届人教版 铁及其重要化合物 单元测试.docx
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届人教版铁及其重要化合物单元测试
铁及其重要化合物测试题
一、选择题（本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意）
1．下列说法正确的是（ ）
A．Fe2（SO4）3溶液和KI溶液反应的离子方程式：
Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2
B．1L0.1mol·L－1的Fe2（SO4）3溶液和足量Zn充分反应，生成11.2gFe
C．检验Fe（NO3）2晶体是否已被氧化变质的实验方案为将Fe（NO3）2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红
D．因为Fe3＋具有氧化性，故用KSCN溶液可以鉴别Fe3＋
解析：
A项，违背电荷守恒；C项，加酸后Fe2＋被HNO3氧化为Fe3＋，不能检验Fe3＋的生成；D项，KSCN检验Fe3＋不是利用Fe3＋的氧化性。
答案：
B
2．一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有（ ）
①小苏打 ②硫酸铝 ③氯化亚铁 ④磁性氧化铁 ⑤氢氧化铜 ⑥氢氧化铁
A．3种 B．4种
C．5种D．6种
解析：
①Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，属于化合反应；③2FeCl3＋Fe===3FeCl2，属于化合反应；④Fe与O2在点燃条件下生成Fe3O4，是化合反应；⑥4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，是化合反应。
答案：
B
3．等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是（ ）
A．FeOB．Fe2O3
C．FeSO4D．Fe3O4
解析：
根据得失电子守恒，还原剂提供的电子越多，氧化剂硝酸生成的NO的物质的量就越多。
1g题述四种物质能提供的电子的物质的量为A.
×1mol；B.0；C.
×1mol；D.
×1mol（Fe3O4也可以写为Fe2O3·FeO），等质量时提供电子的物质的量最多的为FeO。
答案：
A
4．在含有下列离子组的溶液中，加入Fe（NO3）2固体后，仍然能够大量共存的离子组是（ ）
A．K＋、SO
、NH
、CO
B．K＋、Ba2＋、OH－、Cl－
C．Na＋、H＋、Cl－、SO
D．Na＋、Mg2＋、Cl－、NO
解析：
A中CO
和Fe2＋不能大量共存；B中Fe2＋和OH－不能大量共存；C中H＋、NO
和Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存。
答案：
D
5．（2017·河南罗山高中高三检测）通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。
对下列实验事实的解释正确的是（ ）
选项
操作、现象
解释
A
向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝
Fe3＋能与淀粉发生显色反应
B
把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点
铁在潮湿的空气中易生成Fe（OH）3
C
向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生
说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气
D
新制Fe（OH）2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色
说明Fe（OH）2易被O2氧化成Fe（OH）3
解析：
A项中Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘变蓝；B项中红棕色斑点是Fe2O3；C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。
答案：
D
6．（2016·上海卷）下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（ ）
A．氧化镁中混有氧化铝
B．氯化铝溶液中混有氯化铁
C．氧化铁中混有二氧化硅
D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜
解析：
A项，MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH发生反应产生NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，错误；B项，向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁变为Fe（OH）3沉淀，氯化铝变为NaAlO2，过滤，然后向溶液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值中，过滤，得到Al（OH）3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就得到氯化铝溶液，除去了杂质，错误；C项，二氧化硅是酸性氧化物，可以与NaOH发生反应，而氧化铁与NaOH不能发生反应。
加入过量的NaOH，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁，错误；D项，二者都可以与NaOH发生反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能分离、提纯二者，正确。
答案：
D
7．（2015·乐山一模）某稀溶液中含有Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。
则稀溶液中Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3物质的量浓度之比为（ ）
A．1∶1∶1B．1∶3∶1
C．3∶3∶8D．1∶1∶4
解析：
据氧化性由强到弱的顺序HNO3>Fe3＋>Cu2＋，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为
4HNO3（稀）＋Fe===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O
4mol 1mol 1mol
2Fe（NO3）3＋Fe===3Fe（NO3）2
2mol 1mol 3mol
Cu（NO3）2＋Fe===Fe（NO3）2＋Cu
1mol 1mol 1mol
所以原溶液中，Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3的物质的量之比为（2mol－1mol）∶1mol∶4mol＝1∶1∶4。
答案：
D
二、非选择题（本题包括4个小题，共58分）
8．（14分）铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀称为____________。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是________（填字母）。
（2）用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下：
①步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。
硝酸分解的化学方程式为_______________________________________________________。
②步骤Ⅱ中发生反应：
4Fe（NO3）2＋O2＋（2n＋4）H2O===2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，该反应的化学方程式为__________________。
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是_________（任写一项）。
解析：
（1）①金属在中性和较弱的酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。
②发生吸氧腐蚀，越靠近液面接触到的O2越多，腐蚀得越严重。
（2）①硝酸分解生成NO2、H2O和O2。
②根据图示可知Fe和HNO3反应生成Fe（NO3）2和NH4NO3，结合电子守恒可写出化学方程式。
③因为HNO3的还原产物主要是NH4NO3，1molHNO3作氧化剂转移8mol电子，故产生的氮氧化物较少，节约原料。
答案：
（1）①吸氧腐蚀 ②B
（2）①4HNO3
4NO2↑＋O2↑＋2H2O
②4Fe＋10HNO3===4Fe（NO3）2＋NH4NO3＋
3H2O
③氮氧化物排放少（污染少）
9．（2015·广东五校高三联考）（14分）碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。
工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下。
已知：
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示。
沉淀物
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Al（OH）3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
回答下列问题。
（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的________沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是____________________________。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ中常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作________。
若参与反应的O2有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO2的物质的量为________。
（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe（OH）2＋可部分水解生成聚合离子Fe2（OH）
。
该水解反应的离子方程式为___________________。
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。
根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2＋及NO
。
为检验所得产品中是否含有Fe2＋，应使用的试剂为________（填字母）。
A．氯水B．KSCN溶液
C．NaOH溶液D．酸性KMnO4溶液
解析：
（1）废铁屑中含有氧化铝，反应Ⅰ中引入了杂质Al3＋，加入NaHCO3调节pH至4.4可使Al3＋完全沉淀。
“搅拌”的目的是使反应物充分接触，从而加快化学反应速率。
（2）硫酸亚铁溶液中加入NaNO2得到Fe（OH）SO4，铁的化合价升高而N的化合价降低，故NaNO2在反应中作氧化剂。
1molO2可得到4mol电子，1molNaNO2可得到1mol电子，标况下11.2LO2的得电子能力与2molNaNO2相当。
（4）Fe2＋能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故可用酸性KMnO4溶液检验产品中是否含有Fe2＋。
答案：
（1）Al3＋ 加快反应速率
（2）氧化剂 2mol
（3）2Fe（OH）2＋＋2H2OFe2（OH）
＋2H＋
（4）D
10．（15分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。
实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。
交换完成后，流出溶液的OH－用0.40mol·L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。
计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值：
__________________________________________________
_______________________________________________________
________________________________________（列出计算过程）。
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）∶n（Cl）＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为__________。
在实验室中，FeCl2可用铁粉和__________反应制备，FeCl3可用铁粉和__________反应制备。
解析：
解答此题的关键是明确阴离子交换柱交换出的OH－的物质的量等于Cl－的物质的量，从而求出FeClx中x的值。
（1）首先明确阳离子交换柱和阴离子交换柱的作用，根据离子等量交换，溶液中OH－的物质的量等于FeClx中Cl－的物质的量。
通过中和滴定知n（OH－）＝n（H＋）＝0.40mol·L－1×25.0×10－3L＝0.010mol，故n（Cl－）＝0.010mol。
FeClx中Fe元素的质量为0.54g－35.5g·mol－1×0.010mol＝0.185g
FeClx中Fe元素与Cl元素的物质的量之比为
∶0.010mol≈1∶3，故x＝3。
（2）根据题意可设该混合物的组成为FeCl2.1，利用十字交叉法可得样品中FeCl3的物质的量分数为0.10。
注意制备FeCl2选用弱氧化剂，制备FeCl3选用强氧化剂。
答案：
（1）n（Cl）＝0.0250L×0.40mol·L－1＝0.010mol
0．54g－0.010mol×35.5g·mol－1＝0.185g
n（Fe）＝0.185g/56g·mol－1≈0.0033mol
n（Fe）∶n（Cl）＝0.0033∶0.010≈1∶3，x＝3
（2）0.10 盐酸 氯气
11．（15分）FeCl3在现代工业生产中应用广泛。
某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.经查阅资料得知：
无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。
他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：
①检验装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；
④……
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。
请回答下列问题：
（1）装置A中反应的化学方程式为________________________。
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。
要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是
______________________________________________________。
（3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）______________。
（4）装置B中冷水浴的作用为____________________；装置C的名称为________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：
________。
（5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。
（6）FeCl3与H2S反应的离子方程式为_____________________。
（7）电解池中H＋在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为
______________________________________________________。
（8）综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：
①H2S的原子利用率为100%；②________________。
解析：
根据FeCl3的性质及物质制备的相关知识解答。
（1）Cl2和Fe的反应为3Cl2＋2Fe===2FeCl3。
（2）根据FeCl3加热易升华的性质，可以对反应管中沉积FeCl3的部位加热，使其升华。
（3）为了防止FeCl3潮解，②赶尽装置中的空气，防止水蒸气存在；⑤冷却时要在Cl2中冷却，并用干燥的N2赶尽Cl2。
（4）装置B中冷水浴的作用是将FeCl3蒸气冷却为FeCl3固体。
装置C为干燥管。
检验FeCl2是否失效就是检验D中是否存在Fe2＋，可以用K3[Fe（CN）6]溶液检验，现象：
若存在Fe2＋，溶液中有蓝色沉淀生成。
（5）Cl2是有毒气体，可以用碱液吸收。
（6）H2S与FeCl3发生氧化还原反应：
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
（7）因为阳极材料为石墨，故阳极是溶液中的Fe2＋放电：
Fe2＋－e－===Fe3＋。
（8）实验Ⅱ的显著优点是①H2S的利用率高，②FeCl3可以循环利用。
答案：
（1）2Fe＋3Cl2===2FeCl3
（2）在沉积的FeCl3固体下方加热
（3）②⑤
（4）冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品 干燥管 K3[Fe（CN）6]溶液
（5）
（6）2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
（7）Fe2＋－e－===Fe3＋
（8）FeCl3可以循环利用
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