第3章第3讲 铁及其化合物.docx

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第3章第3讲铁及其化合物

课时规范训练

[单独成册]

1．向下列物质分别与少量氯水反应所得的溶液中滴入KSCN溶液，不一定显红色的是（　　）

A．氧化铁　　　　B．铜铁合金

C．Fe（OH）3D．FeCl2

解析：

选B。

A项，Fe2O3与少量氯水反应会有Fe3＋生成。

B项，铜铁合金与少量氯水反应不会有Fe3＋生成。

C项，Fe（OH）3与少量氯水反应有Fe3＋生成。

D项，FeCl2与少量氯水反应有Fe3＋生成。

2．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（　　）

A．Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O

B．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

C．Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

D．3Fe（OH）2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O

解析：

选B。

B项应为3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。

3．将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，不会有三价铁生成的是（　　）

A．稀硫酸B．氯水

C．硝酸锌D．溴水

解析：

选A。

Fe与非氧化性酸作用生成Fe2＋，Fe2＋遇氧化剂容易转变为Fe3＋，氯水、溴水有氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，酸性条件下NO有强氧化性，也能氧化Fe2＋。

4．高铁酸钠（Na2FeO4）可用于城市自来水处理。

下列相关分析正确的是（　　）

A．Na2FeO4溶液显强碱性，能消毒杀菌

B．Na2FeO4具有强氧化性，能消毒杀菌

C．Na2FeO4的氧化产物Fe3＋易水解为Fe（OH）3，可以净水

D．Na2FeO4的还原产物Fe2＋易水解为Fe（OH）2，可以净水

解析：

选B。

Na2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，被还原生成Fe3＋易水解为Fe（OH）3，具有吸附性，可用于杀菌消毒，只有B正确。

5．向Cu、Fe和Fe2O3的混合物中加入稀硫酸发生反应。

下列说法正确的是（　　）

A．反应后溶液可能显中性

B．反应停止后一定有固体剩余

C．反应过程中一定有氧化还原反应发生

D．若只有Cu剩余，向溶液中滴入铁氰化钾溶液不会产生蓝色沉淀

解析：

选C。

A.溶液不可能显中性，因为FeSO4属于强酸弱碱盐，水溶液显酸性，故错误；B.可能反应：

Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，Fe3＋过量或恰好跟Cu完全反应，不会有固体剩余，故错误；C.根据选项B的分析，反应过程中一定有氧化还原反应发生，故正确；D.有铜剩余，溶液中有Fe2＋，滴入铁氰化钾会产生蓝色沉淀，故错误。

6．下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是（　　）

A．用上图装置可以制备Fe（OH）2沉淀

B．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．FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀

D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化

解析：

选C。

反应开始时生成的氢气进入B中，可排出氧气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化，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，配制溶液时应防止溶液水解生成氢氧化铁沉淀，可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；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，无沉淀，C错误；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。

7．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是（　　）

实验操作

实验现象

离子反应

实验结论

A

在氯化亚铁溶液中通入氯气

浅绿色溶液变成棕黄色溶液

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

Fe2＋具有还原性

B

在氯化亚铁溶液中加入锌片

浅绿色溶液变成无色溶液

Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋

Zn具有还原性

C

在氯化铁溶液中加入铁粉

棕黄色溶液变成浅绿色溶液

Fe3＋＋Fe===2Fe2＋

铁单质具有还原性

D

在氯化铁溶液中加入铜粉

蓝色溶液变成棕黄色溶液

2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

Fe3＋具有氧化性

解析：

选A。

氯气能够氧化Fe2＋（浅绿色）为Fe3＋（棕黄色），A项正确；B项锌置换出铁，锌逐渐溶解，溶液变为无色，且析出黑色固体铁，实验现象错误，实验结论应是Fe2＋具有氧化性；C项离子方程式错误，正确的应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；D项实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。

8．等物质的量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO气体的物质的量最多的是（　　）

A．FeB．FeO

C．Fe（OH）3D．FeSO4

解析：

选A。

1molFe与硝酸发生氧化还原反应，被氧化生成Fe3＋，失电子的物质的量为3mol；1molFeO、FeSO4与硝酸反应被氧化生成Fe3＋，失电子的物质的量为1mol；Fe（OH）3与硝酸反应不会产生一氧化氮，由以上分析可知，失电子最多的是Fe，则放出NO物质的量最多的是Fe，A正确。

9．在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量之比变化为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为（　　）

A．2∶1B．1∶2

C．1∶3D．1∶4

解析：

选C。

因氧化性：

Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，加入适量的铁粉，使溶液中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋物质的量之比变为1∶2∶4，说明Fe3＋有剩余，则Cu2＋、Fe2＋没有参加反应，加入铁粉仅与Fe3＋反应，设原溶液中含有Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量分别为3mol、2mol、1mol，反应后Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋物质的量之比变为1∶2∶4，则反应后Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量分别为1mol、2mol、4mol，故反应的Fe3＋的物质的量为2mol，根据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，参加反应的Fe的物质的量为1mol，参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为1mol∶3mol＝1∶3。

10．在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中，加入2mol/L硫酸溶液65mL，恰好完全反应，所得溶液中Fe2＋能被标准状况下112mL氯气氧化。

则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为（　　）

A．5∶7B．4∶3

C．3∶4D．9∶13

解析：

选D。

硫酸的物质的量n＝2mol/L×0.065L＝0.13mol，所以n（H＋）＝0.26mol，氯气是＝0.005mol，共失电子是0.01mol，根据反应：

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，则溶液中n（Fe2＋）＝0.01mol，能得电子是0.01mol，设FeO为xmol，Fe2O3和Al2O3为ymol，则x＋3y＝0.13，x＝0.01，所以y＝0.04，所以金属原子个数是0.01＋0.04×2＝0.09，氧是0.01＋0.04×3＝0.13，即原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为9∶13。

11．某只含铁、氧两种元素的样品A，高温时与足量的CO充分反应，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，测得沉淀的质量与原样品A质量相等。

如果A中只含两种物质，则A中一定含有（　　）

A．FeOB．Fe2O3

C．Fe3O4D．Fe

解析：

选D。

设含铁、氧两种元素的样品A化学式为FexOy，高温时与足量的CO充分反应，FexOy＋yCOxFe＋yCO2，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，CO2＋Ca（OH）2＝CaCO3↓＋H2O，测得沉淀的质量与原样品A质量相等设为mg，

FexOy＋yCOxFe＋yCO2，CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O，

得到FexOy　～　yCaCO3

56x＋16y　　100y

mg　　　　mg

56x＋16y＝100y

x∶y＝3∶2，化学式为Fe3O2，故A中一定含Fe。

12．某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100mL，逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．H2SO4浓度为4mol/L

B．溶液中最终溶质为FeSO4

C．原混合酸中NO浓度为0.2mol/L

D．AB段反应为：

Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

解析：

选C。

由图像可知，由于铁过量，OA段发生反应为Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段发生反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

A.最终消耗Fe为22.4g，此时溶液中溶质为FeSO4，则n（FeSO4）＝n（Fe）＝＝0.4mol，由硫酸根守恒n（H2SO4）＝n（FeSO4）＝0.4mol，则c（H2SO4）＝＝4mol/L，故A正确；B.由上述分析可知，硝酸全部起氧化剂作用，最终为FeSO4溶液，故B正确；C.OA段发生反应为Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，OA段消耗Fe为11.2g，所以n（NO）＝n（Fe）＝＝0.2mol，则c（NO）＝＝2mol/L，故C错误；D.AB段发生反应为：

Fe＋

2Fe3＋===3Fe2＋，故D正确，故选C。

13．某研究性学习小组为探究Fe3＋与Ag反应，进行如下实验：

将适量的0.1mol/LFe（NO3）3溶液加入到新制备的银镜中，发现银镜溶解，同时无其它固体物质析出。

甲同学认为：

Fe3＋具有氧化性，能够溶解单质Ag。

乙同学认为：

Fe（NO3）3溶液显酸性，该条件下NO也能氧化单质Ag。

（1）Fe（NO3）3溶液显酸性的原因

。

（请用离子方程式表述）

（2）乙同学设计下述实验以支持其观点，请填写下表内容

实验步骤（不要求写具体操作过程）

预期现象和结论

步骤Ⅰ：

①。

步骤Ⅱ：

配制与0.1mol/LFe（NO3）3溶液所含c（H＋）、c（NO）相同的溶液，取适量此溶液放入到新制备的银镜中。

②，乙同学的推测成立；反之，则不成立。

（3）甲同学通过验证产物，证实了Fe3＋能够氧化单质Ag，请帮助甲同学写出实验方案（要求：

写出实验操作、现象和结论）。

解析：

（1）Fe（NO3）3为强酸弱碱盐，Fe3＋水解，所以溶液显酸性，Fe3＋＋3H2O

Fe（OH）3＋3H＋；

（2）①乙同学认为：

Fe（NO3）3溶液显酸性，该条件下NO也能氧化单质Ag。

所以乙同学需要测出0.1mol/LFe（NO3）3溶液的pH，配制与0.1mol/LFe（NO3）3溶液所含c（H＋）、c（NO）相同的溶液，看银是否溶解。

②如果银镜溶解，乙同学的推测成立；（3）若是Fe3＋氧化了单质Ag，则溶液中应该生成Fe2＋，甲同学需要检验溶液中的Fe2＋；取反应后溶液少量于试管中，滴加几滴K3[Fe（CN）6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明有Fe2＋产生，证实了Fe3＋能氧化单质银。

答案：

（1）Fe3＋＋3H2O

Fe（OH）3＋3H＋

（2）①测定0.1mol/LFe（NO3）3溶液的pH　②银镜溶解

（3）取反应后溶液少量于试管中，滴加几滴K3[Fe（CN）6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明有Fe2＋产生，证实了Fe3＋能氧化单质银

14．某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：

固体淡黄色溶液淡红色溶液深红色溶液溶液褪色

（1）固体溶于稀盐酸的化学方程式为。

（2