2015-2016学年高一化学必修1双基限时练16铁的重要化合物 Word版含答案.doc

双基限时练(十六) 铁的重要化合物

基础强化

1.某水体中含有较多的泥沙及其他悬浮物，下列物质中不能用来净化此水的是() A．KCl B．Fe2(SO4)3

C．KAl(SO4)2D．FeCl3

解析Fe2(SO4)3、FeCl3可产生Fe(OH)3胶体，能用于净水，KAl(SO4)2溶液可产生Al(OH)3胶体，也可用于净水。

答案 A

2．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是()

A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料

B．Fe3O4是黑色晶体，其中1/3的铁显＋2价，2/3的铁显＋3价

C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐

D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3

解析FeO在空气里受热被氧化成Fe3O4。

答案 D

3．要证明某溶液中不含有Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时最佳顺序为() ①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液

A．①③B．③②

C．③①D．①②③

解析加入NH4SCN无红色物质产生证明无Fe3＋，再加氯水，若有Fe2＋，则Fe2＋可被氧化为Fe3＋，使NH4SCN变红色。KMnO4也能氧化Fe2＋，但KMnO4本身为紫色，加入足量KMnO4后，使Fe3＋与NH4SCN反应后溶液的颜色不易被观察。

答案 C

4．在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是()

A．Fe B．FeO

C．Fe(OH)3D．Fe2O3

解析FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，先生成Fe(OH)2，在空气中Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，灼烧时最后得到的固体为Fe2O3。

答案 D

5．下列溶液能溶解铁单质，但不能生成沉淀也不能生成气体的是()

A．稀硫酸B．FeCl3溶液

C．CuSO4溶液D．FeSO4溶液

解析稀硫酸能溶解铁，产生气体；FeCl3溶液溶解Fe生成FeCl2，无气体、沉淀生成；CuSO4溶液溶解铁生成固体Cu；FeSO4溶液不能使铁溶解。

答案 B

6．下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是()

①金属钠在纯氧中燃烧

②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间

③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液

④无水硫酸铜放入医用酒精中

A．②③①④B．③②①④

C．③①②④D．①②③④

解析①产生Na2O2为淡黄色；②会产生Fe(OH)3红褐色沉淀；③产生红色物质；④生成蓝色胆矾。

答案 B

7．为了检测某FeCl2溶液是否变质可向溶液中加入()

A．NaOH溶液B．铁片

C．KSCN溶液D．石蕊溶液

答案 C

8．有关铁的氧化物的说法正确的是()

A．Fe3O4是黑色固体，有磁性

B．Fe2O3既不溶于水也不溶于酸

C．FeO是碱性氧化物，可与H2O反应生成Fe(OH)2

D．FeO、Fe2O3、Fe3O4中铁的化合价相同

答案 A

9．实验室在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的() A．锌粉B．铁粉

C．硫酸铁D．盐酸

解析为防止Fe2＋因氧化而变质需要加入还原剂，同时还不能引入新的杂质离子，选项中A会引入杂质，C不是还原剂，只有B项符合题意。

答案 B

10．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()

A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2

C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加过量铁粉，然后过滤

D．Fe3＋与KSCN反应产生血红色沉淀

解析A项中赤铁矿的主要成分是Fe2O3；B项中产物应为Fe3O4和H2；D项中Fe3＋与KSCN 反应生成的是血红色可溶物。

答案 C

11．含有Al3＋、Ba2＋、Fe3＋三种离子的混合溶液，只加入一种试剂以符合下列要求：

(1)①只让Ba2＋沉淀，应加入________。

②让Fe3＋、Al3＋沉淀，应加入________。

③只让Fe3＋沉淀下来应加入________。

(2)FeSO4溶液中含有杂质CuSO4和Fe2(SO4)3，可加入________除去杂质，方法是________。

(3)FeCl3溶液中含有杂质FeCl2，可加入________除去杂质。

(4)铁粉中含有铝粉，可加________除去杂质。

解析(1)①Ba2＋能够和SO2－4反应生成BaSO4沉淀，而Al3＋和Fe3＋都不沉淀，所以可加入稀硫酸或硫酸钠等。

②Fe3＋和Al3＋都可以和碱反应生成沉淀，而Al3＋能够溶于强碱，所以可加入氨水使两种离子都沉淀出来。

③只让Fe3＋沉淀，必须加入过量的强碱，如NaOH或氢氧化钾溶液等。

(2)铁粉可以还原Cu2＋和Fe3＋，所以加入铁粉可除去Cu2＋和Fe3＋，然后过滤除去过量的铁粉。

(3)加入氯水可将Fe2＋氧化。

(4)铝溶于强碱溶液而铁不能，故可向铁和铝的混合物中加入过量的NaOH的溶液。

答案(1)①稀硫酸②氨水③过量的NaOH溶液

(2)铁粉过滤(3)过量的氯水(4)过量的NaOH溶液

12．已知，常见金属单质A有如下转化关系，其中F为红褐色固体。

(1)写出化学式：B________、D________。

(2)写出A→B的化学方程式______________________________。

(3)写出E→F的化学方程式______________________________。

解析F为红褐色固体，可以推知F为Fe(OH)3，则金属单质A为Fe，B为Fe3O4，再由E

和F 的关系，可以推知E 为Fe(OH)2，C 为FeCl 2，D 为FeCl 3。

答案 (1)Fe 3O 4 FeCl 3

(2)3Fe ＋4H 2O(g)=====△

Fe 3O 4＋4H 2

(3)4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3

能 力 提 升

1.某种催化剂为铁的氧化物，将少许样品溶于稀盐酸中，加适量氯水，滴加KSCN 溶液后出现红色，则该催化剂中铁元素价态为( )

A ．只有＋3

B ．只有＋2 C. ＋2、＋3都有 D ．以上都有可能

解析 样品溶于盐酸后，加适量氯水，再滴加KSCN 溶液出现红色，样品中＋2价铁、＋3价铁都可能有，也可能只有其中一种。

答案 D

2．有NaCl 、FeCl 2、FeCl 3、MgCl 2、AlCl 3五种溶液，只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 ．氨水

D ．KSCN 溶液

解析 NaOH 与上述五种溶液混合时，现象各不相同，其中NaCl 无明显现象；FeCl 2与NaOH 先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，发生的反应为Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3；FeCl 3与NaOH 只出现红褐色沉淀，FeCl 3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl ；MgCl 2与NaOH 生成白色沉淀，NaOH 过量沉淀也不溶解，MgCl 2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl ；AlCl 3与NaOH 先出现白色沉淀，当NaOH 过量时，沉淀逐渐溶解直到完全消失。AlCl 3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl ，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO 2＋2H 2O 。

答案 B

3．下列能大量共存于溶液中的一组离子是( )

A ．Fe 3＋、K ＋、SCN －、SO 2－

4 B ．Fe 3＋、Fe 2＋、H ＋、S 2－

C ．Mg 2＋、Fe 2＋、OH －、NO －

3 D ．Na ＋、Fe 3＋、NO －3、Cl －

解析 A 中Fe 3＋与SCN －反应生成Fe(SCN)3，不能共存；B 中Fe 3＋、Fe 2＋与S 2－

均反应，不能共存；C 中Mg 2＋、Fe 2＋与OH －

反应，不能共存。

答案 D

4．某溶液中可能存在Mg 2＋、Fe 2＋、Fe 3＋

，加入NaOH 溶液，开始时有白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论中正确的是( )

A ．一定有Fe 2＋，一定没有Fe 3＋、Mg 2＋

B ．一定有Fe 3＋，一定没有Fe 2＋、Mg 2＋

C ．一定有Fe 3＋，可能有Fe 2＋，一定没有Mg 2＋

D ．一定有Fe 2＋，可能有Mg 2＋，一定没有Fe 3＋

解析 加入NaOH 溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性；而氢氧化铁的红褐色沉淀比白色沉淀的颜色深得多，所以不可能存在Fe 3＋

；氢氧化镁亦为白色沉淀，所以无法定性判断是否含有Mg 2＋。

答案 D

5．向200 mL 0.1 mol·L －1的Fe(NO 3)2溶液中加入适量的NaOH 溶液，使Fe 2＋

恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为( )

A ．1.44 g

B ．1.6 g

C ．2.82 g

D ．4.36 g

解析 在实验过程中发生如下反应：Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓，加热、灼烧时又会发生下

列变化：Fe(OH)2―→Fe(OH)3―→Fe 2O 3，根据反应前后铁元素守恒从而可得所得固体的质量为1.6 g 。

答案 B

6．向一定量Fe 、FeO 、Fe 2O 3的混合物中加入1 000 mL0.1 mol·L －1的盐酸，恰好完全溶液，所得溶液中加KSCN 无红色出现，若用足量CO 还原相同质量的此混合物，能得到铁( )

A ．11.2 g

B ．2.8 g

C ．5.6 g

D ．无法计算

解析 加入盐酸反应后的溶液遇KSCN 不变红色，说明溶质为FeCl 2，据质量守恒：n (Fe)＝12n (HCl)＝12

×0.1 mol ＝0.05 mol ；m (Fe)＝0.05 mol×56 g·mol －1＝2.8 g 。 答案 B

7．根据图填空。

(1)写出下列各物质的化学式：

A__________，B__________，C__________，

D__________，E__________。

(2)写出生成D的反应方程式________________________________________。

(3)写出E→B的离子方程式______________________________________________。

解析首先以D作为切入点，白色变为灰绿色再变红褐色是Fe(OH)2变成Fe(OH)3的特有现象，可确定D是Fe(OH)3。由D可推测出E为FeCl3溶液，A为Fe。由2FeCl3＋Fe===3FeCl2可推测出B是FeCl2，另由C中加入AgNO3、HNO3溶液后生成白色沉淀，可知C中含Cl －，焰色反应呈浅紫色，则证明C中含有K＋，故C为KCl。

答案(1)Fe FeCl2KCl Fe(OH)3FeCl3

(2)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3

(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

8．实验室有FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液，其中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3：2：1。

(1)现加入适量铁粉，请写出溶液中可能发生的离子反应：

________________________________________________________。

根据上述离子反应判断三种金属阳离子的氧化性强弱顺序为________，当向混合液中加入铁粉时，首先与铁发生反应的离子是________。

(2)加入适量铁粉后，最后溶液中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比变为1：2：4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe2＋的物质的量之比为________。

解析(1)把Fe加入FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合液中，发生两个反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，根据这两个反应不难得出Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋的氧化性强弱顺序为Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，根据题给信息可知Fe3＋与Fe优先反应。

(2)Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量之比由3：2：1变为1：2：4，显然Fe3＋有剩余，Cu2＋不参加反应。若Fe3＋由3 mol变为1 mol，据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知参加反应的铁为1 mol，所以参加反应的铁粉与原溶液中的Fe2＋的物质的量之比为1：1。

答案(1)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋Fe3＋(2)1：1

9．某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 mol/L FeCl3溶液，0.1 mol/L FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。

(1)用所给试剂写出体现Fe2＋具有还原性的反应的化学方程式_____________________。

(2)设计实验方案，完成下列表格。

2

方案，该反应的离子方程式为___________________________________。

(4)某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO－4、H2O和一种未知离子X。

①已知MnO－4在反应中得到电子，则X是________。

②该反应的离子方程式是______________________________。

解析(1)在反应中Fe2＋作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反应为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。

(2)向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。

(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉，离子反应为Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。

(4)已知MnO－4得电子，故MnO－4是氧化剂，Mn2＋为还原产物，则题目提供的Fe3＋是氧化产物，故还原剂为Fe2＋，即X为Fe2＋，该反应中反应物为MnO－4、Fe2＋和H＋，生成物为Mn2＋、Fe3＋和H

O，n(MnO－4)：n(Fe2＋)＝1：5。

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答案(1)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

(2)浅绿色不变色

(3)Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe

(4)①Fe2＋②MnO－4＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O