苏教版高中化学必修一 3.2.2 铁、铜及其化合物的应用 同步练习2

第2课时铁、铜及其化合物的应用
基础巩固
1．中国每年要进口5亿吨左右的铁矿石，占世界海上铁矿石贸易量的一半以上，关于铁矿石的说法正确的是()
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色
D．FeO俗称铁红
解析A项，赤铁矿的成分为Fe2O3；B项，铁矿石有很多种，不一定与铁锈(含Fe2O3)相同；C项，磁铁矿的主要成分为Fe3O4，其中含＋3价铁；D项，铁红为Fe2O3。

答案 C
2．除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的办法是()
A．加入氢氧化钠溶液B．通入氯气
C．加入铜粉D．加入铁粉
解析要实现“Fe3＋→Fe2＋”的转化，需要加入还原剂，且不引入新的杂质离子，最好的办法是加入足量铁粉充分反应后过滤，发生的化学反应为2FeCl3＋Fe===3FeCl2。

答案 D
3．下列离子的检验方法合理的是()
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．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Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．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，说明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋
解析Fe3＋与SCN－生成红色Fe(SCN)3，该现象可以证明存在Fe3＋，但无法确定Fe2＋的存在，A项错误；通入Cl2后存在Fe3＋，原溶液可能存在Fe2＋或Fe3＋或Fe2＋、Fe3＋，B项错误；Fe(OH)3是中学应掌握的唯一红褐色沉淀，C项正确；Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3时会掩盖其他白色沉淀的观察，所以当含Fe2＋的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时，也同样出现上述现象，D项错误。

答案 C
4．FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()
A．溶液中一定含Cu2＋
B．溶液中一定含Fe2＋
C．加入KSCN溶液一定不变血红色
D．剩余固体中一定含Cu
解析加入铁粉后，因为Fe3＋氧化性强于Cu2＋，铁粉先与FeCl3反应，然后与CuCl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含有Cu，可能含有Fe，D正确；所得溶液中一定不含Fe3＋、Cu2＋，一定含有Fe2＋，加入KSCN一定不变红色，B、C正确，A错误。

答案 A
5．有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是()
A．盐酸B．烧碱溶液
C．氨水D．KSCN溶液
解析将过量NaOH溶液分别加入上述几种溶液，无明显现象的是NaCl，生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2，生成红褐色沉淀的是FeCl3，生成白色沉淀不溶解的是MgCl2，生成白色沉淀又溶解的是AlCl3，而氨水虽然能区分出NaCl、FeCl2、FeCl3，但不能将MgCl2与AlCl3区分开。

答案 B
6．某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成，向该溶液中加入铁粉，充分搅拌后振荡，铁粉仍有剩余，此时得到的溶液中存在较多的金属阳离子是()
A．Fe3＋、Cu2＋B．Fe2＋、Al3＋
C．Fe3＋、Al3＋D．Fe2＋、Fe3＋
解析向CuCl2、FeCl3、AlCl3混合溶液中加入铁粉时，由于Al的活动性大于Fe的，所以Fe不与Al3＋反应，实际上是Cu2＋、Fe3＋与Fe反应。

反应后Fe有剩余，则说明Cu2＋、Fe3＋与Fe分别完全反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，由此可知反应后溶液中存在较多的金属阳离子为Fe2＋、Al3＋。

答案 B
7．下列离子方程式正确的是()
A．将氨水滴入到FeCl3溶液中Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
B ．氧化铁与盐酸反应 Fe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋
＋3H 2O C ．向FeCl 3溶液中加入铁粉 Fe ＋Fe 3＋===2Fe 2＋
D ．向氯化亚铁溶液中通入Cl 2 Fe 2＋＋Cl 2===Fe 3＋＋2Cl －
解析 A 项在书写离子方程式时，弱电解质NH 3·H 2O 不能拆写成离子的形式；C 项离子方程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋；D 项只符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －。

答案 B
8．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是( )
解析 实验目的是探究铁及其化合物的性质，B 项，结论应是Fe ＋具有氧化性，锌具有还原性虽正确，但不符合实验要求；C 项，离子反应中电荷不守恒，正确的离子方程式为2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋；D 项，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色。

答案 A
9．已知A 为常见的金属单质，根据如图所示的转化关系回答下列问题。

(1)确定A 、B 、C 、D 、E 、F 的化学式：
A 为________，
B 为________，
C 为________。

D 为________，
E 为________，
F 为________。

(2)写出⑧的化学方程式及④、⑤的离子方程式：_____________。

解析由题意可知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3。

答案(1)Fe Fe3O4FeCl2FeCl3Fe(OH)2
Fe(OH)3
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
10．将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。

(1)充分反应后，如果Fe有剩余，则容器内不可能有______________。

(2)充分反应后，如果容器内还有大量Fe3＋，则还含有________________，一定没有________________。

(3)充分反应后，如果容器内有较多Cu2＋和相当量的Cu，则容器内不可能有________________________。

解析根据Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，若Fe有剩余，则容器中只能有Fe2＋，不可能有Fe3＋、Cu2＋；如果容器内还有大量Fe3＋，则还含有Cu2＋和Fe2＋，一定没有Fe和Cu；如果容器内有较多Cu2＋和相当量的Cu，则容器内不可能有Fe3＋和Fe。

答案(1)Fe3＋、Cu2＋(2)Cu2＋、Fe2＋Fe、Cu
(3)Fe3＋、Fe
能力提升
11．在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，已知a>c，则下列说法正确的是()
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液一定含有Cu2＋
C．将残余固体加入稀硫酸中一定有气泡产生
D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
解析因为最后c g固体少于开始加的a g铜，所以溶液中一定含有Cu2＋，B正确；残余固体只能是a g Cu的一部分，A错误；铜能与Fe3＋反应，不与稀硫酸反应，C、D错误。

答案 B
12．向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出标准状况下的气体224 mL，在溶液中加入KSCN溶液无红色出现。

若用足
量的CO在高温下还原相同量的此混合物，能得到铁的质量为()
A．11.2 g B．5.6 g
C．2.8 g D．无法计算
解析根据题意可得，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒可建立关系式：n(Fe)
＝n(Fe2＋)＝1
2n(Cl－)＝
1
2n(HCl)＝
1
2×0.1 L×1 mol·L－
1＝0.05 mol，m(Fe)＝0.05 mol×56 g·mol
－1＝2.8 g。

答案 C
13．如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。

实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。

填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式是：___________________。

(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。

(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_________________。

(4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为__________________。

(5)图中________(填“能”或“不能”)较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。

解析A为氢气的发生装置，B为产生Fe(OH)2沉淀装置，当a打开时，H2通过a进入B 中排出B内氧气，a关闭时，A内气体压强增大，使A中FeSO4、H2SO4混合液进入B中与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2沉淀。

答案(1)铁屑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)打开
(3)首先打开a，让分液漏斗中酸液流下，使A中产生的H2通入B中，一段时间后关闭a，A中液体沿导管流入B中，产生少量白色沉淀
(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(5)能。