考点18铁及其化合物（分层测试）

考点18铁及其化合物【合格考达标练】1．（2023春·安徽合肥·高一合肥一中校考阶段练习）下列实验或装置能达到实验目的的是ABCD实验室制备氨气制取并收集制备验证对分解反应有催化作用A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．实验室制备NH3，是加热Ca(OH)2和NH4Cl的混合固体，但加热NH4Cl分解制备不了NH3，A错误；B．Cu与浓硫酸反应需要加热，题干没有加热装置不能制得SO2，B错误；C．植物油能够隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化，装置C能够制备Fe(OH)2，C正确；D．实验过程中温度和催化剂均不同，即变量不唯一，不能得到催化剂对反应速率的影响结果，D错误；故答案为：C。2．（2023春·重庆巫溪·高一巫溪县中学校校考阶段练习）下列是对某气体或溶液中离子进行检测的方法和结论，其中正确的是A．将某气体通入品红溶液，若品红溶液褪色，则气体中一定含有SO2B．取样，先加入盐酸酸化，无现象，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则溶液中含C．取样，加入氯水，再加入KSCN溶液，若出现红色，则溶液中含有Fe2+D．取样，加入适量盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则含Cl-【答案】B【解析】A．能使品红溶液褪色的气体有氯气、SO2等，选项A错误；B．该选项考察硫酸根的检验方法，操作正确，选项B正确；C．检验Fe2+，应先加KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水，若溶液变红，则含Fe2+，选项C错误；D．检验Cl-，不能引入Cl-，故不能用稀盐酸酸化，选项D错误；答案选B。3．（2023春·北京顺义·高一统考期中）下列各组离子能在溶液中大量共存的是A． B．C． D．【答案】D【解析】A．酸性条件下硝酸根具有氧化性，亚铁离子具有还原性，能发生氧化还原反应：，不能大量共存，A错误；

B．发生归中反应生成硫和水，不能大量共存，B错误；C．铜离子和氢氧根离子产生氢氧化铜沉淀，不能大量共存，C错误；

D．互不反应、可以共存，D正确；选D。4．（2023春·浙江·高一期中）下列说法不正确的是A．可利用KSCN溶液检验溶液是否变质B．溶液保存时需加入Fe粉C．光导纤维的主要成分是硅D．可用NaOH溶液除去粉末中少量的【答案】C【解析】A．若硫酸亚铁变质则生成硫酸铁，滴入硫氰化钾溶液时，溶液会变为红色，所以可利用硫氰化钾溶液检验硫酸亚铁溶液是否变质，故A正确；B．亚铁离子具有还原性，向硫酸亚铁溶液中加入铁粉可以防止亚铁离子被空气中的氧气氧化，故B正确；C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅，故C错误；D．两性氧化物氧化铝能与氢氧化钠溶液反应，碱性氧化物氧化铁不能与氢氧化钠溶液反应，所以可用氢氧化钠溶液除去氧化铁中混有的氧化铝，故D正确；故选C。5．（2023春·上海浦东新·高一上海市建平中学校考期中）铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．生铁是铁合金，只含金属元素【答案】B【解析】A．合金的熔点比其组成金属的熔点要低，故纯铁的熔点高于铁合金，故A错误；B．纯铁和铁合金中都含有金属，故都能导电、传热，故B正确；C．合金的强度和硬度一般比组成金属的纯金属更高，故纯铁的硬度和强度都低于铁合金，故C错误；D．生铁是铁碳合金，还含有碳元素，碳元素为非金属元素，故D错误；故答案选B。6．（2023春·江苏常州·高一统考期中）铁元素的常见价态有＋2、＋3价，实验室可用赤血盐溶液检验，黄血盐溶液检验。硫铁矿烧渣中含有大量，工业上常用于制取绿矾。在指定条件下，下列有关铁单质的转化不能实现的是A． B．C． D．【答案】A【解析】A．高温条件下，Fe和水蒸气反应生成Fe3O4，故A错误；B．点燃条件下，Fe和氯气反应生成氯化铁，故B正确；C．Fe和足量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，故C正确；D．Fe和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故D正确；故选A。7．（2023秋·天津河东·高一统考期末）将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即可显红色的是A．FeO B．Fe2O3 C．FeCl3 D．Fe(OH)3【答案】A【解析】A．FeO与稀盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与KSCN不反应，加入氯水后氯化亚铁被氧化成氯化铁，三价铁遇KSCN变红色，故A符合题意；B．Fe2O3与稀盐酸反应生成氯化铁，滴加KSCN溶液变红色，故B不符合题意；C．FeCl3溶于稀盐酸，电离出三价铁离子，滴加KSCN溶液变红色，故C不符合题意；D．Fe(OH)3与稀盐酸反应生成氯化铁，滴加KSCN溶液变红色，故D不符合题意；故选：A。8．（2023秋·浙江嘉兴·高一统考期末）对实验Ⅰ~Ⅳ的实验操作或现象判断正确的是A．实验Ⅰ：用于制备胶体B．实验Ⅱ：用于制备C．实验Ⅲ：无明显变化D．实验Ⅳ：先出现白色沉淀，后沉淀溶解【答案】A【解析】A.向沸水中加FeCl3溶液制备胶体，A正确；B.由于易被空气中氧气氧化，制备必须隔绝空气，B不正确；C.Al和NaOH反应会放出氢气，产生气泡，C错误；3和氨水反应出现白色沉淀Al（OH）3，Al（OH）3不会溶于氨水，D错误；故答案选A。【等级考提升练】9．（2023春·广东揭阳·高一揭阳市揭东第一中学校考期中）绿色化学又称环境友好化学，环境无害化学，清洁化学，是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生成和使用。下图是用溶液蚀刻铜箔回收铜的一种化学工艺流程，该流程涉及回收和再生，符合绿色化学理念。下列叙述正确的是A．刻蚀过程发生：B．试剂X可选用稀硝酸C．滤液Y可以使KSCN溶液变红D．试剂Z可能是氯气【答案】D【分析】FeCl3溶液蚀刻铜箔是利用Cu和FeCl3反应生成了氯化铜和氯化亚铁，对应的化学方程式：Cu+2FeCl3＝2FeCl2+CuCl2，过滤后，滤液为FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合液，加入过量Fe粉，置换出Cu，过滤得到的固体为Cu和Fe以及滤液Y为FeCl2溶液；用盐酸溶解后再过滤得到Cu和FeCl2溶液（滤液Y），滤液Y中通入过量Cl2重新得到FeCl3溶液，据此分析解题。【解析】A．Cu和FeCl3反应生成氯化铜和氯化亚铁，对应的离子方程式为Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+，故A错误；B．试剂X是溶解Fe，达到Fe和Cu分离的目的，硝酸有强氧化性，能溶解Fe和Cu，则只能选择稀盐酸，故B错误；C．滤液Y为FeCl2溶液，不能使KSCN溶液变红，故C错误；D．试剂Z是氧化Fe2+生成Fe3+，且不引入杂质离子，可选择氯水、氯气、H2O2等，故D正确；故选：D。10．（2023春·湖北武汉·高一华中师大一附中校考期中）常温下，某含的溶液中可能含有、、、、、中的某几种离子，现取100mL该溶液进行如图所示实验：已知氧化性。根据实验结果，判断下列说法正确的是A．一定不存在，可能存在和 B．一定存在、、C．与至少存在一种 D．该溶液中【答案】B【分析】氢离子浓度为0.1mol/L的溶液中碳酸根离子与氢离子反应，则溶液中一定不含有碳酸根离子；向溶液中通入氯气后，加入四氯化碳萃取、分液得到紫色溶液说明原溶液中含有碘离子，溶液中铁离子能够氧化碘离子，则溶液中一定不含有铁离子；水层中加入足量氢氧化钠溶液，过量得到沉淀和溶液，则溶液中一定含有亚铁离子；沉淀洗涤、灼烧得到氧化铁；由有机层分离得到2.54g紫黑色固体可知，溶液中碘离子的物质的量为×2=0.02mol，由沉淀洗涤、灼烧得到1.60g氧化铁可知，溶液中亚铁离子的物质的量为×2=0.02mol，由电荷守恒可知，溶液中一定含有氯离子，不能确定是否含有钠离子，则溶液中的氯离子的物质的量不小于0.02mol×2—0.02mol—0.1mol/L×0.1L=0.01mol。【解析】A．由分析可知，溶液中一定含有氯离子，一定不含有碳酸根离子，可能含有钠离子，故A错误；B．由分析可知，溶液中一定含有亚铁离子、碘离子、氯离子，故B正确；C．由分析可知，溶液中一定不含有铁离子，故C错误；D．由分析可知，溶液中的氯离子的物质的量不小于0.01mol，则氯离子的浓度最小为=0.1mol/L，故D错误；故选B。11．（2023春·江苏常州·高一统考期中）铁元素的常见价态有＋2、＋3价，实验室可用赤血盐溶液检验，黄血盐溶液检验。硫铁矿烧渣中含有大量Fe2O3，工业上常用于制取绿矾。由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、、)制取绿矾的流程如下：下列有关说法不正确的是A．“酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，可提高铁元素的浸出率B．“反应”时发生的主要反应为C．“检验”时可用溶液检验上一步“反应”是否进行完全D．将第二次“过滤”所得滤液加热，经蒸发结晶可以制得绿矾【答案】D【分析】硫铁矿烧渣酸溶后过滤，滤渣为SiO2，滤液中含Fe3+、Al3+，加过量铁粉后铁离子被还原为亚铁离子，下一步用黄血盐溶液检验是否有剩余，再加NaOH溶液调pH值，将Al3+转化为Al(OH)3沉淀，过滤后的溶液经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，得到绿矾晶体。【解析】A．“酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，可提高铁元素的浸出率，A正确；B．“反应”时加过量铁粉后铁离子被还原为亚铁离子，发生的主要反应为，B正确；C．根据分析，用黄血盐溶液检验是否有剩余，C正确；D．绿矾晶体含结晶水，故根据分析，将第二次“过滤”所得滤液经过冷却结晶可以制得绿矾，D错误；故选D。12．（2023春·江苏镇江·高一江苏省镇江第一中学校联考期中）下列指定反应的离子方程式正确的是A．向铜粉加入氯化铁溶液：3Cu+2Fe3+=3Cu2++2FeB．在强碱溶液中NaClO与FeCl3反应生成Na2FeO4：3ClO-+2Fe3++5H2O=2FeO+3Cl-+10H+C．NaHCO3与过量Ba(OH)2浴液反应：HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2OD．向氯化铝溶液中滴加过量氨水：Al3++4NH3•H2O=AlO+4NH+2H2O【答案】C【解析】A．铜可以和三价铁反应生成铜离子和二价铁离子，离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，A错误；B．碱性溶液中不会生成氢离子，正确离子方程式为3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－=2FeO＋3Cl－＋5H2O，B错误；C．NaHCO3与过量Ba(OH)2浴液反应生成氢氧化钠、水和碳酸钡，离子方程式为：HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O，C正确；D．氢氧化铝只能和强碱反应，不能和氨水反应，离子方程式为：，D错误；故选C。13．（2022·云南师大附中高一期中）下图中各物质均为中学化学中的常见物质，其中只有A、G为单质；D的摩尔质量比E小16，E为红棕色气体，可用溶液检验Ⅰ中的阳离子，它们之间的相互转化关系如图所示(图中部分产物、反应条件未列出)。(1)B的用途为_______(任写一种)。(2)反应③中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。(3)反应⑤的化学方程式为_______。(4)实验在配制J溶液时，要加入一定量的G，其原因是_______(用离子方程式表示)。(5)反应⑦的离子方程式为_______。【答案】(1)制硝酸或液氨用作制冷剂(2)(3)(4)(5)【解析】【分析】E为红棕色气体，E为NO2；D的摩尔质量比E小16，E为NO；NO与O2反应生成NO2，A为O2；NH3催化氧化生成NO和H2O，B为NH3，C为H2O；NO2与H2O反应生成HNO3和NO，F为HNO3；可用KSCN溶液检验Ⅰ中的阳离子，I中含有Fe3+，则单质G为Fe；Fe与氧气反应生成Fe3O4，Fe与水蒸气反应生成Fe3O4，H为Fe3O4；Fe3O4与HCl反应生成FeCl2和FeCl3，I为FeCl3，J为FeCl2。(1)由分析可知，B为NH3，可用于制硝酸或液氨用作制冷剂。(2)反应③为3NO2+H2O=2HNO3+NO，二氧化氮中氮元素化合价由+4价升高到+5价变为硝酸，硝酸是氧化产物，二氧化氮中氮元素化合价由+4价降低到+2价变为NO，NO是还原产物，因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为：2:1。(3)反应⑤为铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：。(4)J为FeCl2，G为Fe，实验在配制FeCl2溶液时，要加入一定量的Fe，目的是防止亚铁离子被氧化为铁离子，铁与铁离子反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为：。(5)F为HNO3，J为FeCl2，I为FeCl3，硝酸与亚铁离子反应生成铁离子、一氧化氮和水，反应的离子方程式为：。14．（2023秋·河北石家庄·高一石家庄二中校考期末）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：(1)在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体是透明的_____色，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体。用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到_____。(2)甲组同学通过研究pH对FeSO4稳定性的影响，得到如图1所示结果，增强Fe2+稳定性的措施为_____。(3)乙组同学为探究Fe2(SO4)3与Cu的反应，进行如图2所示实验：①Fe3+与Cu反应的离子方程式为_____。②为了探究白色沉淀产生的原因，向学们查阅资料得知：i.CuSCN是难溶于水的白色固体；-的化学性质与I-相似；2+4I-=2CuI↓+I2填写实验方案：实验方案实验现象4无明显现象步骤2：取4mL_____mol/L的CuSO4产生白色沉淀Cu与SCN-反应的离子方程式为_____。(4)市售某种补铁口服液的主要成分是葡萄糖酸亚铁。根据名称认为该糖浆中含有Fe2+，设计方案进行验证。方案试剂X方案i1mL1mol/L酸性KMnO4溶液方案ii依次加入5滴KSCN溶液。1mL氨水①方案冲预期现象与实验现象相同，并不能证明补铁口服液中一定含有Fe2+，猜想理由是_____。②方案ii中现象是_____，则证明口服液中含Fe2+。【答案】(1)红褐一条光亮的通路(2)增强溶液的酸性或降低溶液的pH(3)2+Cu=2+0.12Cu+4SCN=2CuSCN+(SCN)(4)高锰酸钾褪色说明被还原，补铁口服液中除了有以外还有其他还原剂，因此褪色不一定证明是高锰酸钾与反应加入后无明显现象，加入氯水后溶液变血红色【解析】（1）配制Fe(OH)3胶体：在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体是透明的红褐色，停止加热；胶体可以发生丁达尔效应，即用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到一条光亮的通路；（2）如图1可知随着pH的增大被氧化的量增大，所以增强Fe2+稳定性的措施为增强溶液的酸性或降低溶液的pH；（3）Cu有还原性，有氧化性，可以发生氧化还原反应，即2+Cu=2+；由化学反应可知生成两份的同时生成了一份的44溶液，向其中滴加3滴0.1moI/LKSCN溶液，已知SCN-的化学性质与I-相似，2Cu2+4I-=2CuI↓+I2，CuSCN是难溶于水的白色固体，所以Cu与SCN-反应的离子方程式为2Cu+4SCN=2CuSCN+(SCN)；（4）补铁口服液为混合物，其主要成分是葡萄糖酸亚铁，里面还可能含有其他的还原剂，能使有氧化性的高锰酸钾褪色；的检验：加入KSCN后无明显现象，加入氯水后溶液变血红色，即为；则证明口服液中含Fe2+。【点睛】对比实验需注意采用控制变量法。15．（2023·全国·高一专题练习）某同学用如下实验探究和的性质，请回答下列问题。(1)分别取一定量固体，均配制成的溶液。在溶液中需加入少量铁粉，其目的是___________。(2)甲组同学取溶液，加入几滴氯水。再加入1滴溶液，溶液变红，说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为___________。(3)乙组同学认为甲组实验不够严谨。乙组同学在溶液中先加入煤油，再用滴管伸入溶液中依次加入几滴溶液和几滴氯水，溶液变红。实验中煤油的作用是___________。(4)丙组同学取溶液，加入溶液混合。分别取此溶液于2支试管中进行如下实验。①第1支试管中加入充分振荡，静置，层呈紫色。②第2支试管中加入1滴溶液，溶液变红。实验①和②说明，在过量的情况下，溶液中仍含有___________(填离子符号)，由此可见与发生的反应___________(选填“能”或“不能”)进行到底。【答案】(1)防止被氧化(2)(3)隔绝空气，排除氧气对实验的干扰(4)不能【解析】（1）不稳定，易被空气中的氧气氧化，加入少量铁屑，可防止被氧化；（2）具有强氧化性，可将氧化成，离子反应方程式为：；（3）不稳定，易被空气中的氧气氧化，加入煤油，覆盖在溶液上面，可以隔绝空气，排除氧气对实验的干扰；（4）实验①和②，加入1滴溶液，溶液变红，存在，进一步说明在过量的情况下，溶液中仍含有，证明与发生的反应不能进行彻底，该反应为可逆反应。【新情境创新练】16．（2022·福建三明·高一期末）硫元素是动植物生长不可缺少的元素，如图是硫元素的价类二维图。(1)A的化学式为___；Na2SO4的电离方程式为___。将气体A通入SO2的水溶液中，可观察到的现象是___。(2)兴趣小组依据价类二维图，设计实验实现物质间的转化。①从“价维”角度，写出一个实现“浓H2SO4→SO2”的化学方程式：____。②兴趣小组从“价维”角度设计实验处理含SO2的废气。先将废气通入Fe2(SO4)3酸性溶液中，充分吸收后，再向所得溶液中鼓入空气，得到溶液X。ⅰ.该实验利用SO2的___(填标号)。

ⅱ.溶液X中可能含Fe2+和Fe3+，为了探究其成分设计以下实验。请在答题卡上完成表中内容。实验操