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1、课时作业31铁和铁的化合物时间：45分钟满分：100分一、选择题(154分60分)1下列有关纯铁的描述正确的是()A熔点比生铁的低B与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快C在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D在冷的浓硫酸中可钝化【解析】生铁是铁与碳的合金，由于合金的熔点低于组成成分任一物质的熔点，故A不正确。生铁与盐酸反应时，铁、碳在盐酸中形成无数微小的原电池，使反应速率比纯铁要快，B不正确。同样道理，生铁在潮湿空气中Fe、C 形成原电池发生析氢或吸氧腐蚀，腐蚀速率远比纯铁要快，C不正确。金属铁、铝在常温下皆在浓硫酸、浓HNO3中发生钝化，D正确。【答案】D2用即热饭盒盛装食物，可以得到热烘烘
2、的饭菜。原因是即热饭盒的底部装入了混有镁、铁粉末的高密度聚乙烯，进行简单的操作后，水和镁就会发生剧烈的化学反应，放出的热量便可使食物变热。其中铁可能是()A一种反应物B催化剂C起导热作用 D增大镁与水分子的接触机会【解析】本题考查催化剂原理。依题意，镁粉与铁粉混合在水中发生剧烈反应放出热量，而镁单独与水反应比较缓慢，说明反应物没有变化，但反应速率加快了，可推知，铁可能是催化剂。【答案】B3下列金属冶炼的反应原理，错误的是()A2NaCl(熔融)2NaCl2BMgOH2MgH2OCFe3O44CO3Fe4CO2D2HgO2HgO2【解析】Na、Mg均为十分活泼的金属，因此采用电解熔融NaCl、熔
3、融MgCl2的方法冶炼。Fe为较活泼金属，通常采用热还原法冶炼，还原剂可以用H2、CO、Al等；Hg为很不活泼金属，一般用热分解法冶炼。【答案】B4下列化合物中，不能由化合反应而得到的是()ANH3 BFe(OH)3CFeCl3 DAl(OH)3【解析】4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；2Fe3Cl22FeCl3。【答案】D52007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德埃特尔，以表彰他在表面化学对工业生产运作的至关重要的作用。同时，表面化学研究有助于我们理解各种不同的过程。以下事实或现象与表面化学无密切关系的是()A熔化的铝不易滴落下来B利用铁的表面作为催化剂使氮气和氢气合成氨C常
4、温下，可以用铁、铝的容器来盛装冷的浓硫酸DCuSO4溶液中加入BaCl2溶液时产生白色沉淀【解析】熔化的铝不易滴落下来是因为在表面有一层致密的氧化铝薄膜；Fe的表面积较大，使两种气体充分接触，降低反应的活化能；铁、铝容器的表面有致密的氧化物薄膜，起了保护作用。以上均与表面化学有关，故选D。【答案】D6有铁的氧化物样品，用5 molL1盐酸140 mL恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56 L氯气，使其中的Fe2全部转化为Fe3，该样品可能的化学式是()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7【解析】由2Fe2Cl2=2Fe32Cl知：n(Fe2)2n(Cl2)20.0
5、5 mol，而由Cl的量求出Fe3的物质的量n(Fe3)(5 molL10.14 L0.05 mol2)0.2 mol，即铁的氧化物中Fe2和Fe3的物质的量的比为14，则氧化物为FeO2Fe2O3，只有选项D(Fe5O7)符合题意。【答案】D7(2010北师大附中)CuCO3和Cu2(OH)2CO3的混合物34.6 g，可恰好完全溶解于300 mL 2 molL1的盐酸中，加热分解等量的这种混合物可得CuO的质量为()A16.0 g B19.2 gC24.0 g D30.6 g【解析】混合物溶于盐酸生成CuCl2，根据元素守恒原理可知铜的物质的量为0.3 mol，而固体加热会生成0.3 mo
6、l CuO。【答案】C8向一定量FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 molL1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是()A11.2 g B5.6 gC2.8 g D无法计算【解析】依题意，恰好完全反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒法得，n(Fe)n(Fe2)n(Cl)0.1 L1 molL10.05 mol，m(Fe)0.05 mol56 gmol12.8 g。【答案】C9在烧杯中加入铁和铜的混合物，然后加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余
7、金属的质量为M1 g；再向烧杯中加入一定量的醋酸，充分振荡后剩余的金属质量为M2 g，则M1与M2之间的关系一定正确的是()AM1可能等于M2 BM1一定等于M2CM1可能大于M2 DM1一定大于M2【解析】铁和铜与稀硝酸反应后有金属剩余，质量为M1 g，则剩余的金属可能为铁和铜或者是铜，生成的溶液为Fe(NO3)2或者Fe(NO3)2和Cu(NO3)2，当向溶液中加入醋酸后，溶液呈酸性，则在酸性条件下的硝酸根离子又具有强氧化性，可将剩余的金属进一步溶解，再剩余M2 g金属，则M1必大于M2，所以选项D符合题意。【答案】D10(2010北京十一中)已知氯化铁溶液中通入硫化氢可发生反应：2FeC
8、l3H2S=2FeCl2S2HCl。在标准状况下，向100 mL FeCl3溶液中通入a L的H2S气体后，再加入足量的铁粉充分反应。经测定所得溶液中金属阳离子的浓度为3 molL1，若反应过程中溶液体积不变，则原FeCl3溶液的物质的量浓度为()A1.5 molL1 B1 molL1C2 molL1 D无法确定【解析】再加入足量的铁粉充分反应后，溶液中的溶质只有FeCl2，根据氯离子的守恒关系可知原FeCl3溶液的物质的量浓度为2 molL1。【答案】C11在Fe3、Cu2、Fe2物质的量之比为321的混合液中加入适量的Fe粉充分反应后，上述溶液中三者物质的量之比改变为124，则参加反应的铁
9、粉与原溶液中Fe3的物质的量之比为()A21 B12C14 D13【解析】假设原溶液中Fe3、Cu2、Fe2物质的量为3 mol、2 mol、1 mol。因为反应后溶液中还有Fe3，所以Cu2不参加反应还是2 mol，即加入适量的Fe粉充分反应后，溶液中的Fe3、Cu2、Fe2是1 mol、2 mol、4 mol，参加反应的Fe3是2 mol，依Fe2Fe3=3Fe2可知参加反应的铁粉为1 mol。【答案】D12一定量Fe和Fe2O3的混合物投入25 mL 2 mol/L硝酸溶液中，反应完成后，生成224 mL NO(标准状况下)；再向反应后的溶液中加入1 mol/L NaOH溶液，要使铁元素
10、完全沉淀下来，所加入NaOH溶液的体积最少是()A45 mL B50 mLC40 mL D不能确定【解析】混合物中铁元素经一系列变化最终转变为沉淀Fe(OH)2或Fe(OH)3，而NaOH中的Na最终以NaNO3形式存在于溶液，即溶液中存在关系：n(Na)n(NO)n(HNO3)0.025 L2 molL10.05 moln(NO)0.01 mol据氮元素守恒推知：n(NaNO3)0.05 mol0.01 mol0.04 mol据Na守恒知n(NaOH)0.04 mol，所以加入NaOH溶液的体积最少为0.04 L，即40 mL。【答案】C13(2010广东汕头一模)在pH为45的环境中，Cu
11、2、Fe2不生成沉淀，而Fe3几乎完全沉淀。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到80 左右，再慢慢加入粗氧化铜(含杂质FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法正确的是()A加入纯Cu将Fe2还原B向溶液中加入(NH4)2S使Fe2沉淀C直接加水加热使杂质离子水解除去D在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末调节pH为45【解析】在pH为45的环境中，Cu2、Fe2不生成沉淀，而Fe3几乎完全沉淀，说明Fe(OH)3在此环境下不溶解。在溶液中通入Cl2，把Fe2氧化为Fe3，再加入CuO粉末，调节pH为45，把Fe3转化为Fe(OH)3沉淀析出。【答案】D14某研究性学习小组
12、探索镁粉与FeCl3溶液反应机理，做了如下两组实验：将镁粉投入冷水中，未见明显现象；将镁粉投入FeCl3溶液中，观察到有气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，同时逐渐产生红褐色沉淀。则下列有关镁与FeCl3溶液反应的叙述中正确的是()A镁只与FeCl3溶液中的Fe3直接反应B气泡是由镁与FeCl3溶液中的水直接反应产生的C红褐色沉淀是由镁与水反应生成的Mg(OH)2与Fe3反应得到的D气泡是由镁与FeCl3水解产生的盐酸反应生成的【解析】FeCl3水溶液呈弱酸性是因为FeCl3水解产生盐酸：FeCl33H2OFe(OH)33HCl；而加入镁粉，Mg和盐酸反应产生H2，故而有气泡产生；溶液颜色变浅是因为另
13、有一部分镁粉被Fe3氧化：2Fe3Mg=2Fe2Mg2；红褐色沉淀是由于Mg与HCl反应，使Fe3水解，平衡正向移动的结果。【答案】D15将22.4 g铁粉逐渐加入含HNO3 0.8 mol的稀硝酸中，反应生成的气体的物质的量(x)随消耗铁粉的物质的量(y)的变化关系中，正确的是()【解析】将铁粉投入到稀硝酸中，先发生的反应为：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，然后是：2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)2,22.4 g铁粉为0.4 mol，硝酸为0.8 mol，在第一步反应时，硝酸不足，则生成的NO为0.2 mol，生成的Fe(NO3)3为0.2 mol，第二步反应中消耗0.1 mol铁粉将Fe(NO3)3全部还原为Fe(NO3)2，所以图像C正确。【答案】C二、简答题(40分)16A、B、C、D是四种常见单质，其对应元素的原子序数依次增大，甲、乙、丙为常见化合物。它们之间有如下转化关系：水蒸气高温DC点燃甲乙高温D氧化物BNaOH溶液A丙回答下列问题：(1)A的电子式_。(2)D与甲溶液反应的化学方程式：_。(3)丙的水溶液显_(填“酸”或“碱”)性，原因是(用离子方程式表示)_
