3.1 综合提能强训(三) 铁及其化合物融通练（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第一册（人教版2019，山东海南版）

综合提能强训(三) (选择题每小题3分，本检测满分80分) 铁及其化合物融通练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1．我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指(　 ) A．Fe B．FeCl3 C．FeO D．Fe2O3 解析：Fe在空气中易发生吸氧腐蚀，“销”主要是指铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 2．化学让生活更美好。下列说法不正确的是(　 ) A．钢铁使用要尽可能减少钢铁的氧化损耗，Fe2O3是一种碱性氧化物 B．常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 C．故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可作故宫红色外墙的涂料 D．氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成三氧化二铁 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：钢铁使用要尽可能减少钢铁的氧化损耗。Fe2O3能和酸反应生成盐和水，是一种碱性氧化物，A正确；常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水发生反应，B正确；Fe2O3为红棕色粉末，俗称铁红，可作故宫红色外墙的涂料，C正确；氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成四氧化三铁，D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 3．苹果汁是人们喜爱的饮料，由于含有Fe2＋，现榨的苹果汁敞口放置于空气中，会由淡绿色变为棕黄色，在这种苹果汁中加入维生素C，苹果汁又变为淡绿色。这些现象体现了(　 ) A．Fe2＋具有酸性，维生素C具有碱性 B．Fe2＋具有还原性，维生素C也具有还原性 C．Fe2＋具有氧化性，维生素C具有还原性 D．Fe2＋具有碱性，维生素C具有酸性 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：苹果汁由淡绿色变为棕黄色是由于Fe2＋被氧化为Fe3＋，说明Fe2＋具有还原性，在这种苹果汁中加入维生素C，苹果汁又变为淡绿色，说明维生素C可将Fe3＋还原为Fe2＋，维生素C具有还原性。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 4．某次化学探究活动中的任务是完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋； 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　 ) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 选项 试剂 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 5．纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示： 下列说法错误的是(　 ) A．保存溶液A时，应加入少量铁粉 B．其制备反应类型不属于氧化还原反应 C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色 D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为2∶1 解析：Fe3O4中＋2价铁与＋3价铁的个数比为1∶2，D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 6．为了探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性和Fe2＋的还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求而且完全正确的是(　 ) 选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2=== 2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有 还原性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn=== Fe＋Zn2＋ Fe2＋具有 氧化性 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 黄色溶液变成浅绿色 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ Fe3＋具有 氧化性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成黄色溶液 2Fe3＋＋Cu=== 2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有 氧化性 续表 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：A项，在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，氯化亚铁溶液为浅绿色，＋2价的铁被氯水氧化生成＋3价的铁，变成黄色，所以正确；B项，锌具有还原性，氯化亚铁溶液中＋2价的铁具有氧化性，能氧化锌，同时析出黑色固体铁，实验现象描述不完整，所以错误；C项，离子方程式左右电荷不守恒，正确的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以错误；D项，氯化铁溶液为黄色，反应后氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为蓝绿色，所以错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 7．[双选]根据表中信息判断，下列选项不正确的是(　 ) 反应 ① ② ③ 反应物 FeCl3、Cu FeBr2、Cl2(少量) KMnO4和浓盐酸 生成物 CuCl2…… FeCl3、FeBr3 MnCl2、Cl2…… √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 8．(11分)为了检验某同学从家中带来的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，化学兴趣小组设计了如下实验： 将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在另一支试管中滴入KSCN溶液。 请你填出该小组实验中出现以下现象时应得出的结论。 (1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是______________。 药品没有变质 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是_____________。 (3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是______________。 (4)能不能将KMnO4和KSCN滴入同一试管中进行验证，为什么？试进行解释。_________________________________________________ _________________________________。 药品完全变质 药品部分变质 不能，原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验； KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2＋，而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3＋，所以(1)(2)(3)问的答案很容易得出，而第(4)问的原因可归结为两条，一是KMnO4溶液呈紫色，影响观察Fe(SCN)3的红色，二是KSCN具有还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe2＋的检验。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 9．(12分)铁是人体必需的微量元素之一，补铁药剂中的Fe2＋在空气中很容易被氧化成Fe3＋，影响铁元素在人体中的吸收利用。某实验小组进行如图所示的对照实验，验证补铁药剂和维生素C一起服用的科学性。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 [实验操作]第一步：在A、B两支试管中加入对比试剂；第二步：振荡；第三步：滴加KSCN溶液。 [实验现象]①A试管中溶液变________色，B试管中无明显现象。 解析：①Fe3＋与SCN－结合而使溶液呈红色。 红 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 [实验结论]②维生素C具有________(填氧化性或还原性)，能防止Fe2＋被氧化为Fe3＋，所以补铁药剂和维生素C一起服用具有科学依据。 解析：②向FeCl3溶液中加入足量维生素C后，再加入KSCN溶液，溶液不变红色，说明Fe3＋被维生素C还原，即维生素C具有还原性。 还原性 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 [生活应用] ③某品牌泡腾片的主要成分为维生素C和NaHCO3，放入水中立即产生大量气泡(CO2)使口感更好，说明维生素C具有__________(填“酸性”或“碱性”)。 解析：将维生素C与NaHCO3放入水中，立即有大量CO2产生，说明维生素C具有酸性。 酸性 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 ④为防止蔬菜中维生素C的损失，烹调蔬菜时应注意________________________________(写一条即可)。 解析：由实验②、③可知，维生素C具有还原性和酸性，故烹调蔬菜时应避免与氧化性物质或碱性物质接触。 避免与氧化性物质或碱性物质接触 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 10．(18分)为探究铁及其化合物的一些化学性质，某实验小组学生设计了以下实验。 (1)高温下，让铁粉与水蒸气反应，如图所示。试管中发生反应的化学方程式是______________________________，该反应中氧化剂_____。 解析：H2O中氢元素化合价由＋1降低为0，氧化剂是H2O。 H2O 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (2)如图： ①往A溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色_________。 ②写出上述A→B过程中的化学方程式：____________________。 变为红色 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 3 ③描述将C放置于空气中的现象：_______________________________ _______________，写出该反应的化学方程式： ________________________________。 ④写出向B中加入氯水发生反应的离子方程式： __________________________。 白色絮状沉淀迅速变为灰绿色， 最终变为红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 3 ⑤将A的饱和溶液滴入沸水中并加热，可制得________胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为____________。 解析：①氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，A溶液中含有Fe3＋，滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色变为红色。④B为氯化亚铁溶液，加入氯水生成氯化铁溶液，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 Fe(OH)3 丁达尔效应 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 11．(18分)某兴趣小组设计方案制取FeCl3和Fe(OH)3胶体。回答下列问题： (1)制取FeCl3的两个方案如下： 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 ①步骤Ⅰ中另一种试剂为__________(填名称)，步骤Ⅱ中还有H2O生成，写出反应的离子方程式： ________________________________。 解析：①步骤Ⅰ中，FeCO3要转化为FeCl2，需要的另一种试剂为稀盐酸；步骤Ⅱ中还有H2O生成，反应的离子方程式：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。 稀盐酸 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 ②步骤Ⅲ反应前后Fe元素的化合价________(填“升高”“降低”或“不变”)，Ⅰ～Ⅳ中没有发生的基本反应类型是________(填字母)。 a．置换反应 b．分解反应 c．复分解反应 d．化合反应 解析：②步骤Ⅲ反应前后Fe元素的化合价由0价升高到＋3价，即化合价升高；Ⅰ～Ⅳ发生的是Ⅰ复分解反应、Ⅲ化合反应、Ⅳ复分解反应，其中没有发生的基本反应类型是置换和分解反应。 升高 ab 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (2)制取Fe(OH)3胶体的两个方案如下： 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 ①方案___能够制得胶体，胶体区别于溶液和悬浊液的本质特征为_____________________________，检验方案一是否成功的方法为_____ ______________________________________________________________。 解析：①方案一能够制得胶体，胶体区别于溶液和悬浊液的本质特征为分散质直径介于1～100 nm之间；检验方案一是否成功的方法：用激光笔照射该分散系，如果有一条明亮的光路呈现，则证明该实验成功。 一 分散质直径介于1～100 nm之间 光笔照射该分散系，如果有一条明亮的光路呈现，则证明该实验成功 用激 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 ②将Fe(OH)3胶体缓缓加入过量稀盐酸中，溶液由无色变为黄色，反应的离子方程式为______________________________。 解析：②将Fe(OH)3胶体缓缓加入过量稀盐酸中，溶液由无色变为黄色，反应的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。 Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 解析：甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液紫红色褪去。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。 A.反应①的另一产物不可能是Fe B．反应②中若FeBr2与过量Cl2反应有Br2生成，说明还原性：Fe2＋<Br－ C．反应③中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶8 D．氧化性由强到弱顺序为MnO＞Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋ 解析：铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，所以反应①的另一产物不可能是Fe，故A正确；FeBr2、Cl2(少量)反应生成FeCl3、FeBr3，而若FeBr2与过量Cl2反应有Br2生成，说明氯气首先氧化亚铁离子后氧化溴离子，所以还原性：Fe2＋＞Br－，故B错误；由反应2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑＋2KCl可知，氧化剂为2 mol KMnO4，还原剂为10 mol HCl，所以反应③中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5，故C错误；由①可知：氧化性Fe3＋＞Cu2＋，由②知：氧化性Cl2＞Fe3＋，由③知：MnO＞Cl2，综上所述氧化性强弱的顺序为MnO＞Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋，故D正确。 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 方案一：FeCO3FeCl2FeCl3 方案二：FeFe(OH)3FeCl3 $$