2024-2025學年新教材高中化學專題9金屬與人類文明2探究鐵及其化合物的轉化課時作業(yè)含解析蘇教版必修2

PAGE7-探究鐵及其化合物的轉化1．下列有關鐵及其化合物的說法中不正確的是()A．氯化亞鐵可以被氧化生成FeCl3，所以氯化亞鐵只具有還原性B．將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，能形成膠體C．新制的氫氧化亞鐵沉淀露置在空氣中最終會變?yōu)榧t褐色D．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質，可以向溶液中加鐵粉后過濾2．“百煉成鋼”是指反復將炙熱的生鐵在空氣中錘打，轉化為堅硬的鋼，其實質是對生鐵的不斷除雜過程。下列敘述不正確的是()選項被提純物質雜質除雜試劑或方法AFeCl3溶液FeCl2通入適量Cl2BFeCl2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DFe(OH)3溶液Fe(OH)2在空氣中灼燒3.某溶液中有Fe3＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四種陽離子，若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，微熱并攪拌，再加入過量鹽酸，則溶液中大量削減的陽離子是()A．Fe3＋B．Mg2＋C．Fe2＋D．Al3＋4．將ag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。測得參與反應的HCl為0.08mol，放出標準狀況下的氣體0.224L。則下列推斷中正確的是()A．原混合物中n(Fe):n(Fe2O3)＝2:1B．向溶液中滴入KSCN溶液，顯紅色C．無法計算原混合物的質量D．溶液中Fe2＋和Fe3＋的物質的量之比為3:15．向200mL0.1mol·L－1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，當心加熱沉淀，直到水分蒸干，再灼燒到質量不再改變，此時所得固體的質量為()A．1.44gB．1.6gC．2.82gD．4.36g6．某同學對某鹽A的水溶液進行了鑒定，試驗過程及現(xiàn)象如圖所示：下列推斷不正確的是()A．A可能為FeBr2B．淡黃色沉淀B是AgBrC．濾液C中肯定不含F(xiàn)e2＋D．溶液D中有Fe(SCN)37．下列反應，其產(chǎn)物的顏色按紅色、紅褐色、淡黃色、藍色依次排列的是()①金屬鈉在純氧中燃燒②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空氣中放置一段時間③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④無水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中A．②③①④B．③②①④C．③①②④D．①②③④8．將1.12g鐵粉加入到25mL2mol·L－1的氯化鐵溶液中，充分反應后，其結果是()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＋物質的量之比為6:1D．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質的量之比為2:59．現(xiàn)有濃度均為1mol·L－1的FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液100mL，向該溶液中加入5.6g鐵粉充分反應(溶液的體積改變忽視不計)。下列有關敘述不正確的是()A．反應后的溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，不含F(xiàn)e3＋B．反應后的溶液中含有0.2molFe2＋和0.1molCu2＋C．反應后的溶液中Fe2＋的濃度增至3mol·L－1D．反應后殘留固體為3.2g10．下圖所示裝置可用來制取和視察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色改變。試驗時必需運用鐵屑和6mol/L的稀硫酸，其他試劑任選。請回答下列問題：(1)B裝置中盛有肯定量的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)試驗起先時應先將活塞a________(填“打開”或“關閉”)。(3)簡述制取Fe(OH)2的操作過程__________________________________________________________________________________________________。(4)試驗完畢，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)能較長時間視察到Fe(OH)2白色沉淀。11．某化學愛好小組利用下列試劑：鐵粉、鋅粉、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、還原性，并利用試驗結論解決一些問題。(1)用所給試劑寫出體現(xiàn)Fe2＋具有還原性的反應的化學方程式_________________________________________________。(2)設計試驗方案，完成下列表格。探究內容試驗方案試驗現(xiàn)象探究Fe3＋具有氧化性取少量0.1mol·L－1FeCl3溶液，往溶液中加入足量鐵粉，再加入少量KSCN溶液加入鐵粉后，溶液顏色變?yōu)開_______，加入KSCN溶液后，溶液________(3)該愛好小組為說明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入鋅粉，視察試驗現(xiàn)象的方案，該反應的離子方程式為_________________________________________________。(4)某反應中反應物與生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnOeq\o\al(－,4)、H2O和一種未知離子X。①已知MnOeq\o\al(－,4)在反應中得到電子，則X是_________________________________________________。②該反應的離子方程式是_________________________________________________。12．依據(jù)下列轉化關系，回答有關問題。(1)淺綠色溶液D主要成分的化學式為__________，試劑1是________________。(2)下列物質不能作為試劑2的是__________(填序號)。a．Cl2b．新制氯水c．濃硫酸d．Se．硝酸(3)固體A溶于稀鹽酸的化學方程式為__________________________________________________________________________________________________。(4)溶液C到溶液F紅色加深的緣由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)某同學在試驗時向E中加入了過量的一種固體物質，發(fā)覺淡黃色褪去，現(xiàn)對褪色緣由進行探究。提出你的假設：________________；為了對你所提出的假設進行驗證，你設計的試驗方案是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。13．電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕附在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。(1)寫出FeCl3溶液與金屬銅反應的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________。(2)檢驗溶液中存在Fe2＋的試劑是______________。證明Fe2＋存在的現(xiàn)象是_________________________________________________。(3)某小組實行下列步驟從運用過的腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液：操作Ⅰ和Ⅱ運用到的主要玻璃儀器有_________________________________________________________，請寫出通入⑥后發(fā)生反應的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________。(4)試驗室里保存FeCl2溶液時，常在溶液中加入鐵釘或鐵粉防止溶液里的Fe2＋被氧化，請用離子方程式說明其中的道理：_________________________________________________。(5)若某腐蝕液中含1.5mol/LCuCl2、3.0mol/LFeCl2、1.0mol/LFeCl3，取200mL腐蝕液按上述步驟回收銅，為充分回收銅，加入①的質量最小為________。課時作業(yè)19探究鐵及其化合物的轉化1．解析：氯化亞鐵中鐵元素化合價是＋2價，處于中間價態(tài)，既可以被氧化，也可以被還原，A錯誤；將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，接著加熱至呈紅褐色，即形成膠體，B正確；新制的氫氧化亞鐵沉淀露置在空氣中最終會被氧化為紅褐色氫氧化鐵沉淀，C正確；除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質，可以向溶液中加鐵粉，氯化鐵被鐵還原為氯化亞鐵，然后過濾除去多余的鐵粉，D正確。答案：A2．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：D3．解析：加入過量的氫氧化鈉溶液，微熱并攪拌，F(xiàn)e3＋轉化為Fe(OH)3，Mg2＋轉化為Mg(OH)2，Al3＋轉化為AlOeq\o\al(－,2)，F(xiàn)e2＋最終轉化為Fe(OH)3。再加入過量的鹽酸，F(xiàn)e(OH)3、Mg(OH)2、AlOeq\o\al(－,2)與鹽酸反應生成的金屬陽離子分別為Fe3＋、Mg2＋和Al3＋，故溶液中大量削減的陽離子是Fe2＋。答案：C4．解析：因為Fe3＋和H＋的氧化性強弱依次為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；依據(jù)題目給出的數(shù)據(jù)，可以計算出n(Fe)＝0.02mol，n(Fe2O3)＝0.01mol。答案：A5．解析：在試驗過程中發(fā)生如下改變：Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3，依據(jù)反應前后鐵原子守恒可知所得固體的質量為0.2L×0.1mol·L－1×eq\f(1,2)×160g·mol－1＝1.6g。答案：B6．解析：依據(jù)B為淡黃色沉淀可以推斷B為AgBr，則A中含Br－；依據(jù)D為紅色溶液可以推斷C中肯定含有Fe3＋，則A中至少含有Fe2＋和Fe3＋中的一種。答案：C7．解析：①鈉在純氧中燃燒生成淡黃色的Na2O2；②FeSO4與NaOH反應生成Fe(OH)2，在空氣中放置生成紅褐色Fe(OH)3；③FeCl3與KSCN反應生成紅色Fe(SCN)3；④CuSO4遇醫(yī)用酒精中的水變藍色。答案：B8．解析：n(Fe)＝0.02mol，n(FeCl3)＝0.05mol，由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋知，F(xiàn)e3＋過量0.01mol，鐵粉全部溶解，反應生成Fe2＋0.06mol；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＋的物質的量之比為1:2。答案：C9．解析：由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故加入鐵粉后，鐵粉先與Fe3＋反應，后與Cu2＋反應。依據(jù)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu可知，F(xiàn)e3＋完全反應，Cu2＋只有一半發(fā)生反應，反應后的溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，不含F(xiàn)e3＋，A項正確；反應后的溶液中n(Fe2＋)＝0.3mol，n(Cu2＋)＝0.05mol，B項錯誤；反應后的溶液中c(Fe2＋)＝eq\f(0.3mol,0.1L)＝3mol·L－1，C項正確；反應后殘留固體為0.05molCu，質量為3.2g，D項正確。答案：B10．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，以便能較長時間視察到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)試驗起先時打開活塞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)試驗完畢拔去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裝置原理相像，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裝置都能較長時間視察到Fe(OH)2白色沉淀。答案：(1)鐵屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)打開(3)關閉活塞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)①②④11．解析：(1)在反應中Fe2＋作還原劑，體現(xiàn)其還原性，因此應選擇氧化劑，所以選用氯水，反應為2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。(2)向FeCl3溶液中加入鐵粉，發(fā)生的反應為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，所以溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化鉀溶液不變色。(3)向FeCl2的溶液中加入鋅粉，離子反應為Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋。(4)已知MnOeq\o\al(－,4)得電子，故MnOeq\o\al(－,4)是氧化劑，Mn2＋為還原產(chǎn)物，則題目供應的Fe3＋是氧化產(chǎn)物，故還原劑為Fe2＋，即X為Fe2＋。該反應中反應物為MnOeq\o\al(－,4)、Fe2＋和H＋，生成物為Mn2＋、Fe3＋和H2O，n(MnOeq\o\al(－,4)):n(Fe2＋)＝1:5。答案：(1)2FeCl2＋Cl2=2FeCl3(2)淺綠色不變色(3)Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe(4)①Fe2＋②MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O12．解析：從框圖可知，F(xiàn)e和稀鹽酸反應生成FeCl2溶液，為淺綠色，即D的主要成分為FeCl2，加入試劑2后變?yōu)樽攸S色溶液，聯(lián)想最終變成深紅色溶液F(硫氰化鐵溶液)，可以推斷溶液E的主要成分為Fe3＋，試劑2為強氧化劑，S不符合條件。Fe與H2O(g)反應生成固體Fe3O4，F(xiàn)e3O4與鹽酸反應的化學方程式為Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，所以溶液B為FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入試劑1(KSCN溶液或NH4SCN溶液)后，F(xiàn)e3＋變成Fe(SCN)3，加入試劑2(強氧化劑)，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，并進一步轉化為Fe(SCN)3，所以溶液紅色加深。答案：(1)FeCl2KSCN溶液(或NH4SCN溶液)(2)d(3)Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O(4)溶液中的Fe2＋被氧化劑氧化成Fe3＋，使Fe3＋濃度增大，從而生成更多的硫氰化鐵使紅色加深(5)加入還原劑將Fe3＋還原用膠頭滴管取少量淡黃色