2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第三章鐵金屬材料1-2鐵的氫氧化物和鐵鹽亞鐵鹽課后作業(yè)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE7鐵的氫氧化物和鐵鹽、亞鐵鹽一、選擇題(每小題4分，共48分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1．試驗(yàn)室在配制FeSO4溶液時(shí)，為防止FeSO4被氧化而變質(zhì)，常在溶液中加入少量的(B)A．鋅粉B．鐵粉C．硫酸鐵D．鹽酸解析：Fe2＋極易被氧化，所以應(yīng)加入還原性物質(zhì)，Zn、Fe都具有此性質(zhì)，但Zn能將Fe2＋還原成鐵單質(zhì)。2．下列試劑中，不能使Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋的是(D)①氯氣②NaCl溶液③KMnO4溶液④稀硝酸⑤鹽酸⑥NaNO3溶液A．①②③B．①③④C．②④⑤D．②⑤⑥解析：要實(shí)現(xiàn)Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，必需加入強(qiáng)氧化性物質(zhì)，②NaCl、⑤HCl均沒(méi)有強(qiáng)氧化性，⑥NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下才表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。3．下列離子方程式正確的是(D)A．鐵跟FeCl3溶液反應(yīng)：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋B．Fe跟稀鹽酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑C．FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng)：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－D．Fe(OH)3跟鹽酸反應(yīng)：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O解析：A中電荷不守恒，應(yīng)為：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；B中違反反應(yīng)事實(shí)，應(yīng)為：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；C中得失電子、電荷均不守恒，應(yīng)為：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。4．把表面有氧化物的相同大小的銅片和鐵片一起放入鹽酸中，充分反應(yīng)后，所得溶液中的金屬離子為(D)A．Fe3＋和Cu2＋ B．Fe2＋和Cu2＋C．Fe2＋和Fe3＋ D．Fe2＋解析：本題涉及的物質(zhì)的性質(zhì)有：CuO與鹽酸的反應(yīng)，F(xiàn)e、Fe2O3與鹽酸的反應(yīng)，F(xiàn)e3＋與Fe、Cu的反應(yīng)，F(xiàn)e與Cu2＋的反應(yīng)等。表面氧化物較少，溶于鹽酸后，生成的Fe3＋和Cu2＋較少，分別被Fe還原為Fe2＋和Cu，Cu與鹽酸不反應(yīng)，F(xiàn)e與鹽酸反應(yīng)生成Fe2＋。5．要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含F(xiàn)e2＋，進(jìn)行如下試驗(yàn)操作時(shí)，最佳依次是(C)①加足量氯水②加足量KMnO4溶液③加少量KSCN溶液A．①②B．③②C．③①D．①②③解析：本題檢驗(yàn)方法的關(guān)鍵是Fe3＋遇SCN－反應(yīng)顯紅色，而Fe2＋遇SCN－不顯紅色。加入KSCN溶液不顯紅色證明無(wú)Fe3＋，再加氯水，如有Fe2＋可被氧化為Fe3＋，遇SCN－反應(yīng)顯紅色。KMnO4溶液本身呈紫色，使Fe3＋與SCN－反應(yīng)顯紅色的試驗(yàn)現(xiàn)象不易視察，故C正確。6．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，起先時(shí)是白色絮狀沉淀，快速變?yōu)榛揖G色，最終變成紅褐色。下列結(jié)論正確的是(D)A．肯定有Fe2＋存在，肯定沒(méi)有Fe3＋、Mg2＋B．肯定有Fe3＋存在，肯定沒(méi)有Fe2＋、Mg2＋C．肯定有Fe3＋存在，可能有Fe2＋，肯定沒(méi)有Mg2＋D．肯定有Fe2＋存在，可能有Mg2＋，肯定沒(méi)有Fe3＋解析：因?yàn)镕e(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時(shí)的顏色改變可掩蓋其他白色沉淀，故溶液中可能含有Mg2＋，D正確。7．向CuSO4、Fe2(SO4)3和ZnSO4混合溶液中加入肯定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，在濾渣中加入稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生。則下列結(jié)論正確的是(C)A．濾液中肯定有Fe2(SO4)3和FeSO4B．濾液中可能有CuSO4，肯定有FeSO4、ZnSO4C．濾渣中肯定有Cu、Fe，肯定無(wú)ZnD．濾渣中可能有Cu、Fe和Zn解析：向含有CuSO4、Fe2(SO4)3、和ZnSO4的混合溶液中加入肯定量的鐵粉，鐵粉先和Fe2(SO4)3溶液反應(yīng)生成FeSO4，F(xiàn)e2(SO4)3反應(yīng)完后再和CuSO4反應(yīng)生成銅和FeSO4，鐵粉不和ZnSO4反應(yīng)，充分反應(yīng)后，過(guò)濾，向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明金屬鐵肯定有剩余，故濾液中肯定含F(xiàn)e2＋、Zn2＋，不含Cu2＋、Fe3＋。濾液中肯定沒(méi)有Fe2(SO4)3，A錯(cuò)誤；濾液中不行能有CuSO4，B錯(cuò)誤；濾渣中肯定有Cu和Fe，肯定無(wú)Zn，C正確；濾渣中不行能有Zn，D錯(cuò)誤。8．將過(guò)量的Na2O2投入FeCl2溶液中，可視察到的現(xiàn)象是(B)A．有白色沉淀生成 B．有紅褐色沉淀生成C．溶液由淺綠色變?yōu)辄S色 D．不行能有無(wú)色氣體產(chǎn)生解析：Na2O2能把Fe2＋氧化成Fe3＋，Na2O2又與H2O反應(yīng)生成NaOH，故可生成紅褐色沉淀。9．向鹽酸中加入鐵粉，待鐵粉全部溶解后，再加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫紅色褪去的緣由是(B)A．Fe有還原性 B．FeCl2中Fe2＋具有還原性C．KMnO4具有還原性 D．鹽酸有還原性解析：溶液褪色是因?yàn)镕e2＋具有還原性，KMnO4具有氧化性，KMnO4被Fe2＋還原生成無(wú)色的Mn2＋。10.選擇合適試劑完成甲、乙兩組試驗(yàn)。甲組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列試劑及加入試劑依次能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?B)解析：甲組，在Fe3＋存在的條件下檢驗(yàn)Fe2＋，要解除Fe3＋干擾。所選試劑具備下列條件：一是能與Fe2＋發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應(yīng)；二是與Fe3＋不反應(yīng)。只有酸性KMnO4溶液符合條件：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，試驗(yàn)現(xiàn)象是紫色變淺(或褪去)。乙組，在Fe2＋存在的條件下，檢驗(yàn)Fe3＋，用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋，F(xiàn)e2＋無(wú)干擾。11.已知下述三個(gè)試驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水將銅絲放入氯化鐵溶液中下列推斷正確的是(A)A．試驗(yàn)①中鐵釘只做還原劑B．試驗(yàn)②中Fe2＋既顯氧化性又顯還原性C．試驗(yàn)③中發(fā)生的是置換反應(yīng)D．上述試驗(yàn)證明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋解析：試驗(yàn)①中鐵釘做還原劑，氧化性Cu2＋＞Fe2＋；試驗(yàn)②中Fe2＋只表現(xiàn)還原性，試驗(yàn)③中反應(yīng)為：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，不是置換反應(yīng)，分析可知：氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，綜上可知氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。12.將1.12g鐵粉加入25mL2mol·L－1的氯化鐵溶液中充分反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是(C)A．鐵粉有剩余，反應(yīng)后的溶液呈淺綠色B．向反應(yīng)后的溶液中滴入無(wú)色KSCN溶液，溶液仍呈無(wú)色C．反應(yīng)后的溶液中Fe2＋和Fe3＋的物質(zhì)的量之比為6∶1D．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5解析：n(Fe)＝0.02mol，n(FeCl3)＝0.05mol，由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋知，反應(yīng)后Fe3＋剩余0.01mol，鐵粉全部溶解，反應(yīng)生成0.06molFe2＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；Fe3＋過(guò)量，滴入無(wú)色KSCN溶液，溶液顯紅色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(共52分)13.(10分)如圖所示裝置可用來(lái)制取Fe(OH)2和視察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色改變。試驗(yàn)時(shí)必需運(yùn)用鐵屑、6mol·L－1的硫酸溶液，其他試劑任選。填寫下列空白：(1)B中盛有肯定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。(2)試驗(yàn)起先時(shí)應(yīng)先將活塞E打開(填“打開”或“關(guān)閉”)，其目的是解除B中的空氣。在C中收集到的氣體主要為H2。(3)簡(jiǎn)述生成Fe(OH)2的操作過(guò)程：關(guān)閉活塞E，A中壓強(qiáng)增大，將FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)。(4)拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，看到的現(xiàn)象為白色沉淀快速變成灰綠色，最終變成紅褐色；寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。解析：Fe(OH)2屬于難溶堿，制取時(shí)可依據(jù)；鹽＋堿→新鹽＋新堿的規(guī)律，用可溶性的亞鐵鹽和可溶性堿反應(yīng)生成。B中有NaOH溶液，還須要亞鐵鹽溶液，試驗(yàn)要求必需運(yùn)用鐵屑和6mol/L的H2SO4，很明顯是用于制取FeSO4，然后采納肯定的方法使兩者混合。由于Fe(OH)2極易被氧化，所以FeSO4和NaOH溶液反應(yīng)，應(yīng)在無(wú)空氣的狀況下進(jìn)行，可以用生成的H2將系統(tǒng)內(nèi)的空氣排凈。14.(10分)某校探討性學(xué)習(xí)小組用一些大部分已經(jīng)銹蝕(成分為Fe2O3)的廢鐵屑制備綠礬(FeSO4·7H2O)，試驗(yàn)操作過(guò)程如下：已知：雜質(zhì)不溶于稀硫酸。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)步驟①中，稀硫酸與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，廢鐵屑用硫酸處理后，還含有不溶性雜質(zhì)，為獲得澄清的A溶液，需進(jìn)行的操作名稱是過(guò)濾。(2)步驟②中溶液A與鐵粉反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑。(3)檢驗(yàn)溶液B中是否還存在雜質(zhì)金屬陽(yáng)離子的方法是取少量B溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液出現(xiàn)血紅色，則溶液中仍存在Fe3＋；若溶液不變色，則溶液已不含F(xiàn)e3＋(其他合理答案也可)。解析：(1)步驟①中，稀硫酸與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，廢鐵屑用硫酸處理后，還含有不溶性雜質(zhì)，為獲得澄清的A溶液，需進(jìn)行的操作名稱是過(guò)濾；(2)步驟②溶液A中有生成的Fe3＋，還有上一步中剩余的H＋，與鐵粉反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑；(3)檢驗(yàn)溶液B中是否還存在Fe3＋的方法是取少量B溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液出現(xiàn)血紅色，則溶液中仍存在Fe3＋，反之不含。15.(10分)已知A是一種常見金屬，F(xiàn)是一種紅褐色沉淀。試依據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問(wèn)題：(1)寫出A、C、F、G的化學(xué)式：A．Fe，C.FeCl2，F(xiàn).Fe(OH)3，G.Fe2O3。(2)檢驗(yàn)D中陽(yáng)離子的方法為取D溶液少許于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含F(xiàn)e3＋(答案合理即可)。(3)保存C溶液時(shí)要加固體A的緣由是防止Fe2＋被O2氧化。(4)寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式。①D→C：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。②C→D：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。③A→X：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。解析：依據(jù)F是紅褐色沉淀可推知F是Fe(OH)3，又知道A是一種常見金屬，從而推知A為Fe，點(diǎn)燃時(shí)生成B，則B為Fe3O4，F(xiàn)e3O4與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化鐵和水，再結(jié)合C、D之間的轉(zhuǎn)化可知C是FeCl2，D是FeCl3，分別與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)，則E為Fe(OH)2，F(xiàn)為Fe(OH)3，G為Fe2O3，X為H2，其中C、D之間相互轉(zhuǎn)化的離子方程式是2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。A→X的離子方程式是Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。16.(10分)把等物質(zhì)的量的Cu、Fe粉末投入肯定量的FeCl3溶液中充分反應(yīng)，然后取出部分溶液(忽視水電離出的離子)。(1)若滴加一滴KSCN溶液，溶液顯紅色，則溶液中可能存在的離子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－。(2)若滴加一滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，則溶液中肯定存在的離子有Fe2＋、Cl－，可能存在的金屬粉末有Fe、Cu(或Cu)。(3)若加入的金屬全部溶解，則溶液中n(Cu2＋)∶n(Fe2＋)＝1∶5。(4)若(3)反應(yīng)后的溶液中有三種金屬離子，欲從中回收Cu和FeCl3，須要用到的試劑有(按反應(yīng)依次填寫)Fe、稀鹽酸、新制氯水。解析：還原性：Fe>Cu，故Fe3＋優(yōu)先與Fe反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，然后與Cu反應(yīng)：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。(1)若滴加KSCN溶液顯紅色，說(shuō)明Fe3＋過(guò)量，則Cu、Fe粉末均已溶解，故溶液中的離子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－。(2)若滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，則Fe3＋已完全反應(yīng)，溶液中肯定存在的離子是Fe2＋、Cl－，金屬粉末可能是Fe、Cu的混合物，也可能只有Cu。(3)通過(guò)反應(yīng)方程式分析，等物質(zhì)的量的Cu、Fe粉末完全溶解，所產(chǎn)生的n(Cu2＋)∶n(Fe2＋)＝1∶5。(4)為從溶液中提取Cu，應(yīng)向溶液中加入過(guò)量鐵粉：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu；然后用鹽酸溶解過(guò)量的鐵粉：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；過(guò)濾后，得到Cu，再向?yàn)V液中加入新制氯水即可得到FeCl3：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。17.(12分)Fe2O3是一種重要的工業(yè)原料。(1)取少量Fe2O3粉末(紅棕色)，加入適量鹽酸，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。用上述溶液進(jìn)行以下試驗(yàn)：(2)取少量溶液置于試管中，滴入NaOH溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NaOH＋FeCl3=Fe(OH)3↓＋3NaCl。(3)在小燒杯中加入20mL蒸餾水，加熱至沸騰后，向沸水中滴入幾滴飽和FeCl3溶液，接著煮沸直至溶液呈紅褐色，即可制得Fe(OH)3膠體。電泳試驗(yàn)時(shí)，陰(填“陽(yáng)”或“陰”)極顏色加深。(4)已知強(qiáng)酸氫碘酸(HI)具有較強(qiáng)的還原性。取上述燒杯中少量Fe(OH)3膠體置于試管中，向試管中滴加肯定量的HI稀溶液，邊滴邊振蕩，會(huì)出現(xiàn)一系列改變；先出現(xiàn)紅褐色沉淀，緣由是HI是電解質(zhì)，使膠體聚沉。隨后沉淀溶解，溶液呈黃色，最終溶液顏色加深。若此時(shí)向該溶液中加淀粉溶液，溶液變藍(lán)，請(qǐng)寫出Fe(OH)3與HI反應(yīng)的離子方程式：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－=I2＋2Fe2＋＋6H2O。(5)已知氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋>I2則向FeBr2溶液中通入等物質(zhì)的量的Cl2發(fā)生反應(yīng)的總離子方程式為2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2