1、基础课时3铁及其化合物(时间：45分钟)一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)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第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解析当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的第族，而不是第B族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3，但若铁过量，则Fe3被Fe还原为Fe2，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(N
2、O3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得。故选项B正确。答案B2下列说法正确的是()。AFe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3BFe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显血红色CFeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体D将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体解析高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A项错；Fe3O4溶于盐酸生成Fe3和Fe2，B项正确；FeCl2易水解，在空气中蒸干灼烧产物为Fe2O3，C项错；将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，得
3、到Fe(OH)3沉淀而不是胶体，故D错误。答案B3将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3生成的是()。A硫酸 B氯水 C硫酸锌 D氯化铜解析铁屑溶于过量的稀盐酸得到FeCl2溶液，氯水中的Cl2可与FeCl2溶液中的Fe2发生如下反应：Cl22Fe2=2Cl2Fe3。答案B4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=Fe3NO2H2OBFe3O48H=Fe22Fe34H2OCFe(OH)33H=Fe33H2OD3Fe(OH)210HNO=3Fe3NO8H2O解析Fe3O4与稀硝酸反应时，Fe2会被氧化为Fe
4、3，正确的离子方程式为3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O。答案B5下列检验试剂选用正确的是()。A用氯水、KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否有FeCl2B用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否有FeCl2C用NaOH溶液检验MgCl2溶液中是否有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溶液还能氧化Cl；C项中虽然Mg2也能形成白色沉淀，但若有Fe2，生成的白色沉淀颜色会发生变化；纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中，D项不能达到目的。答案C6将几滴KSCN(SCN是“类卤离子”)溶液加入到硫酸酸化的硫酸铁溶液中，溶液变成
5、红色。将该红色溶液分为两份：一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；向另一份中通入SO2，红色也褪去。以下推测肯定不正确的是()。A中红色褪去的原因是KMnO4将SCN氧化B中红色褪去的原因是SO2将Fe3还原成Fe2C中红色褪去的原因是SO2将SCN还原DSCN在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2解析A项，KMnO4具有强氧化性，能将“类卤离子”SCN氧化，从而使中红色褪去，正确；B项，中红色褪去的原因是SO2具有还原性，将Fe3还原为Fe2，正确；C项，“类卤离子”SCN没有氧化性，不能被SO2还原，错误；D项，“类卤离子”SCN在适当条件下可被氧化为“类卤”(SCN)2，正确。答案
6、C二、不定项选择题(每小题有12个选项符合题意)7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()。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0.3 molD硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe22H2O24H=Fe34H2O解析pH0的溶液呈强酸性，Fe2、NO、H不能大量共存，B项不正确；D项电荷和得失电子不守恒，不正确。答案AC8(2014济南模拟)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
7、的是()。AFe3的氧化性比溴的氧化性强B该晶体中一定含有SCNCFe2与SCN不能形成红色化合物DFe2被溴氧化成Fe3解析某晶体的溶液中没有与Fe2发生反应显红色的离子，当加入溴水后，Fe2一定被氧化成Fe3，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有SCN的盐，很明显判断出B、C、D均正确，在Br2与Fe2反应中，Fe3是氧化产物，Br2是氧化剂，所以Br2的氧化性应比Fe3氧化性强。答案A9硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如下图所示)。下列说法错误的是()。A碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用做自来水的消毒剂B为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进
8、行C可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大解析Fe(OH)3胶体能够吸附水中的悬浮物和色素，对自来水起到净化作用，由于Fe(OH)3胶体没有强氧化性，故不能用做消毒剂，A错误；由图示中“FeSO4(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2(s)”知，(NH4)2Fe(SO4)2的溶解度比FeSO4的小，D错误。答案AD10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()。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
9、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项中红棕色的斑点是Fe2O3；C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。答案D三、填空题11铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存
10、在的阳离子是_；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为_。(2)某溶液中有Mg2、Fe2、Al3、Cu2等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是_。AMg2 BFe2 CAl3 DCu2(3)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：操作的名称是_；操作的名称是_；操作的方法为_。请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：_。解析(1)铁的氧化物中具有磁性的是Fe3O4，Fe3O4溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是Fe2、Fe3、H；Fe3O4溶于过量的浓硝酸后Fe
11、元素会被氧化为Fe3，所以反应后的溶液中含有的盐是Fe(NO3)3。(2)向该溶液中加入过量的NaOH溶液后：Mg2Mg(OH)2、Fe2Fe(OH)3、Al3AlO、Cu2Cu(OH)2；过滤后滤渣中含有Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2；高温灼烧后Mg(OH)2MgO、Fe(OH)3Fe2O3、Cu(OH)2CuO；将MgO、Fe2O3、CuO投入过量盐酸后生成Mg2、Fe3、Cu2，故应选择B、C。(3)从流程图中知道经操作得到滤渣和滤液，故该操作是过滤；操作是在得到FeCO3沉淀后进行的，故该操作是洗涤；洗涤具体操作方法为：在普通漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然
12、流下，重复操作23次；从流程图中分析加入稍过量的NH4HCO3溶液，有FeCO3沉淀，还应有CO2生成，发生复分解反应的离子方程式为：Fe22HCO=FeCO3CO2H2O。答案(1)Fe2、Fe3、HFe(NO3)3(2)BC(3)过滤洗涤在普通漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复操作23次Fe22HCO=FeCO3CO2H2O12聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源、粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)为铝源，制备PFAS的工艺流程如下：(1)“碱溶”时，Al2O3发生反应的化学方
13、程式为_。(2)“酸溶”时，Fe3O4发生反应的离子方程式为_。(3)“滤渣”、“滤渣”在本流程中能加以利用的是_。(4)“氧化”时应控制温度不超过57 ，其原因是_。(5)“氧化”时若用MnO2代替H2O2，发生反应的离子方程式是_。(6)酸度对絮凝效果和水质有显著影响。若产品PFAS中残留硫酸过多，使用时产生的不良后果是_。解析(1)两性氧化物Al2O3溶于强碱，碱性氧化物Fe2O3、FeO不与碱反应。(2)Fe3O4中含有3价、2价铁，与硫酸反应是非氧化还原反应。(3)滤渣的主要成分是Fe2O3、FeO，滤渣的主要成分是SiO2，Fe2O3、FeO可用于制备PFAS的铁源。(4)H2O2
14、的稳定性差，过热会分解。(5)MnO2把Fe2氧化为Fe3，本身被还原为Mn2。答案(1)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O(2)Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O(3)滤渣(4)温度过高，H2O2会分解(5)2Fe2MnO24H=2Fe3Mn22H2O(6)硫酸抑制Al3和Fe3水解，降低絮凝效果；水的酸度增大，影响水质13实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO47H2O)，主要工艺流程如下。(1)将过程产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是_。A品红溶液 B紫色石蕊试液C酸性KMnO4溶液 D溴水(2
15、)过程中，FeS、O2和H2SO4反应的化学方程式为_。(3)过程中需加入的物质是_。(4)过程中，蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外，还需要_。(5)过程调节pH可选用下列试剂中的_(填序号)。A稀硫酸BCaCO3CNaOH溶液(6)过程中，将溶液Z加热到7080 ，目的是_。(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。用分析天平称取2.700 0 g样品；将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的BaCl2溶液；过滤、洗涤、干燥，称重得固体质量为3.495 0 g。若该聚铁的主要成分为Fe(OH)(SO4)n，则该聚铁样品中铁元素的质量分数为_。(假设杂质中不含铁元素
16、和硫元素)解析SO2具有漂白性，能使品红褪色，SO2有还原性，能被酸性KMnO4溶液、溴水氧化，而使它们褪色。溶液X为Fe2(SO4)3，需加入还原剂将Fe3还原为Fe2，又不带入杂质离子，故需加入铁粉。过程中需将酸消耗而调高pH，而CaCO3跟硫酸反应会生成微溶于水的CaSO4而阻止反应的继续进行，故需选用NaOH溶液。由聚铁的化学式可知：n(Fe3)n(SO)n(BaSO4)0.015 mol，所以聚铁样品中铁元素的质量分数100%31.1%。答案(1)ACD(2)4FeS3O26H2SO4=2Fe2(SO4)36H2O4S(3)铁粉(4)蒸发皿、玻璃棒(5)C(6)促进Fe3的水解(7)
17、31.1%14碱式硫酸铁Fe(OH)SO4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)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4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O2以减少NaNO2的用量，O2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NaN
18、O2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)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NO。为检验所得产品中是否含有Fe2，应使用的试剂为_。A氯水 BKSCN溶液CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液解析本题以碱式硫酸铁的制备为背景，将工业生产流程与化学实验的知识相结合，考查了化学方程式的书写、反应过程中pH条件的控制、实验基本操作和操作意图、物质的性质等，较好地考查了考生的基础知识和知识迁移能力，难度中等。(1)过量的铁使Fe3转化成Fe
19、2，这样通过调节pH在4.47.5，可以使Al3全部沉淀，而Fe2未沉淀。“搅拌”使得反应物充分接触，反应速率加快。(2)从反应知，NaNO2转化为NO，NaNO2作氧化剂，增加O2的量，以减少NaNO2，说明O2也作氧化剂。根据电子转移总数知，NaNO2中N的化合价变化1，而O2的化合价变化4，相当于节约NaNO2的物质的量为42 mol。(3)由Fe(OH)2离子水解生成Fe2(OH)，由铁原子守恒可知，多出的OH应由水提供。(4)要检验是否存在Fe2，必须排除Fe3的干扰，应利用Fe2的还原性，故应选择酸性KMnO4溶液作试剂。答案(1)Al3使反应物充分接触，加快反应速率(2)氧化剂2 mol(3)2Fe(OH)22H2OFe2(OH)2H(4)D