第4節(jié) 鐵及其化合物課后達標檢測一、選擇題1.新修本草是我國古代中藥學著作之一，記載藥物844種，其中有關于“青礬”的描述為“本來綠色，新出窟未見風者，正如琉璃燒之赤色”。據(jù)此推測，“青礬”的主要成分為()ACuSO45H2OBFeSO47H2OCKAl(SO4)212H2O DFe2(SO4)39H2O解析：選B。描述中為“本來綠色”，由此推斷應選B。2.將鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向濾液中加入過量氨水，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱沉淀至質量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘渣，上述沉淀和殘渣分別是()AFe(OH)3Fe2O3 BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3 DFe(OH)2Fe3O4解析：選B。鐵與稀硫酸反應生成FeSO4，再與過量氨水反應生成白色沉淀Fe(OH)2，在空氣中加熱Fe(OH)2，鐵元素被氧化為3價，最后所得紅棕色殘渣為Fe2O3。3.(2019長沙模擬)Fe2、Fe3、Zn2較完全地形成氫氧化物沉淀的pH分別為6.7、3.7、4.6。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2、Fe3雜質離子，為除去這些離子制得純凈的ZnSO4，應加入的試劑是()ANaOH溶液 B氨水CKMnO4、ZnCO3 DH2O2、ZnO解析：選D。由于Fe2沉淀所需pH比Zn2大，應首先將Fe2氧化為Fe3，然后調節(jié)溶液的pH使Zn2還未沉淀時Fe3已沉淀完全。氧化劑H2O2將Fe2氧化為Fe3，ZnO能消耗溶液中的H且不引入新的雜質離子，故D項符合要求。4.某同學欲探究鐵及其化合物的性質，他的下列實驗方案可行的是()A在常溫下將鐵片加入濃硫酸中：探究鐵的活潑性B將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制備Fe(OH)3膠體C在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液：制備FeSO46H2O晶體D將Cu粉加入Fe(NO3)3溶液中：驗證Fe3的氧化性強于Cu2解析：選D。常溫下將鐵片加入濃硫酸中會發(fā)生鈍化，不能用于探究鐵的活潑性，故A項方案不可行；將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中，會得到氫氧化鐵沉淀而不是氫氧化鐵膠體，故B項方案不可行；在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液，一方面氧氣可將FeSO4氧化，另一方面會得到不含結晶水的化合物，故C項方案不可行；將Cu粉加入Fe(NO3)3溶液中，發(fā)生反應：Cu2Fe3=Cu22Fe2，該反應說明Fe3的氧化性強于Cu2，故D項方案可行。5.向某晶體的溶液中加入含F(xiàn)e2的溶液無明顯變化，當?shù)渭訋椎武逅?，混合液出現(xiàn)紅色，由此得出下列結論錯誤的是()AFe3的氧化性比溴的氧化性強B該晶體中一定含有SCNCFe2與SCN不能形成紅色絡合物DFe2被溴氧化成Fe3解析：選A。某晶體的溶液中沒有與Fe2發(fā)生反應顯紅色的離子，當加入溴水后，F(xiàn)e2一定被氧化成Fe3，此時溶液出現(xiàn)紅色，說明原晶體是含有SCN的鹽，很明顯判斷出B、C、D均正確，在Br2與Fe2反應中，F(xiàn)e3是氧化產(chǎn)物，Br2是氧化劑，所以Br2的氧化性應比Fe3氧化性強，A錯誤。6.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2濃度和加入鐵粉的物質的量之間的關系如圖所示。則稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質的量濃度之比為()A111 B131C338 D114解析：選D。據(jù)氧化性由強到弱的順序：HNO3>Fe3>Cu2，可知隨鐵粉的增加，反應的方程式分別為4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol 1 mol1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol 1 mol3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol1 mol1 mol所以原溶液中，F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質的量之比為(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。7.某學生以鐵絲和Cl2為原料進行下列三個實驗。下列從分類角度分析正確的是()A實驗反應制得的物質均為純凈物B實驗均未發(fā)生氧化還原反應C實驗均為放熱反應D實驗所涉及的物質均為電解質解析：選B。實驗制得的是Fe(OH)3膠體，屬于混合物，且屬于吸熱反應，選項A、C錯誤；實驗中涉及的物質Cl2、鐵絲均為單質，既不屬于電解質，也不屬于非電解質，選項D錯誤。8.(2019河南羅山高中高三檢測)通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結論是化學學習的方法之一。對下列實驗事實的解釋正確的是()選項操作、現(xiàn)象解釋A向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍Fe3能與淀粉發(fā)生顯色反應B把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時間，白色物質變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析：選D。A項中Fe3將I氧化為I2，淀粉遇碘變藍；B項中紅棕色斑點是Fe2O3；C項中鐵與稀硝酸反應產(chǎn)生的氣體為NO。9.某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質)制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設計了如下流程：下列說法不正確的是()A溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉B固體1中一定含有SiO2，控制pH是為了使Al3轉化為Al(OH)3進入固體2C從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解D若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結晶分離也可得到FeSO47H2O解析：選D。A項，由題意知，要制得的產(chǎn)物是FeSO47H2O(硫酸鹽)，故溶解燒渣應選用硫酸，以防引入其他的雜質離子，溶液1中含有Fe3，需加入Fe使之轉化為Fe2，A項正確；B項，根據(jù)燒渣的成分，加入硫酸后只有SiO2不能溶于硫酸，固體1中一定有SiO2，同時，根據(jù)溶液2及最終產(chǎn)物可以判斷，控制pH是為了使Al3沉淀為Al(OH)3，B項正確；C項，從溶液2得到FeSO47H2O，要防止Fe2在空氣中被O2氧化，同時防止FeSO47H2O分解失水，C項正確；D項，改變方案，在溶液1中加入過量NaOH可以將Al3轉化為Al(OH)4，F(xiàn)e3沉淀為Fe(OH)3，但是加硫酸溶解后生成的是Fe2(SO4)3，不是FeSO4，D項錯誤。二、非選擇題10.某校探究性學習小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑，并回收銅。探究過程如下：請回答下列問題：(1)步驟中先加入熱的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名稱是_。(2)步驟中，除發(fā)生反應Fe2HCl=FeCl2H2外，其他可能反應的離子方程式為_。(3)溶液C的顏色是_，溶液D中可能含有的金屬陽離子有_。(4)可以驗證溶液B中是否含有Fe2的一種試劑是_(填選項序號)。a.稀硫酸b.鐵c.硫氰化鉀d.酸性高錳酸鉀溶液(5)操作乙的名稱是_，步驟產(chǎn)生金屬銅的化學方程式為_。答案：(1)過濾(2)Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2(3)棕黃色Fe2、Cu2、Fe3(4)d(5)電解CuCl2CuCl211.鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一，其主要成分為鐵的氧化物(設雜質中不含鐵元素和氧元素，且雜質不與H2SO4反應)。某研究性學習小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學式進行探究。()鐵礦石中含氧量的測定按如圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性；將5.0 g鐵礦石放入硬質玻璃管中，裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略)；從左端導氣管口處不斷地緩緩通入H2，待裝置C出口處H2驗純后，點燃A處酒精燈；充分反應后，撤掉酒精燈，再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻。(1)裝置C的作用為_。(2)若將H2換成CO，則還需要補充_裝置。(3)測得反應后裝置B增重1.35 g，則鐵礦石中氧的百分含量為_。()鐵礦石中含鐵量的測定(1)步驟中加熱煮沸的作用是_。(2)步驟中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、_。(3)下列有關步驟的操作中說法正確的是_。a.因為碘水為黃色，所以滴定過程中不需加指示劑b.滴定過程中可利用淀粉溶液作為指示劑c.滴定管用蒸餾水洗滌后可以直接裝液d.錐形瓶不需要用待測液潤洗e.滴定過程中，眼睛注視滴定管中液面變化f.滴定結束后，30 s內溶液不恢復原來的顏色，再讀數(shù)(4)若滴定過程中消耗0.500 0 molL1的KI溶液20.00 mL，則鐵礦石中鐵的百分含量為_。()由()()可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式為_。答案：()(1)防止空氣中的水蒸氣和CO2進入B中，影響測定結果(2)尾氣處理(3)24%()(1)趕走溶液中溶解的過量Cl2(2)250 mL容量瓶(3)df(4)70%()Fe5O612.(2016高考全國卷)某班同學用如下實驗探究Fe2、Fe3的性質。回答下列問題：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_。(2)甲組同學取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為_。(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_。(4)丙組同學取10 mL 0.1 mol/L KI溶液，加入6 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進行如下實驗：第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；第二支試管中加入1滴K3Fe(CN)6 溶液，生成藍色沉淀；第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗檢驗的離子是_(填離子符號)；實驗和說明：在I過量的情況下，溶液中仍含有_(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應為_。解析：(1)Fe2具有還原性，F(xiàn)eCl2溶液易被氧化而變質，配制FeCl2溶液時加入少量鐵屑，目的是防止Fe2被氧化。(2)溶液變紅，說明有Fe3生成，則FeCl2溶液與氯水反應生成FeCl3，離子方程式為2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)甲組實驗中，F(xiàn)eCl2易被空氣中的O2氧化，會生成FeCl3，因此實驗不夠嚴謹。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔絕空氣的作用，從而排除氧氣對實驗的影響。(4)實驗中K3Fe(CN)6溶液的作用是檢驗Fe2。根據(jù)實驗，CCl4層顯紫色，說明有I2生成，根據(jù)實驗，生成藍色沉淀，說明有Fe2生成，根據(jù)實驗，溶液變紅，說明有Fe3剩余，I過量的情況下，溶液中仍含有Fe3，由此說明該反應為可逆反應。答案：(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)Fe2Fe3可逆反應