铁及化合物

第三讲铁及其化合物

一、选择题

1．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素，下列相关铁及其化合物的相关说法中准确的是( ) A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2

C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质能够向溶液中加入铁粉，然后过滤

D．Fe3＋与KSCN产生红色沉淀

解析赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；＋3 价铁离子遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般能够用此方法检验＋3价铁离子的存有。

答案C

2．下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是( )

解析A项，Mg与CO2反应可生成MgO；B项，Al与Fe2O3反应可生成Al2O3；C项，C2H5OH与Na反应可生成C2H5ONa；D项，虽然FeCl3与Cu反应能够得到CuCl2但该反应不是置换反应。

答案D

3．下列实验中，金属或固体能够完全溶解的是( ) A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末

B．镀锌铁皮加入足量的NaOH溶液中

C．1 mol铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热

D．常温下，1 mol铜片投入含4 mol HNO3的浓硝酸中

解析MnO2作催化剂，反应前后保持不变，故不溶；铁与NaOH溶液不反应，故不能完全溶解；1 mol铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热理论上恰好完全反应，但随着反应

的实行硫酸变稀，反应不再实行。

答案D

4．能准确表示下列反应的离子方程式是( ) A．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O

C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋2H2O＋NO↑

D．将铜屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

解析A项，铁与稀硫酸反应，铁元素被氧化为＋2价，准确的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；B项，磁性氧化铁中有三分之二的三价铁、三分之一的二价铁，故其正确的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C项，因为硝酸具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子，但该方程式没配平，各物质在方程式中的化学计量数应分别为3、4、1、3、2、1；D项，三价铁离子具有强氧化性，能将铜氧化，自身被还原为二价铁离子，D准确。

答案D

5．右图是三种稀酸对Fe—Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，

下列相关说法准确的是( )

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是：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，稀硝酸对Fe—Cr合金的腐蚀性减弱

解析根据题图可知，Cr的含量不同，三种酸对Fe—Cr合金的腐蚀性不同，当w(Cr) 较小时，稀硝酸对其腐蚀性最强，A不准确；铁与稀硝酸反应生成的是NO而不是NO2，B错；三种酸的质量分数相同，盐酸中的氢离子浓度最大，C错；根据图中稀HNO3的曲线变化，可知D准确。

答案D

6．将3.48 g Fe3O4完全溶解在100 mL 1 mol·L－1硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25 mL，恰好使溶液中Fe2＋全部转化为Fe3＋，Cr2O2－7全部还原为Cr3＋，则K2Cr2O7溶液的物质的量

浓度为( ) A．0.05 mol·L－1B．0.1 mol·L－1

C．0.2 mol·L－1D．0.3 mol·L－1

解析n(Fe3O4)＝

3.48 g

232 g·mol－1

＝0.015 mol，因Fe3O4可拆分为FeO·Fe2O3；所以，n(Fe2＋)

＝n(Fe3O4)＝0.015 mol，设K2Cr2O7的物质的量浓度为x，根据得失电子守恒可得：0.015

mol×1＝x×25

1 000L×6，x＝0.1 mol·L－

1。

答案B

7．如右图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L－1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存有的是( )

①NO－3②Fe3＋③H＋④NO ⑤NO2

A．只有①B．①⑤C．②④⑤D．①②③⑤

解析题给12 mol·L－1的硝酸是浓硝酸，若铁少则生成Fe3＋，若铁过量则生成Fe2＋，故在该体系中一定存有NO2和NO－3。

答案B

8．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则稀溶液中

Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )

A．1∶1∶1 B．1∶3∶1 C．3∶3∶8 D．1∶1∶4

解析据氧化性由强到弱的顺序HNO3>Fe3＋>Cu2＋，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为

4HNO3(稀)＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O

4 mol 1 mol 1 mol

2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2

2 mol 1 mol 3mol

Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu

1 mol 1 mol 1 mol

所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为：(2 mol－1 mol)∶1 mol∶4 mol＝1∶1∶4。

答案D