1、铁的重要化合物(时间45分钟,满分100分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)1实验室在配制FeSO4溶液时,为防止FeSO4被氧化而变质,常在溶液中加入少量的()A锌粉 B铁粉C硫酸铁 D盐酸解析:Fe2极易被氧化,所以应加入还原性物质,Zn、Fe都具有此性质,但Zn能将Fe2还原成铁单质答案:B2下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉,然后过滤DFe3与KSCN反应产生红色沉淀解析:赤铁矿的主要成分是Fe2O3,A错误;铁与水蒸气在高温条件
2、下反应生成Fe3O4和H2,B错误;C项中2FeCl3Fe=3FeCl2,过滤可除去过量的铁粉,故正确;Fe3与KSCN反应产生红色溶液,而不是红色沉淀,D错误答案:C3下列说法正确的是()A铜的化学性质活泼,不宜用铜制作盛食品的器皿B铜的导电能力不如铝C由于Cu2有氧化性,所以用CuSO4来配制农药D因为Cu2能使蛋白质变性,所以铜盐溶液有毒解析:金属铜的化学性质比较稳定,所以使用铜器皿比较安全;铜属于重金属,铜盐有毒,因Cu2会与蛋白质作用,使蛋白质变性答案:D4有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,只用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是()A盐酸 B烧碱
3、溶液C氨水 DKSCN溶液解析:NaOH与上述五种溶液混合时,其中与NaCl无明显现象;FeCl2中出白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色的Fe(OH)3;FeCl3中只出现红褐色的Fe(OH)3沉淀;MgCl2中只出现白色沉淀现象;AlCl3中先出现白色沉淀,后沉淀消失答案:B5制备氯化物时,常用两种方法:用金属与氯气直接化合制得;用金属与盐酸反应制得用以上两种方法都可制得的氯化物是()AAlCl3 BFeCl3CFeCl2 DCuCl2解析:AlCl3用以上两种方法均可制得,A正确;2Fe3Cl22FeCl3;Fe2HCl=FeCl2H2,即FeCl3只能由方法制得,FeCl2只能
4、由方法制得,故B、C均错误;CuCl2CuCl2,即CuCl2可由方法制得,但Cu与盐酸不反应,不能由方法制得,D错误答案:A6某溶液中有Fe3、Mg2、Fe2和Al3四种阳离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,搅拌后,再加入过量的盐酸,溶液中大量减少的阳离子是()AFe3 BMg2CFe2 DAl3解析:Fe3的变化过程为:Fe3Fe(OH)3Fe3;Mg2的变化过程为:Mg2Mg(OH)2Mg2;Fe2的变化情况为:Fe2Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3;Al3的变化情况为:Al3AlOAl3.答案:C7在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是()A强碱性溶液中:K、Al3、Cl、SOB含
5、有0.1 molL1 Fe3的溶液中:K、Mg2、I、NOC含有0.1 molL1 Ca2的溶液中:Na、K、CO、ClD室温下,pH1的溶液中:Na、Fe3、NO、SO解析:A项,强碱性即有大量OH,Al3不能大量共存;B项,Fe3与I因发生氧化还原反应而不能大量共存;C项,Ca2和CO因生成沉淀CaCO3而不能大量共存;D项正确答案:D8由5 mol Fe2O3、4 mol Fe3O4和3 mol FeO组成的混合物中,加入纯铁1 mol并在高温下和Fe2O3反应若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是()A43 B32C31 D21解析:本题考查铁及其化合物
6、的性质,意在考查考生运用元素化合物知识进行计算的能力假设纯铁与Fe2O3反应生成FeO,根据Fe2O3Fe3FeO,则反应后n(Fe2O3)514(mol),n(FeO)336(mol),n(FeO)n(Fe2O3)6432,B项正确;假设纯铁与Fe2O3反应生成Fe3O4,根据4Fe2O3Fe3Fe3O4,则反应后n(Fe2O3)5141(mol),n(FeO)3 mol,此时n(FeO)n(Fe2O3)31,C项正确答案:BC二、非选择题(本题包括5小题,共52分)9(12分)除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质),将选用的试剂和分离方法填在题后的横线上,并写出有关反应的离子方程式(1)
7、Fe2O3Fe(OH)3_;(2)Fe2O3(Al2O3)_;(3)FeCl3(FeCl2)_;(4)FeCl2(FeCl3)_;(5)FeCl2(CuCl2)_;(6)Fe(Al)_解析:(1)根据Fe(OH)3的不稳定性,采用加热的方法,杂质可转化为被提纯物(2)Al2O3能溶于NaOH溶液中,反应后过滤分离;(3)通入Cl2使杂质转化为被提纯物;(4)加入铁粉,将杂质转化为被提纯物;(5)加入铁粉,置换出铜,过滤加以分离;(6)Al可以溶于NaOH溶液,反应后过滤答案:(1)加热.2Fe(OH)3Fe2O33H2O(2)加入过量的NaOH溶液,过滤Al2O32OH=2AlOH2O(3)通
8、入足量的Cl2.2Fe2Cl2=2Fe32Cl(4)加入足量铁粉,过滤.2Fe3Fe=3Fe2(5)加入足量铁粉,过滤FeCu2=Fe2Cu(6)加入过量的NaOH溶液,过滤.2Al2OH2H2O=2AlO3H210(10分)金属钠与FeSO4溶液反应,很难完整地看到反应的全过程的现象为此,有人用如图所示装置进行实验改进:先用无氧蒸馏水配制纯净的FeSO4溶液,加入试管里,再在FeSO4溶液的液面上覆盖一薄层汽油,将试管放在盛热水的烧杯中,待试管中汽油层消失后,向试管中加入一小粒金属钠,迅速塞上带导气弯管的单孔塞可以清楚地看到钠与FeSO4溶液反应的全过程(1)汽油的作用是_(2)加入钠后观察
9、到钠熔成光亮的小球,在液面上四处游动,溶液中有_的沉淀生成(3)如果向导管中加入汽油后即加入钠粒可能发生爆炸,其原因是_.(4)写出钠与FeSO4溶液反应的化学方程式_.离子方程式是_解析:根据题中信息,要清楚地看到钠与水反应生成的氢氧化钠跟FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀,必须要排出试管中的空气,所以,汽油的作用是排出试管中的空气同时,试管中充满氢气后,导气弯管可以防止空气进入试管中答案:(1)受热时汽化,其蒸气将试管中空气排尽,起保护作用(2)白色(3)钠与热水剧烈反应放出大量的热,使汽油蒸气、生成的H2与空气的混合气燃烧爆炸(4)2Na2H2OFeSO4=Na2SO4Fe(O
10、H)2H22Na2H2OFe2=2NaFe(OH)2H211(12分)已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系: (1)确定A、B、C、D、E、F的化学式:A_,B_,C_,D_,E_,F_.(2)写出的化学方程式_,、的离子方程式_,_.解析:由A为常见金属单质和B为黑色晶体,以及F为红褐色固体,可确定A为Fe,B为Fe3O4,F为Fe(OH)3,其余可依此推出答案:(1)FeFe3O4FeCl2FeCl3Fe(OH)2Fe(OH)3(2)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe2Cl2=2Fe32ClFe2Fe3=3Fe212(8分)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为Fe
11、SO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液,在另一支试管中滴入KSCN溶液请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论:(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液后不变红,结论是_(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是_(3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是_(4)能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证,为什么?试进行解释_.解析:加KMnO4溶液
12、只要褪色就说明含有Fe2,而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3,所以前三问的答案很容易得出,而第(4)问中的原因可归结为两条,一是KMnO4溶液呈紫红色,影响观察Fe(SCN)3的红色,二是KSCN具有较强的还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2的检验答案:(1)没有被氧化(2)完全被氧化(3)部分被氧化(4)不能,原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3的检验;KSCN具有还原性,影响Fe2的检验13(10分)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀:方法一:用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法(2)生
13、成白色Fe(OH)2沉淀的操作可采用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液这样操作的理由是_.方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备(1)在试管里加入的试剂是_.(2)在试管里加入的试剂是_.(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管和中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是_(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是_解析:方法一中若水中溶有氧气,则会加速Fe(OH)2的氧化,因此可采用加热煮沸的方法除去为避免生成的Fe(OH)2接触O2,可用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液的液面以下,再挤出溶液即可达到目的方法二的原理是利用Fe和稀H2SO4产生H2,先赶走装置中的空气确定赶净空气后再夹紧止水夹,通过H2产生的压力将FeSO4溶液压入NaOH溶液中去,从而产生Fe(OH)2沉淀,且在H2的氛围中Fe(OH)2不易被氧化,所以可保存较长的时间答案:方法一:(1)煮沸(2)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二:(1)稀H2SO4、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管出口处排出氢气的纯度当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管,且外界空气不容易进入