课时素养评价 十三
探究铁及其化合物的氧化性或还原性
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.《新修本草》是我国古代中药学著作之一,其中关于“青矾”的记载:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”。据此推测,“青矾”的主要成分为 ( )
A.CuSO4·5H2O B.Fe2(SO4)3·9H2O C.KAl(SO4)2·12H2O D.FeSO4·7H2O
【解析】选D。A项,CuSO4·5H2O俗称胆矾,为蓝色,错误;B项,Fe2(SO4)3·9H2O为黄色,错误;C项,KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾,为白色,错误;D项,FeSO4·7H2O俗称绿矾,为绿色,经煅烧分解为红色Fe2O3,正确。 2.下列物质的主要成分正确的是 ( ) A.赤铁矿:Fe3O4 B.铜绿:Cu2(OH)2CO3 C.磁铁矿:Fe2O3 D.明矾:KAl(SO4)2
【解析】选B。赤铁矿的主要成分是Fe2O3,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O。 【加固训练】
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。Fe(SCN)3是红色易溶物质,而非沉淀。 3.某学生设计了如下方法对X盐进行鉴定:
由此分析,下列结论中正确的是 ( ) A.X中一定有Fe3+ B.Z中一定有Fe3+ C.Y为AgI沉淀 D.X一定为FeBr2溶液
【解析】选B。由反应过程可知,Z与KSCN溶液反应后溶液显红色,Z中一定有Fe3+;而X中不一定有Fe3+,也可能是Fe2+被酸化硝酸根氧化为Fe3+,AgI沉淀为黄色而不是淡黄色,AgBr为淡黄色沉淀,所以只有B项正确。 4.(2020·邢台高一检测)下列叙述正确的是 ( )
A.向某溶液中加入KSCN后无明显现象,证明溶液中不含有Fe3+ B.FeCl2无法直接通过化合反应得到
C.向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+ D.因为在金属活动性顺序表中Cu排在Fe后面,故把铜粉加入FeCl3溶液中不发生反应
【解析】选A。FeCl2可由化合反应Fe+2FeCl3
3FeCl2得到;判断溶液中含有Fe2+
的正确方法是先加入KSCN溶液,溶液不变色(无Fe3+),再通入Cl2后变为红色,从而证明有Fe2+;Fe3+具有较强氧化性,可与Cu发生反应:Cu+2Fe3+
Cu2++2Fe2+。
【易错提醒】本题易错选C。其原因是考虑问题不全面,加入KSCN溶液后变红色,说明溶液中此时一定含有Fe3+,但是该Fe3+可能是原溶液中含有的Fe2+在通入Cl2后氧化而生成的,也可能是原溶液中本来就含有Fe3+而没有Fe2+。 【加固训练】
下列事实不能证明Fe3+有氧化性的是 ( ) A.电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜 B.FeCl3溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变为蓝色 C.将KSCN溶液加入FeCl3溶液中,溶液变为血红色 D.将H2S气体通入FeCl3溶液中,产生淡黄色沉淀 【解析】选C。A项中2Fe3++CuH2S+2Fe3+化性。
5.(2019·绵阳高一检测)实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2,为了使生成的产物不容易被氧化,下列说法不正确的是 ( ) A.配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸 B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯,以隔绝空气
C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入试管内 D.产生Fe(OH)2沉淀后,不能振荡试管
【解析】选C。FeCl2和烧碱溶液要现用现配,且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气,确保Fe(OH)2在无氧的环境里生成,故A正确;在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油,以隔绝空气防止氧气溶入,故B正确;向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中,防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶
Cu2++2Fe2+;B项中2Fe3++2I-2Fe2++I2;D项中
S↓+2Fe2++2H+,只有C项中Fe3+在反应中化合价未发生改变,不具有氧
有氧气,故C错误;产生Fe(OH)2沉淀后,若振荡试管,会增大沉淀与空气的接触机会,使沉淀更易被氧化,故D正确。 【加固训练】
下列反应的离子方程式不正确的是 ( ) A.氢氧化亚铁在空气中的变化:4Fe(OH)2+O2+2H2OB.硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液:2Fe2++H2O2+2H+C.氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3HI
4Fe(OH)3 2Fe3++2H2O
FeI3+3H2O
Fe(OH)3↓+3N
D.硝酸铁溶液中加过量氨水:Fe3++3NH3·H2O
【解析】选C。氢氧化亚铁不稳定,易被氧气氧化生成氢氧化铁,化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2
4Fe(OH)3,故A正确;亚铁离子可以被过氧化氢氧化,其离子
2Fe3++2H2O,故B正确;氢氧化铁与氢碘酸,发生氧化还
2FeI2+I2+6H2O,故C错误;
方程式为2Fe2++H2O2+2H+
原反应生成碘化亚铁、碘、水,反应为2Fe(OH)3+6HI
氨水为弱电解质,应写成化学式,与硝酸铁反应生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O
Fe(OH)3↓+3N
,故D正确。
6.中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁,在核磁共振造影及医药上有广泛用途。
其生产过程的部分流程如下所示。 FeCl3·6H2O
FeOOH
纳米四氧化三铁
下列有关叙述不合理的是 ( )
A.纳米四氧化三铁具有磁性,可作为药物载体用于治疗疾病
B.纳米四氧化三铁可分散在水中,它与FeCl3溶液的分散质直径大小相等 C.在反应①中环丙胺的作用可能是催化剂 D.反应②的化学方程式是6FeOOH+CO
2Fe3O4+3H2O+CO2
【解析】选B。纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料,可作为药物载体用于疾病的治疗,A项正确;纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中形成的分散系属于胶体,不同于溶液中溶质粒子的直径,B项错误;反应①中环丙胺不参加反应,但加入环丙胺后FeCl3发生反应生成FeOOH,即环丙胺可能是催化剂,C项正确;由制备过程可知,反应②的反应物为FeOOH和CO,由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为6FeOOH+CO
2Fe3O4+3H2O+CO2,D项正确。
7.将足量铁粉放入由盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则溶液中大量含有的阳离子是 ( ) A.Cu2+和Fe2+ B.Fe2+和Mg2+ C.Fe3+和Fe2+ D.H+和Cu2+
【解析】选B。放入足量铁粉所发生的反应为Fe+2Fe3+Cu+Fe2+,2H++Fe【加固训练】
向盛有氯化铁溶液的烧杯中加入过量的铜粉,反应结束后,溶液中大量存在的金属离子是 ( ) A.Cu2+、Fe2+ B.Fe2+、Fe3+ C.Fe3+、Cu2+ D.只有Fe2+ 【解析】选A。铜粉过量,发生反应Cu+2Fe3+金属离子是Cu2+和Fe2+。
Cu2++2Fe2+,所以溶液中大量存在的
3Fe2+,Fe+Cu2+
Fe2++H2↑,铁粉有剩余,则溶液中无H+、Fe3+、Cu2+。
2020-2021学年鲁科版必修1：2.3.3探究铁及其化合物的氧化性或还原性作业
