第3章 第1节 第2课时 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物 含铁物质间的转化（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（鲁科版2019）

第3章　第1节　第2课时 1．下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　) A．铁是地壳中含量最多的金属元素，因此在日常生活中应用最广 B．FeCl2溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止Fe2＋被氧化 C．往FeCl2溶液中加入Na2O2可得到Fe(OH)2白色沉淀 D．FeO、Fe2O3、Fe3O4均为铁的氧化物，并且都是黑色 B　[铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝元素；铝是地壳中含量最多的金属元素，A项错误；铁粉能把Fe3＋还原为Fe2＋，在FeCl2溶液中放入少量的铁粉，可以防止Fe2＋被氧化，B项正确；Na2O2与H2O发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，生成的O2能够迅速把FeCl2与NaOH反应生成的Fe(OH)2氧化为红褐色的Fe(OH)3，C项错误；Fe2O3为红棕色粉末，D项错误。] 2．下列有关说法不正确的是(　　) A．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3 B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均与盐酸反应 C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定 C　[Fe(OH)2不稳定，具有较强的还原性，易被氧化，C项错误。] 3．(2020·北京东城区高一期末)下列物质间反应后只有＋2价铁生成的是(　　) A．过量的Fe与Cl2反应 B．Fe与水蒸气在高温下反应 C．Fe与过量的盐酸反应 D．Fe在氧气中燃烧 C　[A 项，铁与氯气反应时，无论哪种物质过量都生成FeCl3；B项，铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4；C项，Fe与盐酸反应时，无论哪种物质过量都生成FeCl2；D项，Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4。] 4．(2020·山东潍坊高一期末)下列物质能通过化合反应直接制得的是(　　) ①FeCl2　②FeCl3　③Fe(OH)3　④Fe3O4 A．只有①②③　　　　　　 B．只有②③ C．只有①③④ D．全部 D　[Fe＋2FeCl3===3FeCl2、2Fe＋3Cl22FeCl3、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、3Fe＋2O2Fe3O4 。] 5．(2019·福建学业水平测试)电子工业上常用氯化铁溶液做印刷电路铜板的腐蚀液，使用过的腐蚀废液中的金属离子主要有Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋。化学兴趣小组设计如下流程对废液进行处理并回收氯化铁溶液。 (1)步骤(Ⅰ)中加入H2O2溶液的目的是将Fe2＋________(填“氧化”或“还原”)成Fe3＋；取少量溶液A于试管中，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液显________(填“红色”或“蓝色”)。 (2)步骤(Ⅱ)中分离溶液B和沉淀的操作名称是______________；该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和________。 (3)写出步骤(Ⅲ)中Fe(OH)3与稀盐酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 解析　(1)将Fe2＋转化成Fe3＋，Fe元素的化合价升高，失电子，发生氧化反应；溶液A中含有Fe3＋，滴入KSCN溶液，溶液显红色。 (2)步骤(Ⅱ)中分离溶液B和沉淀的操作是过滤，需用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和玻璃棒。 (3)Fe(OH)3与稀盐酸反应生成氯化铁和水，其化学方程式Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O。 答案　(1)氧化　 红色　(2)过滤　玻璃棒 (3)Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O 1．(2020·辽宁鞍山八中高一月考)下列说法正确的是(　　) A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3 C．Fe2O3可作红色颜料 D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物 C　[赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A项错误；Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，B项错误；Fe2O3呈红棕色且性质稳定，可作红色颜料，C项正确；Fe3O4为化合物，不是混合物，D项错误。] 2．下列叙述正确的是(　　) ①铁能被磁铁吸引　②人体内的血红蛋白中含铁元素　③Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O3　④Fe2O3与水反应可得Fe(OH)3　⑤Fe(OH)2 在空气中加热可得FeO A．①②　 B．②④　 C．③④⑤　 D．①②⑤ A　[③中铁在纯氧中燃烧可得Fe3O4；④Fe2O3不溶于水，也不与水反应；⑤Fe(OH)2 在空气中加热由于氧气的氧化得到的是Fe2O3。] 3．下列物质间的转化不能通过一步化合反应实现的是(　　) A．Fe→FeCl3 B．FeCl2→Fe(OH)2 C．FeCl3→FeCl2 D．Fe→Fe3O4 B　[铁与氯气发生化合反应生成氯化铁，A项不符合题意；FeCl2和可溶性碱发生复分解反应得到Fe(OH)2和盐，B项符合题意；FeCl3和铁发生化合反应生成FeCl2，C项不符合题意；Fe和氧气发生化合反应生成Fe3O4，D项不符合题意。] 4．(2020·海南三亚高一期末)向200 mL 0.1 mol·L－1的FeCl2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋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 B　[加入NaOH溶液发生反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，加热、灼烧时又会发生下列变化：Fe(OH)2―→Fe(OH)3―→Fe2O3，根据反应前后铁原子守恒从而可得所得固体的质量为1.6 g。] 5．将铁片放入下列各溶液中，反应后溶液质量增加，但无气体产生的是(　　) A．CuCl2溶液 B．AgNO3溶液 C．Fe2(SO4)3溶液 D．稀硫酸 C　[A项，Fe与CuCl2溶液反应，每溶解56 g Fe，生成64 g Cu，溶液质量减轻；B项，Fe与AgNO3溶液反应，每溶解56 g Fe，生成216 g Ag，溶液质量减轻；C项，Fe与Fe2(SO4)3溶液反应，Fe溶解且无气体生成，溶液质量增加；D项，Fe与稀H2SO4反应，每溶解56 g Fe，生成2 g H2，溶液质量增加，但有气体放出。] 6．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ B　[因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要避免与氧气接触。装置①是先用H2将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，③中液面上加苯阻止了空气进入；②由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。] 7．利用如图装置进行铁与水蒸气反应的实验，下列说法错误的是(　　) A．烧瓶a中加入碎瓷片的作用是防止液体暴沸 B．b中的反应方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C．b中石棉绒的主要作用是增大铁粉与水蒸气的接触面积，使反应更加充分 D．为了得到纯净的H2，c中可以是碱石灰 B　[铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，B项错误。] 8．(2020·天津新华中学高一检测)取某含铁元素的固体A进行如下实验： 根据以上转化关系，下列叙述不正确的是(　　) A．试剂1是KSCN溶液 B．试剂2可以是新制氯水 C．溶液B中只有Fe3＋无Fe2＋ D．溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2＋被氧化剂氧化成Fe3＋，使Fe3＋浓度增大 C　[从框图可知，A和稀盐酸反应生成棕黄色溶液，加入试剂1变成淡红色溶液C，可以推断溶液B中含有Fe3＋，加入KSCN溶液后生成Fe(SCN)3，由加入试剂2得到深红色溶液F，可知试剂2为强氧化剂，溶液B中含有Fe2＋，加入试剂2(强氧化剂)，Fe2＋被氧化为Fe3＋，并进一步转化为Fe(SCN)3，所以溶液红色加深，故C错误。] 9．(2020·山东莱芜一中高一月考)利用下图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，图中甲～己均含有铁元素，回答下列问题： (1)K2FeO4常用作杀菌消毒剂，从铁元素化合价的角度分析是因其具有________性，下列关于乙的说法正确的是________(填字母代号)。 a．属于酸性氧化物，能与碱反应 b．属于碱性氧化物，能与酸反应 c．属于两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应 (2)已知甲与稀硝酸反应的化学反应方程式为：甲＋HNO3―→戊＋己＋NO↑＋H2O(方程式未配平)。若产物中戊和己的物质的量之比为3∶1，则甲与HNO3的物质的量之比为________。 (3)戊与烧碱溶液反应生成丙，放置一段时间后丙转化为丁。丙转化为丁的化学方程式为________________________________，现象为_______________________________。 答案　(1)氧化　b　(2)1∶3　(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 10．(双选)(2020·山东日照高一检测)将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(　　) A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色 B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，仍无色 C．溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2 CD　[n(Fe)＝0.02 mol，n(FeCl3)＝0.05 mol，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成0.06 mol Fe2＋，即溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1；由于Fe3＋过量，则滴入无色KSCN溶液，溶液显红色；氧化生成的Fe2＋和还原生成的Fe2＋的物质的量之比为1∶2。] 11．(双选)(2020·山东济宁一中高一检测)为确定Fe2O3和Cu混合物的组成(假设混合均匀)，某兴趣小组称取五份不同质量的样品，分别投入30.0 mL某浓度的稀硫酸中。充分反应后，每组样品剩余固体的质量与原样品质量的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．各组样品均发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ B．1.76 g样品充分反应后，溶液中一定存在Fe2＋和Cu2＋，一定不存在Fe3＋ C．该混合物中n(Fe2O3)∶n(Cu)＝1∶2 D．稀硫酸的浓度为3.00 mol·L－1 CD　[根据图示分析，可知a、b点时硫酸过量、c点时硫酸正好完全反应，d、e两点时硫酸不足。Fe2O3和Cu的混合物加入稀硫酸中先发生反应Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，后发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu，A项正确；1.76 g样品充分反应后，剩余的0.64 g固体是铜单质，则溶液中一定存在Fe2＋和Cu2＋，一定不存在Fe3＋，B项正确；a点时，设Fe2O3为x mol，Cu为y mol，则有160x＋64y＝1.76①，由关系式Fe2O3—2Fe3＋—Cu，可知参加反应铜的物质的量为x mol，则有y＝x＋②，由①②解得x＝0.005 mol，y＝0.015 mol，故n(Fe2O3)∶n(Cu)＝1∶3，C项错误；c点时，设Fe2O3为x mol，则160x＋64x×3x＝5.28，解得x＝0.015 mol，n(H2SO4)＝3n(Fe2O3)＝0.045 mol，c(H2SO4)＝＝1.5 mol·L－1，D项错误。] 12．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中阳离子的方法为____________________________________________。 (3)保存C溶液时要加固体A的原因______________________________________。 (4)写出下列转化的离子方程式或化学方程式。 ①E―→F：______________________________________________________________。 ②C―→D：______________________________________________________________。 ③D―→C：______________________________________________________________。 解析　根据F是红褐色沉淀，可知F是Fe(OH)3，根据图中转化关系，又可进一步推知A为Fe，B为Fe3O4，C是FeCl2，D是FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，X为H2。 答案　(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3 (2)取D溶液少许于试管中，加几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe3＋ (3)防止Fe2＋被O2氧化 (4)①4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 13．某同学利用如图1所示装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质。 (1)图1试管中发生反应的化学方程式为______________________________________。 (2)该同学欲确定反应一段时间后试管中固体物质的成分，设计了如下方案： ①待试管冷却，取其中固体少许溶于稀盐酸得溶液B； ②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红，则试管中固体是________(只有一个选项符合题意)，若溶液未变红，则试管中固体是______(只有一个选项符合题意)。 A．一定有Fe3O4，可能有Fe B．只有Fe(OH)3 C．一定有Fe3O4和Fe D．一定有Fe(OH)3，可能有Fe E．只有Fe3O4 (3)该同学按上述方案进行了实验，溶液未变红色，原因是__________________________ 用化学方程式表示)。 (4)该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应。若按如图2所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出与上述现象相关的反应的化学方程式____________________________________________________。 解析　(1)Fe在高温条件下可与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2。(2)(3)根据Fe与H2O(g)的反应可知，试管中固体的成分可能为Fe3O4或Fe3O4与Fe的混合物，与盐酸发生反应Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，可能的反应为2FeCl3＋Fe===3FeCl2，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；取溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红，则试管中固体一定有Fe3O4，可能含少量Fe；若不变红，则试管中一定有Fe3O4和Fe。(4)FeCl2溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2易被氧化，使沉淀颜色发生变化。 答案　(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (2)A　C (3)2FeCl3＋Fe===3FeCl2 (4)FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 学科网（北京）股份有限公司 $$