铁的重要化合物人教版高中化学必修一同步练习题.docx
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铁的重要化合物人教版高中化学必修一同步练习题
课时作业17 铁的重要化合物
时间：
45分钟
满分：
100分
一、选择题（每小题4分，共48分）
1．已知硝酸能将Fe2＋氧化为Fe3＋。
下列物质反应后能使KSCN溶液变红的是（ ）
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
⑤向Fe（NO3）2溶液中加入过量稀硫酸
A．只有① B．只有①③⑤
C．只有①②③D．全部
解析：
要使KSCN溶液变红，则一定要产生Fe3＋，①和③中Cl2可将铁元素转化为Fe3＋，⑤中相当于有HNO3，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，④中Fe2O3溶于盐酸后产生的Fe3＋能与Fe反应，若Fe过量，则无Fe3＋。
答案：
B
2．将2.4gFe、Al混合粉末溶于75mL4mol·L－1的盐酸中，反应一段时间后，再加入250mL1.5mol·L－1的NaOH溶液，反应完全后，溶液中大量存在的有（ ）
A．Na＋、Fe2＋B．Al3＋、Fe2＋
C．Fe3＋、AlO
D．Na＋、AlO
解析：
该题可用极值法进行判断。
n（HCl）＝0.3mol，设2.4g粉末全部为Al（0.089mol），由Al～3HCl可知，消耗0.089molAl需HCl0.267mol，盐酸过量；设2.4g粉末全部为Fe（0.043mol），由Fe～2HCl可知，消耗0.043molFe需HCl0.086mol，所以金属混合物全部溶于盐酸中，反应后盐酸有剩余。
反应后溶液中剩余的HCl、生成的AlCl3、FeCl2都与NaOH溶液反应，假设Al3＋、Fe2＋沉淀完全，则此时溶液中的溶质为NaCl，根据n（Na＋）＝n（Cl－），则过量的NaOH的物质的量为n（NaOH）＝0.375mol－0.3mol＝0.075mol，所以Fe2＋被沉淀，Al3＋大部分或全部转化为AlO
，故反应后溶液中大量存在的离子为Na＋、AlO
和Cl－。
答案：
D
3．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＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（ ）
解析：
甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋干扰。
所选试剂具备下列条件：
一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。
只有酸性KMnO4溶液符合条件：
5Fe2＋＋MnO
＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是紫色变浅（或褪去）。
乙组，在Fe2＋存在的条件下，检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。
答案：
B
4．将1.12g铁粉加入到25mL2mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是（ ）
A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本不变
B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，仍无色
C．Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为61
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为25
解析：
n（Fe）＝0.02mol，n（FeCl3）＝0.05mol，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋0.06mol；Fe3＋过量，滴入无色KSCN溶液，溶液显红色；氧化生成的Fe2＋和还原生成的Fe2＋的物质的量之比为12。
答案：
C
5．FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，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Cu2＋
B．溶液中一定含Fe2＋
C．加入KSCN溶液一定不变血红色
D．剩余固体中一定含Cu
解析：
加入铁粉后，因为Fe3＋氧化性强于Cu2＋，铁粉先与FeCl3反应，然后与CuCl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含有Cu，可能含有Fe，D正确；所得溶液中一定不含Fe3＋，可能含有Cu2＋，一定含有Fe2＋，加入KSCN一定不变红色，B、C正确，A错误。
答案：
A
6．“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打，转化为坚硬的钢，其实质是对生铁的不断除杂过程。
下列叙述不正确的是（ ）
选项
被提纯物质
杂质
除杂试剂或方法
A
FeCl3溶液
FeCl2
通入适量Cl2
B
FeCl2溶液
FeCl3
加入过量铁粉并过滤
C
铁粉
铝粉
加入过量NaOH溶液并过滤
D
Fe（OH）3溶液
Fe（OH）2
在空气中灼烧
解析：
A项发生反应：
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，正确；B项发生反应：
Fe＋2FeCl3===3FeCl2，正确；C项发生反应：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，而Fe不与NaOH溶液反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3，错误。
答案：
D
7．某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成，向该溶液中加入铁粉，充分搅拌后振荡，铁粉仍有剩余，此时得到的溶液中存在较多的金属阳离子是（ ）
A．Fe3＋、Cu2＋B．Fe2＋、Al3＋
C．Fe3＋、Al3＋D．Fe2＋、Fe3＋
解析：
向CuCl2、FeCl3、AlCl3混合溶液中加入铁粉时，由于Al的活动性大于Fe的，所以Fe不与Al3＋反应，实际上是Cu2＋、Fe3＋与Fe反应。
反应后Fe有剩余，则说明Cu2＋、Fe3＋与Fe分别完全反应：
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，由此可知反应后溶液中存在较多的金属阳离子为Fe2＋、Al3＋。
答案：
B
8．将ag铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中，充分反应，固体无剩余。
测得参加反应的HCl为0.08mol，放出标准状况下的气体0.224L。
则下列判断中正确的是（ ）
A．原混合物中n（Fe）n（Fe2O3）＝21
B．向溶液中滴入KSCN溶液，显红色
C．无法计算原混合物的质量
D．溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为31
解析：
因为Fe3＋和H＋的氧化性强弱顺序为Fe3＋>H＋，所以当产生氢气时，Fe3＋已经全部被还原为Fe2＋，故向溶液中滴入KSCN溶液，溶液不变红色；根据题目给出的数据，可以计算出n（Fe）＝0.02mol，n（Fe2O3）＝0.01mol。
答案：
A
9．有一铁的氧化物样品，用140mL5mol·L－1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56L氯气（标准状况）反应，使Fe2＋全部转化为Fe3＋，则此氧化物为（ ）
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7
解析：
铁的氧化物与稀盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和H2O。
通入Cl2后Fe2＋被氧化为Fe3＋，则溶液中溶质最终只有FeCl3，可由n（Cl）求n（Fe）。
氧化物中的氧与盐酸中的氢结合生成H2O，可由盐酸中的n（H）求n（O）；再由
求得铁的氧化物的化学式。
n（Cl）＝5mol·L－1×0.14L＋2×
＝0.75mol；n（H）＝5mol·L－1×0.14L＝0.7mol，所以
＝
＝
＝
，即该氧化物的化学式为Fe5O7。
故正确答案为D。
答案：
D
10．向200mL0.1mol/L的Fe（NO3）2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为（ ）
A．1.44gB．1.6gC．2.82gD．4.36g
解析：
在实验过程中发生如下反应：
Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓，加热、灼烧时又会发生下列变化：
Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3，根据反应前后铁元素守恒从而可得所得固体的质量为1.6g。
答案：
B
11．已知下述三个实验均能发生化学反应：
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是（ ）
A．实验①中铁钉只做还原剂
B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明氧化性：
Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋
解析：
实验①中铁钉做还原剂，氧化性Cu2＋＞Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性，实验③中反应为：
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2不是置换反应，分析可知：
氧化性：
Fe3＋＞Cu2＋，综上可知氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，故A正确，B、C、D错误。
答案：
A
12．向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为（ ）
A．3.2gB．2.4gC．1.6gD．0.8g
解析：
Cu、Fe2O3的混合物若用过量的CO在高温下还原，固体减少的质量就是混合物中O的质量，混合物中加入100mL1mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，则Fe2O3中的O生成了H2O，生成的H2O中的H来自盐酸，物质的量为n（H）＝0.1L×1mol·L－1＝0.1mol，则n（H2O）＝n（O）＝0.05mol，氧元素的质量为0.05mol×16g·mol－1＝0.8g，选D。
答案：
D
二、非选择题（共52分）
13．（13分）下图所示装置可用来制取和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化。
实验时必须使用铁屑和6mol/L的稀硫酸，其他试剂任选。
请回答下列问题：
（1）B装置中盛有一定量的NaOH溶液，A装置中应预先加入的试剂是________，A装置中发生反应的离子方程式是_____________。
（2）实验开始时应先将活塞a________（填“打开”或“关闭”）。
（3）简述制取Fe（OH）2的操作过程_________________________
_________________________________________________________。
（4）实验完毕，拔去B装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时B装置中发生反应的化学方程式为____________________________。
（5）在下图中，装置________（填序号）能较长时间观察到Fe（OH）2白色沉淀。
解析：
（1）题图中A装置的作用是产生H2，利用H2赶走整个装置中的空气，降低Fe2＋被氧化的速率，以便能较长时间观察到Fe（OH）2白色沉淀，故A装置中应预先加入的试剂为铁屑：
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。
（2）实验开始时打开活塞a，A装置中产生的H2沿导管进入B装置，赶走装置中的空气。
（3）关闭活塞a，气体不能逸出，压迫A装置中的液体通过导管进入B装置，FeSO4与NaOH混合产生Fe（OH）2白色沉淀。
（4）实验完毕拔去B装置的橡胶塞，空气进入B装置，O2与Fe（OH）2发生反应，使Fe（OH）2转化为Fe（OH）3红褐色沉淀。
（5）①装置用H2SO4与Fe反应产生的H2赶出装置中的空气；②装置与①装置原理相似，只不过在两个试管中进行；③装置没有隔绝空气；④装置中胶头滴管插入液面以下，且有苯在上层隔离空气，故①②④装置都能较长时间观察到Fe（OH）2白色沉淀。
答案：
（1）铁屑 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
（2）打开
（3）关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B装置中进行反应
（4）4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3↓
（5）①②④
14．（13分）过去电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板，发生反应的化学方程式为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
（1）检验腐蚀后的溶液中是否含有Fe3＋应选用的试剂是________。
（2）为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重新制得纯净的FeCl3溶液，可采用如下图所示实验步骤。
请在各空格或括号内填入适当的物质使实验达到预期目的。
（3）写出有关反应的离子方程式__________________。
答案：
（1）KSCN（或其他含SCN－可溶性盐）
（2）①Fe ③盐酸 ⑤Cl2 （A）FeCl2 （B）Fe、Cu （C）Cu
（3）2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
15.（13分）下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。
已知：
①反应C＋G
B＋H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；
②I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：
2E＋I
2F＋D，F中E元素的质量分数为60%。
回答问题：
（1）①中反应的化学方程式为____________________________；
（2）1.6gG溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量（写出离子方程式和计算过程）；
_________________________________________________________________________________________________________________。
（3）C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为_______________；反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为_______________
_________________________________________________________；
（4）E在I中燃烧观察到的现象是________________________。
解析：
由①中反应C＋G
B＋H曾应用于铁轨的焊接，可知该反应为2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe，又知G、H是B、C分别与A形成的二元化合物，可确定A为O2，C为Al，G为Fe2O3，B为Fe，H为Al2O3。
由②中I是一种常见的温室气体，则I为CO2，又知I（CO2）是D和A（O2）形成的二元化合物，则D为碳。
结合反应2E＋I
2F＋D，F中E元素的质量分数为60%可知，E为Mg，F为MgO。
Fe2O3溶于盐酸生成Fe3＋，Fe3＋与铜粉发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
n（Fe2O3）＝
＝0.010mol,0.010molFe2O3生成0.020molFe3＋，Fe3＋与铜粉反应时消耗0.010molCu，即0.64g。
答案：
（1）2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe
（2）Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O,2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，n（Cu）＝n（Fe2O3）＝
＝0.010mol，铜粉的质量＝0.010mol×64g·mol－1＝0.64g
（3）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑
AlO
＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO
（注：
不要求写OH－＋CO2===HCO
）
（4）镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的固体
16．（13分）某同学利用如图所示装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质。
（1）试管中发生反应的化学方程式为____________________。
（2）该同学欲确定反应一段时间后试管中固体物质的成分，设计了如下方案：
①待试管冷却，取其中固体少许溶于稀盐酸得溶液B；②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红，则试管中固体是________（只有一个选项符合题意），若溶液未变红，则试管中固体是________（只有一个选项符合题意）。
A．一定有Fe3O4，可能有Fe
B．只有Fe（OH）3
C．一定有Fe3O4和Fe
D．一定有Fe（OH）3，可能有Fe
E．只有Fe3O4
（3）该同学按上述方案进行了实验，溶液未变红色，原因是______________________________________（用化学方程式表示）。
（4）该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应。
若按右图所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出与上述现象相关反应的化学方程式____________________________。
（5）一段时间后，该同学发现（3）中未变红的溶液变成红色。
由此可知，实验室FeCl2溶液需现用现配制的原因是________，并且配制时应加入少量________。
解析：
（1）Fe在加热条件下可与H2O（g）反应生成Fe3O4和H2。
（2）（3）根据Fe与H2O（g）的反应可知，试管中固体的成分可能为Fe3O4或Fe3O4与Fe的混合物，与盐酸发生反应Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，可能的反应为2FeCl3＋Fe===3FeCl2，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；取溶
液B滴加KSCN溶液，若溶液变红，则试管中固体一定有Fe3O4，可能含少量Fe；若不变红，则试管中一定有Fe3O4和Fe。
（4）FeCl2溶液与NaOH溶液反应生成Fe（OH）2白色沉淀，Fe（OH）2易被氧化，使沉淀发生颜色变化。
（5）FeCl2易被氧化而生成FeCl3，故FeCl2溶液应现用现配，并加入少量铁粉以防止被氧化。
答案：
（1）3Fe＋4H2O（g）
Fe3O4＋4H2
（2）A C
（3）2FeCl3＋Fe===3FeCl2
（4）FeCl2＋2NaOH===Fe（OH）2↓＋2NaCl
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（5）FeCl2易被空气氧化为FeCl3 铁粉
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