2018-2019學年高中化學 課時作業(yè)17 鐵的重要化合物 新人教版必修1.doc
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課時作業(yè)17 鐵的重要化合物 時間:45分鐘 滿分:100分 一、選擇題(每小題4分,共48分) 1.已知硝酸能將Fe2+氧化為Fe3+。下列物質(zhì)反應后能使KSCN溶液變紅的是( ) ①過量的Fe與Cl2反應 ②Fe與過量稀硫酸反應 ③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中 ⑤向Fe(NO3)2溶液中加入過量稀硫酸 A.只有① B.只有①③⑤ C.只有①②③ D.全部 解析:要使KSCN溶液變紅,則一定要產(chǎn)生Fe3+,①和③中Cl2可將鐵元素轉(zhuǎn)化為Fe3+,⑤中相當于有HNO3,可將Fe2+氧化為Fe3+,④中Fe2O3溶于鹽酸后產(chǎn)生的Fe3+能與Fe反應,若Fe過量,則無Fe3+。 答案:B 2.將2.4 g Fe、Al混合粉末溶于75 mL 4 molL-1的鹽酸中,反應一段時間后,再加入250 mL 1.5 molL-1的NaOH溶液,反應完全后,溶液中大量存在的有( ) A.Na+、Fe2+ B.Al3+、Fe2+ C.Fe3+、AlO D.Na+、AlO 解析:該題可用極值法進行判斷。n(HCl)=0.3 mol,設2.4 g粉末全部為Al(0.089 mol),由Al~3HCl可知,消耗0.089 mol Al需HCl 0.267 mol,鹽酸過量;設2.4 g粉末全部為Fe(0.043 mol),由Fe~2HCl可知,消耗0.043 mol Fe需HCl 0.086 mol,所以金屬混合物全部溶于鹽酸中,反應后鹽酸有剩余。反應后溶液中剩余的HCl、生成的AlCl3、FeCl2都與NaOH溶液反應,假設Al3+、Fe2+沉淀完全,則此時溶液中的溶質(zhì)為NaCl,根據(jù)n(Na+)=n(Cl-),則過量的NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)=0.375 mol-0.3 mol=0.075 mol,所以Fe2+被沉淀,Al3+大部分或全部轉(zhuǎn)化為AlO,故反應后溶液中大量存在的離子為Na+、AlO和Cl-。 答案:D 3.選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。 甲組:檢驗含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+; 乙組:檢驗含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+。 下列試劑及加入試劑順序能達到實驗目的的是( ) 解析:甲組,在Fe3+存在的條件下檢驗Fe2+,要排除Fe3+干擾。所選試劑具備下列條件:一是能與Fe2+發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應;二是與Fe3+不反應。只有酸性KMnO4溶液符合條件:5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,實驗現(xiàn)象是紫色變淺(或褪去)。乙組,在Fe2+存在的條件下,檢驗Fe3+,用KSCN溶液檢驗Fe3+,F(xiàn)e2+無干擾。 答案:B 4.將1.12 g鐵粉加入到25 mL 2 molL-1的氯化鐵溶液中,充分反應后,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61 D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為25 解析:n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由Fe+2Fe3+===3Fe2+知,F(xiàn)e3+過量0.01 mol,鐵粉全部溶解,反應生成Fe2+0.06 mol;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12。 答案:C 5.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的鐵粉,充分反應后仍有固體存在,則下列判斷不正確的是( ) A.溶液中一定含Cu2+ B.溶液中一定含F(xiàn)e2+ C.加入KSCN溶液一定不變血紅色 D.剩余固體中一定含Cu 解析:加入鐵粉后,因為Fe3+氧化性強于Cu2+,鐵粉先與FeCl3反應,然后與CuCl2反應,充分反應后仍存在的固體一定含有Cu,可能含有Fe,D正確;所得溶液中一定不含F(xiàn)e3+,可能含有Cu2+,一定含有Fe2+,加入KSCN一定不變紅色,B、C正確,A錯誤。 答案:A 6.“百煉成鋼”是指反復將熾熱的生鐵在空氣中錘打,轉(zhuǎn)化為堅硬的鋼,其實質(zhì)是對生鐵的不斷除雜過程。下列敘述不正確的是( ) 選項 被提純物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜試劑或方法 A FeCl3溶液 FeCl2 通入適量Cl2 B FeCl2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 D Fe(OH)3溶液 Fe(OH)2 在空氣中灼燒 解析:A項發(fā)生反應:2FeCl2+Cl2===2FeCl3,正確;B項發(fā)生反應:Fe+2FeCl3===3FeCl2,正確;C項發(fā)生反應:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,而Fe不與NaOH溶液反應,正確;D項混合物在空氣中灼燒時會發(fā)生分解最終生成Fe2O3,錯誤。 答案:D 7.某溶液由相同物質(zhì)的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成,向該溶液中加入鐵粉,充分攪拌后振蕩,鐵粉仍有剩余,此時得到的溶液中存在較多的金屬陽離子是( ) A.Fe3+、Cu2+ B.Fe2+、Al3+ C.Fe3+、Al3+ D.Fe2+、Fe3+ 解析:向CuCl2、FeCl3、AlCl3混合溶液中加入鐵粉時,由于Al的活動性大于Fe的,所以Fe不與Al3+反應,實際上是Cu2+、Fe3+與Fe反應。反應后Fe有剩余,則說明Cu2+、Fe3+與Fe分別完全反應:Fe+Cu2+===Fe2++Cu、Fe+2Fe3+===3Fe2+,由此可知反應后溶液中存在較多的金屬陽離子為Fe2+、Al3+。 答案:B 8.將a g鐵和氧化鐵的混合物加入足量的鹽酸中,充分反應,固體無剩余。測得參加反應的HCl為0.08 mol,放出標準狀況下的氣體0.224 L。則下列判斷中正確的是( ) A.原混合物中n(Fe)n(Fe2O3)=21 B.向溶液中滴入KSCN溶液,顯紅色 C.無法計算原混合物的質(zhì)量 D.溶液中Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為31 解析:因為Fe3+和H+的氧化性強弱順序為Fe3+>H+,所以當產(chǎn)生氫氣時,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;根據(jù)題目給出的數(shù)據(jù),可以計算出n(Fe)=0.02 mol,n(Fe2O3)=0.01 mol。 答案:A 9.有一鐵的氧化物樣品,用140 mL 5 molL-1的鹽酸恰好完全溶解,所得溶液還能與通入的0.56 L氯氣(標準狀況)反應,使Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,則此氧化物為( ) A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7 解析:鐵的氧化物與稀鹽酸反應生成FeCl2、FeCl3和H2O。通入Cl2后Fe2+被氧化為Fe3+,則溶液中溶質(zhì)最終只有FeCl3,可由n(Cl)求n(Fe)。氧化物中的氧與鹽酸中的氫結(jié)合生成H2O,可由鹽酸中的n(H)求n(O);再由求得鐵的氧化物的化學式。n(Cl)=5 molL-10.14 L+2=0.75 mol;n(H)=5 molL-10.14 L=0.7 mol,所以===,即該氧化物的化學式為Fe5O7。故正確答案為D。 答案:D 10.向200 mL 0.1 mol/L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,小心加熱沉淀,直到水分蒸干,再灼燒到質(zhì)量不再變化,此時固體的質(zhì)量為( ) A.1.44 g B.1.6 g C.2.82 g D.4.36 g 解析:在實驗過程中發(fā)生如下反應:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,加熱、灼燒時又會發(fā)生下列變化:Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3,根據(jù)反應前后鐵元素守恒從而可得所得固體的質(zhì)量為1.6 g。 答案:B 11.已知下述三個實驗均能發(fā)生化學反應: ① ② ③ 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 下列判斷正確的是( ) A.實驗①中鐵釘只做還原劑 B.實驗②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性 C.實驗③中發(fā)生的是置換反應 D.上述實驗證明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+ 解析:實驗①中鐵釘做還原劑,氧化性Cu2+>Fe2+;實驗②中Fe2+只表現(xiàn)還原性,實驗③中反應為:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2不是置換反應,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。 答案:A 12.向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入100 mL 1 molL-1的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含F(xiàn)e3+,若用過量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物,固體減少的質(zhì)量為( ) A.3.2 g B.2.4 g C.1.6 g D.0.8 g 解析:Cu、Fe2O3的混合物若用過量的CO在高溫下還原,固體減少的質(zhì)量就是混合物中O的質(zhì)量,混合物中加入100 mL 1 molL-1的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,則Fe2O3中的O生成了H2O,生成的H2O中的H來自鹽酸,物質(zhì)的量為n(H)=0.1 L1 molL-1=0.1 mol,則n(H2O)=n(O)=0.05 mol,氧元素的質(zhì)量為0.05 mol16 gmol-1=0.8 g,選D。 答案:D 二、非選擇題(共52分) 13.(13分)下圖所示裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6 mol/L的稀硫酸,其他試劑任選。 請回答下列問題: (1)B裝置中盛有一定量的NaOH溶液,A裝置中應預先加入的試劑是________,A裝置中發(fā)生反應的離子方程式是_____________。 (2)實驗開始時應先將活塞a________(填“打開”或“關(guān)閉”)。 (3)簡述制取Fe(OH)2的操作過程_________________________ _________________________________________________________。 (4)實驗完畢,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)生反應的化學方程式為____________________________。 (5)在下圖中,裝置________(填序號)能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀。 解析:(1)題圖中A裝置的作用是產(chǎn)生H2,利用H2趕走整個裝置中的空氣,降低Fe2+被氧化的速率,以便能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀,故A裝置中應預先加入的試劑為鐵屑:Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑。(2)實驗開始時打開活塞a,A裝置中產(chǎn)生的H2沿導管進入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管進入B裝置,F(xiàn)eSO4與NaOH混合產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀。(4)實驗完畢拔去B裝置的橡膠塞,空氣進入B裝置,O2與Fe(OH)2發(fā)生反應,使Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3紅褐色沉淀。(5)①裝置用H2SO4與Fe反應產(chǎn)生的H2趕出裝置中的空氣;②裝置與①裝置原理相似,只不過在兩個試管中進行;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裝置都能較長時間觀察到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裝置中進行反應 (4)4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3↓ (5)①②④ 14.(13分)過去電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷有銅箔的絕緣板,制成印刷線路板,發(fā)生反應的化學方程式為2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。 (1)檢驗腐蝕后的溶液中是否含有Fe3+應選用的試劑是________。 (2)為了從使用過的廢腐蝕液中回收銅,并重新制得純凈的FeCl3溶液,可采用如下圖所示實驗步驟。請在各空格或括號內(nèi)填入適當?shù)奈镔|(zhì)使實驗達到預期目的。 (3)寫出有關(guān)反應的離子方程式__________________。 答案:(1)KSCN(或其他含SCN-可溶性鹽) (2)①Fe ③鹽酸?、軨l2 (A)FeCl2 (B)Fe、Cu (C)Cu (3)2Fe3++Fe===3Fe2+,F(xiàn)e+Cu2+===Fe2++Cu,F(xiàn)e+2H+===Fe2++H2↑,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 15.(13分)下圖中,A、B、C、D、E是單質(zhì),G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物。已知: ①反應C+GB+H能放出大量的熱,該反應曾應用于鐵軌的焊接; ②I是一種常見的溫室氣體,它和E可以發(fā)生反應:2E+I2F+D,F(xiàn)中E元素的質(zhì)量分數(shù)為60%。 回答問題: (1)①中反應的化學方程式為____________________________; (2)1.6 g G溶于鹽酸,得到的溶液與銅粉完全反應,計算至少所需銅粉的質(zhì)量(寫出離子方程式和計算過程); _________________________________________________________________________________________________________________。 (3)C與過量NaOH溶液反應的離子方程式為_______________;反應后溶液與過量化合物I反應的離子方程式為_______________ _________________________________________________________; (4)E在I中燃燒觀察到的現(xiàn)象是________________________。 解析:由①中反應C+GB+H曾應用于鐵軌的焊接,可知該反應為2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,又知G、H是B、C分別與A形成的二元化合物,可確定A為O2,C為Al,G為Fe2O3,B為Fe,H為Al2O3。由②中I是一種常見的溫室氣體,則I為CO2,又知I(CO2)是D和A(O2)形成的二元化合物,則D為碳。結(jié)合反應2E+I2F+D,F(xiàn)中E元素的質(zhì)量分數(shù)為60%可知,E為Mg,F(xiàn)為MgO。 Fe2O3溶于鹽酸生成Fe3+,F(xiàn)e3+與銅粉發(fā)生反應2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。n(Fe2O3)==0.010 mol,0.010 mol Fe2O3生成0.020 mol Fe3+,F(xiàn)e3+與銅粉反應時消耗0.010 mol Cu,即0.64 g。 答案:(1)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe (2)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,n(Cu)=n(Fe2O3)==0.010 mol,銅粉的質(zhì)量=0.010 mol64 gmol-1=0.64 g (3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO (注:不要求寫OH-+CO2===HCO) (4)鎂條劇烈燃燒,生成白色粉末,反應器內(nèi)壁附著有黑色的固體 16.(13分)某同學利用如圖所示裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗,并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質(zhì)。 (1)試管中發(fā)生反應的化學方程式為____________________。 (2)該同學欲確定反應一段時間后試管中固體物質(zhì)的成分,設計了如下方案: ①待試管冷卻,取其中固體少許溶于稀鹽酸得溶液B;②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅,則試管中固體是________(只有一個選項符合題意),若溶液未變紅,則試管中固體是________(只有一個選項符合題意)。 A.一定有Fe3O4,可能有Fe B.只有Fe(OH)3 C.一定有Fe3O4和Fe D.一定有Fe(OH)3,可能有Fe E.只有Fe3O4 (3)該同學按上述方案進行了實驗,溶液未變紅色,原因是______________________________________(用化學方程式表示)。 (4)該同學馬上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反應。若按右圖所示的操作,可觀察到生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現(xiàn)象,請寫出與上述現(xiàn)象相關(guān)反應的化學方程式____________________________。 (5)一段時間后,該同學發(fā)現(xiàn)(3)中未變紅的溶液變成紅色。由此可知,實驗室FeCl2溶液需現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是________,并且配制時應加入少量________。 解析:(1)Fe在加熱條件下可與H2O(g)反應生成Fe3O4和H2。(2)(3)根據(jù)Fe與H2O(g)的反應可知,試管中固體的成分可能為Fe3O4或Fe3O4與Fe的混合物,與鹽酸發(fā)生反應Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O,可能的反應為2FeCl3+Fe===3FeCl2,F(xiàn)e+2HCl===FeCl2+H2↑;取溶 液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅,則試管中固體一定有Fe3O4,可能含少量Fe;若不變紅,則試管中一定有Fe3O4和Fe。 (4)FeCl2溶液與NaOH溶液反應生成Fe(OH)2白色沉淀,F(xiàn)e(OH)2易被氧化,使沉淀發(fā)生顏色變化。 (5)FeCl2易被氧化而生成FeCl3,故FeCl2溶液應現(xiàn)用現(xiàn)配,并加入少量鐵粉以防止被氧化。 答案:(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (2)A C (3)2FeCl3+Fe===3FeCl2 (4)FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (5)FeCl2易被空氣氧化為FeCl3 鐵粉- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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