2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題9金屬與人類文明2探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化課時(shí)作業(yè)含解析蘇教版必修2

PAGE7-探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化1．下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中不正確的是()A．氯化亞鐵可以被氧化生成FeCl3，所以氯化亞鐵只具有還原性B．將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，能形成膠體C．新制的氫氧化亞鐵沉淀露置在空氣中最終會(huì)變?yōu)榧t褐色D．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)，可以向溶液中加鐵粉后過濾2．“百煉成鋼”是指反復(fù)將炙熱的生鐵在空氣中錘打，轉(zhuǎn)化為堅(jiān)硬的鋼，其實(shí)質(zhì)是對生鐵的不斷除雜過程。下列敘述不正確的是()選項(xiàng)被提純物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑或方法AFeCl3溶液FeCl2通入適量Cl2BFeCl2溶液FeCl3加入過量鐵粉并過濾C鐵粉鋁粉加入過量NaOH溶液并過濾DFe(OH)3溶液Fe(OH)2在空氣中灼燒3.某溶液中有Fe3＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四種陽離子，若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，微熱并攪拌，再加入過量鹽酸，則溶液中大量削減的陽離子是()A．Fe3＋B．Mg2＋C．Fe2＋D．Al3＋4．將ag鐵和氧化鐵的混合物加入足量的鹽酸中，充分反應(yīng)，固體無剩余。測得參與反應(yīng)的HCl為0.08mol，放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體0.224L。則下列推斷中正確的是()A．原混合物中n(Fe):n(Fe2O3)＝2:1B．向溶液中滴入KSCN溶液，顯紅色C．無法計(jì)算原混合物的質(zhì)量D．溶液中Fe2＋和Fe3＋的物質(zhì)的量之比為3:15．向200mL0.1mol·L－1的Fe(NO3)2溶液中加入適量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，過濾，當(dāng)心加熱沉淀，直到水分蒸干，再灼燒到質(zhì)量不再改變，此時(shí)所得固體的質(zhì)量為()A．1.44gB．1.6gC．2.82gD．4.36g6．某同學(xué)對某鹽A的水溶液進(jìn)行了鑒定，試驗(yàn)過程及現(xiàn)象如圖所示：下列推斷不正確的是()A．A可能為FeBr2B．淡黃色沉淀B是AgBrC．濾液C中肯定不含F(xiàn)e2＋D．溶液D中有Fe(SCN)37．下列反應(yīng)，其產(chǎn)物的顏色按紅色、紅褐色、淡黃色、藍(lán)色依次排列的是()①金屬鈉在純氧中燃燒②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空氣中放置一段時(shí)間③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④無水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中A．②③①④B．③②①④C．③①②④D．①②③④8．將1.12g鐵粉加入到25mL2mol·L－1的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是()A．鐵粉剩余，溶液呈淺綠色，Cl－基本不變B．向溶液中滴入無色KSCN溶液，仍無色C．Fe2＋與Fe3＋物質(zhì)的量之比為6:1D．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:59．現(xiàn)有濃度均為1mol·L－1的FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液100mL，向該溶液中加入5.6g鐵粉充分反應(yīng)(溶液的體積改變忽視不計(jì))。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．反應(yīng)后的溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，不含F(xiàn)e3＋B．反應(yīng)后的溶液中含有0.2molFe2＋和0.1molCu2＋C．反應(yīng)后的溶液中Fe2＋的濃度增至3mol·L－1D．反應(yīng)后殘留固體為3.2g10．下圖所示裝置可用來制取和視察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色改變。試驗(yàn)時(shí)必需運(yùn)用鐵屑和6mol/L的稀硫酸，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裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________。(2)試驗(yàn)起先時(shí)應(yīng)先將活塞a________(填“打開”或“關(guān)閉”)。(3)簡述制取Fe(OH)2的操作過程__________________________________________________________________________________________________。(4)試驗(yàn)完畢，拔去B裝置中的橡膠塞，放入一部分空氣，此時(shí)B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________________。(5)在下圖中，裝置________(填序號(hào))能較長時(shí)間視察到Fe(OH)2白色沉淀。11．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(yàn)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(jì)試驗(yàn)方案，完成下列表格。探究內(nèi)容試驗(yàn)方案試驗(yàn)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(yàn)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_________________________________________________。12．依據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答有關(guān)問題。(1)淺綠色溶液D主要成分的化學(xué)式為__________，試劑1是________________。(2)下列物質(zhì)不能作為試劑2的是__________(填序號(hào))。a．Cl2b．新制氯水c．濃硫酸d．Se．硝酸(3)固體A溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________________。(4)溶液C到溶液F紅色加深的緣由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)某同學(xué)在試驗(yàn)時(shí)向E中加入了過量的一種固體物質(zhì)，發(fā)覺淡黃色褪去，現(xiàn)對褪色緣由進(jìn)行探究。提出你的假設(shè)：________________；為了對你所提出的假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，你設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。13．電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕附在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。(1)寫出FeCl3溶液與金屬銅反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________。(2)檢驗(yàn)溶液中存在Fe2＋的試劑是______________。證明Fe2＋存在的現(xiàn)象是_________________________________________________。(3)某小組實(shí)行下列步驟從運(yùn)用過的腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液：操作Ⅰ和Ⅱ運(yùn)用到的主要玻璃儀器有_________________________________________________________，請寫出通入⑥后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________。(4)試驗(yàn)室里保存FeCl2溶液時(shí)，常在溶液中加入鐵釘或鐵粉防止溶液里的Fe2＋被氧化，請用離子方程式說明其中的道理：_________________________________________________。(5)若某腐蝕液中含1.5mol/LCuCl2、3.0mol/LFeCl2、1.0mol/LFeCl3，取200mL腐蝕液按上述步驟回收銅，為充分回收銅，加入①的質(zhì)量最小為________。課時(shí)作業(yè)19探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化1．解析：氯化亞鐵中鐵元素化合價(jià)是＋2價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，既可以被氧化，也可以被還原，A錯(cuò)誤；將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，接著加熱至呈紅褐色，即形成膠體，B正確；新制的氫氧化亞鐵沉淀露置在空氣中最終會(huì)被氧化為紅褐色氫氧化鐵沉淀，C正確；除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)，可以向溶液中加鐵粉，氯化鐵被鐵還原為氯化亞鐵，然后過濾除去多余的鐵粉，D正確。答案：A2．解析：A項(xiàng)發(fā)生反應(yīng)：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，正確；B項(xiàng)發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2FeCl3=3FeCl2，正確；C項(xiàng)發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，而Fe不與NaOH溶液反應(yīng)，正確；D項(xiàng)混合物在空氣中灼燒時(shí)會(huì)發(fā)生分解最終生成Fe2O3，錯(cuò)誤。答案：D3．解析：加入過量的氫氧化鈉溶液，微熱并攪拌，F(xiàn)e3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，Al3＋轉(zhuǎn)化為AlOeq\o\al(－,2)，F(xiàn)e2＋最終轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。再加入過量的鹽酸，F(xiàn)e(OH)3、Mg(OH)2、AlOeq\o\al(－,2)與鹽酸反應(yīng)生成的金屬陽離子分別為Fe3＋、Mg2＋和Al3＋，故溶液中大量削減的陽離子是Fe2＋。答案：C4．解析：因?yàn)镕e3＋和H＋的氧化性強(qiáng)弱依次為Fe3＋>H＋，所以當(dāng)產(chǎn)生氫氣時(shí)，F(xiàn)e3＋已經(jīng)全部被還原為Fe2＋，故向溶液中滴入KSCN溶液，溶液不變紅色；依據(jù)題目給出的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出n(Fe)＝0.02mol，n(Fe2O3)＝0.01mol。答案：A5．解析：在試驗(yàn)過程中發(fā)生如下改變：Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3，依據(jù)反應(yīng)前后鐵原子守恒可知所得固體的質(zhì)量為0.2L×0.1mol·L－1×eq\f(1,2)×160g·mol－1＝1.6g。答案：B6．解析：依據(jù)B為淡黃色沉淀可以推斷B為AgBr，則A中含Br－；依據(jù)D為紅色溶液可以推斷C中肯定含有Fe3＋，則A中至少含有Fe2＋和Fe3＋中的一種。答案：C7．解析：①鈉在純氧中燃燒生成淡黃色的Na2O2；②FeSO4與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)2，在空氣中放置生成紅褐色Fe(OH)3；③FeCl3與KSCN反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3；④CuSO4遇醫(yī)用酒精中的水變藍(lán)色。答案：B8．解析：n(Fe)＝0.02mol，n(FeCl3)＝0.05mol，由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋知，F(xiàn)e3＋過量0.01mol，鐵粉全部溶解，反應(yīng)生成Fe2＋0.06mol；Fe3＋過量，滴入無色KSCN溶液，溶液顯紅色；氧化生成的Fe2＋和還原生成的Fe2＋的物質(zhì)的量之比為1:2。答案：C9．解析：由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故加入鐵粉后，鐵粉先與Fe3＋反應(yīng)，后與Cu2＋反應(yīng)。依據(jù)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu可知，F(xiàn)e3＋完全反應(yīng)，Cu2＋只有一半發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，不含F(xiàn)e3＋，A項(xiàng)正確；反應(yīng)后的溶液中n(Fe2＋)＝0.3mol，n(Cu2＋)＝0.05mol，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)后的溶液中c(Fe2＋)＝eq\f(0.3mol,0.1L)＝3mol·L－1，C項(xiàng)正確；反應(yīng)后殘留固體為0.05molCu，質(zhì)量為3.2g，D項(xiàng)正確。答案：B10．解析：(1)題圖中A裝置的作用是產(chǎn)生H2，利用H2趕走整個(gè)裝置中的空氣，降低Fe2＋被氧化的速率，以便能較長時(shí)間視察到Fe(OH)2白色沉淀，故A裝置中應(yīng)預(yù)先加入的試劑為鐵屑：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。(2)試驗(yàn)起先時(shí)打開活塞a，A裝置中產(chǎn)生的H2沿導(dǎo)管進(jìn)入B裝置，趕走裝置中的空氣。(3)關(guān)閉活塞a，氣體不能逸出，壓迫A裝置中的液體通過導(dǎo)管進(jìn)入B裝置，F(xiàn)eSO4與NaOH混合產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀。(4)試驗(yàn)完畢拔去B裝置的橡膠塞，空氣進(jìn)入B裝置，O2與Fe(OH)2發(fā)生反應(yīng)，使Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3紅褐色沉淀。(5)①裝置用H2SO4與Fe反應(yīng)產(chǎn)生的H2趕出裝置中的空氣；②裝置與①裝置原理相像，只不過在兩個(gè)試管中進(jìn)行；③裝置沒有隔絕空氣；④裝置中膠頭滴管插入液面以下，且有苯在上層隔離空氣，故①②④裝置都能較長時(shí)間視察到Fe(OH)2白色沉淀。答案：(1)鐵屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)打開(3)關(guān)閉活塞a，使FeSO4溶液壓入B裝置中進(jìn)行反應(yīng)(4)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3(5)①②④11．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＋＋4H2O12．解析：從框圖可知，F(xiàn)e和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2溶液，為淺綠色，即D的主要成分為FeCl2，加入試劑2后變?yōu)樽攸S色溶液，聯(lián)想最終變成深紅色溶液F(硫氰化鐵溶液)，可以推斷溶液E的主要成分為Fe3＋，試劑2為強(qiáng)氧化劑，S不符合條件。Fe與H2O(g)反應(yīng)生成固體Fe3O4，F(xiàn)e3O4與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，所以溶液B為FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入試劑1(KSCN溶液或NH4SCN溶液)后，F(xiàn)e3＋變成Fe(SCN)3，加入試劑2(強(qiáng)氧化劑)，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3，所以溶液紅色加深。答案：(1)FeCl2KSCN溶液(或NH4SCN溶液)(2)d(3)Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O(4)溶液中的Fe2＋被氧化劑氧化成Fe3＋，使Fe3＋濃度增大，從而生成更多的硫氰化鐵使紅色加深(5)加入還原劑將Fe3＋還原用膠頭滴管取少量淡黃色