2024-2025学年新教材高中化学专题9金属与人类文明2探究铁及其化合物的转化课时作业含解析苏教版必修2

PAGE7-探究铁及其化合物的转化1．下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是()A．氯化亚铁可以被氧化生成FeCl3，所以氯化亚铁只具有还原性B．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，能形成胶体C．新制的氢氧化亚铁沉淀露置在空气中最终会变为红褐色D．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加铁粉后过滤2．“百炼成钢”是指反复将炙热的生铁在空气中锤打，转化为坚硬的钢，其实质是对生铁的不断除杂过程。下列叙述不正确的是()选项被提纯物质杂质除杂试剂或方法AFeCl3溶液FeCl2通入适量Cl2BFeCl2溶液FeCl3加入过量铁粉并过滤C铁粉铝粉加入过量NaOH溶液并过滤DFe(OH)3溶液Fe(OH)2在空气中灼烧3.某溶液中有Fe3＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，则溶液中大量削减的阳离子是()A．Fe3＋B．Mg2＋C．Fe2＋D．Al3＋4．将ag铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中，充分反应，固体无剩余。测得参与反应的HCl为0.08mol，放出标准状况下的气体0.224L。则下列推断中正确的是()A．原混合物中n(Fe):n(Fe2O3)＝2:1B．向溶液中滴入KSCN溶液，显红色C．无法计算原混合物的质量D．溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为3:15．向200mL0.1mol·L－1的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，过滤，当心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再改变，此时所得固体的质量为()A．1.44gB．1.6gC．2.82gD．4.36g6．某同学对某盐A的水溶液进行了鉴定，试验过程及现象如图所示：下列推断不正确的是()A．A可能为FeBr2B．淡黄色沉淀B是AgBrC．滤液C中肯定不含Fe2＋D．溶液D中有Fe(SCN)37．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色依次排列的是()①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中A．②③①④B．③②①④C．③①②④D．①②③④8．将1.12g铁粉加入到25mL2mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，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6:1D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:59．现有浓度均为1mol·L－1的FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液100mL，向该溶液中加入5.6g铁粉充分反应(溶液的体积改变忽视不计)。下列有关叙述不正确的是()A．反应后的溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，不含Fe3＋B．反应后的溶液中含有0.2molFe2＋和0.1molCu2＋C．反应后的溶液中Fe2＋的浓度增至3mol·L－1D．反应后残留固体为3.2g10．下图所示装置可用来制取和视察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色改变。试验时必需运用铁屑和6mol/L的稀硫酸，其他试剂任选。请回答下列问题：(1)B装置中盛有肯定量的NaOH溶液，A装置中应预先加入的试剂是________，A装置中发生反应的离子方程式是_________________________________________________。(2)试验起先时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。(3)简述制取Fe(OH)2的操作过程__________________________________________________________________________________________________。(4)试验完毕，拔去B装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时B装置中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________。(5)在下图中，装置________(填序号)能较长时间视察到Fe(OH)2白色沉淀。11．某化学爱好小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、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、还原性，并利用试验结论解决一些问题。(1)用所给试剂写出体现Fe2＋具有还原性的反应的化学方程式_________________________________________________。(2)设计试验方案，完成下列表格。探究内容试验方案试验现象探究Fe3＋具有氧化性取少量0.1mol·L－1FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液加入铁粉后，溶液颜色变为________，加入KSCN溶液后，溶液________(3)该爱好小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，视察试验现象的方案，该反应的离子方程式为_________________________________________________。(4)某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnOeq\o\al(－,4)、H2O和一种未知离子X。①已知MnOeq\o\al(－,4)在反应中得到电子，则X是_________________________________________________。②该反应的离子方程式是_________________________________________________。12．依据下列转化关系，回答有关问题。(1)浅绿色溶液D主要成分的化学式为__________，试剂1是________________。(2)下列物质不能作为试剂2的是__________(填序号)。a．Cl2b．新制氯水c．浓硫酸d．Se．硝酸(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________。(4)溶液C到溶液F红色加深的缘由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)某同学在试验时向E中加入了过量的一种固体物质，发觉淡黄色褪去，现对褪色缘由进行探究。提出你的假设：________________；为了对你所提出的假设进行验证，你设计的试验方案是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。13．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。(1)写出FeCl3溶液与金属铜反应的离子方程式：__________________________________________________________________________________________________。(2)检验溶液中存在Fe2＋的试剂是______________。证明Fe2＋存在的现象是_________________________________________________。(3)某小组实行下列步骤从运用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液：操作Ⅰ和Ⅱ运用到的主要玻璃仪器有_________________________________________________________，请写出通入⑥后发生反应的离子方程式：__________________________________________________________________________________________________。(4)试验室里保存FeCl2溶液时，常在溶液中加入铁钉或铁粉防止溶液里的Fe2＋被氧化，请用离子方程式说明其中的道理：_________________________________________________。(5)若某腐蚀液中含1.5mol/LCuCl2、3.0mol/LFeCl2、1.0mol/LFeCl3，取200mL腐蚀液按上述步骤回收铜，为充分回收铜，加入①的质量最小为________。课时作业19探究铁及其化合物的转化1．解析：氯化亚铁中铁元素化合价是＋2价，处于中间价态，既可以被氧化，也可以被还原，A错误；将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，接着加热至呈红褐色，即形成胶体，B正确；新制的氢氧化亚铁沉淀露置在空气中最终会被氧化为红褐色氢氧化铁沉淀，C正确；除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加铁粉，氯化铁被铁还原为氯化亚铁，然后过滤除去多余的铁粉，D正确。答案：A2．解析：A项发生反应：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，正确；B项发生反应：Fe＋2FeCl3=3FeCl2，正确；C项发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，而Fe不与NaOH溶液反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3，错误。答案：D3．解析：加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，Fe3＋转化为Fe(OH)3，Mg2＋转化为Mg(OH)2，Al3＋转化为AlOeq\o\al(－,2)，Fe2＋最终转化为Fe(OH)3。再加入过量的盐酸，Fe(OH)3、Mg(OH)2、AlOeq\o\al(－,2)与盐酸反应生成的金属阳离子分别为Fe3＋、Mg2＋和Al3＋，故溶液中大量削减的阳离子是Fe2＋。答案：C4．解析：因为Fe3＋和H＋的氧化性强弱依次为Fe3＋>H＋，所以当产生氢气时，Fe3＋已经全部被还原为Fe2＋，故向溶液中滴入KSCN溶液，溶液不变红色；依据题目给出的数据，可以计算出n(Fe)＝0.02mol，n(Fe2O3)＝0.01mol。答案：A5．解析：在试验过程中发生如下改变：Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3，依据反应前后铁原子守恒可知所得固体的质量为0.2L×0.1mol·L－1×eq\f(1,2)×160g·mol－1＝1.6g。答案：B6．解析：依据B为淡黄色沉淀可以推断B为AgBr，则A中含Br－；依据D为红色溶液可以推断C中肯定含有Fe3＋，则A中至少含有Fe2＋和Fe3＋中的一种。答案：C7．解析：①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2；②FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2，在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3；③FeCl3与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3；④CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色。答案：B8．解析：n(Fe)＝0.02mol，n(FeCl3)＝0.05mol，由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋0.06mol；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1:2。答案：C9．解析：由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故加入铁粉后，铁粉先与Fe3＋反应，后与Cu2＋反应。依据2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu可知，Fe3＋完全反应，Cu2＋只有一半发生反应，反应后的溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，不含Fe3＋，A项正确；反应后的溶液中n(Fe2＋)＝0.3mol，n(Cu2＋)＝0.05mol，B项错误；反应后的溶液中c(Fe2＋)＝eq\f(0.3mol,0.1L)＝3mol·L－1，C项正确；反应后残留固体为0.05molCu，质量为3.2g，D项正确。答案：B10．解析：(1)题图中A装置的作用是产生H2，利用H2赶走整个装置中的空气，降低Fe2＋被氧化的速率，以便能较长时间视察到Fe(OH)2白色沉淀，故A装置中应预先加入的试剂为铁屑：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。(2)试验起先时打开活塞a，A装置中产生的H2沿导管进入B装置，赶走装置中的空气。(3)关闭活塞a，气体不能逸出，压迫A装置中的液体通过导管进入B装置，FeSO4与NaOH混合产生Fe(OH)2白色沉淀。(4)试验完毕拔去B装置的橡胶塞，空气进入B装置，O2与Fe(OH)2发生反应，使Fe(OH)2转化为Fe(OH)3红褐色沉淀。(5)①装置用H2SO4与Fe反应产生的H2赶出装置中的空气；②装置与①装置原理相像，只不过在两个试管中进行；③装置没有隔绝空气；④装置中胶头滴管插入液面以下，且有苯在上层隔离空气，故①②④装置都能较长时间视察到Fe(OH)2白色沉淀。答案：(1)铁屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)打开(3)关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B装置中进行反应(4)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3(5)①②④11．解析：(1)在反应中Fe2＋作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反应为2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。(2)向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变色。(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉，离子反应为Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋。(4)已知MnOeq\o\al(－,4)得电子，故MnOeq\o\al(－,4)是氧化剂，Mn2＋为还原产物，则题目供应的Fe3＋是氧化产物，故还原剂为Fe2＋，即X为Fe2＋。该反应中反应物为MnOeq\o\al(－,4)、Fe2＋和H＋，生成物为Mn2＋、Fe3＋和H2O，n(MnOeq\o\al(－,4)):n(Fe2＋)＝1:5。答案：(1)2FeCl2＋Cl2=2FeCl3(2)浅绿色不变色(3)Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe(4)①Fe2＋②MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O12．解析：从框图可知，Fe和稀盐酸反应生成FeCl2溶液，为浅绿色，即D的主要成分为FeCl2，加入试剂2后变为棕黄色溶液，联想最终变成深红色溶液F(硫氰化铁溶液)，可以推断溶液E的主要成分为Fe3＋，试剂2为强氧化剂，S不符合条件。Fe与H2O(g)反应生成固体Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，所以溶液B为FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入试剂1(KSCN溶液或NH4SCN溶液)后，Fe3＋变成Fe(SCN)3，加入试剂2(强氧化剂)，Fe2＋被氧化为Fe3＋，并进一步转化为Fe(SCN)3，所以溶液红色加深。答案：(1)FeCl2KSCN溶液(或NH4SCN溶液)(2)d(3)Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O(4)溶液中的Fe2＋被氧化剂氧化成Fe3＋，使Fe3＋浓度增大，从而生成更多的硫氰化铁使红色加深(5)加入还原剂将Fe3＋还原用胶头滴管取少量淡黄色