課時(shí)達(dá)標(biāo)作業(yè)8鐵及其化合物基礎(chǔ)題1.坦克、導(dǎo)彈的制造材料主要是各種金屬的合金，鋼鐵便是其中十分重要的一種。下列關(guān)于鐵的說法中，正確的是()A鐵元素屬于過渡元素，其原子序數(shù)為26B單質(zhì)鐵與濃硫酸在常溫下不反應(yīng)C鐵單質(zhì)只具有還原性，其陽離子只具有氧化性D與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率，純鐵比生鐵的快解析：鐵是26號(hào)元素，屬于過渡元素，A正確；常溫下，鐵和濃硫酸反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜而阻止進(jìn)一步反應(yīng)，并不是鐵和濃硫酸不反應(yīng)，B錯(cuò)誤；Fe2既有還原性，也有氧化性，C錯(cuò)誤；生鐵中鐵、碳、鹽酸構(gòu)成原電池，能加快反應(yīng)速率，所以生鐵反應(yīng)速率比純鐵快，D錯(cuò)誤。答案：A2下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說法中正確的是()A赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾DFe3與KSCN產(chǎn)生血紅色沉淀解析：赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，故A錯(cuò)誤；鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2，故B錯(cuò)誤；鐵粉把FeCl3還原成FeCl2，從而除去FeCl3，故C正確；Fe3與KSCN產(chǎn)生血紅色溶液，不是沉淀，故D錯(cuò)誤。答案：C3一定條件下，下列物質(zhì)可通過化合反應(yīng)制得的共有()小蘇打硫酸鋁氯化亞鐵磁性氧化鐵氫氧化銅氫氧化鐵A3種B4種C5種 D6種解析：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，屬于化合反應(yīng)；2FeCl3Fe=3FeCl2，屬于化合反應(yīng)；Fe與O2在點(diǎn)燃條件下生成Fe3O4，是化合反應(yīng)；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，是化合反應(yīng)。答案：B4某同學(xué)欲探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)方案可行的是()A將鐵粉加入熱的濃硫酸中：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將銅粉加入FeCl3溶液中：驗(yàn)證Fe3的氧化性強(qiáng)于Cu2解析：由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，鐵與其反應(yīng)生成Fe2(SO4)3和SO2，無法說明鐵的活潑性，故A方案不可行；將NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，無法得到Fe(OH)3膠體，B項(xiàng)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(huì)得到不含結(jié)晶水的化合物，故C項(xiàng)方案不可行；將銅粉加入FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：Cu2Fe3=Cu22Fe2，該反應(yīng)說明Fe3的氧化性強(qiáng)于Cu2，故D項(xiàng)方案可行。答案：D5鐵的常見化合價(jià)有2價(jià)和3價(jià)。據(jù)研究，鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時(shí)，可生成一種化學(xué)式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示為()AFeO3Fe2O3 B2FeO3Fe2O3CFeO2Fe2O3 D2FeOFe2O3解析：化合物Fe8H11可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物，設(shè)化學(xué)式為nFeOmFe2O3，則解得n2，m3，該化合物可以表示為2FeO3Fe2O3。答案：B6下列離子方程式書寫正確的是()AFeO固體放入稀硝酸中：FeO2H=Fe2H2OB過量的鐵粉與稀硝酸反應(yīng)：Fe4HNO=Fe3NO2H2OC向氫氧化亞鐵中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)22H=Fe22H2OD向Fe(OH)3中加入氫碘酸：2Fe(OH)36H2I=2Fe2I26H2O解析：稀硝酸為氧化性酸，F(xiàn)eO、Fe(OH)2中2價(jià)的Fe被氧化為Fe3，A、C錯(cuò)誤；鐵粉過量時(shí)，生成的Fe3與Fe繼續(xù)反應(yīng)生成Fe2，B錯(cuò)誤；I具有較強(qiáng)的還原性，因而氫碘酸可把Fe(OH)3還原為Fe2，D正確。答案：D7下列除雜的操作不正確的是()AMgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量鎂充分反應(yīng)后過濾BFeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過量鐵粉充分反應(yīng)后過濾CCuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過濾DCuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2氧化成Fe3，再加入CuO充分反應(yīng)后過濾解析：FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl33H2OFe(OH)33HCl，加入Mg與H反應(yīng)，上述平衡右移，使Fe3轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去，A正確；加入過量鐵粉，F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2而達(dá)到除雜的目的，B正確；先用H2O2將Fe2氧化成Fe3，再利用FeCl3的水解，加入的CuO與H反應(yīng)將Fe3轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去，D正確；C項(xiàng)中加入NaOH溶液，Cu2、Fe3均轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀，不符合除雜要求。答案：C8下列關(guān)于Fe3、Fe2性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的說法錯(cuò)誤的是()A用如圖裝置可以制備沉淀Fe(OH)2B配制FeCl3溶液時(shí)，先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度C向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，此現(xiàn)象不能確定溶液中含有Fe2D向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2被氧化解析：Fe(OH)2很容易被空氣中O2氧化，裝置中產(chǎn)生H2可排盡空氣，從而得到穩(wěn)定的Fe(OH)2，A不符合題意。B中鹽酸可防止FeCl3水解，不符合題意。D中鐵粉具有還原性，可防止Fe2被氧化。不符合題意。而C中現(xiàn)象可以證明Fe2存在，符合題意。答案：C9A、B、C為3種單質(zhì)(其中A為固體，B、C為氣體)，將D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸，溶液呈紅褐色，B、C反應(yīng)的產(chǎn)物易溶于水得到無色溶液E。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖，下列推斷正確的是()A物質(zhì)B是H2 B物質(zhì)C是Cl2C物質(zhì)D是FeCl2 D物質(zhì)F是FeCl2解析：將D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸，溶液呈紅褐色，則D為FeCl3；結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系，根據(jù)A為固體單質(zhì)，B、C為氣體單質(zhì)，則A為Fe，B為Cl2，F(xiàn)為FeCl2；由于B、C反應(yīng)的產(chǎn)物易溶于水得到無色溶液E，則C為H2，E為HCl。答案：D10FeCO3與砂糖混用可以作補(bǔ)血?jiǎng)?，?shí)驗(yàn)室里制備FeCO3的流程如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A可利用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4溶液是否變質(zhì)B沉淀過程中有CO2氣體放出C過濾操作中常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒D產(chǎn)品FeCO3在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO解析：FeSO4溶液中加碳酸氫銨生成FeCO3，過濾、洗滌，即可得到FeCO3固體。亞鐵離子變質(zhì)會(huì)生成鐵離子，則可利用KSCN溶液檢驗(yàn)，故A正確；FeSO4與碳酸氫銨發(fā)生的反應(yīng)為：Fe22HCO=FeCO3H2OCO2，則沉淀過程中有CO2氣體放出，故B正確；過濾操作中過濾時(shí)用到漏斗，用玻璃棒引流，燒杯盛放溶液，所以過濾操作中常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒，故C正確；二價(jià)鐵在空氣中加熱易被氧化為三價(jià)鐵，所以FeCO3在空氣中高溫分解不能得到FeO，故D錯(cuò)誤。答案：D11硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法錯(cuò)誤的是()A堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑B為防止NH4HCO3分解，生產(chǎn)FeCO3需要較低溫度下進(jìn)行C可用KSCN溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D常溫下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大解析：堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生Fe3，F(xiàn)e3能發(fā)生水解生成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附性，可用作凈水劑，故A正確；NH4HCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，所以為防止NH4HCO3分解，生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行，故B正確；KSCN溶液遇Fe2溶液無現(xiàn)象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化則生成Fe3，KSCN溶液遇Fe3溶液變紅，故C正確；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能與(NH4)2SO4反應(yīng)生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D錯(cuò)誤。答案：D12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：2Fe2Cl2=2Cl2Fe3D用酸性KMnO4溶液可檢驗(yàn)溶液W中是否還有Fe2解析：試劑a是鐵，加入過量的鐵，可把銅全部置換出來，并把FeCl3還原為FeCl2，則通過過濾操作得到的濾液X為FeCl2溶液，濾渣Y為銅和過量的鐵；由于最終得到的產(chǎn)品是FeCl3，故試劑b是稀鹽酸，銅不與鹽酸反應(yīng)，鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，故通過過濾操作可得到銅單質(zhì)，濾液Z為FeCl2溶液，在兩次過濾得到FeCl2溶液中通入氯氣，發(fā)生反應(yīng)2Fe2Cl2=2Cl2Fe3，把FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3，然后通過操作(蒸發(fā)結(jié)晶，并過濾)便可得到氯化鐵晶體，蒸發(fā)結(jié)晶與過濾所使用的儀器不可能相同，故A、B錯(cuò)誤，C正確；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溶液不可檢驗(yàn)溶液W中是否還有Fe2，D錯(cuò)誤。答案：C能力題13.一種新型高效凈水劑PAFC(聚合氯化鐵鋁AlFe(OH)nCl6nm)，廣泛用于日常生活用水和工業(yè)污水的處理。某化工廠欲以工業(yè)生產(chǎn)廢料(金屬鐵、鋁及其氧化物)為原料制取PAFC，設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程如下：請(qǐng)回答下列問題：(1)用10 molL1的濃鹽酸配制2 molL1的稀鹽酸，所用玻璃儀器除量筒和玻璃棒外，還有_。A容量瓶 B燒杯C燒瓶 D膠頭滴管(2)下列關(guān)于PAFC的說法中正確的是_。APAFC是一種有機(jī)高分子化合物BPAFC中Fe顯2價(jià)CPAFC溶于水能電離出OH，是一種堿DPAFC在強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中均不能穩(wěn)定存在(3)步驟中取樣分析的目的是_。A測(cè)定溶液中Fe2與Fe3的含量比B測(cè)定原料是否完全溶解C測(cè)定溶液中Fe2的含量，以確定加入NaClO3的量D測(cè)定溶液中Al3的含量(4)寫出向溶液中加入NaClO3時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(5)該化工廠的化驗(yàn)室為測(cè)定產(chǎn)品PAFC中Al和Fe的含量，進(jìn)行下列試劑的選擇和基本操作：測(cè)定時(shí)所需的試劑有_。ANH3H2O BNaOHCCO2 DNaClO3測(cè)定時(shí)，直接測(cè)定的是_和_的質(zhì)量(填化學(xué)式)。在測(cè)定過程中的操作順序是：過濾、_、灼燒、_、稱量(寫操作名稱)。解析：(1)用10 molL1的濃鹽酸配制2 molL1的稀鹽酸，所用玻璃儀器除量筒和玻璃棒外，還有容量瓶、燒杯和膠頭滴管。(2)A項(xiàng)，PAFC不是有機(jī)高分子化合物，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，PAFC中Fe顯3價(jià)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，PAFC溶于水能電離出OH，但同時(shí)還有氯離子，不屬于堿，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，PAFC能電離出Al3、Fe3和OH，在強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中均不能穩(wěn)定存在，D正確。(3)溶液中含有Fe2需用NaClO3氧化，所以步驟取樣分析的目的是測(cè)定溶液中Fe2的含量，以確定加入NaClO3的量。(4)向溶液中加入NaClO3時(shí)，ClO與Fe2反應(yīng)生成Cl和Fe3，離子方程式為6Fe26HClO=6Fe3Cl3H2O。(5)Al(OH)3是兩性氫氧化物，能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，然后通入CO2轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，灼燒得到Al2O3，F(xiàn)e(OH)3不溶于強(qiáng)堿溶液，所以測(cè)定時(shí)所需的試劑有NaOH和CO2。根據(jù)中分析可知，直接測(cè)定的是Al2O3、Fe2O3的質(zhì)量。在測(cè)定過程中的操作順序是：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。答案：(1)ABD(2)D(3)C(4)6Fe26HClO=6Fe3Cl3H2O(5)BCAl2O3Fe2O3洗滌冷卻14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(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和氧元素，且雜質(zhì)不與H2SO4反應(yīng))。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究。.鐵礦石中含氧量的測(cè)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(zhì)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(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際2，待C裝置出口處H2驗(yàn)純后，點(diǎn)燃A處酒精燈；充分反應(yīng)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)測(cè)得反應(yīng)后裝置B增重1.35 g，則鐵礦石中氧的百分含量為_。(3)若將H2換成CO，則還需補(bǔ)充_裝置。.鐵礦石中含鐵量的測(cè)定(4)步驟中煮沸的作用是_。(5)步驟中用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有_。(6)下列有關(guān)步驟的操作中說法正確的是_。a因?yàn)榈馑疄辄S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(cè)液潤(rùn)洗e滴定過程中，眼睛注視滴定管中液面變化f滴定結(jié)束后，30 s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來的顏色，再讀數(shù)(7)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_。.(8)由、可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式_。解析：.(1)該實(shí)驗(yàn)中，氫氣和氧化鐵反應(yīng)生成金屬鐵和水，根據(jù)固體質(zhì)量的變化來計(jì)算鐵的含量，B處的干燥管作用是吸收產(chǎn)生的水蒸氣，所以C裝置要防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入B中，影響測(cè)定結(jié)果。(2)測(cè)得反應(yīng)后裝置B增重1.35 g，根據(jù)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是100%24%。(3)因CO有毒，不能排放到空氣中，應(yīng)加尾氣處理裝置。.(4)向鐵礦石中加入硫酸，酸化反應(yīng)生成硫酸的鐵鹽溶液，還存在過量的硫酸溶液，加入過量的氯氣，煮沸的作用是趕走溶液中溶解的過量的Cl2，否則會(huì)影響與KI的反應(yīng)，帶來實(shí)驗(yàn)誤差。(5)若稀釋到250 mL，采用的儀器有：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250 mL容量瓶。(6)a.碘水為黃色，三價(jià)鐵離子也是黃色溶液，滴定過程中需加指示劑，故a錯(cuò)誤；b滴定過程中，三價(jià)鐵可以和碘離子發(fā)生反應(yīng)生成亞鐵離子和碘單質(zhì)，碘單質(zhì)遇到淀粉溶液顯示藍(lán)色，但不能確定是否達(dá)到滴定終點(diǎn)，故b錯(cuò)誤；c滴定管用蒸餾水洗滌后必須用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，故c錯(cuò)誤；d錐形瓶不需要用待測(cè)液潤(rùn)洗，故d正確；e滴定過程中，眼睛注視錐形瓶中顏色的變化，故e錯(cuò)誤；f滴定結(jié)束后，30 s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來的顏色再讀數(shù)，故f正確。(7)由于所取溶液(含F(xiàn)e3)的體積與消耗KI溶液的體積相等，反應(yīng)的方程式為2Fe32I=2Fe2I2，結(jié)合方程式可知，c(Fe3)c(KI)0.5 molL1，所以鐵元素的百分含量為100%70%。.(8)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是70%，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是24%，所以100 g鐵礦石中，鐵元素的質(zhì)量是70 g，氧元素質(zhì)量是24 g，鐵元素和氧元素的物質(zhì)的量比為：5：6，鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe5O6。答案：(1)防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入B中，影響測(cè)定結(jié)果(2)24%(3)尾氣處理(4)趕走溶液中溶解的過量的Cl2(5)250 mL容量瓶(6)df(7)70%(8)Fe5O6