专题9第二单元探究铁及其化合物的转化同步练习
2022——2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列各图示中能较长时间观察到的是
A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④
2．下列各组物质反应后，滴入KSCN溶液，显红色的是
①Fe+稀HCl；②FeCl2溶液+Cl2；③Fe+CuSO4溶液；④Fe2O3+稀H2SO4
A．①② B．②④ C．①④ D．③④
3．下列除杂的操作不正确的是
A．溶液中混有少量：加入足量镁充分反应后过滤
B．溶液中混有少量：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．溶液中混有少量：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．溶液中混有少量：加入过量铁粉充分反应后过滤
4．铁元素是人体重要的微量元素，参与人体血红蛋白的形成，人体内的铁大部分是+2价的铁，易被人体吸收，下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A．维生素C具有氧化性，可将难吸收的转化为，促进人体对铁元素的吸收
B．向溶液中加入KSCN溶液，溶液变为红色
C．向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀
D．溶液滴在淀粉-KI试纸上，试纸变蓝
5．有关铁及其化合物的说法正确的是
A．将浓溶液滴加到饱和溶液中，制备胶体
B．向溶液中滴加溶液，溶液显红色
C．与溶液反应可生成
D．与反应生成，推测与反应生成
6．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是
A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯
B．反应中H2O作氧化剂，发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2
C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水氯化钙
D．收集反应产生的气体选用装置②
7．下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A．实验室保存FeCl2溶液时常加入铁粉
B．常温下浓硝酸与铁不反应，故常温下可用铁质容器贮运浓硝酸
C．过量的铁与氯气反应生成氯化亚铁
D．向过量的铁与稀硝酸充分反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
8．下列说法正确的是
A．Fe2+既有氧化性又有还原性
B．因为Fe比Cu活泼，所以FeCl3不能与Cu反应
C．FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
D．向溶液加入氯水，再加入KSCN溶液，溶液变血红色，说明该溶液中含有Fe2+
9．下列说法中，不正确的是（ ）
A．FeCl3溶液和FeCl2溶液都是黄色的
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的
C．FeO、 Fe2O3都能与盐酸反应
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应
二、多选题
10．下列反应中，表现出氧化性的是
A．溶液使淀粉碘化钾试纸变蓝
B．向溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
C．向溶液中加入溶液产生白色沉淀
D．向溶液中加入少量铁粉，铁粉消失
三、填空题
11．已知存在以下物质之间的相互转化，分别写出下列物质的化学式：A_______、B_______、C_______、D_______、E_______、F_______、G_______、H_______，并写出每步转化反应的离子方程式_______。
12．将下列有关铁及其化合物的性质或用途与所对应的物质连接起来________。
具有磁性的黑色固体 铁单质
用于治疗缺铁性贫血 三氧化二铁
涂料中的红色颜料 四氧化三铁
用于保存亚铁盐溶液 氢氧化亚铁
在空气中很不稳定 亚铁盐
遇KSCN溶液变色 铁盐
13．某久置的溶液略显黄色，某同学认为已有部分被空气中的氧气氧化为。
(1)写出被空气中的氧气氧化的离子方程式________。
(2)请设计实验验证溶液中是否存在________。
(3)若溶液中存在，应如何除去__________？
14．请写出下列反应的化学方程式和离子方程式。
(1)铁与稀硫酸反应_______、_______。
(2)氯化铁溶液与铜反应_______、_______。
(3)氧化铁与盐酸反应_______、_______。
(4)硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应_______、_______。
四、实验题
15．为探究的性质，某学习小组进行了如下探究。
(1)向制得的溶液中加入铁粉，其目的是_______。
(2)预测既有氧化性又有还原性。你认为预测的依据是_______。
(3)进行实验探究。实验室提供了下列试剂：溶液、溶液、新制氯水、KSCN溶液、锌片、铜片。
①向溶液中滴入新制氯水，探究的是的_______性(填“氧化”或“还原”)，所发生反应的离子方程式为_______。
②在实验中，甲同学发现现象不太明显，老师分析可能是反应产物的含量太低，建议通过检验反应产物的存在以获取证据。可选_______滴入甲同学所得的混合溶液中，并通过溶液出现_______的现象证明具有还原性，能被氯水氧化。
③设计实验证明具有氧化性：_______。
16．在两支试管里分别加入少量的FeCl3和新制FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察并记录现象。
FeCl3溶液 新制FeSO4溶液
实验操作
(1)两试管中有什么现象？久置于空气中又有什么现象？___________
(2)在制备Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？___________
(3)在实验中，若想长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀，除使用新制FeSO4溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？___________
17．绿矾(FeSO4·7H2O)是自然界存在的一种矿石，翠绿如宝石，很早就引起人们的重视。已知：2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O。某研究性学习小组用如图所示装置对绿矾进行焙烧，并检验其焙烧产物。请回答下列问题：
(1)装置C的作用是___。
(2)装置D可以观察到的实验现象是___。
(3)实验结束后，请设计一个实验方案检验装置A中生成的固体产物(不考虑其他反应)___。
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参考答案：
1．B
【详解】①稀硫酸和铁粉生成H2，氢气排除了装置中的空气，在滴加氢氧化钠溶液，可以观察到白色沉淀；
②稀硫酸和铁粉生成H2，打开a止水夹，氢气排除了装置中的空气，过一段时间关闭a止水夹，A中生成硫酸亚铁的试管压强增大，将硫酸亚铁压如B试管，可以观察到白色沉淀；
③与空气直接接触，Fe(OH)2迅速被空气氧化成灰绿色最终变成红褐色的Fe(OH)3，不能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀；
④在硫酸亚铁溶液上面加苯液封，隔绝空气，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀；
综上所述，①②④符合题意；
故选B。
2．B
【详解】①Fe和稀HCl反应生成FeCl2，滴入KSCN溶液不显红色；
②FeCl2溶液和Cl2反应生成FeCl3，滴入KSCN溶液显红色；
③Fe和CuSO4溶液反应生成FeSO4和Cu，滴入KSCN溶液不显红色；
④Fe2O3和稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3和水，滴入KSCN溶液显红色；
选B。
3．C
【详解】A．镁与FeCl3反应生成FeCl2，过量镁可与氯化亚铁发生置换反应置换出Fe，可除去杂质，所以A选项是正确的；
B．铁与FeCl3反应生成FeCl2，可除去杂质，所以B选项是正确的；
C．加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，故C错误；
D．铁与反应生成FeCl2，可除去杂质，所以D选项是正确的。
故答案选C。
4．D
【详解】A．维生素C有还原性，能把还原成易被人体吸收的，A项错误；
B．与不反应，向溶液中加入溶液，无明显现象，B项错误；
C．向溶液中加入溶液，生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，C项错误；
D．和发生反应生成和，遇淀粉变蓝，D项正确。
故选D。
5．C
【详解】A．制备胶体，应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，选项A错误；
B．向溶液中滴加溶液，溶液不显红色，选项B错误；
C．与溶液反应可生成和，选项C正确；
D．的氧化性较弱，故与铁反应生成，选项D错误；
答案选C。
6．C
【详解】A．实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；
B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；
C．氢气是中性气体，可以用碱石灰干燥，C正确；
D．收集的是氢气，密度比空气小，应用向下排气法，选用装置c，D错误；
故选C。
7．A
【详解】A．亚铁离子不稳定，易被氧化生成铁离子，铁能够还原铁离子为亚铁离子，所以保存FeCl2溶液时常加入铁粉，A正确；
B．常温下铁遇浓硝酸发生钝化，钝化是化学变化，B错误；
C．不管铁与氯气的相对量如何，铁与氯气反应只能生成氯化铁，C错误；
D．过量的铁与稀硝酸充分反应后生成硝酸亚铁，滴加KSCN溶液，溶液不变红，D错误；
故选A。
8．A
【详解】A． Fe2+处于中间价态，化合价既可升高又可降低，既有氧化性又有还原性，故A正确；
B． 因为氧化性铁离子大于铜离子，所以FeCl3能与Cu反应生成氯化亚铜和氯化亚铁，故B错误；
C． FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故C错误；
D． 向溶液加入KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水，溶液变血红色，说明该溶液中含有Fe2+，故D错误；
故选A。
9．A
【详解】A．FeCl3溶液是黄色的，FeCl2溶液是浅绿色的，A项错误；
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的，B项正确；
C．FeO、 Fe2O3都是金属氧化物，金属氧化物一般都能与盐酸反应，C项正确；
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液与NaOH溶液反应分别生成氢氧化铁沉淀和氢氧化亚铁沉淀，故FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应，D项正确；
答案选A。
10．AD
【详解】A．淀粉变蓝，说明有碘单质生成，即I-被氧化，表现出氧化性，故A项符合题意；
B．与OH-发生复分解反应生成Fe(OH)3，Fe元素化合价未发生变化，未表现出氧化性，故B项不符合题意；
C．溶液与溶液混合时，Cl-与Ag+发生复分解反应生成AgCl，Fe元素化合价未发生变化，未表现出氧化性，故C项不符合题意；
D．向溶液中加入少量铁粉，铁粉消失，反应离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，被还原为Fe2+，表现出氧化性，故D项符合题意；
综上所述，答案为AD。
11． Fe FeCl2 KOH KCl Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeCl3 AgCl Fe+2H+=Fe2++H2↑，Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，Ag++Cl-=AgCl↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O，2Fe3++Fe=3Fe2+
【分析】通过白色沉淀E在空气中转化为红褐色沉淀F，可以推知E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，以此作为突破口进而推出其他物质。
【详解】由白色沉淀E在空气中转化为红褐色沉淀F，可以推知E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，则G为FeCl3；由D溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀H和溶液中含有K+可知，H为AgCl，则D为KCl；由B+CKCl+Fe(OH)2，可推知B、C为KOH和FeCl2，而G(FeCl3)+AB，可知B为FeCl2，C为KOH，并推知A为Fe，Fe与盐酸反应生成FeCl2和H2。故A为Fe，B为FeCl2，C为KOH，D为KCl，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为FeCl3，H为AgCl；涉及的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，Ag++Cl-=AgCl↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O，2Fe3++Fe=3Fe2+。
【点睛】离子方程式书写的分为四步，第一步：正确写出反应的化学方程式，第二步：把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式，第三步：删去方程式两边不参加反应的离子，第四步：检查方程式两边的元素和电荷是否守恒。
12．
【详解】四氧化三铁具有磁性；亚铁离子可用于治疗缺铁性贫血；三氧化二铁又称铁红、铁锈，可用作涂料中的红色颜料；Fe单质可以防止Fe2+被氧化为Fe3+；氢氧化亚铁在空气中会被氧化为氢氧化铁，反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；SCN-与Fe3+的发生络合反应，生成的络合物是血红色。
13．(1)4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3++2H2O
(2)取少量试液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有存在Fe3+，反之没有
(3)向溶液中加入过量铁粉，Fe3+与Fe反应生成Fe2+可以除去Fe3+，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+
【详解】（1）亚铁离子被空气中的氧气氧化的反应为酸性条件下，亚铁离子在溶液中被空气中的氧气氧化生成铁离子和水，反应的离子方程式为4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3++2H2O，故答案为：4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（2）溶液中铁离子和硫氰酸根离子反应生成血红色溶液，则检验溶液中是否存在铁离子的实验方案为取少量试液于试管中，滴入几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为血红色，则溶液中有存在铁离子，反之没有，故答案为：取少量试液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有存在Fe3+，反之没有；
（3）若溶液中存在铁离子，向溶液中加入过量铁粉，溶液中铁离子与铁反应生成亚铁离子可以除去铁离子，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为：向溶液中加入过量铁粉，Fe3+与Fe反应生成Fe2+可以除去Fe3+，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
14．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
；；
故答案为：；。
（2）氯化铁与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁；
；；
故答案为：；。
（3）氧化铁与盐酸反应生成氯化铁与水； ；;
故答案为： ；。
（4）硫酸亚铁溶液与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠；
；；
故答案为：；。
15．(1)防止被空气中的氧气氧化
(2)铁的常见化合价有0价、+2价、+3价，处于中间价态，根据氧还原反应的规律，既可以被还原，也可以被氧化
(3) 还原 KSCN溶液 血红色(或红色) 取少量溶液于洁净的试管中，加入少许金属锌，溶液由浅绿色变为无色
【详解】（1）为了防止被空气中的氧气氧化，需在制得的溶液中加入铁粉，故填防止被空气中的氧气氧化；
（2）铁的常见化合价有0价、+2价、+3价，处于中间价态，根据氧还原反应的规律，既可以被还原，化合价降低，也可以被氧化，化合价升高，即既有氧化性又有还原性，故填铁的常见化合价有0价、+2价、+3价，处于中间价态，根据氧还原反应的规律，既可以被还原，也可以被氧化；
（3）①能被氯气氧化，其反应的离子方程式为，说明具有还原性，故填还原；；
②被氧化时生成，可以检测溶液中是否有生成来验证的还原性，选择的试剂为KSCN溶液，其现象为溶液变为血红色(或红色)，故填KSCN溶液、血红色(或红色)；
③根据金属活动顺序，可以选择金属Zn来验证的氧化性，其操作为取少量溶液于洁净的试管中，加入少许金属锌，溶液由浅绿色变为无色，则说明发生反应，即具有氧化性，故填取少量溶液于洁净的试管中，加入少许金属锌，溶液由浅绿色变为无色。
16．(1)甲中生成红褐色沉淀，久置不变色；乙中生成白色沉淀，且沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色
(2)用新制的FeSO4溶液为了防止Fe2+被氧化成Fe3+；滴管尖嘴插入液面以下是为了防止生成的Fe(OH)2与O2接触而被氧化
(3)因为Fe(OH)2易被氧气氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无氧环境以防止Fe(OH)2被氧化
【解析】(1)
甲试管中三价铁离子与氢氧根反应生成红色沉淀氢氧化铁，乙试管亚铁离子与氢氧根，两者生成白色的氢氧化亚铁沉淀，且沉淀迅速变成灰绿色，最终生成氢氧化铁的红褐色沉淀；
(2)
用新制的FeSO4溶液为了防止Fe2+被氧化成Fe3+；滴管尖嘴插入液面以下是为了防止生成的Fe(OH)2与O2接触而被氧化；
(3)
因为Fe(OH)2易被氧气氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无氧环境以防止Fe(OH)2被氧化。
17．(1)检验SO3
(2)产生淡黄色沉淀
(3)取少量固体，溶于稀盐酸，向其中加入KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有Fe2O3
【分析】由化学方程式2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O可知，绿矾高温下分解生成SO3和SO2，装置B中装有无水硫酸铜，用来检验生成的水；装置C中装有BaCl2溶液，SO3和BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，故装置C用来检验SO3；装置D中装有Na2S溶液，SO2和Na2S溶液反应生成S单质，淡黄色沉淀产生，故装置D用来检验SO2；装置E中装有NaOH溶液，可以吸收尾气，防止污染空气。
(1)
由分析可知，装置C的作用是检验SO3；
(2)
由分析可知，装置D中产生淡黄色沉淀；
(3)
由化学方程式2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O可知，装置A中生成的固体产物为Fe2O3，取少量固体，溶于稀盐酸，向其中加入KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有Fe2O3。
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