3-3铁及其化合物同步训练(人教版必修1).doc

3・3铁及其化合物同步训练
一、单项选择题(本题包括7小题，每小题4分，共28分)
1. 下列关于铁的叙述正确的是()
①铁能被磁铁吸引，但纯铁易锈蚀②在人体的血红蛋白中含有铁元素③不能通过化合反应生成FeCH和Fe(OH)3④铁能在氧气屮剧烈燃烧，但不能在水蒸气屮燃烧⑤铁与硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3
A. ①③
B.②④
C.②⑤
D.④⑥
解析：①中纯铁不易被锈蚀。

③中可以通过化合反应生成FeCH和Fe(0H)3，
2FeCI3 + Fe==3FeCI2,
4Fe(0H)2 + 02 + 2H20=4Fe(0H)3o
⑤中当铁过量时可生成Fe(N03)2o
答案：B
2. 红珊瑚栖息于200〜2000 m的海域，产于台湾海峡、南屮国海，它与琥珀、珍珠被
统称为有机宝石。

在中国，珊瑚是吉祥的彖征，一直用来制作珍贵的工艺品。

红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，其红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是( )
A. Na
B. Fe
C. Si
D. Cu
解析：根据平常对各元索的化合物性质的了解得知，铁的化合物多数有颜色，红色的比较多。

答案：B
3. 一定量的Fe和血2。

3混合物投入2 mol/L250 mL的HNO3溶液中，反应完全后，无固体剩余，生成1.12 LN0气体(标進状况)，再向反应后溶液中加入lmol/L的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是()
A. 450 mL
B. 500 mL
C. 400 mL
D.无法确定
解析：根据氮元素守恒，HNO3最终转变为NaNOs和NO,因此所加入NaOH的物质的
1 1
2 L
量至少是 2 mol/LX0.25 L~22 4 L/mol= 0>45 mob Na0H溶液的体积为450 mL。

答案：A
4. 下列物质能通过化合反应直接制得的是() ©FeCI2② H2SO4③ NH4NO3 ④ HCI
A.①②③
B.②③
C.①③④
D.全部
解析：这些化合物均可通过化合反应制得：Fe + 2FeCI3=3FeCI2, SO3+H2O==H2SO4，
占燃
NH3 + HNO3=NH4NO3, H2+CI2==2HCI O
答案：D
5. 向某晶体的水溶液加入含血2+的溶液后，无明显变化，当滴加儿滴漠水后，混合液出
现红色，那么由此得出的下列结论错误的是()
A. 该晶体屮一定含有SCK
B. Fe3+的氧化性比B Q的氧化性强
C. Fe2+与SCN一不能形成红色的化合物
D. Fe2+被Bq氧化成Fe汁
解析:漠水能将亚铁离子氧化为三价铁离子，即三价铁离子是漠水氧化亚铁离子的产物, 所
以溟水的氧化能力比三价铁离子强；三价铁离子与SCN能形成红色的化合物，而亚铁离子不能
与SCN「形成红色的化合物。

答案：B
6. 新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2O x3<x<4, M = Mn、Co、Zn或Ni,在该盐中均显+ 2价)由
铁酸盐(MFe2O4)经高温与氢气反应制得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物(SO?、NO?等)
转化为英单质除去，转化流程如图。

关于此转化过程的叙述不正确的是()
H
MFe2 04__________ _________ MFe, 0
300 ~ 500T：'
常温分解CO2.SO2.NO2等
A. MFe2O4在与出反应中表现了氧化性
B. MFe2O4与MFe2O x的相互转化反应均属于氧化还原反应
C. MFe2O x与SO?反应中MFe2O x被还原
D. 若4molMFe2Ox与1 mol SO2恰好完全反应，则中x的值为3.5
解析：根据出能将MFe2O4转化成MFe2O x,则出作还原剂，MFe2O4作氧化剂；而MFe2O x 能将
SO2转化成S, SO?作氧化剂，MFe2O x作还原剂，被氧化；根据电子守恒，Imol SO2R 应时转移电子
为 4 mol,则 1 mol MFe2O x转移电子为 1 mol,可得x=3.5,此时铁的平均化合价为+ 2.5,被氧化为
MFe2O4(铁在该化合物中显+ 3价)时转移电子数为1 moL
答案：C
7. 在Fe(NO3)3和C U(NO3)2的混合液屮逐渐加入铁粉，溶液屮Fe*的物质的量浓度和加入
c(Fe2
・)/m()l・L"
铁粉的物质的量之I'可关系如图所示。

则该溶液中Fe(NO3)3与C U(NO3)2的物质的量浓度之比为
A. 3 ： 1
B. 1 ： 2
C. 2 ： 1
D. 1 ： 1
解析：由化学方程式：2Fe3+ + Fe=3Fe2+> Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu,结合图像可知，c(Fe2 J的大小范围在0〜3变化快，3是拐点，此前发生2Fe3+ + Fe=3Fe2+,在3〜4范围内变化时发生Fe + Cu2，==Fe21 +Cu,由化学方程式2Fe3' +Fe===3Fe z，可得，2n(Fe2 ) = 3n(Fe3 ), 由化学方程式Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu 可得，n(Cu2+)=n(Fe2+),故c(Fe3+) : c(Cu2+) = 2 : 1。

答案：C
二、双项选择题(本题包括3小题，每小题6分，共18分)
&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°C, pH = O的溶液中，Al”、NH；、NO?、Fe"可以大量共存
C. 5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.3 mol
D. 硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2+ + 2H2O2 + 4H+=Fe3+ + 4H2O
解析：pH = O的溶液呈强酸性，Fe"、NO,、H‘不能大量共存，B项不正确；C项应为
0.3 mol,正确；D项电荷不守恒，不正确。

答案：AC
9. 一种新型净水剂卩人卩(2{聚合氯化铁铝，[AIFe(OH)n CI6-n]m, n<5, m<10},广泛用于生活用水的净化和废水的净化，有关PAFC的说法正确的是()
A. PAFC用于净化饮用水吋，可以除去水中所有的有害物质
B. PAFC中铁显+ 3价
C. PAFC可看做一定比例的氯化铝和氯化铁的水解产物
D. PAFC在强酸性或强碱性溶液中都能稳定存在
解析：氯化铝和氯化铁的水解产物用于除去水中的悬浮物质以净化饮用水，A错误；根
据化合价代数和为零可知铁显+ 3价，B、C正确；此净水剂在强酸中不能稳定存在，D错误。

答
案：BC
10. 在含有C U(N03)2、Zn(NO3)2> Fe(NO3)3> Agg 各0.1 mol 的混合溶液中加入0.1 mol 铁粉，充分搅拌后铁完全反应，溶液中不存在Fet 同时析出0.lmol Ago则下列结论屮不正确的是()
A. 反应后溶液中十与Fe?十的物质的量之比为1 ： 2
B. 氧化性：Ag+>Fe3+>Cu2+>Zn2+
C. 含FJ+的溶液可腐蚀铜板
D. 1 mol Fe 可还原 3 mol Fe3*
解析：由题知氧化性Ag'>Cu 2', Ag' >Zn 2' Fe 3 >Cu 2t > Fe 3'>Zn 2*,但得不出氧化性顺 序：
Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Zn 2+ 的结论；1 mol Fe 只能还原 2 mol Fe 3+O
答案：BD
三、非选择题(本题包括4小题，共54分)
11. (12分)(原创题)Fe 元素是地壳屮最丰富的元素在金属屮仅次于铝，铁及其化 合物在生
活、生产中有广泛应用。

请回答下列问题：
⑴磁铁矿是工业上冶炼铁的原料Z —，其原理是Fe 3O 4+4CO ==3Fe+4CO 2,若有1 mol FesCU 参加反应，转移电子的物质的量是 ________________ mole
(2)与明矶相似，硫酸铁也对用作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的 悬浮
物沉降除去，其原因是
(3) 某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接，在实验室里制取一定量的FeCb(所 通
气体过量并充分反应)。

请冋答下列问题：
① 各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)A- ________ - __________ - _________ -Do ② 装置
C 的作用是 _______________________________________________ . ③ 反应开始后，B 中硬质玻璃管内的现象为 _________________________________ ; 可以检验生成物中含有Fe”的试剂是 __________ (填写试剂名称)。

解析：⑴1 mol Fe 3O 4参加反应消耗4 mol CO,1 mol CO 转变为CO 2失去2 mol 电子，故转 移电子的物质的量是8 mole
(2) Fe 3+的水解受到的抑制作用，故得不到Fe(OH)3胶体。

(3) 2Fe + 3CI 2—2FeCI 3要考虑到氯气的纯度、Fe^的水解等因素，需要对氯气除杂，尾 气需要
处理。

答案：⑴8
(2) 因酸性废液屮，将会抑制F 尹的水解，无法得到Fe(OH)3胶体，故不能够吸附悬浮物 ⑶①E C B ②干燥6，防止FeCb 的水解而产生虫2。

3杂质③产生棕(红)色的烟
硫氧化钾
饱
和
佥
盐水
12. （15分）A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下，A为固体，B为液体，C为气体。

D、E、F、G、H、X均为化合物，其屮X是一种无氧强酸、E为黑色固体, H在常
温下为液体。

它们Z间的转化关系如图所示（其中某些反应条件和部分反应物己略去）。

⑦
⑴写出化学式：A ________ 、D ________ 、E __________ 、X ___________ o
⑵在反应①〜⑦屮，不属于氧化还原反应的是_________ （填编号）。

⑶反应⑥的离子方程式为：________________________________________________ •，
（4）反应⑦的化学方程式为 ______________________________________________ ;
该反应中每消耗0.3 mol的A,可转移电子 ___________ moL
⑸写岀D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式：_____________________________
解析：题给信息A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，B为液体，即可以确定B 为引2。

A为固体，可确定A为金属，根据D与G的转化关系，推测A属于变价金属元素，进一步确定A为Fe； E为黑色固体，且与一种无氧强酸反应，生成三种物质，猜测E为Fe3O4,
H为出0, D为FeBr3, G为FeBr2, X为HBr, F为硫氧化物。

答案：⑴Fe FeBr3 Fe3O4 HBr⑵③⑥
⑶ Fe3+ + 3SCN"=Fe(SCN)3
(4)3Fe+4H2O(g)=^=Fe3O4+4H2 0.8
⑸Fe3+ + 3HCO；=Fe（OH）3 I +3CO2 t
13. （14分）铁及其化合物在H常生活屮应用广泛，请根据下列实验回答问题:
⑴钢铁的腐蚀
钢铁在潮湿的空气中被腐蚀的负极反应式为___________________ ;将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡后，放入如图所示装置中，卞列叙述正确的是
A. 过一段时间，乙试管中的导管内水柱上升
B. 甲试管中铁钉发生了化学腐蚀
C. 铁钉在该装置屮被腐蚀的情况随时间的延长而加快仓盐水
浸泡过
的铁钉
甲
铁屑一> 除油污->50-80%：充分反应-> 操加I|f '
----- ------------------ ------- 匚滤液十
滤液「 产品一锻烧I-干燥一|操作fl l-FeCC^沉淀 — 回答下列问题：
① 操作［的名称是 _________________ ,操作II 的名称是 __________________ ; ② M2CO3溶液可以除油污，原因是(用离子方程式表示) ［设讣实验方案，验证假设］
⑴甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe 2\验证了假设1成立。

请写出Fe?+氧化Ag 的离子方程式：
(2)乙同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表屮内容(提示：NO?在不同条件下的还原 产物
较复杂，有时难以观察到气体产生)。

［思考与交流］
(3)甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论: Fe(NO 3)3溶液屮的Fe‘和NO3都氧化了 Ago
你是否同意丙同学的结论，并简述理由： __________________________
解析：本题主要考查Fe”、硝酸的氧化性和盐类水解等知识，意在考查考生的实验探 究能力。

⑴廿+有较强的氧化性，能氧化Ag ：
Fe 3+ + Ag=Fe 2++Ag +o
(2)要验证假设2正确，须验证在酸性条件下，起氧化作用的为NOj,而不是Fe 3+,故
可选用与Fe(NO 3)3相同pH 的稀硝酸作对照实验。

答案：(1)Ag+Fe 3+=Ag + + Fe 2
(2) 生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe 3C)o X 在足量的空气中高温锻烧，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 __________ ; X 与过量浓硝酸反应后溶 液中含有的盐的化学式为 ________ 0
(3) 氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
稀瞬酸稍迤的阻吨溶液
4 3
I
呼°
3
(2)
(3)不同意。

甲同学检验出了可确定Fe”一定氧化了Ag；乙同学虽然验证了此条件下NO?能氧化Ag,但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NOs•的还原产物，因此不能确定NO3是否氧化了Ag
［(2)、(3)其他合理答案均可］
③请完成生成FeCOs沉淀的离子方程式：
Fe* 2* + HCO3 ------ ------------------------------------- o
解析:(1)铁发生氧化反应生成Fe?+是钢铁腐蚀的实质，在原电池中发生氧化反应的电极为负极；食盐水为中性溶液，钢铁发生吸氧腐蚀，由于甲试管上部空I'可中的。

2减小，会使乙试管中的导气管上升一段水柱。

(2) 含有铁元素且有磁性的物质为Fe3O4, Fe3O4+8HCI=FeCl2+2FeCl3+4H2O,由于浓硝酸具有强氧化性，最终生成Fe(N03)3o
(3) ①分离固体与液体的方法叫过滤，过滤后沉淀中含有杂质，需耍对沉淀进行洗涤。

②Na2CO3去油污，是利用了Na2CO3水解显碱性，(：0「+出0= HCO$ + OK。

③FeCCh沉淀是由F『+与CO「反应得到，则HCOju二J + CO旷，而屮与HCOj不能共存，H+ + HCO3=H2O+CO2 f ,即可得到答案。

答案：(l)Fe—2e =Fe2 A
(2)Fe2t > Fe3t > H1 Fe(NO3)3
⑶①过滤洗涤②C0「+ H20u二HCOj + OK
③Fe2* + 2HCO；=FeCO3 ! +C02 t +H20
14. (13分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。

他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
［实验］制备银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。

［提出假设］
假设Fe”具有氧化性，能氧化Ag。

假设2： Fe(NO3)3溶液显酸性，在此酸性条件下NOa■能氧化Ag。