课时作业17 铁及其化合物之间的转化关系(Word练习)-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第一册高中同步学案（鲁科版）

课时作业（十七）　铁及其化合物之间的转化关系 基础达标练 1.下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是(　　) ①过量的Fe与Cl2反应　②Fe与过量稀硫酸反应　③Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A．只有①　　　　　　　B．①② C．①②③ D．①③ 解析：选A　①过量的Fe与Cl2反应，Cl2是强氧化剂，发生反应2Fe＋3Cl2===2FeCl3，固体和气体的反应，铁过量不会与生成的氯化铁反应，故①可以；②Fe与过量稀硫酸反应，发生置换反应，氢离子的氧化性弱只能把铁氧化为二价铁，故②不可以；③Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，Fe2O3溶于盐酸生成氯化铁，如果铁足量，可发生Fe＋2FeCl3===3FeCl2，所以不一定生成三价铁，故③不一定。 2.毛笔蘸取少量30%的FeCl3溶液在铜片上写“化学”两个字，放置片刻，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中，下列说法正确的是(　　) A．烧杯中的溶液呈棕黄色 B．铜片无任何变化 C．铜片上有凹陷的“化学”两个字 D．发生反应：Fe3+ ＋Cu===Cu2+＋Fe2+ 解析：选C　 溶液中溶质为CuCl2、FeCl2，溶液中不存在铁离子，所以溶液不呈棕黄色，应该呈蓝色，故A错误；FeCl3具有氧化性，能氧化Cu生成Cu2+，所以Cu被腐蚀，所以铜片上有凹陷的“化学”两个字，故B错误，C正确；发生离子反应为2Fe3+＋Cu===Cu2+＋2Fe2+，故D错误。 3.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从分类角度分析，下列说法正确的是(　　) A．实验①、②所涉及的物质均为电解质 B．实验①、③发生的均为离子反应 C．实验②、③均未发生氧化还原反应 D．实验①、③反应制得的物质均为纯净物 答案：C 4.下列实验现象描述错误的是(　　) 选项 实验 现象 A 将水蒸气通过灼热的铁粉 黑色粉末变为红褐色 B 在FeCl2溶液中加入足量氯水 溶液由浅绿色变为棕黄色 C 在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液 生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色 D 加热放在坩埚中的小块钠 钠先熔化成光亮的小球，燃烧时．火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体 解析：选A　铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁又称磁性氧化铁，是黑色，故A错误。 5.实验室在含Fe3+的溶液中加入铜粉与铁粉，充分反应后发现溶液中有Cu2+存在，下列说法错误的是(　　) A．容器中已肯定无Fe粉存在 B．容器中肯定无Cu粉存在 C．溶液中Fe2+比Cu2+多 D．溶液中可能存在Fe3+ 解析：选B　由于铁的还原性比铜的强，因而铁粉先与Fe3+反应，Fe3+的氧化性大于Cu2+，Cu和Fe3+可以发生反应，溶液中有Cu2+存在，说明铁粉反应完全，铜粉也发生了反应，但不能判断铜粉过量或不足，溶液中发生反应：Fe＋2Fe3+===3Fe2+、Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+，则容器中已肯定无Fe粉存在，A正确；容器中肯定无Cu粉存在，不能判断，B错误；根据反应方程式可知，溶液中Fe2+比Cu2+多，C正确；溶液中可能存在Fe3+，D正确。 6.元素的价一类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的价一类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是 (　　) A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 C.由图可预测：高铁酸盐（FeO）具有强氧化性 D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③ 解析：选C　铁与高温水蒸气反应生成Fe3O4 ，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，生成Fe3O4，B错误；由图可预测：高铁酸盐（FeO）中铁的化合价高，具有强氧化性，C正确；加热Fe(OH)3发生转化⑥生成Fe2O3，但Fe(OH)3不溶于水，D错误。 7.将Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是(　　) A．生成白色沉淀及气泡 B．生成红褐色沉淀及气泡 C．仅有气泡产生 D．无变化 解析：选B　将Na2O2投入FeCl2溶液中，Na2O2与溶液中的水发应生成NaOH和O2，有气泡产生，生成的NaOH和O2再和FeCl2反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3，故B选项符合题意。 8.过氧化钠具有强氧化性，遇亚铁离子可将其氧化为一种常见的高效水处理剂，化学方程式为2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。 下列说法中不正确的是(　　) A．氧化性：Na2O2>Na2FeO4>FeSO4 B．FeSO4只作还原剂，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂 C．由反应可知每3 mol FeSO4完全反应时，反应中共转移12 mol电子 D．Na2FeO4处理水时，不仅能杀菌消毒，还能起到净水的作用 解析：选C　由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，氧化性：Na2O2>Na2FeO4>FeSO4，A正确；2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，Fe元素的化合价由＋2价升高为＋6价，O元素的化合价部分由－1价降低为－2价，部分由－1价升高为0价，所以FeSO4只作还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，B正确；2FeSO4～10e－，所以每3 mol FeSO4完全反应时，反应中共转移15 mol电子，C错误；Na2FeO4处理水时，Na2FeO4可以氧化杀死微生物，生成的还原产物氢氧化铁又具有吸附作用，可以起到净水的作用，D正确。 9.《本草图经》中关于绿矾的分解有如下描述：“绿矾形似朴消( Na2SO4·10H2O)而绿色，取此物置于铁板上，聚炭，封之囊袋，吹令火炽，其矾即沸，流出，色赤如融金汁者是真也。”对此段话的说明中肯定错误的是(　　) A．绿矾的化学式为FeSO4·7H2O B．绿矾分解过程中没有发生电子的转移 C．“色赤”物质可能是Fe2O3 D．流出的液体中可能含有硫酸 解析：选B　绿矾在加热时会溶解在结晶水中，然后发生分解，化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O，铁的化合价由＋2升高到＋3价，S由＋6降低到＋4，所以绿矾分解是氧化还原反应，有电子转移，三氧化硫溶于水生成硫酸，综上所述B不正确。 10.用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应可制得白色的Fe(OH)2沉淀。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入　　　　　　　　　　。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2，常采用　　　　的方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)Fe2+易水解，加入稀硫酸可抑制其水解；Fe2+易被空气中的O2氧化，加铁屑的目的是防止Fe2+被氧化。(2)气体的溶解度随温度升高而降低，故可用煮沸的方法除去水中的O2。(3)避免空气中的O2氧化生成的Fe(OH)2，影响产品的纯度。 答案：(1)稀硫酸、铁屑　(2)煮沸　(3)避免空气中的O2氧化生成的Fe(OH)2，影响产品的纯度 能力提升练 11.铁的氧化物极为复杂。为测定一种铁的氧化物样本X的化学式，实验过程如下： 　　　过量稀硫酸 过量氯气 过量NaOH溶液 　　　　　　　　　　　　 ―→―→ 根据实验结果，该氧化物X的化学式为(　　) A．Fe2O3　　　　　　　B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7 解析：选D　铁的氧化物X加稀硫酸溶解，用过量的氯气氧化，再加氢氧化钠生成氢氧化铁沉淀，过滤、洗涤、干燥、灼烧，最后得到氧化铁，则生成的氧化铁的物质的量为n(Fe2O3)＝＝＝0.025 mol，则Fe的物质的量为n(Fe)＝2n(Fe2O3)＝2×0.025 mol＝0.05 mol，Fe的质量为m(Fe)＝n(Fe)×M＝0.05 mol×56 g·mol-1＝2.8 g，氧化物X中O的质量为m(O)＝3.92 g－2.8 g＝1.12 g，n(O)＝＝＝0.07 mol，n(Fe)∶n(O)＝0.05 mol∶0.07 mol＝5∶7，所以氧化物X的化学式为Fe5O7。选项D合理。 12.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： Ｋ　　　 (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，制得的分散系③为　　　　，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)根据生成物可知Fe2O3与①反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O。(2)根据生成物可知，物质②为NaOH溶液或NH3·H2O。(3)FeCl3与铁粉反应的化学方程式为2FeCl3＋Fe===3FeCl2。(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液的现象是先生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应过程中发生的氧化还原反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得的分散系是胶体，胶体和溶液、浊液的本质区别是分散质微粒直径的大小不同。 答案：(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3+ ＋3H2O (2)NaOH溶液（或NH3·H2O） (3)2FeCl3＋Fe＝3FeCl2 (4)先生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色　4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3　(5)胶体　分散质微粒直径的大小不同 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 $$