1、第 3 课时 铁的重要化合物 课后训练 案 巩固提 升 A组 1.有关铁的氧化物的说法正确的是( ) A.Fe3O4是黑色固体,有磁性 B.Fe2O3既不溶于水也不溶于酸 C.FeO是碱性氧化物,可与 H2O反应生成 Fe(OH)2 D.FeO、Fe2O3、Fe3O4中铁的化合价相同 解析:Fe2O3能溶于酸,B错误;FeO是碱性氧化物,但不能与 H2O反应生成 Fe(OH)2,C错误;FeO中铁的化合价为+2价、 Fe2O3中铁的化合价为+3价、Fe3O4中铁的化合价为+2价和+3价,D错误。 答案:A 2.将 1.12 g铁粉加入到 25 mL 2 mol L-1的氯化铁溶液中,充分反应后
2、,其结果是( ) A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本不变 B.向溶液中滴入无色 KSCN溶液,仍无色 C.Fe2+与 Fe3+物质的量之比为 61 D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为 25 解析:n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由 Fe+2Fe3+3Fe2+知,Fe3+过量 0.01 mol,铁粉全部溶解,反应生成 Fe2+ 0.06 mol;Fe3+过量,滴入无色 KSCN溶液,溶液显红色;氧化生成的 Fe2+和还原生成的 Fe2+的物质的量之比为 12。 答案:C 3.为了检验某 FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入( ) A.NaOH溶液 B.
3、铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液 解析:Fe2+易被氧化为 Fe3+,可用 KSCN溶液检验是否存在 Fe3+。 答案:C 4.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是 ( ) 过量的 Fe与 Cl2反应 Fe与过量稀硫酸反应 FeCl2溶液中通入少量 Cl2 Fe和 Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A. B. C. D. 解析:中的 Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原。中 Fe 与稀硫酸反应只能生成 Fe2+。在溶液中 Fe2+被 Cl2氧化生成 Fe3+。中首先发生 Fe与盐酸生成 FeCl2,Fe2O3与盐 酸生成 FeCl3的反应,但
4、题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的 FeCl3全部还原为 FeCl2。 答案:B 5.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( ) 金属钠在纯氧中燃烧 FeSO4溶液中滴入 NaOH溶液,并在空气中放置一段时间 FeCl3溶液中滴入 KSCN溶 液 无水硫酸铜放入医用酒精中 A. B. C. D. 解析:钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的 Na2O2,FeSO4与 NaOH 反应生成 Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色 Fe(OH)3, FeCl3与 KSCN反应生成红色 Fe(SCN)3,CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色。 答案:B 6.将铁粉放入
5、盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则此时溶液中含 有的大量阳离子是( ) A.Cu2+和 Fe2+ B.Fe2+和 Mg2+ C.Fe3+和 Fe2+ D.H+和 Cu2+ 解析:混合溶液中加入铁粉依次发生如下反应:2Fe3+Fe3Fe2+、Cu2+FeFe2+Cu、2H+FeFe2+H2,由于 铁粉有剩余,故此时溶液中阳离子主要有 Mg2+和 Fe2+。 答案:B 7.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组:检验含 Fe3+的溶液中是否含有 Fe2+; 乙组:检验含 Fe2+的溶液中是否含有 Fe3+。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实
6、验目的的是( ) 试 剂 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN 溶 液 NaOH溶液 B 酸性 KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性 KMnO4溶 液 解析:甲组,在 Fe3+存在的条件下,检验 Fe2+,要排除 Fe3+干扰。所选试剂具备下列条件:一是能与 Fe2+发生有明显现象的 反应;二是 Fe3+不反应,不干扰 Fe2+的检验。酸性 KMnO4溶液符合条件:5Fe2+Mn -+8H+ 5Fe3+Mn2+4H2O,现象 是紫色变浅(或褪去)。乙组,在 Fe2+存在的条件下,检验 Fe3+,用 KSCN溶液检验 Fe3+,Fe2+无干扰。 答案:B 8.导
7、学号 98980056 将铁粉投入盛有 Cu2+、Ag+、Fe3+的溶液中,反应完毕时,若烧杯底部有铁粉剩余,溶液中一定不含 有的金属离子是 ,若烧杯中没有铁粉剩余,则溶液中一定含有的金属离子 是 ,若溶液中不含有 Cu2+时,则一定不含有的金属离子还有 。 解析:溶液中三种离子的氧化性由强到弱是 Ag+Fe3+Cu2+,Fe先与氧化性强的离子反应,之后才与氧化性弱的离子反 应,离子方程式依次为Fe+2Ag+Fe2+2Ag,Fe+2Fe3+3Fe2+,Fe+Cu2+Fe2+Cu。当 Fe剩余时,溶液中 Ag+、Fe3+、Cu2+均不存在;若烧杯中没有铁粉,说明至少会发生反应,是否发生反应不确定
8、,故溶液中一定存在 的是 Fe2+,其他离子均不能确定;若溶液中不含 Cu2+,说明反应已进行完全,则 Ag+、Fe3+均不会存在。 答案:Ag+、Fe3+、Cu2+ Fe2+ Ag+、Fe3+ 9.今有:铁粉、溴水、NaOH溶液、酸性高锰酸钾溶液、KSCN 溶液。用代表它们的序号填空: (1)与 FeCl3溶液反应溶液变红色的是 。 (2)与 FeCl3溶液反应产生红褐色沉淀的是 。反应的离子方程式为 。 (3)能将 FeCl3转化为 FeCl2的是 。反应的离子方程式为 。 解析:由题给试剂可知,与 FeCl3溶液反应溶液变红色的为,产生红褐色沉淀的为,能将 FeCl3还原为 FeCl2的
9、为。 答案:(1) (2) Fe3+3OH-Fe(OH)3 (3) 2Fe3+Fe3Fe2+ 10.将 Fe和 Fe2O3的混合物 15 g加入 150 mL稀硫酸中,生成标准状况下的 H2 1.68 L,同时 Fe和 Fe2O3均无剩余,向溶 液中加入 KSCN 溶液,未见颜色变化。为中和过量的硫酸,且使 Fe全部转化为 Fe(OH)2,共消耗 3 mol L-1NaOH 溶液 200 mL。原硫酸的物质的量浓度为 。 解析:本题涉及的反应非常繁杂,数据又多,若用常规方法很难解答。可以采用整体分析法(也叫终态法或终态分析法, 实质为守恒法)根据题意,反应终了溶液中的溶质只有 Na2SO4,根
10、据溶液中的电荷守恒,有:n(Na+)=2n(S -), 即:n(S -)= =3 mol L-10.2 L2=0.3 mol,c(H2SO4)= =2 mol L-1。 答案:2 mol L-1 B 组 1.已知下述三个实验均能发生化学反应: 将铁钉放入硫酸铜溶 液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴 氯水 将铜丝放入氯化铁溶 液中 下列判断正确的是( ) A.实验中铁钉只作还原剂 B.实验中 Fe2+既显氧化性又显还原性 C.实验中发生的是置换反应 D.上述实验证明氧化性:Fe3+Fe2+Cu2+ 解析:实验中铁钉作还原剂,氧化性:Cu2+Fe2+;实验中 Fe2+只表现还原性;实验中反应为 2Fe
11、Cl3+Cu 2FeCl2+CuCl2,不是置换反应,分析可知,氧化性:Fe3+Cu2+。综上可知氧化性:Fe3+Cu2+Fe2+,故 A 正确,B、C、D 错误。 答案:A 2.a g铁粉与含有 H2SO4的 CuSO4溶液恰好完全反应后,得到 a g铜,则参与反应的 CuSO4与 H2SO4的物质的量之比为 ( ) A.71 B.17 C.78 D.87 解析:设参与反应的 CuSO4与 H2SO4的物质的量分别为 x、y。 Fe+Cu2+Fe2+Cu x x x Fe+ 2H+Fe2+H2 y 2y 由题意得:56(x+y)=64x 解得:xy=71 答案:A 3.下列各图示中,不能较长
12、时间看到 Fe(OH)2白色沉淀的是( ) 解析:C项,由于液面上方没有采取隔离措施,因此只能看到白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。 答案:C 4.导学号 98980057 向一定量的 FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入 100 mL 1 mol L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放 出标准状况下的气体 224 mL,在溶液中加入 KSCN溶液无红色出现。若用足量的 CO在高温下还原相同量的此混合 物,能得到铁的质量为( ) A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.无法计算 解析:根据题意可得,恰好反应后溶液中只存在 FeCl2,根据元素守恒可建立关系式:n(Fe)=
13、n(Fe2+)= n(Cl - )= n(HCl)= 0.1 L1 mol L -1=0.05 mol,m(Fe)=0.05 mol56 g mol-1=2.8 g。 答案:C 5.只用一种试剂或操作,除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)写出试剂或操作的名称、方法及有关的化学方程式或 离子方程式: (1)Fe2O3(Al2O3) ;离子方程 式 。 (2)Fe2O3Fe(OH)3 ;化学方程式 。 (3)FeSO4溶液(CuSO4) ;离子方程 式 。 (4)FeCl3溶液(FeCl2) ;离子方程式 。 解析:解答除杂题时要考虑除杂原则:除去杂质而不能引入新的杂质,同时考虑主要成分和杂质在性
14、质上的差异,能用物 理方法除去就选择物理方法除去,不能用物理方法可选择化学方法。 (1)因 Fe2O3不溶于水,不与碱反应,而 Al2O3溶于强碱溶液,所以可以用 NaOH溶液除去。 (2)因 Fe(OH)3不稳定,受热分解生成 Fe2O3,可以用加热方法除去 Fe(OH)3。 (3)Fe可以置换出 Cu,可以加入 Fe除去 CuSO4。 (4)Fe2+与 Fe3+可以相互转化,加入强氧化剂可以把 Fe2+氧化生成 Fe3+,所以通入 Cl2把 FeCl2氧化成 FeCl3。 答案:(1)加足量氢氧化钠溶液溶解,然后过滤 Al2O3+2OH-2Al -+H 2O (2)加热 2Fe(OH)3F
15、e2O3+3H2O (3)加足量铁粉,充分反应后过滤 Cu2+FeFe2+Cu (4)通入适量氯气 2Fe2+Cl22Fe3+2Cl- 6.两同学为制得纯净的 Fe(OH)2,根据如图所示的装置,回答问题。A管中是铁粉和稀硫酸,B管中是 NaOH 溶液。 (1)同学甲:先夹紧止水夹 a,使 A管开始反应,在 B管中观察到的现象是 。 (2)同学乙:打开 a,使 A管中反应一段时间后再夹紧止水夹 a,实验中在 B管中观察到的现象 是 ,此时 B中发生反应的离子方程式 为 。 (3)乙同学打开 a的目的是 ,同学 (填“甲”或“乙”) 的实验可成功。 解析:同学甲未排出装置内的空气,生成的 Fe(OH)2迅速被空气中的氧气氧化为 Fe(OH)3。同学乙先让生成的氢气将装 置内的空气排出,达到了隔绝氧气的目的,故可以看到白色沉淀。 答案:(1)生成红褐色沉淀 (2)有白色沉淀生成 Fe2+2OH-Fe(OH)2 (3)使 A管中产生的气体通入 B管中排出空气 乙
