2019_2020学年新教材高中化学课时跟踪检测十四3.1第二课时铁及其化合物之间的转化含解析鲁科版必修第一册.doc

课时跟踪检测（十四） 铁及其化合物之间的转化A级学业水平考试达标练1下列试剂能用来区分Fe3与Fe2的是()ANaClBHClCKNO3 DKSCN解析：选DA、B、C三项中的物质均不与Fe3或Fe2反应，故无法区分；KSCN与Fe3反应使溶液变成红色，而与Fe2不反应。2(2019济南高一期末)要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是()A滴入KSCN溶液 B通入氯气C加入铜粉 D加入铁粉解析：选DA项，滴入KSCN溶液可以检验Fe3，不能除去FeCl3，错误；B项，通入氯气把FeCl2氧化为FeCl3，错误；C项，加入铜粉与FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2，引入新杂质，错误；D项，加入铁粉与FeCl3反应生成FeCl2，可以除去FeCl3杂质，正确。3在FeCl3和CuCl2混合液中，加入过量的铁粉，充分反应后，溶液中的金属离子是()AFe2 BFe3和Fe2CCu2和Fe2 DCu2解析：选A氧化性：Fe3Cu2，加入过量铁粉，发生反应：2Fe3Fe=3Fe2，FeCu2=CuFe2，则溶液中的金属离子是Fe2。4下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2解析：选CA项，加入KSCN后呈红色，说明含Fe3，但不能说明不含有Fe2，不合理；B项，通入Cl2后再加入KSCN溶液变红色说明所得的溶液中含Fe3，而原溶液中是否含有Fe3、Fe2无法判断，不合理；D项，当溶液中含有Fe2和其他能与碱反应生成白色沉淀的离子时，同样会出现上述现象，因为Fe(OH)2转变成Fe(OH)3时，颜色很容易掩盖其他白色沉淀的现象，不合理。5下列各组物质充分反应后，再加KSCN溶液一定显红色的是()A铁粉和稀硫酸反应后的溶液B向FeCl3溶液中加入过量铁粉C带锈的铁片放入稀硫酸中D四氧化三铁和盐酸反应后的溶液解析：选DKSCN溶液遇Fe3显红色。铁粉和稀硫酸反应生成FeSO4，A错误；过量铁粉与FeCl3溶液反应生成FeCl2，B错误；带锈的铁片放入稀硫酸中，表层的铁锈Fe2O3与稀硫酸生成Fe3，但是内层过量的铁单质会和Fe3反应生成Fe2，C错误；Fe3O4中的铁元素有2价和3价两种价态，和盐酸反应后的溶液一定含有Fe3，D正确。6在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入下列固体粉末：FeCl2、Fe2O3、Zn、Fe2(SO4)3，铜粉可溶解的是()A BC D解析：选B要使铜粉溶解，必须有强氧化性物质存在。Fe2O3、Fe2(SO4)3中铁元素均为3价，加入后都能使铜粉溶解。7某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是()A一定有Fe2，一定没有Fe3、Mg2B一定有Fe3，一定没有Fe2、Mg2C一定有Fe3，可能有Fe2，一定没有Mg2D一定有Fe2，可能有Mg2，一定没有Fe3解析：选D加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有Fe2的特性，若有Fe3，则产生Fe(OH)3的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以不可能存在，而Mg(OH)2是白色沉淀，有可能存在。8(2019济宁高一期末)下列各试剂中，不能用来鉴别FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液的是()ANaOH溶液 B酸性KMnO4溶液CBaCl2溶液 DKSCN溶液解析：选CA项，向FeSO4溶液中加入NaOH溶液后生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色，向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液后生成红褐色沉淀，可鉴别；B项，FeSO4具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，Fe2(SO4)3不能，可鉴别；C项，二者均与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，不可鉴别；D项，加入KSCN溶液立即呈红色的是Fe2(SO4)3溶液，无明显变化的是FeSO4溶液，可鉴别。9要证明溶液中不含Fe3而可能含有Fe2，进行如下实验操作时最佳顺序为()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液A BC D解析：选C先加入少量KSCN溶液，若溶液不变红，则证明无Fe3；再加入氯水，如有Fe2则被氧化为Fe3，与KSCN反应使溶液变红。KMnO4溶液也能氧化Fe2，但其本身是紫色，使颜色变化不易观察。10在烧制砖瓦时，用黏土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成_而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的_气体。它们把该红色物质还原成黑色的化合物是_，同时还有未燃烧的碳的颗粒，而制得了青色砖瓦。解析：向窑顶加水发生下列反应：CH2O(g)COH2。CO和H2都具有还原性，可将Fe2O3还原至Fe3O4、FeO，需注意铁的氧化物的颜色。答案：Fe2O3CO和H2Fe3O4和FeO11铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：Fe2Fe3FeO请回答下列有关问题：(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述、的转化，要求产物纯净，可选用的试剂分别是_、_。(填标号)aCl2 BFecCu DKMnO4(2)在化学方程式Fe2O33NaClO4KOH2K2FeO4(高铁酸钾)3NaCl2H2O中，还原剂是_，具有_性。(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_、_。 解析：(1)将Fe2氧化成Fe3需加入氧化剂，但KMnO4会引入杂质离子，故可通入Cl2；将Fe3还原成Fe2需加入还原剂，但Cu会引入杂质离子，故加入Fe。(2)该反应中Fe元素由3价6价，故Fe2O3做还原剂，具有还原性。(3)高铁酸钾(K2FeO4)在水中发生反应生成氢氧化铁胶体，能凝聚水中的悬浮杂质从而可作净水剂，而6价3价的过程，表现其强氧化性，因此可作消毒剂。答案：(1)ab(2)Fe2O3还原(3)净水消毒12A、B、C、D、E分别是铁的单质或铁的化合物。其相互反应关系如图所示：请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)写出各步反应的化学方程式：_；_；_。解析：解答该题的关键是第步，可知D是Fe(OH)3，则E是Fe2O3，A是Fe，B是FeCl3，C是FeCl2。答案：(1)FeFeCl3FeCl2Fe(OH)3Fe2O3(2)2FeCl2Cl2=2FeCl32FeCl3Fe=3FeCl2FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl13铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。市场上一种常见的补铁药物的主要成分是琥珀酸亚铁，呈暗黄色。该药物不仅能溶于水还能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测该药片中Fe2的存在，设计并进行了如图实验：(1)该药片的外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_。(2)试剂1是_，试剂2是_，加入试剂2后溶液呈淡红色，说明_，加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是_。(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的3价铁被还原为2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？_。若你认为不合理，请说明理由(若你认为合理，该空不要作答)：_。解析：(1)亚铁盐易被氧化，药片外表糖衣的作用是保护Fe2不被空气中的氧气氧化。(3)红色溶液变为无色溶液的原因不可能是3价铁被还原为2价铁，因为体系中不存在还原性物质，只可能是氯水的作用，Fe(SCN)3 中SCN被过量的氯水氧化而褪色，可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，溶液仍然不变红来证明。答案：(1)保护Fe2不被空气中的氧气氧化(2)稀盐酸KSCN溶液药片已部分失效(或部分被氧化)2Fe2Cl2=2Fe3 2Cl、Fe33SCN=Fe(SCN)3(3)不合理Fe(SCN)3中SCN被过量的氯水氧化而褪色，可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，溶液仍然不变红来证明B级选考等级考试增分练1电子工业中常用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板，欲从腐蚀后的废液中回收Cu及制取纯净的FeCl3溶液，需要下列试剂：蒸馏水；铁粉；浓H2SO4；浓盐酸；烧碱；浓氨水；Cl2中的()A BC D解析：选A用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板发生的反应为2Fe3Cu=Cu22Fe2，用蒸馏水稀释腐蚀后的废液，其中存在Fe2和Cu2，加入足量铁粉，发生的反应为FeCu2=Fe2Cu，过滤后可得到Cu粉和Fe粉的混合物，此时再加入浓盐酸，将Fe粉溶解，过滤后即可回收Cu。在原滤液(主要是Fe2)中通入足量Cl2，则可得到FeCl3溶液，归纳所用试剂为蒸馏水、铁粉、浓盐酸、氯气。2将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(容器不参与反应)。试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和剩余的金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有_。(2)若CuCl2有剩余，则容器中一定有_，可能有_。(3)若FeCl3和CuCl2都有剩余，则容器中不可能有_，可以有_。(4)若FeCl3有剩余，则容器中不可能有_。解析：本题涉及的反应有：Fe2FeCl3=3FeCl2；FeCuCl2=CuFeCl2；Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2。(1)若铁粉有剩余，则容器中发生反应和，Fe3和Cu2都因为反应消耗完不可能存在，溶液中只有FeCl2。(2)若CuCl2有剩余，则容器中一定发生反应，可能发生反应，所以溶液中一定没有Fe，一定生成了FeCl2。若只发生反应，则可能剩余Fe3；若反应都发生了，则有Cu。(3)若FeCl3和CuCl2都有剩余，则容器中一定只发生反应，且FeCl3过量，所以Fe和Cu都不存在。但是一定生成了FeCl2。(4)若FeCl3有剩余，根据反应可知，一定不存在Fe和Cu。答案：(1)Fe3、Cu2(2)Fe2Fe3或Cu(3)Fe、CuFe2(4)Fe、Cu3为了探究铁与氯气的反应，某同学甲设计了一套实验方案。其实验装置如图(加热用的酒精灯省略)：请回答下列问题：(1)试管B中的现象是_，反应的离子方程式：_。(2)试管C中NaOH溶液的作用是_，反应的离子方程式：_。(3)某同学乙猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁，为了探究生成物中是否含有氯化亚铁(假设铁已完全反应)，请你设计实验方案：_。(4)某同学丙查阅了资料得知：氯化铁易溶于水，熔沸点低，受热易变为气态，而遇冷又易变为固态，故认为甲同学上述实验装置有缺陷。你认为丙同学判断的依据是_。(5)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。写出该反应的离子方程式：_。解析：(1)氯气与铁反应生成红棕色的烟(氯化铁)进入B，溶液变红色。(2)C中NaOH溶液的作用是吸收多余的氯气。(3)验证氯化铁存在时的氯化亚铁，应利用Fe2的还原性，可选用酸性KMnO4溶液，若紫红色溶液褪去，则证明含有Fe2。(4)生成的烟在遇冷时凝结成固体，也可能堵塞导气管；因氯化铁易溶于水，也可能发生倒吸。答案：(1)溶液变红色Fe33SCN=Fe(SCN)3(2)吸收未反应完的Cl2，以防污染空气Cl22OH=ClClOH2O(3)取玻璃管内少量固体于试管中，用适量的蒸馏水溶解后，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，则证明含有Fe2(4)通入KSCN溶液的导管口径太小，易发生堵塞(或易发生倒吸现象等，其他合理答案均可)(5)2Fe3Cu=2Fe2Cu2- 7 -