高中化学必修1第3章 第2节 第3课时

高中化学必修1第3章 第2节 第3课时

第三章　第二节　第3课时 一、选择题 ‎1．(2015·邯郸市高一期末)下列关于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H2‎ C．去除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 ‎【解析】　A．Fe3O4是一种黑色粉末，俗称磁性氧化铁，错误；B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，错误；C.铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，所以去除FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤，正确；D.Fe3＋与KSCN反应产生红色络合物，不是沉淀，错误，答案选C。‎ ‎【答案】　C ‎2．(2015·江苏省涟水中学高一月考)将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是(　　)‎ A．FeS B．Fe2O3‎ C．FeCl3 D．Fe2(SO4)3‎ ‎【解析】　A．硫化亚铁和稀盐酸反应生成的氯化亚铁，溶液中没有铁离子，滴加硫氰化钾溶液没有颜色变化；加入氯水后，氯水具有很强的氧化性，会把亚铁离子氧化成铁离子，溶液显示红色，正确；B.Fe2O3与盐酸反应生成了铁离子，滴加硫氰化钾溶液后变成红色，错误；C.氯化铁溶液中存在铁离子，滴加硫氰化钾溶液后变成红色，溶液颜色发生了变化，错误；D.硫酸铁溶液中存在铁离子，滴加硫氰化钾溶液后变成红色，溶液颜色发生了变化，错误，选A。‎ ‎【答案】　A ‎3．(2015·重庆市杨家坪中学高一月考)FeCl3和CuCl2混合液中，加入一定量的铁粉，充分反应后，溶液中的金属离子不可能是(　　)‎ A．仅有Fe2＋ B．有Cu2＋、Fe2＋和Fe3＋‎ C．仅有Cu2＋和Fe2＋ D．仅有Fe3＋和Fe2＋‎ ‎【解析】　FeCl3和CuCl2均能与铁粉发生反应，并且FeCl3会和铁粉优先反应。A.若铁粉足量，铁粉先和Fe3＋反应生成Fe2＋，继而再与Cu2＋反应生成Fe2＋，所以当铁粉足量时，溶液中可能仅有Fe2＋，故A不合题意；B.若铁粉量很少，则只能与Fe3＋反应生成Fe2＋，且Fe2＋还会有剩余，故B不合题意；C.若铁粉的量正好可以将Fe3＋反应生成Fe2＋，则溶液中可能仅有Cu2＋和Fe2＋，故C不合题意；D.因为Fe3＋先和铁粉反应，所以在有Fe3＋存在的情况下一定有Cu2＋，即溶液中不可能仅有Fe3＋和Fe2＋，所以D符合题意。‎ ‎【答案】　D ‎【点评】　本题考查了铁及其化合物的性质，难度中等。此题在解决时，可以从铁粉的量上和反应的先后顺序上有秩序地分析考虑，更容易被理解和接受。‎ ‎4．(2015·荆门市高一期末)把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为1︰2，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为(　　)‎ A．1︰1 B．1︰2‎ C．1︰3 D．2︰3‎ ‎【解析】　设溶液中的Fe2＋的物质的量为x mol，则Fe3＋的物质的量为2 x mol，根据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，要生成x mol的Fe2＋需要消耗Fe3＋的物质的量为2x/3 mol，已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为：(2x/3)︰2x＝1︰3，选C。‎ ‎【答案】　C ‎5．(2015·新余市高一期末)在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3︰2︰1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1︰2︰4，则参加反应的铁粉与原溶液Fe3＋的物质的量之比为(　　)‎ A．2︰1 B．1︰2‎ C．1︰3 D．1︰4‎ ‎【解析】　氧化性强弱的顺序：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，向溶液中加入铁粉，铁先跟Fe3＋反应，Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋，反应前后浓度的变化，铜离子没有参加反应，消耗2 mol Fe3＋生成3 mol Fe2＋，加上原来的1 mol正好是4 mol Fe2＋，因此参加反应的铁粉与原溶液Fe3＋的物质的量之比为1︰3，选项C正确。‎ ‎【答案】　C ‎6．(2015·天津市和平区高一期末)向一定量的Cu、Fe2O3混合物中加入100 mL 1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为(　　)‎ A．3.2 g B．2.4 g C．1.6 g D．0.8 g ‎【解析】　发生的反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量是混合物中的氧原子的质量，混合物与盐酸反应时，Fe2O3中的氧原子结合盐酸中的氢离子生成了水，由盐酸中氢离子守恒知：m(减少)＝m(O)＝n(H＋)×16＝×0.1×16＝0.8 g，D正确。‎ ‎【答案】　D ‎7．下列离子方程式正确的是(　　)‎ A．将氨水滴入到FeCl3溶液中 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓‎ B．氧化铁与盐酸反应 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O C．向FeCl3溶液中加入铁粉 Fe＋Fe3＋===2Fe2＋‎ D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2‎ Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－‎ ‎【解析】　A在书写离子方程式时，弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式；C离子方程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；D只符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。‎ ‎【答案】　B ‎8．(2015·四种省攀枝花市高一期末)将6.8 g由Fe2O3和Fe组成的固体混合物加入50 mL 2 mol/L稀硫酸，恰好使固体完全溶解，并放出一定量气体。在所得溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红色。下列说法正确的是(　　)‎ A．所得溶液中含有FeSO4、Fe2(SO4)3‎ B．固体混合物中含0.05 mol Fe2O3‎ C．固体混合物中含0.025 mol Fe D．生成的气体体积为0.56 L(标准状况下)‎ ‎【解析】　A．加入硫氰化钾溶液不显红色，说明溶液中没有铁离子，则不选A；B.假设铁的物质的量为x摩尔，氧化铁为y摩尔，根据溶液中只有硫酸亚铁，所以硫酸根的物质的量等于亚铁离子的物质的量，所以有：，解x＝0.05 mol，y＝0.025 mol，所以不选B或C；D.0.025 mol的硫酸铁能反应0.025 mol的铁生成硫酸亚铁，所以还有0.025 mol铁和硫酸反应生成0.025 mol氢气，即0.056升氢气，所以选D。‎ ‎【答案】　D ‎9．(2015·杭州地区重点中学高一期末)Fe和Fe2O3的混合物共13.6 g，加入150 mL稀H2SO4，在标准状况下收集到1.12 LH2，Fe和Fe2O3均无剩余。为中和过量的H2SO4，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，消耗了200 mL 3 mol/L的NaOH溶液，则该H2SO4的物质的量浓度为(　　)‎ A．2.25 mol/L B．2 mol/L C．4 mol/L D．0.6 mol/L ‎【解析】　由题意可知，该过程中遵循元素守恒规律，溶液中的硫酸根离子的物质的量不变，最后的溶液是硫酸钠溶液，钠元素来自氢氧化钠，所以n(Na＋)＝2n(SO)＝0.2 L×3 mol/L＝0.6 mol，所以n(SO)＝0.3 mol, c(H2SO4)＝0.3 mol/0.15 L＝2 mol/L，故B项正确，‎ 本题选B。‎ ‎【答案】　B ‎10．(2015·天津市和平区高一期末)工业上用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板，现有一块重250 g的印刷电路板投入到500 mL 2 mol/L FeCl3溶液，一段时间后，取出干燥后称重218 g，假设溶液体积不变，下列说法正确的是(　　)‎ A．反应后的溶液滴加KSCN溶液，溶液呈红色 B．反应后溶液中c(Cl－)＝6 mol/L C．反应后溶液中加入铁粉不溶解 D．反应后溶液中c(Cu2＋)︰c(Fe2＋)＝1︰1‎ ‎【解析】　Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，固体质量减少了250－218＝32 g是参加反应的铜的质量(0.5 mol)，n(FeCl3)＝500×10－3×2＝1 mol，两者恰好完全参加反应。A.反应后滴加KSCN溶液，溶液不会变红，错误；B.反应后溶液中c(Cl－)仍为6 mol/L，正确；C.反应后溶液中加入铁粉，铁粉会溶解，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，错误；D.反应后溶液中c(Cu2＋)︰c(Fe2＋)＝n(Cu2)︰n(Fe2＋)＝0.5︰1＝1︰2，错误。‎ ‎【答案】　B 二、非选择题 ‎11．(2015·安徽省淮南市高一期末)实验室常用不含Fe3＋的FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。‎ ‎(1)用FeSO4晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________来防止Fe2＋被氧化，配制时所需的蒸馏水常采用________的方法除去溶解的O2，检验所配FeSO4溶液中不含有Fe3＋的最佳试剂是________。‎ ‎(2)Fe(OH)2露置在空气中容易被氧化，试写出该反应的化学方程式并用单线桥法表示该反应的电子转移情况________；为防止Fe(OH)2氧化，实验时可在FeSO4溶液中加入适量的________(选填“煤油”或“四氯化碳”)来隔绝空气。‎ ‎【解析】　(1)Fe2＋还原性强，容易被氧气氧化成Fe3＋，因此为防止被氧化，加入铁粉Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，不产生新的杂质；除去水中溶解的气体常用煮沸的方法，让溶解在里面的气体跑出，检验Fe3＋常用的试剂是KSCN，灵敏度非常高；(2)Fe(OH)2露置在空气中白色变成灰绿色变为红褐色，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，单线桥要求①从化合价升高的元素出发，终止到化合价降低的元素②单线桥连接的两端是反应物，因此：4Fe(OH)2＋O24e－＋2H2O===4Fe(OH3)。煤油的密度小于水的密度，浮在上层，隔绝空气，四氯化碳的密度大于水的密度，在下层，不能隔绝空气，因此用煤油来隔绝空气。‎ ‎【答案】　(1)铁粉；煮沸；KSCN溶液 ‎(2)4Fe(OH)2＋O24e－＋2H2O===4Fe(OH3)；煤油 ‎12．(2015·山东省菏泽市高一期末)一个体重50 kg的健康人含铁元素2 g，这2‎ ‎ g铁元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。Fe2＋易被吸收，所以给贫血者补充铁时，应补充含Fe2＋的亚铁盐(如FeSO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3＋转化成Fe2＋，有利于人体对铁的吸收。‎ ‎(1)经常进行Fe2＋与Fe3＋的转化，可表示为Fe2＋Fe3＋在过程A中，Fe2＋作________剂。‎ 维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋，维生素C在这个反应中具有________性。‎ ‎(2)某些补铁剂的成分是硫酸亚铁，长期放置会因氧化而变质。检验硫酸亚铁是否变质的试剂是________(填序号)。‎ ‎①稀盐酸　②石蕊溶液　③KSCN溶液 ‎(3)要除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁，可行的办法是________(填字母)。‎ a加入铜粉 .b.加入铁粉 c．通入氯气 d．加入NaOH溶液 根据选用的试剂，写出该过程中发生反应的离子方程式________________。‎ ‎(4)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀铜箔，制造印刷线路板，写出FeCl3与金属铜反应的离子方程式________________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)A过程Fe由＋2到＋3价，Fe2＋作还原剂；Fe3＋转化为Fe2＋化合价降低，为氧化剂，维生素C作还原剂；(2)若硫酸亚铁变质则生成Fe2(SO4)3，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3反应后显血红色，选③；(3)铜粉、铁粉和NaOH溶液都与FeCl3反应，不可行，而2FeCl2＋Cl2===2FeCl3选c；(4)FeCl3溶液腐蚀铜即两者发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋‎ ‎【答案】　(1)还原　还原　(2)③　(3)c　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(4)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋‎ ‎13．(2015·新余市高一期末)已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。‎ ‎(1)写出A、C、F、G的化学式：A________，C________，F________，G________。‎ ‎(2)检验D中阳离子的方法________________。‎ ‎(3)保存C溶液时为什么要加固体A________________________。‎ ‎(4)写出下列转化的离子方程式C→D：________________________。‎ ‎【解析】　F是一种红褐色沉淀，F是Fe(OH)3；D→F，D中含有Fe3＋，根据反应转化关系D是FeCl3；C＋Cl2→FeCl3，则C是FeCl2；A＋O2→‎ B，B为氧化物，能跟盐酸反应生成Fe2＋、Fe3＋，因此B是Fe3O4；A是Fe；X是H2；C＋NaOH→E，E是Fe(OH)2；E→G，F→G，则G是Fe2O3。(2)D是FeCl3，验证Fe3＋常采用KSCN溶液，溶液变红，说明有Fe3＋存在。操作方法：取D溶液少量于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋；(3)Fe2＋容易被空气中氧气氧化成Fe3＋，为防止变质，不引入新杂质，往往加入少量铁粉，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，能把氧化成的Fe3＋转化为Fe2＋；(4)Cl2具有氧化性，Fe2＋具有还原性，发生：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。‎ ‎【答案】　(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3‎ ‎(2)取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋‎ ‎(3)防止Fe2＋被O2氧化 ‎(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。‎ ‎14．(2015·大连市高一期末)某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题：‎ ‎(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式________________。‎ ‎(2)物质②为________________。‎ ‎(3)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式________________。‎ ‎(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为________，此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表示)________________。‎ ‎(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③________，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是____________________________________。‎ ‎【解析】　(1)Fe2O3发生反应后变为FeCl3可知是Fe2O3与盐酸反应，离子方程式为：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；(2)FeCl3反应生成了Fe(OH)3，知道是加入了碱，可以是NaOH溶液，氨水等。(3)FeCl3与铁粉反应的化学方程式为：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH)2，Fe(OH)2是白色沉淀，容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，这个过程的现象为：生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，发生氧化还原反应的反应是Fe(OH)2被氧化的反应，化学方程式是：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色，制得Fe(OH)3胶体。溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径大小不同。‎ ‎【答案】　(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O ‎(2)NaOH溶液 ‎(3)Fe＋2FeCl3===3FeCl3‎ ‎(4)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎(5)Fe(OH)3胶体；分散质粒子大小不同 ‎