2022-2023学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 铁及其化合物的性质及转化 专项练习（解析版）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 铁及其化合物的性质及转化 专项练习（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 233.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-01 15:45:14 | ||
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文档简介
铁及其化合物的性质及转化
题组一 铁及其化合物的性质
1．下列说法不正确的是( )
A．铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁
B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应
C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
D．铁与盐酸或水蒸气反应，都作还原剂
2．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法中，正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤
D．Fe3＋与KSCN产生红色沉淀
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Fe2O3 ④Fe2O3不可与水反应得Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制Fe(OH)3 ⑤Fe(OH)2在空气中加热，可得FeO
A．①② B．②④
C．②③④⑤ D．①②⑤
4．如图，在铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是( )
A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B．将试管底部的湿棉花移到试管口处
C．用铁丝网罩住酒精灯火焰
D．点燃肥皂泡验证氢气的生成
5．纯净铁的物理性质有( )
①光亮的银白色 ②黑色 ③在潮湿空气中易腐蚀 ④有延展性 ⑤能导电导热 ⑥硬而脆
⑦能被磁铁吸引，易被磁化 ⑧密度比铝小
A．①③④⑤⑦ B．①④⑤⑦
C．①③⑤⑦ D．全部
6．在一定条件下，下列铁与有关物质的反应，所得产物错误的是( )
A．FeFeCl3 B．FeFeS
C．FeFeCl3 D．FeFe3O4
7．下列有关铁及其化合物的叙述正确的是( )
A．铁在自然界中只能以化合态的形式存在
B．纯净的铁为光亮的银白色金属，熔、沸点较高
C．铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，均为黑色
D．单质铁具有磁性，而铁的氧化物没有该性质
8．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A．①③ B．③②
C．③① D．①②③
9．将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧，所得到的固体为( )
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe(OH)3
10．生活中许多富脂糕点的包装盒内都装有一小包黑色的还原铁粉，长时间放置的糕点，包装盒内的还原铁粉往往会变成红棕色(主要成分是Fe2O3)。下列说法中正确的是( )
A．还原铁粉变成红棕色，发生了氧化反应
B．富脂食品常时间放置易被还原
C．Fe2O3是还原产物
D．如果放入Fe2(SO4)3也可起到与铁粉同样的作用
11．现有浓度均为0.1 mol·L－1的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液1 L，加入一定量的铁粉(假设反应前后溶液体积不变)，按下列情况填空：
(1)充分反应后，若溶液中还有一定量的Cu2＋。
①溶液中一定含有的金属离子还有________，该离子在溶液中的物质的量的范围是__________________________。
②可能含有的金属或金属离子是_________________________。
(2)反应结束后铁粉有剩余。
①溶液中一定含有的金属离子是_________________________________，该离子的物质的量为________ mol。
②一定没有的金属离子是____________。
12．根据所学习的铁及其化合物的知识回答下列问题。
(1)为了检验某未知溶液是否为FeCl2溶液，一位同学设计了以下实验方案加以证明。
方案：向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液。
你认为此方案是否合理？________(选填“合理”或“不合理”)，若不合理，要检验Fe2＋应如何操作？_______________________________________________________(若填“合理”，则此空不答)。
(2)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
有关反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)实验室在保存FeCl2溶液时，为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是(用离子方程式表示)_______________ _________________________________。
题组二 铁及含铁化合物的转化
13．能将溶液中的Fe3＋转化为Fe2＋的是( )
A．Cu B．NH3·H2O
C．Cl2 D．KSCN
14．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，立刻得到红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，一段时间后观察到沉淀颜色逐渐变成红褐色，说明原溶液中只含有Fe2＋，不含Mg2＋
15．下列物质中，在一定条件下能将铁元素从＋2价转变为＋3价的是( )
A．盐酸 B．硫酸铜溶液
C．硫氰化钾溶液 D．新制氯水
16．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是( )
A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋
C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋
D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋
17．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是( )
A．只有④ B．只有③
C．③和④均错 D．全部错误
18．某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答：
(1)仪器1的名称____________。装置5的作用________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置做一处改进，使溶液能进入4中________________________________________________________________________。
(3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因_________________________________________。
19．A、B、C为三种单质(其中A为固体，B、C为气体)，D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图所示：
填写下列空白：
(1)物质A是______，B是______，C是______。
(2)F中加入NaOH溶液，并在空气中放置的化学方程式是_______________________。
20．某工程师为了从腐蚀废液(含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①________，②__________，③____________，
④________，⑤__________，⑥____________。
(2)请写出相关反应的化学方程式。
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
21．下列物质之间有如下反应关系：
已知E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
回答下列有关问题：
(1)写出下列物质的化学式：
A__________，B__________，D__________，
甲__________，乙__________，丙__________。
(2)写出A→B反应的离子方程式：_____________________________。
22．某研究小组同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”的化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设：
a．只含有FeSO4
b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3
c．只含有Fe2(SO4)3
将化肥固体粉末溶于水中得到溶液(记为X)，进行如下实验：
序号 操作 现象
ⅰ 取2 mL溶液X，加入1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液 产生红褐色 沉淀
ⅱ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液 溶液显红色
(1)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式或离子方程式表达)________________________________、________________________________。
(2)由实验ⅱ得出的结论是___________________________________________________。
为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验：
序号 操作 现象
ⅲ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL水 溶液显红色
ⅳ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL氯水 溶液显红色， 颜色比ⅲ深
(3)实验ⅳ中氯水参加反应的离子方程式是____________________________________。
(4)通过以上实验，可得到的结论是_______________________________________。
答案和解析
1．C 铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反应，二者产物均为四氧化三铁；铁与盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，铁作还原剂；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁。
2．C 赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；Fe3＋遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验Fe3＋的存在。
3．A ①铁能被磁铁吸引；②人体血红蛋白中含铁元素；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．B 铁粉易堵塞导管口，铁丝与水蒸气反应的接触面积较大，A正确；若湿棉花移到试管口处，产生的水蒸气不易与铁丝充分反应，B错误；铁丝网罩住酒精灯火焰，可提高温度，C正确；氢气能燃烧，点燃肥皂泡可验证氢气的生成，D正确。
5．B
6．C Cl2是强氧化剂，可将Fe氧化成FeCl3，故A正确；S是弱氧化剂，可将Fe氧化成FeS，故B正确；Fe与HCl反应生成FeCl2，而不是FeCl3，故C错误；Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，故D正确。
7．B 自然界中存在单质铁，A项错误；Fe2O3为红棕色，C项错误；Fe3O4具有磁性，D项错误。
8．C 加入NH4SCN证明无Fe3＋，再加KMnO4溶液，如有Fe2＋则可被氧化为Fe3＋而使溶液变红色，但KMnO4本身为紫色，使Fe3＋和NH4SCN反应生成的红色物质不易被观察，故B选项错误。
9．B 因Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化，当露置于空气中时，Fe(OH)2首先转化为Fe(OH)3，然后Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和H2O。
10．A 根据题干所述，长时间放置的铁粉变成Fe2O3，铁元素的化合价升高，可知铁粉发生了氧化反应，生成的Fe2O3是氧化产物；也可推出富脂食品易被空气中的氧气氧化，故A项说法正确，B、C项说法错误；Fe2(SO4)3中铁元素已是最高价态，不能再失电子，也就不能再与氧元素结合，D项说法错误。
11．(1)①Fe2＋ 0.1 mol＜n(Fe2＋)＜0.35 mol
②Cu或Fe3＋
(2)①Fe2＋ 0.35 ②Fe3＋、Cu2＋
12．解析：(1)Fe2＋的检验要注意排除Fe3＋的干扰，若先通Cl2再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，说明溶液中有Fe3＋，但Fe3＋来源于Fe2＋氧化或是原溶液中的Fe3＋无法说明。(2)FeCl2与NaOH发生反应生成的Fe(OH)2最终转化为Fe(OH)3。(3)FeCl2中的Fe2＋易被氧化成Fe3＋，有铁粉可防止Fe3＋生成。
答案：(1)不合理 先加KSCN溶液，无现象，再加入氯水，溶液变成红色，则原溶液中有Fe2＋
(2)出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
13．A 能将溶液中的Fe3＋转化为Fe2＋的物质具有还原性，Cu是常见的还原剂，氯气常做氧化剂，铁离子和氨水以及硫氰化钾之间发生复分解反应。
14．C 滴入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中含有Fe3＋，但不能说明原溶液中不含Fe2＋，A项错误；向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，不能说明原溶液中含有Fe2＋，因为如果原溶液中含有Fe3＋，无论其是否含有Fe2＋，都会出现相同的现象，B项错误；加入NaOH溶液，立刻得到红褐色沉淀Fe(OH)3，说明原溶液中含有Fe3＋，C项正确；D项中操作和现象说明原溶液中肯定含有Fe2＋，可能含有Mg2＋，因为若生成Mg(OH)2白色沉淀，会被红褐色沉淀掩盖，D项错误。
15．D
16．D 加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性，若有Fe3＋，则产生氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖住Fe(OH)2的白色，所以不可能存在，而Mg(OH)2是白色沉淀，有可能会存在。
17．C ①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故①正确；②铁离子与硫氰化钾溶液反应显红色，据此能够检验铁离子，故②正确；③硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，故③错误；④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，故④错误；⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，故⑤正确。
18．解析：(1)仪器1的名称为分液漏斗。由于Fe(OH)2易被氧气氧化，装置5的作用是通过液封，防止空气进入装置4。(2)3中溶液不能进入4的原因是生成的氢气沿着导管通过2逸出，三颈烧瓶中无法形成高压，故需在2、3之间加一个控制开关。(3)生成灰绿色沉淀说明氢氧化亚铁被氧气氧化，分析原因应该是装置4中的空气未排尽。
答案：(1)分液漏斗 液封，防止空气进入装置4
(2)在装置2、3之间添加控制开关
(3)装置4内的空气没有排尽
19．解析：无机框图题的一般解题思路：快速浏览→整体扫描→产生印象→寻找突破→注意联系→大胆假设→全面分析(正推或逆推)→验证确认。“D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色”，这是一个突破口，可能是铁的化合物，D、F中均含A，说明A元素具有变价，确定是铁。
答案：(1)Fe Cl2 H2
(2)FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
20．解析：从腐蚀铜的废液中回收铜。
答案：(1)①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl
⑤FeCl2 ⑥Cl2
(2)CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
21．解析：(1)E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E为Fe(OH)2，C为Fe(OH)3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为NaOH(或KOH等)，由D→B的转化可知，甲为氯气或新制氯水等，由红色溶液可知，丙为KSCN。
答案：(1)Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Cl2
NaOH(或KOH等) KSCN
(2)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
22．解析：(1)FeSO4溶液与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁，所以预期现象是产生白色沉淀、后变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀。(2)Fe3＋遇KSCN溶液变红，溶液X加入1滴KSCN溶液，溶液显红色，说明含有Fe2(SO4)3，则假设a不成立。(3)实验ⅳ：溶液X中加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL氯水，颜色比ⅲ深，说明Fe2＋被氯水氧化为Fe3＋，反应的离子方程式是Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋。(4)实验ⅲ，溶液X中加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL水，溶液显红色，说明含有Fe3＋，综合实验ⅲ、ⅳ，可得到的结论是化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)。
答案：(1)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)化肥中肯定有Fe2(SO4)3(假设a不成立)
(3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
(4)化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)
题组一 铁及其化合物的性质
1．下列说法不正确的是( )
A．铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁
B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应
C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
D．铁与盐酸或水蒸气反应，都作还原剂
2．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法中，正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤
D．Fe3＋与KSCN产生红色沉淀
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Fe2O3 ④Fe2O3不可与水反应得Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制Fe(OH)3 ⑤Fe(OH)2在空气中加热，可得FeO
A．①② B．②④
C．②③④⑤ D．①②⑤
4．如图，在铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是( )
A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B．将试管底部的湿棉花移到试管口处
C．用铁丝网罩住酒精灯火焰
D．点燃肥皂泡验证氢气的生成
5．纯净铁的物理性质有( )
①光亮的银白色 ②黑色 ③在潮湿空气中易腐蚀 ④有延展性 ⑤能导电导热 ⑥硬而脆
⑦能被磁铁吸引，易被磁化 ⑧密度比铝小
A．①③④⑤⑦ B．①④⑤⑦
C．①③⑤⑦ D．全部
6．在一定条件下，下列铁与有关物质的反应，所得产物错误的是( )
A．FeFeCl3 B．FeFeS
C．FeFeCl3 D．FeFe3O4
7．下列有关铁及其化合物的叙述正确的是( )
A．铁在自然界中只能以化合态的形式存在
B．纯净的铁为光亮的银白色金属，熔、沸点较高
C．铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，均为黑色
D．单质铁具有磁性，而铁的氧化物没有该性质
8．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A．①③ B．③②
C．③① D．①②③
9．将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧，所得到的固体为( )
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe(OH)3
10．生活中许多富脂糕点的包装盒内都装有一小包黑色的还原铁粉，长时间放置的糕点，包装盒内的还原铁粉往往会变成红棕色(主要成分是Fe2O3)。下列说法中正确的是( )
A．还原铁粉变成红棕色，发生了氧化反应
B．富脂食品常时间放置易被还原
C．Fe2O3是还原产物
D．如果放入Fe2(SO4)3也可起到与铁粉同样的作用
11．现有浓度均为0.1 mol·L－1的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液1 L，加入一定量的铁粉(假设反应前后溶液体积不变)，按下列情况填空：
(1)充分反应后，若溶液中还有一定量的Cu2＋。
①溶液中一定含有的金属离子还有________，该离子在溶液中的物质的量的范围是__________________________。
②可能含有的金属或金属离子是_________________________。
(2)反应结束后铁粉有剩余。
①溶液中一定含有的金属离子是_________________________________，该离子的物质的量为________ mol。
②一定没有的金属离子是____________。
12．根据所学习的铁及其化合物的知识回答下列问题。
(1)为了检验某未知溶液是否为FeCl2溶液，一位同学设计了以下实验方案加以证明。
方案：向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液。
你认为此方案是否合理？________(选填“合理”或“不合理”)，若不合理，要检验Fe2＋应如何操作？_______________________________________________________(若填“合理”，则此空不答)。
(2)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
有关反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)实验室在保存FeCl2溶液时，为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是(用离子方程式表示)_______________ _________________________________。
题组二 铁及含铁化合物的转化
13．能将溶液中的Fe3＋转化为Fe2＋的是( )
A．Cu B．NH3·H2O
C．Cl2 D．KSCN
14．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，立刻得到红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，一段时间后观察到沉淀颜色逐渐变成红褐色，说明原溶液中只含有Fe2＋，不含Mg2＋
15．下列物质中，在一定条件下能将铁元素从＋2价转变为＋3价的是( )
A．盐酸 B．硫酸铜溶液
C．硫氰化钾溶液 D．新制氯水
16．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是( )
A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋
C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋
D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋
17．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是( )
A．只有④ B．只有③
C．③和④均错 D．全部错误
18．某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答：
(1)仪器1的名称____________。装置5的作用________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置做一处改进，使溶液能进入4中________________________________________________________________________。
(3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因_________________________________________。
19．A、B、C为三种单质(其中A为固体，B、C为气体)，D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图所示：
填写下列空白：
(1)物质A是______，B是______，C是______。
(2)F中加入NaOH溶液，并在空气中放置的化学方程式是_______________________。
20．某工程师为了从腐蚀废液(含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①________，②__________，③____________，
④________，⑤__________，⑥____________。
(2)请写出相关反应的化学方程式。
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
21．下列物质之间有如下反应关系：
已知E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
回答下列有关问题：
(1)写出下列物质的化学式：
A__________，B__________，D__________，
甲__________，乙__________，丙__________。
(2)写出A→B反应的离子方程式：_____________________________。
22．某研究小组同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”的化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设：
a．只含有FeSO4
b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3
c．只含有Fe2(SO4)3
将化肥固体粉末溶于水中得到溶液(记为X)，进行如下实验：
序号 操作 现象
ⅰ 取2 mL溶液X，加入1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液 产生红褐色 沉淀
ⅱ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液 溶液显红色
(1)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式或离子方程式表达)________________________________、________________________________。
(2)由实验ⅱ得出的结论是___________________________________________________。
为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验：
序号 操作 现象
ⅲ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL水 溶液显红色
ⅳ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL氯水 溶液显红色， 颜色比ⅲ深
(3)实验ⅳ中氯水参加反应的离子方程式是____________________________________。
(4)通过以上实验，可得到的结论是_______________________________________。
答案和解析
1．C 铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反应，二者产物均为四氧化三铁；铁与盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，铁作还原剂；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁。
2．C 赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；Fe3＋遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验Fe3＋的存在。
3．A ①铁能被磁铁吸引；②人体血红蛋白中含铁元素；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．B 铁粉易堵塞导管口，铁丝与水蒸气反应的接触面积较大，A正确；若湿棉花移到试管口处，产生的水蒸气不易与铁丝充分反应，B错误；铁丝网罩住酒精灯火焰，可提高温度，C正确；氢气能燃烧，点燃肥皂泡可验证氢气的生成，D正确。
5．B
6．C Cl2是强氧化剂，可将Fe氧化成FeCl3，故A正确；S是弱氧化剂，可将Fe氧化成FeS，故B正确；Fe与HCl反应生成FeCl2，而不是FeCl3，故C错误；Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，故D正确。
7．B 自然界中存在单质铁，A项错误；Fe2O3为红棕色，C项错误；Fe3O4具有磁性，D项错误。
8．C 加入NH4SCN证明无Fe3＋，再加KMnO4溶液，如有Fe2＋则可被氧化为Fe3＋而使溶液变红色，但KMnO4本身为紫色，使Fe3＋和NH4SCN反应生成的红色物质不易被观察，故B选项错误。
9．B 因Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化，当露置于空气中时，Fe(OH)2首先转化为Fe(OH)3，然后Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和H2O。
10．A 根据题干所述，长时间放置的铁粉变成Fe2O3，铁元素的化合价升高，可知铁粉发生了氧化反应，生成的Fe2O3是氧化产物；也可推出富脂食品易被空气中的氧气氧化，故A项说法正确，B、C项说法错误；Fe2(SO4)3中铁元素已是最高价态，不能再失电子，也就不能再与氧元素结合，D项说法错误。
11．(1)①Fe2＋ 0.1 mol＜n(Fe2＋)＜0.35 mol
②Cu或Fe3＋
(2)①Fe2＋ 0.35 ②Fe3＋、Cu2＋
12．解析：(1)Fe2＋的检验要注意排除Fe3＋的干扰，若先通Cl2再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，说明溶液中有Fe3＋，但Fe3＋来源于Fe2＋氧化或是原溶液中的Fe3＋无法说明。(2)FeCl2与NaOH发生反应生成的Fe(OH)2最终转化为Fe(OH)3。(3)FeCl2中的Fe2＋易被氧化成Fe3＋，有铁粉可防止Fe3＋生成。
答案：(1)不合理 先加KSCN溶液，无现象，再加入氯水，溶液变成红色，则原溶液中有Fe2＋
(2)出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
13．A 能将溶液中的Fe3＋转化为Fe2＋的物质具有还原性，Cu是常见的还原剂，氯气常做氧化剂，铁离子和氨水以及硫氰化钾之间发生复分解反应。
14．C 滴入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中含有Fe3＋，但不能说明原溶液中不含Fe2＋，A项错误；向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，不能说明原溶液中含有Fe2＋，因为如果原溶液中含有Fe3＋，无论其是否含有Fe2＋，都会出现相同的现象，B项错误；加入NaOH溶液，立刻得到红褐色沉淀Fe(OH)3，说明原溶液中含有Fe3＋，C项正确；D项中操作和现象说明原溶液中肯定含有Fe2＋，可能含有Mg2＋，因为若生成Mg(OH)2白色沉淀，会被红褐色沉淀掩盖，D项错误。
15．D
16．D 加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性，若有Fe3＋，则产生氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖住Fe(OH)2的白色，所以不可能存在，而Mg(OH)2是白色沉淀，有可能会存在。
17．C ①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故①正确；②铁离子与硫氰化钾溶液反应显红色，据此能够检验铁离子，故②正确；③硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，故③错误；④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，故④错误；⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，故⑤正确。
18．解析：(1)仪器1的名称为分液漏斗。由于Fe(OH)2易被氧气氧化，装置5的作用是通过液封，防止空气进入装置4。(2)3中溶液不能进入4的原因是生成的氢气沿着导管通过2逸出，三颈烧瓶中无法形成高压，故需在2、3之间加一个控制开关。(3)生成灰绿色沉淀说明氢氧化亚铁被氧气氧化，分析原因应该是装置4中的空气未排尽。
答案：(1)分液漏斗 液封，防止空气进入装置4
(2)在装置2、3之间添加控制开关
(3)装置4内的空气没有排尽
19．解析：无机框图题的一般解题思路：快速浏览→整体扫描→产生印象→寻找突破→注意联系→大胆假设→全面分析(正推或逆推)→验证确认。“D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色”，这是一个突破口，可能是铁的化合物，D、F中均含A，说明A元素具有变价，确定是铁。
答案：(1)Fe Cl2 H2
(2)FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
20．解析：从腐蚀铜的废液中回收铜。
答案：(1)①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl
⑤FeCl2 ⑥Cl2
(2)CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
21．解析：(1)E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E为Fe(OH)2，C为Fe(OH)3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为NaOH(或KOH等)，由D→B的转化可知，甲为氯气或新制氯水等，由红色溶液可知，丙为KSCN。
答案：(1)Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Cl2
NaOH(或KOH等) KSCN
(2)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
22．解析：(1)FeSO4溶液与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁，所以预期现象是产生白色沉淀、后变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀。(2)Fe3＋遇KSCN溶液变红，溶液X加入1滴KSCN溶液，溶液显红色，说明含有Fe2(SO4)3，则假设a不成立。(3)实验ⅳ：溶液X中加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL氯水，颜色比ⅲ深，说明Fe2＋被氯水氧化为Fe3＋，反应的离子方程式是Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋。(4)实验ⅲ，溶液X中加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL水，溶液显红色，说明含有Fe3＋，综合实验ⅲ、ⅳ，可得到的结论是化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)。
答案：(1)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)化肥中肯定有Fe2(SO4)3(假设a不成立)
(3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
(4)化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)