1、第 2 节 几种重要的金属化合物第 3 课时 铁的重要化合物一、选择题1实验室在配制 FeSO4 溶液时，为防止 FeSO4 被氧化而变质，常在溶液中加入少量的( )A锌粉 B铁粉C硫酸铁 D盐酸2下列实验方案可以得到白色纯净的 Fe(OH)2 的是( )A在 Fe2(SO4)3 溶液中加入过量的铁粉，过滤，在滤液中加入过量的 NaOH 溶液B将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水C在 FeCl2 溶液上加一层苯，然后将滴管插入到 FeCl2 溶液液面以下，慢慢滴加NaOH 溶液( 溶液中不能有气泡，配制 FeCl2 溶液和 NaOH 溶液的蒸馏水必须加热煮沸)D在生成 Fe(OH)3
2、的悬浊液中加过量的铁粉3下列离子方程式正确的是( )A铁与 FeCl3 溶液反应：FeFe 3 =2Fe2BFe 与稀盐酸反应：2Fe 6H =2Fe3 3H 2CFeCl 2 溶液与 Cl2 反应：Fe 2 Cl 2=Fe3 2Cl DFe(OH) 3 与盐酸反应： Fe(OH)33H =Fe3 3H 2O4双选 证明某溶液中只含有 Fe2 而不含有 Fe3 的实验方法是 ( )A先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色B先滴加 KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后呈红褐色D只需滴加 KSCN 溶液5不能用于区别 FeCl3 与
3、 AlCl3 两种溶液的试剂是( )A氨水 BKSCN 溶液C还原铁粉 DAgNO 3 溶液6已知下述三个实验均能发生化学反应： 将铁钉放入硫 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴 将铜丝放入氯化铁溶液中酸铜溶液中 氯水下列判断正确的是( )A实验中铁钉只做还原剂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D上述实验证明氧化性：Fe 3 Fe 2 Cu 27(2016安庆高一检测)在含有 1 mol FeSO4 的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )AFeO BFeCFe(OH) 3 DFe 2O38(2016嘉峪关高一检测)有
4、NaCl、FeCl 2、FeCl 3、MgCl 2、AlCl 3 五种溶液，只用一种试剂就可以把它们鉴别开来，这种试剂是( )A盐酸 B烧碱溶液C氨水 DKSCN 溶液9对实验的实验现象判断正确的是( )A实验：产生红褐色沉淀B实验：溶液变红C实验：放出大量气体D实验：先出现白色沉淀，后溶解10将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的 Fe3 和 Fe2 物质的量相等。则已反应的 Fe3 和未反应的 Fe3 的物质的量之比是( )A23 B32C12 D1111双选(2016邯郸高一检测)向含有 Fe3 、Mg 2 、Fe 2 和 Al3 的溶液中加入足量Na2O2 微热并搅拌后，再
5、加入过量稀盐酸，则溶液中离子的物质的量浓度不变的是( )AMg 2 BFe 2CFe 3 DAl 312(2016江西南昌高一检测) 将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 mol/L 的 FeCl3 溶液中，充分发生反应后，其结果是( )A往溶液中滴入无色的 KSCN 溶液，不显红色BFe 2 和 Fe3 的物质的量比为 61C反应中氧化产物和还原产物的物质的量比为 21D铁粉有剩余，溶液浅绿色， Cl 的浓度基本保持不变二、非选择题13将铁粉、铜粉、FeCl 3 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，容器中存在的金属离子和金属单质。(
6、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 CuCl2 有剩余，则容器中还可能有的离子为 _，铜单质_(填“一定”或“可能”)存在。(3)若 FeCl3 和 CuCl2 都有剩余，则容器中不可能有的单质是_，Fe 2 _(填 “一定”或“可能”) 存在。14如图所示，当容器 A 中的反应开始后，若分别进行下列操作，请回答有关问题：(1)若弹簧夹 C 打开，容器 B 中有什么现象发生？_。(2)若弹簧夹 C 关闭一会儿，容器 A 中的反应还在进行时， B 容器中有什么现象发生？_，写出容器 B 中有关反应的化学方程式 _。(3)若选打开弹簧夹
7、C 一段时间，容器 A 中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹 C 一会儿，容器 B 中有什么现象发生？ _。15(2016德州高一检测)已知有以下物质之间的相互转化：试回答：(1)写出各物质的化学式：A_ ，B_ ，C_，D_。(2)向 G 溶液中滴加 KSCN 溶液的实验现象是 _。(3)向 G 溶液中加入 A 的有关反应的离子方程式为_。(4)写出 EF 的化学方程式： _。能力提升16铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：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 2
8、 bFe cCu dKMnO 4(2)在下列化学方程式中Fe2O33NaClO4KOH 2K2FeO4(高铁酸钾)3NaCl2H 2O= = = = =熔 融 还原剂是_，具有_性。(3)高铁酸钾(K 2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂的作用是_、_。17(1)合成氨工业生产中所用的 Fe 催化剂的主要成分是 FeO、Fe 2O3。某 FeO、Fe 2O3 混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比 45，其中 FeO、Fe 2O3的物质的量之比为_。当催化剂中2 价铁与3 价铁的物质的量之比为 12 时，其催化活性最高，此时铁的氧化物的混
9、合物中铁的质量分数为_( 用小数表示，保留 2 位小数) 。(2)电子工业常用 30%的 FeCl3 溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。用 FeO、Fe 2O3 和稀盐酸、氯气制取 FeCl3 溶液的离子方程式为_、_、_，检验溶液中 Fe3 存在的试剂是_。写出 FeCl3 溶液与金属铜发生反应的化学方程式_，当转移电子数为 6.021024 时，被氧化的物质的质量为_。课时达标训练(十八)1解析：选 B 为防止 Fe2 因氧化而变质需要加入还原 剂，同时还不能引入新的杂质离子，选项中 A 会引入杂质， C、D 不是还原剂，只有 B 项符合题意。2解析：选 C 必须防止 Fe(OH
10、)2 被氧化，可以用油封(如苯等) ，同 时在配制碱和 Fe2溶液时，也不能用含有氧气的蒸 馏水。3解析：选 D A、C 项电荷不守恒；B 项应生成 Fe2 。4解析：选 B、C 如果直接加 KSCN 溶液，不 变血红色，只能证明不含有 Fe3 ，不能证明含有 Fe2 ；先加氯水，再加 KSCN 溶液后显血红色，只能证明加氯水后溶液中含有 Fe3 ，至于加氯水前是否有 Fe3 是无法确定的，所以 A、D 都不正确；先滴加 KSCN 溶液，不显血红色，证明不含有 Fe3 ，再滴加氯水后显血红色，证明加氯水后溶液中含有 Fe3 ，所以原溶液中含 Fe2 ，B 正确；滴加 NaOH 溶液，先产生白色
11、沉淀，后变灰绿，最后呈红褐色， 这是 Fe2 的特征反应现象，也能 证明加氢氧化钠之前不含有 Fe3 ，C 正确。5解析：选 D 加氨水出现红褐色沉淀的为 FeCl3，有白色沉淀的为 AlCl3，现象不同，可鉴别，故 A 错误；加 KSCN 溶液变红的为 FeCl3，无 现象的 为 AlCl3，现象不同，可鉴别，故B 错误；加 铁溶液变为浅绿色的 为 FeCl3，无现象的为 AlCl3，现象不同，可 鉴别，故 C 错误；加硝酸银溶液，均生成白色沉淀，不能鉴别，故 D 正确。6解析：选 A 实验中铁钉 做还原剂，氧化性 Cu2 Fe 2 ；实验中 Fe2 只表现还原性；实验中反应为：2FeCl
12、3Cu =2FeCl2CuCl 2 不是置 换反应，分析可知：氧化性：Fe3 Cu 2 ，综 上可知氧化性 Fe3 Cu 2 Fe 2 ，故 A 正确，B、 C、D 错误。7解析：选 D 金属钠投入溶液生成 氢氧化钠和氢气， 氢 氧化钠与 FeSO4 溶液反应生成 Fe(OH)2，在空气中灼烧沉淀时，首先 Fe(OH)2 被氧化为 Fe(OH)3，Fe(OH)3 再分解生成Fe2O3 和 H2O。8解析：选 B NaOH 与上述五种溶液混合时，其中 NaCl 无明显现象，在 FeCl2 中先出现白色絮状沉淀，迅速变为灰 绿色，最后 变为红褐色；而 FeCl3 中只出现红褐色沉淀现象；在MgCl
13、2 中只出现 白色沉淀现象，而 AlCl3 中先出现白色沉淀，后沉淀消失。9解析：选 D 实验制得 Fe(OH)3 胶体， A 项错误；实验 Fe2 与 KSCN 溶液混合无明显颜色变化，B 项错误；Mg 不能与 NaOH 溶液反应，C 项错误；NaOH 溶液滴入 AlCl3 溶液中，先生成 Al(OH)3 沉淀：Al 3 3OH =Al(OH)3， 继续加入 NaOH 溶液，沉淀溶解：Al(OH)3OH =AlO 2H 2O，D 项正确。 210解析：选 A 设参加反应 的 Fe3 的物质的量为 x，Fe2Fe 3 =3Fe2x 1.5x完全反应后，溶液中的 Fe3 和 Fe2 物质的量相等
14、，即溶液中剩余 Fe3 为 1.5 x，所以已反应的 Fe3 和未反应的 Fe3 的物质的量之比为 x1.5 x 23。11解析：选 A、D 加入 Na2O2发生反应2H2O2Na 2O2=4NaOHO 2，FeCl 22NaOH= =Fe(OH)22NaCl,4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3，再加入盐酸：Fe(OH) 33HCl= =FeCl33H 2O，故原溶液中 Fe2转化为 Fe3 ，Fe2 的浓度减小，Fe 3 的浓度增大；Mg 2 和 Al3 与氢氧化钠分别生成氢氧化镁、 氢氧化铝，但再加入盐酸时又发生中和反应而溶解，因此溶液中 Mg2 、Al3 的物质的量浓度最
15、终是不变化的。12解析：选 B n(Fe) 0.02 mol，n(FeCl3)0.025 L2 mol/L0.05 mol，发1.12 g56 g/mol生反应 2Fe3 Fe= =3Fe2 ，剩余 n(Fe3 )0.01 mol，即滴入无色的 KSCN 溶液显红色， A不正确；Fe 3 为 0.01 mol，Fe2 为 0.06 mol，B 正确；反应 中氧化产物和还原产物的物质的量比为 12，C 不正确；溶液中有 Fe3 存在则无铁粉剩余，D 不正确。13解析：本题涉及的反应有： Fe2FeCl 3=3FeCl2，FeCuCl 2=CuFeCl 2，Cu2FeCl 3=2FeCl2CuCl
16、 2。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有 Fe3 、Cu2 ，因为 它们能发生上述反应。 (2)若 CuCl2 有剩余， 则容器中不可能有 Fe，一定含 Fe2 ，可能有 Fe3 。(3)若 FeCl3 和 CuCl2 均有剩余， 则容器中一定没有Fe、Cu，一定有 Fe2 。答案：(1)Fe 3 、Cu 2 一定 (2)Fe 3 可能(3)Fe、Cu 一定14解析：(1)打开 C，A 中 Fe 与稀 H2SO4 反应生成 H2，A 中压强增大，气体通过导管进入 B，B 中有气泡冒出。(2)若开始关闭 C，A 中反应生成 H2，压强增大，A 中溶液导管进入 B，B 中 Fe2 与 OH 反应
17、生成 Fe(OH)2 白色沉淀，Fe(OH) 2 与 B 中 O2 反应生成红褐色沉淀 Fe(OH)3，反应的化学方程式为：2NaOHFeSO 4=Fe(OH)2Na 2SO4、4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3。(3)若先打开 C，H2进入 B，赶出 B 中 O2，再关闭 C，A 中 Fe2 进入 B，只能生成 Fe(OH)2。答案：(1)容器 B 中的导管口有气泡冒出(2)容器 A 中溶液进入容器 B，容器 B 中有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 2NaOHFeSO 4=Fe(OH)2Na 2SO4、4Fe(OH) 22H 2OO 2=4Fe(OH)3(3
18、)开始时容器 B 中的导管口的气泡冒出，弹簧夹关闭后容器 A 中溶液进入容器 B，有白色沉淀生成15解析：观察分析图中物质间的转化关系，由信息 “红 褐色沉淀 F”，可确定 F 是Fe(OH)3，则易推出 G 为 FeCl3，E 为 Fe(OH)2。又由白色沉淀 H 不溶于稀 HNO3，且是由 D与 AgNO3 反应生成的，知 H 为 AgCl，再由焰色反应，共同确定 D 溶液是 KCl 溶液。最后由BC Fe(OH) 2KCl，可以确定 B 为 FeCl2，C 为 KOH，FeCl3 与 A 反应生成 FeCl2，则A 为 Fe。答案：(1)Fe FeCl 2 KOH KCl(2)溶液变成红
19、色(3)2Fe3 Fe= =3Fe2(4)4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)316解析：(1)要使产物纯净，必须物质间发生反应后没有杂质生成。实现的转化，若加入 KMnO4，会引入 K 及 KMnO4 被还原的产物 Mn2 ；实现的转化若加入 Cu 会引入 Cu2 。(2)铁元素的化合价由 3 价升高到6 价。 (3)高铁酸钾( K2FeO4)中 Fe 的化合价是6 价，具有强氧化性，能杀菌消毒，其还原产物 Fe3 水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质，所以高铁酸钾作为水处 理剂发挥的作用是净水、消毒。答案：(1)a、b (2)Fe 2O3 还原 (3) 净水剂 消毒剂17解析：
20、(1)设 FeO 的物 质的量为 x，铁原子、氧原子的物质的量分别为 4 mol、5 mol，根据正、负电荷总数相等有 2x(4 molx)35 mol2，x2 mol，故 Fe2O3 的物质的量为 1 mol，故 FeO 与 Fe2O3 的物质的量之比为 21。 设催化剂中含 1 mol FeO、1 mol Fe2O3，催化剂中铁的质量分数为 0.72 或二者的混56 g/mol 3 mol56 g/mol 3 mol 16 g/mol 4 mol合物组成相当于 Fe3O4，故铁元素的质量分数为0.72。(2)FeO 、Fe2O3 与盐酸反应，生成56 g/mol 3 mol56 g/mol 3 mol 16 g/mol 4 molFeCl2、FeCl3，通入 氯气氧化 FeCl2 制取 FeCl3。FeCl 3 溶液与 Cu 反应生成 FeCl2 和 CuCl2，转移电子数为 6.021024时，被氧化的 铜的物质的量为 5 mol，质量为 320 g。答案：(1)21 0.72(2)FeO2H =Fe2 H 2OFe2O36H =2Fe3 3H 2O2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl KSCN 溶液 2FeCl 3Cu =2FeCl2CuCl 2 320 g
