1、铁的多样性一、选择题(本题包括12小题，每小题3分，共36分)1下列有关铁的叙述正确的是()A在空气中，铁丝如同镁条一样能被点燃，并发出耀眼的强光B铁是地壳里含量最多的金属元素C可通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3D常温下，铁能与稀盐酸、浓硫酸等酸反应生成氢气和亚铁盐【解析】选C。空气中氧气的含量较低，铁丝不能燃烧，铁丝在纯氧中才能燃烧；地壳里含量最多的金属元素是铝；浓硫酸常温下使铁钝化，不能生成氢气和亚铁盐。2“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同时由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，猜测其中的原因可能是()A土壤中含有铁粉、二氧化锰等B黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑
2、，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料C土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色CuD土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3【解析】选D。土壤中含有铁元素，经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3，灼烧时不会存在铁粉、铜等，故只有D正确。3根据表中信息判断，下列选项不正确的是()反应反应物FeCl3、CuFeBr2、Cl2(少量)KMnO4和浓盐酸生成物CuCl2FeCl3、FeBr3MnCl2、Cl2A.反应的另一产物不可能是FeB反应中若FeBr2与过量Cl2反应有Br2生成，说明还原性：Fe2BrC反
3、应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为18D氧化性由强到弱顺序为MnOCl2Fe3Cu2【解析】选C。铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，所以反应的另一产物不可能是Fe，故A正确；FeBr2、Cl2(少量)反应生成FeCl3、FeBr3，而若FeBr2与过量Cl2反应有Br2生成，说明氯气首先氧化亚铁离子后氧化溴离子，所以还原性：Fe2Br，故B正确；反应2KMnO416HCl=2MnCl28H2O5Cl22KCl可知：氧化剂为2 mol KMnO4，还原剂为10 mol HCl，所以反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为15，故C错误；由可知：氧化性Fe3Cu2，知：氧化性Cl2Fe3，知：MnO
4、Cl2，综上所述氧化性强弱的顺序为MnOCl2Fe3Cu2，故D正确。4(2021青岛高一检测)选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含Fe3的溶液中是否含有Fe2；乙组：检验含Fe2的溶液中是否含有Fe3。下列试剂及加入顺序能达到实验目的的是()选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液KSCN溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液C酸性KMnO4溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液【解析】选B。甲组：检验含Fe3的溶液中是否含有Fe2，Fe2具有还原性能使高锰酸钾溶液褪色，Fe3不能使高锰酸钾褪色，所以检验是否含有Fe2可以选用高锰酸钾溶液或溴水，不能选择KSCN溶液。乙组：检验含Fe2的溶液中是
5、否含有Fe3，Fe3遇到KSCN溶液会变红色，而Fe2不能使KSCN溶液变色，所以检验是否含有Fe3，可以选用KSCN溶液，不能选择酸性KMnO4溶液、溴水。5(2021天水高一检测)向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()A溶液中一定含有Fe2B溶液中一定含有Cu2C剩余固体中一定含有CuD加入KSCN溶液一定不变红【解析】选B。当固体为铁、铜时，溶液中的Fe3、Cu2全部参加反应生成Fe2和Cu，反应的化学方程式为2FeCl3Fe=3FeCl2、CuCl2Fe=CuFeCl2，所以溶液中一定没有Fe3、Cu2，一定含有Fe2；当固体为铜时
6、，溶液中一定没有Fe3，Cu2恰好全部反应或部分反应生成Fe2和Cu，所以溶液中一定没有Fe3，可能含有Cu2，一定含有Fe2。由以上分析知，溶液中一定含有Fe2，故A正确；溶液中可能含有Cu2，故B错误；由以上分析可知剩余固体一定含有Cu，故C正确；溶液中一定不含Fe3，所以加入KSCN溶液不变红色，故D正确。6把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2和Fe3的浓度恰好相等。则已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比为()A14B32C12D23【解析】选D。设已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量分别为x、y。据Fe2Fe3=3Fe2，生成Fe2的物质的量为1.5x
7、，据题意有1.5xy，解得xy23。7(2021福州高一检测)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【解析】选C。反应开始时生成的H2进入B中，可排出其中的空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段时间后关闭止水夹C，A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2，A项正确；FeCl3能与H2O反应生成Fe(OH)3，为抑制该反应配
8、制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，B项正确；Fe3与铁反应可生成Fe2，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2被氧化，D项正确。8(2021嘉兴高一检测)某化学兴趣小组在学习铁及其化合物知识时，做了如下探究实验，下列说法不正确的是()A若现象1有淡红色，说明有少量的Fe2被氧化了B现象2有血红色沉淀C现象3为血红色褪去，说明发生了反应：2Fe3Fe=3Fe2D由现象4可推测加入过量的双氧水后SCN可能被氧化生成了气体【解析】选B。氯化亚铁与KSCN无明显现象，加入双氧水，亚铁离子被氧化成铁离子，铁离子与KSCN溶液反应使溶液呈血红色；加入过量Fe粉，铁
9、离子被还原，红色褪去；加入过量双氧水，SCN被氧化。若现象1为淡红色，则Fe2可能部分被氧化成三价铁离子，故A正确；铁离子与KSCN溶液反应使溶液呈血红色而不是生成沉淀，故B错误；向加入双氧水后的溶液加入铁粉，发生反应2Fe3Fe=3Fe2，溶液中Fe3被还原，溶液红色褪去，故C正确；向溶液中加入过量双氧水后，溶液由红色变为黄色，则溶液中SCN浓度降低，SCN被氧化，有N2、CO2生成，故D正确。9(双选)(2021衡水高一检测)酸性溶液中，Fe2会被空气缓慢氧化为Fe3。一定浓度的Fe2的氧化率随时间变化关系如图所示。下列有关说法不正确的是()AFe2的氧化率只与溶液的pH和温度有关BpH1
10、.5时Fe2的氧化率不一定比pH2.5时大C其他条件相同，80 时Fe2的氧化率比50 时大D该氧化过程的离子方程式为Fe2O24H=Fe32H2O【解析】选A、D。图中物理量分析可知，Fe2的氧化率与溶液的pH、时间和温度有关，故A错误；由图可知，Fe2的氧化率受pH和温度的影响，pH1.5时氧化率不一定比pH2.5时大，故B正确；由图可知，其他条件相同而温度不同时，Fe2的氧化率与温度呈正比，温度越高氧化率越大，80时Fe2的氧化率比50的大，故C正确；电子转移数目不相等，应为4Fe2O24H=4Fe32H2O，故D错误。10(2021天津和平区高一检测)铁有多种价态，将14.4 g草酸亚
11、铁(FeC2O4)与空气隔绝加热分解，最终得到7.2 g铁的氧化物，则该铁的氧化物是()AFe3O4BFe2O3CFeO DFeO和Fe3O4【解析】选C。14.4 g FeC2O4中铁元素的质量14.4 g5.6 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比5.6 g(7.2 g5.6 g)5616，铁的氧化物中铁元素与氧元素的原子个数比11，则该铁的氧化物是FeO。11印刷铜制线路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应，反应方程式分别为Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2，Fe2FeCl3=3FeCl2。现将一铜、铁混合粉末加入盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应
12、后烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法正确的是()A溶液中一定含FeCl3，固体一定是铁和铜B溶液中一定含FeCl2，固体一定含铜C溶液中一定含FeCl2、CuCl2，固体一定含铜D溶液中一定含FeCl2，固体一定是铁和铜【解析】选B。因为金属活动性FeCu，所以先发生Fe2FeCl3=3FeCl2，再发生Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2，充分反应后仍有少量固体，该固体可能是Cu或Fe、Cu混合物；FeCl3反应完全，一定有FeCl2，故A错；B正确；C中CuCl2不一定含有，可能Fe没有反应完而FeCl3就已经反应完了，错误；D中固体中的铁可能已经反应完了，错误。12(202
13、1青岛高一检测)根据下列实验：向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉，充分反应，有红色固体析出，过滤。取中滤液，向其中滴加KSCN溶液，观察现象。判断下列说法正确的是()A氧化性Cu2Fe3B中所得固体只含铜C中滤液含有Cu2和Fe2D中不会观察到溶液变红【解析】选D。向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉，充分反应，有红色固体析出，铁和三价铁离子反应生成亚铁离子，铁和硫酸铜发生置换反应生成铜，离子反应为FeCu2=Fe2Cu，铜离子为氧化剂，亚铁离子为氧化产物，氧化性：氧化剂大于氧化产物，Cu2Fe2，三价铁和铜发生反应：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，氧化性：
14、氧化剂大于氧化产物，Fe3Cu2，故A错误；中所得固体除了铜，还含有过量的铁，故B错误；中滤液含有Fe2，因加入过量铁，铁能置换出铜，所以无Cu2，故C错误；Fe33SCNFe(SCN)3红色，取中滤液，向其中滴加KSCN溶液，观察现象，因溶液中无铁离子，所以无明显现象，故D正确。二、非选择题(本题包括2小题，共34分)13(17分)几种物质间的相互转化关系如图所示：(1)在A转化为B及气体的反应中应加入的试剂是_(填化学式)。(2)写出B的化学式：_，F的化学式：_。(3)写出GH的化学方程式：_。(4)写出检验D溶液中金属阳离子的方法：_(用离子方程式表示)；向D溶液中加入A，发生反应的离
15、子方程式是_。【解析】根据框图信息，可以推出A为Fe，B为FeCl2，C为Cl2，D为FeCl3，E为KOH，F为KCl，G为Fe(OH)2，H为Fe(OH)3，J为AgCl。答案：(1)HCl(2)FeCl2KCl(3)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)Fe33SCN=Fe(SCN)32Fe3Fe=3Fe214(17分)实验室用下图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。(1)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b处必须_。(2)装置B的作用是_，装置C中盛装的液体是_。(3)若为FeO和Fe2
16、O3物质的量之比11的固体混合物，反应完全后，U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为_。(4)U形管E右边连接干燥管F的目的是_，若无干燥管F，测得Fe2O3的质量将_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。【解析】(1)根据实验装置可确定，装置A为制取H2的装置，装置D为氧化还原反应装置，加热前需要确定H2在装置中的纯度，若在爆炸范围内，加热会发生爆炸，因此在加热前需要收集气体进行验纯。(2)盐酸具有挥发性，制取的气体中会混有HCl气体，装置B的作用为除去HCl气体；由于需要通过测定水的含量来确定氧化铁含量，则装置C需要除去水蒸气，用浓硫酸干燥氢气。(3)U形管的作用为吸收水，增加的质量为水的质量，7.2 g水为0.4 mol，FeO和Fe2O3物质的量之比11的固体混合物，根据氧原子守恒可知Fe2O3的物质的量为0.1 mol，质量为16 g。(4)由于空气中还含有水蒸气，则干燥管F的作用为防止空气中的水蒸气进入装置E。若无干燥管F，则导致水的含量偏大，从而导致氧化铁的含量偏大。答案：(1)验纯(2)除HCl浓硫酸(3)16 g(4)防止空气中的水蒸气进入U形管偏大
