1、1第 4 节 铁及其化合物课后达标检测一、选择题1.新修本草是我国古代中药学著作之一，记载药物 844 种，其中有关于“青矾”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃烧之赤色” 。据此推测， “青矾”的主要成分为( )ACuSO 45H2O BFeSO 47H2OCKAl(SO 4)212H2O DFe 2(SO4)39H2O解析：选 B。描述中为“本来绿色” ，由此推断应选 B。2.将铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是( )AFe(OH) 3 Fe 2O3 BFe(OH) 2
2、Fe 2O3CFe(OH) 2 Fe(OH) 3 DFe(OH) 2 Fe 3O4解析：选 B。铁与稀硫酸反应生成 FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀 Fe(OH)2，在空气中加热 Fe(OH)2，铁元素被氧化为3 价，最后所得红棕色残渣为 Fe2O3。3.(2019长沙模拟)Fe 2 、Fe 3 、Zn 2 较完全地形成氢氧化物沉淀的 pH 分别为6.7、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量 Fe2 、Fe 3 杂质离子，为除去这些离子制得纯净的 ZnSO4，应加入的试剂是( )ANaOH 溶液 B氨水CKMnO 4、ZnCO 3 DH 2O2、ZnO解析：选 D。由于 Fe2
3、沉淀所需 pH 比 Zn2 大，应首先将 Fe2 氧化为 Fe3 ，然后调节溶液的 pH 使 Zn2 还未沉淀时 Fe3 已沉淀完全。氧化剂 H2O2将 Fe2 氧化为 Fe3 ，ZnO 能消耗溶液中的 H 且不引入新的杂质离子，故 D 项符合要求。4.某同学欲探究铁及其化合物的性质，他的下列实验方案可行的是( )A在常温下将铁片加入浓硫酸中：探究铁的活泼性B将热的 NaOH 溶液滴入 FeCl3溶液中：制备 Fe(OH)3胶体C在蒸发皿中加热蒸干 FeSO4溶液：制备 FeSO46H2O 晶体D将 Cu 粉加入 Fe(NO3)3溶液中：验证 Fe3 的氧化性强于 Cu2解析：选 D。常温下将
4、铁片加入浓硫酸中会发生钝化，不能用于探究铁的活泼性，故A 项方案不可行；将热的 NaOH 溶液滴入 FeCl3溶液中，会得到氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体，故 B 项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干 FeSO4溶液，一方面氧气可将 FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故 C 项方案不可行；将 Cu 粉加入 Fe(NO3)3溶液中，发生反应：Cu2Fe 3 =Cu2 2Fe 2 ，该反应说明 Fe3 的氧化性强于 Cu2 ，故 D 项方案可行。25.向某晶体的溶液中加入含 Fe2 的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列结论错误的是( )AFe 3 的氧化性比
5、溴的氧化性强B该晶体中一定含有 SCNCFe 2 与 SCN 不能形成红色络合物DFe 2 被溴氧化成 Fe3解析：选 A。某晶体的溶液中没有与 Fe2 发生反应显红色的离子，当加入溴水后，Fe2 一定被氧化成 Fe3 ，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有 SCN 的盐，很明显判断出 B、C、D 均正确，在 Br2与 Fe2 反应中，Fe 3 是氧化产物，Br 2是氧化剂，所以 Br2的氧化性应比 Fe3 氧化性强，A 错误。6.某稀溶液中含有 Fe(NO3)3、Cu(NO 3)2、HNO 3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中 Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则稀溶液中 Fe(N
6、O3)3、Cu(NO 3)2、HNO 3物质的量浓度之比为( )A111 B131C338 D114解析：选 D。据氧化性由强到弱的顺序：HNO 3Fe3 Cu2 ，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为4HNO3(稀)Fe= =Fe(NO3)3NO2H 2O4 mol 1 mol 1 mol2Fe(NO3)3Fe= =3Fe(NO3)22 mol 1 mol 3 molCu(NO3)2Fe= =Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，Fe(NO 3)3、Cu(NO 3)2、HNO 3的物质的量之比为(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。7.某学生以铁丝
7、和 Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是( )3A实验反应制得的物质均为纯净物B实验均未发生氧化还原反应C实验均为放热反应D实验所涉及的物质均为电解质解析：选 B。实验制得的是 Fe(OH)3胶体，属于混合物，且属于吸热反应，选项A、C 错误；实验中涉及的物质 Cl2、铁丝均为单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，选项 D 错误。8.(2019河南罗山高中高三检测)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是( )选项 操作、现象 解释A向淀粉KI 溶液中加入 FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3 能与淀粉发生显色反应B把生铁放
8、置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成 Fe(OH)3C 向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生 说明 Fe 置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制 Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明 Fe(OH)2易被 O2氧化成 Fe(OH)3解析：选 D。A 项中 Fe3 将 I 氧化为 I2，淀粉遇碘变蓝；B 项中红棕色斑点是Fe2O3；C 项中铁与稀硝酸反应产生的气体为 NO。9.某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为 Fe2O3、SiO 2、Al 2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO 47H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是
9、( )A溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 选用铁粉B固体 1 中一定含有 SiO2，控制 pH 是为了使 Al3 转化为 Al(OH)3进入固体 2C从溶液 2 得到 FeSO47H2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D若改变方案，在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经4结晶分离也可得到 FeSO47H2O 解析：选 D。A 项，由题意知，要制得的产物是 FeSO47H2O(硫酸盐)，故溶解烧渣应选用硫酸，以防引入其他的杂质离子，溶液 1 中含有 Fe3 ，需加入 Fe 使之转化为Fe2 ，A 项正确；B 项，根据烧渣的成分，加入硫酸后只有 SiO2不能
10、溶于硫酸，固体 1 中一定有 SiO2，同时，根据溶液 2 及最终产物可以判断，控制 pH 是为了使 Al3 沉淀为Al(OH)3，B 项正确；C 项，从溶液 2 得到 FeSO47H2O，要防止 Fe2 在空气中被 O2氧化，同时防止 FeSO47H2O 分解失水，C 项正确；D 项，改变方案，在溶液 1 中加入过量 NaOH可以将 Al3 转化为Al(OH) 4 ，Fe 3 沉淀为 Fe(OH)3，但是加硫酸溶解后生成的是 Fe2(SO4)3，不是 FeSO4，D 项错误。二、非选择题10.某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：请回答下列问题
11、：(1)步骤中先加入热的 Na2CO3溶液除油污，操作甲的名称是_。(2)步骤中，除发生反应 Fe2HCl= =FeCl2H 2外，其他可能反应的离子方程式为_。(3)溶液 C 的颜色是_，溶液 D 中可能含有的金属阳离子有_。(4)可以验证溶液 B 中是否含有 Fe2 的一种试剂是_(填选项序号)。a.稀硫酸 b.铁 c.硫氰化钾 d.酸性高锰酸钾溶液(5)操作乙的名称是_，步骤产生金属铜的化学方程式为_。答案：(1)过滤(2)Fe2O36H =2Fe3 3H 2O、Fe2Fe 3 =3Fe2(3)棕黄色 Fe 2 、Cu 2 、Fe 3 (4)d(5)电解 CuCl 2 CuCl 2= =
12、 = = =通 电 11.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。()铁矿石中含氧量的测定按如图组装仪器，检查装置的气密性；将 5.0 g 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)；5从左端导气管口处不断地缓缓通入 H2，待装置 C 出口处 H2验纯后，点燃 A 处酒精灯；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)若将 H2换成 CO，则还需要补充_装置。(3)测得反应后装置 B 增重 1.3
13、5 g，则铁矿石中氧的百分含量为_。()铁矿石中含铁量的测定(1)步骤中加热煮沸的作用是_。(2)步骤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、_。(3)下列有关步骤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，30 s 内溶液不恢复原来的颜色，再读数(4)若滴定过程中消耗 0.500 0 molL1 的 KI 溶液 20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为_。()由()()可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式
14、为_。答案：()(1)防止空气中的水蒸气和 CO2进入 B 中，影响测定结果(2)尾气处理(3)24%()(1)赶走溶液中溶解的过量 Cl2(2)250 mL 容量瓶(3)df(4)70%()Fe 5O6612.(2016高考全国卷)某班同学用如下实验探究 Fe2 、Fe 3 的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 mol/L 的溶液。在 FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取 2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl2可将 Fe2 氧化。FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为_
15、。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl2溶液中先加入 0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是_。(4)丙组同学取 10 mL 0.1 mol/L KI 溶液，加入 6 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验：第一支试管中加入 1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl 4层显紫色；第二支试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6 溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在 I
16、过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。解析：(1)Fe 2 具有还原性，FeCl 2溶液易被氧化而变质，配制 FeCl2溶液时加入少量铁屑，目的是防止 Fe2 被氧化。(2)溶液变红，说明有 Fe3 生成，则 FeCl2溶液与氯水反应生成 FeCl3，离子方程式为 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。(3)甲组实验中，FeCl 2易被空气中的 O2氧化，会生成 FeCl3，因此实验不够严谨。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔绝空气的作用，从而排除氧气对实验的影响。(4)实验中 K3Fe(CN)6溶液的作用是检验 Fe2 。根据实验，CCl 4层显紫色，说明有 I2生成，根据实验，生成蓝色沉淀，说明有 Fe2 生成，根据实验，溶液变红，说明有 Fe3 剩余，I 过量的情况下，溶液中仍含有 Fe3 ，由此说明该反应为可逆反应。答案：(1)防止 Fe2 被氧化(2)2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2 Fe 3 可逆反应7
