2013年鲁科化学必修1：第2章第三节第2课时知能优化训练

1．世博园地区改造规划的实施提升了上海的环境质量。位于规划区的一座大型炼钢厂搬迁后，附近居民不再受到该厂产生的红棕色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有()

A．FeO粉尘B．P2O5粉尘

C．Fe2O3粉尘D．SiO2粉尘

解析：选C。Fe2O3呈红棕色，故炼钢厂产生的红棕色烟雾是Fe2O3所致。

2．(2011年威海高一检测)下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中。错误的是()

A．Fe2＋的水溶液为浅绿色

B．Fe3＋的水溶液为黄色

C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性

D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀

解析：选D。Fe3＋为高价，具有较强的氧化性，其溶液为黄色。Fe2＋为中间价态，既有氧化性，又有还原性，其水溶液为浅绿色。Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，溶液呈现红色，并非沉淀，故D错。

3．下列离子方程式正确的是()

A．铁跟FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋

B．Fe跟稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

C．FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－

D．Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

解析：选D。A中电荷不守恒，应为：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；B中违反了事实，应为：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；C中得失电子、电荷均不守恒应为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。4．(2011年济南高一检测)下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是()

①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加入KNO3③Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中

A．①B．①③

C．①②D．全部

解析：选C。本题涉及Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的相互转化，应从氧化剂的强弱、反应条件及反应物间的相对量进行分析。

①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为＋3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原；

②中Fe与稀H2SO4反应只能生成Fe2＋，但要注意，由于稀H2SO4过量，加入KNO3后，NO－3在H＋的作用下能将Fe2＋氧化成Fe3＋；

③中首先Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，反应的离子方程式是Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；Fe又与FeCl3反应生成FeCl2，离子方程式是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，最后Fe与盐酸生成FeCl2，反应的离子方程式是Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。题目中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2，若铁是不足的，则溶液中可能存在Fe3＋。

5．人们从“机遇”号火星车所发回的实物照片以及红色和桔色的土壤，不难推断火星上可能存在着赤铁矿，这是利用了物质的颜色这一________(填“物理”或“化学”)性质对物质的存在进行推测的。如果要进一步确定这种推测是否正确，必须通过实验验证。假设有一块火星矿物样品，请同学们用学过的知识设计化学实验来证明该火星矿物中是否含有三价铁元素。

(1)实验原理：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)实验用品：锤头、研钵(研杵)、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、滴管、稀盐酸、KSCN 溶液。

(3)实验步骤及方法：

①样品处理：将样品用锤头敲碎，放置在研钵中研细备用；

②溶解：将研磨好的样品粉末倒入烧杯，加10 mL 稀盐酸，用________搅拌片刻； ③过滤：取②中混合物液体过滤；

④检验：取2 mL 滤液加入试管中，然后向试管中滴加2滴________溶液，观察溶液的颜色变化。

(4)实验结果分析及结论：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：物质的物理性质包括颜色、状态、气味、溶解性、熔点、沸点、密度等；赤铁矿主要成分是Fe 2O 3，要验证三价铁，根据提供的实验用品，实验原理应是：Fe 2O 3――→盐酸Fe 3＋――→KSCN 溶液变红。固体物质溶解时需用玻璃棒搅拌促进溶解。

答案：物理

(1)Fe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H 2O ，Fe 3＋遇KSCN 溶液显红色

(3)玻璃棒 KSCN

(4)观察溶液的颜色变化，若溶液变为红色，则原火星矿物样品中含有三价铁元素；若溶液不变色，则原火星矿物样品中不含三价铁元素

1．(2011年三明高一检测)关于铁的叙述正确的是( )

①铁能被磁铁吸引，纯铁易生锈

②在人体的血红蛋白中含有铁元素

③铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族

④铁能在O 2中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧

⑤铁与强氧化剂HNO 3反应的产物一定是Fe(NO 3)3

⑥不能通过化合反应制得FeCl 2和Fe(OH)3

A ．①③⑥

B ．②③④

C ．②④⑤

D ．③④⑥

解析：选B 。纯铁不易生锈；铁与HNO 3反应，若铁过量则生成Fe(NO 3)2；Fe 与FeCl 3反应生成FeCl 2，该反应为化合反应；Fe(OH)2、O 2与H 2O 反应生成Fe(OH)3，也为化合反应。

2．(2011年天津高一检测)下列反应中，铁只能生成高价化合物的是( )

A ．过量铁粉与稀硝酸反应

B ．铁粉与硫蒸气反应

C ．铁粉与过量的浓硫酸共热

D ．红热的铁粉与水蒸气反应

解析：选C 。硫、水蒸气皆为弱氧化剂，故反应后一定有低价铁的化合物生成；浓H 2SO 4、稀HNO 3皆为强氧化剂，与铁反应时，生成物与铁的用量有关，铁过量可生成亚铁盐，因为铁过量时，生成的＋3价铁又和铁反应转化为＋2价铁，铁不足时生成高价铁盐；即A 项生成Fe(NO 3)2，C 项生成Fe 2(SO 4)3。

3．下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是( )

解析：选B。A中，应该将胶头滴管伸入液面以下，防止生成的氢氧化亚铁沉淀迅速被氧化，而不能观察到白色沉淀；C中，气体点燃前必须首先验纯，否则易发生爆炸；D中，浓硫酸稀释时，必须将浓硫酸向水中缓慢倒入，并用玻璃棒不断搅拌。

4．能与Fe3＋反应，且能够证明Fe3＋具有氧化性的物质是()

①KSCN②Fe③FeCl2④Cu⑤NaOH

A．④⑤B．①②③

C．①③D．②④

解析：选D。向Fe2＋的溶液中加入KSCN溶液，没有明显的现象。Fe3＋遇KSCN溶液呈红色，Fe3＋被还原生成Fe2＋时发生颜色变化。能够与Fe3＋反应且发生氧化还原反应生成Fe2＋的是Fe和Cu：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，且反应后生成的Fe2＋不能使KSCN溶液发生颜色变化。

5．(2011年武汉高一检测)分别用足量还原剂还原10.37 g X和9.66 g Y(X、Y均为铁的氧化物)，结果都得到等量的铁，则X和Y分别为()

A．FeO和Fe3O4B．Fe3O4和Fe2O3

C．FeO和Fe2O3D．Fe3O4和FeO

答案：D

6．(2011年济南高一检测)要证明某溶液中不含有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．①③B．③②

C．③①D．①②③

解析：选C。加入NH4SCN无红色物质产生证明无Fe3＋，再加氯水，若有Fe2＋，则Fe2＋可被氧化为Fe3＋，与NH4SCN反应使溶液变红色。KMnO4也能氧化Fe2＋，KMnO4溶液本身为紫色，加入足量KMnO4溶液后，使Fe3＋与NH4SCN反应后溶液的颜色不易被观察。7．检验实验室配制的FeCl2溶液是否氧化变质，应选用的最适宜试剂是()

A．稀硝酸B．KSCN溶液

C．氯水D．酸性KMnO4溶液

解析：选B。FeCl2溶液氧化变质时，Fe2＋被氧化为Fe3＋。要检验FeCl2溶液中是否含有Fe3＋，可向其中加入少量KSCN溶液，若溶液变红色，表明含Fe3＋，若溶液不变红色，表明不含Fe3＋。

8．(2011年泰安高一检测)要除去FeCl3溶液中的少量FeCl2杂质，可向其中加入适量的() A．Fe B．氯水

C．盐酸D．NaOH溶液

解析：选B。Fe与FeCl3能反应，而与FeCl2不反应，A项不正确；2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，

B项正确；盐酸与FeCl3、FeCl2都不反应，C不正确；FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl、

FeCl 2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl ，D 不正确。

9．下列能大量共存于溶液中的一组离子是( )

A ．Fe 3＋、K ＋、SCN －、SO 2－4

B ．Fe 3＋、Fe 2＋、H ＋、S 2－

C ．Mg 2＋、Fe 2＋、OH －、NO －

3

D ．Na ＋、Fe 3＋、NO －3、Cl －

解析：选D 。Fe 3＋不能在碱性、还原性和有SCN －离子的环境中大量存在，Fe 2＋不能在氧化

性环境中大量存在。

10．(2011年潍坊高一检测)将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe

3＋和Fe 2＋浓度相等，则已反应的Fe 3＋和未反应的Fe 3＋的物质的量之比是( )

A ．2∶3

B ．3∶2

C ．1∶2

D ．1∶1

解析：选A 。将铁粉加入三氯化铁溶液中，将发生反应Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋，在同一溶液中

Fe 3＋和Fe 2＋浓度相等，则它们的物质的量也必相等，根据化学反应方程式中化学计量数的特点，假设反应后溶液中含Fe 2＋3 mol ，则Fe 3＋也必为3 mol ，参加反应的Fe 3＋应为2 mol ，即已反应的Fe 3＋和未反应的Fe 3＋的物质的量之比为2∶3。

11．只用一种试剂或操作，除去物质中的杂质(括号内为杂质)写出试剂或操作的名称、方法及有关的化学方程式或离子方程式：

(1)Fe 2O 3[Fe(OH)3]______________________________________________________________； 方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)FeSO 4溶液

(CuSO 4)______________________________________________________________________； 方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)FeCl 3溶液

(FeCl 2)_______________________________________________________________________； 方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：做除杂题时要考虑除杂原则：除去杂质而不能引入新的杂质，同时考虑主要成分和杂质在性质上的差异，能用物理方法除去就选择物理方法除去，不能用物理方法选择化学方法。

(1)因Fe(OH)3不稳定，受热分解生成Fe 2O 3，可以用加热方法除去Fe(OH)3。

(2)Fe 可以置换出Cu ，可以加入Fe 粉除去CuSO 4。

(3)Fe 2＋与Fe 3＋可以相互转化，加入强氧化剂可以把Fe 2＋氧化生成Fe 3＋，所以通入Cl 2把FeCl 2氧化成FeCl 3。

答案：(1)加热 2Fe(OH)3=====△

Fe 2O 3＋3H 2O

(2)加铁粉过滤 Cu 2＋＋Fe===Fe 2＋＋Cu

(3)氯水或氯气 2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －

12．电子工业常用30%的FeCl 3溶液腐蚀镀有铜箔的绝缘板，制印刷电路板。

(1)发生反应的离子方程式为

________________________________________________________________________。

(2)为了从废液中回收铜，并重新制得纯净的FeCl 3溶液，拟采用下列步骤，请在空格及括号内填入适当的分子式(化学式)，以达预期目的。

解析：(1)用FeCl 3溶液制印刷电路板发生的反应为：

2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋。

(2)回收铜，就需把Cu 置换出来，同时要制得纯净的FeCl 3，则只能用Fe 还原，过量的Fe 用稀盐酸溶解，所得FeCl 2溶液通入Cl 2即可得FeCl 3。

答案：(1)2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋

(2) 13．一个体重50 kg 的健康人，体内约有2 g 铁，这2 g 铁在人体内不是以单质的形式存在，

而是以Fe 2＋和Fe 3＋的形式存在，正二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe 2＋的亚铁盐，如硫酸亚铁，服用维生素C ，可使食物中的Fe 3＋还原成Fe 2＋，有利于人体吸收。

(1)在人体中进行Fe 2＋ ①

②

Fe 3＋的转化时，①中的Fe 2＋做________剂，②中的Fe 3＋做________剂。

(2)“服用维生素C ，可使食物中的Fe 3＋还原成Fe 2＋”这句话指出，维生素C 在这一反应中做__________剂，具有________性。

(3)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸(主要成分是盐酸)的作用下转化成亚铁盐。此反应的化学方程式为

________________________________________，离子方程式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)中Fe 2＋转化为Fe 3＋，化合价升高被氧化，所以Fe 2＋做还原剂；而Fe 3＋转化为Fe 2＋，化合价降低，所以Fe 3＋做氧化剂。(2)维生素C 能将Fe 3＋转化为Fe 2＋，使铁元素化合价降低，所以维生素C 做还原剂，具有还原性。(3)铁与盐酸反应。

答案：(1)还原 氧化 (2)还原 还原

(3)Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑

Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑

14．右图中当容器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，B 容器中产生的现象为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)若关闭弹簧夹C 一会儿，容器A 中的反应还在进行时，B 容器中产生的现象为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

写出B容器中有关反应的化学方程式

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。(3)若先打开弹簧夹C一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C，B容器中产生的现象为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：此题是一道有关Fe2＋的性质和实验操作的综合实验题。解答该题必须明确：当NaOH 溶液中空气未排尽时，NaOH与FeSO4反应的产物Fe(OH)2只能短暂存在，但当通入氢气一段时间后，即认为其中的空气已排尽，生成的Fe(OH)2能较长时间存在。

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，有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色

2NaOH＋FeSO4===Fe(OH)2↓＋Na2SO4,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

(3)开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹簧夹C关闭后容器A中溶液进入容器B，容器B中有白色沉淀生成