1、3.1铁及其化合物学校:_姓名：_班级：_考号：_一、单选题（本大题共10小题，共10.0分）1. 随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被人们广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是()A. 无水硫酸铜B. 硫酸亚铁C. 食盐D. 生石灰2. 下列说法正确的是()A. 赤铁矿的主要成分是Fe3O4B. Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3C. 铁锈的主要成分是Fe2O3xH2OD. Fe3O4中铁元素有+2价和+3价，故Fe3O4是混合物3. 下列说法正确的是()A. 含Fe3+的水溶液呈红褐色，含Fe2+的水溶液呈浅绿色B. Fe
2、3+具有氧化性，Fe2+具有还原性C. 含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀D. 铁粉可以和水蒸气在高温下反应生成Fe2O34. 能证明某溶液中只含Fe2+而不含Fe3+的实验及现象是()A. 只需滴加KSCN溶液，溶液不显红色B. 先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色C. 先滴加KSCN溶液，溶液呈红色，再加足量铁粉红色消失D. 先滴加KSCN溶液，溶液不显红色，再滴加氯水后显红色5. 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()A. Fe(OH)3 Fe2O3B. F
3、e(OH)2 Fe2O3C. Fe(OH)2 Fe(OH)3D. Fe(OH)2 Fe3O46. 为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是()实验操作实验现象离子反应实验结论A在氯化亚铁溶液中通入氯气溶液由浅绿色变成棕黄色2Fe2+Cl2=2Fe3+2ClFe2+具有还原性B在氯化亚铁溶液中加入锌片溶液由浅绿色变成无色Fe2+Zn=Fe+Zn2+Zn具有还原性C在氯化铁溶液中加入铁粉溶液由棕黄色变成浅绿色Fe3+Fe=2Fe2+铁单质具有还原性D在氯化铁溶液中加入铜粉溶液由蓝色变成棕黄色2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+Fe3+具有氧化性A
4、. AB. BC. CD. D7. 纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如下图所示。下列说法中，不正确的是()A. 过程的反应：2Fe3O4=6FeO+O2B. 过程的反应：2H2O=2H2+O2C. 两个转化过程都发生了氧化还原反应D. 整个过程实现了太阳能向化学能的转化8. 下列各图所示的实验中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A. B. C. D. 9. 下列应用或现象对应的离子方程式不正确的是()A. 用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜：2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+B. 钠浮于水面且与水剧烈反应：Na+2H2O=Na+2OH+H2C. 将FeCl3溶液加
5、入淀粉KI溶液中，溶液变为蓝色：2Fe3+2I=2Fe2+I2D. 将KOH溶液加入FeCl3溶液中，产生红褐色沉淀：Fe3+3OHFe(OH)310. 8.34gFeSO47H2O(相对分子质量：278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。下列说法正确的是()A. 温度为78时固体物质M的化学式为FeSO45H2OB. 温度为159时固体N的化学式为FeSO42H2OC. 取适量380时所得的样品P，隔绝空气加热至650，得到一种固体物质Q，同时只有一种无色气体生成D. 在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为FeSO4H2OFeSO4+H2O二、填空题（本大题
6、共1小题，共1.0分）11. Fe2O3是一种重要的工业原料。(1)取少量Fe2O3粉末(红棕色)，加入适量盐酸，发生反应的离子方程式为。用上述溶液进行以下实验：(2)取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，反应的化学方程式为。(3)在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸直至液体呈色，即可制得Fe(OH)3胶体。(4)已知强酸氢碘酸(HI)具有较强的还原性。取上述烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中，向试管中滴加一定量的HI稀溶液，边滴边振荡，会出现一系列变化。先出现红褐色沉淀，原因是。随后沉淀溶解，溶液呈黄色，最后溶液颜色加深。若此时向该溶
7、液中加淀粉溶液，溶液变蓝，请写出Fe(OH)3与HI反应的离子方程式：。(5)已知氧化性：Cl2Br2Fe3+I2，则向FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为 ；向FeI2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为。三、流程题（本大题共1小题，共8.0分）12. 电子工业常用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液。废液处理流程如下：(1)步骤()中分离操作名称是。(2)沉淀B中主要含有，气体D是。(3)写出步骤()中生成FeCl3的化学方程式：。(4)步骤()中
8、，将氯气换成H2O2也能达到同样的目的，写出H2O2将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式： 。四、实验题（本大题共2小题，共20.0分）13. 某研究小组同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”的化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设：a.只含有FeSO4b.含有FeSO4和Fe2(SO4)3c.只含有Fe2(SO4)3取少量化肥溶于水中得到溶液(记为X)，进行如下实验：实验序号操作现象i取2mL溶液X，加入1mL1molL1NaOH溶液产生红褐色沉淀ii取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液溶液显红色(1)请用文字表述作出假设b的依据：。(2)对实验
9、i的预期现象是产生白色沉淀、迅速变为灰绿色、最后变为红褐色，预期产生该现象的依据是(用化学方程式或离子方程式表示) 、 。(3)由实验i得出的结论是。结合实验i、ii，推测实验i实际现象与预期现象不符的原因可能是。为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验：实验序号操作现象取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1mL水溶液显红色iv取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1mL氯水溶液显红色，颜色比深(4)实验iv中氯水参加反应的离子方程式是。(5)通过以上实验，可得到的结论是，请完整表达该结论是如何得出的： 。14. 某学生设计了一个制取氢氧化亚铁的实验方案，实验装置如图所示。(1)
10、在试管B中加入NaOH溶液，加热煮沸12min立即加入2mL液体石蜡，该操作的目的是 。(2)在具支试管A中加入稀硫酸和略微过量的铁粉，试分析铁粉过量的原因： 。(3)连接好导管，同时打开活塞，当铁粉与稀硫酸反应平稳时，关闭活塞，这时试管A中的现象是，产生该现象的原因是。试管B中的现象为。(4)若试管B中生成的氢氧化亚铁遇到空气，发生反应的化学方程式为。五、推断题（本大题共1小题，共10.0分）15. A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属;通常情况下A为固体、B为黄绿色气体、C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X在常温下是无色气体，其水溶液是一种无氧强酸溶液，E为黑色固体，
11、H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应产物已略去)。(1)写出下列物质的化学式：D，X。(2)在反应中，不属于氧化还原反应的是 (填编号)。(3)反应的离子方程式为。(4)往G溶液中加入NaOH溶液观察到的现象是。(5)反应的化学方程式为;该反应中每消耗0.3mol的A，可转移电子mol。(6)除去D溶液中混有的少量G的反应的离子方程式为。答案和解析1.【答案】B【解析】无水硫酸铜能吸收水分，但不能防止食物被氧化，A不符合;硫酸亚铁具有还原性，可以防止食品氧化变质，B符合;食盐、生石灰均不能防止食品被氧化，C、D不符合。2.【答案】C【解析】赤铁矿的主要成分是
12、Fe2O3，A错误;Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，B错误;铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O，C正确;Fe3O4为化合物，不是混合物，D错误。3.【答案】B【解析】含Fe2+的水溶液呈浅绿色，含Fe3+的水溶液呈黄色，A错误;元素处于较高价态具有氧化性，元素处于较低价态具有还原性，则Fe3+具有氧化性，Fe2+具有还原性，B正确；含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液，溶液立即变红色，但不形成沉淀，C错误;铁粉可以和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，不生成Fe2O3， D错误。4.【答案】D【解析】滴加KSCN溶液，溶液不显红色，只能说明溶液中不含有Fe3+，无法证明其中含有Fe2+，故A
13、不符合题意;先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色，只能证明加入氯水后，溶液中含有Fe3+，无法证明原溶液中是否含有Fe2+，故B不符合题意;先滴加KSCN溶液，溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3+，故C不符合题意;先滴加KSCN溶液，溶液不显红色，说明原溶液中不含Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明原溶液中含有Fe2+，故D符合题意。5.【答案】B【解析】铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成Fe(OH)2白色沉淀，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。6.【答案】A【解析】氯气能够将Fe2+(浅绿色)氧化为Fe3+(棕黄色)，离子反应为
14、2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl，A项正确;锌置换出铁，锌逐渐溶解，溶液变为无色，且析出黑色固体，实验现象错误，实验结论应是Fe2+具有氧化性，B项错误;C项，离子方程式错误，正确的离子方程式应为2Fe3+Fe=3Fe2+;D项，实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。7.【答案】B【解析】过程中Fe3O4分解生成FeO与O2，化学方程式为2Fe3O4=6FeO+O2，A项正确;过程中FeO与水反应生成H2和Fe3O4，化学方程式为3FeO+H2O=H2+Fe3O4，B项错误;根据过程和过程反应的化学方程式可知，两个反应均为氧化还原反应，C项正确;由两个过程的图示可知，整个过程实现
15、了太阳能向化学能的转化，D项正确。8.【答案】B【解析】Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，因此想要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气。、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，能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀;中FeSO4溶液液面上的苯阻止了空气进入，能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀;由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3，因而不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。9.【答案】B【解析】用FeCl3溶液腐蚀电路板上
16、的铜，反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+，选项A正确;钠浮于水面且与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na+2OH+H2，选项B不正确;将FeCl3溶液加入淀粉KI溶液中，反应生成氯化亚铁和碘单质，碘遇淀粉变为蓝色，反应的离子方程式为2Fe3+2I=2Fe2+I2，选项C正确;将KOH溶液加入FeCl3溶液中，产生红褐色沉淀氢氧化铁，同时生成氯化钾，反应的离子方程式为Fe3+3OH=FeOH3，选项D正确。10.【答案】D【解析】8.34gFeSO47H2O的物质的量为8.34g278g/mol=0.03mol，其中
17、m(H2O)=0.03mol718g/mol=3.78g，如果晶体失去全部结晶水，固体的质量应为8.34g3.78g=4.56g，据图可知在加热到373之前，晶体失去部分结晶水。A项，温度为78时，固体质量为6.72g，其中m(FeSO4)=0.03mol152g/mol=4.56g，m(H2O)=6.72g4.56g=2.16g，n(H2O)=2.16g18g/mol=0.12mol，n(H2O):n(FeSO4)=0.12mol:0.03mol=4:1，则M的化学式为FeSO44H2O，错误。B项，温度为159时，固体N的质量为5.10g，其中m(FeSO4)=0.03mol152/mol
18、=4.56g，m(H2O)=5.10g4.56g=0.54g， n(H2O)=0.54g18g/mol=0.03mol，n(H2O):n(FeSO4)=0.03mol:0.03mol=1:1，则N的化学式为FeSO4H2O，错误。C项，加热至633时，固体质量为2.40g，其中n(Fe)=n(FeSO47H2O)=0.03mol，m(Fe)=0.03mol56g/mol=1.68g，则固体中m(O)=2.40g1.68g=0.72g，n(O)=0.72g16g/mol=0.045mol，n(Fe):n(O)=0.03mol:0.045mol=2:3，所以固体Q的化学式为Fe2O3，则由P得到Q
19、的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3，得到2种无色气体，错误。D项，根据以上分析可知，N为FeSO4H2O，P为FeSO4，在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为FeSO4H2OFeSO4+H2O，正确。11.【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3+3NaCl红褐HI是电解质，使胶体聚沉2Fe(OH)3+6H+2I=I2+2Fe2+6H2O2Fe2+2Br+2Cl2=2Fe3+4Cl+Br22I+Cl2=2Cl+I2【解析】(1)Fe2O3是碱性氧化物，可以与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3+
20、3H2O(2)向FeCl3溶液中滴入NaOH溶液发生复分解反应：3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3+3NaCl。(3)Fe(OH)3胶体的制法：向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热。(4)将Fe(OH)3胶体置于试管中，向试管中滴加一定量的稀HI溶液，HI是电解质，会使得胶体聚沉，先出现红褐色沉淀。随后沉淀溶解，溶液呈黄色，最后溶液颜色加深，是因为Fe(OH)3与强酸HI发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe(OH)3+6H+2I=12+2Fe2+6H2O(5)由氧化性：Cl2Br2Fe3+I2，可知还原性：IFe2+BrCl，则Cl2与FeBr2溶液反应时，
21、优先氧化Fe2+，过量的Cl2再氧化Br，则向FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为2Fe2+2Br+2Cl2=2Fe3+4Cl+Br2。Cl2与FeI2溶液反应时，优先氧化I则向FeI2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为2I+Cl2=2Cl+I2。12.【答案】(1)过滤 (2)Cu、Fe；H2(3)2FeCl2+Cl2=2FeCl3(4)2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O【解析】从腐蚀废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3，由流程可知，应加入过量的Fe，Fe与FeCl3反应生成FeCl2，与CuCl2反应生成FeCl2和Cu，
22、过滤进行分离，则滤液A为FeCl2溶液，沉淀B中含Fe、Cu，加过量盐酸，铁溶解，产生FeCl2和H2，过滤得到金属Cu，滤液C中含有FeCl2、HCl，为了不引入杂质，将铁的化合物全部转化为FeCl3，则通入足量Cl2进行氧化。(1)步骤()中分离溶液和沉淀的操作名称是过滤。(2)Fe与CuCl2发生置换反应生成FeCl2和Cu，反应中Fe过量，则由流程分析可知沉淀B中含过量的Fe和产生的Cu。沉淀B中加入盐酸，Fe与盐酸反应产生H2，因此气体D是H2。(3)Cl2具有强氧化性，能将FeCl2氧化为FeCl3，发生反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3。(4)H2O2也具有氧化
23、性，H2O2将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。13.【答案】(1)FeSO4具有还原性，露置在空气中，容易被氧气氧化为Fe2(SO4)3(2)Fe2+2OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(3)化肥中肯定有Fe2(SO4)3(或假设a不成立) 溶液中存在Fe3+，Fe3+遇NaOH产生红褐色沉淀，红褐色沉淀将Fe(OH)2白色沉淀掩盖，因此看不到Fe2+与NaOH反应生成沉淀的颜色变化(或Fe2+已全部被氧化为Fe3+，溶液中无Fe2+，因此看不到预期现象)(4)Cl2+2Fe2+=2Cl+2Fe3+(5)
24、化肥成分是FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立) 实验iii证明了溶液中有Fe3+;实验iv中加入氯水后溶液颜色变深，说明Fe3+的量增加，证明原溶液中有Fe2+，所以原溶液中既有Fe3+，也有Fe2+，即假设b成立【解析】(1)作出假设b的依据是FeSO4具有还原性，露置在空气中，容易被氧气氧化为Fe2(SO4)3。(2)根据实验i的预期现象，先出现白色沉淀、迅速变为灰绿色、最后变为红褐色可知相应的方程式为Fe2+2OH=Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。(3)略。(4)实验iv中氯水中的Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式是Cl2+2F
25、e2+=2Cl+2Fe3+。(5)略。14.【答案】(1)除去溶解在NaOH溶液中的O2，并防止O2再进入溶液(2)保证溶液中不存在Fe3+(3)溶液经导管进入试管B中 生成的H2使试管A、B内产生了压强差 产生白色沉淀(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】氢氧化亚铁不稳定，容易被氧化为氢氧化铁，因此在制备过程中应避免其与氧化性物质接触。(1)略(2)略(3)略(4)略15.【答案】(1)FeCl3 HCl(2)(3)Fe3+3SCN=Fe(SCN)3(4)生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色(5)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 0.8(6)2Fe2
26、+Cl2=2Fe3+2Cl【解析】单质A和C反应生成的E为黑色固体，黑色固体E和X(酸)溶液反应生成D、G、H，其中D、G之间可以相互转化，说明A为变价金属Fe，和C在点燃条件下生成的黑色固体E为Fe3O4，C为O2，依据D+AG，知D为含Fe3+的化合物，F为含SCN的化合物，G为含Fe2+的化合物，H为H2O;依据G+BD分析判断B是强氧化剂，且B为黄绿色气体，说明B为Cl2，所以推断D为FeCl3，则G为FeCl2，X为HCl。依据上述分析结合转化关系图知：为铁和氯气反应，为氧化还原反应;为铁和氧气反应，为氧化还原反应;为四氧化三铁和盐酸反应，不是氧化还原反应;为氯化铁和铁反应，为氧化还原反应;为氯化亚铁和氯气反应，为氧化还原反应;是氯化铁和SCN反应，不是氧化还原反应;为铁和水蒸气在高温条件下反应，为氧化还原反应。(1)D为FeCl3、X为HCl。(2)综上可知，在反应中，不属于氧化还原反应的是。(3)略。(4)向FeCl2溶液中加入NaOH溶液观察到的现象是有白色沉淀生成，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。(5)略。(6)氯化亚铁易被氯气氧化为氯化铁，则除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法是向混合溶液中通入足量的氯气，反应的离子方程式为2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl。
