金版教程第一学期高一化学人教版必修1第三章课时作业
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04 课后优化训练
知识点 基础 中档 稍难
铁及其化合物的性质 1、2、3、4 10
Fe2＋、Fe3＋的检验 7、8
综合提升 5、6 9、12 11
1.[2015·河北省冀州中学月考]下列关于铁及其化合物的说法中正确的是( )
A．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称磁性氧化铁
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．去除FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤
D．Fe3＋与KSCN反应产生红色沉淀
解析 A项，Fe3O4是一种黑色粉末，俗称磁性氧化铁；B项，铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；C项，去除FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤；D项，Fe3＋与KSCN反应产生红色络合物，不是沉淀。
答案 C
2．现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是( )
A．苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋ B．苹果汁中含有Cu2＋
C．苹果汁中含有OH－ D．苹果汁中含有Fe3＋
解析 苹果汁由淡绿色变为棕黄色的实质是Fe2＋变成Fe3＋，是Fe2＋被氧化的过程。
答案 A
3．[2015·应县一中高一月考]将Na2O2投入到FeCl2溶液中，可观察到的现象是( )
①有气泡产生 ②生成白色沉淀 ③生成红褐色沉淀 ④无变化
A．①③ B．①②
C．①②③ D．④
解析 将过量的Na2O2投入FeCl2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，观察不到白色沉淀，故选A。
答案 A
4．[2014·银川一中高一期末考试]将Fe、Cu、FeCl2、FeCl3、CuCl2盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有的金属或金属离子是( )
A．Cu、Fe2＋、Fe B．Cu、Fe3＋
C．Fe2＋、Fe3＋ D．Cu、Cu2＋、Fe
解析 通过题意知Fe剩余，则溶液中不再存在与Fe反应的Fe3＋和Cu2＋，其中Fe3＋完全被还原为Fe2＋，Cu2＋被还原成Cu，A选项正确。
答案 A
5．在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是( )
A．Na＋ B．Al3＋
C．Fe3＋ D．Fe2＋
解析 发生的化学变化有Na2O＋H2O===2NaOH，FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O,3NaOH＋AlCl3===Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，由此可知，变化最小的为Al3＋。
答案 B
6．[2015·吉林省实验中学高一测试]下列离子方程式书写正确的是( )
A．铝粉投入到NaOH溶液中：2Al＋2OH－===2AlO－2＋H2↑
B．AlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
C．三氯化铁溶液中加入铁粉：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D．FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
解析 A选项不满足得失e－守恒，错误；B选项中氨水不能拆成OH－，错误；C选项正确；D选项不满足电荷守恒，错误。
答案 C
7．某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：
已知硝酸能将Fe2＋氧化为Fe3＋。
A适量酸化的AgNO3溶液过滤 →B白色沉淀→C――→KSCND红色溶液
现对A、B、C、D作出的如下推断中，不正确的是( )
A．盐A一定是FeCl3
B．白色沉淀B是AgCl
C．滤液C中一定含Fe3＋
D．无法确定A中是否含有Fe2＋
解析 生成白色沉淀证明A中含Cl－，B为AgCl，A与酸化的AgNO3溶液反应生成C，C遇KSCN生成D红色溶液，C中一定含Fe3＋，A中也可能含Fe2＋。因为A中加入了酸化的硝酸银溶液，硝酸可以把Fe2＋氧化成Fe3＋。
答案 A
8．下列叙述正确的是( )
A．向某溶液中加入KSCN后无明显现象，证明溶液中不含有Fe3＋
B．FeCl2无法直接通过化合反应而得到
C．向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
D．因为在金属活动性顺序表中Cu排在Fe后面，故把铜粉加入到FeCl3溶液中不发生反应
解析 可以由Fe＋2FeCl3===3FeCl2化合反应制得FeCl2，B选项错误。加入KSCN后溶液变红色，说明溶液中此时一定含有Fe3＋，但是该Fe3＋可能是原溶液中含有的Fe2＋加入Cl2后氧化而成的，还可能是原溶液中本身就含有Fe3＋而没有Fe2＋。判断Fe2＋的存在正确的方法是先加入KSCN，溶液不变色(无Fe3＋)，再通入Cl2后变为红色，从而证明Fe2＋的存在，C选项错误。在金属活动性顺序表中排在前面的金属可把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，此时Fe对应的盐溶液是亚铁盐。但是铜放入到FeCl3溶液中就可以反应，此时反应的实质不是发生置换反应，而是Fe3＋具有强氧化性，可以氧化Cu单质，本身被还原为Fe2＋，D选项错误。
答案 A
9．向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是( )
A．11.2 g B．5.6 g
C．2.8 g D．无法计算
解析 依题意，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒法，可建立关系：
n(Fe)＝n(Fe2＋)＝12n(Cl－)＝12n(HCl)＝12×0.1 L×1 mol/L＝0.05 mol,
m(Fe)＝2.8 g。解此题若用常规方法会非常烦琐，而用守恒法，从整体角度去思考，则非常简捷。质量守恒是化学的一个重要定律，在解题中经常用
到。
答案 C
10．将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是________；铜单质________(填“一定”或“可能”)存在。
(2)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是________，Fe2＋________(填“一定”或“可能”)存在。
解析 解答时应首先弄清物质间可能发生的反应。凡是相互间能发生反应的物质就不可能大量共存。本题涉及的反应有：
①Fe＋2FeCl3===3FeCl2 ②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2 ③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe3＋、Cu2＋，因为它们能发生上述①②反应。
(2)若FeCl3和CuCl2都有剩余，则容器中一定没有Fe、Cu，一定有Fe2＋。
答案 (1)Fe3＋、Cu2＋ 一定 (2)Fe、Cu 一定
11．已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品进行下列实验：
(1)写出①、②和③步所有反应的化学方程式：
①____________________________________________________；
②____________________________________________________；
③____________________________________________________。
(2)设从③步所得固体D的质量为32 g，溶液E中只含有一种金属离子，气体F在标准状况下体积为5.6 L，试计算取用的每份X的质量为________，X中FeO与CuO的质量比为________。
解析 由最终得到了酸性溶液可知，所有的铜都已析出，所以每一份X中含Cu元素16 g，即n(CuO)＝0.25 mol，n(FeO)＝0.25 mol＋5.6 L22.4 L/mol＝0.5 mol。
所以，每一份X的质量为56 g, X中FeO与CuO的质量比为9∶5。
答案 (1)①FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O，CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O
②FeO＋CO=====△Fe＋CO2，CuO＋CO=====△Cu＋CO2
③CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
(2)56 g 9∶5
12．用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________________________________。
方法二：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀
H2SO4等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是
______________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是
_____________________________________________________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是
______________________________________________________
_____________________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是
______________________________________________________
_____________________________________________________。
