铁及其化合物计算题专练

1、铁及其化合物计算题专练一、单选题1. 由5mol Fe203、4mol Fe3°4和3mol FeO组成的混合物，加入纯铁1mol并在高温下和Fe?®反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2°3的物质的量之比不可能是A 4:3 B . 3:2 C ，3: 1 D . 2： l二、多选题1. 将2.4g Fe、Mg合金投入到一定量的稀硝酸中，金属与硝酸恰好完全反应，共收集到标 准状况下的气体VL（硝酸被还原成NO）,若向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，待金属元素全部沉淀后，再将沉淀过滤、洗涤、灼烧后称量，质量为3.6g。则收集到的气体体积 V的值可

2、能为（）。A. 0.896B . 1.10C .1.69D . 2.242、 将a g氧化铁和硫化亚铁组成的混合物溶解在足量的稀盐酸中，结果得到b g沉淀，则 原混合物中硫化亚铁的质量可能为A. 5b gB. （a 5b） g C . （a 11b/4） g D . 11b/4 g3、向200 mL 0.1mol/L 的Fe（NQ）2溶液中加入一定量 NaOH使卩62+完全沉淀，加热、蒸干 并灼烧混合物直至质量不再变化，此时固体的质量可能为A. 1.60 g B. 2.76 g C. 4.36 g D. 5.54 g4、 将5.6g铁放入含有x mol FeCl 3和y molCuCI 2的混

3、合溶液中，充分反应后，固体粉末仍为5.6g。则x: y可能是A. 2:7B. 8:7C. 1:7D. 1:15 .实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g,则该氧化物粉末可能是A . Fe2O3和MnO2B . MnO2和 V2O5 C . Cr>O3和 V2O5 DFesO4 和 FeO6.铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表（设硝酸的还原产物只有NO):下列计算结果正确的是（）（A）1中溶解了 5.6克Fe（C）2中溶解了 9.6克Cu(B

4、)硝酸的浓度为4mol/L(D) 4 中 V=8960编号1234稀硝酸的体积（ml）100200300400剩余金属（g）18.09.600NO体积（ml）224044806720V三、填空题1合成氨工业生产中所用的a - Fe催化剂的主要成分是 FeO FaQ(1) 某FeO FaQ混合物中，铁、氧的物质的量之比为4： 5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为。(2) 当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为 1 : 2时，其催化活性最高，此时铁的 氧化物混合物中铁的质量分数为 (用小数表示，保留 2位小数)。(3) 以Fe2Q为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉，发生如下反应：

5、2Fe2Q+ 蠱臺4FeW COf。为制得这种活性最高的催化剂，应向480g Fe 2O粉末中加入炭粉的质量为g。2用稀硫酸溶解FeS和Fe(OH)3的混合物28.3克可得1.6克硫，混合物中FeS的质量是克。当FeS为反应完成后在溶液中滴入NH4SCN溶液使溶液显血红色3. 在Fe2O3和Fe的混合物中加入足量的稀硫酸，充分反应后生成FeSOq溶液和出。若生成的Fe2+与H2的质量比为112： 1，则(1) Fe2+与H2的物质的量之比为 (2) 若将生成的Fe2+分成4等份，就其来源而言，其中份来自Fe与 J的反应，份是Fe3+的还原产物。(3) 原混合物中Fe2O3与Fe的质量比为10

6、: 四、计算题1. 在2L Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中，加入30g纯铁粉，最后得到2L 0.25mol/L的FeSC4 溶液和26g固体沉淀物。求原混合溶液中Fe2(SO4)3和CUSO4的物质的量的浓度。2、 ( 13分)电子工业常用一定浓度的 FeCb溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板.有 关反应为：2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCb现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入8.00 102 mL某FeCI3溶液A中，一段时间后，将该线路板取出，向所得溶液 B中加入铁粉mg，充分反应后剩余固体 ng;将固体滤出并从滤 液C (忽略反应前后溶液体积的变化)中取出2

7、0.00 mL ,向其中滴入3.00mol I"1 AgNO3溶液60.00 mL时，溶液中的Cl 一恰好完全沉淀.请计算:(1)溶液A中FeC3的物质的量浓度为 mol 'L ；(2) 假若铁粉不再溶解，向溶液 B中加入的铁粉质量至少应当大于 g;(3) 讨论当剩余固体的组成不同时m与n可能的取值范围，并填入下表剩余固体的组成m的取值范围n的取值范围只有铜有铁且有铜(用含m的代数式表示)(4) 当m= 100.0, n = 96.8时，溶液B中FeCI2的物质的量浓度为 mol L .3、(8分)将一定量的混合均匀的铁粉和硫粉在隔绝空气的条件下共热，充分反应后冷却至 室温，

8、得到固体 A。将质量为 m的固体A加入到300mL 2mol L一1盐酸中使之完全溶解，测得室温下加入的固体 A的质量与收集到的气体体积(已换算成标准状况)的关系如图，(假16 3 2 4.S 6.4 a设氢硫酸溶液饱和之前无硫化氢逸出)。已知加入固体 A的质量me 3.2g时，收集到的气体为氢 气当m>3.2g时收集到的气体为氢气和硫化氢的混合气。 试分析与计算：(1) 3.2g固体A中所含的物质有(写化学式)(2) 3.2g固体A中各物质的物质的量分别为 溶于上述盐酸充分反应后，所得的溶液中氢硫酸的物质的量浓度为(忽略体积变化)(3)当固体A全部溶于上述盐酸，且 A的质量m>3

9、.2g时，收集到的气体体积(标准状况下)V= mL 。(用含m的代数式)4、向100 mLBaCl2、AICI 3、FeCb的混合溶液 A中，逐滴加入 Na2SO4和NaOH的混合溶液B，产生的沉淀和加入混合溶液 B的体积关系如下图所示:(1) 加入B溶液110 mL时，溶液中的沉淀是 (填化学式或名称，下同)溶液中的溶质是(2) 从90 mL至100mL之间加入10mL B溶液时发生的离子反应方程式是：Ba2+ + SO42t BaSOqJ, Al(OH) 3 + OH 宀 AlO 2 +2出0则溶液B中Na2SO4与NaOH的物质的量浓度之比为 (3)将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度填入

10、下表:溶质Na2SO4NaOHBaCl2AlCl 3FeCl3浓度（mol?L1）5、(14分)为测定一置于空气中的某硫酸酸化的FeS04溶液中Fe2+被氧化的百分率，某同学准确最取pH=1 (忽略Fe2+、Fe3水解)的FeSOq溶液200mL，加入过量BaCI 2溶液，充 分反应后过滤、洗涤、干燥，得到沉淀28.0 g；再另取同样的FeSO4溶液200 mL ,向其中加入过量NaOH溶液，搅拌使其充分反应，待沉淀全部变为红褐色后，过滤、洗涤并灼烧 所得固体，最终得固体 8.0g。(1) 通过计算，填写下表：+c(H )c(SO42)c(Fe2+、Fe3+)注：c(Fe2+、Fe3+)表示F

11、e2+和Fe3+的总的物质的量的浓度(2) 计算原溶液中Fe2+被氧化的百分率。当Fe2+部分被氧化时，试推导 c(Fe2+、Fe3+)与 c(H+)、c(SO42一的关系。6、(12分)一包重41.6 g的固体样品，其成分是硫和铁的化合物，将它充分煅烧后，硫和 铁分别被氧化成 SO2和Fe2O3,其中SO2在标准状况下为13.44 L。试求：(1) 样品中硫元素与铁元素的物质的量之比。(2) 样品化合物的成分是什么？(3) 样品中化合物的物质的量各为多少？7、( 10分)有三份不同质量的铁粉样品，甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有0.8molHNO 3的稀硝酸反应，反应后硝酸和铁均无剩

12、余，且硝酸的还原产物只有NO。据此回答下列问题：甲取样品，反应后溶液中铁只以Fe3+离子形式存在，则样品的质量为 g。乙取样品，反应后溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+离子，则样品的质量(设为ag)范围是。丙取样品，将其慢慢加入到稀硝酸中，并搅拌，反应过程中溶液里 Fe3+、Fe2+、NO3三种离子中的两种离子的物质的量的变化曲线如下图所示，则该曲线表示的是的变化曲线。iMmol0.80.60.430,21Jlj111100.1 0.2 0.3 0.4 n(Fe>/mol物质的量变化的曲线，请你在此图中再画出另外2种离子的物质的量&已知：Fe2+能被稀硝酸氧化，反应方程式为：3

13、Fe(NO3)2 + 4HNO 3(稀)宀 3 Fe(NO)3 + NO f + 2HO现将一定量的铁和铜的混合物分为等质量的4份，分别加入等浓度不同体积的稀硝酸(假设反应中稀硝酸的还原产物只有NO ),产生气体的体积与剩余固体的质量如下表:硝酸体积(mL)100200300400剩余固体(g)18.09.600放出气体的体积(mL )224044806720(1) 放出2240 mL气体时，消耗金属的质量为 g(2) 稀硝酸的浓度为 mol L "(3) 计算原混合物中铁和铜的物质的量比为多少？(4) 加入400 mL稀硝酸，反应完全后，计算溶液中硝酸根离子的物质的量。一、1a 二

14、、lab 2bd 3cd 4ac 5ad 6bd三、1. (1) 2 : 1(2) 0.72(3) 6 克2、 4.4克或15.6克。当FeS是4.4克时反应完成后在溶液中滴入NH4SCN溶液使溶液显血 红色3、 ( 8 分)(1) 4: 1(2) 1, 2( 3) 7四、1、cFe2(SO4)3=0.1/2=0.05(mol/L);cCuSO4=0.2/2=0.1(mol/L)2. (1) 3.00mol L ( 1 分)(2) 67.2g( 2 分)(3)(每空2分)剩余固体的组成m的取值范围n的取值范围只有铜0< mW 67.20< nW 76.8有铁且有铜m> 67.

15、2x-67.2< nW x + 9.6(4) 2.5 mol L( 2 分)3. (1)FeS, Fe. (2) n(Fe)=0.01mol n(FeS)=0.03mol. c(H2S)=0.1mol L(3) V=(280m-672)mL4. (1) BaSO4、Fe(OH)3 (2 分)，NaCl、NaAlO 2 (2 分)。(2) 1 : 1 (1 分)(3) (5 分)溶质Na2SO4NaOHBaCl2AlCl 3FeCl3浓度(mol?L1)1110. 20. 15. (1) 0.1mol/L 0.6 mol/L 0.5 mol/L (每空 2 分)_4(2) Fe2+被氧化的

16、百分率为：OM" 100% =20% (2 分)0.4mol /L1(3) 若 Fe2+没有被氧化，c(Fe2+、Fe3+)= c(SO42_) c(H+)21若 Fe2+全部被氧化，c(Fe2+、Fe3+)= c(SO42) - c(H+)33故当Fe2分被氧化时，c(Fe2+、Fe3+)与c(H+)、c(SO42)的关系为:21+2+ l 3+221+ |c（SO4 ） -c（H ）>c（Fe、Fe ） > -c（SO4 ） - c（H 打讪6 答案：（1） 3 : 2 （ 3 分）（2） FeS 和 FeS? （3 分）（3）FeS 为 0.2mol（ 3 分），F

17、e& 为 0.2mol（ 3 分）说明答案也可以是Fe2S3（3） 0.2mol7 11.2g（ 2 分） 11.2<a<16.8（ 2 分） NO3（ 2 分）8. （ 1） 8.4 （2 分）（2） 4 （2 分）（3）2 : 1 （2 分）（4） 1.20例析金属与酸反应的图像题生成?的量江苏省兴化楚水实验学校陈金健般情况下，活泼金属可以与稀盐酸、稀硫酸等稀酸溶液发生反应生成氢气。涉及金属与酸反应问题的图像题，侧重于考查金属的活动性、金属的相对原子质量、氢气的质量(或体积)、溶液的质量、溶质质量分数等相关量的变化关系。解答这类题的关键是，读懂图像本意，审清图像内涵。准

18、确理解并应用图像中的相关信 息，正确解题。如图1,图中横坐标代表时间，纵坐标代表生成氢气的质量。当金属与稀酸溶液反应时， 随着反应的进行，生成氢气的质量越来越大，此时在图像上表现为一条上升的直线(如图1中OA段所示),且生成氢气越快，这条直线的斜率越大(即“坡度越陡”)。因此，从图像上看生成氢气的快慢只须看“坡度陡、坡度缓”，“坡度越陡”表示生成氢气越快，线段 OA的斜率与金属的活动性强弱有关。金属活动性越强，线段斜率越大。“坡度越缓”表示 生成氢气越慢，金属活动性越弱，线段斜率越小。当金属与稀酸溶液充分反应后，生成氢气的质量将不再变化，此后在图像上表现为一条水平直线(如图1中的AB段所示)。

19、生成氢气越多，这条直线表现在图像上就越高。因此，从图像上看生成氢气的多少，只须看“线高、 线低”，“线越高”表示生成氢气越多，“线越低”表示生成氢气越少。综上所述，解决这类问题时，一般需要用到下列规律:1.在温度、金属颗粒大小和稀酸溶液溶质质量分数一定的条件下，金属的活动性越强,生成氢气就越快；生成氢气越快，说明金属的活动性就越强。2.当金属的化合价相同时，对于相同质量的金属， 金属的相对原子质量越大，生成的氢生成?前愿申气越少；生成的氢气越多，金属的相对原子质量越小。例1.锌和稀硫酸反应生成氢气，几次实验的锌的用量不等，但稀硫酸的用量相同。锌的用量（ X轴），生在氢气的体积（Y轴）（在同温同

20、压下测定）关 系如图2,下列关于实验结果描述错误的是（）A.线段AB （包括A点）表示锌过量、硫酸已耗尽B. 线段AB （不包括A点）表示锌过量、硫酸已耗尽C. 线段0A （包括A点）表示锌和过量的硫酸反应D. 线段0A （不包括A点）表示锌和过量的硫酸反应定质量的锌与足量的稀硫酸充分反应，图点表示某一时刻，反应刚好停止。线段0A（包括点A）表示金属和过量的稀硫酸反应。线段AB （不包括点A）表示金属已经反应完，而稀硫酸过量。不过，值得我们注意的是，如果是 足量的锌与一定量的稀硫酸充分反应时，那么线段0A（包括点A）则表示过量的金属和稀硫酸反应。线段 AB （不包括点A）表示稀硫酸已经消耗完，

21、而锌过量。解答：B、D如图3,金属A的活动性要比金属 B的活动性强。如果金属A B与相同质量分数的酸溶 液反应后生成的化合物中元素化合价相同（如同为+2价等）那么，生成氢气的体积越多或质量越大，则该金属的相对原子质量越小。图3中金属B的相对原子质量小于金属 A的相对。 图4反应吋间榕原子质量。足量的A、B两种金属同时分别放入两份溶质质量分数相同而稀盐酸完全消耗的少量稀盐酸中，如果反应后出现一种金属有剩余或两种金属都有剩余,了，那么它们生成氢气的体积（或质量）相等，如图4所示。练一练将物质的量相等的铝粉和铁粉分别与同体积、同浓度的稀硫酸反应。反应情况 如图5所示。有关叙述中正确的是（）AlFe图

22、5吒応"以 A.铝粉、铁粉和硫酸均有剩余B. 铝粉、铁粉均反应完，硫酸有剩余C. 硫酸、铝粉均反应完，铁粉有剩余D. 硫酸、铁粉均反应完，铝粉有剩余例2.某探究小组的同学对金属的性质很感兴趣，探究金属的活泼 性。取等质量的 A、B金属，分别投入溶质质量分数相同的足量的盐酸中，生成氢气的质量（m）与时间（t）的关系如图6 （已知A B元素在生成物中的化合价相同）1.由图6分析，甲、乙、丙三位同学的对话正确的是（）甲：时间ti时，产生氢气的质量Av B乙至U时间t2时，金属均有剩余丙：两种金属原子的相对原子质量Av B2. 结论：金属 A、B 的活泼性强弱关系是（ ）解析：金属与酸反应涉

23、及的量有：金属的质量；金属元素在反应中显示的化合价；金属的相对原子质量； 金属的活动性； 产生氢气的量； 产生氢气的时间； 酸的量。 这些量之间存在如下关系：1. 当金属的化合价相同时， 对于相同质量的金属， 金属的相对原子质量越大， 生成的氢 气越少；生成的氢气越多，金属的相对原子质量越小。2. 在温度、金属颗粒大小和稀酸溶液溶质质量分数一定的条件下，金属的活动性越强， 生成氢气就越快； 生成氢气越快， 说明金属的活动性就越强。 可通过曲线的斜率来判断金属的活动性，种情况：斜率越大，反应的速率越快，则金属的活动性越强。解决这类问题有时要讨论两1. 如果酸足量，由于 A、B 的相对原子质量不同

24、，则产生氢气的量不同；2. 如果酸不足， 产生氢气的量相同， 相对原子质量小的金属一定过量， 相对原子质量较 大的金属可能过量，也可能正好完全反应。本题中等质量的A、B金属，分别投入溶质质量分数相同的足量的盐酸中。由图示产生氢气的量不相等，属于第一种情况。解答： 1、甲、丙 2 、 Av B图7中能够正确反映练一练等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,产生氢气质量 m与反应时间t关系的图像为（）练一练将质量相等的A、B、C三种金属，同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成 H2的质量与反应时间的关系如图8所示。根据图中所提供的信息，得出的结论正确的是（）（A B

25、、C在生成物中均为+2价）A. 放出 巴的质量是 A> B> CB. 金属活动性顺序是A> B> CC. 反应速率取大的是AD. 相对原子质量是C> B> A生成H2质fi/s练一练 将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的f质量与反应时间的关系如图 9所示。根据图中的信息，作出的判断不正确的是（）A.图线x表示镁的反应情况B. 铁消耗的稀盐酸质量最大C. 镁、锌一定过量，铁可能反应完D. 镁一定过量，锌、铁可能反应完.X我们在讨论金属与酸反应的图像问题时，一定要分清图像中X、Y轴所表示的具体含义，因为变换了X、Y轴的内容，所

26、对应的图像就会出现不同的情形。如果X轴表示参加反应的金属的质量，Y轴表示生成的氢气的质量，一定量的不同金属与足量的酸进行反应，如图10所示。假设三种金属分别为铝、镁、铁，你能找出其中代表铁的线条吗？这时，我们可采取以下方法：1、在图像上画一条平行于 X轴的直线与三个线条交于不同的三个点，比较这三个点的横坐标数值的大小，数值越大，表示产生等质量的氢气时，消耗的金属质量越多，数值越小，表示产生等质量的氢气时，消耗的金属质量越少；2、在图像上画一条平行于 Y轴的直线与三个线条交于不同的三个点，比较这三个点的纵坐标数值的大小，数值越大，表示相等质量的金属完全反应后，产生的氢气越多；数值越小，表示相等

27、质量的金属完全反应后， 产生的氢气越少。通过以上分析，我们不难看出，线条C表示的金属是铁。练一练 图11表示Fe、Zn、Mg Al分别跟稀盐酸反应制取氢气的质量（m）与所用的金属质量（M之间的关系图，其中正确的是（）I）Eli刚才提到，我们在讨论金属与酸反应的图像问题时，一定要分清图像中X、Y轴所表示的具体含义，因为变换了 X、Y轴的内容，所对应的图像就会出现不同的情形。进行变式训 练时，有时还会出现如下的情况。定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量,图12是反应过程中某种物质的质量 Y随加入稀硫酸的质量变化的关系，则Y不可能表示（）A.消耗铁粉的质量 B .生成硫酸亚铁的质量C.溶液的总质量 D 生成氢气的质量解析：根据金属与酸反应的原理与过程，图中确定了X轴的含义，表示稀硫酸的质量，那么一段时间后，消耗铁粉的质量从无到有，渐渐增多，完全消耗后，不再变化。生成硫酸 亚铁的质量也是从无到有，渐渐增多，反应停止后，不再变化。生成氢气的质量也是从无到有，渐渐增多，反应停止后，