2021-2022学年新教材高中化学第三章铁金属材料第一节第2课时铁及其化合物的转化及铁离子的检验练习含解析新人教版必修第一册

第2课时铁及其化合物的转化及铁离子的检验课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.将铁屑溶于过量的稀盐酸后,再加入下列物质,会有Fe3+生成的是()A.硫酸 B.氯水C.硫酸锌 D.氯化铜答案:B解析:Fe+2HClFeCl2+H2↑,选项中,H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应,但氯水中的Cl2能氧化Fe2+生成Fe3+,离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。2.在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断错误的是()A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Fe2+C.溶液中一定含Cu2+D.剩余固体中一定含铜答案:C解析:氧化性Fe3+>Cu2+,加入Fe先还原Fe3+,然后再还原Cu2+。3.已知下述三个实验均能发生化学反应:①②③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①中铁钉是还原剂B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性C.实验③中发生的是置换反应D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+答案:A解析:实验①中铁钉是还原剂,氧化性Cu2+>Fe2+;实验②中Fe2+只表现还原性;实验③中反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+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项正确,B、C、D三项错误。4.下列叙述正确的是()A.向某溶液中加入KSCN溶液后无明显现象,证明溶液中不含有Fe3+B.FeCl2无法直接通过化合反应而得到C.向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+D.因为在金属活动性顺序中Cu排在Fe后面,故把铜粉加入FeCl3溶液中不发生反应答案:A解析:FeCl2可由化合反应Fe+2FeCl33FeCl2而得到;判断溶液中含有Fe2+的正确方法是先加入KSCN溶液,溶液不变色(无Fe3+),再通入Cl2后变为红色,从而证明有Fe2+;Fe3+具有较强氧化性,可与Cu发生反应:Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+。5.刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生反应Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+。根据该反应判断下列说法错误的是()A.铜是还原剂B.Fe3+具有氧化性C.Cu2+为还原产物D.该反应属于离子反应答案:C解析:该反应中铜元素化合价升高,Cu被氧化,为还原剂,Cu2+为氧化产物;铁元素化合价降低,Fe3+被还原,Fe3+为氧化剂;但该反应为离子反应。6.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称磁性氧化铁B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀答案:C解析:Fe3O4为具有磁性的黑色晶体,A项错误;Fe与H2O(g)在高温下反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,Fe3+与KSCN溶液反应的生成物Fe(SCN)3不是沉淀,B、D项错误;向含FeCl3的FeCl2溶液中加入铁粉时,因发生反应2FeCl3+Fe3FeCl2可将FeCl3除去。7.把铁放入下列溶液中,铁被溶解而溶液质量减小的是()A.FeCl3溶液 B.稀硫酸C.NaOH溶液 D.CuSO4溶液答案:D解析:将Fe放入FeCl3溶液中,因发生反应2FeCl3+Fe3FeCl2而使Fe溶解,但溶液质量增大;将Fe放入稀硫酸中,发生反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,Fe被溶解,溶液质量增大;将Fe放入NaOH溶液,不发生反应,Fe不溶解;将Fe放入CuSO4溶液,发生反应CuSO4+FeCu+FeSO4,Fe被溶解,置换出Cu,溶液质量减小。8.要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,可行的方法是()A.滴入KSCN溶液B.通入氯气C.加入适量铜粉并过滤D.加入适量铁粉并过滤答案:B解析:KSCN溶液只能检验Fe3+的存在,A项错误;通入氯气能将FeCl2氧化为FeCl3,B项正确;加入铜粉发生反应Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+,引入新杂质Cu2+,C项错误;加入铁粉发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,过滤除去剩余铁粉,得到纯净的FeCl2溶液,D项错误。9.同是由黏土烧制的砖瓦,有的是黑色的,有的却是红色的,你猜测其中的原因可能是()A.土壤中含有铁粉、二氧化锰等B.黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑,红砖瓦则是添加了红色耐高温染料C.土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色CuO和红色CuD.土壤中含有的铁元素经过不同工艺烧制,分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3答案:D解析:黏土中含有铁元素,在烧制砖瓦时,与O2反应,生成氧化物,铁元素的氧化物有3种,FeO与Fe3O4为黑色,Fe2O3为红棕色,D项正确。10.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是,证明Fe3+存在的现象是。

(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式:。

(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。①,②,③,

④,⑤,⑥。

B.请写出相关反应的化学方程式。,

,

,

。

答案:(1)KSCN溶液溶液变成红色(2)2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2(3)A.①Fe②FeCl2③Fe和Cu④HCl⑤FeCl2⑥Cl2B.CuCl2+FeFeCl2+Cu2FeCl3+Fe3FeCl2Fe+2HClFeCl2+H2↑2FeCl2+Cl22FeCl3解析:从腐蚀铜的废液中回收铜。选考奠基素养提升1.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是()A.用如图装置可以制备Fe(OH)2B.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,此现象不能确定溶液中含有Fe2+D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化答案:C解析:反应开始时打开止水夹K,生成的H2进入乙中,可排出其中的空气,防止生成的Fe(OH)2被氧化,一段时间后关闭止水夹K,甲中溶液进入乙中可生成Fe(OH)2,A项正确;铁粉与FeCl3反应生成FeCl2,通过过滤可除去多余的铁粉,B项正确;Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,D项正确。2.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。下列物质反应后一定能使KSCN溶液变红的是()①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀硫酸反应③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸A.① B.①③⑤C.②④ D.①②③④⑤答案:B解析:要使KSCN溶液变红,则一定要产生Fe3+,①和③中Cl2可将铁元素转化为Fe3+,⑤中相当于有HNO3,可将Fe2+氧化为Fe3+,④中Fe2O3溶于盐酸后产生的Fe3+能与Fe反应,若Fe过量,则无Fe3+。3.在Fe2(SO4)3溶液中加入ag铜,完全溶解后,再加bg铁,充分反应后得到cg残余固体,且a>c,下列说法正确的是()A.残余固体是铜和铁B.最后得到的溶液中一定含有Cu2+C.将残余固体加入稀硫酸中,有气泡产生D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+答案:B解析:因为a>c,说明bg铁完全反应,溶液中含Cu2+、Fe2+,不含Fe3+,B项正确。4.小明在学习了铁及其化合物的性质后,进行了如下探究。(1)实验前小明预测说:Fe2+既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是。

(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂:锌粒、铜片、0.1mol·L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。①若小明计划在0.1mol·L-1FeCl2溶液中滴入新制氯水,探究Fe2+的还原性,你预计可能发生的反应为(写离子方程式),溶液由浅绿色变为色。

②实验中,小明发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。你认为可选滴入小明所得的混合液中,并通过溶液出现色的现象,证明小明的观点和实验方案是正确的。

③小明认为金属单质都具有还原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中,结果铜片没有明显变化,锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为。

答案:(1)因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,既可以升高也可以降低(2)①Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+棕黄②KSCN溶液红③Zn>Fe>Cu解析:(2)①在0.1mol·L-1FeCl2溶液中滴入新制氯水,氯气具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+;溶液颜色从浅绿色变为棕黄色。②通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据,需要的试剂为KSCN溶液,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,溶液变红色。③金属单质都具有还原性,分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中,结果铜片没有明显变化,锌粒逐渐变小,发生反应Zn+Fe2+Fe+Zn2+;氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物,三种金属的还原性顺序为Zn>Fe>Cu。5.利用下图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。图中甲~己均含铁元素。回答下列问题:(1)K2FeO4常用作杀菌消毒剂,从铁元素化合价的角度分析是因其具有性;下列关于乙的说法正确的是。

A.属于酸性氧化物,能与碱反应B.属于碱性氧化物,能与酸反应C.属于两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应(2)戊与烧碱溶液反应生成丙,放置一段时间后丙转化为丁。丙转化为丁的化学方程式为,