1、1课时达标作业 8 铁及其化合物基础题1.坦克、导弹的制造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中，正确的是( )A铁元素属于过渡元素，其原子序数为 26B单质铁与浓硫酸在常温下不反应C铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快解析：铁是 26 号元素，属于过渡元素，A 正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，并不是铁和浓硫酸不反应，B 错误；Fe 2 既有还原性，也有氧化性，C 错误；生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，D 错误。答案：A2下列有
2、关铁及其化合物的有关说法中正确的是( )A赤铁矿的主要成分是 Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反应产物为 Fe2O3和 H2C除去 FeCl2溶液中的 FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤DFe 3 与 KSCN 产生血红色沉淀解析：赤铁矿的主要成分是 Fe2O3，故 A 错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和 H2，故 B 错误；铁粉把 FeCl3还原成 FeCl2，从而除去 FeCl3，故 C 正确；Fe 3 与KSCN 产生血红色溶液，不是沉淀，故 D 错误。答案：C3一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有( )小苏打 硫酸铝 氯化亚铁 磁性氧化铁氢氧化铜 氢氧化
3、铁A3 种 B4 种C5 种 D6 种解析：Na 2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3，属于化合反应；2FeCl 3Fe= =3FeCl2，属于化合反应；Fe 与 O2在点燃条件下生成 Fe3O4，是化合反应；4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3，是化合反应。答案：B4某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( )A将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性2B将热的 NaOH 溶液滴入 FeCl3溶液中：制备 Fe(OH)3胶体C在蒸发皿中加热蒸干 FeSO4溶液：制备 FeSO46H2O 晶体D将铜粉加入 FeCl3溶液中：验证 Fe3 的氧化性强于 Cu2解析：
4、由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成 Fe2(SO4)3和 SO2，无法说明铁的活泼性，故 A 方案不可行；将 NaOH 加入 FeCl3溶液中，得到 Fe(OH)3沉淀，无法得到 Fe(OH)3胶体，B 项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干 FeSO4溶液，一方面氧气可将 FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故 C 项方案不可行；将铜粉加入 FeCl3溶液中，发生反应：Cu2Fe 3 =Cu2 2Fe2 ，该反应说明 Fe3 的氧化性强于 Cu2 ，故 D 项方案可行。答案：D5铁的常见化合价有2 价和3 价。据研究，铁在浓 HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为 Fe8O11
5、的化合物，它可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )AFeO3Fe 2O3 B2FeO3Fe 2O3CFeO2Fe 2O3 D2FeOFe 2O3解析：化合物 Fe8H11可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeOmFe2O3，则Error!解得 n2， m3，该化合物可以表示为 2FeO3Fe2O3。答案：B6下列离子方程式书写正确的是( )AFeO 固体放入稀硝酸中：FeO2H =Fe2 H 2OB过量的铁粉与稀硝酸反应：Fe4H NO =Fe3 NO2H 2O 3C向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)22H =Fe2
6、 2H 2OD向 Fe(OH)3中加入氢碘酸：2Fe(OH)36H 2I =2Fe2 I 26H 2O解析：稀硝酸为氧化性酸，FeO、Fe(OH) 2中2 价的 Fe 被氧化为 Fe3 ，A、C 错误；铁粉过量时，生成的 Fe3 与 Fe 继续反应生成 Fe2 ，B 错误；I 具有较强的还原性，因而氢碘酸可把 Fe(OH)3还原为 Fe2 ，D 正确。答案：D7下列除杂的操作不正确的是( )AMgCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤BFeCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤3CCuCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入 NaOH 溶液充分反应
7、后过滤DCuCl 2溶液中混有少量 FeCl2：先加入 H2O2将 Fe2 氧化成 Fe3 ，再加入 CuO 充分反应后过滤解析：FeCl 3溶液中存在水解平衡：FeCl 33H 2OFe(OH) 33HCl，加入 Mg 与 H 反应，上述平衡右移，使 Fe3 转化成 Fe(OH)3而除去，A 正确；加入过量铁粉，FeCl 3与 Fe反应生成 FeCl2而达到除杂的目的，B 正确；先用 H2O2将 Fe2 氧化成 Fe3 ，再利用 FeCl3的水解，加入的 CuO 与 H 反应将 Fe3 转化成 Fe(OH)3而除去，D 正确；C 项中加入 NaOH 溶液，Cu 2 、Fe 3 均转化成氢氧化
8、物沉淀，不符合除杂要求。答案：C8下列关于 Fe3 、Fe 2 性质实验的说法错误的是( )A用如图装置可以制备沉淀 Fe(OH)2B配制 FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度C向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有 Fe2D向 FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止 Fe2 被氧化解析：Fe(OH) 2很容易被空气中 O2氧化，装置中产生 H2可排尽空气，从而得到稳定的Fe(OH)2，A 不符合题意。B 中盐酸可防止 FeCl3水解，不符合题意。D 中铁粉具有还原性，可防止 Fe2 被氧化。不符合题意。
9、而 C 中现象可以证明 Fe2 存在，符合题意。答案：C9A、B、C 为 3 种单质(其中 A 为固体，B、C 为气体)，将 D 的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C 反应的产物易溶于水得到无色溶液 E。它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是( )A物质 B 是 H2 B物质 C 是 Cl2C物质 D 是 FeCl2 D物质 F 是 FeCl2解析：将 D 的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，则 D 为 FeCl3；结合转化关系，根据 A 为固体单质，B、C 为气体单质，则 A 为 Fe，B 为 Cl2，F 为 FeCl2；由于4B、C 反应的产物易溶于水得到无色溶液
10、E，则 C 为 H2，E 为 HCl。答案：D10FeCO 3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过滤操作中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解析：FeSO 4溶液中加碳酸氢铵生成 FeCO3，过滤、洗涤，即可得到 FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子，则可利用 KSCN 溶液检验，故 A 正确；FeSO 4与碳酸氢铵发生的反应为：Fe 2 2HCO =FeCO3H 2OCO 2，则沉淀过程中有 CO2气体
11、放出，故 B 正确； 3过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故 C 正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到 FeO，故 D 错误。答案：D11硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是( )A碱式硫酸铁水解能产生 Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B为防止 NH4HCO3分解，生产 FeCO3需要较低温度下进行C可用 KSCN 溶液检验(NH 4)2Fe(SO4)2是否被氧化D常温下，(NH 4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比 FeSO4的大解析：碱
12、式硫酸铁电离产生 Fe3 ，Fe 3 能发生水解生成 Fe(OH)3胶体，Fe(OH) 3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故 A 正确；NH 4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止 NH4HCO3分解，生产 FeCO3需在较低温度下进行，故 B 正确；KSCN 溶液遇 Fe2 溶液无现象，(NH 4)52Fe(SO4)2若被氧化则生成 Fe3 ，KSCN 溶液遇 Fe3 溶液变红，故 C 正确；(NH 4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比 FeSO4的小，所以 FeSO4才能与(NH 4)2SO4反应生成(NH 4)2Fe(SO4)2，故 D 错误。答案：D12从某含有 FeCl2、FeCl
13、 3、CuCl 2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是( )A试剂 a 是铁、试剂 b 是稀硫酸B操作、操作、操作所用仪器相同C试剂 c 是氯气，相应的反应为：2Fe 2 Cl 2=2Cl 2Fe 3D用酸性 KMnO4溶液可检验溶液 W 中是否还有 Fe2解析：试剂 a 是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把 FeCl3还原为 FeCl2，则通过过滤操作得到的滤液 X 为 FeCl2溶液，滤渣 Y 为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是 FeCl3，故试剂 b 是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成 FeCl2，故通过过滤操作可得到铜单质，滤液 Z 为 F
14、eCl2溶液，在两次过滤得到 FeCl2溶液中通入氯气，发生反应 2Fe2 Cl 2=2Cl 2Fe3 ，把 FeCl2转化为 FeCl3，然后通过操作(蒸发结晶，并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同，故 A、B 错误，C 正确；溶液 W 中有 Cl ，酸性 KMnO4溶液既可氧化 Fe2 ，又可氧化 Cl ，故用酸性 KMnO4溶液不可检验溶液 W 中是否还有 Fe2 ，D 错误。答案：C能力题13.一种新型高效净水剂 PAFC(聚合氯化铁铝AlFe(OH) nCl6 nm)，广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。某化工厂欲以工业生产废料(金属铁、铝及其氧化物)为
15、原料制取PAFC，设计生产流程如下：请回答下列问题：(1)用 10 molL1 的浓盐酸配制 2 molL1 的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有_。A容量瓶 B烧杯6C烧瓶 D胶头滴管(2)下列关于 PAFC 的说法中正确的是_。APAFC 是一种有机高分子化合物BPAFC 中 Fe 显2 价CPAFC 溶于水能电离出 OH ，是一种碱DPAFC 在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在(3)步骤中取样分析的目的是_。A测定溶液中 Fe2 与 Fe3 的含量比B测定原料是否完全溶解C测定溶液中 Fe2 的含量，以确定加入 NaClO3的量D测定溶液中 Al3 的含量(4)写出向溶液中加入
16、 NaClO3时，发生反应的离子方程式为_。(5)该化工厂的化验室为测定产品 PAFC 中 Al 和 Fe 的含量，进行下列试剂的选择和基本操作：测定时所需的试剂有_。ANH 3H2O BNaOHCCO 2 DNaClO 3测定时，直接测定的是_和_的质量(填化学式)。在测定过程中的操作顺序是：过滤、_、灼烧、_、称量(写操作名称)。解析：(1)用 10 molL1 的浓盐酸配制 2 molL1 的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有容量瓶、烧杯和胶头滴管。(2)A 项，PAFC 不是有机高分子化合物，错误；B 项，PAFC 中 Fe 显3 价，错误；C 项，PAFC 溶于水能电离出 O
17、H ，但同时还有氯离子，不属于碱，错误；D 项，PAFC 能电离出Al3 、Fe 3 和 OH ，在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在，D 正确。(3)溶液中含有 Fe2 需用 NaClO3氧化，所以步骤取样分析的目的是测定溶液中 Fe2的含量，以确定加入 NaClO3的量。(4)向溶液中加入 NaClO3时，ClO 与 Fe2 反应生成 Cl 和 Fe3 ，离子方程式为 36Fe2 6H ClO =6Fe3 Cl 3H 2O。 3(5)Al(OH) 3是两性氢氧化物，能与强碱反应生成偏铝酸盐，然后通入 CO2转化为Al(OH)3沉淀，灼烧得到 Al2O3，Fe(OH) 3不溶于强碱溶液，所以
18、测定时所需的试剂有 NaOH和 CO2。根据中分析可知，直接测定的是 Al2O3、Fe 2O3的质量。在测定过程中的操作顺序是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。7答案：(1)ABD (2)D (3)C(4)6Fe2 6H ClO =6Fe3 Cl 3H 2O 3(5)BC Al 2O3 Fe 2O3 洗涤 冷却14铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与 H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。.铁矿石中含氧量的测定按如图组装仪器，检查装置的气密性；将 5.0 g 铁矿石放入硬质玻璃管中，装置 B、C 中的药
19、品如图所示(夹持仪器均省略)；从左端导气管口处不断地缓缓通入 H2，待 C 装置出口处 H2验纯后，点燃 A 处酒精灯；充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。(1)装置 C 的作用为_。(2)测得反应后装置 B 增重 1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为_。(3)若将 H2换成 CO，则还需补充_装置。.铁矿石中含铁量的测定(4)步骤中煮沸的作用是_。(5)步骤中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有_。(6)下列有关步骤的操作中说法正确的是_。a因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂b滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂8c滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液d锥形瓶不需
20、要用待测液润洗e滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化f滴定结束后，30 s 内溶液不恢复原来的颜色，再读数(7)若滴定过程中消耗 0.500 0 molL1 的 KI 溶液 20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为_。.(8)由、可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式_。解析：.(1)该实验中，氢气和氧化铁反应生成金属铁和水，根据固体质量的变化来计算铁的含量，B 处的干燥管作用是吸收产生的水蒸气，所以 C 装置要防止空气中的水蒸气和 CO2进入 B 中，影响测定结果。(2)测得反应后装置 B 增重 1.35 g，根据反应的实质，氧元素的质量分数是100%24%。1.3518 165.0(3)
21、因 CO 有毒，不能排放到空气中，应加尾气处理装置。.(4)向铁矿石中加入硫酸，酸化反应生成硫酸的铁盐溶液，还存在过量的硫酸溶液，加入过量的氯气，煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的 Cl2，否则会影响与 KI 的反应，带来实验误差。(5)若稀释到 250 mL，采用的仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250 mL 容量瓶。(6)a.碘水为黄色，三价铁离子也是黄色溶液，滴定过程中需加指示剂，故 a 错误；b滴定过程中，三价铁可以和碘离子发生反应生成亚铁离子和碘单质，碘单质遇到淀粉溶液显示蓝色，但不能确定是否达到滴定终点，故 b 错误；c滴定管用蒸馏水洗涤后必须用标准液润洗，故 c 错误；d锥形瓶不
22、需要用待测液润洗，故 d 正确；e滴定过程中，眼睛注视锥形瓶中颜色的变化，故 e 错误；f滴定结束后，30 s 内溶液不恢复原来的颜色再读数，故 f 正确。(7)由于所取溶液(含 Fe3 )的体积与消耗 KI 溶液的体积相等，反应的方程式为2Fe3 2I =2Fe2 I 2，结合方程式可知， c(Fe3 ) c(KI)0.5 molL1 ，所以铁元素的百分含量为 100%70%。0.5 molL 10.25 L56 gmol 110 g.(8)铁的质量分数是 70%，氧元素的质量分数是 24%，所以 100 g 铁矿石中，铁元素的质量是 70 g，氧元素质量是 24 g，铁元素和氧元素的物质的量比为 ： 5 ：6，7056 2416铁的氧化物的化学式为 Fe5O6。答案：(1)防止空气中的水蒸气和 CO2进入 B 中，影响测定结果9(2)24% (3)尾气处理(4)赶走溶液中溶解的过量的 Cl2(5)250 mL 容量瓶(6)df (7)70% (8)Fe 5O6
