高中化学 3.2 铁的重要化合物（第3课时）练习 新人教版必修1.doc

1、a铁的重要化合物1铁(1)铁的存在铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，主要以2和3价化合物的形式存在。(2)物理性质铁是银白色金属，具有金属光泽，质软，熔沸点高，具有良好的导电、导热性，可以被磁铁吸引，也可以被磁化。铁粉呈黑色。2铁的氧化物(1)物理性质。氧化亚铁(FeO)：不溶于水的黑色粉末。氧化铁(Fe2O3)：俗称铁红，不溶于水的红棕色粉末。四氧化三铁(Fe3O4)：俗称磁性氧化铁，不溶于水的黑色晶体。(2)化学性质。稳定性Fe2O3、Fe3O4较稳定；FeO不稳定，受热能氧化为Fe3O4。与酸反应：FeO、Fe2O3是碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式。FeO：FeO2H=Fe2H2

2、O；Fe2O3：Fe2O36H=2Fe33H2O。(3)用途：Fe2O3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿主要成分是Fe2O3，是炼铁原料。3铁的氢氧化物(1)物理性质Fe(OH)2Fe(OH)3色、态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水(2)化学性质稳定性：Fe(OH)2在空气中易转化为Fe(OH)3，化学方程式：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；反应现象：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。Fe(OH)3受热易发生分解，化学方程式是2Fe(OH)3Fe2O33H2O，与盐酸反应(离子方程式)。Fe(OH)2：Fe(OH)22H=Fe22H2O；Fe(OH)3：Fe(OH)33H=F

3、e33H2O。(3)制备(离子方程式)。制备Fe(OH)2：Fe22OH=Fe(OH)2。制备Fe(OH)3：Fe33OH=Fe(OH)3。4铁盐和亚铁盐(1)Fe2和Fe3的检验。aa (2)Fe2与Fe3的转化。实验及现象。溶液由棕黄色变为浅绿色，离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2无明显现象溶液变为红色离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl结论。Fe3Fe2(3)铁盐的净水作用：向混有少量泥沙的浑水中加入少量Fe2(SO4)3(或明矾)，浑水会变澄清。5铜盐(1)物理性质：铜元素的焰色反应为绿色。硫酸铜 、氯化铜、硝酸铜等铜盐均能溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其难溶于

4、水。(2)化学性质：铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。铜盐属于重金属盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。温馨提示：一般稀的铜盐溶液呈蓝色；溶液中生成Cu(OH)2是难溶于水的蓝色沉淀。(时间20分钟，满分30分)aa知识点一铁的氧化物和氢氧化物 1某地有“天明得晚黑得早，洗脸快不如脸脏得快”一说，这是因为该地从早到晚一直处于红棕色的烟中，附近居民深受其害。试推测该地空气污染物中可能含有()A煤炭粉尘 BAl2O3粉尘CFe3O4粉尘 DFe2O3粉尘答案：D解析：根据烟为红棕色，可以推断空气污染物中可能含有Fe2O3粉尘。2铁在一定条件下分别与O2、水蒸气

5、反应的共同产物是()AFeO BFe2O3CFe3O4 DFe(OH)2答案：C解析：铁在O2中燃烧生成Fe3O4，铁与水蒸气在高温条件下生成Fe3O4和H2。3下列氢氧化物既有碱性又有还原性的是()AMg(OH)2 BFe(OH)2CFe(OH)3 DAl(OH)3答案：B解析：四种氢氧化物均有碱性，而Fe(OH)2中Fe元素为2价，故Fe(OH)2具有还原性。知识点二铁盐和亚铁盐4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_；铜单质_(“一定”或“可能”)存在

6、。(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_；(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有_，一定有_。(4)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有_。答案：(1)Fe3，Cu2一定(2)Fe2，Fe3或Cu，Fe2(3)Fe，CuFe2(4)Fe，Cu解析：解决此类问题的关键是根据物质的氧化性强弱，判断物质是否共存。氧化性：Fe3Cu2Fe2，故Fe3与Cu、Fe都不能共存，Cu2与Fe不能共存。Cu、Fe同时存在时，Fe3先氧化Fe，当Fe不存在时，才能氧化Cu。该题属物质共存问题，解答本题应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互能发生反应的物质就不能(大量)共存，此题涉及的反应有：Fe2FeC

7、l3=3FeCl2；FeCuCl2=CuFeCl2；Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2。(1)若铁粉有剩余，则容器中就不可能有Fe3，Cu2，因为它们能发生上述反应。(2)若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe3，Fe2或Cu，Fe2。(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe，Cu，一定有Fe2。(4)若FeCl3有剩余，则容器不可能有Fe，Cu。5已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。aa(1)写出A、C、F、G的化学式：A_，C._，F._，G._。(2)检验D中阳离子的方法为_。(3)保存C溶液时要加固体A的原

8、因是_。(4)写出下列转化的离子方程式。DC：_。CD：_。AX：_。答案：(1)FeFeCl2Fe(OH)3Fe2O3(2)取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3(答案合理即可)(3)防止Fe2被O2氧化(4)2Fe3Fe=3Fe22Fe2Cl2=2Fe32ClFe2H=Fe2H2知识点三Fe2和Fe3的检验6制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列判断一定错误的是()A烧杯中有铜、无铁 B烧杯中有铁、无铜C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都

9、无答案：B解析：溶液中有Cu2而Fe有剩余是不可能的，因为Fe能与Cu2反应生成Cu，故B项错误。7向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断正确的是()A加入KSCN溶液可能变红色B溶液中一定含有Fe2C溶液中一定不含Cu2D剩余固体中一定含有Fe答案：B解析：加入铁粉后，铁先与溶液中的FeCl3反应，然后才与CuCl2反应。充分反应后有固体存在，该固体可能为Cu，此时铁粉和FeCl3完全反应而CuCl2可能完全反应，也可能有剩余；该固体也可能为Fe和Cu的混合物，此时铁粉有剩余，FeClaa3、CuCl2均完全反应。因此溶液中一定不含Fe3，加入KSC

10、N溶液不可能变红色；溶液中一定含有Fe2；溶液中可能含有Cu2；剩余固体中一定含有Cu，不一定含有Fe。综上所述，B项正确。知识点四氢氧化亚铁的制备8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：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。(1)在试管里

11、加入的试剂是_。(2)在试管里加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，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_。答案：方法一：(1)稀硫酸、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二：(1)稀硫酸、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入，避免Fe(OH)2被迅速氧化解析：制备氢氧化亚铁的实验，要求亚铁溶液是新制备的，其中不含铁离子，实验时吸取碱液的胶头滴管的底部，

12、一定要伸入到亚铁盐溶液中，然后再将碱液滴入，以尽可能地隔绝空气，避免亚铁离子以及生成的Fe(OH)2被氧化。方法一：(1)由于Fe2具有水解性，Fe22H2OFe(OH)22H而使溶液变浑浊，故在配制FeSO4溶液时，常将其溶于稀硫酸中，同时由于Fe2具有较强的还原性易被氧化为Fe3，故在配好的溶液中常加一枚铁钉(或铁屑)以防止其氧化。(2)由于气体的溶解度随温度升高而迅速减小，故可用加热的方法除去蒸馏水中溶解的O2。(3)空气中含有大量的O2，为防止生成的Fe(OH)2沉淀与空气接触，需将吸取NaOH溶液的滴管放入液面以下后再挤出。方法二：(1)由所给试剂及装置特点知，试管为封闭系统，应为产

13、生H2并赶尽溶液中的空气及液面上方空气的装置，故试管中加入的试剂为铁和稀硫酸。(2)试管中加入的试剂为NaOH溶液。aa(3)为确保实验在无氧状态下进行，必须把系统中的O2排除干净，故接下来的操作应为检验试管出口处排出的氢气纯度，当产生氢气较纯时再夹紧止水夹。(4)由于试管中产生的H2充满了、两支试管，外界空气不易进入，即Fe(OH)2是在H2的还原性气氛中产生的，故Fe(OH)2的白色沉淀可保持较长的时间。课后作业速达标时间：30分钟满分100分 一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1向含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充

14、分反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目不发生变化的是()ANa BAl3CFe3 DFe2答案：B解析：A项，Na2OH2O=2Na2OH，Na数目增多；B项，Al3AlOAl3，Al3数目不发生变化；C、D项，Fe3Fe(OH)3Fe3，Fe2Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3，则Fe3数目增多，Fe2数目减少。2下列关于Fe(OH)2的制备能够成功的是()A向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液B向FeSO4溶液中逐滴加入氨水C先将装有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2白色沉淀D取适量新配制的FeSO4溶液于试管中，再加入一层植物油(密

15、度小于水，且不溶于水)，然后向试管内逐滴加入NaOH溶液答案：C解析：Fe(OH)2可用含Fe2的盐溶液与碱反应制得，但由于Fe(OH)2具有还原性，容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，所以制备时要特别注意隔绝Fe(OH)2与空气的接触。3已知如下三个实验均能发生化学反应：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下列判断正确的是()A实验中铁作还原剂B实验中Fe2既显氧化性又显还原性C实验中发生的是置换反应aaD上述实验证明氧化性：Fe3Fe2Cu2答案：A解析：实验中铁作还原剂，则氧化性：Cu2Fe2；实验中Fe2只表现还原性；实验中发生的反应为2FeC

16、l3Cu=2FeCl2CuCl2，该反应不是置换反应，分析可知氧化性：Fe3Cu2。综上可知氧化性：Fe3Cu2Fe2。4为了检验某溶液中是否含有Fe3，可向溶液中加入()ANaCl溶液 B氯水CKSCN溶液 D石蕊试液答案：C解析：利用Fe3遇SCN变红色可检验溶液中是否含有Fe3。5欲证明某溶液中不含Fe3而含有Fe2，下列实验操作顺序正确的是()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液A BC D答案：C解析：先加入KSCN溶液，溶液不变红，证明原溶液中不含Fe3，再加入足量氯水，溶液变红，证明原溶液中含有Fe2。6某同学对某盐A的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：

17、下列推断不正确的是()AA可能为FeBr2B浅黄色沉淀B是AgBrC滤液C中一定不含Fe2D溶液D中有Fe(SCN)3答案：C解析：根据B为浅黄色沉淀可以判断B为AgBr，则A中含Br；根据D为红色溶液可以判断C中一定含有Fe3，则A中至少含有Fe2和Fe3中的一种。7500 mL某溶液中含有0.1 mol Fe2、0.2 mol Fe3，加入0.2 mol铁粉，待Fe3反应完全后，溶液中Fe2的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)()A0.4 molL1 B0.6 molL1C0.8 molL1 D1.0 molL1答案：C解析：由2Fe3Fe=3Fe2知，0.2 mol Fe3与铁粉

18、反应生成0.3 mol Fe2，则所得溶液中Fe2的物质的量为0.3 mol0.1 mol0.4 mol，c(Fe2)0.8 molL1。8将Cu片放入0.1 molL1 FeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3)c(Fe2)23，则溶液中Cu2与Fe3的物质的量之比为()A32 B34C35 D43答案：Baa解析：根据2Fe3Cu=2Fe2Cu2可知，反应后溶液中c(Cu2)c(Fe2)，故c(Cu2)c(Fe3)c(Fe2)c(Fe3)34，即n(Cu2)n(Fe3)34。9把过量铁屑加入FeCl3、CuCl2的混合溶液中，反应结束后，称得剩余固体的质量与所加铁屑的质

19、量相等。则原溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比是()A72 B32C23 D27答案：D解析：根据反应2Fe3Fe=3Fe2可知，铁溶解，固体质量减少，根据反应Cu2Fe=CuFe2可知，铁溶解，铜析出，固体质量增加，而反应结束后，称得剩余固体质量与所加铁屑的质量相等，则反应中固体减少的质量与反应中固体增加的质量相等，即56 gmol1(64 gmol156 gmol1)n(Cu2)，得n(Fe3)n(Cu2)27，故n(FeCl3)n(CuCl2)27。10新修本草是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃烧之赤色”据

20、此推测，“青矾”的主要成分为()ACuSO45H2O BFeSO47H2OCKAl(SO4)212H2O DFe2(SO4)39H2O答案：B解析：“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃烧之赤色”，青矾是绿色，经煅烧后，分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末为红色，A为蓝色晶体；B为FeSO47H2O是绿色晶体，C为KAl(SO4)212H2O是无色晶体，D为Fe2(SO4)39H2O为黄色晶体，所以判断“青矾”的主要成分为FeSO47H2O，故选B。11由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量之比为218，则这种混合物中FeO、Fe

21、2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为()A121 B123C131 D113答案：D解析：由铁元素与氧元素的质量之比为218，求得铁元素与氧元素的物质的量之比为34，所以Fe3O4的量多少不影响混合物中的铁元素与氧元素的质量比。Fe3O4可拆为FeOFe2O3，故只要FeO、Fe2O3物质的量之比为11即可。12有一铁的氧化物样品，用5 molL1的盐酸140 mL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()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7答案：D解析：n(Cl)5 molL10.14 L20.75 mol

22、；n(H)5 molL10.14 L0.7 mol，所以，即该氧化物的化学式为Fe5aaO7。二、非选择题(本题包括5小题，共40分)13(8分)除去下列物质中所含有的杂质(括号内为杂质)，将选用的试剂或分离方法填在题后的横线上，并写出有关反应的化学方程式(是离子反应的，写出其离子方程式)。(1)Fe2O3Fe(OH)3_；(2)Fe2O3(Al2O3)_；(3)FeCl3(FeCl2)_；(4)FeCl2(FeCl3)_；(5)FeCl2(CuCl2)_；(6)Fe(Al)_。答案：(1)加热。2Fe(OH)3Fe2O33H2O(2)加入过量的NaOH溶液，过滤。Al2O32OH=2AlOH

23、2O(3)通入足量的Cl2。2Fe2Cl2=2Fe32Cl(4)加入足量铁粉，过滤。2Fe3Fe=3Fe2(5)加入足量铁粉，过滤。FeCu2=Fe2Cu(6)加入过量的NaOH溶液，过滤。2Al2OH2H2O=2AlO3H2解析：(1)根据Fe(OH)3的不稳定性，采用加热的方法，杂质可转化为被提纯物。(2)Al2O3能溶于NaOH溶液中，反应后过滤分离。(3)通入Cl2使杂质转化为被提纯物。(4)加入铁粉，将杂质转化为被提纯物。(5)加入铁粉，置换出铜，过滤加以分离。(6)Al可以溶于NaOH溶液，反应后过滤。14(8分)下面是验证红砖中含有Fe2O3成分的实验步骤和原理的部分内容，填写其

24、中的空白：(1)把约20 g红砖碎块在_中研成粉末放入小烧杯中，加入20 mL 3 mol/L盐酸，发生反应的化学方程式是_。(2)从小烧杯中取2 mL溶液于试管中，滴入_2滴3滴，溶液呈_色，证明溶液中含有_，该反应的化学方程式是_。(3)若从小烧杯中取2 mL溶液于试管中，滴入15 mL 3 mol/L NaOH，可能发生的反应的化学方程式是_，若加入上述NaOH溶液，充分反应后，未观察到有红褐色Fe(OH)3沉淀生成，其原因可能是_。答案：(1)研钵Fe2O36HCl=2FeCl33H2O(2)0.1 mol/LKSCN红Fe3aaFeCl33KSCN=Fe(SCN)33KCl(3)FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl加入的NaOH被HCl中和，未生成Fe(OH)3红砖中Fe3的含量很低，生成的Fe(OH)3浓度未能达到饱和15(8分)铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：Fe2Fe3FeO回答下列有关问题：(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述、的转化，要求产物纯净，可选用的试剂分别是_(选填序号)。aCl