高中化学铁及其化合物专题练习

1铁及其化合物一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是()①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中A．②③①④B．③②①④C．③①②④D．①②③④2．已知下述三个实验中均有化学反应发生。①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()A．实验①中铁钉只做还原剂B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性C．实验③中发生的是置换反应D．上述实验证明氧化性：Fe3＋Fe2＋Cu2＋3．在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中，通入足量的SO2后有白色沉淀生成，过滤后，向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，下列叙述不．正确的是()A．白色沉淀是BaSO4和BaSO3B．溶液的酸性增强C．白色沉淀是BaSO4D．FeCl3全部被还原为FeCl24．某溶液中有Fe3＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是()A．Fe3＋B．Mg2＋C．Fe2＋D．Al3＋5．下列离子方程式书写正确的是()A．FeO固体放入稀硝酸溶液中：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OB．过量的铁粉与稀硝酸溶液反应：Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2OC．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O2D．向Fe(OH)3中加入氢碘酸：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O6．某学生设计了如图所示的方法，鉴定盐A的组成成分。由此分析，下列结论中正确的是()A．A中一定有Fe3＋B．C中一定有Fe3＋C．B为AgI沉淀D．A一定为FeBr2溶液7．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型、高效、多功能的水处理剂。湿法制备的主要反应方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O。干法制备的主要反应方程式为2FeSO4＋4Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2SO4。下列有关说法不．正确的是()A．高铁酸钠中铁显＋3价B．湿法中氢氧化铁被氧化C．干法中每生成1molNa2FeO4转移4mol电子D．Na2FeO4处理水的能力优于次氯酸的能力8．在含有FeBr2和FeI2的混合溶液中，通入一定量的Cl2，再滴加KSCN溶液后，溶液变为红色，则溶液中一定不存在的离子是()A．Cl－B．Fe2＋C．I－D．Br－9.将ag铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应后，固体无剩余，测得参加反应的HCl为0.08mol，放出标准状况下的气体0.224L。则下列判断中正确的是()A．原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)＝2∶1B．向溶液中滴入KSCN溶液，显血红色C．无法计算原混合物的质量D．此时溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为3∶110．某反应混合物中有下列物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O，下列叙述错误的是()A．HNO3与FeSO4的计量数之比为5∶4B．FeSO4是还原剂，HNO3是氧化剂C．每生成1molFe(NO3)3转移电子为1molD．Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3是氧化产物二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(12分)下图表示某种盐的制备步骤：3已知：水合盐B含有45.3%的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。请写出物质的化学式或名称：A________，B________，C________，D________，E________，F________。12．(12分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·L－1盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)产物中的单质B是________。(2)②中所发生的各反应的化学方程式是：________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。(3)③中所发生的各反应的离子方程式是：________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。(4)若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中c(Mg2＋)为________，c(Fe2＋)为________。13．(12分)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等。有人设计了如图所示的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑从废水中回收金，并生成一定量的铁红和氧化铜。请回答下列问题：(1)图中标号处需加入的相应物质：①_________、②_________、③_________、④_________、4⑤_________。(2)写出①处发生反应的所有离子方程式：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________；________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。写出③处发生反应的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________。(3)铁红的化学式为________。14．(14分)Fe2＋、SO2－3和I－都具有还原性。为了比较其还原性强弱，进行以下探究并回答：(1)已知：①还原性：SO2－3Fe2＋；②FeSO3难溶于水。(2)在(1)的基础上，完成下列假设。假设1，还原性：I－SO2－3Fe2＋；假设2，还原性：SO2－3I－Fe2＋；假设3，还原性：___________________________________________________。(3)实验探究：现对假设2进行探究，完成实验步骤以及预期的现象和结论。限选以下试剂：0.1mol·L－1Na2SO3溶液、0.1mol·L－1KI溶液、0.1mol·L－1FeCl2溶液、10%KSCN溶液、新制饱和氯水、淀粉溶液、稀HNO3溶液、1mol·L－1HCl溶液、1mol·L－1BaCl2溶液。实验操作预期的现象与结论步骤1：取1mL0.1mol·L－1Na2SO3溶液和1mL0.1mol·L－1KI溶液于试管中，混合后滴入2～3滴新制饱和氯水，振荡步骤2：____________步骤3：取1mL0.1mol·L－1KI溶液和1mL0.1mol·L－1FeCl2溶液于试管中，混合后滴入2～3滴新制饱和氯水，振荡步骤4：_______________________________5铁及其化合物参考答案一、选择题12345678910BAACDBACAC二、非选择题11.解析：根据最终得到的固体D为红棕色固体，且水合盐B――→300℃氮气保护无水盐C可推知A为变价金属铁，依次推出无水盐C为FeSO4，水合盐B为FeSO4·7H2O。盐C灼烧的反应式为：2FeSO4=====高温Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑答案：FeFeSO4·7H2OFeSO4Fe2O3SO2(或SO3)SO3(或SO2)12.解析：根据题意，各步发生的化学反应如下：①Fe2O3＋2Al=====高温2Fe＋Al2O3MgO与Al不发生铝热反应，故单质B为Fe；②MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O，Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O；③Fe＋2FeCl3===3FeCl2，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；④说明：Fe3＋无剩余，溶液D为MgCl2、FeCl2的混合液。设20gA中MgO和Fe2O3的物质的量均为x，则有40g·mol－1x＋160g·mol－1x＝20g，解得x＝0.1mol，则溶液D中c(Mg2＋)＝0.1mol0.15L＝0.67mol·L－1，据Cl－守恒得溶液D中Fe2＋的浓度为：c(Fe2＋)＝6.0mol·L－1×0.15L－0.1mol×2120.15L＝2.3mol·L－1。答案：(1)Fe(2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2OMgO＋2HCl===MgCl2＋H2O(3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(4)0.67mol·L－12.3mol·L－113.解析：从题中给出的信息可知，首先分离出来的应是铁元素，所加最佳试剂应是废6铁屑，E溶液含Fe2＋，铁红的成分为Fe2O3，可联想到反应2Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2O，试剂⑤应为可溶性碱(NaOH溶液或氨水)，当加入过量铁粉后，所得A应为Fe、Cu、Au的混合物，此时只需加入稀硫酸(试剂②)后过滤可得Cu、Au的混合物B，再向混合物B中加入稀硝酸(试剂③)可使Cu、Au分离，向反应得到的C[Cu(NO3)2]溶液中加NaOH溶液(试剂④)得到D[Cu(OH)2]后，再加热得到CuO。答案：(1)①废铁屑②稀硫酸③稀硝酸④氢氧化钠⑤氢氧化钠(其他合理答案均可)(2)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋2Au3＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)Fe2O314.解析：(3)步骤1、2是比较SO2－3、I－还原性大小。SO2－3、I－均与氯水反应，若SO2－3的还原性大于I－，氯水首先与SO2－3反应生成SO2－4，在酸性环境下，利用加入BaCl2溶液后的反应现象即可说明溶液中是否存在SO2－4，从而比较出SO2－3与I－还原性强弱，也可根据是否有I2生成来比较SO2－3、I－还原性大小(如向反应后的溶液中加入淀粉观察颜色变化)。步骤3、4是比较Fe2＋、I－还原性大小，向含Fe2＋、I－的混合液中加入少量氯水后，若Fe2＋还原性大于I－，则溶液中存在Fe3＋，可用KSCN溶液与Fe3＋反应出现血红色来证明；若I－还原性大于Fe2＋，则溶液中存在I2，可用I2遇淀粉溶液出现蓝色来证明。答案：(2)SO2－3Fe2＋I－实验操作预期现象与结论步骤2：(方法1)向试管中加入足量的1mol·L－1HCl溶液后再滴入数滴(或少许)1mol·L－1BaCl2溶液，振荡试管若没有白色沉淀产生，则说明还原性：I－SO2－3，反之则说明还原性SO2－3I－步骤2：(方法2)向试管中滴入少量淀粉溶液，振荡试管若不变蓝色，说明还原性：SO2－3I－或：若变蓝色，说明还原性：I－SO2－3步骤4：(方法1)