1、课时作业23铁及其化合物转化反应条件的控制一、选择题1.下列关于铁元素及其化合物的一些叙述中，正确的是（）A铁的三种氧化物均为黑色B铁的两种氢氧化物均难溶于水C铁属于人体内的常量元素，不会缺少，不用补充D地壳中有含有铁单质的矿物，可以直接开采2.为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入（）AKSCN溶液B铁片CNaOH溶液D石蕊溶液3.下列离子的检验方法合理的是（）A向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液
2、得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有Fe2，不含有Mg24.铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是（）AFe（OH）3Fe2O3BFe（OH）2Fe2O3CFe（OH）2Fe（OH）3DFe（OH）2Fe3O45.在含有1molFeSO4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（）AFeBFeOCFe（OH）3DFe2O36.（双选）把铁片放入1L1molL1的氯化铁溶液中，下列有关说法正确的是（）A发生反应的离子方程式
3、为FeFe3=2Fe2B向反应后的溶液中先加氯水，再加KSCN溶液，可检验是否有Fe2生成C反应后的溶液不一定能溶解铜片D当铁片剩余时，反应后的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色7.（双选）下列除杂方案错误的是（）选项被提纯的物质杂质除杂试剂ACuCl2（aq）Fe3NaOH溶液、盐酸BAlCl3（aq）Cu2Al粉CNaHCO3（aq）Na2CO3CO2气体DFeCl3（aq）Cu2Fe粉8.FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列说法错误的是（）A可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质B沉淀过程中有CO2气体放出C过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃
4、棒D产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO9.（双选）硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如图所示）。下列说法错误的是（）A碱式硫酸铁可用于制取Fe（OH）3胶体，Fe（OH）3胶体可用作净水剂B生产FeCO3为加快反应速率，需在较高温度下进行C可用KSCN溶液检验（NH4）2Fe（SO4）2是否被氧化D常温下，（NH4）2Fe（SO4）2在水中的溶解度比FeSO4的大10.“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打，转化为坚硬的钢，其实质是对生铁的不断除杂过程。下列叙述不正确的是（）选项被提纯物质杂质除杂试剂或方法AFeCl3溶液FeCl2通入适量Cl2BFeCl2
5、溶液FeCl3加入过量铁粉并过滤C铁粉铝粉加入过量NaOH溶液并过滤DFe（OH）3溶液Fe（OH）2在空气中灼烧11.向200mL0.1molL1的Fe（NO3）2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，此时所得固体的质量为（）A1.44gB1.6gC2.82gD4.36g12.现有浓度均为1molL1的FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液100mL，向该溶液中加入5.6g铁粉充分反应（溶液的体积变化忽略不计）。下列有关叙述不正确的是（）A反应后的溶液中含有Fe2、Cu2，不含Fe3B反应后的溶液中含有0.2molF
6、e2和0.1molCu2C.反应后的溶液中Fe2的浓度增至3molL1D反应后残留固体为3.2g二、非选择题13.铁是应用最广泛的金属，铁的氯化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。（1）在实验室中，FeCl2可用铁粉和（填名称）反应制备。（2）Fe3O4可用多种方法制得，其中由一种单质和一种化合物通过化合反应制备的化学方程式为_。（3）实验室在制备Fe（OH）2时必须隔绝空气，否则发生的现象是_，对应的化学方程式为_。（4）红砖是用黏土高温烧结而成的，因其含有Fe2O3呈红色或棕红色而得名，常用作建筑材料。请设计一个简单实验证明红砖中含有Fe3：_。（5）现有一含有FeCl2和FeC
7、l3的混合物样品，实验测得n（Fe）n（Cl）12.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为。（6）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为_。14.已知A为金属单质，下列物质相互转化如图所示：试回答：（1）写出B的化学式_，D的化学式。（2）写出由E转变成F的化学方程式_。（3）检验G溶液中阳离子的试剂为，写出发生反应的离子方程式_。（4）向G溶液中加入A的有关离子反应方程式为_。（5）某同学取B的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子
8、方程式_。15.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。（1）写出FeCl3溶液与金属铜反应的离子方程式：_。（2）检验溶液中存在Fe2的试剂是。证明Fe2存在的现象是_。（3）某小组采取下列步骤从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液：操作和使用到的主要玻璃仪器有_，请写出通入后发生反应的离子方程式：_。（4）实验室里保存FeCl2溶液时，常在溶液中加入铁钉或铁粉防止溶液里的Fe2被氧化，请用离子方程式说明其中的道理：_。（5）若某腐蚀液中含1.5molL1CuCl2、3.0molL1FeCl2、1.0molL1FeCl3，取200mL腐蚀液按上
9、述步骤回收铜，为充分回收铜，加入的质量最小为。课时作业23铁及其化合物转化反应条件的控制1答案：B2答案：A3答案：C4答案：B5解析：FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，Na与H2O反应生成NaOH，OH和Fe2反应生成Fe（OH）2，在空气中Fe（OH）2被氧化为Fe（OH）3，灼烧Fe（OH）3最后得到的固体为Fe2O3。答案：D6解析：电荷不守恒，故A错误；B选项，若反应后溶液中有剩余的Fe3，加KSCN会出现血红色，不能确定是否有Fe2，故B错误；若铁片足量，反应后的溶液中无Fe3，则不能溶解铜，但溶液中生成的Fe2会使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C、D正确。答案：CD7答案：AD8解析
10、：FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子，则可利用KSCN溶液检验，故A正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为Fe22HCO=FeCO3H2OCO2，则沉淀过程中有CO2气体放出，故B正确；过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO，故D错误。答案：D9答案：BD10解析：A项发生反应：2FeCl2Cl2=2FeCl3，正确；B项发生反应：Fe2FeCl3=3FeCl2，正确；C项发
11、生反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，而Fe不与NaOH溶液反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3，错误。答案：D11解析：在实验过程中发生如下变化：Fe2Fe（OH）2Fe（OH）3Fe2O3，根据反应前后铁原子守恒可知所得固体的质量为0.2L0.1molL1160gmol11.6g。答案：B12解析：由于氧化性：Fe3Cu2Fe2，故加入铁粉后，铁粉先与Fe3反应，后与Cu2反应。根据2Fe3Fe=3Fe2、FeCu2=Fe2Cu可知，Fe3完全反应，Cu2只有一半发生反应，反应后的溶液中含有Fe2、Cu2，不含Fe3，A项正确；反应后的溶液中n
12、（Fe2）0.3mol，n（Cu2）0.05mol，B项错误；反应后的溶液中c（Fe2）3molL1，C项正确；反应后残留固体为0.05molCu，质量为3.2g，D项正确。答案：B13解析：（1）在实验室中，FeCl2可用铁粉和盐酸反应制备：Fe2HCl=FeCl2H2。（2）FeO在空气中加热，即可得到Fe3O4。化学方程式为6FeOO22Fe3O4。（3）Fe（OH）2容易被空气中的氧气氧化，所以制备时必须隔绝空气，否则白色的Fe（OH）2会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀，化学方程式为4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3。（4）检验红砖中含有Fe3，可使Fe2O3中的3价铁
13、转化为Fe3，然后用KSCN溶液检验Fe3。方法是将样品粉碎，用盐酸浸泡后取上层清液，滴加KSCN溶液后显血红色。（5）设FeCl2和FeCl3的物质的量分别为x和y，则（xy）（2x3y）12.1，解得x9y，则该样品中FeCl3的物质的量分数为10%。（6）FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，铁的化合价升高，所以KClO中Cl的化合价降低生成Cl，其反应的离子方程式为2Fe33ClO10OH=2FeO3Cl5H2O。答案：（1）稀盐酸或氯化铁溶液（2）6FeOO22Fe3O4（3）白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3
14、（4）将样品粉碎，用盐酸浸泡后取上层清液，滴加KSCN溶液后显血红色（5）10%（6）2Fe33ClO10OH=2FeO3Cl5H2O14解析：白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，所以E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，Fe（OH）3和盐酸反应生成的G为FeCl3；D溶液和AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H（AgCl）和含K的溶液，所以D为KCl，则B和C分别为KOH和FeCl2中的一种；G（FeCl3）可以和A生成B，所以B为FeCl2，A为铁，铁和盐酸反应生成FeCl2和氢气。（1）B为FeCl2，D为KCl；（2）由Fe（OH）2转变成Fe（OH）3的化学方程式为4Fe（O
15、H）2O22H2O=4Fe（OH）3；（3）可以用KSCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3，两者反应生成血红色物质，发生反应的离子方程式为Fe33SCN=Fe（SCN）3；（4）向FeCl3溶液加入Fe，发生氧化还原反应，离子反应方程式为2Fe3Fe=3Fe2；（5）FeCl2中的Fe2有还原性，可以被空气中的氧气氧化，生成的Fe3可以氧化I生成I2，所以把FeCl2溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，发生的离子方程式有4Fe2O24H=4Fe32H2O和2Fe32I=2Fe2I2。答案：（1）FeCl2KCl（2）4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3（3）KS
16、CNFe33SCN=Fe（SCN）3（4）2Fe3Fe=3Fe2（5）4Fe2O24H=4Fe32H2O、2Fe32I=2Fe2I215解析：（1）铜与氯化铁溶液反应生成氯化铜、氯化亚铁，反应的离子方程式为Cu2Fe3=Cu22Fe2。（2）Fe2具有还原性，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，溶液紫色褪去。（3）反应中含有氯化亚铁、氯化铜，由工艺流程可知，滤渣中含有金属铜，故应是废液与过量的Fe反应，滤液中含有氯化亚铁，通入氯气可以得到氯化铁，滤渣中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液中含有氯化亚铁，与滤液合并，制备氯化铁，操作和都为过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，通
17、入后发生反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。（4）保存FeCl2溶液时，为防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是2Fe3Fe=3Fe2。（5）溶液中CuCl2为0.2L1.5molL10.3mol，FeCl2为0.2L3molL10.6mol，FeCl3为0.2L1.0molL10.2mol，2Fe3Fe=3Fe202mol0.1molCu2Fe=Fe2Cu03mol0.3mol则要将铜全部回收，需加入Fe粉的质量应不少于0.4mol56gmol122.4g。答案：（1）Cu2Fe3=Cu22Fe2（2）酸性高锰酸钾加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去（3）漏斗、玻璃棒、烧杯2Fe2Cl2=2Fe32Cl（4）2Fe3Fe=3Fe2（5）22.4g
