课时作业12：3.2.3铁的重要化合物

第3课时铁的重要化合物

[对点训练]

题组一铁的氧化物

1．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是()

A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等

B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料

C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu

D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3

答案 D

解析黏土中含有铁元素，在烧制砖瓦时，与O2反应，生成氧化物，铁元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，故D项正确。

2．某物质由铁和氧两种元素组成，实验测得铁元素与氧元素的质量比为21∶8，关于该物质的下列说法中不正确的是()

A．铁元素与氧元素物质的量比为3∶4

B．该物质可能为四氧化三铁

C．该物质一定为四氧化三铁

D．该物质可能为混合物

答案 C

解析由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8，求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3∶4，该物质可能为Fe3O4；若FeO与Fe2O3混合物的物质的量比为1∶1时，混合物中铁元素与氧元素的物质的量比也为3∶4，该物质可能为混合物。

3．下列关于氧化铁和氧化亚铁的叙述中不正确的是()

A．都是碱性氧化物B．都能与酸反应生成盐和水

C．都能与水反应生成氢氧化物D．都能被一氧化碳还原为铁

答案 C

解析氧化铁和氧化亚铁都是不溶于水的碱性氧化物，都不能与水反应生成氢氧化物，都能与酸反应生成相应的盐和水，都具有氧化性，能被氢气、一氧化碳、金属铝等还原剂还原为铁单质。

题组二铁的氢氧化物

4．在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中不正确的是()

A．生成物为氢氧化铁B．该反应是化合反应

C．该反应是氧化还原反应D．氢氧化亚铁作氧化剂

答案 D

解析氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是氧化还原反应，氢氧化亚铁是还原剂，氧气是氧化剂。

5．实验室制取氢氧化铁的一组试剂是()

A．氯化铁溶液和烧碱溶液

B．氧化铁和烧碱溶液

C．氧化铁和水

D．铁和水蒸气

答案 A

解析实验室常用可溶性铁盐溶液(如氯化铁溶液)与碱溶液(如烧碱溶液)反应来制取氢氧化铁沉淀。

6．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()

A．①②B．①③C．②③D．①②③

答案 B

解析因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置①是先用H2将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，③中液面上加苯阻止了空气进入；②由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。

题组三铁盐和亚铁盐

7．刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。根据该反应判断下列说法不正确的是()

A．铜是还原剂B．Fe3＋具有氧化性

C．该反应是置换反应D．该反应属于离子反应

答案 C

解析该反应中铜元素化合价升高，被氧化，为还原剂；铁元素化合价降低，被还原，Fe3＋为氧化剂；生成物中没有单质，不是置换反应；但该反应为离子反应。

8．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是()

A．该溶液中一定含有SCN－B．氧化性：Fe3＋>Cl2

C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质D．Fe2＋被氧化为Fe3＋

答案 B

解析溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋

9．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()

答案 B

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。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件：5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液的紫色变浅。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。

10．下列离子方程式正确的是()

A．铁跟FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋

B．Fe跟稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

C．FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－

D．Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

答案 D

解析A中电荷不守恒，应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；B中违反反应事实，应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；C中电荷不守恒，应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

11．为了防止枪支生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层——“发

蓝”。化学处理过程中其中一步的反应为3Fe ＋NaNO 2＋5NaOH===3Na 2FeO 2＋H 2O ＋NH 3↑。下列叙述不正确的是( )

A ．枪支“发蓝”实质上是使铁表面钝化

B ．上述反应中，铁被氧化

C ．NO －

2的氧化性大于FeO 2－

2的氧化性

D ．反应中转移电子2 mol ，生成还原产物8.5 g 答案 D

解析 枪支“发蓝”的过程是使钢铁零件表面生成Fe 3O 4的致密保护层，即铁表面钝化，A 正确；该反应中铁被氧化成Na 2FeO 2，NaNO 2被还原成NH 3，氧化剂是NaNO 2，氧化产物是Na 2FeO 2，NO －

2的氧化性大于FeO 2－

2的氧化性，B 、C 正确；反应中转移电子2 mol ，生成还原产物NH 3的质量约为5.7 g ，D 错误。 题组四 铜及其化合物

12．已知反应4CuO=====高温

2Cu 2O ＋O 2↑，关于该反应的叙述不正确的是( ) A ．固体的颜色由黑色变为红色 B ．铜元素被还原，氧元素部分被氧化 C ．16 g 氧化铜分解时转移电子0.2 mol D ．可说明热稳定性：氧化铜>氧化亚铜 答案 D

解析 在高温下，氧化铜不稳定，可分解生成稳定的氧化亚铜和氧气，说明氧化亚铜的热稳定性比氧化铜强，铜元素化合价降低被还原，氧元素部分化合价升高被氧化。 13．(2017·北大附中检测)下列有关金属元素的说法正确的是( ) A ．铁红、铜绿都是铁、铜在空气中锈蚀生成的氧化物 B ．硫酸铜可以用来配制农药

C ．铜是重金属，使用铜器皿会使人体内蛋白质变性，从而引发中毒

D ．铁盐的净水原理是铁盐能跟水中的悬浮物发生化学反应生成沉淀 答案 B

解析 铜绿的主要成分为Cu 2(OH)2CO 3，A 项错误；使用铜器皿不会中毒，C 项错误；铁盐的净水原理：铁盐在水中形成胶体，吸附水中的悬浮杂质，D 项错误。

[综合强化]

14．某学生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。

(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(用化学方程式表达) 。

(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是。

答案(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O

(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)

(3)Fe＋2FeCl3===3FeCl2

(4)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

(5)Fe(OH)3胶体分散质粒子大小不同

解析(1)Fe2O3为碱性氧化物，能够与盐酸反应生成FeCl3和H2O。

(2)FeCl3溶液能够与碱反应生成Fe(OH)3，物质②可以是NaOH、NH3·H2O等。

(3)Fe3＋具有氧化性，能够氧化Fe：Fe＋2FeCl3===3FeCl2。

(4)Fe(OH)2是白色沉淀，能迅速被氧气氧化，会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生的氧化还原反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。

(5)将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，继续煮沸至呈红褐色，得到的是Fe(OH)3胶体。

15．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，有CuCl2和FeCl2生成。如下是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液所采用的工艺流程图：

请回答下列问题。

(1)实验室中，检验溶液中存在Fe3＋的试剂是，证明Fe3＋存在的现象是。

(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：。

(3)写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：①，②，④。

(4)含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为。

答案(1)KSCN溶液溶液变成红色

(2)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

(3)Fe FeCl2HCl

(4)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

解析废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向废液中加入过量Fe，发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，然后过滤，滤液中含有FeCl2，滤渣中含有Cu、Fe，向滤渣中加入过量盐酸，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液中含有FeCl2，向FeCl2滤液中通入过量Cl2，发生的离子反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，从而得到FeCl3溶液。(1)Fe3＋和KSCN溶液混合生成络合物硫氰化铁而使溶液呈红色，可以用KSCN溶液检验Fe3＋。(2)氯化铁具有氧化性，能氧化Cu生成铜离子，自身被还原生成氯化亚铁，离子反应方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(3)通过以上分析知，①②④分别是Fe、FeCl2、HCl。

(4)FeCl2与Cl2发生氧化还原反应生成FeCl3，化学方程式为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。