1、课时作业8铁及其化合物时间：45分钟一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)1(2020山东济宁一中调研)淮南万毕术中记载“曾青得铁，则化为铜，外化而内不化”，下列说法中正确的是(A)A“化为铜”表明发生了氧化还原反应B“外化”时化学能转化为电能C“内不化”是因为内部的铁活泼性较差D反应中溶液由蓝色转化为黄色解析：本题考查铁和硫酸铜的反应原理、现象。“曾青得铁，则化为铜”，反应的化学方程式是FeCuSO4=FeSO4Cu，有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A正确；反应过程中没形成原电池，化学能没有转化为电能，故B错误；“内不化”是因为析出的铜覆盖在铁表面，内部的铁与硫酸铜不接触而不
2、反应，不是因为内部的铁活泼性较差，故C错误；若硫酸铜完全反应，溶液由蓝色转化为浅绿色，故D错误。2(2020山东淄博一中检测)下列有关说法正确的是(A)A足量的Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3B铁的化学性质比较活泼，它能和水蒸气反应生成H2和Fe(OH)3C用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2D向某溶液中加NaOH溶液得白色沉淀，且颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含Fe2解析：Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3，A项正确；铁的化学性质比较活泼，它能和水蒸气反应生成H2和Fe3O4，B项错误；Cl也能使酸性 KMnO4溶液褪色，C项错误；该溶液中也可以同时含有Mg2、A
3、l3等，D项错误。3(2020陕西宝鸡中学模拟)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是(C)A三者对应的氧化物均为碱性氧化物B三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C制备无水AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al解析：Al2O3为两性氧化物，A项错误；Fe在潮湿的空气中会生锈，即生成Fe2O3xH2O，Cu可以形成碱式碳酸铜，B项错误；加热时AlCl3、FeCl3、CuCl2都易水解，并产生HCl气体，HCl挥发，最终得不到原溶质，C项正确；电解AlCl3、FeCl3、CuC
4、l2的混合溶液时，阴极上可以析出Cu，不可以析出Fe、Al，D项错误。4(2020辽宁部分重点高中联考)下列关于反应过程中反应物参加反应的先后顺序评价正确的是(C)A向浓度均为0.1 molL1的FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，溶质CuCl2首先与铁粉反应B向过量的Ba(OH)2溶液中滴加少量的KAl(SO4)2溶液，开始没有白色沉淀生成C向浓度均为0.1 molL1的Na2CO3和NaOH的混合溶液中通入CO2气体，NaOH首先参加反应D向浓度为0.1 molL1的FeCl3溶液中，加入质量相同、颗粒大小相同的铁和铜，铜单质首先参加反应解析：本题考查物质性质(如氧化性、还原性、碱
5、等)与反应顺序的关系。氧化性：Fe3Cu2，铁粉先和Fe3反应，A错误；钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉定，一开始就有白色沉淀生成，B错误；Na2CO3和NaOH均可以和CO2反应，但是NaOH的碱性强于Na2CO3，所以NaOH先和二氧化碳发生反应，C正确；还原性：FeCu，FeCl3先与Fe反应，D错误。5(2020荆州模拟)某溶液中可能存在Fe3、Fe2、I、HCO、Cl、NO六种离子中的几种。现进行下列实验：取少量溶液滴加KSCN溶液，溶液呈红色；另取少量原溶液滴加盐酸，溶液的棕黄色加深。据此可以推断，该溶液中肯定不存在的离子是(A)AI、HCO BFe2、HCO、NOCI、HC
6、O、Cl DFe3、I、HCO解析：由可知，溶液中一定含有Fe3，有Fe3一定无I和HCO；由棕黄色加深可知，溶液中Fe2被氧化为Fe3，所以一定含有NO，可能含有Cl。6(2020湖北武汉调研)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备纳米Fe3O4的流程示意图如图：下列叙述错误的是(C)A为提高步骤的反应速率，可采取搅拌、升温等措施B步骤中，主要反应的离子方程式是2Fe3Fe=3Fe2C步骤中，反应完成后剩余的H2O2无需除去D步骤中，“分离”包含的操作有过滤、洗涤解析：本题考查制备纳米Fe3O4的主要反应、操作。搅拌、适当升高温度可提高铁泥与盐酸反应的速率，A正确；铁泥与稀盐酸
7、反应得到的滤液A中含有Fe2和Fe3，加入铁粉还原铁离子：2Fe3Fe=3Fe2，B正确；过滤除去过量的铁，滤液B的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2悬浊液(浊液C)，向浊液C中加入双氧水，双氧水将部分Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3，为防止滤液B中Fe2在步骤中全被H2O2氧化，步骤中反应完成后需除去剩余H2O2，C错误；步骤将Fe3O4分离出来需经过过滤、洗涤、干燥等操作，D正确。7FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法正确的是(C)A导管g的作用是增强装置的气密性B试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水C直接用E
8、接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞D出于简化装置的目的，F装置可拆除解析：导管g的作用是平衡气压，保证液体顺利滴下，A错误；为得到干燥纯净的Cl2，应先用饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸干燥气体，B错误；FeCl3易潮解，而F中的浓硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸气进入E中，不能拆除，D错误。8常温时，将0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入m g铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是(B)A由于氧化性Fe3H，首先发生的反应是Fe2Fe3=3Fe2B当加入16.8 g铁粉时，可生成标准状况下6.72
9、 L气体C在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2和Fe3的形式存在Dm至少等于28 g，反应过程中溶液的质量一直在减小解析：酸性条件下，NO有强氧化性，因此首先发生的反应是FeNO4H=NOFe32H2O然后发生反应：Fe2Fe3=3Fe2，Fe2H=Fe2H2，A错误；当加入16.8 g铁粉时，刚好发生上述反应，生成标准状况下的6.72 L NO气体，生成0.3 mol Fe3，消耗1.2 mol H，B正确；根据滴加KSCN溶液不变红色说明溶液不含Fe3，C错误；根据方程式计算则至少消耗铁16.8 g(0.10.3) mol0.556 g/mol28 g，但反应过程中溶液的质量一直在增大
10、，D错误。二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)9(2020湖南岳阳质检)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是(B)A碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B该温度下，(NH4)2Fe(SO4)26H2O在水中的溶解度比FeSO4的大C可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)26H2O是否被氧化D为了防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行解析：碱式硫酸铁电离产生Fe3，Fe3能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，故碱式硫酸铁可用作净水剂，A项正确；(NH4)2Fe(SO4)26
11、H2O在水中的溶解度比FeSO4的小，因此在该实验中能得到(NH4)2Fe(SO4)26H2O，B项错误；KSCN溶液遇Fe2溶液无现象，(NH4)2Fe(SO4)26H2O若被氧化，则Fe2变为Fe3，KSCN溶液遇Fe3溶液变红，C项正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为了防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，D项正确。10以铜银合金(含少量铁)废料为原料回收银和铜的工艺流程如下：下列说法正确的是(BD)A粗铜溶于过量稀硝酸，过滤、低温干燥得纯铜B电解时用粗银作阳极，纯银作阴极，硝酸银溶液为电解质溶液C用稀硫酸处理渣料时主要发生了氧化还原反应D从滤液B中可以提取
12、绿矾(FeSO47H2O)解析：本题考查铁、铜及其化合物的性质。铜能溶于过量稀硝酸，过滤后得不到纯铜，A错误；电解时，粗银作阳极，发生氧化反应，纯银作阴极，B正确；渣料的主要成分为氧化铜、氧化铁，两种金属氧化物均能与稀硫酸反应，反应过程中元素化合价均没有发生变化，没有发生氧化还原反应，C错误；滤液B中的溶质主要是硫酸亚铁，蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥可得到绿矾，D正确。11(2020湖南长沙长郡中学调研)部分被氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.92 g，经如下处理：下列说法正确的是(B)滤液A中的阳离子为Fe2、Fe3、H样品中含氧元素的物质的量为0.03 m
13、ol溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04 molV224V336A BC D解析：稀硫酸足量，氧化性为Fe3Cu2H，由于滤液A中不含Cu2，且有气体(氢气)生成，说明滤液A中不含Fe3，滤渣3.2 g为金属铜，物质的量为3.2 g/64 gmol10.05 mol，向滤液A中加入足量NaOH溶液，过滤，所得滤渣充分灼烧后得到的3.2 g固体为Fe2O3，其物质的量为3.2 g/160 gmol10.02 mol，即合金样品中铁元素的物质的量为0.04 mol，滤液A的溶质为FeSO4和过量的H2SO4，而铁元素的物质的量为0.04 mol，说明参加反应的H2SO4的物质的量为0.0
14、4 mol, 0.04 mol H2SO4含H 0.08 mol，其中部分H生成氢气，部分H和合金中的O元素结合形成水。由上述分析可知，滤液A中阳离子为Fe2、H，错误；合金中Fe元素质量0.04 mol56 gmol12.24 g，Cu元素质量为3.2 g，故合金中氧元素的物质的量为(5.923.22.24) g/16 gmol10.03 mol，正确；消耗H2SO4的总物质的量为0.04 mol，正确；合金中的氧元素为0.03 mol，其结合氢离子0.06 mol，所以生成的H2中的H元素为0.08 mol0.06 mol0.02 mol，即生成0.01 mol氢气，标准状况下体积为0.0
15、1 mol22.4 Lmol10.224 L224 mL，正确，错误。12绿矾(FeSO47H2O)的相关性质如图所示，反应均在隔绝空气的条件下进行，气体1、2、3均为氧化物，且它们的摩尔质量依次增大。下列推断合理的是(AB)A属于氧化还原反应的只有、B将反应和反应产生的气体混合，气体颜色发生变化C反应生成的固体在空气中高温灼烧只发生分解反应D将气体1和气体3冷凝再混合，能计算出所得溶液的物质的量浓度解析：本题考查元素化合物的性质，意在考查考生的识记能力及灵活处理信息的能力。FeSO4具有还原性，能被过氧化钠、硝酸钾(酸性条件下)、氯水氧化，绿矾在隔绝空气条件下煅烧生成氧化铁、二氧化硫、三氧化
16、硫和水蒸气，该反应也属于氧化还原反应，故属于氧化还原反应的有、，A项推断合理。反应生成的气体为O2，反应生成的气体为NO，NO与O2混合生成红棕色的NO2，B项推断合理。反应生成的FeCO3有还原性，能被空气中的氧气氧化，C项推断不合理。反应的化学方程式为2(FeSO47H2O)Fe2O3SO3SO214H2O，气体1、2、3依次是H2O、SO2、SO3。气体1和气体3冷却至室温所得溶液是硫酸，其组成为n(H2O)n(H2SO4)141，能计算溶液中溶质的质量分数，但缺少溶液的密度，无法计算硫酸的物质的量浓度，D项推断不合理。三、非选择题13(2020湖南岳阳一中质检)某化学小组在实验室进行铁
17、盐与亚铁盐相互转化的实验。实验：将Fe3转化为Fe2(如图)(1)Fe3与Cu粉发生反应的离子方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(2)探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案。查阅资料：.SCN的化学性质与I相似，.2Cu24I=2CuI(白色)I2实验方案现象结论取4 mL 0.1 molL1 CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1 molL1 KSCN溶液产生白色沉淀CuSO4与KSCN反应产生了白色沉淀取4_mL_0.2_molL1_FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1_molL1_KSCN溶液无明显现象Cu2与SCN反应的离子方程式为2Cu24SCN=2CuSCN(SCN)2。实验：将
18、Fe2转化为Fe3实验方案现象向3 mL 0.1 molL1 FeSO4溶液中加入1 mL 8 molL1稀硝酸溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色探究上述现象出现的原因。查阅资料：Fe2NOFe(NO)2(棕色)(3)用离子方程式解释NO产生的原因3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析。反应：Fe2与HNO3反应反应：Fe2与NO反应依据实验现象，甲同学认为反应的速率比反应慢(填“快”或“慢”)。乙同学认为反应是一个不可逆反应，并通过实验证明其猜测正确，乙同学设计的实验方案是取少量反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入
19、几滴K3Fe(CN)6溶液，溶液无明显变化，说明反应是不可逆反应(或通入NO气体到黄色溶液中没有出现棕色，答案合理即可)。解析：(1)Fe3与Cu粉发生反应生成铜离子与亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(2)由反应2Fe3Cu=2Fe2Cu2，可知4 mL 0.1 molL1 Fe2(SO4)3溶液与过量Cu粉反应后得到的溶液中Fe2为0.2 molL1，Cu2为0.1 molL1，依据对照实验原则，取4 mL 0.1 molL1 CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1 molL1 KSCN溶液，另取4 mL 0.2 molL1 FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1 mo
20、lL1 KSCN溶液。由题目信息、可知，Cu2与SCN反应生成CuSCN沉淀和(SCN)2，反应的离子方程式为2Cu24SCN=2CuSCN(SCN)2。(3)Fe2和HNO3反应生成Fe3、NO与水，反应的离子方程式为3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(4)溶液先变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色，反应速率快的反应现象最先表现，反应的速率比反应慢。反应体系中硝酸过量，若反应可逆，反应后溶液中含有Fe2，否则没有Fe2，具体的实验方案是取少量反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入几滴K3Fe(CN)6溶液，溶液无明显变化，说明反应是不可逆反应。14(2020湖南永州模拟)某学
21、习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl36H2O反应的产物。查阅资料FeCl3是一种共价化合物，熔点为306 ，沸点为315 。实验探究实验操作和现象如下表：实验编号操作现象实验1按上图所示，加热A中MnO2与FeCl36H2O混合物试管A中固体部分变液态，上方出现白雾稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴试管B中淀粉KI溶液变蓝实验2把A中的混合物换为FeCl36H2O，B中溶液换为KSCN溶液，加热A中固体部分变液态，产生白雾和黄色气体，B中KSCN溶液变红.问题讨论(1)实验前首先要进行的操作是检查装置的气密性。(2)实验1和实验2产生的白雾是HCl(填化学式)溶解在水中形成的小液滴。(
22、3)请用离子方程式解释实验2中黄色气体使淀粉KI溶液变蓝色的原因：2Fe32I=2Fe2I2。(4)为确认黄色气体中含有Cl2，学习小组将实验1中试管B内淀粉KI溶液替换为NaBr溶液，发现B中溶液呈橙色。经检验无Fe2，说明黄色气体中含有Cl2。用铁氰化钾溶液检验Fe2的离子方程式是3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62。选择NaBr溶液的原因是Br可以被Cl2氧化成Br2，但不会被Fe3氧化为Br2。.实验结论(5)实验1充分加热后，若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为12，则A中发生反应的化学方程式为MnO22FeCl36H2OFe2O3MnCl2Cl22HCl11H2
23、O。.实验反思该学习小组认为实验1中溶液变蓝，也可能是酸性条件下，I被空气氧化所致，可以先将装置中的空气排尽，以排除O2的干扰。解析：本题通过探究MnO2与FeCl36H2O反应产物，考查实验操作、实验现象分析、氧化还原反应方程式的书写、Fe3与Fe2的检验等。(1)实验前首先要进行的操作是检查装置的气密性。(2)FeCl36H2O受热失去结晶水，同时水解，生成HCl气体，HCl和H2O结合形成盐酸小液滴而形成白雾。(3)由题给资料可知，FeCl3的沸点为315 ，在题给加热条件下可变为黄色气体，进入试管B中与碘离子发生反应，反应的离子方程式为2Fe32I=2Fe2I2。(4)用铁氰化钾溶液检验Fe2时产生蓝色沉淀，离子方程式是3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62；为确认黄色气体中含有Cl2，将试管B内淀粉KI溶液替换为NaBr溶液，若观察到B中溶液呈橙色，为溴水的颜色，则证明有物质能够将Br氧化成Br2，铁离子不能氧化溴离子，且未检验到Fe2，则证明是Cl2氧化Br。(5)二氧化锰与FeCl36H2O反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2、HCl及水，反应方程式为MnO22FeCl36H2OFe2O3MnCl2Cl22HCl11H2O。