屑與稀硫酸反應(yīng)制備FeSO4，再利用FeSO4與NaOH反應(yīng)制備Fe(OH)2并視察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色改變。由題圖可知，分液漏斗中為稀硫酸，燒瓶中為鐵屑，加藥品時先加固體后加液體，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，B中為NaOH溶液。(1)A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑，A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)試驗起先時應(yīng)先將活塞a打開，其目的是排出B中的空氣。(3)生成Fe(OH)2的操作過程為關(guān)閉活塞a，A中壓強(qiáng)增大，將FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)。(4)拔去裝置B中的橡膠塞，使空氣進(jìn)入，看到的現(xiàn)象為白色沉淀快速變成灰綠色，最終變成紅褐色，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3。[答案](1)鐵屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)打開(3)關(guān)閉活塞a，使FeSO4溶液被壓入B裝置中進(jìn)行反應(yīng)(4)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)310．某學(xué)生小組為相識鐵及其化合物的性質(zhì)、分散系的性質(zhì)做了如下一組綜合試驗，依據(jù)試驗流程回答相關(guān)問題。(1)請寫出Fe2O3與①反應(yīng)的離子方程式：________________________。(2)物質(zhì)②為________。(3)請寫出FeCl3與鐵粉反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________________。(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最終生成Fe(OH)3濁液，該過程的現(xiàn)象為______________________________________________________。此過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為(用化學(xué)方程式表達(dá))____________________________________________________。(5)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，并接著煮沸至紅褐色，制得分散系③__________________，它與FeCl3溶液、Fe(OH)3濁液的本質(zhì)區(qū)分是________。[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，快速變成灰綠色，最終變成紅褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(5)Fe(OH)3膠體分散質(zhì)粒子直徑的大小不同11．已知肯定質(zhì)量的FeO、Fe2O3的混合物，在CO氣流中加熱充分反應(yīng)，冷卻后剩余固體質(zhì)量比原混合物質(zhì)量減輕1.6g，若將同質(zhì)量的混合物與鹽酸反應(yīng)，欲使其完全溶解需1mol·L－1的鹽酸的體積為()A．200mL B．100mLC．50mL D．無法計算A[肯定質(zhì)量的FeO、Fe2O3的混合物，在CO氣流中加熱充分反應(yīng)，生成Fe，冷卻后剩余固體比原混合物質(zhì)量減輕1.6g，則削減的質(zhì)量為O元素的質(zhì)量，其物質(zhì)的量是0.1mol。FeO、Fe2O3的混合物與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、FeCl3的混合物，相當(dāng)于其中的O被Cl代替，依據(jù)化合價守恒，1個O被2個Cl代替，所以需1mol·L－1的鹽酸的體積V(HCl)＝0.2mol÷1mol·L－1＝0.2L＝200mL。]12．在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag銅，完全溶解后，再加bg鐵，充分反應(yīng)后得到cg殘余固體，且a>c，則下列說法正確的是()A．殘余固體是銅和鐵B．最終得到的溶液中肯定含有Cu2＋C．將殘余固體加入稀硫酸中，有氣泡產(chǎn)生D．最終得到的溶液中可能含有Fe3＋B[Fe2(SO4)3溶液中，加入ag銅，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(Fe3＋可能剩余)，再加鐵，發(fā)生反應(yīng)：Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu(可能發(fā)生2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋)。明顯鐵沒有將溶液中Cu2＋全部還原。殘余固體是銅，假如為鐵和銅，則c>a，A錯誤；殘余固體為Cu，加入稀硫酸中無氣泡產(chǎn)生，C錯誤；最終得到的溶液中肯定沒有Fe3＋，D錯誤。]13．某化學(xué)愛好小組利用下列試劑：鐵粉、鋅粉、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、還原性，并利用試驗結(jié)論解決一些問題。(1)用所給試劑寫出體現(xiàn)Fe2＋具有還原性的反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________________。(2)設(shè)計試驗方案，完成下列表格。探究內(nèi)容試驗方案試驗現(xiàn)象探究Fe3＋具有氧化性取少量0.1mol·L－1FeCl3溶液，往溶液中加入足量鐵粉，再加入少量KSCN溶液加入鐵粉后，溶液顏色變?yōu)開_______，加入KSCN溶液后，溶液________(3)該愛好小組為說明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入鋅粉，視察試驗現(xiàn)象的方案，該反應(yīng)的離子方程式為___________________。(4)某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnOeq\o\al(－,4)、H2O和一種未知離子X。①已知MnOeq\o\al(－,4)在反應(yīng)中得到電子，則X是________。②該反應(yīng)的離子方程式是______________________。[解析](1)在反應(yīng)中Fe2＋作還原劑，體現(xiàn)其還原性，因此應(yīng)選擇氧化劑，所以選用氯水，反應(yīng)為2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。(2)向FeCl3溶液中加入鐵粉，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，所以溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化鉀溶液，溶液不變色。(3)向FeCl2的溶液中加入鋅粉，離子反應(yīng)為Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋。(4)已知MnOeq\o\al(－,4)得電子，故MnOeq\o\al(－,4)是氧化劑，Mn2＋為還原產(chǎn)物，則題目供應(yīng)的Fe3＋是氧化產(chǎn)物，故還原劑為Fe2＋，即X為Fe2＋。該反應(yīng)中反應(yīng)物為MnOeq\o\al(－,4)、Fe2＋和H＋，生成物為Mn2＋、Fe3＋和H2O，n(MnOeq\o\al(－,4))∶n(Fe2＋)＝1∶5。[答案](1)2FeCl2＋Cl2=2FeCl3(2)淺綠色不變色(3)Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe(4)①Fe2＋②MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O14．試驗室用如圖裝置測定FeO和Fe2O3固體混合物中Fe2O3的質(zhì)量，D裝置的硬質(zhì)雙通玻璃管中的固體物質(zhì)是FeO和Fe2O3的混合物。(1)為了平安，在點(diǎn)燃D處的酒精燈之前，在b處必需________。(2)裝置B的作用是_____________________________________，裝置C中盛裝的液體是________。(3)若D硬質(zhì)玻璃管中是FeO和Fe2O3物質(zhì)的量之比為1∶1的固體混合物，反應(yīng)完全后，U形管的質(zhì)量增加7.2g，則混合物中Fe2O3的質(zhì)量為________。(4)U形管E右邊連接干燥管F的目的是_________________，若無干燥管F，測得Fe2O3的質(zhì)量將________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。[解析](1)依據(jù)試驗裝置可確定，裝置A為制取H2的裝置，裝置D為還原裝置，加熱前須要確定H2在裝置中的純度，若在爆炸范圍內(nèi)，加熱會發(fā)生爆炸，在加熱前須要收集氣體進(jìn)行驗純操作。(2)鹽酸具有揮發(fā)性，制取的氣體中會混有HCl氣體，裝置B的作用為除去HCl氣體；由于須要通過測定水的含量來確定氧化鐵的含量，則裝置C須要除去水蒸氣，則用濃硫酸干燥氫氣。(3)U形管的作用是汲取水，增加的質(zhì)量則為水的質(zhì)量，7.2g水的物質(zhì)的量為0.4mol，F(xiàn)eO和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1∶1，依據(jù)氧原子守恒可知Fe2O3的物質(zhì)的量為0.1mol，質(zhì)量為16g。(4)由于空氣中含有水蒸氣，則干燥管F的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置E。若無干燥管F，則導(dǎo)致水的質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致測得的氧化鐵的質(zhì)量偏大。[答案](1)驗純(2)除HCl濃硫酸(3)16g(4)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入偏大15．電子工業(yè)上運(yùn)用的印刷電路板，是在敷有銅膜的塑料板上以涂層愛護(hù)所要的線路，然后用三氯化鐵濃溶液作用掉(腐蝕)未受愛護(hù)的銅膜后形成的。某工程師為了從運(yùn)用過的腐蝕廢液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，隨意排放將導(dǎo)致環(huán)境污染及資源的奢侈)中回收銅，并將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl3溶液作為腐蝕液原料循環(huán)運(yùn)用，打算采納下列步驟：(1)步驟Ⅰ的操作名稱：________；所需玻璃儀器：________、________、________。(2)寫出FeCl3溶液與銅箔發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________________________。(3)檢驗廢腐蝕液