《高一化学上学期十分钟同步课堂专练（人教版）》3.2.3 铁的重要化合物（重点练）（解析版）

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1．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红
色的，你猜测其中的原因可能是(　　)
A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料
C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色 CuO 和红色 Cu
D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色 Fe3O4或FeO 和红色 Fe2O3
【答案】 D
【解析】 黏土中含有铁元素，在烧制砖瓦时，与 O2反应，生成氧化物，铁元素的氧化物有 3种，FeO 与
Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，故 D项正确。
2．（2020·浙江诸暨中学高一期中）向 100mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后
溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法不正确的是（ ）
A．a点时溶液中阳离子为 Cu2+、Fe2+和Fe3+
B．b点时溶液中发生的反应为：Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+
C．c点时溶液中溶质的物质的量浓度为 0.5 mol·L－1
D．原溶液中 Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为 1∶1
【答案】D
【解析】【分析】向 100mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，首先铁离子氧化单质铁，然后
是铜离子氧化单质铁，结合反应的方程式和图像分析判断。
【详解】A、向 100mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，先发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，后发
生反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，如图加入 0.56g(即0.01mol)Fe 之后开始出现固体，则 a点溶液中阳离子为
Cu2+、Fe2+和Fe3+，故 A正确；
3.2.3 铁的重要化合物
第三章 金属及其化合物
B、由图可得，加入铁粉从 0.56g～1.68g(即0.01mol～0.03mol)时，剩余物为 1.28g，而 1.28gCu 的物质的量
为0.02mol，所以此时发生反应为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，b点在该范围内，故 B正确；
C、加入铁粉为从 0.56g～2.24g(即0.01mol～0.04mol)时，若发生反应 Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，则生成 0.03mol(即
1.92g)Cu，而由图示可得剩余物为 1.84g，所以此时溶液中早已没有 Cu2+，设 0.03mol 铁粉中与 Cu2+反应的
为x mol，剩余 y mol，则生成 Cu 的质量为 64x g，剩余铁的质量为 56y g，所以
x+y=0.03、64x+56y=1.84，解得：x=0.02、y=0.01，因此加入铁粉从 0.56g～1.68g(即0.01mol～0.03mol)时，
刚好与溶液中的 Cu2+反应完全，溶液中溶质为 FeSO4，又根据前面的分析可得反应 Fe+2Fe3+=3Fe2+生成
Fe2+0.03mol，又因为反应 Fe+Cu2+=Cu+Fe2+生成 Fe2+0.02mol，所以 c点时溶液中溶质的物质的量浓度为：
(0.03mol+0.02mol)÷0.1L=0.5 mol·L-1，故 C正确；
D、由前面的分析可得，原溶液中 Fe3+为0.02mol，则 Fe2(SO4)3为0.01mol，Cu2+为0.02mol，则 CuSO4为
0.02mol，所以原溶液中 Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比=物质的量之比，为 1：2，故 D错误。
答案选 D。
【点睛】本题通过铁与 Fe2(SO4)3和CuSO4的反应，结合图像考查氧化还原反应的有关计算问题，重在考查
分析推理、数据处理和计算等能力，综合性较强、难度较大，解题时注意把握氧化性的强弱及发生的反应，
结合图像数据分析推理计算，特别注意：当铁不足时，剩余物的质量为生成铜的质量，当铁过量时，剩余
物的质量为生成的铜和剩余铁的质量之和，根据这一点结合图像数据及反应关系，确定溶液中 Cu2+的物质
的量。
3．（2020·武汉外国语学校高一期末）将 Cu 片放入 0.1mol·L－1FeCl3溶液中，反应进行一定时间后，取出
Cu 片，测得溶液中 c(Fe3＋)︰c(Fe2＋)=2︰3，则此时溶液中 Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为（ ）
A．3︰2 B．3︰5 C．3︰4 D．4︰3
【答案】C
【解析】【分析】反应的离子方程式为 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，根据反应的离子方程式计算。
【详解】设有生成 xmolFe2+，
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2 2 1
x x x
反应后 c （Fe3+）：c（Fe2+）=2：3，则 n（Fe3+）= n（Fe2+）= mol；由方程式可知：生成的 Cu2+的物
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