新人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料高效作业15第2课时铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐含解析 练习

第2课时　铁的氢氧化物　铁盐和亚铁盐

(见学生用书P117)

[A级　新教材落实与巩固]

1．下列叙述正确的是(　C　)

A．Fe(OH)3胶体是一种红褐色沉淀

B．Fe(OH)2能与盐酸反应生成FeCl3和水

C．Fe(OH)2在空气中放置可转化为Fe(OH)3

D．Fe(OH)2在空气中加热可分解生成FeO和水

【解析】Fe(OH)3胶体是一种红褐色的液体混合物；Fe(OH)2能与盐酸反应生成FeCl2和水；Fe(OH)2具有还原性，在空气中容易被氧气氧化为Fe(OH)3，在空气中加热时可分解生成Fe2O3和水。

2．下列关于Fe3＋的叙述错误的是(　D　)

A．Fe3＋不可能存在于碱性溶液中

B．Fe3＋水溶液中加入氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀

C．Fe3＋具有氧化性，能与金属锌、铁、铜等反应

D．Fe3＋溶液中滴入含硫氰化钾的溶液，有红色沉淀产生

【解析】Fe3＋能与OH－反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，在碱性溶液中不能存在；Fe3＋具有氧化性，能与金属锌、铁、铜等还原剂反应；Fe3＋溶液中加入含硫氰化钾的溶液，其溶液变为红色，无沉淀生成。

3．下列关于氢氧化铁和氢氧化亚铁的叙述中正确的是(　C　)

A．向FeCl2溶液中加入NaOH溶液即可制得纯净的Fe(OH)2

B．Fe(OH)2可用在空气中久置的FeSO4溶液与NaOH溶液反应制得

C．隔绝空气的条件下，向FeCl2溶液中加入Na2O2后得到红褐色沉淀Fe(OH)3

D．Fe2O3不与水反应生成Fe(OH)3，所以不能通过化合反应得到Fe(OH)3

【解析】Fe(OH)2在空气中容易被氧气氧化为Fe(OH)3，A项错误；FeSO4溶液在空气中久置，Fe2＋易被氧气氧化为Fe3＋，制备的Fe(OH)2中易混有Fe(OH)3，B项错误；Na2O2与水反应生成NaOH，Na2O2具有氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋与NaOH反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀，C项正确；反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3为化合反应，D项错误。

4．铁片投入下列溶液中，溶液质量增加，但无气体产生的是(　D　)

A．AgNO3溶液　　　　　B．CuSO4溶液

C．稀硫酸D．FeCl3溶液

【解析】Fe置换出Ag，溶液质量减小，A项错误；Fe置换出Cu，溶液质量减小，B项错误；铁片与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，溶液质量增加，但生成气体，C项错误；铁片与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁，无固体析出，溶液质量增加，且没有气体生成，D项正确。

5．下列应用或现象对应的离子方程式不正确的是(　B　)

A．用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜：

2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋

B．钠浮于水面且能与水剧烈反应：

Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋2H2↑

C．将FeCl3溶液加入滴有淀粉的KI溶液中，溶液变为蓝色：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

D．将KOH溶液加入FeCl3溶液中，产生红褐色沉淀：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓

【解析】用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜，反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，A项正确；钠浮于水面且能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，B项不正确；将FeCl3溶液加入滴有淀粉的KI溶液中，反应生成氯化亚铁和碘单质，淀粉溶液遇碘单质变为蓝色，反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，C项正确；将KOH溶液加入FeCl3溶液中，产生红褐色沉淀氢氧化铁，同时生成氯化钾，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，D项正确。

6．下列有关铁及其化合物的说法不正确的是(　C　)

A．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中继续煮沸，可制得氢氧化铁胶体

B．FeCl2既有氧化性又有还原性

C．铁与硫酸铜溶液反应后滴加KSCN溶液，溶液变红

D．铁在氧气中点燃生成Fe3O4

【解析】制备Fe(OH)3胶体的操作：加热烧杯中的水至沸腾，向沸水中滴加几滴饱和氯化铁溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，即停止加热，得到氢氧化铁胶体，A不符合题意；FeCl2中Fe元素呈＋2价，为中间价态，因此FeCl2既有氧化性又有还原性，B不符合题意；铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，反应后的溶液中无Fe3＋，滴加KSCN溶液，溶液不会变红，C符合题意；铁在氧气中点燃，反应的化学方程式为3Fe＋2O2Fe3O4，D不符合题意。

7．如图所示，按要求写出下列三个反应的化学方程式，属于离子反应的只写出离子方程式。

(1)B→C＋D：__Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O__。

(2)E→F：__4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3__。

(3)F→D：__Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O__。

【解析】从此题反应转化过程来看，唯一能作为解题突破口的是“红褐色固体F”，中学所学化学物质中红褐色固体只有Fe(OH)3，即F为Fe(OH)3固体。由题意可知，A在不同条件下反应能得到C和D，而由A经反应得到的B在同一反应中能产生C和D，C应为低价态，C经反应得到E，而E经O2氧化可得F[Fe(OH)3]。由此可判断E为Fe(OH)2，则C含Fe2＋，所以D含Fe3＋，而B应是Fe3O4，A是Fe。把推断结论代入框图进行验证，符合题意。

8．下图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据：

根据上表的数据，回答下列问题：

(1)该儿童体内__铁__元素含量偏低。

(2)报告单中“μmol/L”是__浓度__(填“质量”“体积”或“浓度”)的单位。

(3)服用维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋，在这个过程中体现维生素C的__还原性__(填“氧化性”或“还原性”)。

(4)缺铁性贫血患者应补充Fe2＋，一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分，用硫酸亚铁制成药片时外表面包有一层特殊的糖衣，推测糖衣的作用是__防止Fe2＋被氧化__。

【解析】根据检测结果和参考范围得知铁元素含量偏低；报告单中μmol/L是浓度的单位；反应中Fe3＋转化为Fe2＋是被还原，则维生素C起还原作用，做还原剂；FeSO4易被氧化而变质，所以糖衣的作用是防止Fe2＋被氧化。

9．A为金属单质，B、C、D、E均为含有氯元素的物质，它们存在如图所示转化关系(部分产物已略去，有的反应在溶液中进行)。请回答下列问题。

(1)A是__Fe__(填化学式，下同)，C是__FeCl2__。

(2)写出实验室制备D的化学方程式：__MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O__。

(3)写出用B溶液与Cu反应制作印刷电路板的离子方程式：__Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋__。

(4)设计实验方案，检验C溶液中的金属阳离子：　　

__取少量C溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水、双氧水)后溶液显红色，说明含有Fe2＋(合理即可)__。

【解析】A为金属单质，B、C、D、E均为含有氯元素的物质，根据转化关系可知，A为变价金属，且B与A反应生成C，则A为Fe，D为Cl2，B为FeCl3，C为FeCl2，A与E反应生成C(FeCl2)，可知E为HCl。(1)根据分析可知，A为Fe，C为FeCl2。(2)实验室中通过加热浓盐酸与二氧化锰制取氯气，该反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)B为FeCl3，Cu与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。(4)C为FeCl2，其阳离子为Fe2＋，检验Fe2＋的方法：取少量C溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水、双氧水)后溶液显红色，说明含有Fe2＋。

[B级　素养养成与评价]

10．铁是目前世界上用量最大的金属材料，下列有关铁及其化合物的说法不正确的是(　D　)

A．磁铁矿的主要成分是Fe3O4

B．Fe3＋遇KSCN溶液显红色

C．金属铁可以被磁铁吸引

D．Fe2＋、Fe3＋与NaOH溶液反应现象相同

【解析】磁铁矿为黑色磁性固体，主要成分是Fe3O4，A正确；Fe3＋遇KSCN溶液形成Fe(SCN)3，溶液显红色，B正确；金属铁可以被磁铁吸引，C正确；Fe2＋与NaOH溶液反应生成白色沉淀后迅速变为灰绿色，最终生成红褐色沉淀，Fe3＋与NaOH溶液反应直接产生红褐色沉淀，现象不相同，D错误。

11．下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是(　B　)

A．向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，液体呈红褐色

B．向新制氯水中滴入几滴石蕊溶液，溶液先变红后褪色

C．向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色

D．向Na2CO3溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液变红色

【解析】向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，液体呈红褐色，铁离子转化为氢氧化铁胶体，无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，A项错误；新制氯水中含有HCl和HClO，向新制氯水中滴入几滴石蕊溶液，石蕊溶液遇酸呈红色，又被HClO氧化漂白而导致溶液褪色，所以与氧化还原反应有关，B项正确；向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，氯化铁溶液和KSCN溶液发生络合反应而使溶液呈红色，不属于氧化还原反应，C项错误；Na2CO3溶液呈碱性，向Na2CO3溶液中滴入几滴酚酞溶液，酚酞遇碱性溶液变红色，与氧化还原反应无关，D项错误。

12．下列离子方程式书写正确的是(　D　)

A．氧化亚铁与稀盐酸反应：

FeO＋2H＋===Fe3＋＋H2O

B．向氯化铜溶液中加入氢氧化钠溶液：

Cu2＋＋OH－===Cu(OH)2↓

C．氯化铁溶液与铜反应：

Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋

D．向氯化亚铁溶液中通入氯气：

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

【解析】氧化亚铁中铁显＋2价，正确的离子方程式为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，A项错误；反应中原子不守恒，正确的离子方程式是Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，B项错误；反应中电荷不守恒，正确的离子方程式是2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，C项错误；氯气能将Fe2＋氧化成Fe3＋，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，D项正确。

13．往100gFeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉。已知FeCl3先与铁粉发生反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2。如图为加入铁粉的质量与反应后剩余固体质量的关系。下列说法不正确的是(　B　)

A．D点对应纵坐标为6.4

B．B点后溶液的颜色为蓝色

C．该100g溶液中CuCl2的质量分数为13.5%

D．取DE两点间(不含D)的剩余固体加入盐酸，有气泡产生

【解析】A～B段与氯化铜反应的铁的质量为11.2g－5.6g＝5.6g，设生成铜的质量为x，参加反应的氯化铜的质量为y。

Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu

56　135　　　　　　64

5．6g　y　　　　　　x

＝＝，x＝6.4g，y＝13.5g，故此时生成铜的质量为6.4g，也就是D点对应的纵坐标为6.4，故A正确；A点以前是铁与氯化铁反应，说明与氯化铁反应的铁为5.6g；A～B段是铁与氯化铜溶液反应，B点后溶液中无氯化铜，溶液不为蓝色，应为浅绿色，故B错误；由D点的纵坐标为6.4知，DE间的固体质量为5.6g，而BC间的质量也为5.6g，则说明B点后铁粉再未参加反应，B点处氯化铜已恰好完全反应，参加反应的氯化铜的质量为13.5g，其溶质的质量分数为×100%＝13.5%，故C正确；由于DE两点间(不含D)存在铁粉，所以加盐酸后一定能产生气泡，故D正确。

14．化学实验室产生的废液中含有大量能污染环境的物质，为了保护环境，这些废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe3＋、Cu2＋，化学小组设计了如图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。

(1)操作①的名称是__过滤__。

(2)沉淀A中含有的金属单质有__铁、铜__。

(3)操作②的离子方程式是__2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O__。

(4)检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是__KSCN溶液__。

(5)操作③中发生反应的离子方程式为__Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH__。

【解析】(1)把沉淀A和溶液A分开，应采取过滤的方法；(2)废液中含有Fe3＋、Cu2＋两种金属离子，加入过量的铁屑后，铁离子被还原为亚铁离子，铜离子被还原成金属铜，所以得到的沉淀A中含有金属铜和过量的铁；(3)Fe2＋能被过氧化氢氧化生成Fe3＋，反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；(4)溶液B中含铁离子，可用KSCN溶液来检验，铁离子与硫氰化钾反应出现红色溶液；(5)溶液B中含铁离子，加入氨水反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子，反应的离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。

15．已知某物质X能发生如图所示转化(四种物质均含元素R)，回答下列问题。

Ⅰ.已知，常温下Z为一种淡黄色固体，A是一种强碱溶液。

(1)单质X的化学式为__Na__，工业上Z可以用于__作漂白剂、杀菌剂、消毒剂、去臭剂和氧化剂等(任写一种)__(任写一种用途)。

(2)写出Z→A的离子方程式：__2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑__。

Ⅱ.若X为一种常见金属单质，白色物质A在空气中易转化为红褐色。

(1)Z加入酸性KMnO4溶液中，溶液由紫色褪至无色，说明Z具有__还原__(填“氧化”“还原”或“漂白”)性。

(2)实验室制备A常会变质，检验其可能变质的方法是将其溶于足量的稀硫酸中，然后加入试剂__KSCN__；为了较长时间观察A的颜色，可采取的措施有__加入苯或汽油以隔绝空气(合理即可)__(任写一种)。

【解析】Ⅰ.(1)由分析可知X为Na，Z为Na2O2，工业上过氧化钠常用作漂白剂、杀菌剂、消毒剂、去臭剂、氧化剂等。(2)过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。

Ⅱ.(1)白色物质A在空气中易转化为红褐色，可知A为Fe(OH)2，进一步可知X为Fe，Z加入酸性KMnO4溶液中，溶液由紫色褪至无色，说明发生了氧化还原反应，且高锰酸钾做氧化剂，体现氧化性，因此Z做还原剂，体现还原性。(2)Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，若A变质，加入硫酸后生成Fe3＋，加入KSCN后溶液变为红色，可用于检验A是否变质；欲较长时间观察A的颜色，可在体系中加入苯或汽油以隔绝空气。

16．某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”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得到溶液(记为X)，进行如下实验：

(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L－1NaOH溶液中含有NaOH__0.04__g。

(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、迅速变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是__FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓__、__4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3__(用化学方程式表示)。

(3)实验ⅱ现象说明假设__a__不成立。

为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验：

(4)实验ⅳ中，KMnO4是该反应的__氧化剂__(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(5)通过以上实验，可得到的结论是__化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3，假设b成立__。

【解析】(1)实验ⅰ中加入1mL1mol·L－1NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001L×1mol·L－1×40g·mol－1＝0.04g。(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、迅速变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀，依据是FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(3)实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe3＋，则假设a不成立。(4)实验ⅳ中，KMnO4将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而说明KMnO4具有氧化性，是氧化剂。(5)实验ⅲ表明溶液中含有Fe3＋，实验ⅳ表明溶液中含有Fe2＋，可得到的结论是化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3，假设b成立。