高效作业15 第2课时 铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

高效作业15 [第2课时　铁的氢氧化物　铁盐和亚铁盐] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [A级　新教材落实与巩固] 1．下列叙述正确的是(　　) A．Fe(OH)3胶体是一种红褐色沉淀 B．Fe(OH)2能与盐酸反应生成FeCl3和水 C．Fe(OH)2在空气中放置可转化为Fe(OH)3 D．Fe(OH)2在空气中加热可生成FeO和水 C 【解析】Fe(OH)3胶体不是沉淀；Fe(OH)2能与盐酸反应生成FeCl2和水；Fe(OH)2具有还原性，在空气中容易被氧气氧化为Fe(OH)3；Fe(OH)2在空气中加热时可分解生成Fe2O3和水。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2．下列关于铁的化合物描述错误的项数是(　　) A．1项 B．2项 C．3项 D．4项 化合物 类别 铁元素价态 部分性质描述 Fe3O4 碱性氧化物 ＋2价、＋3价 具有磁性的黑色晶体 碱 ＋2价 白色，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 碱 ＋3价 红褐色，受热很稳定 FeCl3 盐 ＋3价 FeCl3溶液中的Fe3＋具有很强的还原性 C 【解析】四氧化三铁不属于碱性氧化物，类别描述错误；氢氧化铁受热易分解生成氧化铁和水，氢氧化铁的部分性质描述错误；Fe3＋具有较强的氧化性，FeCl3的部分性质描述错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3．下列物质间的转化，不能通过化合反应直接制得的是(　　) A．NaHCO3 B．NaOH C．Fe(OH)2 D．FeCl2 【解析】Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，A项不符合题意；Na2O＋H2O===2NaOH，B项不符合题意；Fe(OH)2不能通过化合反应制得，C项符合题意；2FeCl3＋Fe===3FeCl2，D项不符合题意。 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4．铁是目前世界上用量最大的金属材料，下列有关铁及其化合物的说法不正确的是(　　) A．磁铁矿的主要成分是Fe3O4 B．含Fe3＋溶液中加入KSCN溶液，溶液显红色 C．金属铁可以被磁铁吸引 D．Fe2＋、Fe3＋与NaOH溶液反应现象相同 D 【解析】磁铁矿的主要成分是Fe3O4，为黑色磁性固体，A正确；Fe3＋遇KSCN溶液形成Fe(SCN)3，溶液显红色，B正确；金属铁可以被磁铁吸引，C正确；Fe2＋与NaOH溶液反应生成白色沉淀后迅速变为灰绿色，最终生成红褐色沉淀，Fe3＋与NaOH溶液反应直接产生红褐色沉淀，现象不相同，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5．制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，其反应的化学方程式为Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是(　　) A．溶液中只存在FeCl2 B．烧杯中有铁无铜 C．烧杯中铜、铁都有 D．烧杯中铁、铜都无 B 【解析】Fe比Cu活泼，所以先发生反应①：Fe＋2FeCl3===3FeCl2；后发生反应②：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。若铁粉过量，铜不参与反应，溶液中只存在FeCl2，A不符合题意；在铁未完全反应前，铜不参与反应，故不可能出现有铁无铜，B符合题意；反应①反应未完全，反应②未开始，此时铁铜都有，C不符合题意；反应①②都进行完全，此时铁铜全无，D不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6．如图所示装置，可用于制取Fe(OH)2并观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、稀硫酸、 NaOH溶液等，下列说法不正确的是(　　) A．装置a的烧瓶中发生反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ B．实验开始前先打开弹簧夹e，其目的是利用产生的H2将装置中的空气排尽 C．生成 Fe(OH)2的操作：关闭弹簧夹e，使烧瓶中的FeSO4溶液压入装置b中进行反应 D．若取下装置b的橡胶塞，可观察到沉淀由白色迅速变为红褐色 D 【解析】制取Fe(OH)2使用的试剂是FeSO4溶液和NaOH溶液，但是一定要注意隔绝空气，防止氧气将生成的Fe(OH)2氧化，所以装置b中是NaOH溶液，a是产生FeSO4溶液的装置，发生反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，先打开弹簧夹e，让H2进入后续装置，将空气排出，再关闭e，装置a中的压强增大，使FeSO4溶液进入装置b中，与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2。装置a中发生的反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A正确；打开弹簧夹e，可以利用产生的H2将装置中的空气排尽，B正确；关闭弹簧夹e，使烧瓶中的FeSO4溶液压入装置b中，反应生成Fe(OH)2，C正确；取下装置b的橡胶塞，Fe(OH)2被氧化，现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7．下列离子能在对应的溶液中大量共存的是(　　) D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8．A为金属单质，B、C、D、E 均为含有氯元素的物质，它们存在的转化关系如图所示(部分产物已略去，有的反应在溶液中进行)。请回答下列问题。 (1)A是______(填化学式，下同)，C是___________。 (2)写出实验室制备 D 的化学方程式： _______________________________________________。 (3)写出用 B 溶液与 Cu 反应制作印刷电路板的离子方程式： _______________________________。 Fe FeCl2 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ (4)设计实验方案，检验 C 溶液中的金属阳离子：　　 _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _____。 取少量C溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变色，再 滴加几滴氧化剂(如氯水、双氧水)后溶液显红色，说明含有Fe2＋(合理即 可) ＋Cl2↑＋2H2O。(3)B为FeCl3，Cu与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。(4)C为FeCl2，其阳离子为Fe2＋，检验Fe2＋的方法：取少量C溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变色，再滴加几滴氧化剂(如氯水、双氧水)后溶液显红色，说明含有Fe2＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9．[2024·艾青中学高一]有硫酸、硫酸铜、硫酸铁的混合溶液100 mL，已知溶液中各阳离子的物质的量浓度相等， 的物质的量浓度为1.5 mol/L。 请计算： (1)硫酸的物质的量浓度为_________mol/L。 (2)理论上此溶液最多可溶解铁粉的质量为________g。 【解析】(1)设硫酸的物质的量浓度为a mol/L，根据溶液中各阳离子浓度相等，可知混合液中硫酸铜和硫酸铁的物质的量浓度分别为2a mol/L 0.25 5.6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [B级　素养养成与评价] 10．下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是(　　) A．向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色 B．向FeCl2溶液中通入氯气，溶液变成棕黄色 C．向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色 D．向Na2CO3溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液变红色 B 【解析】向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，铁离子转化为氢氧化铁胶体，不是氧化还原反应，A项错误；向FeCl2溶液中通入氯气，氯气将Fe2＋氧化为Fe3＋，与氧化还原反应有关，B项正确；向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，氯化铁和KSCN结合生成Fe(SCN)3而使溶液呈红色，不属于氧化还原反应，C项错误；Na2CO3溶液呈碱性，向Na2CO3溶液中滴入几滴酚酞溶液，酚酞遇碱性溶液变红色，与氧化还原反应无关，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11．FeCO3是白色固体、难溶于水，受潮易变质，温度高于200 ℃开始分解，可用于制备补血剂。按下图流程可在实验室制备少量FeCO3。下列说法不正确的是(　　) A．可用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质 B．沉淀时，反应的离子方程式为 Fe2＋＋ ===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑ C．过滤时常用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 D．洗涤过的FeCO3需小心烘干，若在空气中加强热易生成FeO和CO2 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12．[2024·仙居中学高一]向一定量的Fe和Fe2O3的混合物中加入100 mL 0.1 mol/L的稀硫酸，固体恰好完全溶解且有气体放出，所得溶液滴加KSCN溶液无明显现象；若用足量的H2在高温下去还原相同质量的此混合物，充分反应后，得到的固体的质量为(　　) A．0.28 g B．0.56 g C．0.84 g D．1.12 g B 【解析】向铁和氧化铁的混合物中加入稀硫酸，发生的反应为Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4，Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，由题意可知，稀硫酸与铁和氧化铁的混合物恰好反应得到硫酸亚铁溶液，由元素守恒可知，溶液中亚铁离子的物质的量为0.1 mol/L×0.1 L＝0.01 mol，由铁原子守恒可知，用足量的氢气在高温下还原相同质量的铁和氧化铁的混合物，得到铁的质量为0.01 mol×56 g/mol＝0.56 g，B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13．化学实验室产生的废液中含有大量污染环境的物质，为了保护环境，废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe3＋、Cu2＋，化学小组设计了如图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。 (1)操作①的名称是________。 (2)沉淀A中含有的金属单质有___________。 过滤 铁、铜 (3)操作②的离子方程式是______________________________________。 (4)检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是_________________。 (5)操作③中发生反应的离子方程式为 __________________________________________。 【解析】(1)把沉淀A和溶液A分开，应采取过滤的方法；(2)废液中含有Fe3＋、Cu2＋，加入过量铁屑后，铁离子被还原为亚铁离子，铜离子被还原成金属铜，所以得到的沉淀A中含有金属铜和过量的铁；(3)Fe2＋能被过氧化氢氧化生成Fe3＋，反应的离子方程式： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O KSCN溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14．Fe 易被空气中的氧气氧化，故制备时应避免氧气的介入。某学生利用稀硫酸(A)、铁粉(B)和某碱溶液(C)在实验室设计了如图装置制备白色Fe 固体。 (1)写出Fe 被空气中的氧气氧化的化学方程式： _______________________________________。 (2)装置Ⅱ盛放的溶液C是_____________[填“NaOH溶液”或“Ba 溶液”]；配制该溶液时，为除去蒸馏水中溶解的O2，常采用的方法是 _______________。 NaOH溶液 加热煮沸 (3)铁粉与稀硫酸反应制备H2的离子方程式为 _________________________，H2的作用有__________(填字母)。 a．驱赶装置内的空气 b．把装置Ⅰ中的生成物压入装置Ⅱ中 c．保护白色Fe 沉淀不被空气氧化 (4)实验过程中，用针管吸取装置Ⅰ中的溶液，检验其中是否含有Fe3＋。方法：用该针管吸取__________溶液，用力振荡几次，溶液不变色，把针管中的混合物全部注入干净试管中，振荡几次，溶液慢慢变红色。依 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ abc KSCN 据现象得出的结论有_____________________________、______________ ___________________________________________________________。 (5)白色Fe 沉淀在__________(填“装置Ⅰ”或“装置Ⅱ”)内生成，经在无氧环境中干燥处理，得到的白色Fe 粉末是很好的化工 ____________(填“除酸剂”或“除氧剂”)。 装置Ⅰ中的溶液中不含Fe3＋ 溶液注入试管 后，空气中的氧气氧化Fe2＋得到Fe3＋，Fe3＋遇SCN－，溶液变红 装置Ⅱ 除氧剂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15．利用铁元素的“价类”二维图可以多角度地研究含铁物质的性质及转化关系，请回答下列问题。 (1)下列说法不正确的是_____。 A．Fe2O3是碱性氧化物 B． 杀菌消毒原理为转化⑤， 且所得溶液可直接作直饮水进行补铁 C．在水溶液中完成转化⑦的现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 B D．硫酸亚铁片和维生素C(具有还原性)同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果 (2)K2FeO4常用作杀菌消毒剂，生产K2FeO4的反应原理是Fe(NO3)3＋KClO＋KOH―→K2FeO4＋KNO3＋KCl＋H2O(未配平)，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。 (3)从制造印刷电路板的废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液的工艺流程如下，某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤： 3∶2 请写出上述流程中加入①和④的有关物质的化学式：①_______，④________。请写出通入⑥反应的离子方程式： ______________________________。 【解析】(1)Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁和水，Fe2O3是碱性氧化物，A正确；补铁剂应选用Fe2＋，B错误；在水溶液中完成转化⑦的现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，C正确；维生素C具有还原性， Fe HCl 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 溶液。加过量的铁粉，把FeCl3还原为FeCl2，铁置换出CuCl2中的Cu，所以①是Fe；滤渣③含有Fe、Cu，滤渣③中加过量的盐酸溶解铁，④的主要成分是HCl。通入⑥是FeCl2溶液中通入氯气，反应生成FeCl3，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。   感谢聆听，再见！ Fe Fe A．含有大量 Fe3＋的溶液中：Al3＋、SCN－、Br－、Na＋ B．能使酚酞变红的溶液中：Na＋、K＋、HCO、NO C．可与铁反应放出氢气的溶液：Na＋、SO、Cl－、ClO－ D．在强酸性透明溶液中：Cu2＋、SO、NO、K＋ 【解析】铁离子和SCN－反应生成红色物质，不共存，A不符合题意；能使无色酚酞变红的溶液呈碱性，碱性条件下氢氧根离子和碳酸氢根离子生成碳酸根离子，不共存，B不符合题意；能与铁反应放出氢气的溶液呈酸性，酸性条件下氢离子和次氯酸根离子生成次氯酸，不共存，C不符合题意；强酸性溶液中，Cu2＋、SO、NO、K＋相互之间不反应，能共存，D符合题意。 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 【解析】A为金属单质，B、C、D、E均为含有氯元素的物质，根据转化关系可知，A为变价金属，且B与A反应生成C，则A为Fe，D为Cl2，B为FeCl3，C为FeCl2，由A与E反应生成C(FeCl2)，可知E为HCl。(1)根据分析可知，A为Fe，C为FeCl2。(2)实验室中通过加热浓盐酸与二氧化锰制取氯气，该反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2 SO 和a mol/L，则溶液中SO的物质的量浓度为6a mol/L，根据题干信息知SO的物质的量浓度为1.5 mol/L，即a＝0.25。(2)根据三种溶质分别和铁粉反应的方程式，即可求得最多可溶解铁粉0.1 mol，即5.6 g。 2HCO 【解析】Fe2＋易被氧化为Fe3＋，可用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质，A正确；沉淀时，加入碳酸氢铵生成碳酸亚铁沉淀，反应的离子方程式为Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，B正确；过滤时常用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，C正确；洗涤过的FeCO3需小心烘干，若在空气中加强热易被氧化生成Fe2O3和CO2，D错误。 Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；(4)溶液B中含有铁离子，可用KSCN溶液来检验，铁离子与硫氰化钾溶液反应，溶液变成红色；(5)溶液B中含有铁离子，加入氨水反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子，反应的离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 4Fe＋O2＋2H2O===4Fe 【解析】装置Ⅰ中，稀硫酸和铁粉反应生成氢气和硫酸亚铁，产生的氢气能排出装置中的氧气；反应一段时间后，关闭弹簧夹，则产生的硫酸亚铁会进入装置Ⅱ中，与碱溶液发生反应，生成Fe。 (1)Fe易被空气中的氧气氧化，生成氢氧化铁，化学方程式为4Fe＋O2＋2H2O===4Fe。 (2)硫酸亚铁会进入装置Ⅱ中，与碱溶液发生反应，生成Fe，该碱若为Ba(OH)2，生成的Fe(OH)2中会混有BaSO4沉淀，可知该碱为NaOH；配制该溶液时，为除去蒸馏水中溶解的O2，常采用的方法是加热煮沸。 (3)稀硫酸和铁粉反应生成氢气和硫酸亚铁，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；产生的氢气能驱赶装置内的空气，关闭弹簧夹，能把装置Ⅰ中的生成物压入装置Ⅱ中，同时防止空气进入装置Ⅱ，保护白色 FeO 能防止Fe2＋被氧化，硫酸亚铁片和维生素C(具有还原性)同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果，D正确。 (2)Fe＋KClO＋KOH―→K2FeO4＋KNO3＋KCl＋H2O(未配平)，Fe元素化合价由＋3价升高为＋6价，Fe(NO3)3是还原剂，氯元素化合价由＋1价降低为－1价，KClO是氧化剂，根据得失电子守恒，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2。 (3)制造印刷电路板的废液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2，加过量的铁粉，把FeCl3还原为FeCl2，铁置换出CuCl2中的Cu，过滤，滤液②为FeCl2溶液，滤渣③含有Fe、Cu，滤渣③中加过量的盐酸溶解铁，过滤出Cu，滤液⑤为FeCl2、HCl的混合溶液，滤液②和⑤合并，通入氯气生成FeCl3 $$