高中化学铁及其化合物专题练习.doc

铁及其化合物
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是(　　)
①金属钠在纯氧中燃烧　②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间　③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液　④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④　　　　　　　 B．③②①④
C．③①②④ D．①②③④
2．已知下述三个实验中均有化学反应发生。
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸
将铜丝放入氯化铁溶液中

下列判断正确的是(　　)
A．实验①中铁钉只做还原剂
B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋
3．在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中，通入足量的SO2后有白色沉淀生成，过滤后，向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，下列叙述不正确的是(　　)
A．白色沉淀是BaSO4和BaSO3
B．溶液的酸性增强
C．白色沉淀是BaSO4
D．FeCl3全部被还原为FeCl2
4．某溶液中有Fe3＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(　　)
A．Fe3＋　　　　　　　　　　B．Mg2＋
C．Fe2＋ D．Al3＋
5．下列离子方程式书写正确的是(　　)
A．FeO固体放入稀硝酸溶液中：
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
B．过量的铁粉与稀硝酸溶液反应：
Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
D．向Fe(OH)3中加入氢碘酸：
2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O
6．某学生设计了如图所示的方法，鉴定盐A的组成成分。由此分析，下列结论中正确的是(　　)

A．A中一定有Fe3＋　　　　 B．C中一定有Fe3＋
C．B为AgI沉淀 D．A一定为FeBr2溶液
7．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型、高效、多功能的水处理剂。湿法制备的主要反应方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。干法制备的主要反应方程式为2FeSO4＋4Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2SO4。下列有关说法不正确的是(　　)
A．高铁酸钠中铁显＋3价
B．湿法中氢氧化铁被氧化
C．干法中每生成1 mol Na2FeO4转移4 mol电子
D．Na2FeO4处理水的能力优于次氯酸的能力
8．在含有FeBr2和FeI2的混合溶液中，通入一定量的Cl2，再滴加KSCN溶液后，溶液变为红色，则溶液中一定不存在的离子是(　　)
A．Cl－ B．Fe2＋
C．I－ D．Br－
9.将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应后，固体无剩余，测得参加反应的HCl为0.08 mol，放出标准状况下的气体0.224 L。则下列判断中正确的是(　　)
A．原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)＝2∶1
B．向溶液中滴入KSCN溶液，显血红色
C．无法计算原混合物的质量
D．此时溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为3∶1
10．某反应混合物中有下列物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O，下列叙述错误的是(　　)
A．HNO3与FeSO4的计量数之比为5∶4
B．FeSO4是还原剂，HNO3是氧化剂
C．每生成1 mol Fe(NO3)3转移电子为1 mol
D．Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3是氧化产物
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(12分)下图表示某种盐的制备步骤：

已知：水合盐B含有45.3%的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。
请写出物质的化学式或名称：
A________，B________，C________，
D________，E________，F________。
12．(12分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L－1盐酸中，得溶液C；
③将①中得到的单质B和溶液C反应， 放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；
④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。
请填空：
(1)产物中的单质B是________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是：
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是：
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2＋)为________，c(Fe2＋)为________。
13．(12分)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等。有人设计了如图所示的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑从废水中回收金，并生成一定量的铁红和氧化铜。

请回答下列问题：
(1)图中标号处需加入的相应物质：
①_________、②_________、③_________、④_________、
⑤_________。
(2)写出①处发生反应的所有离子方程式：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
写出③处发生反应的化学方程式：______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)铁红的化学式为________。
14．(14分)Fe2＋、SO和I－都具有还原性。为了比较其还原性强弱，进行以下探究并回答：
(1)已知：①还原性：SO>Fe2＋；②FeSO3难溶于水。
(2)在(1)的基础上，完成下列假设。
假设1，还原性：I－>SO>Fe2＋；
假设2，还原性：SO>I－>Fe2＋；
假设3，还原性：___________________________________________________。
(3)实验探究：现对假设2进行探究，完成实验步骤以及预期的现象和结论。
限选以下试剂：0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液、0.1 mol·L－1 KI溶液、 0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、10% KSCN溶液、新制饱和氯水、淀粉溶液、稀HNO3溶液、1 mol·L－1 HCl溶液、1 mol·L－1 BaCl2溶液。
实验操作
预期的现象与结论
步骤1：取1 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液和1 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液于试管中，混合后滴入2～3滴新制饱和氯水，振荡

步骤2：____________

步骤3：取1 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液和1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl2溶液于试管中，混合后滴入2～3滴新制饱和氯水，振荡

步骤4：_______________________________

铁及其化合物参考答案
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
A
A
C
D
B
A
C
A
C
二、非选择题
11.解析：根据最终得到的固体D为红棕色固体，且水合盐B无水盐C可推知A为变价金属铁，依次推出无水盐C为FeSO4，水合盐B为FeSO4·7H2O。盐C灼烧的反应式为：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑
答案：Fe　FeSO4·7H2O　FeSO4　Fe2O3
SO2(或SO3)　SO3(或SO2)
12.解析：根据题意，各步发生的化学反应如下：
①Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
MgO与Al不发生铝热反应，故单质B为Fe；
②MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O，
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O；
③Fe＋2FeCl3===3FeCl2，
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；
④说明：Fe3＋无剩余，溶液D为MgCl2、FeCl2的混合液。设20 g A中MgO和Fe2O3的物质的量均为x，
则有40 g·mol－1x＋160 g·mol－1x＝20 g，
解得x＝0.1 mol，
则溶液D中c(Mg2＋)＝＝0.67 mol·L－1，
据Cl－守恒得溶液D中Fe2＋的浓度为：
c(Fe2＋)＝
＝2.3 mol·L－1。
答案：(1)Fe
(2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O
(3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(4)0.67 mol·L－1　2.3 mol·L－1
13.解析：从题中给出的信息可知，首先分离出来的应是铁元素，所加最佳试剂应是废铁屑，E溶液含Fe2＋，铁红的成分为Fe2O3，可联想到反应2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O，试剂⑤应为可溶性碱(NaOH溶液或氨水)，当加入过量铁粉后，所得A应为Fe、Cu、Au的混合物，此时只需加入稀硫酸(试剂②)后过滤可得Cu、Au的混合物B，再向混合物B中加入稀硝酸(试剂③)可使Cu、Au分离，向反应得到的C[Cu(NO3)2]溶液中加NaOH溶液(试剂④)得到D[Cu(OH)2]后，再加热得到CuO。
答案：(1)①废铁屑　②稀硫酸　③稀硝酸　④氢氧化钠　⑤氢氧化钠(其他合理答案均可)
(2)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋　2Au3＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋　3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)Fe2O3
14.解析：(3)步骤1、2是比较SO、I－还原性大小。SO、I－均与氯水反应，若SO的还原性大于I－，氯水首先与SO反应生成SO，在酸性环境下，利用加入BaCl2溶液后的反应现象即可说明溶液中是否存在SO，从而比较出SO与I－还原性强弱，也可根据是否有I2生成来比较SO、I－还原性大小(如向反应后的溶液中加入淀粉观察颜色变化)。步骤3、4是比较Fe2＋、I－还原性大小，向含Fe2＋、I－的混合液中加入少量氯水后，若Fe2＋还原性大于I－，则溶液中存在Fe3＋，可用KSCN溶液与Fe3＋反应出现血红色来证明；若I－还原性大于Fe2＋，则溶液中存在I2，可用I2遇淀粉溶液出现蓝色来证明。
答案：(2)SO>Fe2＋>I－
实验操作
预期现象与结论
步骤2：(方法1)向试管中加入足量的1 mol·L－1HCl溶液后再滴入数滴(或少许)1 mol·L－1BaCl2溶液，振荡试管
若没有白色沉淀产生，则说明还原性：I－>SO，反之则说明还原性SO>I－
步骤2：(方法2)向试管中滴入少量淀粉溶液，振荡试管
若不变蓝色，说明还原性：SO>I－
或：若变蓝色，说明还原性：I－>SO
步骤4：(方法1)向试管中滴入少量淀粉溶液，振荡试管
若变蓝色，说明还原性I－>Fe2＋
或：若不变蓝色，说明还原性：Fe2＋>I－
步骤4：(方法2)向试管中滴入少量10% KSCN溶液，振荡试管
若不变血红色，说明还原性：I－>Fe2＋
或：若变血红色，说明还原性：Fe2＋>I－

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