1、甘肃省武威市河西成功学校高考化学 铁和铁的化合物专项练习甘肃省武威市河西成功学校2020年高考化学铁和铁的化合物专项练习1、选择题1、下列关于铁的氧化物说法不正确的是()A铁的氧化物通常状况下都是有色固体B四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物,它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2和Fe3C氧化铁是铁锈的主要成分,因此氧化铁俗称为铁锈D工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁2、证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )A先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色B先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色C滴加NaOH溶液,产生白色沉淀D只需滴加KSCN溶液3、在由Fe、FeO和Fe2
2、O3组成的混合物中加入100 mL 2 molL的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448 mL气体(标准状况),此时溶液中无Fe3+离子,则下列判断正确的是( )A混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3B反应后所得溶液中的Fe2离子与Cl离子的物质的量浓度之比为1:3C混合物中,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多D混合物中,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多4、某铁的氧化物(FexO)1.52g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2,恰好全部转化成Fe3+。x值为:()A. 0.80 B. 0.85 C. 0.
3、90 D. 0.935、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()ASO2具有氧化性,可用于漂白纸浆 BNH4HCO3受热易分解,可用作氮肥CFe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂 DAl2O3熔点高,可用作耐高温材料6、把224g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,如反应只收集到03 mol NO2和02 mol NO,下列说法正确的是()A. 反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B. 反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C. 反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为13D. 反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为317、已知Fe3+I-F
4、e2+I2,为了探究FeCl3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度,取5mL 0.5molL-1 KI溶液,向其中加入0.1molL-1的FeCl3 1mL,充分反应,下列实验操作能验证该反应是否存在限度的是()A. 再滴加AgNO3溶液,观察是否有黄色沉淀产生B. 再加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色是否变为紫红色C. 再加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察是否有白色沉淀产生D. 再加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变成血红色8、一定量的铁与一定量的浓HNO3在加热条件下恰好完全反应,得到硝酸铁溶液和NO2 、N2O4 、NO的混合气体,这
5、些气体与6.72 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铁溶液中加入2 molL-1 的NaOH 溶液至Fe3恰好沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是( )A. 600 mL B. 300 mL C. 240 mL D. 180 mL9、向一支大试管中加入5mL 0.1molL1KI溶液和1滴0.1molL1FeCl3溶液,用力振荡,为证明I与Fe3+可发生可逆反应,下列实验设计不正确的是()A. 取少量反应后的溶液于试管,加淀粉溶液,观察现象B. 取少量反应后溶液于试管,滴加3滴0.1molL1KSCN溶液,观察现象C. 取少量反应后溶液于试管,滴加Ag
6、NO3溶液,观察现象D. 取少量反应后溶液于试管,滴K3Fe(CN)6溶液,检验是否有Fe2+生成10、将V 1 mL 0.1 molL1的Fe2(SO4)3溶液与2 mL 0.1 molL1KI溶液混合,待充分反应后,下列方法可证明该反应具有一定限度的是 ()A若V11 加入淀粉 B若V11 加入KSCN溶液 C若V11 加入AgNO3溶液 D加入Ba(NO3)2溶液11、将11.5 g钠、28 g铁分别放入20 mL 1 molL1的盐酸中,结果正确的是()A钠与盐酸反应比铁剧烈,产生的气体多B铁与盐酸反应比钠剧烈C铁与盐酸反应产生的气体多D反应结束时产生的气体一样多12、在加热条件下,用
7、普通铁粉和水蒸气反应可得到铁的氧化物,该氧化物是()AFeO BFe3O4CFe2O3 DCuO二、填空题13、回答下列问题(1)请写出一定条件下 Cu 与浓硫酸反应制取二氧化硫的化学方程式:_。该反应中发生氧化反应的物质是_,1mol氧化剂得到_mol电子。(2)PH _的雨称为酸雨。向煤中加入适量的_可大大减少燃烧产物中二氧化硫的含量。(3)一定量铁粉放入氯化铁溶液中,完全反应后,所得溶液中Fe2+和Fe3+的浓度恰好相等,则已反应的Fe3+和 未反应的Fe3+的物质的量之比为_。14、某Fe与Fe3O4的均匀混合物,放入14.00mL 2molL-1的盐酸中,恰好完全反应,生成标况下13
8、4.4mL气体,再滴入KSCN(aq),无明显现象。求:(1)将反应后的溶液稀释至100mL,则溶液中c(Fe2+)=_molL-1(2)样品中n(Fe):n(Fe3O4)=_15、(1)配位化学创始人维尔纳发现,取CoCl36NH3(黄色)、CoCl35NH3(紫红色)、CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)四种化合物各1mol,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3_,CoCl34NH3(绿色和紫色)_。上述配合物中,中心离子的配位数都是_。(2)
9、向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色,该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1:3的个数比配合,还可以其他个数比配合,请按要求填空:Fe3+与SCN-反应时,Fe3+提供_,SCN-提供_,二者通过配位键结合。所得Fe3+与SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1:1配合所得离子显血红色,含该离子的配合物的化学式是_ 。16、铁是人类目前使用最多的金属,可以形成多种氧化物。某实验小组欲利用氢气还原法测定某铁的氧化物(FexOy)的组成,根据实验内容回答
10、下列问题:(1)按各部分仪器在该实验中的作用分析:装置E中盛放的药品是_,作用是_。(2)实验装置用上面所列仪器组成,按氢气流向的连接顺序是(填入接口字母)a_。(3)实验前,将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙,这样做的目的是_,若缺少此步骤,会导致xy_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(4)称取烘焙后样品3.04 g,与氢气充分反应后生成水0.9 g,则该样品的组成为_。17、铁粉、铜粉混合物样品11.6 g,逐滴加入2.0 molL1的硫酸溶液,充分反应后剩余固体质量随加入硫酸溶液体积变化如下表:硫酸溶液/mL20.040.060.080.0剩余固体/g9.367.124.883.20请
11、回答:(1)样品中铁与铜的物质的量之比n(Fe)n(Cu)_。(2)在反应后的体系中,再加入4.0 molL1的H2O2溶液25.0 mL,并加入足量硫酸溶液。充分反应后溶液中存在的各金属离子的物质的量分别是多少?_。18、以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_。(2)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由_(填化学式)转化为_(填化学式)。(3)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS
12、2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)=_。19、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。这种铁粉俗称“引火铁”。请分别用图中示意的两套装置制取上述铁的氧化物和“引火铁”。(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)请填写下列空白:(1)试管A中应加入的试剂是_。需要加热的装置是_,当实验结束时应该先熄灭_处的酒精灯。试管D中收集得到的是_,C的作用是_。(2)G中应加入的试剂是_。试管E中发生反应的化学方程式是_。20、Fe与水蒸气反应实验装
13、置如图所示。(1)装置A的作用是_。(2)B中反应的化学方程式为_。(3)C的作用是除杂,使用的试剂是_。(4)在D处玻璃管口点燃生成的气体前,必须对该气体进行_。21、FeCl2是一种常见的还原剂,实验室可以用H2还原无水FeCl3制取(如图)。(1) A 中反应的化学方程式为_。(2)若通入H2量不足或温度控制不当,产品中会有杂质FeCl3,检验产品中是否含有FeCl3的实验方案是_。22、以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O72H2O),其主要工艺流程如下:查阅资料得知: 常温下,NaBiO3不溶于水
14、,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42。 .回答下列问题:(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是_。(2)步骤加的试剂为_,此时溶液pH要调到5的目的_ 。(3)写出反应的离子反应方程式_。(4)中酸化是使CrO42转化为Cr2O72,写出该反应的离子方程式_。(5)将溶液H经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠粗晶体,精制红矾钠则对粗晶体需要采用的操作是_(填操作名称)。23、化合物M由两种元素组成,某研究小组按如图流程探究其组成:请回答:(1)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与溶液E反应,反应的化学方程式为_。(2)将气体A通入溶液E中,溶液由黄色变成浅绿色,且酸
15、性明显增强,写出该反应的离子方程式:_。(3)化合物M的化学式为_。24、钛矿工业中的酸性废水富含Ti、Fe等元素,其综合利用如下:已知:TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中。(1)TiO2+钛的化合价为_。(2)步骤I中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量的试剂是_。(3)操作a是_、冷却结晶、过滤、洗涤。(4)步骤III中发生反应的化学方程式为_。(5)已知,步骤中,FeCO3达到溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=110-6 mol/L。试判断所得的FeCO3中_Fe(OH)2(填“有”或“没有”,并列式说明原因)。 (6)向“富含TiO2+溶液”中加入Na2CO3
16、粉末得到固体TiO2 nH2O。请结合原理和化学用语解释其原因_。(7)步骤中发生反应的化学方程式为_。25、工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),具体生产流程如图:试回答下列问题:(1)滤液X中含有的金属阳离子是 (填离子符号)。(2)步骤中发生反应的离子方程式为_ _。(3)步骤中最好可选用_ (填字母)调节溶液的pH。A稀硝酸 B氨水 C氢氧化钠溶液 D高锰酸钾溶液(4)步骤中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2,检验Fe2的方法是_ 。(5)步骤的反应温度一般需控制在35以下,其目的是_ _ 。(6)在空气中煅烧F
17、eCO3生成产品氧化铁的化学方程式为_ _ 。参考答案一、选择题1、D2、B3、C4、A【详解】FexO中Fe的平均化合价为+2/x,被氧化为Fe3+,根据电子守恒可知,转移的电子数和Cl2转移的电子数相等,标准状况下112mL Cl2转移电子数为0.112L22.4L/mol2=0.01mol,则有:1.52/(56x+16) (3-2/x) x=0.01mol,解得x=0.8,故选:A。5、D6、C7、D【详解】A由2Fe3+2I-2Fe2+I2反应可知,取5mL 0.5molL-1 KI溶液,向其中加入0.1molL-1的FeCl3 1mL,反应后KI过量,无论是否存在反应限度,滴加Ag
18、NO3溶液,都有黄色沉淀、白色沉淀生成,故A不选;B再加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色是否变为紫红色,只能说明生成碘,不能确定反应限度,故B不选;C再加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察有否白色沉淀产生,不能确定反应限度,反应前后溶液中均存在氯离子,故C不选;D再加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变血红色,可知Fe3+有没有反应完,从而确定KI和FeCl3的反应有一定的限度,故D选;8、A9、C【详解】A、取少量反应后的溶液于试管,加淀粉溶液,溶液显蓝色,说明有碘单质生成,说明I-与Fe3+能发生反应,选项A正确;B、加入1滴0.1molL1
19、FeCl3溶液,物质的量较少,若是可逆反应,则溶液中存在铁离子,滴加3滴0.1molL1KSCN溶液,溶液显血红色,选项B正确;C、加入1滴0.1molL1FeCl3溶液,物质的量较少,由于有KI剩余,滴加AgNO3溶液,无论是否发生可逆反应,一定会产生黄色沉淀,选项C不正确;D、取少量反应后溶液于试管,滴K3Fe(CN)6溶液,若产生蓝色沉淀,说明有Fe2+生成,选项D正确。10、B11、A12、B二、填空题13、(1)Cu+2H2SO4 (浓)=CuSO4 +SO2+2H2O(2)5.6 石灰石或生石灰 (3) 2:3 14、(1). 0.14 (2). 4:1【详解】(1)反应消耗的HC
20、l的物质的量为n=0.014L2molL-1=0.028mol,恰好完全反应生成氯化亚铁,由Cl原子守恒可知,n(FeCl2)=0.028mol0.5=0.014mol,则将反应后的溶液稀释至100mL,则溶液中c(Fe2+)=0.014mol/0.1L=0.14mol/L;(2)生成标准状况下的气体134.4mL,其物质的量=0.1344L/22.4(L/mol)=0.006mol,根据化学反应定量关系可知,混合物中与盐酸发生产生气体的单质Fe为0.006mol,Fe3O4与Fe、HCl共同反应,在该反应中铁元素总量为:0.014mol-0.006mol=0.008mol,且该反应方程式为F
21、e3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O,通过该反应方程式可知Fe3O4为0.002mol,发生该反应的单质铁为0.002mol,所以总的Fe物质的量为0.008mol,Fe3O4为0.002mol,样品中n(Fe):n(Fe3O4)=0.008mol:0.004mol=4:1。15、 (1). Co(NH3)6Cl3 (2). Co(NH3)4Cl2Cl (3). 6 (4). 空轨道 (5). 孤电子对 (6). Fe(SCN)Cl2【详解】(1)CoCl36NH3中有3个Cl-为外界离子,配体为6个NH3,化学式为Co(NH3)6Cl3;CoCl34NH3(绿色和紫色)中有1个C
22、l-为外界离子,配体为4个NH3和2个Cl-,化学式均为Co(NH3)4(Cl)2Cl,故答案为:Co(NH3)6Cl3;Co(NH3)4Cl2Cl;这几种配合物的化学式分别是Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5(Cl)Cl2、Co(NH3)4(Cl)2Cl,其配位数都是6,故答案为:6;(2)Fe3+与SCN-反应生成的配合物中,Fe3+提供空轨道,SCN-提供孤对电子,二者通过配位键结合,故答案为:空轨道,孤对电子;Fe3+与SCN-以个数比1:1配合所得离子为Fe(SCN)2+,故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成Fe(SCN)Cl2与KCl,故答案为:Fe(SCN)Cl2。16
23、、(1)蒸馏水(或NaOH溶液)除去H2中混有的HCl(2)ihgfde(ed)bc(cb)j(3)除去样品中的水蒸气,防止U形管产生额外的增重偏小(4)Fe4O5(或2FeOFe2O3)17、(1)31 (2)Fe30.1 molFe20.05 molCu20.05 mol18、SO2+OHHSO3NaAlO2Al(OH)311619、(1)铁粉AB AH2防倒吸(2)碱石灰Fe3O44H2=3Fe4H2O20、解析:(1)主体反应中,反应物铁放在装置B的直形玻璃管中,则装置A持续提供水蒸气。(2)加热时,铁与水蒸气反应生成四氧化三铁,则B中的反应为3Fe4H2O(g)=Fe3O44H2。(
24、3)主体反应生成的氢气中混有未反应的水蒸气,则C的作用是干燥氢气,可使用碱石灰或P2O5等。(4)在D处玻璃管口点燃生成的氢气之前,必须检验其纯度。21、(1)H22FeCl3=2FeCl22HCl (2)取少量样品用稀盐酸溶解,滴加硫氰化钾溶液,若溶液呈血红色说明产品中有FeCl3杂质22、(1). 增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高铬铁矿的浸取率 (2). 氢氧化钠溶液或NaOH溶液 (3). 使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去 (4). 3NaBiO3+2Cr3+7OH+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42+3Na+ (5). 2CrO42+
25、2H+Cr2O72+H2O (6). 重结晶【详解】(1)反应之前先将矿石粉碎,可增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高铬铁矿的浸取率;(2)为不引入新的杂质,步骤可滴加氢氧化钠溶液来调节溶液pH;由表中数据可知,当pH等于5左右时,溶液中Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,有利于通过过滤除去;(3)在溶液E中加入NaBiO3和NaOH,发生氧化还原反应,固体G为Bi(OH)3,反应的化学方程式为3NaBiO3+Cr2(SO4)3+7NaOH+H2O=2Na2CrO4+3Na2SO4+3Bi(OH)3;(4)酸化使CrO42-转化为Cr2O72-,反应的离子方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;(5)Na2Cr2O7溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,即得到红矾钠粗晶体,需要通过对粗晶体重结晶操作方可获得精制红矾钠。23、答案(1)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2 (2)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO42-4H(3)Fe3S4【详解】由A可使品红溶液褪色,加热又变红,可知无色气体A为SO2,由D为红棕色,与盐酸反应后加KSCN为血红色,可知E中含铁离子,D为Fe2O3,n(Fe2O3)4.80 g160 gmol10.03 mol,M由Fe、S元素组成,n(Fe)0.06 m
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