第三章　第一节　第2课时　铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐

第2课时铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐课后·训练提升合格考过关检验1.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是()。A.Fe2+的水溶液为浅绿色B.Fe3+的水溶液为棕黄色C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有还原性D.向Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀答案:D解析:向Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,生成红色可溶性物质,不是红色沉淀。2.下列离子方程式正确的是()。A.铁与FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+2Fe2+B.Fe与稀盐酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑C.FeCl2溶液与Cl2反应:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-D.Fe(OH)3与盐酸反应:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O答案:D解析:A中电荷不守恒,应为Fe+2Fe3+3Fe2+;B中违反反应事实,应为Fe+2H+Fe2++H2↑;C中电荷不守恒,应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。3.将铁屑溶于过量盐酸后,采取下列措施,溶液中会有三价铁生成的是()。A.加入稀硫酸 B.通入氯气C.加入氯化锌 D.加入氯化铜答案:B解析:Fe与盐酸发生反应:Fe+2H+Fe2++H2↑,而Fe2+遇强氧化剂才会转化成三价铁。稀硫酸不能把Fe2+氧化成Fe3+;氯气能将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+;氯化锌、氯化铜溶液中的Zn2+、Cu2+有一定的氧化能力,其中Cu2+可以将单质铁氧化成Fe2+,但却不能将Fe2+氧化成Fe3+,Zn2+不能氧化Fe2+。4.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的()。A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉答案:C解析:铁粉与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和单质铜,然后过滤即可提纯硫酸亚铁。锌、镁、铝均能与Cu2+、Fe3+反应,且都能将亚铁离子置换成铁,但会分别引入新的杂质锌离子、镁离子、铝离子。5.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验目的的是()。选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液BKMnO4酸性溶液KSCN溶液CKOH溶液新制氯水D新制氯水KMnO4酸性溶液答案:B解析:由于Fe3+的干扰,在检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+时应使用KMnO4酸性溶液,只有B项正确。6.把表面有少量氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中,充分反应后,所得溶液中的金属离子为()。A.Fe3+和Cu2+ B.Fe2+和Cu2+C.Fe2+和Fe3+ D.Fe2+答案:D解析:本题涉及的物质的性质有:CuO与盐酸的反应,Fe、Fe2O3与盐酸的反应,Fe3+与Fe、Cu的反应,Fe与Cu2+的反应等。表面氧化物较少,溶于盐酸后,生成的Fe3+和Cu2+较少,分别被Fe还原为Fe2+和Cu,Cu与盐酸不反应,Fe与盐酸反应生成Fe2+。7.下列实验只能制备氢氧化铁沉淀的是()。A.将氧化铁与水直接加热B.将水蒸气通过炽热铁粉C.氧化铁先用盐酸溶解再加烧碱溶液D.饱和氯化铁溶液逐滴滴入沸水中答案:C解析:氧化铁不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铁,A项不符合题意;水蒸气能与炽热铁粉反应生成四氧化三铁和氢气,B项不符合题意;氧化铁先用盐酸溶解生成氯化铁和水,再加烧碱溶液得到氢氧化铁沉淀,C项符合题意;饱和的氯化铁溶液逐滴滴入沸水中,可制备氢氧化铁胶体,D项不符合题意。8.有NaCl溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液、MgCl2溶液四种溶液,用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是()。A.盐酸 B.烧碱溶液C.氯水 D.KSCN溶液答案:B解析:将过量NaOH溶液分别加入几种溶液,无明显现象的是NaCl溶液,生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2溶液,生成红褐色沉淀的是FeCl3溶液,生成白色沉淀的是MgCl2溶液。9.将下列四种化合物溶于稀盐酸,滴加KSCN溶液,没有颜色变化,再加氯水即呈现红色的是()。A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4 D.Fe2(SO4)3答案:A解析:Fe3O4与盐酸反应,既有FeCl3生成,又有FeCl2生成。10.下图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据:××市医疗机构临床检验结果报告单分析项目检测结果单位参考范围1.锌(Zn)115.92μmol·L-166~1202.铁(Fe)6.95mmol·L-17.52~11.823.钙(Ca)1.68mmol·L-11.55~2.10……根据上表的数据,回答下列问题:(1)该儿童元素含量偏低。

(2)报告单中“μmol·L-1”是(填“质量”“体积”或“浓度”)的单位。

(3)服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+。在这个过程中体现维生素C的(填“氧化性”或“还原性”)。

(4)缺铁性贫血患者应补充Fe2+。一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分,将硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣,推测糖衣的作用是。答案:(1)铁(2)浓度(3)还原性(4)防止Fe2+被氧化解析:(1)从检测结果与参考范围看,该儿童铁元素的含量比参考范围略低。(2)μmol·L-1为浓度的单位。(3)Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价降低,发生还原反应,故维生素C体现还原性。(4)糖衣可以防止硫酸亚铁与空气接触,起到防止Fe2+被氧化的作用。11.把等物质的量的铜粉、铁粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反应,然后取出部分溶液。(1)若滴加一滴KSCN溶液,溶液显红色,则溶液中存在的金属离子有。

(2)若滴加一滴KSCN溶液,溶液不显红色,则溶液中一定存在的金属离子有。

(3)若加入的金属全部溶解,则溶液中n(Cu2+)∶n(Fe2+)=。

(4)若(3)反应后的溶液中有三种金属离子,欲从中回收Cu和FeCl3,需要用到的试剂有(按反应顺序填写)。

答案:(1)Cu2+、Fe2+、Fe3+(2)Fe2+(3)1∶5(4)Fe、稀盐酸、新制氯水解析:还原性:Fe>Cu,故Fe3+优先与Fe反应,2Fe3++Fe3Fe2+,然后与Cu反应,2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。(1)若滴加KSCN溶液显红色,说明Fe3+过量,则铜粉、铁粉均已溶解,故溶液中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。(2)若滴加KSCN溶液,溶液不显红色,则Fe3+已完全反应,溶液中一定存在的离子是Fe2+。(3)通过反应的离子方程式分析,等物质的量的铜粉、铁粉完全溶解,所产生的n(Cu2+)∶n(Fe2+)=1∶5。(4)为从溶液中提取Cu,应向溶液中加入过量铁粉:Fe+Cu2+Fe2++Cu;然后用盐酸溶解过量的铁粉:Fe+2HClFeCl2+H2↑;过滤后,得到Cu,再向滤液中加入新制氯水即可得到FeCl3:2FeCl2+Cl22FeCl3。等级考素养提升1.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()。选项操作、现象解释A向碘化钾淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝Fe3+能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向盐酸中加入少量铁粉,有气泡产生说明Fe被氧化为Fe3+D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3答案:D解析:A项中Fe3+将I-氧化为I2,淀粉遇碘单质变蓝;B项中红棕色斑点是Fe2O3;C项中铁与盐酸反应生成Fe2+。2.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是()。A.11.2g B.5.6gC.2.8g D.无法计算答案:C解析:依题意,恰好反应后溶液中溶质只存在FeCl2,根据原子守恒,可建立关系:n(Fe)=n(Fe2+)=12n(Cl-)=12n(HCl)=12×0.1L×1mol·L-1=0.05mol,m(Fe)=2.83.向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀硫酸,充分反应后,仍有红色粉末存在,则关于所得溶液中阳离子的判断正确的是()。A.只有Fe2+和Cu2+B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+C.一定有Fe2+,可能有Cu2+D.只有Fe2+答案:C解析:加入过量稀硫酸,仍有红色粉末存在,则该红色粉末是Cu,所以溶液中一定没有Fe3+。由于氧化性:Fe3+>Cu2+,Fe2O3与H2SO4反应生成的Fe3+无论是与Fe反应,还是与Cu反应,溶液中一定存在Fe2+,当Fe相对过量时,溶液中不存在Cu2+,当Fe不足时,溶液中有Cu2+,C项正确。4.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。5.同学们用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是。

(2)甲同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为。

(3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是。

(4)丙同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为。

答案:(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O解析:(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化。(2)氯气具有氧化性,能将氯化亚铁氧化为氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。(3)煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以隔离溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响。(4)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。6.某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究:(1)装置的连接顺序为a→→→→→b→c→f。

(2)硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接,这样做的优点是。(3)反应一段时间,熄灭酒精灯,冷却后,将收集器及硬质玻璃管中的物质快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:固体产物淡黄色溶液淡红色溶液深红色溶液试剂X中溶质的化学式为;固体产物的成分可能为(填字母)。A.Fe和FeCl3 B.FeCl2和FeCl3C.Fe、FeCl2和FeCl3 D.Fe和FeCl2(4)加入少许植物油的作用是,加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)。

(5)现有一含FeCl2和FeCl3混合物的样品,用离子交换法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为。(计算结果保留两位有效数字)

答案:(1)ghde(2)防止堵塞(3)KSCN(或NH4SCN)A(4)隔绝空气,防止Fe2+被氧化2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(5)0.10解析:(1)浓硫酸具有吸水性,能作氯气的干燥剂,碱石灰具有碱性从而能吸收氯气,饱和食盐水能吸收氯化氢而抑制氯气溶解。装置的连接顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气与铁反应→尾气处理。(2)Fe在氯气中燃烧生成棕褐色烟,冷却易形成固体,导气管口较细,易堵塞,所以硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接。(3)Fe3+可用KSCN溶液检验,Fe3+与SCN-反应而使溶液呈红色,所以试剂X可为KSCN溶液;Fe粉与氯气反应时可能没有完全反应,剩余的Fe与稀盐酸、氯化铁反应生成氯化亚铁,固体中成分可能为Fe和FeCl3,A项正确。(4)Fe2+不稳定,易被氧化,所以植物油的作用是隔绝空气,防止Fe2+被氧化;Fe2+被氯气氧化生成Fe3+,从而增大了Fe3+的浓度,更多的Fe3+与SCN-反应使溶液颜色加深,反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。(5)FeCl2和FeCl3混合物的样品中FeCl2的物质的量为x,FeCl3的物质的量为y,则(x+y)∶(2x+3y)=1∶2.1,得到x∶y=9∶1,则样品中氯化铁的物质的量分数=19+1=0.10第三章铁金属材料(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共12个小题，每小题3分，共36分，在每小题给出的四个选项中，有一项是符合题目要求的)1．Fe3＋在反应中主要表现的化学性质是()A．氧化性 B．还原性C．既有氧化性又有还原性 D．可燃性【答案】A2．下列溶液长期暴露在空气中会变质的是()A.CuSO4溶液 B.KCl溶液C.FeSO4溶液 D.NaCl溶液【答案】C3．下列物质能与含Fe3＋的溶液大量共存的是() A.铁粉 B.氢氧化钠溶液 C.硫酸铜溶液 D.铜粉【答案】C4．下列生活用品用金属材料制作而成的是() A.陶瓷杯 B.不锈钢碗 C.塑料盆 D.玻璃茶壶【答案】B5．下列说法正确的是()A．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2B．向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出，Fe2＋的氧化性强于Cu2＋的氧化性C．稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜D．将铜粉加入1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，现象是溶液变蓝，有黑色固体出现【答案】A【解析】向CuSO4溶液中加入铁粉发生反应：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，Cu2＋是氧化剂、Fe2＋是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，说明Cu2＋的氧化性强于Fe2＋的氧化性，B错误；稀硫酸和铜粉不反应，应该用氧化铜与稀硫酸反应制取硫酸铜，C错误；将铜粉加入1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中发生反应：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，现象是溶液变蓝，没有黑色固体出现，D错误。6．下列反应中符合该卡通情境的是()=A．C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(高温))2Cu＋CO2↑B．Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2AgC．Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2D．BaCl2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaCl【答案】B7．下列有关金属及其合金的说法不正确的是()A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B．所有合金材料都具有较强的抗腐蚀能力C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对金属起保护作用【答案】B8．下列叙述正确的是()A．明矾用作净水剂不涉及化学变化B．只滴加NaOH溶液能鉴别NaCl、CuCl2、MgCl2、Na2SO4四种溶液C．氢氧化铝具有弱碱性，故可用于制胃酸中和剂D．氧化铁能与酸反应，故可用于制作红色涂料【答案】C9．汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是()A．汞合金是一种具有金属特性的物质B．汞合金的强度和硬度比锡的大C．汞合金的熔点比汞的低D．汞合金的毒性远低于汞的毒性【答案】C【解析】补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不是液态，即其熔点不会比汞的低，C不正确。10．在500mLNaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6L，该NaOH溶液的浓度为()A．1mol·L－1 B．2mol·L－1C．1.5mol·L－1 D．3mol·L－1【答案】B【解析】2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2mol67.2Ln(NaOH)33.6Ln(NaOH)＝eq\f(2mol×33.6L,67.2L)＝1mol，c(NaOH)＝eq\f(1mol,0.5L)＝2mol·L－1。11．下表中对离子方程式书写的评价正确的是()选项离子方程式评价A将铜屑加入含Fe3＋的溶液中：Fe3＋＋Cu=Fe2＋＋Cu2＋正确BNa2O2与H2O反应：Na2O2＋H2O=2Na＋＋2OH－＋O2↑错误，氧元素质量不守恒CNaOH溶液与氧化铝反应：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O错误，产物应该是Al(OH)3D向Fe(OH)3中加入足量稀盐酸：OH－＋H＋=H2O正确【答案】B12．下列各物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是除杂试剂，其中所加试剂正确的一组是()选项ABCDXCO2FeCl3溶液Fe2O3Na2SO4溶液YCOCuCl2AlNa2CO3ZNaOH溶液FeNaOH溶液BaCl2溶液【答案】C二、选择题(本大题共4个小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有一项是符合题目要求的)13．太空舱中可利用NiFe2O4作催化剂将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气。已知Fe元素的化合价为＋3价，则Ni元素的化合价为()A．＋1 B．＋2C．＋3 D．＋4【答案】B14．室温时，向四份各1L0.01mol·L－1的盐酸中分别加入0.02mol下表中的金属，反应完成后再加入0.01mol的另一种金属，在全过程中，放出气体最多的是()选项ABCD第一次加入AlAlZnMg第二次加入NaMgAlCu【答案】A15．等量的铁粉分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的物质的量之比是()A．1∶1 B．3∶4C．2∶3 D．4∶3【答案】B【解析】令Fe的物质的量为1mol，则：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑1mol1mol3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H21moleq\f(4,3)mol相同条件下体积之比等于物质的量之比，则两反应中生成氢气体积之比为1mol∶eq\f(4,3)mol＝3∶4。16．下列操作中，溶液的颜色不发生变化的是()A．氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸B．硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液C．硫酸铜溶液中加入铁粉D．氯化铁溶液中加入铁粉【答案】A三、非选择题(本大题共3个小题，共44分，请按要求作答)17．(14分)为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验：(1)若取ag样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为bL。反应的化学方程式是_______________________________________________；样品中铝的质量为________g。(2)另取ag样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比是________。(3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为cL，该气体与(1)中所得气体的体积比c∶b＝________。【答案】(14分)(1)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3分)eq\f(9b,11.2)(3分)(2)80∶27(4分)(3)2∶3(4分)【解析】(1)铝热剂中的铝与NaOH反应，铝与氢气的关系式为2Al～3H22×27g3×22.4Lm(Al)bL所以：m(Al)＝eq\f(54b,67.2)g＝eq\f(9b,11.2)g。(2)根据反应：2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比为m(Fe2O3)∶m(Al)＝160∶54＝80∶27。(3)根据2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3可知，Fe和Al的物质的量相等，则产生的H2体积比为2∶3。18．(16分)已知X为Fe2O3和CuO的混合物，且氧化性强弱顺序：Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋。X样品可发生如图所示的转化关系：(1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式(共有3个)：____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若溶液E中只有一种金属离子，则一定是____________________；若溶液E中含有两种金属离子，则一定是________________________。(3)若D固体是纯净物，该固体是______(填化学式)。(4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的，可用FeCl3溶液