1、规范演练7一、选择题1(2019包头检测)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FeSO47H2O晶体D将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3的氧化性强于Cu2解析：由于浓硫酸具有强氧化性，铁与热的浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3和SO2，无法说明铁的活泼性，故A项方案不可行；将NaOH溶液加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，无法得到Fe(OH)3胶体，故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FeS
2、O4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：D2(2019南宁三中模拟)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()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 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，反应过
3、程中溶液的质量一直在减小解析：酸性条件下，NO有氧化性，因此首先发生的反应是FeNO4H=NOFe32H2O，然后发生反应：Fe2Fe3=3Fe2，再发生反应Fe2H=Fe2H2，A项错误；当加入16.8 g铁粉时，刚好发生上述反应，生成标准状况下6.72 L NO气体，生成0.3 mol Fe3，消耗1.2 mol H，B项正确；根据滴加KSCN溶液不变红色说明溶液中不含Fe3，C项错误；根据方程式计算至少消耗铁粉16.8 g(0.1 mol0.3 mol)0.556 gmol128 g，但反应过程中溶液的质量一直在增大，D项错误。答案：B3(2019贵州模拟)从某含有FeCl2、FeCl3
4、、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=2Fe32ClD用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2解析：A项，由最终要得到氯化铁晶体及流程图知，b是盐酸，错误；B项，操作和操作是过滤，操作为蒸发结晶，所用仪器不相同，错误；C项，滤液Z和X中均含有氯化亚铁，因此c为氯气，正确；D项，高锰酸钾也能氧化氯离子而褪色，因此不能用于检验溶液W中是否含有亚铁离子，错误。答案：C4(2019邯郸调研)某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装
5、置如图所示(夹持装置已略去，气密性已检验)，下列推断不合理的是()AB中收集到的气体是氢气B烧杯中双氧水的作用是将Fe2还原为Fe3CA中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁D烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体解析：铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正确；双氧水具有氧化性，可将Fe2氧化为Fe3，B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。答案：B5(2019开封质检)下列有关物质的检验方法不合理的是()A向某溶
6、液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2B用酸性KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4C检验Fe(NO3)2是否已氧化变质，可将Fe(NO3)2溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红D向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3解析：酸性条件下Fe2被NO氧化成Fe3，不能检验Fe(NO3)2是否已氧化变质，C项不合理。答案：C6(2019深圳光明中学期中)酸性溶液中，Fe2会被空气中的氧气缓慢氧化为Fe3。不同条件下，一定浓度的Fe2的氧化率随时间变化关系如图所示。下列有关说法正确的是()A该氧化过
7、程的离子方程式为Fe2O24H=Fe32H2OBpH1.5时Fe2的氧化率一定比pH2.5的大CFe2的氧化率仅与溶液的pH和温度有关D其他条件相同，80 时Fe2的氧化率比50 的大解析：A项中离子方程式电子转移数目不守恒，应为4Fe2O24H=4Fe32H2O，A项错误；由图象知，Fe2的氧化率受pH和温度的影响，所以pH1.5时Fe2的氧化率不一定比pH2.5时的大，B项错误；Fe2的氧化率不仅与溶液的pH和温度有关，还与离子的浓度等因素有关，C项错误；由图象可知，其他条件相同温度不同时，Fe2的氧化率与温度成正比，温度越高Fe2的氧化率越大，D项正确。答案：D7(2019郑州期末)中科
8、院化学所研制的晶体材料纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如下所示。下列有关叙述不合理的是()FeCl36H2OFeOOH纳米四氧化三铁A纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病B纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液的分散质直径大小相等C在反应中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解D反应的化学方程式是6FeOOHCO=2Fe3O43H2OCO2解析：纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾病的治疗，A项正确；纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中形成的分散系属于胶体，不同于溶液中溶质微粒的直径，B项错误；反应中环丙胺不参加反应，但加入
9、环丙胺后FeCl3发生水解生成FeOOH，即环丙胺会促进氯化铁的水解，C项正确；由制备过程可知，反应的反应物为FeOOH和CO，由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应的化学方程式为6FeOOHCO=2Fe3O43H2OCO2，D项正确。答案：B8(2019东莞松山湖中学模拟)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：
10、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正确；FeCl3易水解，为防止水解配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正确。答案：C二、非选择题9(2019衡阳八中月考)氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如下：已知：无水FeCl3熔点为555 K、沸点为588 K。废铁屑中的杂质不与盐酸反应。不同温度下六水合氯化铁在水中的溶
11、解度如下：温度/02080100溶解度/g74.491.8525.8535.7实验室制备操作步骤如下：.打开弹簧夹K1，关闭活塞K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸。.当时，关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl36H2O晶体。请回答下列问题：(1)烧杯中足量的H2O2溶液的作用是_。(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作中“”的内容是_。(3)从FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶体的操作步骤是：加入_后、_、过滤、洗涤、干燥。(4)试写出吸收塔中反应的离子方程式：_。(5)捕集器温度超过673 K时，存在相对分子质量为
12、325的铁的氯化物，该物质的分子式为_。(6)样品中FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100 mL溶液；取出10.00 mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c molL1 Na2S2O3溶液滴定，消耗V mL(已知：I22S2O=2IS4O)。样品中氯化铁的质量分数为_(用含字母的代数式表示)。解析：(1)根据实验装置和操作步骤可知，实验室制备无水FeCl3的原理为利用铁与盐酸反应生成FeCl2，然后把FeCl2氧化成FeCl3，先制得FeCl36H2O晶体，再脱结晶水制得无水FeCl3。烧杯中足量的H2O2溶液是作氧
13、化剂，把Fe2全部氧化成Fe3。(2)铁与盐酸完全反应时，不再产生氢气，所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化时，可根据产生H2的量计算废铁屑中铁的质量分数。(3)从FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶体的操作步骤是加入盐酸后、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是2Fe3Cl2=2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成FeCl3溶液，所以吸收剂应是FeCl2溶液，反应为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(5)捕集器收集的是气态FeCl3，FeCl3的相对分子质量是162
14、.5，由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出，当温度超过673 K时，两分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6。(6)由反应：2Fe32I=2Fe2I2、I22S2O=2IS4O，可得关系式：2Fe3I22S2O2 2n cV10322n(cV103)，则n(Fe3)cV103 mol，则样品中氯化铁的质量分数为w(FeCl3)100%。答案：(1)把Fe2全部氧化成Fe3(2)装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不再改变(或其他合理答案)(3)盐酸蒸发(加热)浓缩、冷却结晶(4)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(5)Fe2Cl6(6)%10(2019郑州模拟)一种用磁铁矿制取高
15、纯铁红的工艺流程如下：已知：磁铁矿主要成分为Fe3O4，含Al2O3和SiO2杂质等。请回答下列问题：(1)酸浸时，硫酸与四氧化三铁生成两种硫酸盐的化学方程式为_；铁粉的作用是_。(2)滴加氨水产生氢氧化铝的离子方程式为_；图中滤渣的成分有_。(3)FeSO4溶液与NH4HCO3合成FeCO3的化学方程式为_。(4)采用如图所示装置(加热仪器已略去)在600650 煅烧样品30 min。通入的气体A是_。图中使用石英玻璃反应管，而不使用普通玻璃反应管，其原因是_。解析：Fe3O4可看作FeOFe2O3，酸溶时生成FeSO4和Fe2(SO4)3，需加足量铁粉将Fe2(SO4)3还原为FeSO4，
16、在此过程中Al2O3被酸溶解生成Al2(SO4)3，SiO2不溶解；然后加碱调节pH使Al3沉淀，而Fe2不沉淀，第一次过滤后，滤渣中主要含有SiO2、Al(OH)3以及过量的Fe，滤液的成分为FeSO4和(NH4)2SO4，加入NH4HCO3，使Fe2转变为FeCO3沉淀，再经过滤、洗涤、干燥，最后煅烧得到Fe2O3。答案：(1)Fe3O44H2SO4Fe2(SO4)3FeSO44H2O将Fe3还原为Fe2(或作还原剂)(2)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHSiO2、Al(OH)3、Fe(3)FeSO42NH4HCO3=FeCO3(NH4)2SO4CO2H2O(4)氧气(或空气)普
17、通玻璃高温下容易软化11(2019北京市大兴区模拟)铁是生产、生活及生命中的重要元素。请回答下列问题：.(1)血红蛋白(Hb)中的铁元素呈正二价，能与O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO)从而有输送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合的能力。药品美蓝是其有效的解毒剂，解毒时美蓝发生_(填“氧化”或“还原”)反应。(2)现有一瓶放置了一段时间的某浓度的FeCl2溶液，请设计实验检验其中是否含有Fe3_。(3)普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气，该氧化物和氢气在高温下发生逆反应得到“引火铁”。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成44.8 L H2(已换算
18、到标准状况下)，则转移电子数目为_；“引火铁”是一种极细的铁粉，它在空气中可以自燃，其原因是_。.化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设计如下实验：气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝。(4)M的化学式为_，气体甲的电子式为_。(5)白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是_(用化学方程式表示)。(6)高温条件下，丁与甲反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式为_。解析：.(1)NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合的能力，原因是氧化了血红蛋白中的二价铁，药品美蓝是其有效的解毒剂，这说明该物质具有还原性，因此解毒时美蓝发生氧化反应。(3)标
19、准状况下44.8 L H2，其物质的量为2 mol，反应转移的电子数目为22NA4NA；“引火铁”表面积很大，增大了与氧气的反应速率，因此在空气中可以自燃。.(4)气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝，为氨气，说明化合物M中含有氮元素，白色沉淀乙红褐色沉淀丙，说明化合物M中含有铁元素；红褐色沉淀丙固体丁(14.40 g)，固体丁为氧化铁，M由铁、氮两种元素组成，氧化铁质量为14.40 g，则铁元素的质量为14.4010.08(g)，氮元素质量为10.71 g10.08 g0.63 g，铁、氮两种元素的物质的量之比为41，所以M的化学式为Fe4N。(5)白色沉淀乙是氢氧化亚铁，在空气中被氧气氧化为红褐
20、色氢氧化铁。答案：(1)氧化(2)取少量待测液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液呈红色，说明原溶液中有Fe3，反之则没有(3)4NA“引火铁”表面积很大，增大了与氧气的反应速率(4)Fe4N(5)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(6)Fe2O32NH32FeN23H2O12(2019东北三省四市模拟)现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可作现代电子工业的材料，以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁(软磁Fe2O3)的生产流程示意图：请回答下列问题：(1)步骤中过滤所得滤渣的主要成分是_。(2)步骤中加入铁粉的
21、目的是_。(3)步骤中可选用_(填字母)试剂调节溶液的pH。A稀硝酸B双氧水C氨水 D高锰酸钾溶液(4)写出在空气中煅烧FeCO3，制备高纯氧化铁的化学方程式为_。(5)从滤液C中回收的主要物质的一种用途是_。解析：(1)将硫铁矿烧渣酸浸后，铁的氧化物溶于酸，酸性氧化物SiO2不与酸反应。(2)在滤液A中加入铁粉后，溶液中的Fe3可以被还原为Fe2。(3)加入的物质应是碱，且所选物质不能具有氧化性，以防将Fe2氧化为Fe3。(4)在空气中煅烧FeCO3，二价铁被氧化为三价铁，生成Fe2O3。(5)滤液C中含有NH，可回收作氮肥使用。答案：(1)SiO2(2)将Fe3还原为Fe2(3)C(4)4FeCO3O22Fe2O34CO2(5)作氮肥