資源簡介

課時數(shù)智作業(yè)(十)　鐵及其重要化合物
(建議用時：30分鐘　總分：40分)
(每小題只有一個選項正確，每小題3分，共18分)
1．《天工開物》中“冶鐵”原典中記載：“凡冶鐵成器，取已炒熟鐵為之……凡爐中熾鐵用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也別有鐵炭一種，取其火性內(nèi)攻、焰不虛騰者，與炊炭同形而有分類也……。”下列說法正確的是(　　)
A．熟鐵是純凈的鐵單質(zhì)，生鐵是鐵和碳的混合物
B．冶鐵過程只涉及化合反應(yīng)與置換反應(yīng)
C．鐵炭和炊炭均為碳元素的同素異形體
D．冶鐵用到的煤炭和木炭均可還原鐵的氧化物
2．我國早期科技叢書《物理小識·金石類》提到“青礬廠氣熏人，衣服當(dāng)之易爛，栽木不茂……”，備注為“青礬(FeSO4·7H2O)強(qiáng)熱，得赤色固體，氣凝得礬油。”下列說法錯誤的是(　　)
A．久置的青礬溶液可變?yōu)辄S色
B．赤色固體為Fe2O3，為堿性氧化物
C．青礬強(qiáng)熱時，發(fā)生了化學(xué)變化
D．礬油與赤色固體反應(yīng)可制得青礬溶液
3．(2024·沈陽模擬)下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是 (　　)
選項 X Y Z
A FeCl2溶液 FeCl3 Cl2
B FeCl3溶液 CuCl2 Fe
C Fe Al NaOH溶液
D FeSO4溶液 Fe2(SO4)3 Cu
4．(2025·吉林模擬)中藥材鐵華粉的主要成分是(CH3COO)2Fe，其檢測流程如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．刺激性氣體為SO2
B．鐵華粉中可能含有鐵單質(zhì)
C．向?yàn)V液中滴加酸性KMnO4溶液，一定能證明Fe2+具有還原性
D．濾液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀說明溶液中含有Fe3+
5．(2025·濟(jì)南模擬)某小組同學(xué)向pH＝1的0.5 mol·L-1的FeCl3溶液中分別加入過量的Mg粉、Zn粉和Cu粉，探究溶液中的氧化劑及其還原產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示。
實(shí)驗(yàn) 金屬 操作、現(xiàn)象及產(chǎn)物
Ⅰ 過量Mg 有大量氣泡產(chǎn)生，pH逐漸增大，產(chǎn)生大量紅褐色沉淀后，持續(xù)產(chǎn)生大量氣泡，當(dāng)溶液pH為3～4時，取出固體，檢測到Fe單質(zhì)
Ⅱ 過量Zn 一段時間后有少量氣泡產(chǎn)生，pH逐漸增大，產(chǎn)生大量紅褐色沉淀后，無氣泡冒出，此時溶液pH為3～4，取出固體，未檢測到Fe單質(zhì)
Ⅲ 過量Cu 一段時間后，溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)綠色，固體中未檢測到Fe單質(zhì)
下列說法錯誤的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)Ⅰ中檢測到Fe單質(zhì)的原因是實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生大量氣泡使鎂粉不易被沉淀包裹
B．實(shí)驗(yàn)Ⅱ中Zn與溶液中的H＋反應(yīng)使pH升高，生成紅褐色沉淀Fe(OH)3
C．實(shí)驗(yàn)Ⅲ中藍(lán)綠色溶液為CuCl2與FeCl2的混合溶液
D．Cu和Zn都不能將Fe3+還原為Fe
6．在鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后的殘留固體X中，加入足量的稀硫酸，充分反應(yīng)后得到溶液Y。下列說法正確的是(　　)
A．若X中含有鐵，則反應(yīng)時一定有氣泡產(chǎn)生
B．若向Y中滴入KSCN溶液顯紅色，則X中無鐵
C．Y一定能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D．Y中滴入NaOH溶液，一定有沉淀產(chǎn)生
7．(12分)(2025·南昌模擬)某研究小組利用如圖裝置探究溫度對氨氣還原Fe2O3的影響(固定裝置略)。
(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________
___________________________________________________________。(2分)
(2)裝置D的作用是_________________________________________。(2分)
(3)裝置E中的試劑為________________________________________。(1分)
某研究小組按上述裝置進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，甲組用酒精燈，乙組用酒精噴燈對裝置C加熱，反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物)，兩組分別用各自的產(chǎn)物進(jìn)行以下探究實(shí)驗(yàn)。
步驟 操作 甲組現(xiàn)象 乙組現(xiàn)象
1 取黑色粉末加入稀鹽酸 溶解，無氣泡 溶解，有氣泡
2 取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液 變紅色 無現(xiàn)象
3 向步驟2溶液中滴加新制氯水 紅色先變深后褪去 先變紅后褪色
(4)甲組得到的黑色粉末是________________________________________。(1分)
(5)乙組步驟3中，溶液變紅的原因?yàn)開___________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________、
Fe3+＋3SCN－ Fe(SCN)3(用相應(yīng)離子方程式表示)。(2分)
(6)溶液褪色可能的原因?yàn)開____________________________________________
____________________________________________________________________，
其驗(yàn)證方法為________________________________________________________
_____________________________________________________________。(4分)
8．(10分)實(shí)驗(yàn)小組研究Fe2+的還原性，設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)。
序號 實(shí)驗(yàn)方案 現(xiàn)象
Ⅰ 現(xiàn)象a：生成白色沉淀，3 min后沉淀基本變?yōu)榧t褐色
Ⅱ 現(xiàn)象b：生成白色沉淀，3 min后沉淀顏色幾乎不變
(1)實(shí)驗(yàn)所用的FeSO4溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量鐵粉反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________________________________
____________________________________________________________________。(2分)
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中白色沉淀變?yōu)榧t褐色的化學(xué)方程式是
_______________________________________________________________。(2分)
(3)關(guān)于實(shí)驗(yàn)Ⅱ中白色沉淀的組成，小組同學(xué)展開研究。
①已知Fe(HCO3)2在水中不存在。對沉淀組成做出如下假設(shè)，請補(bǔ)充完整。
假設(shè)a：依據(jù)NaHCO3溶液顯________性，推測白色沉淀可能為Fe(OH)2；
假設(shè)b：白色沉淀可能為________。
②研究白色沉淀組成的實(shí)驗(yàn)如下：
ⅰ.取少量白色沉淀，充分洗滌，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，產(chǎn)生無色氣泡；
ⅱ.向所得溶液中滴入KSCN溶液，溶液幾乎不變紅；
ⅲ.向ⅱ溶液中再滴入少量H2O2溶液，溶液立即變?yōu)榧t色。
由此說明，白色沉淀中一定含有__________________________(填離子)。
③研究過程中發(fā)現(xiàn)白色沉淀在空氣中久置，最終變?yōu)榧t褐色。則該沉淀比實(shí)驗(yàn)Ⅰ中所得的________(填“難”或“易”)被空氣氧化。(6分)
1/1課時數(shù)智作業(yè)(十)
1．D　[A項，生鐵是鐵合金，屬于混合物，生鐵的含碳量為2%~4.3%，熟鐵指的是鋼，也是鐵合金，屬于混合物，鋼的含碳量為0.03%~2%，錯誤；B項，冶鐵過程中CO與鐵的氧化物反應(yīng)生成鐵和CO2，屬于氧化還原反應(yīng)，錯誤；C項，鐵炭和炊炭不互為同素異形體，鐵炭指鐵合金，為混合物，錯誤。]
2．D　[青礬溶液久置時，F(xiàn)e2+會被氧化為Fe3+，溶液呈黃色，A正確；赤色固體為Fe2O3，為堿性氧化物，B正確；青礬強(qiáng)熱時，有硫的氧化物生成，發(fā)生了化學(xué)變化，C正確；礬油為硫酸，赤色固體為Fe2O3，二者反應(yīng)生成Fe2(SO4)3，D錯誤。]
3．C　[Cl2與FeCl2反應(yīng)，A錯誤；Fe與FeCl3、CuCl2均反應(yīng)，B錯誤；有新的雜質(zhì)CuSO4生成，D錯誤。]
4．B　[鐵華粉中的醋酸亞鐵可以和稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，得到醋酸，醋酸易揮發(fā)，產(chǎn)生有刺激性氣味的醋酸氣體，A錯誤；鐵華粉可以和鹽酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，則其中可能含有鐵單質(zhì)，B正確；酸性濾液中氯離子、亞鐵離子均具有還原性，都能被酸性高錳酸鉀氧化，向?yàn)V液中滴入酸性KMnO4溶液，不能證明是Fe2+具有還原性，C錯誤；K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2+生成藍(lán)色沉淀，可以用來檢驗(yàn)Fe2+，D錯誤。]
5．D　[由于鎂的活潑性較強(qiáng)，與溶液中的氫離子反應(yīng)速率較快，產(chǎn)生大量氣泡，氣泡上逸，使鎂粉不易被沉淀包裹，因此鎂能置換出Fe，A正確；實(shí)驗(yàn)Ⅱ中Zn與H+反應(yīng)使pH升高，促進(jìn)Fe3+水解，從而生成紅褐色沉淀Fe(OH)3，B正確；實(shí)驗(yàn)Ⅲ中主要反應(yīng)為2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，因此溶液中溶質(zhì)為FeCl2、CuCl2，C正確；由于銅的活潑性弱于鐵，因此銅無法置換出鐵，而實(shí)驗(yàn)Ⅱ中鋅粉被反應(yīng)生成的氫氧化鐵沉淀包裹，阻礙了鋅與溶液中鐵離子反應(yīng)生成鐵，D錯誤。]
6．C　[鐵和水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和氫氣，殘留固體為Fe3O4或Fe3O4和Fe的混合物。加入足量的稀硫酸，F(xiàn)e3O4和稀硫酸反應(yīng)：Fe3O4＋4H2SO4===FeSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O，若有鐵剩余，由于氧化性：Fe3+>H+，所以還會依次發(fā)生反應(yīng)：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。若X中含有鐵，但鐵全部和Fe2(SO4)3反應(yīng)，則沒有氣泡產(chǎn)生，A錯誤；若向Y中滴入KSCN溶液顯紅色，說明Y中含有Fe3+，可能X中無鐵，也可能X中鐵不足以將Fe2(SO4)3全部轉(zhuǎn)化為FeSO4，B錯誤；不論X是Fe3O4，還是Fe3O4和Fe的混合物，和稀硫酸反應(yīng)后都有Fe2+生成，所以一定能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，C正確；若稀硫酸過量，向Y中滴入NaOH溶液，硫酸消耗了NaOH，則沒有沉淀產(chǎn)生，D錯誤。]
7．解析：(1)裝置A中發(fā)生NH4Cl和Ca(OH)2的復(fù)分解反應(yīng)，化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)裝置E為尾氣吸收裝置，由于氨氣極易溶于水，容易發(fā)生倒吸，則裝置D作安全瓶，防止倒吸。(3)裝置E為氨氣的吸收裝置，試劑為硫酸。(4)甲組得到的黑色粉末加入稀鹽酸，溶解，無氣泡，說明不是Fe，加入KSCN溶液后變紅色，說明含有Fe3+，加入氯水后紅色變深，說明還含有Fe2+，又因?yàn)樵摵谏勰榧儍粑铮院谏勰镕e3O4。(5)乙組得到的黑色粉末加入稀鹽酸，溶解，有氣泡，則黑色粉末為Fe，加入稀鹽酸后，F(xiàn)e轉(zhuǎn)化為Fe2+，滴加KSCN溶液，不變紅，說明沒有Fe3+，滴加新制氯水，溶液變紅，是因?yàn)橛蠪e3+生成，發(fā)生反應(yīng)：2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl-。(6)溶液褪色可能是氯水將SCN-氧化。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　(2)作安全瓶，防倒吸　(3)硫酸　(4)Fe3O4　(5)2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl-　(6)SCN-被氯水氧化　向溶液中再加入KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則SCN-被氯水氧化
8．解析：(1)Fe2(SO4)3與Fe反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+＋Fe===3Fe2+。(2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的白色沉淀為Fe(OH)2，其變?yōu)榧t褐色的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(3)①NaHCO3溶液顯堿性，故可推測沉淀可能為Fe(OH)2；另一種猜測是生成了FeCO3沉淀。②由ⅰ、ⅱ、ⅲ實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可證明白色沉淀中一定含有Fe2+和C。③由于白色沉淀久置后才變?yōu)榧t褐色，故該沉淀難被空氣氧化。
答案：(1)2Fe3+＋Fe===3Fe2+
(2)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
(3)①堿　FeCO3　②Fe2+和C　③難
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