1、1第 11 讲 铁及其重要化合物一、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( )A.CuSO45H2O B.FeSO47H2OC.KAl(SO4)212H2O D.Fe2(SO4)39H2O解析：选 B。描述中为“本来绿色” ，由此推断应选 B。2.铁是日常生活中使用最广泛的金属。下列关于铁的一些说法正确的是( )A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X 2)反应的生成物均为 FeX3C.Fe(OH)
2、2易被氧化成 Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH) 2Fe(OH) 3D.Fe3O4溶解于盐酸既有 FeCl2又有 FeCl3生成，故 Fe3O4属于混合物解析：选 C。A 项，常温下铁在浓硫酸中钝化，钝化是化学变化，错误；B 项，铁与碘化合生成 FeI2，错误；D 项，四氧化三铁是纯净物，错误。3.(2019包头高三检测)某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( )A.将铁粉加入热的浓硫酸中：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.将铜粉加入 FeCl3
3、溶液中：验证 Fe3 的氧化性强于 Cu2解析：选 D。由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成 Fe2(SO4)3和 SO2，无法说明铁的活泼性，故 A 项方案不可行；将 NaOH 加入 FeCl3溶液中，得到 Fe(OH)3沉淀，无法得到 Fe(OH)3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；将铜粉加入 FeCl3溶液中，发生发应：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。4.(2019济南测试)证明某溶液只含有 Fe2 而
4、不含有 Fe3 的最佳实验方法是( )A.先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色2B.先滴加 KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C.滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色D.只需滴加 KSCN 溶液解析：选 B。Fe 2 和 Fe3 的检验方法是常考的热点。实验设计的步骤：先加 KSCN 溶液，无现象，可证明溶液中不含 Fe3 ，然后再滴加氯水，若溶液呈红色，说明溶液中含有Fe2 ，故 B 项正确；若含少量 Fe3 ，滴入 NaOH 溶液后生成的大量白色沉淀可覆盖极少量的红褐色沉淀，不能确定是否含 Fe3 ，故 C 项不正确。5.在浅绿色的 Fe(NO3
5、)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液颜色变化应是( )A.颜色变浅 B.逐渐变深绿C.没有改变 D.变棕黄色解析：选 D。Fe(NO 3)2溶液中加入稀盐酸时发生反应：3Fe2 4H NO =3Fe3 NO2H 2O，有棕黄色的 Fe3 生成。 36.某学生以铁丝和 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( )A.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
6、质，选项 D 错误。7.(2019广东五校协作体第一次联考)下列实验的现象与对应结论均正确的是( )选项 操作 现象 结论A向某溶液中加入 CCl4，振荡后静置液体分层，下层呈紫红色 该溶液中存在 IB Al2(SO4)3溶液中滴加过量 生成白色胶状物质 Al(OH)3溶于氨水3氨水CFeSO4溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 Fe2 有还原性D SO2通入溴水中 溶液褪色 SO2有漂白性解析：选 C。向某溶液中加入 CCl4，振荡后静置，分层，下层呈紫红色，说明含碘单质，A 项错误；Al 2(SO4)3溶液中滴加过量氨水，反应生成氢氧化铝白色沉淀，可知 Al(OH)3不溶于氨水，B 项错误
7、；FeSO 4溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液，发生氧化还原反应生成铁离子，紫色褪去，说明 Fe2 有还原性，C 项正确；SO 2通入溴水中，发生氧化还原反应，生成 H2SO4和 HBr，说明 SO2有还原性，D 项错误。8.下列有关物质的检验方法不合理的是( )A.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，该溶液中一定含有 Fe2B.用酸性 KMnO4溶液检验 Fe2(SO4)3溶液中是否含有 FeSO4C.检验 Fe(NO3)2是否已氧化变质，可将 Fe(NO3)2溶于稀 H2SO4后滴加 KSCN 溶液，再观察溶液是否变红D.向某溶液中加入 NaOH 溶液产生红褐色沉淀
8、，说明溶液中含有 Fe3解析：选 C。酸性条件下 Fe2 被 NO 氧化成 Fe3 ，不能检验 Fe(NO3)2是否已氧化变 3质，C 项不合理。9.下列各组物质中，X 是主体物质，Y 是少量杂质，Z 是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )选项 A B C DX FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液Y FeCl3 CuCl2 Al Fe2(SO4)3Z Cl2 Fe NaOH 溶液 Cu解析：选 C。Cl 2与 FeCl2反应，A 错误；Fe 与 FeCl3、CuCl 2均反应，B 错误；D 项中有新的杂质 CuSO4生成，D 错误。 10.某稀溶液中含有
9、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(NO3)3、Cu(NO 3)2、HNO 3物质的量浓度之比为( )4A.111 B.131C.338 D.114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
10、 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。二、非选择题11.(2019湖北重点高中协作体联考)磁性材料 A 是由两种元素组成，取 2.960 g A 在足量的空气中充分煅烧，得到 2.400 g 红棕色固体 B 和无色刺激性气体 D。固体 B 溶于盐酸形成棕黄色溶液 C，再加入 KSCN 溶液变为红色，气体 D 溶于水得到无色酸性溶液 E，向E 中加入足量碘的碘化钾溶液(棕色)得到溶液 F，同时溶液酸性增强，请回答下列问题。(1)溶液 C 也可用于处理污水，用离子方程式表示污水处理原理：_。(
11、2)已知化合物 A 能与稀硫酸反应，反应后得到浅绿色溶液，同时生成一种淡黄色不溶物和一种臭鸡蛋气味的气体，写出该反应的化学方程式：_。(3)用离子方程式解释 E 中加足量碘的碘化钾溶液后溶液酸性增强的原因：_。解析：红棕色固体 B 溶于盐酸形成棕黄色溶液 C，再加入 KSCN 溶液变为红色，说明棕5黄色溶液 C 是氯化铁溶液，B 为氧化铁。气体 D 溶于水得到无色酸性溶液 E，向 E 中加足量碘的碘化钾溶液(棕色)得到溶液 F，同时溶液酸性增强，可以推断 D 为二氧化硫，E 为亚硫酸，亚硫酸可以被碘氧化为硫酸，碘被还原为氢碘酸，所以酸性增强。2.400 g 红棕色氧化铁的物质的量为 0.015
12、 mol，其中含铁 0.03 mol，铁元素的质量为 1.68 g，则 2.960 g A 中含硫元素的质量为 1.28 g，S 的物质的量为 0.04 mol，所以 A 的化学式为 Fe3S4。答案：(1)Fe 3 3H 2OFe(OH) 3(胶体)3H (2)Fe3S43H 2SO4=3H2S3FeSO 4S(3)H2SO3I 2H 2O=SO 4H 2I 2412.绿矾被广泛用于医药和工业领域，工业上两种制备绿矾(FeSO 47H2O)的流程如图所示，根据题意回答下列问题：方法一：利用黄铜矿粉(主要成分为 CuFeS2)制取绿矾(1)试剂 a 和试剂 b 分别是 ，操作 1 的名称是 。
13、(2)有一种细菌在有氧气存在的稀硫酸中，可以将 CuFeS2氧化成硫酸盐，写出该反应的化学方程式：_。方法二：利用工业废铁屑制取绿矾(3)加入适量 Na2CO3溶液的作用是_。(4)操作需要用到的玻璃仪器名称有_。(5)通过检验 CO 来判断操作是否洗涤干净，检验的方法是_23_。答案：(1)稀 H2SO4、铁粉 过滤(2)4CuFeS217O 22H 2SO4 4CuSO42Fe 2(SO4)32H 2O= = = = =细 菌 (3)除去油污6(4)烧杯、玻璃棒、漏斗(5)取少量最后一次的洗涤液于试管中，滴加 BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已经洗涤干净；若有白色沉淀生成，则未洗涤干净
14、13.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)；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；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 1.35 g，则铁矿石中氧的
15、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7c.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 5O6
