金属铁的化学性质三附答案要点.docx

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金属铁的化学性质三附答案要点

铁的化学性质（三）

一．选择题（共11小题）

1．某工厂的废渣中混有少量的锌粉和氧化铜（其他成分不跟酸反应），跟大量废盐酸接触形成污水，产生公害．若向污水中撒入铁粉且反应后铁粉有剩余，此时污水中一定含有的金属离子是（　　）

A．

Fe2+、Cu2+

B．

Cu2+、H+

C．

Zn2+、Fe2+

D．

Zn2+、H+

2．将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的FeCl3溶液中，充分反应后，其结果是（　　）

A．

铁恰好将Fe3+全部还原

B．

往反应后溶液中滴入KSCN溶液，不显红色

C．

溶液变为浅绿色

D．

Fe2+和Fe3+物质的量之比为6：

3．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（　　）

A．

Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红

B．

Fe（OH）2为白色固体，不溶于水，能在空气中稳定存在

C．

除去FeCl2中的FeCl3杂质，可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤

D．

检验FeCl2溶液是否变质的方法是：

加入KSCN溶液，观察是否有血红色沉淀产生

4．把Fe和Al的混合物溶于过量的稀盐酸，向所得溶液中加入过量的NaOH溶液，有沉淀a生成．过滤，向滤液中通入过量的CO2气体后得到沉淀b，加热沉淀b至质量不再发生变化，得到残渣．上述沉淀a、沉淀b和残渣分别为（　　）

A．

Fe（OH）3；Al（OH）3；Al2O3

B．

Al（OH）3；Fe（OH）3；Fe2O3

C．

Fe（OH）3Al（OH）3；Fe（OH）3Al（OH）3；Fe2O3Al2O3

D．

Al（OH）3；Fe（OH）3；Al2O3

5．下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是

物质编号

物质转化关系

①

FeCl2

FeCl3

CuCl2

②

MgO

MgCl2

Mg（OH）2

③

NaOH

Na2CO3

NaHCO3

NaCl

④

Al2O3

NaAlO2

Al（OH）3

（　　）

A．

①④

B．

②④

C．

①③④

D．

①②③

6．将35.8gAl、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，产生6.72L气体（标准状况）．另取等质量的该合金溶于过量的稀硝酸中，生成13.44LNO（标准状况），向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，得到沉淀的质量为（　　）

A．

66.4g

B．

50.8g

C．

44.8g

D．

39.2g

7．实现下列转化的反应方程式中，正确的是（　　）

A．

Fe→Fe3+：

2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑

B．

H2SO3→H2SO4：

2H2SO3+O2═2H2SO4

C．

Cu→CuSO4：

Cu+2H2SO4（稀）═CuSO4+SO2↑+2H2O

D．

Br﹣→Br2：

2Br﹣+I2═Br2+2I﹣

8．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是（　　）

A．

铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应

B．

一定条件下，铁粉可与水蒸气反应

C．

不锈钢是铁合金，只含金属元素

D．

纯铁的硬度和强度均低于铁合金

9．最近科学家冶炼出纯度高达99.9999%的铁．你估计它不会具有的性质是（　　）

A．

硬度比生铁低

B．

与4mol/L的HCl反应时速率比生铁快

C．

在冷的浓硫酸中可钝化

D．

在潮湿的空气中不易生锈

10．下列溶液中分别加入足量的铁粉，充分作用后，溶液中的阳离子总物质的量明显减少，该溶液是（　　）

A．

CuCl2

B．

FeCl3

C．

HCl

D．

AlCl3

11．下列有关铁元素的叙述中正确的是（　　）

A．

铁是较活泼的金属，它与卤素（X2）反应的生成物均为FeX3

B．

氯化铁可以由相应的物质通过化合反应而制得

C．

铁与过量稀硝酸反应：

3Fe+8HNO3═3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O

D．

铁元素位于周期表中第4周期ⅦA族

二．填空题（共8小题）

12．某同学取下纱窗上的一缕铁丝，点燃后放入自己制取的氧气中，结果没有看到火星四射，你认为导致该同学实验失败的原因可能是：

（说出其中一种可能）　　．

13．铁和铝是两种重要的金属．请回答：

（1）两种金属中，在冷的浓硫酸或浓硝酸中会发生钝化现象的是　_________　（填化学式）；能与氢氧化钠溶液发生反应的是　_________　（填化学式）出该反应的化学方程式：

　　．

（2）使铝粉与氧化铁粉末在高温下发生反应（铝热反应），可观察到的实验现象有　_________　（填字母）．

A．产生红棕色烟雾B．发出耀眼的光芒C．有熔融物生成．

14．为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了以下实验．

（1）高温下，让铁粉与水蒸气反应，见图．

试管中发生反应的化学方程式是　_________　；其中　_________　为氧化剂．

（2）

①往A、B溶液中分别滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色A　_________　，B　_________　．

②写出上述过程中有关反应的化学方程式：

Fe2O3→A　_________　；A→B　_________　．

③B→C可看到的现象是　　　．

④将A的饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得　_________　胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为　_________　效应．

15．铁是人类较早使用的金属之一，根据所学铁及其化合物的知识，回答下列问题：

（1）下列各物质中，不能和单质铝反应的物质是　_________　（填下列各项序号）．

①Fe②FeCl3③FeSO4

（2）向沸水中逐滴滴加1mol•L﹣1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，实验得到的分散系属于　_________　（填“溶液”“浊液”或“胶体”），所得到的分散系中的分散质具有的性质有如下的　_________　（填写序号）．

①电泳②透过半透膜③聚沉④具有强还原性

（3）电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板．请写出FeCl3溶液与铜反应的化学方程式：

　　　；证明反应后的溶液中存在Fe3+的实验方法是　　．

16．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）据有关报道．目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁，下列关于纯铁的叙述中，正确的是　_________　（填字母）．

A．硬度比碳素钢小，熔点比碳素钢高B．不能与盐酸反应

C．与不锈钢成分相同D．在冷的浓硫酸中钝化

（2）向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色时停止加热，所得分散系的分散质大小范围是　_________　．

（3）合成氨工业生产中常用铁触媒做催化剂，其主要成分是FeO、Fe2O3．已知某铁触媒中，铁、氧离子的物质的量之比为4：

5，其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为　_________　．

（4）电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板．请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：

．用于检验反应后的溶液中是否存在Fe3+的试剂是　_________　．

（5）欲从（4）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　_________　（填字母）．

①蒸馏水②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤浓氨水⑥氯水

A．①②④⑥B．①③④⑥C．②④⑤D．①④⑥

17．右图是铁粉和水蒸气反应的实验装置示意图

（1）写出该反应的化学方程式　　

（2）实验中，D处排出的气体几乎点不着，已知该装置不漏气，使用的各种药品没有质量问题，你认为气体点不着的可能原因是（说出一点即可）：

　　．

18．铁是人类较早使用的金属之一．运用铁的有关知识，回答下列问题：

（1）据有关报道，目前已能冶炼纯度高达99.9999%的铁，关于纯铁的如下叙述中，正确的是　_________　（填序号）．

A．硬度比生铁高B．耐腐蚀性强，不易生锈

C．不能与盐酸反应D．与不锈钢成分相同

（2）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粒度范围是　_________　nm．

（3）电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板．请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式　　　，离子方程式中三种离子氧化性强弱顺序为　_________　．

19．

（1）以铁为研究对象，仿照下图中的实例在框图处填写物质的化学式（所填写的反应物不属于同一类别的物质，生成物必须填写铁的化合物）．

　_________　

（2）实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请用化学方法和物理方法将其除去．（只用简单的原理描述即可）　_________　

（3）据统计，每年锈蚀的钢铁约占世界钢铁年产总量的四分之一．联系生活生产实际，举出防止钢铁生锈的两种常用方法：

①　_________　．

②　_________　．

三．解答题（共11小题）

20．（2014•奉贤区二模）铁是人体中必需微量元素中含量最多，体内缺失会引起贫血．含FeO42﹣离子的盐具有强氧化性，能杀菌消毒，如高铁酸钾是一种新型、高效的消毒剂及绿色净水剂．铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：

Fe2+

Fe3+

FeO42﹣，

请回答下列有关问题：

（1）Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4．若用反应所得的酸性溶液实现上述①的转化，要求产物纯净．可选用的试剂是　_________　（选填序号）；

a．Cl2b．Fec．HNO3d．H2O2．

（2）上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺．精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应：

CuFeS2+4Fe3+→Cu2++5Fe2++2S，

则下列说法正确的是　_________　（选填序号）；

a．反应中，所有铁元素均被还原

b．从物质的组成来看，黄铜矿属于复盐

c．反应中，CuFeS2既作氧化剂又作还原剂

d．当转移1mol电子时，有46gCuFeS2参加反应．

（3）下列是工业制取高铁酸钾的一种方法，请在方框内填上合适的微粒符号并配平该离子方程式：

　_________　Fe3++　_________　+　_________　Cl2→　_________　FeO42﹣+　_________　Cl﹣+　_________　．

21．（2010•福建模拟）铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛．请回答下列问题：

（1）钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应式为　　　．

（2）由于氧化性Fe3+＞Cu2+，氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是　　　．

（3）硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是　　（用离子方程式表示）．在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去，其原因是　　．

（4）磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O4+4CO═3Fe+4CO2，若有1.5molFe3O4参加反应，转移电子的物质的量是　_________　．

（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是　_________　（填字母）．

选项

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

判断

铁是地壳中含量最高的

金属元素

铁是人类最早使用的金属材料

Ⅰ对；Ⅱ对；有

常温下铁与稀硫酸反应

生成氢气

高温下氢气能还原氧化

铁得到铁

Ⅰ对；Ⅱ对；无

铁属于过渡元素

铁和铁的某些化合物可用作催化剂

Ⅰ错；Ⅱ对；无

在空气中铁的表面能形

成致密的氧化膜

铁不能与氧气反应

Ⅰ对；Ⅱ对；有

22．铁是目前世界年产量最高的金属．工业上常用赤铁矿为原料生产铁．

（1）将2.0g赤铁矿（主要成分Fe2O3）溶于过量稀硫酸并制成100mL溶液，测得其中含有H+、Al3+、Fe3+、SO42﹣四种离子（不考虑其他离子）．已知部分离子的物质的量浓度：

c（H+）=0.03mol/L、c（Al3+）=0.03mol/L、c（SO42﹣）=0.36mol/L，则该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为　_________　．

（2）若一定量的铝与足量氧化铁在高温下完全反应得到ag铁，则另取相同质量的铝与足量NaOH溶液反应，产生气体的体积（标准状况）为　_________　L（用含a的代数式表示）．

23．铁是自然界分布最广泛的金属元素之一，在地壳中的质量约占5%左右．铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分为Fe2O3）等，工业上用CO作还原剂炼铁．

（1）工业上用赤铁矿炼铁的反应原理为（用化学方程式表示）　红热的铁能与水蒸气发生反应，生成Fe3O4和一种可燃性气体，有关反应的化学方程式为　_________　

（2）铁在空气中的氧气、水及二氧化碳等的共同作用下易生锈，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的约四分之一．刷油漆能防腐蚀的主要原因是　　　

（3）一种冬季用“热敷袋”，内盛还原铁粉、碳粉及其他必要物质，用力搓此袋，袋则发热．其可能的原因是铁作　_________　极，碳粉作　_________　极，发生　_________　腐蚀而放热．

24．铁、铝的混合物进行如下实验：

（1）操作X的名称是　_________　．

（2）气体A是　_________　（填化学式）．

（3）A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成　_________　（填化学式），A在该反应中作为　_________　（填“氧化剂”或“还原剂”）．

（4）溶液B中阴离子除OH﹣外还有　_________　（填化学式），溶液D中存在的金属离子为　_________　（填化学式）．

25．铁是应用最广泛的金属，铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用．

（1）已知铁元素可以形成氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁3种氧化物，其中四氧化三铁是一种复杂的化合物，请写出四氧化三铁与足量稀硝酸反应的化学反应方程式：

　　　．

（2）取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y．

①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+．写出生成Fe2+所有可能的离子反应方程式：

　　．若要确认溶液X中既有Fe2+，又有Fe3+应选用　_________　（选填序号）．

a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液

c．浓氨水d．酸性KMnO4溶液和KSCN溶液

②乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的化学方程式为：

　．然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g．由于此推知气体Y中SO2的体积分数为　_________　．

（3）已知常温下Ksp[Fe（OH）3]=1.25×10﹣36，则Fe（NO3）3溶液中加入KOH溶液到PH=　_________　时Fe3+才能完全沉淀（当溶液中某种离子浓度小于10﹣5mol•L﹣1时可看作完全沉淀，lg2=0.3，lg5=0.7）．

26．Cu﹣Fe合金由于长时间置于空气中表面产生了一层氧化膜（成分为Fe2O3和CuO），现进行如下实验（以下气体体积均在标况下测得）：

①将此合金5.76g置于烧杯中，然后将稀H2SO4逐渐缓慢加入至过量，收集产生的气体为VmL，过滤得绿色溶液A（不含Cu2+），还有滤渣B．

②将滤渣B投入到一定浓度的HNO3中，完全溶解，得NO、NO2混合气体896mL，经测定（标况下）此混合气体密度为1.52g/L．

③将①中所得滤液加入到同浓度足量的HNO3中，用排水法收集一烧瓶气体，再向烧瓶中通入224mLO2，气体恰好完全溶于水．

（1）过滤时，应用到的玻璃仪器有　_________　

（2）A中的金属阳离子有　_________　，滤渣B中含　_________　

（3）被腐蚀前的合金中Fe的物质的量为　_________　mol，Cu的物质的量为　_________　mol．

27．回答下列关于铁元素及其化合物的问题．

（1）除去铁粉中混有的少量铝粉，可以选用的试剂为　_________　（填字母序号）．

A．稀盐酸B．氢氧化钠溶液C．浓硫酸

需要进行的分离操作是　_________　，涉及主要反应的离子方程式为　　　

（2）为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液，两位同学分别设计了以下实验方案加以证明．

方案一：

向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液．

方案二：

向一支装有该未知溶液的试管中先滴加KSCN溶液，无明显现象，再通入氯气，溶液变为红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液．

回答以下问题：

①你认为哪个方案更合理　_________　．

②写出FeCl2溶液与氯气反应的离子方程式　　　．

③实验室在保存FeCl2溶液时，为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是（用离子方程式表示）　　．

28．某实验室把学生做完实验后的废液（含氯化钠、氯化铁、氯化铜等）进行集中处理，过程如图：

（1）沉淀D的化学式为　_________　．

（2）反应③中Cl2属于　_________　（填“氧化剂”或“还原剂”）．

（3）写出①反应中的离子方程式　　．

（4）溶液C中的溶质是　_________　（提示：

加热后，溶液中没有了HCl和Cl2），若要进一步进行分离，方法是　_________　．

29．铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物、硫酸盐以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物．

（1）在实验室中，FeCl2可用铁粉和盐酸反应制备，FeCl3可用铁粉和　_________　反应制备；现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物的样品，测得样品中n（Fe）﹕n（Cl）=1﹕2.3，则该样品中FeCl3的物质的量分数为　_________　．

（2）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和中和滴定的方法．实验中称取1.08gFeClx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0.80mol•L﹣1的盐酸滴定中和，恰好中和时消耗盐酸25.0mL．试求FeClx中的x值：

　_________　（列式并计算）

（3）高温下，Fe与水蒸气反应的化学方程式为　　　．

（4）硫酸亚铁、氯化亚铁溶液存放在实验室均易变质，出现红褐色沉淀，且溶液变黄棕色，则此反应的离子方程式为　　　．

（5）在氯化亚铁溶液中加入等物质的量的过氧化钠，发生反应的总的离子方程式为：

　　　．

30．铁是一种历史悠久、应用最广泛、用量最大的金属，铁盐也有广泛的应用．

（1）取少量纯铁粉与足量的稀硫酸反应，在不影响产生氢气总量的情况下，若要加快反应速率，可行的方法有（填序号）　_________　．

①加热②滴加少量浓硝酸③滴加少量硫酸铜溶液

（2）FeCl3的水溶液呈　_________　（填“酸”、“中”或“碱”）性，常温时的pH　_________　7（填“＞”、“=”或“＜”），原因是（用离子方程式表示）：

　　　．

实验室在配制FeCl3溶液时，常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度，以　_________　（填“促进”或“抑制”）其水解．

把FeCl3溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是　_________　．

（3）向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2滴2mol/LNaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置．可以观察到的现象是　　　，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）　　．

金属——铁的化学性质（三）附答案

参考答案与试题解析

一．选择题（共11小题）

A．

Fe2+、Cu2+

B．

Cu2+、H+

C．

Zn2+、Fe2+

D．

Zn2+、H+

考点：

专题：

几种重要的金属及其化合物．

分析：

根据氧化铜和锌粉的废渣与废盐酸混合后会生成氯化铜与氯化锌，加入铁粉由于铁的活动性比铜强所以可以置换出溶液中的铜，据此分析解答即可．

解答：

解：

当少量的氧化铜和锌粉混合后氧化铜与锌都可以与盐酸反应生成氯化锌和氯化铜，且因为铁的活动性比铜强所以可以置换出氯化铜溶液中的铜而生成氯化亚铁，且由于铁粉过量，所以溶液中一定不会存在氯化铜，由于铁的活动性比锌弱所以不会置换出氯化锌溶液中的锌，所以溶液中一定含有的溶质是ZnCl2、FeCl2，

因此溶液中含有的金属离子是Zn2+、Fe2+；

故选C．

点评：

此题是对金属活动性顺序的考查，解题时可依据金属活动性顺序的意义解决．

2．将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的FeCl3溶液中，充分反应后，其结果是（　　）

A．

铁恰好将Fe3+全部还原

B．

往反应后溶液中滴入KSCN溶液，不显红色

C．

溶液变为浅绿色

D．

Fe2+和Fe3+物质的量之比为6：

考点：

专题：

几种重要的金属及其化合物．

分析：

铁粉的物质的量n=

=0.02mol，氯化铁的物质的量n=C×V=2mol•L﹣1×0.025L=0.05mol；铁粉与氯化铁的离子反应方程式为：

Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据反应的物质的量之比等于计量数之比知，0.02mol铁粉完全反应需要0.04mol氯化铁，据此进行判断．

解答：

解：

将1.12g铁粉加入到25mL2mol•L﹣1的氯化铁溶液中，铁粉的物质的量n=

=0.02mol，氯化铁的物质的量n=C×V=2mol•L﹣1×0.025L=0.05mol，

铁粉与氯化铁的离子反应方程式为：

Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据反应的物质的量之比等于计量数之比知，0.02mol铁粉完全反应需要0.04mol氯化铁，所以氯化铁剩余0.01mol，生成的Fe2+的物质的量为0.06mol，

A．由于氯化铁剩余了0.01mol，铁完全反应，故A错误；

B．由于氯化铁剩余，向溶液中滴入无色KSCN溶液，显血红色，故B错误；

C．氯化铁溶液为棕黄色，由于氯化铁剩余了0.01mol，溶液不能变为浅绿色，故C错

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