1、课时作业7铁及其化合物一、选择题1唐本草记载“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃。陶及今人谓之石胆，烧之赤色，故名绛矾矣”。文中“绛矾”为()AFeSO47H2OBCuSO45H2OCNa2SO410H2ODKAl(SO4)212H2O2本草纲目在绿矾(FeSO47H2O)“发明”项载：“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤”。下列叙述正确的是()A绿矾能电离出H，所以有“味酸”B绿矾煅烧后的固体产物为FeOC可用无水CuSO4检验煅烧绿矾生成的H2OD通入Ba(NO3)2溶液可检验煅烧产物中的SO33下列反应中，反应后固体质量减小的是()A水蒸气通过灼热的铁粉BCu2S在O2中灼烧转变为CuOC将铜丝
2、插入FeCl3溶液中片刻D含水蒸气的CO2通过盛有Na2O2的干燥管4一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有()小苏打硫酸铝氯化亚铁磁性氧化铁氢氧化铜氢氧化铁A3种B4种C5种D6种5关于FeCl3进行的实验，下列预测正确的是()选项实验预测A蒸发FeCl3溶液得到FeCl3固体B在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉一定有H2产生且有Cu析出C用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液会有Fe(OH)3沉淀产生D在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成6.某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是()A将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼
3、性B将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO46H2O晶体D将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3的氧化性强于Cu27证明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是()A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色D只需滴加KSCN溶液8下列除杂的操作不正确的是()AMgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤BFeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤CCuCl2溶液中混有少量Fe
4、Cl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤DCuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2氧化成Fe3，再加入CuO充分反应后过滤9下列关于Fe3、Fe2性质实验的说法错误的是()A用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2B配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度C向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2D向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2被氧化10FeCO3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
5、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FeO11从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是()A试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B操作、操作、操作所用仪器相同C试剂c是氯气，相应的反应为：2Fe2Cl2=2Cl2Fe3D用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2二、非选择题12绿矾(FeSO47H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法：查询资料，得到有关物质的数据如下表：25时饱和H2S溶
6、液SnS沉淀完全FeS开始沉淀FeS沉淀完全pH3.91.63.05.5(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3，最好选用的试剂为_。AKSCN溶液BNaOH溶液CKMnO4溶液(2)操作中，通入硫化氢至饱和的目的是(写两点)_、_。(3)操作的顺序依次为_、冷却结晶、过滤。(4)测定绿矾产品中Fe2含量的方法是：a称取3.72g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c用硫酸酸化的0.0100molL1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为_(填仪器名称)。计算上述样品中FeSO47
7、H2O的质量分数为_。上述测定中，若滴定管规格为50mL，则步骤a中称取样品的质量不能超过_g。(保留4位小数)13一种新型高效净水剂PAFC(聚合氯化铁铝AlFe(OH)nCl6nm)，广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。某化工厂欲以工业生产废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料制取PAFC，设计生产流程如下：请回答下列问题：(1)用10molL1的浓盐酸配制2molL1的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有_。A容量瓶B烧杯C烧瓶D胶头滴管(2)下列关于PAFC的说法中正确的是_。APAFC是一种有机高分子化合物BPAFC中Fe显2价CPAFC溶于水能电离出OH，是一种碱DPAFC在强
8、酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在(3)步骤中取样分析的目的是_。A测定溶液中Fe2与Fe3的含量比B测定原料是否完全溶解C测定溶液中Fe2的含量，以确定加入NaClO3的量D测定溶液中Al3的含量(4)写出向溶液中加入NaClO3时，发生反应的离子方程式为_。(5)该化工厂的化验室为测定产品PAFC中Al和Fe的含量，进行下列试剂的选择和基本操作：测定时所需的试剂有_。ANH3H2OBNaOHCCO2DNaClO3测定时，直接测定的是_和_的质量(填化学式)。在测定过程中的操作顺序是：过滤、_、灼烧、_、称量(写操作名称)。课时作业7铁及其化合物1解析：依据题中描述，晶体本来为绿色，加热后得到
9、红色固体，所以该晶体为FeSO47H2O。答案：A2解析：绿矾是硫酸亚铁晶体，不能电离出H，之所以有“味酸”，是溶解时Fe2水解的结果，故A错误；绿矾煅烧后生成“赤”色的产物为Fe2O3，故B错误；水蒸气遇到无水CuSO4，无水CuSO4会变成蓝色CuSO45H2O，因此可以用无水CuSO4检验煅烧绿矾生成的H2O，故C正确；酸性溶液中NO具有强氧化性，生成的二氧化硫，也会被氧化生成SO，进而生成硫酸钡沉淀，故不能检验产物中的SO3，故D错误。答案：C3解析：水蒸气通过灼热的铁粉，与铁反应生成Fe3O4，固体质量增大，故A错误；1molCu2S在O2中灼烧转变为2molCuO，固体质量不变，故
10、B错误；由于FeCl3具有氧化性，能将Cu氧化而溶解，所以固体质量减小，故C正确；含水蒸气的CO2通过盛有Na2O2的干燥管，与Na2O2反应生成Na2CO3和NaOH，固体质量增大，故D错误。答案：C4解析：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，属于化合反应；2FeCl3Fe=3FeCl2，属于化合反应；Fe与O2在点燃条件下生成Fe3O4，是化合反应；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，是化合反应。答案：B5解析：蒸发FeCl3溶液可促进Fe3水解，由于HCl易挥发，最后得到Fe(OH)3，A错；混合液中加入Fe粉时，不会有H2产生且Fe应先和Fe3反应，再与Cu2反应，B
11、错；FeCl3易水解生成Fe(OH)3沉淀，C对；D中Fe3与HCO发生双水解反应，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D错。答案：C6解析：由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe2(SO4)3和SO2，无法说明铁的活泼性，故A方案不可行；将NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，无法得到Fe(OH)3胶体，B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu2Fe3=Cu22Fe2，该反应说明Fe3的氧化性强于Cu2，故D项方案可行。答案：D7解析：Fe2
12、和Fe3检验设计是常考的热点。设计的步骤：先加KSCN溶液，无现象，可证明溶液中不含Fe3，然后再滴加氯水，若溶液呈红色，说明溶液中含有Fe2。答案：B8解析：Mg与FeCl3反应生成FeCl2，过量Mg可与FeCl2反应置换出Fe，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；先用H2O2将Fe2氧化成Fe3，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H反应将Fe3转化成Fe(OH)3而除去，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2、Fe3均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。答案：C9解析：Fe(OH)2很容易被空气中O2氧化，装置中产生H2可排尽空气，从而
13、得到稳定的Fe(OH)2，A不符合题意。B中盐酸可防止FeCl3水解，不符合题意。D中铁粉具有还原性，可防止Fe2被氧化。不符合题意。而C中现象可以证明Fe2存在，符合题意。答案：C10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，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F
14、eCO3在空气中高温分解不能得到FeO，故D错误。答案：D11解析：试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过过滤操作得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是FeCl3，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过过滤操作可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到FeCl2溶液中通入氯气，发生反应2Fe2Cl2=2Cl2Fe3，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作(蒸发结晶，并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同，故A、B错误，C正确；溶液W中有Cl，酸性
15、KMnO4溶液既可氧化Fe2，又可氧化Cl，故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2，D错误。答案：C12解析：(1)检验所得绿矾晶体中是否含有Fe3的方法是：Fe3和SCN会反应生成红色的Fe(SCN)3，从而证明了Fe3的存在。(2)通入硫化氢至饱和的目的是：硫化氢具有强还原性，可以将Fe3还原为Fe2。H2S在溶液中饱和，可以增大溶液中的S2浓度，尽量保证将Sn2转化为SnS沉淀，以便于过滤除去Sn杂质。(3)溶液中得到晶体，需要对溶液进行加热蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥等，所以操作的顺序依次为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(4)高锰酸钾溶液具有强氧化性，所以会氧化碱式
16、滴定管尖嘴处的橡胶管，所以滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为酸式滴定管。用硫酸酸化的0.0100molL1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL，则根据化学方程式：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O得到：n(Fe2)0.0100molL10.0200L50.001mol。所以250mL溶液中有n(Fe2)0.01mol。则FeSO47H2O物质的量也是0.01mol，质量为0.01mol278gmol12.78g，质量分数为：100%74.73%。若滴定管规格为50mL，则最多能量出50mL的高锰酸钾溶液，根据化学方程式：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn
17、24H2O得到最多反应的n(Fe2)0.0100molL10.0500L50.0025mol，所以250mL溶液中有n(Fe2)0.025mol，则FeSO47H2O物质的量最多是0.025mol，质量为0.025mol278gmol16.95g，因为样品中FeSO47H2O的质量分数为，所以样品质量为6.95g9.3000g。答案：(1)A(2)除去溶液中的Sn2将Fe3还原成Fe2(3)蒸发浓缩(4)酸式滴定管74.73%9.300013解析：(1)用10molL1的浓盐酸配制2molL1的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有容量瓶、烧杯和胶头滴管。(2)A项，PAFC不是有机高分子
18、化合物，错误；B项，PAFC中Fe显3价，错误；C项，PAFC溶于水能电离出OH，但同时还有氯离子，不属于碱，错误；D项，PAFC能电离出Al3、Fe3和OH，在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在，D正确。(3)溶液中含有Fe2需用NaClO3氧化，所以步骤取样分析的目的是测定溶液中Fe2的含量，以确定加入NaClO3的量。(4)向溶液中加入NaClO3时，ClO与Fe2反应生成Cl和Fe3，离子方程式为6Fe26HClO=6Fe3Cl3H2O。(5)Al(OH)3是两性氢氧化物，能与强碱反应生成偏铝酸盐，然后通入CO2转化为Al(OH)3沉淀，灼烧得到Al2O3，Fe(OH)3不溶于强碱溶液，所以测定时所需的试剂有NaOH和CO2。根据中分析可知，直接测定的是Al2O3、Fe2O3的质量。在测定过程中的操作顺序是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。答案：(1)ABD(2)D(3)C(4)6Fe26HClO=6Fe3Cl3H2O(5)BCAl2O3Fe2O3洗涤冷却