化学一轮高中达标作业9铁及其化合物

达标作业9铁及其化合物[基础题]1．下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是()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D．Fe3＋与KSCN产生血红色沉淀解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，故B错误；铁粉把FeCl3还原成FeCl2，从而除去FeCl3，故C正确；Fe3＋与KSCN产生血红色溶液，不是沉淀，故D错误。答案：C2．在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()A．加入KSCN溶液一定不变红色B．溶液中一定含Fe2＋C．溶液中一定含Cu2＋D．剩余固体中一定含铜解析：氧化性Fe3＋>Cu2＋，加入Fe先还原Fe3＋，然后再还原Cu2＋。答案：C3．下列说法正确的是()A．铁是位于第四周期ⅦB族元素，是一种重要的过渡元素B．四氧化三铁是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物C．14g铁粉和7g硫粉混合后高温下充分反应能生成21g硫化亚铁D．铁在溴蒸气中点燃可生成FeBr3答案：D4．一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有()①小苏打②硫酸铝③氯化亚铁④磁性氧化铁⑤氢氧化铜⑥氢氧化铁A．3种B．4种C．5种D．6种解析：①Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3，属于化合反应；③2FeCl3＋Fe=3FeCl2，属于化合反应；④Fe与O2在点燃条件下生成Fe3O4，是化合反应；⑥4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，是化合反应。答案：B5．下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是()A．用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化解析：Fe(OH)2很容易被空气中O2氧化，装置中产生H2可排尽空气，从而得到稳定的Fe(OH)2，A不符合题意。B中盐酸可防止FeCl3水解，不符合题意。D中铁粉具有还原性，可防止Fe2＋被氧化。不符合题意。而C中现象可以证明Fe2＋存在，符合题意。答案：C6．下列离子方程式书写正确的是()A．FeO固体放入稀硝酸中：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OB．过量的铁粉与稀硝酸反应：Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2OC．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OD．向Fe(OH)3中加入氢碘酸：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I2＋6H2O解析：稀硝酸为氧化性酸，FeO、Fe(OH)2中＋2价的Fe被氧化为Fe3＋，A、C错误；铁粉过量时，生成的Fe3＋与Fe继续反应生成Fe2＋，B错误；I－具有较强的还原性，因而氢碘酸可把Fe(OH)3还原为Fe2＋，D正确。答案：D7．下列除杂的操作不正确的是()A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤解析：FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入Mg与H＋反应，上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。答案：C8．FeCO3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：FeSO4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A正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为：Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，则沉淀过程中有CO2气体放出，故B正确；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：D9．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是()A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需要较低温度下进行C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大解析：碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故A正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，故B正确；KSCN溶液遇Fe2＋溶液无现象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋溶液变红，故C正确；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D错误。答案：D10．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()选项操作和现象结论或目的A向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色黑色固体中没有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4，滴加KSCN溶液，溶液变为红色该Fe(NO3)2试样已经变质D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe2＋解析：B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NOeq\o\al(－,3)＋H＋具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中无Fe2＋存在Fe3＋，也有此现象，错误。答案：A11．A、B、C为3种单质(其中A为固体，B、C为气体)，将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是()A．物质B是H2B．物质C是Cl2C．物质D是FeCl2D．物质F是FeCl2解析：将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，则D为FeCl3；结合转化关系，根据A为固体单质，B、C为气体单质，则A为Fe，B为Cl2，F为FeCl2；由于B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E，则C为H2，E为HCl。答案：D12．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是()A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C．试剂c是氯气，相应的反应为：2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋解析：试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是FeCl3，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到FeCl2溶液中通入氯气，发生反应2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶，并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同，故A、B错误，C正确；溶液W中有Cl－，酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2＋，又可氧化Cl－，故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2＋，D错误。答案：C13．一定量的铁粉在氯气中充分燃烧，将所得固体完全溶解于稀盐酸，制得溶液A。(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是__________________________________________________________________________。(2)推测A中可能含有的金属阳离子：①只有Fe3＋；②只有Fe2＋；③_________________________________________________。甲同学为探究溶液的组成，实验如下：实验步骤实验现象实验结论及反应的离子方程式取少量溶液A于试管中，加入KSCN溶液假设②不成立，假设①或③成立；反应的离子方程式是________________________________________________________________________(3)乙同学继续探究溶液A的组成。查阅资料：16HCl＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O实验过程：另取少量溶液A于试管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，KMnO4溶液紫色褪去，实验结论：________(填字母序号)。a．可能有Fe2＋b．可能无Fe2＋c．一定有Fe2＋根据你选择的实验结论，简述理由：_____________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3(2)含有Fe2＋和Fe3＋溶液变血红色Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(3)ab因为还原性Fe2＋>Cl－，逐滴加入酸性KMnO4溶液，Fe2＋将MnOeq\o\al(－,4)还原为Mn2＋，使紫色褪去，故可能含有Fe2＋；若溶液中无Fe2＋，Cl－也能将MnOeq\o\al(－,4)还原为Mn2＋，紫色褪去，因而溶液中也可能无Fe2＋[能力题]14．铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定①按如图组装仪器，检查装置的气密性；②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略)；③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。(1)装置C的作用为______________________________________。(2)测得反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为________________________________________________________________________。(3)若将H2换成CO，则还需补充________装置。Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定(4)步骤④中煮沸的作用是___________________。(5)步骤⑤中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有_________________________________________。(6)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是______。a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液d．锥形瓶不需要用待测液润洗e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数(7)若滴定过程中消耗0.5000mol·L－1的KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为________。Ⅲ.(8)由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式________。解析：Ⅰ.(1)该实验中，氢气和氧化铁反应生成金属铁和水，根据固体质量的变化来计算铁的含量，B处的干燥管作用是吸收产生的水蒸气，所以C装置要防止空气中的水蒸气和CO2进入B中，影响测定结果。(2)测得反应后装置B增重1.35g，根据反应的实质，氧元素的质量分数是eq\f(\f(1.35,18)×16,5.0)×100%＝24%。(3)因CO有毒，不能排放到空气中，应加尾气处理装置。Ⅱ.(4)向铁矿石中加入硫酸，酸化反应生成硫酸的铁盐溶液，还存在过量的硫酸溶液，加入过量的氯气，煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Cl2，否则会影响与KI的反应，带来实