課時跟蹤檢測(二十三)鐵及其化合物的轉化關系一、選擇題1.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,無明顯變化。當再滴入幾滴新制氯水后,混合溶液變成紅色,則下列結論錯誤的是()A.該溶液中一定含有SCNB.氧化性:Fe3+>Cl2C.Fe2+與SCN不能形成紅色物質D.Fe2+被氧化為Fe3+2.(2025·合肥期末)鐵元素是人體重要的微量元素,參與人體血紅蛋白的形成,Fe2+易被人體吸收,下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是()A.缺鐵性貧血癥可以服用維生素C將難吸收的Fe3+還原為Fe2+,促進鐵元素的吸收B.高溫下紅熱的鐵與水蒸氣反應,可得到紅色的氧化鐵C.將過氧化鈉投入氯化亞鐵溶液中,最終生成白色沉淀D.FeO不穩(wěn)定,在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O33.下列反應不涉及鐵元素價態(tài)變化的是()A.用鐵粉除去FeCl2溶液中的少許FeCl3雜質B.鐵在氧氣中燃燒C.氫氧化亞鐵是白色固體,在空氣中會迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色D.氫氧化鐵受熱分解4.(2025·黃岡高一期末)利用如圖所示的“價—類”二維圖,可以從不同角度認識含鐵元素物質的性質及轉化關系。圖中各字母表示含鐵元素的物質,下列說法正確的是()A.a與水蒸氣在高溫下反應生成cB.a在氯氣中燃燒生成gC.a與鹽酸反應生成gD.實驗室制備d的操作如圖,可以較長時間看到白色沉淀5.(2025·鄂爾多斯高一期末)某興趣小組探究用氫氣和碳酸亞鐵制取鐵粉并檢驗反應產物,實驗裝置如圖。下列說法不正確的是()A.通過調節(jié)分液漏斗的活塞以控制產生H2的快慢B.裝置①的作用是干燥氫氣C.裝置②、③中的試劑可分別是無水硫酸銅、無水氯化鈣D.無需加裝置③6.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物質的量之比為3∶2∶1,現加入適量鐵粉,使溶液中三種離子的物質的量之比變?yōu)?∶2∶4,則參加反應的鐵粉與原溶液中Fe3+的物質的量之比為()A.2∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶47.(2025·石家莊期末)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100mL1mol·L1鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標準狀況)的氣體,所得溶液中加入KSCN溶液未出現紅色,那么,若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物,所得鐵的質量為()A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.無法計算8.(2025·山東聊城高一期末)利用廢舊鍍鋅鐵皮制備Fe3O4膠體粒子的流程圖如圖,已知:Zn溶于強堿時生成可溶于水的[Zn(OH)4]2。下列有關說法正確的是()A.Fe3O4是堿性氧化物,是具有磁性的黑色晶體B.濾液中存在的離子有Na+、[Zn(OH)4]2、OHC.“酸溶”的離子方程式為Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2OD.“氧化”的目的是將Fe2+全部氧化為Fe3+二、非選擇題9.(12分)(2025·天津高一期末)含鐵元素的部分物質的類別及鐵元素價態(tài)的關系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)Fe可與稀HNO3發(fā)生反應,生成Fe(NO3)3、NO氣體和水。寫出該反應的化學方程式:。(2)利用廢鐵屑(雜質不溶于酸)制備X。ⅰ.取ag廢鐵屑溶于過量稀硫酸中,過濾ⅱ.向濾液中加入足量氯水ⅲ.再加入過量的氫氧化鈉溶液,有沉淀Y生成ⅳ.過濾,加熱沉淀Y至質量不再發(fā)生變化,得到bg固體X①步驟ⅱ中氯水的作用是。②沉淀Y的顏色為。

③該廢鐵屑中鐵元素的質量分數為。(3)寫出圖中Z轉化為Y的化學方程式:。(4)制作廣告牌時,用FeCl3溶液刻蝕不銹鋼,該反應的離子方程式為。可與FeCl3溶液發(fā)生反應,使溶液變紅的試劑是(填名稱)。

(5)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型綠色凈水劑,主要用于飲用水處理。工業(yè)上制備高鐵酸鈉的原理為3NaClO+Fe2(SO4)3+10NaOH==2Na2FeO4+3NaCl+3Na2SO4+5H2O。①每生成1molNa2FeO4時轉移電子的數目為。

②高鐵酸鈉可用作凈水劑的原因是。10.(12分)一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒后,將所得固體完全溶于稀鹽酸,制得溶液A。(1)鐵在氯氣中燃燒的化學方程式是。(2)推測溶液A中可能含有的金屬陽離子:①只有Fe3+;②只有Fe2+;③。甲同學為探究溶液的組成,實驗如下:

實驗步驟實驗現象實驗結論及反應的離子方程式取少量溶液A置于試管中,加入KSCN溶液假設②不成立,假設①或③成立;反應的離子方程式是

(3)乙同學繼續(xù)探究溶液A的組成。查閱資料:16HCl+2KMnO4==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O實驗過程:另取少量溶液A置于試管中,逐滴加入酸性KMnO4溶液,充分振蕩,KMnO4溶液紫色褪去。實驗結論:(填字母)。

a.可能有Fe2+b.可能無Fe2+c.一定有Fe2+根據你選擇的實驗結論,簡述理由:。11.(15分)(2025·安徽安慶開學考試)研究性學習小組對Fe及其化合物的相關性質進行探究。探究一:設計如圖所示裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗(夾持儀器略)。(1)A中加入碎瓷片的目的是。

(2)硬質玻璃管B中發(fā)生反應的化學方程式為。(3)裝置D的作用是。

探究二:確定探究一反應后硬質玻璃管B中黑色固體的成分。(4)將硬質玻璃管中反應后的固體混合物全部取出置于燒杯中,加入足量的鹽酸溶解并過濾,進行如下實驗,請將下表補充完整:步驟現象解釋(用離子方程式表示)結論Ⅰ.取少量濾液,滴加KSCN溶液溶液不變紅,為淺綠色Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O①。

濾液中的陽離子為③

Ⅱ.取少量濾液,滴加NaOH溶液剛開始無明顯現象,一段時間后先出現白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色②。

Fe2++2OH==Fe(OH)2↓(白色);4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3探究三:利用如圖所示裝置制備Fe(OH)2。(5)試劑X可選用植物油,其主要作用是。

(6)實驗開始時,打開分液漏斗塞子,關閉K3,依次打開K1、K2的目的是。一段時間后關閉K1,打開K3,可觀察到的現象是。課時跟蹤檢測(二十三)1.選B溶液中的Fe2+與加入的新制氯水發(fā)生反應:2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl,故氧化性:Fe3+<Cl2;能使含Fe3+的溶液變?yōu)榧t色,說明原溶液中一定含有SCN;因原溶液中加入含Fe2+的溶液后,無明顯變化,說明Fe2+與SCN不能形成紅色物質。2.選A維生素C具有還原性,將難吸收的Fe3+還原為Fe2+,促進鐵元素的吸收,可以治療缺鐵性貧血癥,故A正確;高溫下紅熱的鐵與水蒸氣反應,可得到黑色的四氧化三鐵和氫氣,反應的化學方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故B錯誤;Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和O2,且Na2O2具有強氧化性,所以將過氧化鈉投入氯化亞鐵溶液中,最終生成紅褐色沉淀Fe(OH)3,故C錯誤;FeO不穩(wěn)定,在空氣中加熱迅速被氧化成Fe3O4,故D錯誤。3.選D鐵粉可將Fe3+還原為Fe2+,Fe元素的價態(tài)發(fā)生了變化,A不符合題意;Fe在氧氣中燃燒,生成Fe3O4,Fe元素的價態(tài)發(fā)生了變化,B不符合題意;Fe(OH)2具有還原性,在空氣中發(fā)生反應4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3,Fe元素的價態(tài)發(fā)生了變化,C不符合題意;Fe(OH)3受熱分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,Fe元素的價態(tài)沒有發(fā)生變化,D符合題意。4.選B鐵在高溫下與水蒸氣反應可生成Fe3O4和氫氣,不能生成Fe2O3,故A錯誤;鐵在氯氣中燃燒生成FeCl3,故B正確;鐵與鹽酸反應生成FeCl2和氫氣,故C錯誤;用如圖操作制備Fe(OH)2,在常溫下Fe(OH)2能與氧氣、水發(fā)生反應生成Fe(OH)3,不能較長時間看到白色沉淀,故D錯誤。5.選DX裝置為Zn和稀硫酸發(fā)生置換反應制備H2的裝置,分液漏斗可調節(jié)稀硫酸的滴入速率從而控制H2產生的快慢,故A正確;裝置①盛有濃硫酸干燥H2,防止水對后面產物的檢驗產生干擾,故B正確;②為檢驗產物H2O的裝置,可盛裝白色的無水硫酸銅固體,裝置③的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O進入裝置②中造成干擾,不能去掉,試劑可以是無水CaCl2或無水硫酸銅,但堿石灰會吸收CO2,不能選堿石灰,故C正確,D錯誤。6.選C根據三種離子物質的量的變化可知,Cu2+沒有參加反應,則反應的離子方程式為2Fe3++Fe==3Fe2+,設溶液中Fe3+、Cu2+、Fe2+的物質的量分別為3mol、2mol、1mol,根據離子方程式可知Fe3+的物質的量減少2mol,則需消耗1mol鐵粉,故參加反應的鐵粉與原溶液中Fe3+的物質的量之比為1∶3,C正確。7.選C用鹽酸溶解后,得到的產物加KSCN溶液,無紅色出現,說明得到的產物是氯化亞鐵,即混合物中的鐵元素全在氯化亞鐵中,鹽酸的物質的量為1mol·L1×0.1L=0.1mol,根據氯元素守恒,則n(Fe)=n(FeCl2)=12×n(HCl)=0.05mol,則混合物中Fe元素的質量為m(Fe)=0.05mol×56g·mol1=2.8g,若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物,能得到鐵的質量是2.8g8.選BFe3O4是一種復雜的化合物,是具有磁性的黑色晶體,故A錯誤;Zn溶于強堿時生成可溶于水的[Zn(OH)4]2,Fe與NaOH溶液不反應,則濾液含過量NaOH,存在的離子有Na+、[Zn(OH)4]2、OH,故B正確;“酸溶”的離子方程式為Fe+2H+==Fe2++H2↑,故C錯誤;由流程可知,過氧化氫只氧化部分亞鐵離子,故D錯誤。9.解析:(1)Fe可與稀HNO3發(fā)生反應,生成Fe(NO3)3、NO氣體和水,反應的化學方程式為Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。(2)①步驟ⅱ中氯水的作用是氧化亞鐵離子生成鐵離子。②分析可知沉淀Y為Fe(OH)3,是紅褐色沉淀。③固體X為Fe2O3,該廢鐵屑中鐵元素的質量分數為bg160g·mol?1×2×56g·mol?1ag×100%=7b10a×100%。(3)圖中Z轉化為Y的化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。(4)制作廣告牌時,用FeCl3溶液刻蝕不銹鋼,該反應的離子方程式為2Fe3++Fe==3Fe2+,可與FeCl3溶液發(fā)生反應,使溶液變紅的試劑是硫氰酸鉀溶液。(5)根據反應可知,生成2molNa2FeO4,轉移電子為6mol,每生成1mol答案:(1)Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(2)①氧化亞鐵離子生成鐵離子②紅褐色③7b10a×100%(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3(4)2Fe硫氰酸鉀溶液(5)①3NA②高鐵酸鈉被還原后的產物Fe3+能發(fā)生水解反應生成氫氧化鐵膠體,氫氧化鐵膠體具有吸附性10.解析:(1)鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵,該反應的化學方程式為2Fe+3Cl22FeCl3。(2)Fe3+可以和鐵單質反應生成Fe2+,Fe3+具有氧化性,Fe2+既有氧化性又有還原性,氯氣具有強氧化性,與鐵反應生成Fe3+。將一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒后所得固體完全溶于稀鹽酸,假如鐵粉剩余,在所得溶液中鐵粉可以把Fe3+還原為Fe2+,所以在溶液中可能含有的金屬陽離子為①Fe3+、②Fe2+、③Fe3+和Fe2+。在溶液中檢驗Fe3+常使用KSCN溶液,因假設②不成立,說明溶液中至少含有Fe3+,所以加入KSCN溶液后溶液變?yōu)榧t色。(3)向溶液A中加入酸性高錳酸鉀溶液時,酸性高錳酸鉀溶液可以氧化Fe2+,也可以氧化Cl,故不能確定溶液中是否含有Fe2+。答案:(1)2Fe+3Cl22FeCl3(2)③含有Fe3+和Fe2+實驗現象實驗結論及反應的離子方程式溶液呈紅色Fe3++3SCN==Fe(SCN)3(3)a因為還原性Fe2+>Cl,逐滴加入的酸性KMnO4溶液先將Fe2+氧化,從而使KMnO4紫色褪去,故可能含有Fe2+(或b溶液中可能無Fe2+,加入的酸性KMnO4溶液將Cl氧化,從而使KMnO4紫色褪去)11.解析:裝置A提供水蒸氣,給液體加熱時容易發(fā)生暴沸現象,加入碎瓷片可防止暴沸;裝置B中鐵與水蒸氣在高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣,堿石灰吸收水蒸氣起到干燥氫氣的作用,裝置E中氫氣還原黑色的氧化銅,反應生成紅色的銅單質和水;(1)液體加熱時很容易發(fā)生暴沸,加入碎瓷片是為了防止暴沸;(2)硬質玻璃管中是鐵和水蒸氣發(fā)生反應,化學方程式為3Fe+