2020届一轮复习人教版用分类思想认识铁及其重要化合物作业
用分类思想认识铁及其重要化合物
1.下列各离子组能大量共存的是( )
A. Fe3+、NH、H+、SO
B. Fe3+、Br-、Na+、I-
C. Fe2+、AlO、Na+、NO
D. Fe3+、HCO、NH、NO
2.下列离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO
B. 1.0 mol·L-1的FeCl2溶液:NO、Na+、K+、ClO-
C. 使酚酞变红的溶液中:Na+、Cl-、SO、Fe3+
D. 酸性溶液中:NO、SO、Fe3+、Mg2+
3.在含有下列离子组的溶液中,加入Fe(NO3)2固体后,仍然能够大量共存的离子组是( )
A. K+、SO、NH、CO
B. K+、Ba2+、OH-、Cl-
C. Na+、H+、Cl-、SO
D. Na+、Mg2+、Cl-、NO
4.在含有Fe3+、Fe2+、Al3+、,NH的稀溶液中加入足量Na2O2固体,充分作用后,再加入过量稀盐酸,完全反应,则离子数目没有变化的是 ( )
A. Fe3+、Al3+
B. Al3+
C. Fe2+、NH
D. Fe3+
5.下列离子方程式正确的是( )
A. 铁与盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B. 氯化亚铁溶液中通入氯气:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
C. 氯化铁与过量氨水反应:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
D. 氯化铁溶液中加入铁粉:2Fe3++Fe===3Fe2+
6.铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述中正确的是( )
A. 2Fe3++Fe===3Fe2+成立说明氧化性:Fe3+>Fe2+
B. 25 ℃时,pH=0的溶液中,Al3+、NH、NO、Fe2+可以大量共存
C. 5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 mol
D. 硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+===Fe3++4H2O
7.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( )
A. 该溶液中,K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存
B. 和KI溶液反应的离子方程式:Fe3++2I-===Fe2++I2
C. 和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Fe3++SO+Ba2++3OH-===Fe(OH)3↓+BaSO4↓
D. 1 L 0.1 mol·L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2 g Fe
8.如图两圆相交部分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( )
A. Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
B. Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
C. Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
D. 3Fe(OH)2+10H++NO===3Fe3++NO↑+8H2O
9.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的 ( )
A. 锌粉
B. 镁粉
C. 铁粉
D. 铝粉
10.化学在生产和日常生活中有着重要的作用。下列说法中不正确的是( )
A. Na2FeO4能与水缓慢反应生成Fe(OH)3和O2,故可用作水的消毒剂和净化剂
B. 钢铁表面烤蓝生成一层致密的Fe3O4,能起到防腐蚀作用
C. 常温下氨能与氯气反应生成氯化氢和氮气,因此可用浓氨水检查氯气管道泄漏情况
D. 开发利用可燃冰(固态甲烷水合物),有助于海洋生态环境的治理
11.Fe、Cu都是重要的金属元素,下列说法正确的是( )
A. 二者对应的氧化物均为黑色固体
B. 二者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C. 制备FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D. 电解FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al
12.在下列有FeCl3溶液参加的反应中,与Fe3+水解有关的是( )
①FeCl3与Cu反应 ②FeCl3与H2S反应 ③FeCl3与KI反应 ④FeCl3滴入沸水中 ⑤FeCl3与NaHCO3反应
⑥FeCl3溶液中滴入石蕊溶液
A. ③④⑤⑥
B. ③④⑤
C. ④⑤⑥
D. ①②③
13.下列叙述正确的是( )
A. 用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
B. 向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
C. 向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水,可制取Fe(OH)3胶体
D. 将钝化后的铝条放入CuSO4溶液中无现象,说明铝的金属性弱于铜
14.FeCO3与砂糖混用可以作补血剂,实验室里制备FeCO3的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B. 沉淀过程中有CO2气体放出
C. 过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D. 产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
15.为使Fe2+、Fe3+、Zn2+较完全地形成氢氧化物沉淀,溶液的酸碱度分别为pH 7.7、pH 4.5、pH 6.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+,Fe3+杂质离子,为除去这些离子制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是( )
A. H2O2,ZnO
B. 氨水
C. KMnO4,ZnCO3
D. NaOH溶液
16.下列试剂中,不能使Fe2+转化为Fe3+的是( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④稀硝酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A. ①②③
B. ①③④
C. ②④⑤
D. ②⑤⑥
17.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )
A. 加入KSCN溶液一定不变红色
B. 溶液中一定含Fe2+
C. 溶液中一定含Cu2+
D. 剩余固体中一定含铜
18.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论正确的是( )
A. 一定有Fe2+,一定没有Fe3+、Mg2+
B. 一定有Fe3+,一定没有Fe2+、Mg2+
C. 一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+
D. 一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+
19.常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+,下列说法不正确的是( )
A. H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+强
B. 在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C. 在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D. H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
20.把铁片分别放入下列物质的溶液中,充分反应后,溶液质量比反应前减轻的是( )
A. CuSO4
B. Fe2(SO4)3
C. HCl
D. FeSO4
21.浅绿色的Fe(NO3)2溶液体系中存在如下平衡:Fe2++2H2O鸠馞e(OH)2+2H+。若在此溶液中加入盐酸,则溶液的颜色变化为( )
A. 绿色变深
B. 浅绿色变得更浅
C. 变黄
D. 无明显变化
22.已知下述三个实验均能发生化学反应。
下列判断正确的是( )
A. 实验①中的铁钉只作还原剂
B. 上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
C. 实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
D. 实验③中发生的是置换反应
23.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BaSO3
B. 溶液的酸性增强
C. 白色沉淀是BaSO4
D. FeCl3全部被还原为FeCl2
24.由FeO,Fe2O3和Fe3O4组成的混合物,测得其中铁元素与氧元素的质量比为21∶8,则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是 ( )
A. 1∶2∶1
B. 2∶1∶1
C. 1∶3∶1
D. 1∶1∶3
25.建筑用的红砖和青砖,其颜色是由其中含有的不同价态的铁的氧化物所致。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的,几乎无一例外的是由青砖建成。有人提出以下可能的原因:
①青砖中含有的是FeO;
②青砖中含的是Fe3O4;
③Fe2O3遇长期酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低;
④Fe3O4性质稳定;
⑤FeO性质稳定。
你认为有道理的是( )
A. ①③⑤
B. ②③④
C. ③⑤
D. ①②③④⑤
26.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是 ( )
A. Fe(OH)3 Fe2O3
B. Fe(OH)2 Fe2O3
C. Fe(OH)2 Fe(OH)3
D. Fe(OH)2 Fe3O4
27.下列有关铁元素的叙述中正确的是( )
A. Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH)2
Fe2O3>Fe3O4
D. 四氧化三铁中铁元素的化合价复杂,若写成氧化物的形式,则化学式可写为FeO·Fe2O3,若视四氧化三铁为一种盐,其化学式可写为Fe(FeO2)2
31.下列关于铁的叙述正确的是( )
A. 铁是人类发现和使用最早的金属
B. 铁是地壳中含量最多的金属元素
C. 纯铁的熔点比生铁的低
D. 铁能与高温水蒸气反应
32.下列关于铁的叙述正确的是( )
①铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀 ②在人体内的血红蛋白中含有铁元素 ③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族 ④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧 ⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3
⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3
A. ①③
B. ②④
C. ②⑤
D. ④⑥
33.下列关于铁的说法正确的是( )
A. 纯铁为灰黑色,所以铁属于黑色金属
B. 铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3
C. 纯铁的抗腐蚀能力非常强,铁在干燥的空气里不易被氧化
D. 铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在
34.将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是 ( )
①硫酸 ②氯水 ③硝酸锌 ④氯化铜
A. ①③
B. ②④
C. ③④
D. ②③
35.下列反应中,铁只能生成高价化合物的是( )
A. 过量铁粉与稀硝酸反应
B. 铁粉与硫蒸气反应
C. 铁粉与过量的浓硫酸共热
D. 红热的铁粉与水蒸气反应
36.下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是( )
A. 工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B. 铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C. 工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸
D. 氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂
37.下图是一稀酸对Fe-Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果,下列有关说法正确的是( )
A. 稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B. 稀硝酸和铁反应的化学方程式:Fe+6HNO3(稀)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C. Cr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强
D. 随着Cr含量增加,稀硫酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱
38.铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是________。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是________(填字母)。
A.Mg2+B.Fe2+
C.Al3+D.Cu2+
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是________,操作Ⅱ的名称是________。
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式____________________________________
________________________________________________________________________。
39.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉,得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。
①Fe3+ ②Fe2+ ③Fe、Fe2+ ④Fe2+、Fe3+
(1)AB段铁元素以________________形式存在。
(2)BC段铁元素以________________形式存在。
(3)CD段铁元素以________________形式存在。
40.如何除去括号中的杂质
(1)Fe2+(Fe3+):_________________________________________________________________;
(2)FeCl3(FeCl2):_________________________________________________________________;
(3)FeCl2(CuCl2):______________________________________________________________;
(4)Fe(Al):____________________________________________________________________;
(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2):___________________________________________________________。
41.在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:
Ⅰ.向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;
Ⅱ.向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为____________________________________________。
(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是_________________________________________________。
分离得到的固体主要成分是_____________________________________________________。
从固体中分离出铜需采用的方法是_______________________________________________。
(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为_____________________________________________。
42.FeCl3可通过多种途径转化成FeCl2。
(1)在FeCl3溶液中加入适量氢碘酸,发生反应的离子方程式为_________________________。
(2)工业上常将无水FeCl3在氮气作保护气下加热至300~350 ℃,通入干燥H2而制得FeCl2。该反应的化学方程式为 __________________________________________________________。
(3)工业上另一种制备FeCl2的方法:将无水的FeCl3与适量氯苯(C6H5Cl)在130 ℃持续加热约3小时,可发生如下反应:2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑
根据有机反应规律,该反应中氯苯发生的是________(填有机反应类型)。
(4)根据上述三个反应,下列有关说法中正确的是________(填序号)。
①反应(1)中,氢碘酸既表现了酸性,又表现了还原性
②反应(3)中,HCl为氧化产物
③上述三个反应中,FeCl2均为还原产物
(5)请另写一个FeCl3转化成FeCl2的化学方程式:____________________________________。
43.铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答:
(1)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
________________________________________________________________________。
(2)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)。
(3)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,若有1.5 mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是________。
(4)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)。
44.有关FeSO4的转化关系如图所示(无关物质已略去)。
已知:①X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是(填化学式)________________。
(2)反应Ⅰ的反应类型属于(填序号)________________。
a.分解反应 b.复分解反应
c.置换反应 d.化合反应
e.氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y,产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L-1NaOH溶液完全吸收,则反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是__________________________________________。
45.Fe是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿,金属铁是在高炉中冶炼的,高炉炼铁除了加入铁矿石外,还需加入焦炭和石灰石。请填空:
(1)写出磁铁矿主要成分的化学式:________________________________________________。
(2)写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式:__________________________________________。
(3)写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式:__________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)写出炼铁高炉中造渣反应的两个化学方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。
答案解析
1.【答案】A
【解析】B项中Fe3+与I-易发生氧化还原反应不能大量共存;C项中Fe2+与AlO发生双水解反应不能大量共存;D项中Fe3+与HCO发生双水解反应不能大量共存。
2.【答案】D
【解析】A项中KNO3在酸性条件下能氧化Fe2+;B项中ClO-能氧化Fe2+;C项中Fe3+在碱性条件下生成沉淀,只能存在于酸性溶液中。
3.【答案】D
【解析】A中CO和Fe2+不能大量共存;B中Fe2+和OH-不能大量共存;C中H+、NO和Fe2+因发生氧化还原反应而不能大量共存。
4.【答案】B
【解析】2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Fe2+转变为Fe3+,Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀析出,Al3+转变为AlO,NH为NH3气体,NH减少。没有过滤,再加入过量稀盐酸,Fe(OH)3沉淀转变为Fe3+,所以Fe2+减少,Fe3+增多,AlO再转变为Al3+,几乎不变。
5.【答案】D
【解析】
6.【答案】A
【解析】B项pH=0的溶液呈强酸性,Fe2+、NO、H+不能大量共存,不正确;C项应为0.3 mol,不正确;D项电荷不守恒,不正确。
7.【答案】D
【解析】A项,Fe3+与C6H5OH发生反应,不能大量共存,错误;B项,该离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式应为2Fe3++2I-===2Fe2++I2,错误;C项,Fe2(SO4)3和Ba(OH)2反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+3Ba(OH)2===2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,所以离子方程式应为2Fe3++3SO+3Ba2++6OH-===2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,错误;D项,Fe2(SO4)3与足量的Zn反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+3Zn===3ZnSO4+2Fe,可见0.1 mol Fe2(SO4)3生成0.2 mol Fe,质量为11.2 g,正确。
8.【答案】B
【解析】Fe3O4与稀硝酸反应时,Fe2+会被氧化为Fe3+,正确的离子方程式为3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O。
9.【答案】C
【解析】
10.【答案】D
【解析】A项,NaFeO4具有强氧化性,能作消毒剂,生成的Fe(OH)3
胶体能吸附水中的悬浮颗粒,能作净化剂,正确;B项,钢铁表面烤蓝生成一层致密的Fe3O4,能起到防腐蚀作用,正确;C项,常温下氨能与氯气反应生成氯化氢和氮气,氯化氢与氨气生成氯化铵现象是有白烟生成,所以可用浓氨水检查氯气管道某处泄漏,正确;D项,过分开发可燃冰,会影响海洋生态环境,错误。
11.【答案】C
【解析】Fe、Cu对应的氧化物FeO和CuO为黑色;而Fe2O3为红棕色固体,故A错误;Fe放置在空气中生成氧化物Fe2O3,而Cu放置在空气中会生成Cu2(OH)2CO3(铜绿),故B错误;制备FeCl3、CuCl2,若蒸干会由于盐水解生成氢氧化物和HCl而失败,故C正确;电解FeCl3、CuCl2的混合溶液时,阴极上离子的放电顺序为Fe3+>Cu2+>H+,析出的物质只有Cu和H2(Fe3+生成Fe2+),故D错误。
12.【答案】C
【解析】①②③均表现Fe3+的氧化性。
13.【答案】A
【解析】A.锡、铁和电解质溶液构成原电池,铁作负极而易被腐蚀,所以用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈,故A正确。
B.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有氯气,氧化了亚铁,故B错误。
C.Fe(OH)3胶体的制备:将饱和氯化铁溶液逐滴滴加到沸水中至得到红褐色液体,即为Fe(OH)3胶体,故C错误。
D.将钝化后的铝条放入CuSO4溶液中无现象,是因为氧化铝不与硫酸铜反应,不是说明铝的金属性弱于铜,故D错误。
14.【答案】D
【解析】
15.【答案】A
【解析】使Fe3+、Fe2+、Zn2+较完全的形成氢氧化物沉淀,溶液的pH应分别为4.5、7.7、6.6左右,所以要除去硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe3+、Fe2+,应该把Fe2+氧化为Fe3+,双氧水是绿色氧化剂不会引入杂质,所以用双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,再加入氧化锌调节溶液的pH,使Fe3+转化为沉淀除去。
16.【答案】D
【解析】要实现Fe2+转化为Fe3+,必须加强氧化性物质,②NaCl、⑤HCl均没有强氧化性,⑥NO在酸性条件下才表现强氧化性。
17.【答案】C
【解析】解答本题,首先需要认识到Fe3+、Fe2+、Cu2+三者的氧化性强弱顺序:Fe3+>Cu2+>Fe2+
,因此溶液中有Fe3+时不能剩余Cu、Fe,剩余固体可能是Cu或Cu、Fe混合物,即剩余固体一定有Cu且溶液一定无Fe3+,A、B和D正确;当铁粉足量时,Fe先和FeCl3反应,后与CuCl2反应,Cu2+完全转化为Cu,此时溶液中无Cu2+,故C错误。
18.【答案】D
【解析】加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性,若有Fe3+,则产生氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色,所以不可能存在,而Mg(OH)2是白色,有可能存在; 选D。
19.【答案】B
【解析】在第一个方程式中,H2O2是氧化剂,Fe3+是氧化产物;在第二个方程式中,H2O2是还原剂,Fe2+是还原产物,故A项说法正确。将两方程式相加得2H2O22H2O+O2↑,Fe2+是H2O2分解的催化剂,故C、D说法正确。由于H2O2分解时产生水,FeSO4的浓度下降,故pH增大,B项说法错误,故答案为B。
20.【答案】A
【解析】A项,铁与CuSO4反应后,生成FeSO4溶液,溶液质量减轻,正确;B项,铁与Fe2(SO4)3反应后,生成FeSO4溶液,溶液质量增加,错误;C项,铁与HCl反应后,生成FeCl2溶液,溶液质量增加,错误;D项,Fe与FeSO4溶液不反应,溶液质量不变,错误。
21.【答案】C
【解析】Fe(NO3)2电离出NO,在酸性(盐酸提供的H+)条件下具有强氧化性,可以把Fe2+氧化为Fe3+,从而使溶液呈黄色。
22.【答案】A
【解析】上述实验证明氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,B错误;②中Fe2+被硝酸氧化显还原性,C错误;实验③中没有单质生成,D错误;选A。
23.【答案】A
【解析】Fe3+具有氧化性,通入足量SO2后发生氧化还原反应,Fe3+全部被还原为Fe2+,所以向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,同时SO2被氧化为SO,白色沉淀是BaSO4。依据2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+可知溶液酸性增强,B、C、D正确。因为溶液呈酸性,一定不会生成BaSO3沉淀,A错误。
24.【答案】D
【解析】可用平均组成法来求解:在混合物中铁原子和氧原子物质的量之比为∶=3∶4,则混合物的平均组成为Fe3O4,在三种组合中Fe3O4则不必多考虑,应注意FeO和Fe2O3混合后也应符合Fe3O4,所以在混合物中它们的物质的量之比必须是1∶1。
25.【答案】B
【解析】⑤FeO性质极不稳定,极易被氧化,故选B。
26.【答案】B
【解析】铁与稀硫酸生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为+3,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
27.【答案】A
【解析】铁与单质碘化合生成的是FeI2,选项B不正确;铁离子能把碘离子氧化成单质碘,选项C不正确;D项,得到的是Fe(OH)3沉淀,因而不正确。
28.【答案】B
【解析】上述过程可表示为FeOFeSO4Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3。故白色沉淀为Fe(OH)2,红棕色残渣为Fe2O3。
29.【答案】C
【解析】铝热剂是指能发生铝热反应的物质,不单是指Al和Fe2O3,铝与其他难熔金属氧化物也可称为铝热剂;Fe2O3难溶于水,故用该实验方法不能检验该红色物质是否是Fe2O3;由电子守恒可知,还原1 mol Fe2O3需要3 mol H2、2 mol Al、3 mol CO;明矾是结晶水合物,是纯净物,不是混合物。
30.【答案】D
【解析】Fe2O3为红色固体,A错误;可逆反应的前提是反应条件相同,B错误;FeO不稳定能被氧化为Fe2O3或Fe3O4,C错误;在Fe3O4中铁呈现两种化合价:+2、+3,FeO·Fe2O3和Fe(FeO2)2的形式均符合,D正确。
31.【答案】D
【解析】铁的金属活动性强于铜,铁在自然界主要以化合态存在,由于铜的活动性较弱,易于冶炼,所以铜是人类最早使用的金属,故A错误;地壳中含量最多的金属元素是铝,故B错误;合金的熔点一般低于纯金属的熔点,故C错误;铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,该反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故D正确。
32.【答案】B
【解析】当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,而纯铁的抗腐蚀能力较强;铁位于元素周期表的第Ⅷ族,而不是第ⅧB族;铁与强氧化剂反应,能被氧化为Fe3+,但若铁过量,则Fe3+被Fe还原为Fe2+,所以Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2;FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe+2FeCl3===3FeCl2、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3制得。故选项B正确。
33.【答案】C
【解析】纯铁为银白色,A错;铁在硫蒸气中燃烧生成FeS,B
错;自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁),D错。
34.【答案】D
【解析】
35.【答案】C
【解析】过量铁粉与稀硝酸反应得到Fe(NO3)2,铁与硫蒸气反应生成FeS,红热的铁粉与水蒸气反应生成Fe3O4。
36.【答案】D
【解析】FeCl3净水的原理是水解生成Fe(OH)3胶体,吸附水中悬浮的固体,形成絮状沉淀使水变澄清,FeCl3不变价并不表现氧化性。
37.【答案】D
【解析】A错误,应该说铬的含量大于13%,稀硝酸对合金的腐蚀速率比盐酸、硫酸弱;B错误,应生成NO;C错误,不能解释盐酸硝酸氢离子浓度相等,但硝酸腐蚀速率慢,选择D。
38.【答案】(1)Fe2+、Fe3+、H+
(2)BC
(3)①过滤 洗涤
②4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
【解析】(1)磁性的固体Y为四氧化三铁,溶于过量盐酸溶液中,其反应的离子方程式为Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O;所以溶液中含有的大量阳离子是Fe2+、Fe3+、H+。
(2)该转化关系如图所示:
故大量减少的离子有Al3+、Fe2+。
(3)①经操作Ⅰ得到滤液和滤渣,故该操作为过滤。结合产品为Fe2O3,则逆推知经煅烧产生。为防止其中会有杂质混入,应对沉淀进行洗涤,再经干燥处理。
②煅烧过程中,分解产生的FeO被空气中的氧气氧化为Fe2O3。
39.【答案】(1)① (2)④ (3)③
【解析】向稀HNO3中加入铁粉,开始时稀HNO3过量应生成Fe3+,随加入铁粉量的增加,HNO3反应完全后,发生反应2Fe3++Fe===3Fe2+,最后全部转化为Fe2+。
40.【答案】(1)加过量铁粉过滤
(2)加氯水或H2O2
(3)加过量铁粉过滤
(4)加过量强碱溶液过滤
(5)加过量强碱溶液过滤
【解析】
41.【答案】(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(2)反应掉FeCl3、CuCl2 Fe、Cu 加入足量稀盐酸后过滤
(3)4FeCl2+4Ca(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3↓+4CaCl2
【解析】FeCl3溶液蚀刻铜箔的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,得到的废液中含有FeCl3、CuCl2、FeCl2。
42.【答案】(1)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
(2)2FeCl3+H22FeCl2+2HCl
(3)取代反应 (4)③
(5)2FeCl3+Fe===3FeCl2(其他合理答案均可)
【解析】(1)Fe3+有氧化性,I-有还原性,它们可以发生氧化还原反应;(2)根据信息FeCl3转化为FeCl2,铁元素化合价降低,那么氢元素化合价升高,这样就可以写出化学反应方程式;(3)根据反应产物,可以确定为取代反应;(4)根据氧化还原反应概念,确定③是正确的;(5)FeCl3转化为FeCl2,另一种物质必须是还原剂。
43.【答案】(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(2)Fe3++3H2O===Fe(OH)3+3H+
(3)12 mol (4)B
【解析】(1)氯化铁溶液腐蚀印刷电路铜板时,发生反应的方程式为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,改写成离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
(2)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是Fe3+发生水解生成具有很强吸附能力的Fe(OH)3胶体,离子方程式为Fe3++3H2O===Fe(OH)3+3H+。
(3)反应Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,1 mol Fe3O4发生反应,电子转移总数为8e-,故有1.5 mol Fe3O4参加反应时,转移电子的物质的量是12 mol。
(4)铝是地壳中含量最高的金属元素,且Fe不是人类最早使用的金属材料,A错误;“常温下铁与稀硫酸反应生成氢气”与“高温下氢气能还原氧化铁得到铁”均正确,且两者没有因果关系,B正确;铁属于过渡元素,C错误;“在空气中铁表面形成致密氧化膜”与“铁不能与氧气反应”
均不正确,且没有因果关系,D错误;选B。
44.【答案】(1)SO2、SO3 (2)ae
(3)取溶液少量于试管,滴加硫氰化钾溶液,溶液变为红色,有Fe3+
(4)SO+2Fe3++H2O===SO+2Fe2++2H+
【解析】(1)①硫酸亚铁受热分解产物中使品红溶液褪色的是SO2;通入BaCl2溶液产生白色沉淀的是SO3,②Y是红棕色的化合物是Fe2O3。
(2)从硫酸亚铁受热分解的方程式可看出由硫酸亚铁一种化合物分解,生成三种化合物,是分解反应;硫元素从+6价变成产物中的二氧化硫中的+4价,铁从+2价,变成产物中的+3价。
(4)反应Ⅳ中为Na2SO3与Fe2(SO4)3溶液发生氧化还原反应。
45.【答案】(1)Fe3O4
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)C+O2CO2 CO2+C2CO
(4)CaCO3CaO+CO2↑ CaO+SiO2CaSiO3
【解析】解题的基点:铁的冶炼常采用热还原法,用CO作还原剂将铁矿石中的化合态的铁还原为单质。由于铁矿石中含有脉石(SiO2),用CaCO3作造渣原料除去SiO2等杂质。