1、课时跟踪检测八 铁及其重要化合物(时间：45 分钟 满分：100 分)一、选择题(每小题 6 分，共 60 分)1(2017 届衡水中学二调)下列关于铁元素及其化合物的一些叙述中，正确的是 ( )A铁的三种氧化物均为黑色B铁的两种氢氧化物均难溶于水C铁属于人体内的常量元素，不会缺少，不用补充D地壳中有含有铁单质的矿物，可以直接开采解析：Fe 2O3为红棕色固体，A 项错误；Fe(OH) 2、Fe(OH)3 均难溶于水， B 项正确；铁属于人体必需的微量元素，缺少时 需要补充， C 项错误；地壳中不含铁单质，含铁的矿物中，铁元素以化合态存在，D 项错误。答案：B2(2017 届河北省景县中学摸底
2、 )铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是( )AFe(OH) 3 Fe2O3 BFe(OH) 2 Fe 2O3CFe(OH) 2 Fe(OH) 3 DFe(OH) 2 Fe 3O4解析：铁屑溶于过量稀硫酸，生成 FeSO4 溶液，向 滤液中加入 过量氨水，生成 Fe(OH)2沉淀，Fe(OH) 2 在空气中被氧化为 Fe(OH)3，加热沉淀至质量不再发生变化为止，生成红棕色Fe2O3，B 项正确。答案：B3(2017 届邯郸市曲周县第一中学摸底 )下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
3、( )A赤铁矿的主要成分是 Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反应产物为 Fe2O3 和 H2C除去 FeCl2 溶液中的 FeCl3 杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤DFe 3 与 KSCN 产生血红色沉淀解析：赤铁矿的主要成分是 Fe2O3，A 项错误；铁与水蒸气在高温下反应生成 Fe3O4 和H2，B 项错误；FeCl 3 可与 Fe 发 生反应，2FeCl 3Fe= =3FeCl2，除去 FeCl2 溶液中的 FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后 过滤， C 项正确；Fe 3 与 KSCN 产生血红色溶液，而不产生沉淀，D 项错误。答案：C4(2017 届安徽淮南模拟)向 Fe2O
4、3、CuO、Fe、Cu 的混和粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是( )A只有 Fe2 和 Cu2B一定有 Fe2 、Cu 2 ，可能有 Fe3C一定有 Fe2 ，可能有 Cu2D只有 Fe2解析：当铜全部析出时，溶液中不存在 Cu2 ，A 项错误；由于 红色粉末是 Cu，所以溶液当中肯定没有 Fe3 ，故 B 错误；由于氧化性：Fe 3 Cu2 ，无论是和 Fe 反应，还是和 Cu 反应，溶液中一定存在 Fe2 ，当 Fe 过量时，不存在 Cu2 ，当 Fe 不足时，有 Cu2 ，故 C 正确；由 C分析可知，溶液中可能还有 Cu2 ，故 D
5、 错误。答案：C5如图两圆相交部分 A、B、C、D 分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是( )AFe4H NO =Fe3 NO2H 2O 3BFe(OH) 33H =Fe3 3H 2OCFe 3O48H =Fe2 2Fe 3 4H 2OD3Fe(OH) 2 10H NO =3Fe3 NO8H 2O 3解析：Fe 3O4 与稀硝酸反应时 ，Fe2 会被氧化为 Fe3 ，正确的离子方程式为3Fe3O428H NO =9Fe3 NO14H 2O。 3答案：C6粗制的 CuSO45H2O 晶体中含有 Fe2 。提纯时，为了除去 Fe2 ，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱
6、至溶液 pH4，即可以除去铁离子而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是( )A溶解 CuSO45H2O 晶体时要加入少量稀 H2SO4B加入 H2O2 除 Fe2 的离子方程式：2Fe 2 H 2O24OH =2Fe(OH)3C由于 CuSO4 的催化作用，会使部分 H2O2 分解而损失D调溶液 pH4 的依据是当 pH4 时，Fe(OH) 3 沉淀完全，而 Cu(OH)2 还未开始沉淀解析：CuSO 45H2O 晶体溶于水后，Cu 2 会发生水解，生成 Cu(OH)2 和 H2SO4，为防止Cu2 水解，在溶解 CuSO45H2O 时要加入少量稀硫酸， A 项正确；因氧化 Fe2 时溶液为酸性，
7、在酸性较强的条件下，不生成 Fe(OH)3 沉淀， B 项错误；Cu 2 对 H2O2 的分解具有催化作用，在提纯过程中会有部分 H2O2损失，C 项正确；用该操作的目的是除去 Fe3 而不损失硫酸铜，故调节 pH4 时，应使 Fe3 完全转化为 Fe(OH)3，而 Cu(OH)2还未开始沉淀，D 项正确。答案：B7为证明铁的金属活动性比铜强，某同学设计了如下一些方案：方案 现象或产物将铁片置于 CuSO4 溶液中 铁片上有亮红色物质析出将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧 产物分别为 FeCl3 和 CuCl2将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中 产物分别为 Fe2(SO4)3 和 CuSO4将铜片置于
8、FeCl3 溶液中 铜片逐渐溶解将铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接 铁片溶解，铜片上有气泡产生能根据现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有( )A2 种 B3 种C4 种 D5 种解析：铁片置于 CuSO4 溶液中，铁片上有亮红色物质析出，说明发生了置换反应FeCuSO 4=FeSO4Cu，活泼性 FeCu；、 、均不能 说明活泼性 FeCu；铁、铜用导线连接置于稀硫酸中，铁、铜形成原电池，Fe 作负极，铁片溶解，铜作正极有 H2 放出，说明活泼性 FeCu，故选 A 项。答案：A8(2017 届河北景县中学摸底 )铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的
9、叙述中正确的是( )A2Fe 3 Fe= =3Fe2 成立说明氧化性：Fe 3 Fe2B25 ，pH0 的溶液中，Al 3 、NH 、NO 、Fe 2 可以大量共存 4 3C5.6 g 铁与足量的氯气反应失去电子为 0.2 molD硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液： Fe2 2H 2O24H =Fe3 4H 2O解析：氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性， 2Fe3 Fe =3Fe2 成立说明氧化性：Fe3 Fe2 ，A 项正确；pH0 的溶液中，c(H )1 molL1 ，酸性溶液中 NO 具有强氧化 3性，能把 Fe2 氧化为 Fe3 ，B 项错误；5.6 g 铁与足量的氯气反应，铁被氧化为3
10、 价，失去电子为 0.3 mol，C 项错误；硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液发生反应：2Fe2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O，D 项错误。答案：A9FeCO 3 与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备 FeCO3 的流程如图所示，下列说法错误的是( )A可利用 KSCN 溶液检验 FeSO4 溶液是否变质B沉淀过程中有 CO2 气体放出C过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D产品 FeCO3 在空气中高温分解可得到纯净的 FeO解析：FeSO 4 溶液中加碳酸氢铵生成 FeCO3，过滤、洗 涤，即可得到 FeCO3 固体。亚铁离子变质会生成铁离子，则可利用 KSCN 溶液检验，故
11、 A 正确；FeSO 4 与碳酸氢铵发生的反应为：Fe 2 2HCO =FeCO3H 2OCO 2，则沉淀过 程中有 CO2 气体放出，故 B 正确； 3过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故 C 正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，所以 FeCO3 在空气中高温分解不能得到 FeO，故 D 错误。答案：D10向 22.4 g 的 Fe2O3、Cu 的混合物中加入 0.5 mol/L 的硫酸溶液 600 mL 时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含 Fe3 ，若用过量的 CO 在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为
12、( )A6.4 g B4.8 gC2.4 g D1.6 g解析：设固体混合物中含 Fe2O3、Cu 的物质的量分别为 x、y，则 160x64y22.4 g。Fe2O3、Cu 用 0.5 mol/L 的硫酸完全溶解后转化为 FeSO4、CuSO4，由质量守恒可得2xy 0.5 mol/L0.6 L，联立两方程式解得 x0.1 mol，y0.1 mol。若用过量的 CO 在高温下还原相同质量的 Fe2O3、Cu 的混合物，固体减少的 质 量为氧的质量，即为 0.1 mol316 g/mol4.8 g。答案：B二、非选择题(共 40 分)11(12 分)(2017 届潍坊市某重点中学模拟 )铁是人
13、类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：(1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是( )A纯铁硬度比生铁高B纯铁耐腐蚀性强，不易生锈C不锈钢是铁合金，只含金属元素D铁在一定条件下，可与水蒸气反应E铁在冷的浓硫酸中钝化(2)向沸水中逐滴滴加 1 molL1 FeCl3 溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为_，形成该分散系的微粒直径范围是_。(3)电子工业需用 30%的 FeCl3 溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出FeCl3 溶液与铜反应的离子方程式_。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3 溶液，现有下列试剂： 氯气 铁粉
14、浓硝酸 浓盐酸 烧碱 浓氨水，需要用到的一组试剂是_。A BC D(4)高铁酸钠 Na2FeO4 是一种新型净水剂。高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)33NaClO4NaOH =2Na2FeO43X 5H 2O，则 X 的化学式为_。高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO 10H 2O 4Fe(OH)38OH 3O 2。24由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有_性，而能够除去水中悬浮物是因为_。下列物质能作净水剂的有_。aKAl(SO 4)212H2Ob聚合硫酸铁Fe(OH)(SO 4)ncClO 2d “84”消毒液解析：(1)合金硬度大于纯金属，A 项错误；钢中含有碳元素
15、，故 C 项错误，B 、D、E 三项正确。(2)生成 Fe(OH)3 胶体的离子方程式为 Fe3 3H 2O Fe(OH)3(胶体)3H ，= = = = = 胶体的微粒直径范围为 1100 nm。(3)FeCl3 腐蚀铜的离子方程式为2Fe3 Cu =2Fe2 Cu 2 ，溶液中有 Fe2 、Cu2 要获取 Cu 应加入过量 Fe 粉，此 时溶液中应加入浓盐酸溶解未反应的 Fe 粉、 Fe 粉完全溶解时溶液中溶 质全为 FeCl2，此时通入 Cl2 使其转变为 FeCl3，故选 A 项。(4)由质量守恒可知 X 为 NaCl。由于 FeO 中 Fe 为6 价，24故其具有强氧化性可用于杀菌消
16、毒，由于 产物中有 Fe(OH)3，其 为胶体能吸附水中的悬浮杂质。 a、b 在水中可形成胶体可净水， ClO2 可用于水的杀菌、消毒、无残留，故可净水， “84”消毒液给水消毒后有残留 NaClO，故其不能净水。答案：(1)BDE(2)Fe3 3H 2O Fe(OH)3(胶体)3H = = = = = 1100 nm(3)2Fe3 Cu =2Fe2 Cu 2 A(4)NaCl 氧化 生成的 Fe(OH)3 在水中形成胶体能吸附水中的悬浮杂质 abc12(14 分)(2017 届辽宁省东北育才学校等六校联考 )已知 FeSO4 在不同条件下分解得到的产物不同，可能是 FeO 和 SO3，也可能
17、是 Fe2O3、SO 3 和 SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下 FeSO4 分解的气体产物。已知 SO3 的熔点是 16.8 ，沸点是 44.8 。(1)装置的试管中不装任何试剂，其作用是_ ；试管浸泡在 50 的水浴中，目的是_。(2)装置和装置的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论。限选试剂：3 molL1 H2SO4、6 molL1 NaOH 溶液、0.5 molL1 BaCl2 溶液、0.5 molL1 Ba(NO3)2 溶液、0.01 molL1 酸性 KMnO4 溶液、0.01 molL1 溴水。检验试剂 预期现象和结论装置的试管中加
18、入_ 产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有 SO3装置的试管中加入_ _(3)也有同学认为可以通过检验试管中残留固体证明分解产物。方案如下：取适量残留固体于试管中，加入足量稀硫酸，将所得溶液分为两份。向第一份溶液中滴加硫氰化钾溶液，若变红，证明分解产物中有氧化铁；向第二份溶液滴加酸性高锰酸钾溶液，若褪色证明分解产物中有氧化亚铁。写出第一份溶液中反应的离子方程式：_；有同学认为酸性高锰酸钾溶液褪色不能说明分解产物有氧化亚铁，理由是_。解析：(1)若装置中产生的气体极易和溶液反应，会发生倒吸，所以装置的试管能防止溶液倒吸入装置中；SO 3 的沸点是 44.8 ，当温度高于 44.8 时 SO3为气
19、体，把 试管浸泡在 50 的热 水浴中能防止 SO3 液化或凝固。(2)根据预 期现象和结论可知装置中试剂用来检验 SO3，相当于 检验 SO ，故加入的 试剂为 BaCl2 溶液。装置检验产生的 SO2 气体，24故可从给出的试剂中选取酸性 KMnO4 溶液或溴水，SO 2 具有还原性，与 KMnO4 溶液或溴水发生氧化还原反应而使之褪色。 (3)硫氰化钾溶液遇含有 Fe3 的溶液显红色，发生反应的离子方程式为 Fe3 3SCN Fe(SCN)3。残留固体中可能有未完全分解的 FeSO4，用硫酸溶解后溶液中含有 Fe2 ，滴加酸性高 锰酸钾溶液后褪色。答案：(1)防止溶液倒吸入装置中( 或安
20、全瓶) 防止 SO3 液化或凝固(2)检验试剂 预期现象和结论0.5 molL1 BaCl2 溶液0.01 molL1 酸性 KMnO4 溶液 (或 0.01 molL 1 溴水)若溶液紫色(或橙色)褪去，证明气体产物中含有 SO2，若溶液紫色(或橙色)无明显变化，证明气体产物中不含 SO2(3)Fe 3 3SCN Fe(SCN)3如果 FeSO4 未完全分解，溶液里也存在 Fe213(14 分)(2017 届安徽省示范高中联考 )某研究小组在实验室中将工厂废弃的合金，经过一系列的反应，制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红。其实验方案如下：(1)该小组所用的合金中含有的金属为铁、_、_(填名称)。
21、(2)操作、使用的主要玻璃仪器是_，简述操作 的方法：_。操作实验操作步骤包括：加热浓缩、冷却结晶、_( 填操作名称) 、洗涤、干燥。(3)写出滤渣 B 中较活泼金属与足量稀 HNO3 混合后发生反应的离子方程式：_。(4)若该小组通过上述实验流程制得铁红 80 g，假设实验过程中无质量损失，则合金中铁的质量为_g。(5)上述实验流程中符合“绿色化学”理念的做法是_(答出一点即可)。解析：(1)根据元素守恒，由最终制得的产物可知，该小组所用的合金中除含铁外，还含有铜、 铝。(2)操作 、为过滤，使用的主要玻璃 仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒。(3) 滤渣 B 中含有 Fe、Cu，Fe 比 Cu 活泼，Fe 与足量稀硝酸反应的离子方程式为4H NO Fe= =Fe3 NO2H 2O。(4)铁红的成分为 Fe2O3，根据铁元素守恒可得： 3Fe2O3 2Fe160 25680 g m(Fe)列比例可求出 m(Fe) 56 g。25680 g160答案：(1)铜 铝(2)漏斗、烧杯、玻璃棒 在 HCl 气流中蒸干水分 过滤(3)4H NO Fe= =Fe3 NO2H 2O 3(4)56(5)废物利用，利用工厂废弃物；反应产生的 NO 循环利用，避免污染(其他合理答案也可)
