专题9 第二单元 第1课时 反应的合理选择 课后巩固练习(含答案）
文档属性
| 名称 | 专题9 第二单元 第1课时 反应的合理选择 课后巩固练习(含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 252.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-08 16:54:54 | ||
图片预览
文档简介
第二单元 探究铁及其化合物的转化
第1课时 反应的合理选择
题组一 FeCl3的制备
1．下列物质反应后一定有FeCl3生成的是( )
A．过量的Fe与Cl2反应
B．Fe与过量稀盐酸反应
C．CuCl2溶液中加入过量Fe
D．FeCl3溶液中加入过量Fe
2．某同学设计的制备氯化铁溶液的方案中，分别采用下列物品，其中能实现的是( )
A．氢氧化铁和硫酸 B．铁和盐酸
C．氧化亚铁和盐酸 D．氧化铁和盐酸
题组二 Fe2＋、Fe3＋的检验
3．下列有关物质检验方法不合理的是( )
A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加新制氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含有Fe2＋
B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C．检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变血红色
D．向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
4．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，有如下实验操作：①加少量新制氯水；②加足量酸性KMnO4溶液；③加少量KSCN溶液。则最佳顺序是( )
A．①③ B．③② C．③① D．①②③
5．(2022·贵州贵阳高一期末)检验菠菜中是否含有铁元素，所需灼烧、溶解、过滤、检验四个步骤的装置如图，其中装置或原理不合理的是( )
A．图甲可将菠菜灼烧成灰
B．图乙用于溶解灰烬
C．图丙过滤得到含铁元素的滤液
D．图丁检验滤液中是否含Fe3＋
题组三 Fe2＋、Fe3＋的相互转化
6．某化学小组为验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化，进行如下实验。
实验操作 对应现象
①向FeCl3溶液中加入过量铁粉 ②滴加KSCN溶液 ③再滴加几滴新制氯水 ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色 ⅱ.溶液无明显变化 ⅲ.溶液变血红色
下列分析不合理的是( )
A．解释现象ⅰ的反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
B．实验②与③可以调换顺序
C．溶液变血红色涉及的反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
D．氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋
7．下列试剂不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是( )
①新制氯水 ②NaCl溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④H2O2溶液 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A．①②③ B．①③④
C．②④⑤ D．②⑤⑥
8．(2022·四川巴中高一期末)向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是( )
A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2＋
B．试管2中无现象，则表明试管2中溶液不含Fe3＋
C．试管3中反应的离子方程式为Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
D．试管3中必定有红色沉淀生成
题组四 Fe2＋、Fe3＋相互转化的有关计算
9．500 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(假设反应前后溶液的体积不变)( )
A．0.4 mol·L－1 B．0.6 mol·L－1
C．0.8 mol·L－1 D．1.0 mol·L－1
10．在FeCl3和CuCl2的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则该溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量浓度之比为( )
A．3∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．1∶1
11．(2022·山西晋城高一阶段练习)一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到黑色粉末，部分已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即变为血红色。下列说法不正确的是( )
A．小袋中原来装有氧化铁
B．小袋中原来装有铁粉
C．该黑色粉末不可食用
D．该黑色粉末做抗氧化剂
12．(2022·甘肃兰州一中高一阶段练习)向某溶液中加入铁粉时，没有气体放出，但溶液的总质量增加，则此溶液是( )
A．硫酸亚铁溶液 B．硫酸铝溶液
C．硫酸铁溶液 D．稀盐酸
13．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜后，在所得溶液中加入铁粉。下列对加入铁粉充分反应后的体系分析合理的是( )
A．若最终无固体，则体系中一定有Fe3＋
B．若最终有固体存在，则体系中一定有Fe2＋
C．若体系中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若体系中有Fe2＋，则一定有Cu析出
14．(2022·辽宁渤海大学附属高级中学高一期末)将1 mol·L－1稀硫酸加入含有氧化铁的铁屑中，当固体混合物恰好完全溶解时，消耗稀硫酸300 mL，同时收集到标准状况下的气体3.36 L，向溶解的溶液中滴加几滴KSCN溶液，无明显现象。则混合物中铁单质与氧化铁的物质的量之比约为( )
A．4∶1 B．3∶2
C．1∶1 D．2∶1
15．(2022·成都高一检测)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径25 nm)的流程如图所示：
下列叙述不正确的是( )
A．滤液A中含有Fe2＋和Fe3＋
B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验
16．同学们用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是__________________________________________________________。
(2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴新制氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变血红色，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为____________________。
(3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴新制氯水，溶液变血红色，煤油的作用是_______________________________________________________________________________。
(4)丙同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于试管中，加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色，发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________。
(5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17．回答下列问题：
(1)服用维生素C可将人体中的Fe3＋转化成Fe2＋，这说明维生素C具有________(填“还原”或“氧化”)性。
(2)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应，写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为消除废气中的Cl2对环境的污染，将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，这一处理过程的原理是__________________________(用离子方程式表示)；处理过程中需定期添加的原料是____________(填物质名称)。
(4)普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气，该氧化物和氢气在高温下发生反应得到“引火铁”。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成44.8 L H2(标准状况下)，则转移电子数目为__________；“引火铁”是一种极细的铁粉，它在空气中可以自燃，其原因是____________________________________________________。
第1课时 反应的合理选择
1．A 2.D 3.B 4.C 5.A
6．B [向FeCl3溶液中加入过量铁粉，铁与Fe3＋反应生成Fe2＋，溶液由棕黄色变为浅绿色，A正确；先加氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，再加KSCN溶液，溶液变血红色，无法检验Fe2＋，B错误；滴入新制氯水后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，C正确；由反应的离子方程式可知氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋，D正确。]
7．D [要使Fe2＋转化为Fe3＋，需加入具有强氧化性物质，②NaCl溶液、⑤盐酸、⑥NaNO3溶液均不具有强氧化性。]
8．B [加入KSCN溶液可检验Fe3＋，故A错误；加入KSCN溶液可检验Fe3＋，试管2中无现象，则表明试管2中溶液不含Fe3＋，故B正确；试管3中反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故C错误；试管3中加入氯水将Fe2＋氧化为Fe3＋，试管2中上层清液含KSCN溶液，与Fe3＋结合生成血红色溶液，不是沉淀，故D错误。]
9．C [由2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知，0.2 mol Fe3＋与铁粉反应生成0.3 mol Fe2＋，则所得溶液中Fe2＋的物质的量为0.3 mol＋0.1 mol＝0.4 mol，c(Fe2＋)＝＝0.8 mol·L－1。]
10．C [氧化性：Fe3＋>Cu2＋，加入铁后依次发生的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，从图像中可知加入2 mol Fe时，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，生成Fe2＋的物质的量为6 mol，则n(FeCl3)＝4 mol；继续加入2 mol Fe发生反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，生成Fe2＋的物质的量为2 mol，则n(CuCl2)＝2 mol；同一溶液中物质的量浓度之比等于物质的量之比，则原溶液中FeCl3、CuCl2的物质的量浓度之比为4 mol∶2 mol＝2∶1。]
11．A [从题中信息“滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即变为血红色”判断，该黑色粉末中含有铁元素。但由于先加入了氯水，故不能确定其一定含Fe3＋，A项错误；该黑色粉末为还原铁粉，做抗氧化剂，防止高档茶叶、点心等食品变质，B、C、D项正确。]
12．C [硫酸亚铁溶液和铁粉不反应，溶液总质量不变，故A不符合题意；硫酸铝溶液和铁粉不反应，溶液总质量不变，故B不符合题意；硫酸铁溶液和铁粉发生反应：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，铁会溶解，溶液总质量增加，而且没有气体生成，故C符合题意；稀盐酸会和铁粉发生反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，溶液总质量增加，但有气体生成，故D不符合题意。]
13．B [用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，会发生反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，在所得溶液中加入铁粉，若最终无固体，说明铁粉完全被Fe3＋氧化，则体系中一定含有Fe2＋、Cu2＋，但不一定含有Fe3＋，A项错误；若体系中有Cu2＋，则加入的铁粉可能只与部分Cu2＋发生反应生成铜，因此不一定没有固体析出，C项错误；当加入的铁粉较少时，只发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，则不会有Cu析出，D项错误。]
14．A [根据题意可知溶液中为亚铁离子，产生标准状况下的气体3.36 L即0.15 mol氢气，根据质量守恒得到n(FeSO4)＝n(H2SO4)＝1 mol·L－1×0.3 L＝0.3 mol，根据Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，有0.15 mol Fe与硫酸反应生成氢气和0.15 mol FeSO4，则Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4反应中生成FeSO4的物质的量为0.15 mol，则消耗0.05 mol Fe和0.05 mol Fe2(SO4)3，根据Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O可知， Fe2O3的物质的量为0.05 mol，则混合物中铁单质与氧化铁的物质的量之比为(0.15 mol＋0.05 mol)∶0.05 mol＝4∶1。]
15．C [铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，加入铁粉还原铁离子：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，同时除去过量的HCl，过滤出过量的铁，滤液B中的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2浊液，向浊液中加入H2O2溶液氧化，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，再与氯化亚铁加热、搅拌发生反应生成Fe3O4，过滤、洗涤、干燥得产品超顺磁性纳米Fe3O4。超顺磁性纳米Fe3O4的粒子平均直径为25 nm，其分散在水中形成的分散系属于胶体，可以做丁达尔效应实验。]
16. (1)防止Fe2＋被氧化
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
解析 (1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。
(2)氯气具有氧化性，能将氯化亚铁氧化为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气，排除氧气对实验的影响。
(4)CCl4层显紫色说明有单质碘生成，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
17．(1)还原 (2)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
(3)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 铁粉 (4)4NA 引火铁表面积很大，加快了与氧气的反应速率
解析 (1)铁元素的化合价降低，被还原，说明维生素C具有还原性。(2)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应，该反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。(3)向含有铁粉的FeCl2溶液中通入Cl2，发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，起到吸收氯气的作用，处理过程中需定期添加铁粉。(4)H元素由＋1价降低为0价，标准状况下44.8 L H2的物质的量为2 mol，反应过程中转移的电子数目为4NA；引火铁表面积很大，加快了与氧气的反应速率，因此在空气中可以自燃。
第1课时 反应的合理选择
题组一 FeCl3的制备
1．下列物质反应后一定有FeCl3生成的是( )
A．过量的Fe与Cl2反应
B．Fe与过量稀盐酸反应
C．CuCl2溶液中加入过量Fe
D．FeCl3溶液中加入过量Fe
2．某同学设计的制备氯化铁溶液的方案中，分别采用下列物品，其中能实现的是( )
A．氢氧化铁和硫酸 B．铁和盐酸
C．氧化亚铁和盐酸 D．氧化铁和盐酸
题组二 Fe2＋、Fe3＋的检验
3．下列有关物质检验方法不合理的是( )
A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加新制氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含有Fe2＋
B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C．检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变血红色
D．向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
4．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，有如下实验操作：①加少量新制氯水；②加足量酸性KMnO4溶液；③加少量KSCN溶液。则最佳顺序是( )
A．①③ B．③② C．③① D．①②③
5．(2022·贵州贵阳高一期末)检验菠菜中是否含有铁元素，所需灼烧、溶解、过滤、检验四个步骤的装置如图，其中装置或原理不合理的是( )
A．图甲可将菠菜灼烧成灰
B．图乙用于溶解灰烬
C．图丙过滤得到含铁元素的滤液
D．图丁检验滤液中是否含Fe3＋
题组三 Fe2＋、Fe3＋的相互转化
6．某化学小组为验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化，进行如下实验。
实验操作 对应现象
①向FeCl3溶液中加入过量铁粉 ②滴加KSCN溶液 ③再滴加几滴新制氯水 ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色 ⅱ.溶液无明显变化 ⅲ.溶液变血红色
下列分析不合理的是( )
A．解释现象ⅰ的反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
B．实验②与③可以调换顺序
C．溶液变血红色涉及的反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
D．氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋
7．下列试剂不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是( )
①新制氯水 ②NaCl溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④H2O2溶液 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A．①②③ B．①③④
C．②④⑤ D．②⑤⑥
8．(2022·四川巴中高一期末)向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是( )
A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2＋
B．试管2中无现象，则表明试管2中溶液不含Fe3＋
C．试管3中反应的离子方程式为Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
D．试管3中必定有红色沉淀生成
题组四 Fe2＋、Fe3＋相互转化的有关计算
9．500 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(假设反应前后溶液的体积不变)( )
A．0.4 mol·L－1 B．0.6 mol·L－1
C．0.8 mol·L－1 D．1.0 mol·L－1
10．在FeCl3和CuCl2的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则该溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量浓度之比为( )
A．3∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．1∶1
11．(2022·山西晋城高一阶段练习)一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到黑色粉末，部分已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即变为血红色。下列说法不正确的是( )
A．小袋中原来装有氧化铁
B．小袋中原来装有铁粉
C．该黑色粉末不可食用
D．该黑色粉末做抗氧化剂
12．(2022·甘肃兰州一中高一阶段练习)向某溶液中加入铁粉时，没有气体放出，但溶液的总质量增加，则此溶液是( )
A．硫酸亚铁溶液 B．硫酸铝溶液
C．硫酸铁溶液 D．稀盐酸
13．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜后，在所得溶液中加入铁粉。下列对加入铁粉充分反应后的体系分析合理的是( )
A．若最终无固体，则体系中一定有Fe3＋
B．若最终有固体存在，则体系中一定有Fe2＋
C．若体系中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若体系中有Fe2＋，则一定有Cu析出
14．(2022·辽宁渤海大学附属高级中学高一期末)将1 mol·L－1稀硫酸加入含有氧化铁的铁屑中，当固体混合物恰好完全溶解时，消耗稀硫酸300 mL，同时收集到标准状况下的气体3.36 L，向溶解的溶液中滴加几滴KSCN溶液，无明显现象。则混合物中铁单质与氧化铁的物质的量之比约为( )
A．4∶1 B．3∶2
C．1∶1 D．2∶1
15．(2022·成都高一检测)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径25 nm)的流程如图所示：
下列叙述不正确的是( )
A．滤液A中含有Fe2＋和Fe3＋
B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验
16．同学们用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是__________________________________________________________。
(2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴新制氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变血红色，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为____________________。
(3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴新制氯水，溶液变血红色，煤油的作用是_______________________________________________________________________________。
(4)丙同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于试管中，加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色，发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________。
(5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17．回答下列问题：
(1)服用维生素C可将人体中的Fe3＋转化成Fe2＋，这说明维生素C具有________(填“还原”或“氧化”)性。
(2)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应，写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为消除废气中的Cl2对环境的污染，将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，这一处理过程的原理是__________________________(用离子方程式表示)；处理过程中需定期添加的原料是____________(填物质名称)。
(4)普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气，该氧化物和氢气在高温下发生反应得到“引火铁”。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成44.8 L H2(标准状况下)，则转移电子数目为__________；“引火铁”是一种极细的铁粉，它在空气中可以自燃，其原因是____________________________________________________。
第1课时 反应的合理选择
1．A 2.D 3.B 4.C 5.A
6．B [向FeCl3溶液中加入过量铁粉，铁与Fe3＋反应生成Fe2＋，溶液由棕黄色变为浅绿色，A正确；先加氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，再加KSCN溶液，溶液变血红色，无法检验Fe2＋，B错误；滴入新制氯水后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，C正确；由反应的离子方程式可知氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋，D正确。]
7．D [要使Fe2＋转化为Fe3＋，需加入具有强氧化性物质，②NaCl溶液、⑤盐酸、⑥NaNO3溶液均不具有强氧化性。]
8．B [加入KSCN溶液可检验Fe3＋，故A错误；加入KSCN溶液可检验Fe3＋，试管2中无现象，则表明试管2中溶液不含Fe3＋，故B正确；试管3中反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故C错误；试管3中加入氯水将Fe2＋氧化为Fe3＋，试管2中上层清液含KSCN溶液，与Fe3＋结合生成血红色溶液，不是沉淀，故D错误。]
9．C [由2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知，0.2 mol Fe3＋与铁粉反应生成0.3 mol Fe2＋，则所得溶液中Fe2＋的物质的量为0.3 mol＋0.1 mol＝0.4 mol，c(Fe2＋)＝＝0.8 mol·L－1。]
10．C [氧化性：Fe3＋>Cu2＋，加入铁后依次发生的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，从图像中可知加入2 mol Fe时，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，生成Fe2＋的物质的量为6 mol，则n(FeCl3)＝4 mol；继续加入2 mol Fe发生反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，生成Fe2＋的物质的量为2 mol，则n(CuCl2)＝2 mol；同一溶液中物质的量浓度之比等于物质的量之比，则原溶液中FeCl3、CuCl2的物质的量浓度之比为4 mol∶2 mol＝2∶1。]
11．A [从题中信息“滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即变为血红色”判断，该黑色粉末中含有铁元素。但由于先加入了氯水，故不能确定其一定含Fe3＋，A项错误；该黑色粉末为还原铁粉，做抗氧化剂，防止高档茶叶、点心等食品变质，B、C、D项正确。]
12．C [硫酸亚铁溶液和铁粉不反应，溶液总质量不变，故A不符合题意；硫酸铝溶液和铁粉不反应，溶液总质量不变，故B不符合题意；硫酸铁溶液和铁粉发生反应：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，铁会溶解，溶液总质量增加，而且没有气体生成，故C符合题意；稀盐酸会和铁粉发生反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，溶液总质量增加，但有气体生成，故D不符合题意。]
13．B [用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，会发生反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，在所得溶液中加入铁粉，若最终无固体，说明铁粉完全被Fe3＋氧化，则体系中一定含有Fe2＋、Cu2＋，但不一定含有Fe3＋，A项错误；若体系中有Cu2＋，则加入的铁粉可能只与部分Cu2＋发生反应生成铜，因此不一定没有固体析出，C项错误；当加入的铁粉较少时，只发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，则不会有Cu析出，D项错误。]
14．A [根据题意可知溶液中为亚铁离子，产生标准状况下的气体3.36 L即0.15 mol氢气，根据质量守恒得到n(FeSO4)＝n(H2SO4)＝1 mol·L－1×0.3 L＝0.3 mol，根据Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，有0.15 mol Fe与硫酸反应生成氢气和0.15 mol FeSO4，则Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4反应中生成FeSO4的物质的量为0.15 mol，则消耗0.05 mol Fe和0.05 mol Fe2(SO4)3，根据Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O可知， Fe2O3的物质的量为0.05 mol，则混合物中铁单质与氧化铁的物质的量之比为(0.15 mol＋0.05 mol)∶0.05 mol＝4∶1。]
15．C [铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，加入铁粉还原铁离子：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，同时除去过量的HCl，过滤出过量的铁，滤液B中的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2浊液，向浊液中加入H2O2溶液氧化，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，再与氯化亚铁加热、搅拌发生反应生成Fe3O4，过滤、洗涤、干燥得产品超顺磁性纳米Fe3O4。超顺磁性纳米Fe3O4的粒子平均直径为25 nm，其分散在水中形成的分散系属于胶体，可以做丁达尔效应实验。]
16. (1)防止Fe2＋被氧化
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
解析 (1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。
(2)氯气具有氧化性，能将氯化亚铁氧化为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气，排除氧气对实验的影响。
(4)CCl4层显紫色说明有单质碘生成，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
17．(1)还原 (2)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
(3)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 铁粉 (4)4NA 引火铁表面积很大，加快了与氧气的反应速率
解析 (1)铁元素的化合价降低，被还原，说明维生素C具有还原性。(2)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应，该反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。(3)向含有铁粉的FeCl2溶液中通入Cl2，发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，起到吸收氯气的作用，处理过程中需定期添加铁粉。(4)H元素由＋1价降低为0价，标准状况下44.8 L H2的物质的量为2 mol，反应过程中转移的电子数目为4NA；引火铁表面积很大，加快了与氧气的反应速率，因此在空气中可以自燃。