高一化学铁及其化合物练习题.docx
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高一化学铁及其化合物练习题
铁及其化合物
1.【易】将铁片放到下列溶液中,铁片溶解,溶液质量减轻的是()
答案】B
【解析】铁不与NaOH溶液和AlCl3溶液发生反应,C、D两项错误;铁与HzSQ反应:
Fe+”SQ===FeS冊
Hbf,溶液质量增加,A选项错误;Fe与CuSQ溶液反应,Fe+CuSQ===FeSQ+Cu,溶液质量减轻,故应选B。
2.【易】下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()
A.赤铁矿的主要成分是F&Q
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2Q和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加过量铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀
【答案】C
【解析】赤铁矿的主要成分是FezQ,A错误;铁与水蒸气高温条件下反应生成FesQ和H2,B错误;C项中
2FeCl3+Fe=3FeCl2,过滤可除去过量的铁粉,C正确;Fe3+与SCN反应形成红色溶液而不是
红色沉淀,D错误。
3.
【易】(2012•佛山市高一教学质量检测)下列变化能发生且不属于氧化还原反应的是()
【解析】2Fe(QH)3===Fe2Q+3HQ的过程是非氧化还原反应。
4.【易】下列离子方程式正确的是()
A.铁跟FeCl3溶液反应:
Fe+Fe3+=2Fe2+
B.Fe跟稀盐酸反应:
2Fe+6H+==2Fe3++f
C.FeCl2溶液跟Cl2反应:
Fe^+Cl2=Fe3++2C「
+3+
D.Fe(QH)3跟盐酸反应:
Fe(QH)3+3H=Fe+3HzQ
【答案】D
【解析】A中电荷不守恒,应为:
Fe+2Fe3+==3Fe2+;B中违反反应事实,应为:
Fe+2H+=Fe2++Hd;
2+3+-
C中得失电子、电荷均不守恒,应为:
2Fe+Cl2=====2Fe+2Cl。
5.【易】有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,只用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试
剂是()
A.盐酸B.烧碱溶液
C.氨水D.KSCN溶液
【答案】B
【解析】NaQH溶液与上述五种溶液混合时,其中NaCl无明显现象,FeCI2中出白色絮状沉淀,迅速变为灰
绿色,最后变为红褐色沉淀;而FeCb中只出现红褐色沉淀;在MgCb中只出现白色沉淀,而AlCl3
中先出现白色沉淀,继续加NaQH溶液后沉淀消失。
6.【易】铁在一定条件下与Q、水蒸气反应的共同产物是()
A.FeOB.Fe2Q
C.FesO4D.Fe(OH)2
【答案】C
【解析】铁在氧气中点燃生成F&O,与H2O(g)在高温下反应也生成FesO。
7.【易】下列关于金属性质的叙述中正确的是()
A.钠与氧气反应时,产物是由Q的用量决定的
B.铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧
C.金属与非金属单质发生反应时,被氧化的一定是金属
D.铁丝不论在空气还是纯氧中都不会燃烧
【答案】C
【解析】Na与02的反应产物是由反应条件决定的,常温下生成NqQ点燃时生成NazQ,与02的用量无关,
A错误;铝箔在空气中受热可熔化,但由于表面形成熔点很高的AI20,故不会燃烧,B错;铁丝
可在纯氧中燃烧生成FesO,D项错误;金属与非金属单质反应时,金属只能失电子被氧化,C正
确。
&【易】下列关于铁的叙述正确的是()
1铁能被磁铁吸引,但纯铁易锈蚀②人体的血红蛋白中含有铁元素③不能通过化合反应生成FeCh
和Fe(0H)3④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧
A.①③B.②④
C.②③D.①④
【答案】B
【解析】①中纯铁不易被锈蚀,③中可以通过化合反应生成FeCl2和Fe(0H)3,
2FeCI3+Fe===3FeC2,4Fe(OH)2+02+2H2O===4Fe(OH3>。
9.【易】欲除去FeSO溶液中含有的CuSO和Fe2(SO)3等少量杂质,应选用的试剂是()
A.氨水B.铝粉
C.铁粉D.NaOH溶液
【答案】C
【解析】CuSO和Fe2(SO4)3都可以与铁粉反应,生成FeSO,若用铝粉,生成铝离子,混入新杂质。
10.【中】红热的铁能与水蒸气反应,有氢气生成,现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验,并用简单的方法收集、检验生成的氢气。
请回答下列问题:
(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式
⑵干燥管C内盛放的药品是和(填化学式)。
干燥管的(填“m”或“n”)
端与g导管相连接。
(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。
(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气,简述实验操作步骤和现象
【答案】
(1)3Fe+4H2O(g)=====FesC4+4H2
(2)CaCI2CaOn
⑶如图所示:
(4)用拇指堵住试管口,试管口向下,靠近酒精灯火焰,松开拇指,能燃烧或发出爆鸣声,说明收集的是H2
【解析】本题以氢气的干燥、收集、检验为载体,综合考查同学们对实验基本操作、仪器使用的掌握程度
及实验的设计能力。
考虑到Ha的密度比空气的小,因此可采用向下排空气法收集,检验H2可采用
“爆鸣”实验。
11.【中】(2012•天津一中高一检测)下列实验中,有白色沉淀产生且不再变化的是()
A.把CO通入澄清石灰水中至过量
B.把NaOH溶液逐滴滴加到Al2(SC4)3溶液中至过量
C.向AICI3溶液中不断滴入氨水至过量
D.向FeSO溶液中不断滴入NaOH溶液至过量
【答案】C
【解析】A选项中:
CO+Ca(OH)2=CaCOj+HbO,CaCO+CO+HbO=Ca(HCO)2;B选项中6NaOHFAl2(SO4)3===2AI(OH)3J+3Na2SQ,NaOHFAl(OH)3=NaAIO?
+2H2O;D选项中生成的Fe(OH)2会继续发生反应生成红褐色沉淀:
4Fe(OH)2+Q+2HO=4Fe(OH)3。
12.
【中】要证明某溶液中不含Fe3*,而可能含有Fe2十,进行如下实验操作的最佳顺序为
A.①③B.③②
C.③①D.①②③
【答案】C
【解析】先加入少量KSCN溶液,若无红色,证明无Fe3*,然后加足量的氯水,若出现红色,说明有Fe2+
存在。
不用加入足量KMnQH*)溶液的原因是KMnQH*)溶液是紫红色的溶液,干扰Fe2*检验。
13.【中】(2012•合肥市高一期末测试)FeCl3、CUCI2的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.溶液中一定不含Cu2*
B.溶液中一定含Fe2*
C.加入KSCN溶液一定不变红色
D.剩余固体中可能含有Fe
【答案】A
【解析】因为氧化性Fe3*>Clj*>Fe2*,故加入的Fe先和Fe3*反应;2Fe3*+Fe=3Fe2*,当Fe3*完全反应后,如果Fe有剩余,则Fe和Cu2*发生反应:
Fe*Cu2*=Fe2*+Cu,所以如果有固体剩余,则溶液中一定不含Fe3*。
14.
Fe3*,且
【中】把含有氧化铁的铁片投入到足量的稀盐酸中,直到铁片完全溶解,经分析该溶液中无
生成的Fe+与反应生成的Ha的物质的量之比为3:
1,则原混合物中Fe2O与Fe的物质的量之比为
()
A.1:
1B.2:
5
C.4:
1D.3:
1
【答案】B
【解析】溶液中发生的反应如下:
FeaO+6HCI=2FeCl3+3H0
2Fe3++Fe=3Fe2+
Fe+2H+=Fe2++H4
设Fe2Q与Fe的物质的量分别为x、y
2Fe3++Fe=3Fe2+
2xx3x
Fe+2H=Fe+H4
y—xy—xy—x
3x+(y—x)3
y—x1
x:
y=2:
5。
2丄
15.【中】某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe+能被
酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:
将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶
液,在另一支试管中滴入KSCN溶液。
请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论:
(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液后不变红,结论是
(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是
(3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是
A.g
C.g
B.g
D.g
答案】B
解析】在实验过程中发生如下反应:
2+-
Fe2++2OH-==
Fe(OH)2,加热、灼烧时又会发生下列变化
()
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
Fe(0H)2fFe(0H)3fFe2O,根据反应前后铁兀素守恒从而可得所得固体的质量为g。
18.【中】由FeOFaQ、Fe3O4组成的混合物,测得其中铁元素与氧元素的质量之比为21:
8,则这种混
合物中FeOFe2Q、F&Q的物质的量之比可能为()
A.1:
2:
1B.1:
2:
3
C.1:
3:
1D.1:
1:
3
【答案】D
【解析】由铁元素与氧元素的质量之比为21:
8,求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3:
4,所以FesQ
的量多少不影响混合物中的铁元素与氧元素的比。
Fe3Q4可拆为FeO-FezQ,故只要FeOFeQ物
质的量之比为1:
1即可。
19.【中】铁是人类较早使用的金属之一。
运用铁的有关知识,回答下列各题。
(1)向沸水中逐滴滴加1mol-L「1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,形成该分散系的微粒直径的范
围是
(2)电子工业需要用30%勺FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。
检验反应后的溶液中
存在Fe的试剂是。
(3)欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液。
下列试剂中,需要用到的一组是
1蒸馏水②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤浓氨水⑥氯水
A.①②④⑥B.①③④⑥
C.②④⑤D.①④⑥
【答案】
(1)1〜100nm
(2)KSCN溶液(或NaOH溶液)
(3)A
【解析】
(1)向沸水中滴加FeCb溶液,继续煮沸至显红褐色时得到Fe(OH)3胶体。
(2)检验Fe3+最好使用KSCN溶液或NaOH溶液。
20.【中】(2012-长春高一测试)铁是日常生活中最常见的金属,某班同学在学习铁的知识时,有下列问题:
问题1:
铁为何称为黑色金属
问题2:
CuO在高温下可分解为C-O和Q;Fe2Q在高温下可分解为FeO和Q吗
(1)对于问题1,同学们上网查找,有两种解释:
A.因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物,所以叫黑色金属
B.因为铁的粉末为黑色,铁的氧化物也均为黑色,所以叫黑色金属
1你认为正确的说法是。
2若有一黑色粉末,如何鉴别是铁粉,还是Fe3。
粉末:
⑵对于问题2,同学们准备实验探究,他们设想了两种方法:
A.将FezQ高温灼烧,看灼烧前后颜色是否变化。
B.将FezQ高温灼烧,看灼烧前后质量是否变化。
1实验中应将FezQ放在(填仪器名称)中灼烧。
2方法A中,如果高温灼烧后颜色由变为,说明FezO确实发生了
变化。
能说明生成的一定为FeO吗理由是。
3方法B中,如果发生了预期的反应,固体高温灼烧前后质量比应为,但是,实
验结果固体灼烧前后质量比为30:
29,则高温灼烧后生成物是。
4比较两种方法,你认为较好的方法是。
【答案】
(1)①A②取黑色粉末少许于试管中,加适量稀盐酸或稀硫酸,若有气泡冒出,则原黑色粉末为铁粉,若无气泡冒出,则原黑色粉末为FesO③用干燥的H与黑色粉末加热反应,用无水CuSO检验是否有水产生(或用纯净的CO与黑色粉末反应,用澄清石灰水检验是否有CO生成)(其他
合理答案也对)
(2)①坩埚②红棕色黑色不能,也可能为FesO4③10/9FesO4④B
【解析】
(1)①B错误,因为FezQ是红棕色的;②常用的方法是加酸溶解,金属和酸反应生成H,而FesO
和酸反应时没有气体产生;③鉴别混合物中是否有FesO固体,可以用还原剂将氧化物还原,
检验氧化产物。
(2)②因为FezQ是红棕色的,FeO是黑色的,若方法A成立,那么颜色变化是由红棕色变为黑色,
但并不能正确判断,因为FesO也是黑色的。
③若方法B成立,则下列反应成立:
高温2X16010
2Fe2O=4FeO+Qf,灼烧前后质量比为:
仆72=~9;若质量之比为30:
29,则发生的
高温
反应为:
6Fe2Q==4FesO4+Qf,最后产物是FesO。
2;
3。
(2)设从③步所得固体D的质量为32g,溶液E中只含有一种金属离子,气体F在标准状况下体积为L,试计算取用的每份X的质量和X中FeO与CuO的质量比。
【答案】⑴①FeO+2HCl=====FeClz+HO,CuO^2HCl=====CuClz+HO
△△
2FeO+CO==Fe+CO,CuO^CO===Cu+CQ
3CuCl2+Fe=Cu+FeCl2,
Fe+2HCI=FeClz+Hf
(2)56g9:
5
【解析】⑴①FeO+2HCI=====FeClz+HO,CuO+2HCI=====CuCIz+HQ
„△△
②FeO+CO—==Fe+CO,CuO^CO—==Cu+CO。
3CuCb+Fe=Cu+FeCb,Fe+2HCI=FeCl2+Hd。
⑵由最终得到了酸性溶液可知,所有的铜都已析出,所以每一份X中含铜元素16g,也即n(CuO)
=mol,n(FeO)=mol+错误!
=mol。
所以,每一份X的质量为36g,X中FeO与CuO的质量比为9:
5。
22.【中】在一定条件下,用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。
该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉,这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,
所以俗称“引火铁”。
请分别用如图所示的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。
实验中必须使用普通铁粉和6mol/L的盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、
加热设备等在图中均已略去)。
填写下列空白:
(1)实验进行时,试管A中应加入的试剂是;烧瓶B的作用是;烧瓶C的作用是
;在试管D中收集得到的是。
(2)实验时,U形管G中应加入的试剂是;长颈漏斗H中应加入。
(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)。
(4)试管E中发生的反应的化学方程式是:
。
(5)为了安全,在E管中反应发生前,在F出口处必须;E管中反应开始后,在
F的出口处应。
【答案】
(1)普通铁粉(铁粉)作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)防止倒吸氢气
(2)固体NaOH或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂)6mol/L盐酸
(3)A、BE
高温
(4)Fe3O+4H2====3Fe+4HzO
(5)检验氢气的纯度点燃氢气
【解析】题目给出两个看似相同的反应装置,分别完成哪个反应成为解题关键。
右图有H2发生装置,左图
有H2收集装置,可见铁粉与水蒸气的反应由左边装置完成,实现“引火铁”的制取由右边装置完
成,这样,问题就可解决了。
23.【中】A、B、C是中学化学中常见的单质,常温下甲、乙两种化合物分别是黑色固体和无色液体,这
些化合物和单质之间有如图所示关系。
据此判断:
髙十乙淋
②
*
V-FC
(1)元素A有可变化合价,则单质A是,化合物甲是。
(2)写出反应①②的化学方程式。
①
②
点燃—高温
【答案】
(1)FeFesQ
(2)①3Fe+2O2====Fe3C4②3Fe+4H2O(g)=====Fe3C4+
【解析】A有可变化合价且与B点燃后得黑色固体甲,因此可假设A元素为Fe,点燃条件下与Q反应可生
成黑色FesQ,同时与无色液体H2O生成而FesQ在高温下能被H2还原得到Fe和H2O,与题意相符。
24.【中】把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中,充分反应后,所得溶液中的金属离子为()
A.Fe3+和ClTB.Fe2+和Cu2+
C.Fe2+和Fe3+D.Fe2+
【答案】D
【解析】本题涉及的物质的性质有:
CuO与盐酸的反应,Fe、FezO与盐酸的反应,Fe3+与Fe、Cu的反应,
Fe与CiP的反应等。
表面氧化物较少,溶于盐酸后,生成的Fe3+和Cu2+较少,分别被Fe还原为
Fe2+和Cu,Cu与盐酸不反应,Fe与盐酸反应生成Fe2*。
2*2*3*
25.【中】某溶液中可能存在Mg、Fe、Fe,加入NaOH溶液,开始时是白色絮状沉淀,迅速变为灰绿
色,
最后变成红褐色。
下列结论正确的是(
)
A.
一定有
Fe2*存在,
一定没有Fe3*、Mg2*
B.
一定有
Fe3*存在,
一定没有Fe2*、Mg2*
C.
一定有
Fe3*存在,
可能有Fe2*,—定没有
2*
Mg2*
D.
一定有
Fe2*存在,
2*
可能有Mg,—定没有
3*
Fe
答案】
D
【解析】因为Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化可掩盖其它白色沉淀,故溶液中可能含有Md*,D正确。
26.【中】
(1)为了检验某未知溶液是否为FeCl2溶液,采取如下实验方案加以证明:
取少量该未知溶液于
试管中,先通入氯气,再滴加KSCN溶液,溶液呈现血红色,则证明该未知溶液是FeCl2溶液。
你认为此方案是否合理(填“合理”或“不合理”),若不合理,上述方案应如何改进
(若填“合理”,则此空可不答)。
(2)现向一支装有FeCh溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象是
>
其中涉及的氧化还原反应方程式为。
(3)实验室在保存FeCh溶液时,常向其中加入少量铁粉,原因是(用离子方程式表示)
【答案】
(1)不合理先加KSCN溶液,无现象,再加入氯水,溶液变成血红色,则证明原溶液有Fe2*
(2)出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色4Fe(OH)2+Q+2H2O===4Fe(OH)
3+2+
(3)2Fe3++Fe===3Fe2+
【解析】⑴方案不合理,向溶液中通入CI2后发生反应:
2FeCl2+Cl2===2FeCb,再加KSCN溶液呈红色
不能说明原溶液中是否含有Fe2*,因为原溶液中若存在Fe3*,也会出现同样现象。
正确做法是先
加KSCN溶液,无现象,再加入新制氯水,溶液变血红色,说明原溶液有Fe2*。
(2)反应生成的Fe(OH)2不稳定,易被氧气氧化,从而出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色的现象。
(3)加入
少量铁粉是为了防止Fe2*被氧气氧化,反应为:
2Fe3*+Fe===3F^*o
27.【中】将过量的NqQ投入FeCb溶液中,可观察到的现象是()
A.有白色沉淀生成B.有红褐色沉淀生成
【解析】N@Q能把Fe2+氧化成Fe3+,Na^Q又与HHO反应生成NaOH故可生成红褐色沉淀。
28.【中】向盐酸中加入铁粉,待铁粉全部溶解后,再加入酸性KMnO溶液,KMnO溶液紫红色褪去的原因
是()
A.Fe有还原性
2+.,
B.FeCb中Fe具有还原性
C.KMnO具有还原性
D.盐酸有还原性
【答案】B
【解析】溶液褪色是因为Fe2+具有还原性,KMnO具有氧化性,KMnO被Fe2+还原生成无色的MrT。
29.
【中】某500mL溶液中含molFe+、molFe+,加入mol铁粉,待Fe+完全被还原后,溶液中Fe
30.
FeCl3溶液,准备采用下列步骤:
【中】某工程师为了从腐蚀废液中回收铜,并重新获得
合并通
入⑥严4
溶液
(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①,②,③
4,⑤,⑥
(2)请写出相关反应的化学方程式。
°
【答案】⑴①Fe②FeCl2③Fe和Cu④HCI⑤FeCl2⑥Cl2⑵CuCl2+Fe===FeCb+Cu
Fe+2HCl===FeCb+H2f
2FeCl3+Fe===3FeC2
2FeCl2+Cl2===2FeC3
【解析】从腐蚀铜的废液中回收铜。
31.【中】如图所示装置可用来制取Fe(OH)2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、6mol/L硫酸溶液,其他试剂任选。
填写下列空白:
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是,A中反应的化学方程式为
(2)实验开始时应先将活塞E(填“打开”或“关闭”),其目的是。
在C中收集到的
气体主要为。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:
(4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,看到的现象为;写出有关反应的
化学方程式:
。
【答案】⑴铁屑Fe+H2SQ===FeS冊Hj
(2)打开排除B中的空气H2
(3)关闭活塞E,A中压强增大,将FeSQ溶液压入B瓶中进行反应
(4)白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色4Fe(QH)2+Q+2H2Q===4Fe(OH)
【解析】Fe(QH)2属于难溶碱,制取时可根据:
盐+碱一t新盐+新碱的规律,用可溶性的亚铁盐和可溶性
碱反应生成。
B中有NaQH溶液,还需要亚铁盐溶液,实验要求必须使用铁屑和6mol/L的HbSQ,
很显然是用于制取FeSQ,然后采用一定的方法使两者混合。
由于Fe(QH)2极易被氧化,所以FeSQ和NaQH溶液反应,应在无空气的情况下进行,可以用生成的H将系统内的空气排净。
32.【中】某化学兴趣小组利用下列试剂:
铁粉、锌粉、mol/LFeCl3溶液,mol/LFeCl2溶液、KSCN溶
液、新制氯水,探究Fe2*、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3*具有
氧化性
取少量mol/LFeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KS