高中化学课时作业17铁的重要化合物新人教版必修1(2021年整理)

2018-2019学年高中化学课时作业17 铁的重要化合物新人教版必修1 编辑整理：
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课时作业17 铁的重要化合物
时间:45分钟满分:100分
一、选择题（每小题4分，共48分)
1．已知硝酸能将Fe2＋氧化为Fe3＋.下列物质反应后能使KSCN溶液变红的是（)
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
⑤向Fe（NO3)2溶液中加入过量稀硫酸
A．只有①B．只有①③⑤
C．只有①②③ D．全部
解析：要使KSCN溶液变红，则一定要产生Fe3＋,①和③中Cl2可将铁元素转化为Fe3＋，⑤中相当于有HNO3,可将Fe2＋氧化为Fe3＋，④中Fe2O3溶于盐酸后产生的Fe3＋能与Fe反应,若Fe 过量,则无Fe3＋。

答案：B
2．将2.4 g Fe、Al混合粉末溶于75 mL 4 mol·L－1的盐酸中，反应一段时间后，再加入250 mL 1.5 mol·L－1的NaOH溶液,反应完全后，溶液中大量存在的有( ）A．Na＋、Fe2＋B．Al3＋、Fe2＋
C．Fe3＋、AlO错误!D．Na＋、AlO错误!
解析：该题可用极值法进行判断。

n（HCl)＝0.3 mol，设2.4 g粉末全部为Al（0.089 mol），由Al～3HCl可知，消耗0。

089 mol Al需HCl 0。

267 mol,盐酸过量；设2.4 g粉末全部为Fe(0。

043 mol),由Fe～2HCl可知，消耗0.043 mol Fe需HCl 0。

086 mol，所以金属混合物全部溶于盐酸中,反应后盐酸有剩余.反应后溶液中剩余的HCl、生成的AlCl3、FeCl2都与NaOH 溶液反应，假设Al3＋、Fe2＋沉淀完全，则此时溶液中的溶质为NaCl，根据n（Na＋）＝n(Cl－)，则过量的NaOH的物质的量为n(NaOH)＝0。

375 mol－0。

3 mol＝0.075 mol，所以Fe2＋被沉淀，Al3＋大部分或全部转化为AlO－，2,故反应后溶液中大量存在的离子为Na＋、AlO－2和Cl－.
答案：D
3．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。

甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。

下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
解析：甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋,要排除Fe3＋干扰。

所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应;二是与Fe3＋不反应。

只有酸性KMnO4溶液符合条件:5Fe2＋＋MnO错误!＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H
O，实验现象是紫色变浅（或褪去）。

乙组，在Fe2＋存在
2
的条件下，检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。

答案：B
4．将1。

12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( ）A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本不变
B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，仍无色
C．Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为61
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为25
解析：n(Fe）＝0。

02 mol，n（FeCl3）＝0.05 mol，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，Fe3＋过量0。

01 mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋0。

06 mol；Fe3＋过量，滴入无色KSCN溶液,溶液显红色;氧化生成的Fe2＋和还原生成的Fe2＋的物质的量之比为1 2.
答案：C
5．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＋，可能含有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
6．“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（）
解析：A2233===3FeCl2，正确;C项发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，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：D
7．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
8．将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中，充分反应,固体无剩余。

测得参加反应的HCl为0。

08 mol，放出标准状况下的气体0。

224 L。

则下列判断中正确的是( ）
A．原混合物中n（Fe)n(Fe2O3)＝21
B．向溶液中滴入KSCN溶液，显红色
C．无法计算原混合物的质量
D．溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为31
解析：因为Fe3＋和H＋的氧化性强弱顺序为Fe3＋>H＋,所以当产生氢气时，Fe3＋已经全部被还原为Fe2＋，故向溶液中滴入KSCN溶液，溶液不变红色;根据题目给出的数据，可以计算出n(Fe)＝0。

02 mol，n(Fe2O3）＝0。

01 mol.
答案：A
9．有一铁的氧化物样品，用140 mL 5 mol·L－1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56 L氯气（标准状况)反应，使Fe2＋全部转化为Fe3＋，则此氧化物为（）A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O7
解析:铁的氧化物与稀盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和H2O。

通入Cl2后Fe2＋被氧化为Fe3＋，则溶液中溶质最终只有FeCl3，可由n(Cl)求n(Fe）.氧化物中的氧与盐酸中的氢结合生成H2O，可由盐酸中的n（H)求n(O)；再由错误!求得铁的氧化物的化学式。

n（Cl)＝5 mol·L－1×0。

14 L＋2×错误!＝0.75 mol；n（H)＝5 mol·L－1×0。

14 L＝0。

7 mol，所以错误!＝错误!＝错误!
＝5
7
，即该氧化物的化学式为Fe5O7。

故正确答案为D。

答案：D
10．向200 mL 0.1 mol/L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，此时固体的质量为（）A．1.44 g B．1。

6 g C．2.82 g D．4。

36 g
解析：在实验过程中发生如下反应:Fe2＋＋2OH－===Fe(OH）2↓，加热、灼烧时又会发生下列变化:Fe（OH)2→Fe（OH)3→Fe2O3，根据反应前后铁元素守恒从而可得所得固体的质量为1.6 g。

答案：B
11．已知下述三个实验均能发生化学反应：
①②③
将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几
滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶
液中
A．实验①中铁钉只做还原剂
B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋
解析：实验①中铁钉做还原剂，氧化性Cu2＋＞Fe2＋;实验②中Fe2＋只表现还原性，实验③中反应为：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2不是置换反应，分析可知:氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，综上可知氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，故A正确,B、C、D错误.
答案：A
12．向一定量的Cu、Fe2O3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，所得溶液中不含Fe3＋，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为( )
A．3。

2 g B．2.4 g C．1.6 g D．0。

8 g
解析：Cu、Fe2O3的混合物若用过量的CO在高温下还原，固体减少的质量就是混合物中O 的质量，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，则Fe2O3中的O生成了H2O，生成的H2O中的H来自盐酸，物质的量为n(H）＝0.1 L×1 mol·L－1＝0。

1 mol，则n(H
O）＝n(O）＝0.05 mol，氧元素的质量为0.05 mol×16 g·mol－1＝0.8 g,选D。

2
答案：D
二、非选择题（共52分)
13．（13分)下图所示装置可用来制取和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化。

实验时必须使用铁屑和6 mol/L的稀硫酸，其他试剂任选.
请回答下列问题：
(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液,A装置中应预先加入的试剂是________，A装置中发生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)简述制取Fe(OH）2的操作过程_________________________
_________________________________________________________.
（4）实验完毕,拔去B装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时B装置中发生反应的化学方程式为____________________________。

(5）在下图中，装置________（填序号)能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。

解析：(1)题图中A装置的作用是产生H2，利用H2赶走整个装置中的空气，降低Fe2＋被氧化的速率,以便能较长时间观察到Fe（OH)2白色沉淀，故A装置中应预先加入的试剂为铁屑:Fe ＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。

(2）实验开始时打开活塞a，A装置中产生的H2沿导管进入B装置，赶走装置中的空气。

（3）关闭活塞a，气体不能逸出，压迫A装置中的液体通过导管进入B装置，FeSO4与NaOH混合产生Fe（OH）2白色沉淀.(4)实验完毕拔去B装置的橡胶塞,空气进入B装置，O2与Fe(OH）2发生反应，使Fe（OH）2转化为Fe(OH）3红褐色沉淀。

（5）①装置用H2SO4与Fe 反应产生的H2赶出装置中的空气；②装置与①装置原理相似,只不过在两个试管中进行；③装置没有隔绝空气；④装置中胶头滴管插入液面以下，且有苯在上层隔离空气,故①②④装置都能较长时间观察到Fe（OH)2白色沉淀.
答案：(1）铁屑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)打开
(3）关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B装置中进行反应
（4)4Fe(OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH)3↓
(5）①②④
14．(13分)过去电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板，发生反应的化学方程式为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。

(1)检验腐蚀后的溶液中是否含有Fe3＋应选用的试剂是________。

(2）为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重新制得纯净的FeCl3溶液，可采用如下图所示实验步骤.请在各空格或括号内填入适当的物质使实验达到预期目的。

(3)写出有关反应的离子方程式__________________。

答案：（1）KSCN（或其他含SCN－可溶性盐）
（2）①Fe③盐酸⑤Cl2（A）FeCl2(B)Fe、Cu (C）Cu
(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
15.(13分）下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。

已知：
①反应C＋G错误!B＋H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；
②I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应:2E＋I错误!2F＋D,F中E元素的质量分数为60％.
回答问题:
(1)①中反应的化学方程式为____________________________;
（2)1.6 g G溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程）；
_________________________________________________________________________________ ________________________________。

（3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为_______________；反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为_______________
_________________________________________________________;
(4）E在I中燃烧观察到的现象是________________________.
解析：由①中反应C＋G――→，高温
B＋H曾应用于铁轨的焊接，可知该反应为2Al＋Fe2O3
错误!Al2O3＋2Fe，又知G、H是B、C分别与A形成的二元化合物,可确定A为O2，C为Al，G为Fe2O3，B为Fe，H为Al2O3。

由②中I是一种常见的温室气体，则I为CO2，又知I(CO2）是D和A(O2）形成的二元化合物,则D为碳。

结合反应2E＋I错误!2F＋D，F中E元素的质量分数为60％可知，E为Mg，F为MgO。

Fe2O3溶于盐酸生成Fe3＋，Fe3＋与铜粉发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

n（Fe2O3）＝错误!＝0。

010 mol，0.010 mol Fe2O3生成0。

020 mol Fe3＋，Fe3＋与铜粉反应时消耗0.010 mol Cu，即0.64 g。

答案：(1）2Al＋Fe2O3错误!Al2O3＋2Fe
(2）Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，n(Cu）＝n（Fe2O3)＝错误!＝0.010 mol，铜粉的质量＝0.010 mol×64 g·mol－1＝0。

64 g
（3）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO错误!＋3H2↑
AlO错误!＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO错误!
(注:不要求写OH－＋CO2===HCO错误!）
(4)镁条剧烈燃烧,生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的固体
16．（13分）某同学利用如图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）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).
2018-2019学年高中化学课时作业17 铁的重要化合物新人教版必修1
(4)该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应.若按右图所示的操作，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反应的化学方程式____________________________.
(5）一段时间后,该同学发现(3)中未变红的溶液变成红色.由此可知，实验室FeCl2溶液需现用现配制的原因是________,并且配制时应加入少量________。

解析:(1)Fe在加热条件下可与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，使沉淀发生颜色变化。

（5)FeCl2易被氧化而生成FeCl3，故FeCl2溶液应现用现配，并加入少量铁粉以防止被氧化。

答案:（1)3Fe＋4H2O（g)错误!Fe3O4＋4H2
（2)A C
（3)2FeCl3＋Fe===3FeCl2
（4)FeCl2＋2NaOH===Fe（OH）2↓＋2NaCl
4Fe(OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（5)FeCl2易被空气氧化为FeCl3铁粉
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