2019_2020学年新教材高中化学课时跟踪检测十三3.1第一课时铁及其化合物的性质含解析鲁科版必修第一册.doc

课时跟踪检测（十三） 铁及其化合物的性质
A级—学业水平考试达标练
1．下列说法正确的是(　　)
A．Fe比Al活泼
B．磁铁矿的主要成分为Fe2O3
C．铁在铜的盐溶液中可置换出铜
D．Fe不与H2O反应
解析：选C　A项，在金属活动性顺序中Al排在Fe的前面，故Al比Fe活泼，错误；B项，磁铁矿的主要成分为Fe3O4，错误；C项，铁可置换出铜的盐溶液中的铜，如Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，正确；D项，Fe在高温下可以与H2O(g)发生反应生成Fe3O4和H2，错误。
2．下列反应中，能置换出铁的是(　　)
A．Cu＋FeCl3(溶液)　 　 B．Na＋FeCl2(溶液)
C．Al＋FeCl2(溶液) D．Ag＋FeCl2(溶液)
解析：选C　Cu与FeCl3溶液反应生成Fe2＋；Na与FeCl2溶液反应生成Fe(OH)2；Ag不能与FeCl2溶液反应。
3．下列叙述正确的是(　　)
①铁能被磁铁吸引
②人体内的血红蛋白中含铁元素
③Fe在纯氧中燃烧可得到Fe2O3
④Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制得Fe(OH)3
⑤Fe(OH)2在空气中加热，可得到FeO
A．①② B．②④
C．②③④⑤ D．①②⑤
解析：选A　③铁在纯氧中燃烧得到的是Fe3O4；④Fe(OH)3可通过4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3化合反应制得；⑤Fe(OH)2在空气中加热得到的是Fe2O3。
4．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是(　　)
①金属钠在纯氧中燃烧　②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间　③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液　④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④ B．③②①④
C．③①②④ D．①②③④
解析：选B　①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2；②FeSO4 与NaOH反应生成Fe(OH)2，在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3；③FeCl3溶液与KSCN溶液反应生成红色Fe(SCN)3；④CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色。
5．下列各组离子因为发生氧化还原反应而不能大量共存的是(　　)
A．Na＋　Fe3＋　Cl－　　SCN－
B．Ba2＋　NO　K＋　　OH－
C．Fe2＋　Cl－　 SO　OH－
D．Fe3＋　Na＋　I－　　 Cl－
解析：选D　A中Fe3＋与SCN－结合生成络合物Fe(SCN)3，不符合题意；B中离子可以大量共存，不符合题意；C中Fe2＋不能与OH－共存，是因为能生成Fe(OH)2沉淀，不符合题意；D中Fe3＋不能与I－共存，Fe3＋能将I－氧化，符合题意。
6．下列离子方程式中正确的是(　　)
A．铁与氯化铁溶液反应：Fe＋Fe3＋===Fe2＋
B．铁与稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
C．FeCl2溶液与氯水反应：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
D．Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
解析：选D　A、C项的反应不满足电荷守恒，错误；B项，铁与稀盐酸反应生成FeCl2，错误。
7．有NaCl、KSCN、NaOH、AgNO3四种溶液，只用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是(　　)
A．FeCl3溶液 B．Na2CO3溶液
C．氯水 D．盐酸
解析：选A　四种溶液中分别滴入FeCl3溶液时的现象依次是无现象、溶液变红色、生成红褐色沉淀、生成白色沉淀。
8．将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的实验现象是(　　)
A．有白色沉淀生成 B．有红褐色沉淀生成
C．溶液由浅绿色变为黄色 D．不可能有无色气体产生
解析：选B　将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中，发生下列反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，所以现象为有无色气体产生并有红褐色沉淀生成。
9．下列各组物质相互反应后，再向得到的溶液中滴入KSCN试剂，溶液变成红色的是(　　)
A．氯水和氯化亚铁溶液 B．铁屑和氯化铜溶液
C．铁屑和过量稀硫酸 D．过量铁屑和氯化铁溶液
解析：选A　滴入KSCN试剂溶液变成红色，说明溶液中有Fe3＋，A项反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋；B、C、D三项均生成Fe2＋。
10．将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe3＋和Fe2＋的物质的量浓度之比为1∶3，则已反应的Fe3＋与未反应的Fe3＋的物质的量之比是(　　)
A．1∶1 B．3∶2
C．2∶1 D．2∶3
解析：选C　铁粉放入FeCl3溶液中，发生的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，设已反应的Fe3＋的物质的量为n，则Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
2 mol 3 mol
n 1.5n
溶液中Fe3＋和Fe2＋的物质的量浓度之比为1∶3，所以未反应的Fe3＋的物质的量为0.5n，因此已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为2∶1。
11．某物质A的水溶液有如图性质：

根据以上实验现象分析可得：
(1)A是________，B是________，C是________。(填化学式)
(2)通入氯气后溶液变为红色的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：A与Ag＋反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明沉淀为AgCl，A中必定含有Cl－。而往滤液C中加KSCN溶液后无现象，但通入氯气后溶液变为红色，说明通入氯气后溶液中生成了Fe3＋，Fe3＋从何而来是解决问题的关键。通入氯气后才会出现Fe3＋，说明原溶液中一定含有Fe2＋。
答案：(1)FeCl2　AgCl　Fe(NO3)2　(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
12．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题。

(1)A装置的作用是________________，B中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)D的作用是__________________________________________________________。
(3)E中的现象是_______________________________________________________。
(4)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)B中进行的反应是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故A为提供水蒸气的装置。(2)D的作用是除去未反应的水蒸气，干燥H2。(3)E中反应为H2＋CuOCu＋H2O，故黑色粉末变红，同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。(4)应先点燃A处，若先点燃B处，B中的Fe会与空气中O2反应生成Fe2O3，点燃E处酒精灯前要收集H2，检验纯度。
答案：(1)产生水蒸气　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　(2)吸收未反应的水蒸气
(3)黑色固体变为红色，硬质玻璃管右端管壁有水珠生成　(4)A　收集H2，并检验其纯度
13．为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”，某同学甲设计了如下的实验方案。
(1)实验前甲同学预测：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为甲同学预测的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲同学欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若甲同学计划在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应是
________________________________________________________________________
(填离子方程式)，现象是溶液由浅绿色变________色。
②实验中，甲同学发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选上述试剂中的________滴入甲同学所得的混合液中，并通过______________现象，证明甲同学的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe2＋具有氧化性，甲同学认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为____________(填化学式)。
(3)甲同学分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋是做还原剂还是做氧化剂呢？
①请你为甲同学梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成________(填微粒符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成________。
②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。保存FeCl2溶液的方法是______________________________。
解析：(1)Fe2＋中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低，既可被氧化又可被还原。(2)①新制氯水可将Fe2＋氧化成黄色的Fe3＋。②检验Fe3＋ 用KSCN溶液。③在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物。(3)①Fe2＋在反应中若表现出氧化性，化合价应降低，若表现出还原性，化合价应升高。②应用铁粉除去Fe3＋。
答案：(1)Fe2＋中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低
(2)①Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋　棕黄
②KSCN溶液　溶液呈红色　③Zn、Fe、Cu
(3)①Fe　Fe3＋　②加入适量铁粉
B级—选考等级考试增分练
1．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL 1.0 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物溶解，放出224 mL的气体(标准状况)。所得溶液中加KSCN溶液后无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁(　　)
A．2.8 g　　　　　　　 B．5.6 g
C．0.001 mol D．无法确定
解析：选A　所得溶液中加KSCN溶液后无红色出现说明溶质全部是FeCl2，根据氯原子守恒，FeCl2的物质的量等于HCl的二分之一为0.05 mol，铁原子的物质的量等于0.05 mol，CO在高温下还原相同质量的此混合物得到铁的物质的量等于0.05 mol，质量为2.8 g。
2．在Fe2(SO4)3溶液中加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a>c，则下列说法正确的是(　　)
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋
C．将残余固体加入稀H2SO4中，有气泡产生
D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
解析：选B　Fe2(SO4)3溶液中加入铜、铁，充分反应后残余固体有可能是铜或者是铜和铁都有，无论哪种情况溶液中一定没有Fe3＋，根据a>c知，残余固体全是铜且溶液中一定含有Cu2＋，固体加入稀H2SO4中，不会有气泡产生。
3．实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。

(1)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b处必须__________。
(2)装置B的作用是________________________________________________________，
装置C中盛装的液体是________。
(3)若为FeO和Fe2O3物质的量之比1∶1的固体混合物，反应完全后，U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为________。
(4)U形管E右边连接干燥管F的目的是_______________________________________，
若无干燥管F，测得Fe2O3的质量将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析：(1)氢气是可燃性气体，装置中需要充满氢气后方可进行加热反应，所以需要对氢气进行验纯，避免混有空气加热发生爆炸。(2)A中产生的H2中混有HCl和水蒸气，必须通过洗气逐一除去，防止干扰后续实验，所以B的作用是除去HCl，C中盛装的是浓硫酸，用于干燥氢气。(3)U形管质量增加的7.2 g是水，物质的量为＝0.4 mol，其中氧原子的物质的量是0.4 mol。设FeO、Fe2O3的物质的量均为x mol，根据氧原子守恒可知x＋3x＝0.4，解得x＝0.1，则混合物中Fe2O3的质量为160 g·mol－1×0.1 mol＝16 g。(4)干燥管F的作用是防止空气中的水蒸气对实验产生干扰，若无干燥管F，所测生成水的质量增大，导致氧的含量增大，Fe2O3的质量将偏大。
答案：(1)验纯　(2)除HCl　浓H2SO4
(3)16 g　(4)防止空气中的水蒸气进入　偏大

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