1、课时跟踪检测八铁及其重要化合物(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题6分，共60分)1(2017届衡水中学二调)下列关于铁元素及其化合物的一些叙述中，正确的是()A铁的三种氧化物均为黑色B铁的两种氢氧化物均难溶于水C铁属于人体内的常量元素，不会缺少，不用补充D地壳中有含有铁单质的矿物，可以直接开采解析：Fe2O3为红棕色固体，A项错误；Fe(OH)2、Fe(OH)3均难溶于水，B项正确；铁属于人体必需的微量元素，缺少时需要补充，C项错误；地壳中不含铁单质，含铁的矿物中，铁元素以化合态存在，D项错误。答案：B2(2017届河北省景县中学摸底)铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量
2、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()AFe(OH)3Fe2O3BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3DFe(OH)2Fe3O4解析：铁屑溶于过量稀硫酸，生成FeSO4溶液，向滤液中加入过量氨水，生成Fe(OH)2沉淀，Fe(OH)2在空气中被氧化为Fe(OH)3，加热沉淀至质量不再发生变化为止，生成红棕色Fe2O3，B项正确。答案：B3(2017届邯郸市曲周县第一中学摸底)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
3、溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤DFe3与KSCN产生血红色沉淀解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A项错误；铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，B项错误；FeCl3可与Fe发生反应，2FeCl3Fe=3FeCl2，除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤，C项正确；Fe3与KSCN产生血红色溶液，而不产生沉淀，D项错误。答案：C4(2017届安徽淮南模拟)向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混和粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是()A只有Fe2和Cu2B一定有Fe2、Cu2，可能有Fe3C
4、一定有Fe2，可能有Cu2D只有Fe2解析：当铜全部析出时，溶液中不存在Cu2，A项错误；由于红色粉末是Cu，所以溶液当中肯定没有Fe3，故B错误；由于氧化性：Fe3Cu2，无论是和Fe反应，还是和Cu反应，溶液中一定存在Fe2，当Fe过量时，不存在Cu2，当Fe不足时，有Cu2，故C正确；由C分析可知，溶液中可能还有Cu2，故D错误。答案：C5如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是()AFe4HNO=Fe3NO2H2OBFe(OH)33H=Fe33H2OCFe3O48H=Fe22Fe34H2OD3Fe(OH)210HNO=3Fe3NO8
5、H2O解析：Fe3O4与稀硝酸反应时，Fe2会被氧化为Fe3，正确的离子方程式为3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O。答案：C6粗制的CuSO45H2O晶体中含有Fe2。提纯时，为了除去Fe2，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液pH4，即可以除去铁离子而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是()A溶解CuSO45H2O晶体时要加入少量稀H2SO4B加入H2O2除Fe2的离子方程式：2Fe2H2O24OH=2Fe(OH)3C由于CuSO4的催化作用，会使部分H2O2分解而损失D调溶液pH4的依据是当pH4时，Fe(OH)3沉淀完全，而Cu(OH)2还未开始沉淀解析：CuSO45H2O
6、晶体溶于水后，Cu2会发生水解，生成Cu(OH)2和H2SO4，为防止Cu2水解，在溶解CuSO45H2O时要加入少量稀硫酸，A项正确；因氧化Fe2时溶液为酸性，在酸性较强的条件下，不生成Fe(OH)3沉淀，B项错误；Cu2对H2O2的分解具有催化作用，在提纯过程中会有部分H2O2损失，C项正确；用该操作的目的是除去Fe3而不损失硫酸铜，故调节pH4时，应使Fe3完全转化为Fe(OH)3，而Cu(OH)2还未开始沉淀，D项正确。答案：B7为证明铁的金属活动性比铜强，某同学设计了如下一些方案：方案现象或产物将铁片置于CuSO4溶液中铁片上有亮红色物质析出将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧产物分别为Fe
7、Cl3和CuCl2将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4将铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解将铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接铁片溶解，铜片上有气泡产生能根据现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有()A2种B3种C4种D5种解析：铁片置于CuSO4溶液中，铁片上有亮红色物质析出，说明发生了置换反应FeCuSO4=FeSO4Cu，活泼性FeCu；、均不能说明活泼性FeCu；铁、铜用导线连接置于稀硫酸中，铁、铜形成原电池，Fe作负极，铁片溶解，铜作正极有H2放出，说明活泼性FeCu，故选A项。答案：A8(2017届河北景县中学摸底)铁及其化合
8、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()A2Fe3Fe=3Fe2成立说明氧化性：Fe3Fe2B25 ，pH0的溶液中，Al3、NH、NO、Fe2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：Fe22H2O24H=Fe34H2O解析：氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，2Fe3Fe=3Fe2成立说明氧化性：Fe3Fe2，A项正确；pH0的溶液中，c(H)1 molL1，酸性溶液中NO具有强氧化性，能把Fe2氧化为Fe3，B项错误；5.6 g铁与足量的氯气反应，铁被氧化为3价，失去电子为0.3 mol，C项错误；硫酸亚铁
9、溶液中加入过氧化氢溶液发生反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，D项错误。答案：A9FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列说法错误的是()A可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质B沉淀过程中有CO2气体放出C过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO解析：FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子，则可利用KSCN溶液检验，故A正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为：Fe22HCO=FeCO3H2OCO2，则沉淀过程中有CO2气体放出
10、，故B正确；过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO，故D错误。答案：D10向22.4 g的Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5 mol/L的硫酸溶液600 mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为()A6.4 gB4.8 gC2.4 gD1.6 g解析：设固体混合物中含Fe2O3、Cu的物质的量分别为x、y，则160x64y22.4 g。Fe2O3、Cu用0.5 mol/L
11、的硫酸完全溶解后转化为FeSO4、CuSO4，由质量守恒可得2xy0.5 mol/L0.6 L，联立两方程式解得x0.1 mol，y0.1 mol。若用过量的CO在高温下还原相同质量的Fe2O3、Cu的混合物，固体减少的质量为氧的质量，即为0.1 mol316 g/mol4.8 g。答案：B二、非选择题(共40分)11(12分)(2017届潍坊市某重点中学模拟)铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：(1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是()A纯铁硬度比生铁高B纯铁耐腐蚀性强，不易生锈C不锈钢是铁合金，只含金属元素D铁在一定条件下，可与水蒸气反应
12、E铁在冷的浓硫酸中钝化(2)向沸水中逐滴滴加1 molL1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为_，形成该分散系的微粒直径范围是_。(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式_。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：氯气铁粉浓硝酸浓盐酸烧碱浓氨水，需要用到的一组试剂是_。ABCD(4)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43X5H2O，则X的化学式为_。高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4
13、FeO10H2O4Fe(OH)38OH3O2。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有_性，而能够除去水中悬浮物是因为_。下列物质能作净水剂的有_。aKAl(SO4)212H2Ob聚合硫酸铁Fe(OH)(SO4)ncClO2d“84”消毒液解析：(1)合金硬度大于纯金属，A项错误；钢中含有碳元素，故C项错误，B、D、E三项正确。(2)生成Fe(OH)3胶体的离子方程式为Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，胶体的微粒直径范围为1100 nm。(3)FeCl3腐蚀铜的离子方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2，溶液中有Fe2、Cu2要获取Cu应加入过量Fe粉，此时溶液中应加入浓盐酸溶解未反应
14、的Fe粉、Fe粉完全溶解时溶液中溶质全为FeCl2，此时通入Cl2使其转变为FeCl3，故选A项。(4)由质量守恒可知X为NaCl。由于FeO中Fe为6价，故其具有强氧化性可用于杀菌消毒，由于产物中有Fe(OH)3，其为胶体能吸附水中的悬浮杂质。a、b在水中可形成胶体可净水，ClO2可用于水的杀菌、消毒、无残留，故可净水，“84”消毒液给水消毒后有残留NaClO，故其不能净水。答案：(1)BDE(2)Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H1100 nm(3)2Fe3Cu=2Fe2Cu2A(4)NaCl氧化生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能吸附水中的悬浮杂质abc12(14分)(2017届辽
15、宁省东北育才学校等六校联考)已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物。已知SO3的熔点是16.8 ，沸点是44.8 。(1)装置的试管中不装任何试剂，其作用是_；试管浸泡在50 的水浴中，目的是_。(2)装置和装置的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论。限选试剂：3 molL1 H2SO4、6 molL1 NaOH溶液、0.5 molL1 BaCl2溶液、0.5 molL1 Ba(NO3)2溶液、0.01 molL1酸性KMnO4溶液、
16、0.01 molL1溴水。检验试剂预期现象和结论装置的试管中加入_产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3装置的试管中加入_(3)也有同学认为可以通过检验试管中残留固体证明分解产物。方案如下：取适量残留固体于试管中，加入足量稀硫酸，将所得溶液分为两份。向第一份溶液中滴加硫氰化钾溶液，若变红，证明分解产物中有氧化铁；向第二份溶液滴加酸性高锰酸钾溶液，若褪色证明分解产物中有氧化亚铁。写出第一份溶液中反应的离子方程式：_；有同学认为酸性高锰酸钾溶液褪色不能说明分解产物有氧化亚铁，理由是_。解析：(1)若装置中产生的气体极易和溶液反应，会发生倒吸，所以装置的试管能防止溶液倒吸入装置中；SO3的沸点是
17、44.8 ，当温度高于44.8 时SO3为气体，把试管浸泡在50 的热水浴中能防止SO3液化或凝固。(2)根据预期现象和结论可知装置中试剂用来检验SO3，相当于检验SO，故加入的试剂为BaCl2溶液。装置检验产生的SO2气体，故可从给出的试剂中选取酸性KMnO4溶液或溴水，SO2具有还原性，与KMnO4溶液或溴水发生氧化还原反应而使之褪色。(3)硫氰化钾溶液遇含有Fe3的溶液显红色，发生反应的离子方程式为Fe33SCNFe(SCN)3。残留固体中可能有未完全分解的FeSO4，用硫酸溶解后溶液中含有Fe2，滴加酸性高锰酸钾溶液后褪色。答案：(1)防止溶液倒吸入装置中(或安全瓶) 防止SO3液化或
18、凝固(2)检验试剂预期现象和结论0.5 molL1 BaCl2溶液0.01 molL1酸性KMnO4溶液(或0.01 molL1溴水)若溶液紫色(或橙色)褪去，证明气体产物中含有SO2，若溶液紫色(或橙色)无明显变化，证明气体产物中不含SO2(3)Fe33SCNFe(SCN)3如果FeSO4未完全分解，溶液里也存在Fe213(14分)(2017届安徽省示范高中联考)某研究小组在实验室中将工厂废弃的合金，经过一系列的反应，制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红。其实验方案如下：(1)该小组所用的合金中含有的金属为铁、_、_(填名称)。(2)操作、使用的主要玻璃仪器是_，简述操作的方法：_。操作实验操作
19、步骤包括：加热浓缩、冷却结晶、_(填操作名称)、洗涤、干燥。(3)写出滤渣B中较活泼金属与足量稀HNO3混合后发生反应的离子方程式：_。(4)若该小组通过上述实验流程制得铁红80 g，假设实验过程中无质量损失，则合金中铁的质量为_g。(5)上述实验流程中符合“绿色化学”理念的做法是_(答出一点即可)。解析：(1)根据元素守恒，由最终制得的产物可知，该小组所用的合金中除含铁外，还含有铜、铝。(2)操作、为过滤，使用的主要玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒。(3)滤渣B中含有Fe、Cu，Fe比Cu活泼，Fe与足量稀硝酸反应的离子方程式为4HNOFe=Fe3NO2H2O。(4)铁红的成分为Fe2O3，根据铁元素守恒可得：Fe2O3 2Fe160 25680 g m(Fe)列比例可求出m(Fe)56 g。答案：(1)铜铝(2)漏斗、烧杯、玻璃棒在HCl气流中蒸干水分过滤(3)4HNOFe=Fe3NO2H2O(4)56(5)废物利用，利用工厂废弃物；反应产生的NO循环利用，避免污染(其他合理答案也可)
