高中化学-铁和铁的化合物例题和解答

.word.zl.word.zl课时作业31铁和铁的化合物用时作业•青堂灌时间：45分钟总分值：100分一、选择题(15X4分=60分).以下有关纯铁的描述正确的选项是()A.熔点比生铁的低B.与一样浓度的盐酸反响生成氢气的速率比生铁的快C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D.在冷的浓硫酸中可钝化【解析】生铁是铁与碳的合金，由于合金的熔点低于组成成分任一物质的熔点，故A不正确。生铁与盐酸反响时，铁、碳在盐酸中形成无数微小的原电池，使反响速率比纯铁要快，B不正确。同样道理，生铁在潮湿空气中Fe、C形成原电池发生析氢或吸氧腐蚀，腐蚀速率远比纯铁要快，C不正确。金属铁、铝在常温下皆在浓硫酸、浓HNO3中发生钝化，D正确。【答案】D.用即热饭盒盛装食物，可以得到热烘烘的饭菜。原因是即热饭盒的底部装入了混有镁、铁粉末的高密度聚乙烯，进展简单的操作后，水和镁就会发生剧烈的化学反响，放出的热量便可使食物变热。其中铁可能是()A.一种反响物 B.催化剂C.起导热作用D.增大镁与水分子的接触时机【解析】此题考察催化剂原理。依题意，镁粉与铁粉混合在水中发生剧烈反响放出热量，而镁单独与水反响比较缓慢，说明反响物没有变化，但反响速率加快了，可推知，铁可能是催化剂。【答案】B.以下金属冶炼的反响原理，错误的选项是()210(熔融)===电=2<+5fMgO+H2=====Mg+H2OFeO+4CO=高温=3Fe+4CO34 22HgO=====2Hg+O2f【解析】Na、Mg均为十分活泼的金属，因此采用电解熔融NaCl、熔融MgCl2的方法冶炼。Fe为较活泼金属，通常采用热复原法冶炼，复原剂可以用H2、CO、Al等；Hg为很不活泼金属，一般用热分解法冶炼。【答案】B.以下化合物中，不能由化合反响而得到的是()A.NH3B.Fe(OH)3FeClD.Al(OH).催化剂N43H2干….【解析］ 高in高压4Fe(OH)2+O2+2H2。===4Fe(OH).;2Fe+3Cl=2=2FeCl。【答案】,Dmol,而由Cl—的量求出mol,而由Cl—的量求出Fe3+的物质的量n(Fe3+)=-X(5mol-L-iX0.14L—0.05molX2)=0.23mol,即铁的氧化物中Fe2+和Fe3+的物质的量的比为1： 4,那么氧化物为FeO・2Fe2O,只有选项D(Fe5O7)符合题意。【答案】5D7.(2021•北师大附中)CuCO和Cu(OH)CO的混合物34.6g,可恰好完全溶解于300mLmol-L-1的盐酸中，加热分解等量的这种混合物可得CuO的质量为()A.16.0gB.19.2g2007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德・埃特尔，以表彰他在外表化学对工业生产运作的至关重要的作用。同时，外表化学研究有助于我们理解各种不同的过程。以下事实或现象与外表化学无密切关系的是()A.熔化的铝不易滴落下来B.利用铁的外表作为催化剂使氮气和氢气合成氨C.常温下，可以用铁、铝的容器来盛装冷的浓硫酸CuSO溶液中参加BaQ溶液时产生白色沉淀【解析】C.24.0gD.30.6g【解析】混合物溶于盐酸生成CuCl2,C.24.0gD.30.6g【解析】混合物溶于盐酸生成CuCl2,根据元素守恒原理可知铜的物质的量为0.3mol,而固体加热会生成0.3molCuO。【答案】D6.有铁的氧化物样品，用5moi•Lt盐酸140mL恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56L氯气，使其中的Fe2+全部转化为Fe3+,该样品可能的化学式是()A.Fe2OB.FeO4C.FeOD.Fe；。70.56L【解析】 由2Fe2++Cl2===2Fe3++2C1-^p:n(Fe2+)=2n(Cl2)=2X224Lmol1=0.05.word.zl.word.zl.word.zl.word.zl8.向一定量FeO、Fe、FeO的混合物中参加100mL1mol・L-i的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况)气体，在所得溶液中参加KSCN溶液无血红色出现。假设用足量的CO在高温下复原一样质量的此混合物，能得到铁的质量是( )A．11.2gB．5.6gC.2.8gD.无法计算【解析】 依题意，恰好完全反响后溶液中只存在FeCl2,根据元素守恒法得，n(Fe)=11n(Fe2+)=2n(Cl—)=2>0.1LX1mol・L—i=0.05mol,m(Fe)=0.05molX56g・mol—i=2.8g。【答案】C9.在烧杯中参加铁和铜的混合物，然后参加一定量的稀硝酸，充分反响后剩余金属的质量为M］g；再向烧杯中参加一定量的醋酸，充分振荡后剩余的金属质量为M2g,那么M］与M2之间的关系一定正确的选项是( )A.M］可能等于M2B.M］一定等于M2C.M］可能大于M2D.MI一定大于M2【解析】铁和铜与稀硝酸反响后有金属剩余，质量为M1g,那么剩余的金属可能为铁和铜或者是铜，生成的溶液为Fe(NO3)2或者Fe(NO3)2和Cu(NO3)2,当向溶液中参加醋酸后,溶液呈酸性,那么在酸性条件下的硝酸根离子又具有强氧化性,可将剩余的金属进一步溶解，再剩余M2g金属，那么MI必大于乂2,所以选项D符合题意。【答案】D(2021・十一中)氯化铁溶液入硫化氢可发生反响：2FeCl3+H2s===2FeCl2+S1+2HC1。在标准状况下，向100mLFeCl3溶液入aL的H2S气体后，再参加足量的铁粉充分反响。经测定所得溶液中金属阳离子的浓度为3mol^L-1,假设反响过程中溶液体积不变，那么原FeCl3溶液的物质的量浓度为( )A.1.5mol-L-1B.1mol・L-1C.2mol-L-1D.无法确定【解析】 再参加足量的铁粉充分反响后，溶液中的溶质只有FeCl2,根据氯离子的守恒关系可知原FeCl溶液的物质的量浓度为2mol-L-1。【答案】C在Fe3+、Cu2+、Fe2+物质的量之比为3：2：1的混合液中参加适量的Fe粉充分反响后，上述溶液中三者物质的量之比改变为1：2：4,那么参加反响的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为( )A.2：1B.1：2C.1：4D.1：3【解析】假设原溶液中Fe3+、Cu2+、Fe2+物质的量为3mol、2mol、1mol。因为反响后溶液中还有尸©3+,所以Cu2+不参加反响还是2mol,即参加适量的Fe粉充分反响后，溶液中的Fe3+、Cu2+、Fe2+是1mol、2mol、4mol,参加反响的Fe3+是2mol,依Fe+2Fe3+===3Fe2+可知参加反响的铁粉为1mol。【答案】D一定量Fe和Fe2O3的混合物投入25mL2mol/L硝酸溶液中，反响完成后，生成224mLNO(标准状况下)；再向反响后的溶液中参加1mol/LNaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所参加NaOH溶液的体积最少是A.45mLB.50mLC.40mLD.不能确定【解析】混合物中铁元素经一系列变化最终转变为沉淀Fe(OH)2或Fe(OH)3,而NaOH中的Na+最终以NaNC)3形式存在于溶液，即溶液中存在关系： °n(Na+)=n(NO-)n(HNOJ=0.025LX2mol-L-i=0.05mol0.224LZ)=22.4L・mol「0.01mol据氮元素守恒推知：n(NaNO3)=0.05mol—0.01mol=0.04mol据Na+守恒知n(NaOH)=0.04mol,0.04mol所以参加NaOH溶液的体积最少为1mol.L1=0.04L,即40mL。【答案】C.(2021•一模)在pH为4〜5的环境中，Cu2+、Fe2+不生成沉淀，而Fe3+几乎完全沉淀。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到80℃左右，再慢慢参加粗氧化铜(含杂质FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方确的是()A.参加纯Cu将Fe2+复原B.向溶液中参加(NH4)2s使Fe2+沉淀C.直接加水加热使杂质离子水解除去D.在溶液入Cl2,再参加CuO粉末调节pH为4〜5【解析】 在pH为4〜5的环境中，Cu2+、Fe2+不生成沉淀，而Fe3+几乎完全沉淀，说明Fe(OH)3在此环境下不溶解。在溶液入Cl2,把Fe2+氧化为Fe3+,再参加CuO粉末，调节pH为4〜5,把Fe3+转化为Fe(OH)沉淀析出。【答案】D 3.某研究性学习小组探索镁粉与FeCl3溶液反响机理，做了如下两组实验：①将镁粉投入冷水中，未见明显现象；②将镁粉投入尸©。3溶液中，观察到有气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，同时逐渐产生红褐色沉淀。那么以下有关镁与FeCl3溶液反响的表达中正确的选项是()A.镁只与FeCl3溶液中的Fe3+直接反响B.气泡是由镁与FeCl3溶液中的水直接反响产生的C.红褐色沉淀是由镁与水反响生成的Mg(OH)2与Fe3+反响得到的D.气泡是由镁与尸6。3水解产生的盐酸反响生成的【解析】FeCl3水溶液呈弱酸性是因为尸6。3水解产生盐酸：FeCl3+3H2一LOFe(OH)3+3HCl；而参加镁粉，Mg和盐酸反响产生H2,故而有气泡产生；溶液颜色变浅是因为另有一局部镁粉被Fe3+氧化：2Fe3++Mg===2Fe2++Mg2+；红褐色沉淀是由于Mg与HCl反响，使Fe3+水解，平衡正向移动的结果。【答案】D.#22.4g铁粉逐渐参加含HNO0.8mol的稀硝酸中，反响生成的气体的物质的量(x)随消耗铁粉的物质的量(y)的变化关系中;正确的选项是()。皿।4.丫心.)*，J■*.【m二u.1** ，,如■।ma口」皿*，A B C D【解析】将铁粉投入到稀硝酸中，先发生的反响为：Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NOf+2H2O,然后是：2Fe(NO)+Fe二二二3Fe(NO.)222.4g铁粉为0.4mol,0硝酸为0.8m\l,在第一步反响时，硝酸缺乏，，2生成的NO为6.2mol,生成的FeCNCQs为02mol,第二步反响中消耗0.1mol铁粉将Fe(NC)3)3全部复原为Fe(N°3)2＞所以图像C&确。【答案】c 33 3⑶丙的水溶液显(填“酸〃或“碱〃)性，原因是(用离子方程式表示)O(4)⑶丙的水溶液显(填“酸〃或“碱〃)性，原因是(用离子方程式表示)O(4)一定条件下,2molB与3molD的氧化物W恰好反响，那么W的化学式为。【解析】 此题主要考察铝、铁的化学性质及学生的综合推断能力。B是能与NaOH溶液起反响的单质，故B为A1或Si,根据B+乙史通氧化物+D,联想到A1能发生铝热反响，所以B为A1,然后依次推出A为H2,丙为NaAlC)2。因为D+H2。©史送H2十乙，而乙又能参与铝热反响，因此D为Fe,乙为Fes。/有关反响为：3Fe+4H2。@)二理退二FesC^+4H2f8Al+3Fe.O=要二4a2。.+9尸©据D+C^^甲，而D与甲溶液能反响，所以.一. 0 ... 0点燃C为Q,甲为FeQ,反响为2Fe+30 2FeCl^+Fe===3FeCl?o2moiAl与3molW起反响，据铝、铁元素得失电子总数相等及原子守恒推知W为FeO,反响方程式为：2A1+3FeO=^==Al2O3+3Fe【答案】0)HH⑵2FeCl,+Fe===3FeQ(3)碱A1O-+2H2O^ >Al(OH)3+OH-⑷FeO17.(2021•理综)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(局部操作和条件^)：I.从废液中提纯并结晶出FeSO4•7H2O。L将FeSO4•7H2O配制成溶液。田.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液。二、简答题(40分).A、B、C、D是四种常见单质，其对应元素的原子序数依次增大，甲、乙、丙为常见化合物。它们之间有如下转化关系：一丙+水蒸气高温D+C点燃甲乙高温D氧化物BNaOH溶液A丙答复以下问题：(1)A的电子式 o⑵D与甲溶液反响的化学方程式：

.将浊液过滤，用90℃热水洗涤沉淀，枯燥后得到FeCC)3固体。TOC\o"1-5"\h\z.燃烧FeCO3，得到Fe2O3固体。 °:NHHCO.%热水中分解：(1)It,加工量的铁屑除去废液中的Fes+,该反响的离子方程式是 o⑵II中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用O(3)111中，生成FeCC)3的离子方程式是 。假设FeCC)3浊液长时间暴露在空气中，会有局部固体外表变为层褐色，该变化的化学方程式是 \(4)IV中，通过检验SOr来判断沉淀是否洗涤干净。检验SO厂的操作是 o⑸燃烧FeCC)3的化学方程式是4FeCO3+O2=^==2Fe2O3+4CO2o现燃烧464.0kg的FeCO3,得到316.8。产品。假设产品中杂质只有FeO,那么该产意中Fe2O3的质量是kgo(摩尔届量/g•mol—1：FeCOJ16160FeO72) 0【解析】⑴注意配平。⑵FeSC)4属强酸弱碱盐，Fe2+水解，加硫酸显然是为了抑制Fe2+的水解。⑶可分步理解：Fe2++HCO-===FeCO^；+H+,H++HCO-===H2O+CO2?oFeCO.的变化属信息方程式的书写，由\e(OH)3的4成确定H?。、Cl?参5与反响。 °⑷属较常规的问题，平时的实验根唬要扎实。 2 2⑸FeCC)3中的铁元素分别转移到Fe2O?FeO中，根据铁元素守恒来解题。设产物中FeO、Fe2。.的物质的量分别为x、y,那么：72x*160y=316.8XlCh,x+2y=464.0/116XICh解得：x=400mol,y=1800mol,m(FeO)=1800molX160X10-3kg/mol=288kgo［答案】 ⑴Fe+2Fe3+===3F&2+(2)参加硫酸，H+浓度增大，使尸©2++23。,一Te(OH)2+2H+的平衡向逆反响方向移动，从而抑制Fe2+的水解(3)Fe2++2HCO-===FeCO3；+CO2?4FeCO3+6H2O+O2===4Fe(OH)3；+4CO2⑷取少3量洗涤后的溶液放入试管°中，滴加盐酸酸化的BaC1溶液，假设无白色沉淀产生，那么沉淀洗