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1、铁及其重要化合物 课时强化作业第 3 章 第 3 节 铁及其重要化合物(时间 45 分钟 满分 100 分)一、选择题(本题包括 12 小题，每小题 4 分，共 48 分)1铁片投入下列溶液后，金属片质量减少，但无气体产生的是()A冷浓 HNO3 BCu(NO 3)2 溶液C稀硫酸 DFe(NO 3)3 溶液解析：铁在冷浓硝酸中钝化， 质量并不减少；铁和 Cu(NO3)2 反应，在 Fe 片上附有 Cu，质量增加；铁和稀 H2SO4 反应 有 H2产生；铁与 Fe(NO3)3 反 应无 H2 放出，生成 Fe(NO3)2。答案：D2(2011江苏盐城中学月考) 下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴
2、加 NH4SCN 溶液没有颜色变化，再加入氯水呈红色的是()AFeO BFe 2O3CFe 3O4 DFe 2(SO4)3解析：溶于稀盐酸后滴加 KSCN 溶液没有颜色变化，说明原物质中不含有3 价铁，加入氯水呈红色，说明溶液中含有 2 价铁。答案：A3在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质：FeCl 3Fe 2O3Cu(NO 3)2KNO 3 铜粉溶解的是()A只有或 B只有或C只有或或 D上述四种物质中任意一种解析：Cu 与 Fe3 作用：2Fe 3 Cu =2Fe2 Cu 2 ，Fe2O3 与稀 H2SO4 反应生成 Fe3 ，故、能使铜 粉溶解。 H 、NO3 具有强氧化性，能使
3、铜粉溶解。答案：D4如右图两圆相交部分 A、 B、C、D 分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是( )AFe4H NO 3 =Fe3 NO2H 2OBFe 3O48H =Fe2 2Fe 3 4H 2OCFe(OH) 33H =Fe3 3H 2OD3Fe(OH) 2 10H NO 3 =3Fe3 NO8H 2O解析：Fe 3O4 与稀 HNO3 反应时，Fe 2 会被氧化为 Fe3 ，正确的离子方程式为：3Fe3O428H NO 3 =9Fe3 NO14H 2O。答案：B5(2012西安联考)下列有关铁元素的叙述中正确的是 ()AFe(OH) 2 易被氧化成 Fe(OH
4、)3，说明稳定性：Fe(OH)2Fe3 Cu2 ，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为：4HNO3Fe= =Fe(NO3)3NO2H 2O4 mol 1 mol 1 mol2Fe(NO3)3Fe= =3Fe(NO3)22 mol 1 mol 3 molCu(NO3)2Fe= =Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，Fe(NO 3)3、Cu(NO3)2、HNO3 的物质的量之比为：(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。答案：D二、非选择题(本题包括 4 小题，共 52 分)13(12 分) 将 Fe 粉、Cu 粉、 FeCl3 溶液、FeCl 2 溶液
5、和 CuCl2 溶液，混合于某容器中充分反应( 假定容器不参与反应 )，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有_；(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_；(3)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有_，一定有 _。解析：该题属物质共存问题，解答 该题应首先弄清物质间 可能发生的反应，凡相互 间能发生反应的物质，就不可能有 (大量)共存，该题涉及的反应有：Fe 2FeCl3=3FeCl2Fe CuCl2=CuFeCl 2Cu2FeCl 3=2FeCl2CuCl 2。(1)若 Fe 粉有剩余，则容器中就不可能有 Fe3 、Cu2 ，因 为 它们能发生上述反
6、应。(2)若 CuCl2 有剩余，则容器中不可能有 Fe，Cu 和 Fe3 可能含一种；一定有 Fe2 。(3)若 FeCl3 有剩余，则容器中不可能有 Fe、Cu，一定有 Fe2 。答案：(1)Fe 3 、Cu 2 (2)Fe 2 、Fe 3 或 Cu、Fe 2 (3)Fe 、Cu Fe 214(14 分)(2010海南高考)AG 各物质间的关系如下图，其中 B、D 为气态单质。请回答下列问题：(1)物质 C 和 E 的名称分别为_、_；(2)可选用不同的 A 进行反应 ，若能在常温下进行，其化学方程式为_；若只能在加热情况下进行，则反应物 A 应为_；(3)反应的化学方程式为_；(4)新配
7、制的 F 溶液应加入_ 以防止其转化为 G。检验 G 溶液中阳离子的常用试剂是_，实验现象为_。解析：由转化关系图可推 B、D 一个是 Cl2，一个是 O2，E 和 C 反应生成 F 和 G 的混合物，可确定 B 为 O2，D 为 Cl2，则 C 为浓盐酸， G 为 FeCl3，E 为 Fe3O4，F 为 FeCl2，根据实验室制 O2 的反应条件可知，常温下发生，则 A 为 H2O2，加热条件下发生，则 A 为KClO3，为了防止 Fe2 被氧化，在其溶液中常加入铁屑，Fe 3 的检验常用试剂为 KSCN，实验现象为血红色。答案：(1)浓盐酸四氧化三铁(2)2H2O22H2OO 2KClO
8、3(3)MnO24HCl(浓)MnCl 2Cl 22H 2O(4)铁屑KSCN溶液呈血红色15(14 分) 某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：(1)用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe 与水蒸气的反应实验”(石棉绒是耐高温材料，不与水反应) 。反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当_时(填实验现象) ，说明“铁与水蒸气”能够进行反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式_。(2)为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量
9、反应后生成气体的体积，计算出铁粉的转化率。收集并测量气体体积应选图中的_装置。称取 0.24 g 铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出。若室温下氢气密度约为 0.088 g/L，最好选用_ 规格的量筒( 选填字母序号) 。A100 mL B200 mLC500 mL D 1 000 mL实验收集的气体体积为 V L，则铁粉的转化率为_。解析：铁与水蒸气反应，生成 铁的氧化物和氢气，因此可以通过验证有无氢气产生来判断铁与水蒸气是否反应；可以通过测量排出液体的体积(即生成气体的体积) 来计算铁粉的转化率，A 图广口瓶中的进气管长，而排液管短，不能排出液体，故不能使用；铁粉质量为 0.24 g
10、，由 3Fe4H 2 和 H2 的密度计 算可知理论上能生成氢气 130 mL，所以应选用 200 mL 的量筒；同理也可利用生成的氢气体积求出参与反应的铁粉质量，进而求出铁粉的转化率。答案：(1)肥皂泡破裂，有爆鸣声3Fe4H 2O(g)Fe3O44H 2(2)B B 7.7V100%16(12 分)(2009北京高考)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略)：.从废液中提纯并结晶出 FeSO47H2O。.将 FeSO47H2O 配制成溶液。.FeSO 4 溶液与稍过量的 NH4HCO3 溶液混合，得到含 FeCO3 的浊液。.将浊液过滤，用 90 热水洗涤沉淀
11、，干燥后得到 FeCO3 固体。.煅烧 FeCO3，得到 Fe2O3 固体。已知：NH 4HCO3 在热水中分解。(1)中，要加足量的铁屑除去废液中的 Fe3 ，该反应的离子方程式是_。(2)中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_。(3)中，生成 FeCO3 的离子方程式是 _。若 FeCO3 浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是_。(4)中，通过检验 SO42 来判断沉淀是否洗涤干净，检验 SO42 的操作是_。(5)已知煅烧 FeCO3 的化学方程式是 4FeCO3O 22Fe2O34CO 2。现煅烧 464.0 kg 的FeCO3，得到
12、316.8 kg 产品。若产品中杂质只有 FeO，则该产品中 Fe2O3 的质量是_kg。(摩尔质量/gmol 1 ：FeCO 3 116Fe 2O3 160FeO 72)解析：(1)Fe 3 具有氧化性，能氧化 Fe 生成 Fe2 ：2Fe3 Fe= =3Fe2 。(2)FeSO4 属强酸弱碱盐，Fe 2 水解，加硫酸显然是为了抑制 Fe2 的水解。(3)可分步理解：Fe 2 HCO 3 =FeCO3H ，H HCO 3 =H2OCO 2。FeCO 3的变化属信息方程式的书写，由 Fe(OH)3 的生成确定 H2O、O2 参与反应。(5)FeCO3 中的铁 元素分别转移到 Fe2O3、FeO
13、 中，根据 铁元素守恒来解 题。设产物中FeO、Fe2O3 的物质的量分别为 x、y，则：72x160y316.810 3，x2y464.011610 3，解得 x400 mol， y1 800 mol， m(Fe2O3)1 80016010 3 kg288 kg。答案：(1)Fe2Fe 3 =3Fe2(2)加入硫酸，H 浓度增大，使 Fe2 2H 2OFe(OH)22H 的平衡向逆反应方向移动，从而抑制 Fe2 的水解(3)Fe2 2HCO 3 =FeCO3CO 2H 2O4FeCO36H 2OO 2=4Fe(OH)34CO 2(4)取少量洗涤后的溶液放入试管中，滴加盐酸酸化的 BaCl2 溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净(5)288.0
