課時作業(yè)8　鐵及其化合物

1、.課時作業(yè)8鐵及其化合物一、選擇題1下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有3價鐵生成的是()過量的Fe與Cl2加熱時發(fā)生反應(yīng)Fe與過量稀H2SO4反應(yīng)后，再向其中加KNO3Fe與過量的S加熱時發(fā)生反應(yīng)Fe(NO3)2溶液中加少量鹽酸Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中ABCD解析：Fe與Cl2反應(yīng)只生成FeCl3；Fe與S反應(yīng)生成FeS；FeFe2Fe3；Fe2Fe3；Fe2O3溶于鹽酸生成Fe3，當(dāng)混合物中Fe不足時，溶液中仍有Fe3，當(dāng)Fe足量時，溶液中無Fe3。答案：D2下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一項是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶

2、液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu解析：Cl2能將FeCl2氧化為FeCl3，反而將主體物質(zhì)除去，應(yīng)該選用Fe粉，A錯；Fe與FeCl3和CuCl2都能反應(yīng)，B錯；雜質(zhì)Al能溶于NaOH溶液而Fe不溶，C項正確；Cu能與Fe3反應(yīng)，但又引入雜質(zhì)Cu2，應(yīng)選用Fe，D錯。答案：C3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需在較低溫度下進(jìn)行C可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D常溫

3、下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4大解析：堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生Fe3，F(xiàn)e3能發(fā)生水解反應(yīng)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，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，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，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，D錯誤。答案：D4鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的一類重

4、要物質(zhì)，下列關(guān)于鐵元素的敘述中正確的是()A2Fe3Fe=3Fe2成立，說明氧化性：Fe3>Fe2B25 ，pH0的溶液中，Al3、NH、NO、Fe2可以大量共存C5.6 g鐵與足量的氯氣反應(yīng)失去電子為0.2 molD硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液：Fe22H2O24H=Fe34H2O解析：pH0的溶液呈強(qiáng)酸性，F(xiàn)e2、NO、H不能大量共存，B項不正確；C項應(yīng)為0.3 mol，不正確；D項電荷不守恒，不正確。答案：A5綠礬(FeSO4·7H2O)的相關(guān)性質(zhì)如圖所示，反應(yīng)均在隔絕空氣的條件下進(jìn)行，氣體1、2、3均為氧化物，且它們的摩爾質(zhì)量依次增大。下列推斷合理的是()A屬于氧化還

5、原反應(yīng)的只有、B將反應(yīng)和反應(yīng)產(chǎn)生的氣體混合，氣體顏色發(fā)生變化C反應(yīng)生成的固體在空氣中高溫灼燒只發(fā)生分解反應(yīng)D將氣體1和氣體3冷凝再混合，能計算出所得溶液的物質(zhì)的量濃度解析：本題考查元素化合物的性質(zhì)，意在考查考生的識記能力及靈活處理信息的能力。FeSO4具有還原性，能被過氧化鈉、硝酸鉀(酸性條件下)、氯水氧化，綠礬在隔絕空氣條件下煅燒生成氧化鐵、二氧化硫、三氧化硫和水蒸氣，該反應(yīng)也屬于氧化還原反應(yīng)，故屬于氧化還原反應(yīng)的有、，A項推斷不合理。反應(yīng)生成的氣體為O2，反應(yīng)生成的氣體為NO，NO與O2混合生成紅棕色的NO2，B項推斷合理。反應(yīng)生成的FeCO3有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，C項推斷不合理

6、。反應(yīng)的化學(xué)方程式為2(FeSO4·7H2O)Fe2O3SO3SO214H2O，氣體1、2、3依次是H2O、SO2、SO3。氣體1和氣體3冷卻至室溫所得溶液是硫酸，其組成為n(H2O)n(H2SO4)131，能計算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但缺少溶液的密度，無法計算硫酸的物質(zhì)的量濃度，D項推斷不合理。答案：B6某同學(xué)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(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)，設(shè)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中一定有SiO2，控制pH是為了使Al3轉(zhuǎn)化為Al

7、(OH)3進(jìn)入固體2C從溶液2得到FeSO4·7H2O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(jié)晶分離也可得到FeSO4·7H2O解析：本題考查離子反應(yīng)，物質(zhì)分離、元素及化合物。流程設(shè)計意圖是用硫酸把Fe2O3、Al2O3轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，除去SiO2，然后用鐵粉還原Fe3得到硫酸亞鐵，A正確；固體1為SiO2，分離FeSO4和Al2(SO4)3采用的是調(diào)控pH的方法，使Al3轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀而與FeSO4分離，B正確；Fe2容易被氧化，所以在得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中，要防

8、止其被氧化和分解，C正確；在溶液1中直接加過量的NaOH得到的是Fe(OH)2沉淀，但Fe(OH)2不穩(wěn)定，很容易被氧化為Fe(OH)3，使制得的產(chǎn)品不純，混有較多的雜質(zhì)Fe2(SO4)3，D不正確。答案選D。答案：D7向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在加熱下還原相同質(zhì)量的混合物，能得到鐵的物質(zhì)的量為()A0.24 mol B0.21 molC0.16 mol D0.14 mol解析：n(HNO3)0.12 L&#

9、215;4 mol·L10.48 mol，n(NO)1.344 L÷22.4 L·mol10.06 mol，往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)，說明全部生成Fe2，溶液溶質(zhì)為Fe(NO3)2，則原混合物中鐵元素為(0.48 mol0.06 mol)÷20.21 mol，故用足量的CO在加熱下還原相同質(zhì)量的混合物，最終得到鐵的物質(zhì)的量為0.21 mol。答案：B8在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol鐵粉，充分?jǐn)嚢韬箬F完全反應(yīng)，同時析出0.1 mol Ag。則下列結(jié)論中不正

10、確的是()A向反應(yīng)后的溶液中繼續(xù)加入少量鐵粉，鐵粉可以繼續(xù)溶解B氧化性：Ag>Fe3>Cu2>Zn2C反應(yīng)后溶液的質(zhì)量減輕D反應(yīng)后溶液中Cu2與Fe2的物質(zhì)的量之比為11解析：各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol鐵粉，充分?jǐn)嚢韬箬F完全反應(yīng)，同時析出0.1 mol Ag，且Fe3和Ag亦完全反應(yīng)：2AgFe=Fe22Ag,2Fe3Fe=3Fe2，向反應(yīng)后的溶液中繼續(xù)加入少量鐵粉，發(fā)生FeCu2=Fe2Cu，鐵粉可以繼續(xù)溶解，故A正確；根據(jù)金屬活動順序表可知氧化性：Zn2<Cu2<Ag，根據(jù)金屬銅和三價鐵反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，可知氧化性Cu2<Fe

11、3，故B正確；0.1 mol Fe完全反應(yīng)進(jìn)入溶液，置換出0.1 mol Ag,0.1 mol Fe的質(zhì)量小于0.1 mol Ag的質(zhì)量，導(dǎo)致溶液質(zhì)量減輕，故C正確；由反應(yīng)2AgFe=Fe22Ag,2Fe3Fe=3Fe2，可知共生成0.2 mol Fe2，而0.1 mol Cu2沒有參加反應(yīng)，則反應(yīng)后溶液中Cu2與Fe2的物質(zhì)的量之比為12，故D錯誤。答案：D9常溫時，將0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向該溶液投入m g鐵粉使其充分反應(yīng)后，滴加KSCN溶液不變紅色。下列有關(guān)說法正確的是()A由于氧化性Fe3>H，首先發(fā)生的反應(yīng)是Fe2Fe3

12、=3Fe2B當(dāng)加入16.8 g鐵粉時，可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L氣體C在鐵粉充分反應(yīng)后的溶液中，鐵元素以Fe2和Fe3的形式存在Dm至少等于28 g，反應(yīng)過程中溶液的質(zhì)量一直在減小解析：酸性條件下，NO有強(qiáng)氧化性，因此首先發(fā)生的反應(yīng)是FeNO4H=NOFe32H2O然后發(fā)生反應(yīng)：Fe2Fe3=3Fe2，F(xiàn)e2H=Fe2H2，A錯誤；當(dāng)加入16.8 g鐵粉時，剛好發(fā)生上述反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的6.72 L NO氣體生成0.3 mol Fe3，消耗1.2 mol H，B正確；根據(jù)滴加KSCN溶液不變紅色說明溶液不含F(xiàn)e3，C錯誤；根據(jù)方程式計算則至少消耗鐵16.8 g(0.10.3)×

13、0.5×5628 g，但反應(yīng)過程中溶液的質(zhì)量一直在增大，D錯誤。答案：B10在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，F(xiàn)e3、Cu2和Fe2的物質(zhì)的量之比為321，現(xiàn)加入適量鐵粉，使溶液中三種離子物質(zhì)的量之比變?yōu)?24，則參加反應(yīng)的鐵粉與原溶液中Fe3的物質(zhì)的量之比為()A21 B12C13 D14解析：因氧化性Fe3>Cu2>Fe2，加入適量的鐵粉，使溶液中Fe3、Cu2和Fe2物質(zhì)的量之比變?yōu)?24，說明Fe3有剩余，則Cu2沒有參加反應(yīng)，加入的Fe粉僅與Fe3反應(yīng)。設(shè)原溶液中含有Fe3、Cu2、Fe2的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol，反應(yīng)后

14、Fe3、Cu2和Fe2的物質(zhì)的量之比變?yōu)?24，則反應(yīng)后Fe3、Cu2、Fe2的物質(zhì)的量分別為1 mol、2 mol、4 mol，故反應(yīng)的Fe3的物質(zhì)的量為3 mol1 mol2 mol，則參加反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為1 mol，參加反應(yīng)的鐵粉與原溶液中Fe3的物質(zhì)的量之比為1 mol3 mol13。答案：C二、非選擇題11某學(xué)生欲通過實驗方法驗證Fe2的性質(zhì)。(1)該同學(xué)在實驗前，依據(jù)Fe2的_性，填寫了下表。實驗操作預(yù)期現(xiàn)象反應(yīng)的離子方程式向盛有新制FeSO4溶液的試管中滴入數(shù)滴濃硝酸，振蕩試管中產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液顏色逐漸變黃Fe2NO2H=Fe3NO2H2O依照表中操作，該同學(xué)進(jìn)行實驗，

15、觀察到液面上方氣體逐漸變?yōu)榧t棕色，但試管中溶液顏色卻變?yōu)樯钭厣?。為了進(jìn)一步探究溶液變?yōu)樯钭厣脑?，該同學(xué)進(jìn)行如下實驗。(2)向原新制FeSO4溶液和反應(yīng)后溶液中均加入KSCN溶液，前者不變紅色，后者變紅，該現(xiàn)象的結(jié)論是_。(3)該同學(xué)通過查閱資料，認(rèn)為溶液的深棕色可能是NO2或NO與溶液中Fe2或Fe3發(fā)生反應(yīng)而得到的。為此他利用如圖裝置(氣密性已檢驗，尾氣處理裝置略)進(jìn)行探究。.打開活塞a、關(guān)閉活塞b，甲裝置中反應(yīng)開始后，觀察到丙中溶液逐漸變?yōu)樯钭厣≈腥芤簾o明顯變化。.打開活塞b、關(guān)閉活塞a，一段時間后再停止甲中反應(yīng)。.為與中實驗進(jìn)行對照，更換丙、丁后，使甲中反應(yīng)繼續(xù)，觀察到的現(xiàn)象與

16、步驟中相同。銅與足量濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；裝置乙的作用是_ _；步驟的目的是_ _；該實驗可得出的結(jié)論是_ _。(4)該同學(xué)重新進(jìn)行(1)中實驗，觀察到了預(yù)期現(xiàn)象，其實驗操作是_。解析：(1)產(chǎn)生的紅棕色氣體為NO2，說明HNO3被還原，溶液變?yōu)辄S色，說明Fe2被氧化為Fe3，F(xiàn)e2表現(xiàn)了還原性。(2)Fe3與SCN作用顯紅色，是Fe3的特征反應(yīng)。(3)整個裝置中，先將NO2通入丙、丁，然后將NO2轉(zhuǎn)化成NO，來檢驗NO的影響。由于步驟后，裝置乙之后的導(dǎo)氣管中會有NO2剩余，所以需要除去以排除剩余NO2對實驗的干擾。由于NO2、NO通入FeSO4溶液中，都產(chǎn)生深棕色，在Fe2(SO4)3

17、溶液中都不變色，說明NO2、NO對Fe2有影響，而對Fe3無影響，從而得出結(jié)論。答案：(1)還原(2)Fe2被硝酸氧化為Fe3(3)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O使NO2轉(zhuǎn)化為NO排出乙右側(cè)裝置中殘留的NO2溶液的深棕色是由NO或NO2與Fe2作用得到的(或不是由NO或NO2與Fe3作用得到的)(4)向盛有濃硝酸的試管中滴入數(shù)滴新制FeSO4溶液12有關(guān)FeSO4的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(無關(guān)物質(zhì)已略去)。已知：X由兩種化合物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。Y是紅棕色的化合物。(1)氣體X的成分是_(填化學(xué)式)。(2)反應(yīng)的反應(yīng)類型屬于_

18、(填字母)。a分解反應(yīng)b復(fù)分解反應(yīng)c置換反應(yīng)d化合反應(yīng)e氧化還原反應(yīng)(3)溶液2中金屬陽離子的檢驗方法是_。(4)若經(jīng)反應(yīng)得到16 g固體Y，產(chǎn)生的氣體X恰好被0.4 L 1 mol·L1 NaOH溶液完全吸收，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是_，反應(yīng)中生成FeSO4的離子方程式是_。解析：(1)X能使品紅溶液褪色說明X中含有SO2，但SO2與氯化鋇溶液不反應(yīng)，所以X中還有SO3。(2)反應(yīng)為FeSO4受熱分解生成SO2、SO3、Fe2O3，既是分解反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)。(3)溶液2為Fe2(SO4)3溶液，用KSCN溶液檢驗Fe3，具體方法為取少量溶液2于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液變紅

19、。(4)反應(yīng)得到16 g Fe2O3，由得失電子守恒得生成0.1 mol SO2，所以生成SO3也為0.1 mol，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是2FeSO4Fe2O3SO2SO3。0.1 mol SO3與0.2 mol NaOH完全反應(yīng)，0.1 mol SO2與0.2 mol NaOH恰好完全反應(yīng)生成Na2SO3，溶液1中含有Na2SO3和Na2SO4，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3SOH2O=2Fe2SO2H。答案：(1)SO2、SO3(2)a、e(3)取少量溶液2于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色(4)2FeSO4Fe2O3SO2SO32Fe3SOH2O=2Fe2SO2H13甲、乙、丙三位同學(xué)

20、欲分別完成“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實驗。.甲同學(xué)的方案如圖1：試管中依次放入濕棉花和還原性鐵粉，加熱。把生成的氣體通入蒸發(fā)皿中的肥皂液中。一段時間后，用坩堝鉗夾取燃著的火柴在蒸發(fā)皿中點火，觀察到的現(xiàn)象是_；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。.乙同學(xué)所采用的裝置如圖2：分別用燈1和燈2加熱反應(yīng)器中的水和還原性鐵粉，當(dāng)水蒸氣將空氣排出后用排水法收集一試管氣體。乙同學(xué)所采用的裝置與甲同學(xué)的裝置相比較，優(yōu)點是_；結(jié)束實驗的操作是_。.丙同學(xué)將甲、乙兩位同學(xué)所用裝置進(jìn)行改進(jìn)，如下圖所示：在硬質(zhì)玻璃管中放入還原性鐵粉和石棉絨的混合物，硬質(zhì)玻璃管中加入CuO。干燥管中盛裝的物質(zhì)是堿石灰，干燥管中盛裝的物質(zhì)是無水硫酸銅和

21、石棉絨的混合物。(1)丙同學(xué)所采用的裝置與乙同學(xué)的裝置相比較，優(yōu)點是_。(2)實驗開始時應(yīng)先點燃a處的酒精燈，然后才點燃b處的酒精噴燈，原因是_ _。(3)能證明鐵與水蒸氣反應(yīng)的現(xiàn)象是_ _。.丁同學(xué)提出問題：如何通過實驗證明鐵與水蒸氣反應(yīng)得到的黑色固體中既含F(xiàn)e2，又含F(xiàn)e3？_。解析：本題考查了實驗方案的評價與優(yōu)化，意在考查考生的實驗探究能力。.濕棉花受熱產(chǎn)生的水蒸氣與熾熱的還原性鐵粉發(fā)生反應(yīng)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，生成的H2與試管中的空氣形成混合氣體，通入肥皂液中產(chǎn)生肥皂泡，點燃時產(chǎn)生爆鳴現(xiàn)象，當(dāng)試管中空氣被排盡時，純凈的H2通入肥皂液中產(chǎn)生肥皂泡，在點燃時能燃燒。.實驗結(jié)

22、束時應(yīng)特別注意防止倒吸，故首先應(yīng)把導(dǎo)管從燒杯中取出，再熄滅燈1，待反應(yīng)器中水蒸氣排凈后移走燈2。.丙同學(xué)的實驗原理為酒精燈加熱燒瓶，源源不斷地產(chǎn)生水蒸氣，在硬質(zhì)玻璃管中鐵與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，盛有堿石灰的干燥管除去未反應(yīng)的水蒸氣，再將氣體依次通過熾熱的氧化銅和無水硫酸銅來檢驗鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的氣體為氫氣。答案：.蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量肥皂泡，放出的氣體能燃燒，點燃時發(fā)生爆鳴，反應(yīng)后，試管中固體仍呈黑色3Fe4H2O(g)Fe3O44H2.保證有足夠的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器，用小試管收集并檢驗生成的氣體更科學(xué)先把導(dǎo)管從燒杯中取出，再熄滅燈1，待反應(yīng)器中水蒸氣排凈后移走燈2.(1)用酒精噴燈反應(yīng)溫度高、效果好，硬質(zhì)玻璃管中加入CuO可直接證明反應(yīng)生成H2(2)先點燃a處的酒精燈，產(chǎn)生的水蒸氣排凈裝置中的空氣，防止加熱時鐵粉與空氣反應(yīng)(3)硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變紅，干燥管中白色固體變藍(lán).將黑色固體溶于鹽酸，所得溶液分為兩份，向其中一