1、1铁及其化合物1下列关于铁的叙述正确的是( )铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀 在人体内的血红蛋白中含有铁元素 铁位于元素周期表中第四周期B 族 铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧 铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是 Fe(NO3)3不能通过化合反应制得 FeCl2和 Fe(OH)3A B C D【答案】B2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 FeX3CFe(OH) 2易被氧化成 Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH) 2Fe(OH)3DFe
2、 3O4溶解于盐酸既有 FeCl2又有 FeCl3生成,故 Fe3O4属于混合物【解析】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。【答案】C3在含有下列离子组的溶液中,加入 Fe(NO3)2固体后,仍然能够大量共存的离子组是( )AK 、SOError!、NHError!、COError! BK 、Ba 2 、OH 、Cl CNa 、H 、Cl 、SOError! DNa 、Mg 2 、Cl 、NOError!【解析】A 中 CO Error!和 Fe2 不能大量共存;B 中 Fe2 和 OH 不能大量共存;
3、C 中H 、NO Error!和 Fe2 因发生氧化还原反应而不能大量共存。【答案】D4铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述中正确的是( )A2Fe 3 Fe=3Fe 2 ,氧化性:Fe 3 Fe 2B25 ,pH0 的溶液中,Al 3 、NHError!、NOError!、Fe 2 可以大量共存C5.6 g 铁与足量的氯气反应失去电子为 0.2 molD硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe 2 2H 2O24H =Fe3 4H 2O【解析】B 项 pH0 的溶液呈强酸性,Fe 2 、NOError!、H 不能大量共存,不正确;C 项应为 0.3 mol,不正确;D 项
4、电荷不守恒,不正确。2【答案】A5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 KI淀粉溶液中加入 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】A 项中 Fe3 将 I 氧化为 I2,淀粉遇碘变蓝;B 项中红棕色斑点
5、是 Fe2O3;C 项中铁与稀硝酸反应产生的气体为 NO。【答案】D6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,由此得出下列的结论错误的是( )AFe 3 的氧化性比溴的氧化性强B该晶体中一定含有 SCNCFe 2 与 SCN 不能形成红色化合物DFe 2 被溴氧化成 Fe3【答案】A7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)制取七水合硫酸亚铁(FeSO 47H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是( )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
6、 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,其溶液经结晶分离也可得到 FeSO47H2O3【解析】选项 D,在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量,得到的沉淀用硫酸溶解后,未用 Fe 粉将 Fe3 转变成 Fe2 ,得不到 FeSO47H2O,错误。8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
7、中加热蒸干 FeSO4溶液:制备 FeSO46H2O 晶体D将铜粉加入 FeCl3溶液中:验证 Fe3 的氧化性强于 Cu2【答案】D9下列各图示中,不能较长时间观察到 Fe(OH)2白色沉淀的是( )【解析】因为 Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的 Fe(OH)3,即发生 4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。A、B 原理相同,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的 Fe(OH)2处在氢气的保护中;C 的原理为铁作阳极产生 Fe2 ,与电解水产生的 OH 结合生成 Fe(OH)2,且液面用汽油
8、保护,能防止空气进入;D 由于带入空气中的氧气,能迅速将 Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。【答案】D10下列试剂中,不能使 Fe2 转化为 Fe3 的是( )氯气;NaCl 溶液;酸性 KMnO4溶液;稀硝酸;盐酸;NaNO 3溶液A. B. C. D.【解析】Cl 2、酸性 KMnO4、稀 HNO3都有强氧化性,能将 Fe2 氧化成 Fe3 ,而 NaCl 溶液、4盐酸、NaNO 3溶液不能将 Fe2 氧化成 Fe3 。【答案】D11.在含有 Fe3 、Fe 2 、Al 3 、NH Error!的稀溶液中加入足量 Na2O2固体,充分作用后,再加入过量稀盐酸,完全反应,则离
9、子数目没有变化的是( )A.Fe3 、Al 3 B.Al3C.Fe2 、NHError! D.Fe3【答案】B12.将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应,下列对反应情况设想的评价正确的是( )选项 反应情况设想 评价A当铁、铜均不剩余时,溶液中一定有 Fe2 、Cu 2 ,一定无 Fe3正确,Fe 3 和 Fe、Cu 均可反应B当铁、铜均有剩余时,溶液中一定有 Fe2 、Cu 2 ,无 Fe3正确,Fe 和 Cu 与 Fe3 都反应,故有 Fe2 和 Cu2 ,无 Fe3C当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定只有 Fe2 ,无 Cu2正确,Cu 有剩余,故无 Cu2D当铁有剩余,铜无剩余时,溶液
10、中一定有 Fe2 、Cu 2不正确,不可能有 Fe 剩余而无Cu 剩余,因为 Fe 比 Cu 优先与 Fe3 反应【解析】当铁、铜均不剩余时溶液中可能有 Fe3 存在,A 项错误;当铁过量时,铜不与Fe3 反应,无 Cu2 生成,此时溶液中不存在 Cu2 和 Fe3 ,B 项错误;铜有剩余则溶液中一定无 Fe3 ,可能有 Cu2 ,C 项错误;铁比铜活泼,不可能铁剩余而铜无剩余,D 项正确。【答案】D13.下列有关物质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,滴加氯水后溶液显血红色,该溶液中一定含有 Fe2B.用酸性 KMnO4溶液检验 FeCl3溶液中是否含有
11、FeCl2C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀 H2SO4后滴加 KSCN 溶液,再观察溶液是否变血红D.向某溶液中加入 NaOH 溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有 Fe3【解析】B 项中的 Cl 也能使酸性 KMnO4溶液褪色。【答案】B14.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可选用的试剂是( )5A.NaOH B.KMnO4C.KSCN D.苯酚【解析】Fe 3 溶液中检验 Fe2 利用 Fe2 的还原性检验,加入 KMnO4溶液,若 KMnO4溶液褪色说明含有 Fe2 。【答案】B15.下列关于 Fe3 、Fe 2 性质实验的说法错误的是( )A.用上图装置可
12、以制备沉淀 Fe(OH)2B.配制 FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中, 再加水稀释到所需要的浓度C.FeCl3溶液中滴加 KSCN 溶液会生成红色沉淀D.向 FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止 Fe2 被氧化【答案】C16.下列检验试剂选用正确的是( )A.用氯水、KSCN 溶液检验 FeCl3中是否有 FeCl2B.用酸性 KMnO4溶液检验 FeCl3中是否有 FeCl2C.用 NaOH 溶液检验 MgCl2中是否有 FeCl2D.用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜【解析】A 项中的 Fe3 产生的干扰无法消除;B 项中酸性 KMnO4还能氧化 Cl ;C 项中虽然Mg
13、2 也能形成白色沉淀,但若有 Fe2 ,则生成的白色沉淀颜色会发生变化;D 项中纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中。【答案】C17.下列物质不能通过化合反应直接制得的是( )A.FeCl2 B.NaHSO3C.Cu(OH)2 D.Fe(OH)3【解析】A 项,2FeCl 3Fe=3FeCl 2;B 项,NaOHSO 2=NaHSO3或Na2SO3SO 2H 2O=2NaHSO3;C 项,氧化铜和水不能反应;D 项,4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3。【答案】C18.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( )6A.实验反应制得的物质均为纯净物B.实验均
14、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【答案】B19.在检验用 FeCl3溶液生产铜制印刷线路板后所得的废液成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )A.向废液中加入少量的葡萄糖溶液,无红色沉淀产生,说明废液中不含 Cu2B.向废液中滴加硝酸酸化的 AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明废液中含有 ClC.向废液中加少量铁粉,充分反应后无固体剩余,说明废液中含有 Fe3D.向废液中滴加 KSCN 溶液,无现象,再加入氯水后溶液呈血红色,说明废液中含有 Fe2【解析】A 项,葡萄糖在碱性条件下加热能与新制 Cu(OH)2反应生成红色 Cu2O 沉淀,废液为
15、酸性,不能生成 Cu(OH)2,错误;C 项,若无 Fe3 ,Fe 与 Cu2 反应则会有铜生成,正确。【答案】A20.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:Error!Error!Error!下列说法不正确的是( )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
16、 NaOH 至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到 FeSO47H2O7【答案】D21.碱式硫酸铁Fe(OH)SO 4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表:沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3开始沉淀 2.3 7.5 3.4完全沉淀 3.2 9.7 4.4回答下列问题:(1)加入少量 NaHCO3的目的是调节 pH,使溶液中的_沉淀,该工艺中“搅拌”的作用是_。(2)在实际生产中,反应常同时通入 O
17、2以减少 NaNO2的用量,O 2与 NaNO2在反应中均作_。若参与反应的 O2有 11.2 L(标准状况),则相当于节约 NaNO2的物质的量为_。(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的 Fe(OH)2 离子,可部分水解生成 Fe2(OH)Error!聚合离子。该水解反应的离子方程式为_。(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有 Fe2 及 NOError!。为检验所得产品中是否含有 Fe2 ,应使用的试剂为_。A.氯水 B.KSCN 溶液8C.NaOH 溶液 D.酸性 KMnO4溶液【答案】(1)Al 3 加快反应速率 (2)氧化剂 2
18、mol(3)2Fe(OH)2 2H 2O Fe2(OH)Error!2H (4)D22.为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO 47H2O)和胆矾晶体。请回答下列问题:(1)写出步骤反应的离子方程式:_。(2)试剂 X 是_。步骤、中均需进行的实验操作是_。(3)进行步骤时,该小组用如图所示装置及试剂制取 CO2并将制得的气体通入溶液 A 中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少,为了避免固体 C 减少,可采取的改进措施是_。(4)用固体 F 制备 CuSO4溶液,可设计以下三种途径:写出途径中反应的离子方
19、程式_,请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由:_。9【答案】(1)2Al2OH 2H 2O=2AlOError!3H 2(2)稀硫酸 过滤(3)在装置 a、b 之间增加一个盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶(4)3Cu2NOError!8H =3Cu2 2NO4H 2O 途径最佳,理由是原料利用率高,环境污染小23铁及其化合物与生产、生活关系密切。(1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化腐蚀称为_。图中 A、B、C、D 四个区域,生成铁锈最多的是_(填字母)。(2)用废铁皮制取铁红(Fe 2O3)的部分流程示意图如下:步骤若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学
20、方程式为_。步骤中发生反应:4Fe(NO 3)2O 2(2 n4)H 2O=2Fe2O3nH2O8HNO 3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为 Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为_。上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是_(任写一项)。【解析】(1)金属在中性和较弱的酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。发生吸氧腐蚀,越靠近液面接触到的 O2越多,腐蚀得越严重。(2)硝酸分解生成 NO2、H 2O 和 O2。根据图示可知 Fe 和 HNO3反应生成 Fe(NO3)2和 NH4NO3,结合电子守恒可写出化学方程式。10因为 HNO3的还原产物主要是 NH4NO3,1 mol HNO 3作氧
21、化剂转移 8 mol 电子,故产生的氮氧化物较少,节约原料。【答案】(1)吸氧腐蚀 B(2)4HNO 34NO 2O 22H 2O4Fe10HNO 3=4Fe(NO3)2NH 4NO33H 2O氮氧化物排放少(污染少)24碱式硫酸铁Fe(OH)SO 4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下。已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下表所示。沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3开始沉淀 2.3 7.5 3.4完全沉淀 3.2 9.7 4.4回答下列问题。(1)加入
22、少量 NaHCO3的目的是调节 pH,使溶液中的_沉淀,该工艺中“搅拌”的作用是_。(2)在实际生产中,反应中常同时通入 O2以减少 NaNO2的用量,O 2与 NaNO2在反应中均作_。若参与反应的 O2有 11.2 L(标准状况),则相当于节约 NaNO2的物质的量为_。(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的 Fe(OH)2 可部分水解生成聚合离子 Fe2(OH)Error!。该水解反应的离子方程式为_。(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有 Fe2 及 NOError!。为检验所得产品中是否含有 Fe2 ,应使用的试剂为_(填字母)。A
23、氯水 BKSCN 溶液CNaOH 溶液 D酸性 KMnO4溶液11(4)Fe2 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故可用酸性 KMnO4溶液检验产品中是否含有 Fe2 。【答案】(1)Al 3 加快反应速率 (2)氧化剂 2 mol(3)2Fe(OH)2 2H 2O Fe2(OH)Error!2H (4)D25实验室利用印刷电路的废腐蚀液(含有大量 CuCl2、FeCl 2和 FeCl3)回收 Cu,主要流程如下:(1)操作 1 的名称是_,需要用到的玻璃仪器有_。(2)加入过量铁粉发生的离子反应有_。(3)获得的铜粉中含有杂质,除杂所需的试剂是_(填化学式)。(4)实验室利用如图所示装置制取一定量的
24、 FeCl3。各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)A_D。装置 C 的作用是_,写出装置 D 中反应的离子方程式:_。【解析】(1)操作 1 的名称是过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。(2)加入过量铁粉,Fe 与 Fe3 、Cu 2 发生反应。(3)获得的铜粉中含有 Fe,可以加入稀盐酸或稀硫酸除去 Fe。(4)制取的氯气中含有 HCl、H 2O,先通过 E 除去 HCl,再通过 C 除去 H2O,后通过 B 与 Fe反应,D 的作用是除去过量的氯气。【答案】(1)过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯(2)Fe2Fe 3 =3Fe2 、FeCu 2 =Fe2 Cu12(3)稀 HCl 或稀
25、H2SO4(4)E C B 干燥 Cl2,防止 FeCl3水解Cl22OH =Cl ClO H 2O26FeCl 3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品 FeCl3溶液吸收有毒的 H2S。.经查阅资料得知:无水 FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:检验装置的气密性;通入干燥的 Cl2,赶尽装置中的空气;用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;体系冷却后,停止通入 Cl2,并用干燥的 N2赶尽 Cl2,将收集器密封。请回答下列问题:(1)装置 A 中反应的化学方
26、程式为_。(2)第步加热后,生成的烟状 FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管 A 右端。要使沉积的 FeCl3进入收集器,第步操作是_。(3)操作步骤中,为防止 FeCl3潮解所采取的措施有_(填步骤序号)。(4)装置 B 中冷水浴的作用为_;装置 C 的名称为_;装置D 中 FeCl2全部反应后,因失去吸收 Cl2的作用而失效,写出检验 FeCl2是否失效的试剂:_。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置 E 并注明试剂。.该组同学用装置 D 中的副产品 FeCl3溶液吸收 H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与 H2S 反应的离子方程式为_。(7)电解池中 H 在阴极放电产生 H2,阳极的电极反应式为_。(8)综合分析实验的两个反应,可知该实验有两个显著优点:H 2S 的原子利用率为 100%;_。【解析】(1)Cl 2和 Fe 的反应为 3Cl22Fe2FeCl 3。(2)根据 FeCl3加热易升华的性质,可以对反应管中沉积 FeCl3的部位加热,使其升华。13答案:(1)2Fe3Cl 22FeCl 3(2)在沉积的 FeCl3固体下方加热(3)(4)冷却,使 FeCl3沉积,便于收集产品 干燥管 酸性 KMnO4溶液(5)(6)2Fe3 H 2S=2Fe2 S2H (7)Fe2 e =Fe3(8)FeCl3可以循环利用