課時(shí)規(guī)范練8鐵及其重要化合物一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.下列敘述不正確的是()Fe與S混合加熱生成FeS2Fe與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生,說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)過量的鐵與濃硝酸加熱反應(yīng)有氣體生成FeCl3溶液能與Cu反應(yīng),可用于蝕刻印刷電路板A.B.C.D.2.下列敘述中正確的是()A.將高溫水蒸氣通過熾熱的鐵粉,鐵粉變紅色B.向Fe(OH)3膠體中滴加稀硫酸,先出現(xiàn)沉淀,后沉淀溶解C.向FeCl2溶液中加入幾滴KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色,則FeCl2溶液完全變質(zhì)D.鋁在空氣中耐腐蝕,所以鋁是不活潑金屬3.(2019湖北武漢武昌調(diào)研)向Cu、Fe和Fe2O3的混合物中加入足量稀硫酸發(fā)生反應(yīng)。下列說法正確的是()A.反應(yīng)后溶液可能呈中性B.反應(yīng)停止后一定有固體剩余C.反應(yīng)過程中一定有氧化還原反應(yīng)發(fā)生D.若只有Cu剩余,向溶液中滴入鐵氰化鉀溶液不會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀4.下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是()選項(xiàng)操作和現(xiàn)象結(jié)論或目的A向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應(yīng)后取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液23滴,溶液呈紅色紅磚中含有氧化鐵BCO還原Fe2O3得到的黑色固體加入鹽酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不顯紅色黑色固體中沒有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2試樣加水溶解,加稀硫酸酸化,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色該Fe(NO3)2試樣已經(jīng)變質(zhì)D向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液變紅色原溶液中含有Fe2+5.(2018江蘇化學(xué),6)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述一定不正確的是()A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液顯紅色B.KAl(SO4)212H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體C.NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3D.Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl26.(2019湖南師大附中月考)從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下:則下列說法正確的是()A.試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B.操作、操作、操作所用儀器相同C.試劑c是氯氣,相應(yīng)的反應(yīng)為2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-D.用酸性KMnO4溶液可檢驗(yàn)溶液W中是否含有Fe2+7.常溫時(shí),將0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液,然后向該溶液投入m g 鐵粉使其充分反應(yīng)后,滴加KSCN溶液不變紅色。下列有關(guān)說法正確的是()A.由于氧化性Fe3+>H+,首先發(fā)生的反應(yīng)是Fe+2Fe3+3Fe2+B.當(dāng)加入16.8 g鐵粉時(shí),可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L氣體C.在鐵粉充分反應(yīng)后的溶液中,鐵元素以Fe2+和Fe3+的形式存在D.m至少等于28,反應(yīng)過程中溶液的質(zhì)量一直在減小8.(2019浙江金華模擬)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 molL-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況),往所得溶液中加入KSCN溶液,無紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在加熱下還原相同質(zhì)量的混合物,能得到鐵的物質(zhì)的量為()A.0.24 molB.0.21 molC.0.16 molD.0.14 mol二、非選擇題(本題共4小題,共52分)9.(2019湖北隨州二中質(zhì)檢)(13分)一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒,將所得固體完全溶解于稀鹽酸,制得溶液A。 (1)鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為。(2)推測(cè)A中可能含有的金屬陽離子:只有Fe3+;只有Fe2+;。甲同學(xué)為探究溶液的組成,實(shí)驗(yàn)如下:實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論及反應(yīng)的離子方程式取少量溶液A置于試管中,加入KSCN溶液假設(shè)不成立,假設(shè)或成立;反應(yīng)的離子方程式是(3)乙同學(xué)繼續(xù)探究溶液A的組成。查閱資料:16HCl+2KMnO42KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O實(shí)驗(yàn)過程:另取少量溶液A置于試管中,逐滴加入酸性KMnO4溶液,充分振蕩,KMnO4溶液紫色退去,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(填字母)。a.可能有Fe2+b.可能無Fe2+c.一定有Fe2+根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,簡(jiǎn)述理由:。10.(2019天津靜海月考)(14分)工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3),具體生產(chǎn)流程如下:硫鐵礦燒渣濾液X濾液YFeCO3固體產(chǎn)品氧化鐵試回答下列問題:(1)濾液X中含有的金屬陽離子是(填離子符號(hào))。(2)步驟中可選用(填字母)調(diào)節(jié)溶液的pH。A.稀硝酸B.氨水C.氫氧化鈉溶液D.高錳酸鉀溶液(3)步驟中,FeCO3完全沉淀后,溶液中含有少量Fe2+,為檢驗(yàn)Fe2+向溶液中滴加NaOH溶液,現(xiàn)象為,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)步驟的反應(yīng)溫度一般需控制在35 以下,其目的是。(5)在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式為。11.(2019廣西南寧模擬)(12分)鐵及其化合物有豐富多彩的化學(xué)性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:(1)鐵元素在周期表中的位置為第周期第族。(2)FeCl3溶液可用于吸收工業(yè)尾氣中的SO2,寫出該反應(yīng)的離子方程式:。(3)某化學(xué)興趣小組同學(xué)用如圖裝置,充分加熱硫酸亞鐵晶體(FeSO4xH2O)至完全分解。裝置A中需持續(xù)通入N2,其目的是。充分反應(yīng)一段時(shí)間后,小組同學(xué)觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:裝置A中殘留有紅棕色固體,裝置B中固體變藍(lán),C中溶液退色,請(qǐng)寫出FeSO4分解的化學(xué)方程式:。裝置D中干燥管的作用為。小組同學(xué)利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)定了不同溫度時(shí)FeSO4xH2O分解的質(zhì)量變化情況,得到如圖關(guān)系:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,裝置B質(zhì)量增加12.6 g,結(jié)合上圖數(shù)據(jù),確定FeSO4xH2O中的x=。12.(13分)綠礬(FeSO47H2O)是治療缺鐵性貧血的特效藥。下面是以商品級(jí)純度鐵屑(含少量錫等雜質(zhì))生產(chǎn)綠礬的一種方法:已知:在H2S飽和溶液中,SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6;FeS開始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0,沉淀完全時(shí)的pH為5.5。(1)檢驗(yàn)所得綠礬晶體中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)操作是。(2)操作在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是;通入硫化氫至飽和的目的是:除去操作所得溶液中含有的Sn2+等雜質(zhì)離子;。(3)操作的順序依次為、結(jié)晶、。(4)操作得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌,其目的是:除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì);。(5)測(cè)定綠礬產(chǎn)品中FeSO47H2O含量的方法是:a.稱取2.850 0 g綠礬產(chǎn)品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待測(cè)溶液于錐形瓶中;c.用硫酸酸化的0.010 00 molL-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL(滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2O)。計(jì)算上述樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。若用上述方法測(cè)定的樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低(測(cè)定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其可能原因有;。課時(shí)規(guī)范練8鐵及其重要化合物1.BFe是變價(jià)金屬,遇強(qiáng)氧化劑(如HNO3、Cl2等)生成+3價(jià)鐵,遇弱氧化劑(如S或I2等)生成+2價(jià)鐵,故Fe與S混合加熱生成FeS,錯(cuò)誤;Fe與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體為NO,該反應(yīng)不是置換反應(yīng),錯(cuò)誤。2.B將高溫水蒸氣通過熾熱的鐵粉生成四氧化三鐵和氫氣,鐵粉變黑色,A項(xiàng)錯(cuò)誤;向Fe(OH)3膠體中滴加電解質(zhì)溶液稀硫酸,膠體聚沉,加過量稀硫酸,氫氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,沉淀溶解,B項(xiàng)正確;向FeCl2溶液中加入幾滴KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色,只能說明氯化亞鐵已經(jīng)變質(zhì),但不能說明FeCl2溶液完全變質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;鋁是活潑的金屬,在空氣中其表面形成一層致密的氧化膜而耐腐蝕,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.C反應(yīng)后生成的鹽屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,溶液顯酸性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;涉及的反應(yīng)有:Fe+2H+Fe2+H2,Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O,Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+,Fe2O3足量時(shí),不會(huì)有固體剩余,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe與H+的反應(yīng)及Cu與Fe3+的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)正確;若有銅剩余,則溶液中一定沒有Fe3+,一定有Fe2+,滴入K3Fe(CN)6會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.ACO還原Fe2O3得到單質(zhì)Fe,即使有Fe3O4,其溶于鹽酸后產(chǎn)生的Fe3+與Fe發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+3Fe2+,加入KSCN溶液也不顯紅色,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NO3-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,而Fe2+具有還原性,兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng),有Fe3+生成,遇KSCN溶液呈紅色,不能證明樣品是否變質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;若原溶液中不存在Fe2+存在Fe3+,加入KSCN后溶液也變紅色,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.AFe2+不能與SCN-反應(yīng),使溶液顯紅色,A項(xiàng)錯(cuò)誤;KAl(SO4)212H2O溶于水后Al3+可發(fā)生水解生成Al(OH)3膠體,B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)室常用NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱制取NH3,C項(xiàng)正確;由于Fe3+的氧化性強(qiáng)于Cu2+的,故Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2,D項(xiàng)正確。6.CA項(xiàng),由最終要得到氯化鐵晶體及流程圖知,b應(yīng)是鹽酸,錯(cuò)誤;B項(xiàng),操作和操作是過濾,操作為蒸發(fā)結(jié)晶,所用儀器不相同,錯(cuò)誤;C項(xiàng),濾液Z和X中均含有氯化亞鐵,因此c為氯氣,正確;D項(xiàng),高錳酸鉀能氧化氯離子而退色,因此不能用于檢驗(yàn)是否含有亞鐵離子,錯(cuò)誤。7.B酸性條件下,NO3-有氧化性,因此首先發(fā)生的反應(yīng)是Fe+NO3-+4H+NO+Fe3+2H2O,然后發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+3Fe2+,最后發(fā)生反應(yīng)Fe+2H+Fe2+H2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)加入16.8 g鐵粉時(shí),剛好發(fā)生上述反應(yīng),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的6.72 L NO氣體,生成0.3 mol Fe3+,消耗1.2 mol H+,B項(xiàng)正確;根據(jù)滴加KSCN溶液不變紅色說明溶液中不含F(xiàn)e3+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)方程式計(jì)算則至少消耗鐵16.8 g+(0.1+0.3) mol0.556 g mol-1=28 g,但反應(yīng)過程中溶液的質(zhì)量一直在增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.Bn(HNO3)=0.12 L4 molL-1=0.48 mol,n(NO)=1.344 L22.4 Lmol-1=0.06 mol,往所得溶液中加入KSCN溶液,無紅色出現(xiàn),說明全部生成Fe2+,溶液中溶質(zhì)為Fe(NO3)2,則原混合物中的鐵原子為(0.48 mol-0.06 mol)2=0.21 mol,故用足量的CO還原相同質(zhì)量的混合物,最終得到鐵的物質(zhì)的量為0.21 mol。9.答案 (1)2Fe+3Cl22FeCl3(2)含有Fe2+和Fe3+溶液變紅色Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(3)ab因?yàn)檫€原性Fe2+>Cl-,逐滴加入酸性KMnO4溶液,Fe2+將MnO4-還原為Mn2+,使紫色退去,故可能含有Fe2+;若溶液中無Fe2+,Cl-也能將MnO4-還原為Mn2+,從而使紫色退去,因而溶液中也可能無Fe2+10.答案 (1)Fe2+、Fe3+(2)B(3)生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色Fe2+2OH-Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(4)防止NH4HCO3在較高溫度時(shí)分解并減少Fe2+的水解(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2解析 (1)硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后過濾,SiO2為濾渣,濾液中含有的金屬陽離子是Fe2+、Fe3+。(2)步驟要把pH調(diào)高,步驟還要加NH4HCO3,若使用氫氧化鈉溶液,產(chǎn)品中容易混入Na+,所以選B。(4)NH4HCO3受熱易分解,且高溫會(huì)促進(jìn)Fe2+水解。11.答案 (1)四(2)2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+(3)持續(xù)充入氮?dú)?可排出裝置中的空氣,并將晶體分解的氣體產(chǎn)物全部從A中排出2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3防止氫氧化鈉溶液倒吸7解析 (1)鐵的原子序數(shù)是26,位于元素周期表中第四周期第族。(2)SO2通入FeCl3溶液中,Fe3+被還原為Fe2+,SO2被氧化為SO42-,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可寫出離子方程式:2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+。(3)裝置A中需持續(xù)通入氮?dú)獾淖饔弥饕桥懦鲅b置中的空氣及將裝置A中生成的氣體全部排出。裝置A中殘留有紅棕色固體,說明產(chǎn)物中有Fe2O3,裝置C中高錳酸鉀溶液退色,說明還有SO2氣體生成,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及質(zhì)量守恒可寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3。裝置D中的干燥管可防止發(fā)生倒吸。根據(jù)圖像可知,最終生成氧化鐵的質(zhì)量是8 g,裝置B增重12.6 g,說明生成水的質(zhì)量為12.6 g。根據(jù)化學(xué)式FeSO4xH2O,可知鐵原子和H2O的個(gè)數(shù)比為1x,則28 g160 gmol-112.6 g18 gmol-1=1x,解得x=7。12.答案 (1)取少量晶體溶于水,滴加KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色,表明不含有Fe3+,反之則含有Fe3+(2)使Sn2+完全變成SnS沉淀,而Fe2+不沉淀防止Fe2+被氧化(3)蒸發(fā)濃縮過濾(洗滌)(4)降低洗滌過程中FeSO47H2O的損耗(5)97.54%樣品中存在少量的雜質(zhì)(如H2O、H2SO4等)樣品部分被氧化解析 (1)Fe3+遇SCN-會(huì)反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3,證明鐵離子的存在。(2)已知:在H2S飽和溶液中,SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6;FeS開始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0,沉淀完全時(shí)的pH為5.5,操作在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是使Sn2+完全沉淀,亞鐵離子不沉淀,通入硫化氫至飽和的目的是除去Sn2+等雜質(zhì)離子,同時(shí)硫化氫具有強(qiáng)還原性,可以防止亞鐵離子被氧化。(3)從溶液中得到晶體,需要對(duì)溶液進(jìn)行加熱蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶析出、過濾洗滌等操作,所以操作的順序依次為:蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過濾(洗滌)。(4)冰水溫度低,物質(zhì)溶解度減小,可以洗去沉淀表面的雜質(zhì)離子,同時(shí)降低綠礬溶解帶來的損失。(5)a.稱取2.850 0 g綠礬產(chǎn)品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待測(cè)溶液于錐形瓶中;c.用硫酸酸化的0.010 00 molL-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL;依據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算:5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2O51n(Fe2+)0.010 00 molL-10.020 0 L計(jì)算得到:n(Fe2+)=0.001 mol;則250 mL溶液中含n(Fe2+)=0.001 mol25025=0.01 mol;則FeSO47H2O物質(zhì)的量為0.01 mol,其質(zhì)量為0.01 mol278 gmol-1=2.78 g;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.78 g2.85 g100%97.54%。用上述方法測(cè)定的樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低(測(cè)定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其可能原因是洗滌不徹底,亞鐵離子被空氣中的氧氣部分氧化等。