鐵及其重要化合物

一'選擇題

1.《新修本草》是我國古代中藥學著作之一，其中關(guān)于“青磯”的記載：“本

來綠色，新出窟未見風者，正如琉璃……燒之赤色……”。據(jù)此推測，“青

磯”的主要成分為()

A.CUSO4-5H2OB.Fe2(SO4)3-9H2O

C.KA1(SO4)2-12H2OD.FeSO4-7H2O

解析CUSO4-5H2O俗稱膽磯，為藍色，A項錯誤；Fe2(SO4)3-9H2O為黃色，B

項錯誤；KA1(SO4)2」2H2。俗稱明磯，為白色，C項錯誤；FeSO4-7H2。俗稱綠

磯，經(jīng)燃燒分解為紅色FezCh,D項正確。

答案D

2.(原創(chuàng)題)下列關(guān)于鐵的敘述正確的是()

①鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕②在人體內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素

③鐵位于元素周期表中第四周期第VUIB族④鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能

在水蒸氣中燃燒⑤鐵與強氧化劑硝酸反應的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3⑥不能通過

化合反應制得FeCh和Fe(0H)3

A.①③B.②④C.②⑤D.④⑥

解析當鐵中含有雜質(zhì)時，在潮濕的空氣中會發(fā)生電化學腐蝕，而純鐵的抗腐

蝕能力較強；鐵位于元素周期表的第訓1族，而不是第VD1B族；鐵與強氧化劑反

應，能被氧化為Fe3+,但若鐵過量，則Fe3+被Fe還原為Fe2+,所以，F(xiàn)e與

HN03反應的產(chǎn)物可能因鐵過量而生成Fe(NO3)2；FeCL、Fe(0H)3可分別通過化

合反應Fe+2FeCh==3FeCl2>4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制得。故選項

B正確。

答案B

3.一定條件下，下列物質(zhì)可通過化合反應制得的共有()

①小蘇打②硫酸鋁③氯化亞鐵④磁性氧化鐵

⑤氫氧化銅⑥氫氧化鐵

A.3種B.4種C.5種D.6種

解析①Na2cCh+H20+CO2=2NaHCO3,屬于化合反應；③2FeCb+

Fe=3FeCh?屬于化合反應；④Fe與。2在點燃條件下生成FesCU,是化合反

應；@4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3,是化合反應。

答案B

4.鐵是日常生活中使用最廣泛的金屬，下列關(guān)于鐵的一些說法正確的是()

A.常溫下濃硫酸與鐵不反應，故常溫下可用鐵制容器貯藏貯運濃硫酸

B.鐵是較活潑的金屬，它與鹵素單質(zhì)(X2)反應的生成物均為FeX3

C.Fe(0H)2易被氧化成Fe(0H)3，說明穩(wěn)定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3

D.Fe3O4溶解于鹽酸既有FeCh又有FeCl3生成，故FesCU屬于混合物

解析A項，常溫下鐵在濃硫酸中鈍化，鈍化是化學變化，錯誤；B項，鐵與

碘化合生成Feb,錯誤；D項，四氧化三鐵是純凈物，錯誤。

答案C

5.某學生以鐵絲和Ch為原料進行下列三個實驗。下列從分類角度分析正確的

是()

(血燒’②FeCh溶于水③Fed,濃溶液

滴入沸水

A.實驗①、③反應制得的物質(zhì)均為純凈物

B.實驗②、③均未發(fā)生氧化還原反應

C.實驗①、③均為放熱反應

D.實驗①、②所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)

解析實驗③制得的是Fe(0H)3膠體，屬于混合物，且屬于吸熱反應，選項A、

C錯誤；實驗①中涉及的物質(zhì)。2、鐵絲均為單質(zhì)，既不屬于電解質(zhì)，也不屬于

非電解質(zhì)，選項D錯誤。

答案B

6.下列有關(guān)Fe2(SCU)3溶液的敘述正確的是()

A.該溶液中，K\Fe2\C6H5OH、B「可以大量共存

3+2+

B.和KI溶液反應的離子方程式：Fe+2I=Fe+l2

3+2+

C.和Ba(OH)2溶液反應的離子方程式：Fe+SOf+Ba+30H一

=Fe(OH)3I+BaSO4!

D.1LO.lmoll」該溶液和足量的Zn充分反應，生成11.2gFe

解析A項，C6H5OH與Fe3+發(fā)生絡合反應，二者不能大量共存，錯誤；B項，

未配平，應為2Fe3'+2「=2Fe2*+l2,錯誤；C項，離子方程式不符合離子配

比要求，應為2Fe3++3SO/+6OH-+3Ba2+=2Fe(OH)3I+3BaSO4I,錯

誤；D項，F(xiàn)e2(SO4)3溶液與足量Zn發(fā)生反應2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2‘，必"

+)=1LX0.1molL-,X2=0.2mol,則生成"(Fe)=〃(Fe3-)=0.2mol,故〃?(Fe)=

0.2molX56g-mol1=11.2g,正確。

答案D

7.Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是()

A.兩者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物

B.兩者的單質(zhì)都能與稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣

C.常溫條件下，兩種金屬都能溶解于濃硝酸中

D.制備FeCb、CuCb，均不能采用將其溶液直接蒸干的方法

解析Cu放置在空氣中可生成CU2(OH)2co3,A項錯誤；銅為不活潑金屬，不

能與稀硫酸反應生成氫氣，B項錯誤；常溫下，濃硝酸能夠使鐵鈍化，C項錯

誤；直接蒸干FeCb、CuCb溶液得到的固體分別是Fe(0H)3、Cu(OH)2,D項正

確。

答案D

8.下列檢驗試劑選用正確的是()

A.用氯水、KSCN溶液檢驗FeCh中是否有FeCb

B.用酸性KMnO4溶液檢驗FeCb中是否有FeCl2

C.用NaOH溶液檢驗MgCh中是否有FeCh

D.用硝酸檢驗某黃色固體是純銅還是黃銅

解析A項中的Fe3+產(chǎn)生的干擾無法消除；B項中酸性KMnCU還能氧化C「；C

項中雖然Mg2+也能形成白色沉淀，但若有Fe?*,則生成的白色沉淀顏色會發(fā)生

變化；D項中純銅和黃銅均能溶解在硝酸中。

答案c

9.如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質(zhì)間的反應。下列各對應反應

的離子方程式書寫不正確的是()

+3+

A.Fe+4H+NOJ=Fe+NOt+2H2O

+2+3+

B.Fe3O4+8H=Fe+2Fe+4H2O

+3+

C.Fe(OH)3+3H=Fe+3H2O

+3+

D.3Fe(OH)2+10H+NO3=3Fe+NOt+8H2O

解析Fe3O4與稀硝酸反應時，F(xiàn)e2.會被氧化為Fe3+,正確的離子方程式為

+3+

3Fe3O4+28H+NOJ=9Fe+NOt+14H2Oo

答案B

10.擬晶A165CU23Fei2具有合金的某些優(yōu)良物理性能，將相同質(zhì)量的此擬晶分別

與足量的鹽酸、燒堿和稀硝酸反應，產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量按由小到大的順序排

列正確的是()

A.鹽酸、稀硝酸、燒堿B.燒堿、鹽酸、稀硝酸

C.燒堿、稀硝酸、鹽酸D.稀硝酸、燒堿、鹽酸

解析將A165Cu23Fei2看作是由65moi鋁、23moi銅、12moi鐵組成的混合物，

3

只有鋁與燒堿反應放出氫氣，氫氣的物質(zhì)的量是65molX2=97.5mol；與鹽酸

3

反反時，鋁和鐵都反應，放出氫氣的物質(zhì)的量是65molX12mol=109.5

mol；與稀硝酸反應時，三種金屬都溶解放出NO氣體，放出NO的物質(zhì)的量是

2

65mol+23molXg+12mol=92.3mol。所以產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量由小到大的順

序為稀硝酸、燒堿、鹽酸，D項正確。

答案D

11.某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3>SiCh、AI2O3,不

考慮其他雜質(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO#7H2O),設計了如下流程：

固體1

NaOII溶液

?固體2

試劑X控制pH

溶液1

?溶液2?FeS()4-7112()

下列說法不正確的是()

A.溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉

B.固體1中一定有SiCh，控制pH是為了使A13+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進入固體2

C.從溶液2得到FeSO4-7H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解

D.若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶

液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO4-7H2O

解析根據(jù)題意，分析得出以下流程:

A項，溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉，正確；B項，由于SiCh不溶

于硫酸，則固體1中一定含有SiCh,為了使溶液中的AU+轉(zhuǎn)化成Al(OH)3沉

淀，故用NaOH溶液控制pH,得固體2為Al(OH)3,正確；C項，由于Fe?+

易被氧化、FeSO4-7H2O易分解，故在從FeSO4溶液中得到FeSO4-7H2O產(chǎn)品過

程中，須控制條件防止其氧化和分解，正確；D項，若在溶液"Fez(SO4)3

和Ah(SO4)3溶液］中直接加NaOH至過量，得到的為Fe(OH)3,用硫酸溶

解得到Fez(SO4)3溶液，故經(jīng)結(jié)晶不能得到FeSO4-7H2。，錯誤。

答案D

二'填空題

12.某同學為了驗證Fe?'是否能將H2sCh氧化成SO歹，他用50mL0.1molL-1

FeCb溶液吸收制取SO2氣體的尾氣后，進行以下實驗：

(1)檢驗吸收液中的SOr：

證明Fe3+能夠把H2sCh氧化成SOFo

（2）請配平并完成上述反應中的化學方程式：

2FeCl3+SO2+=+H2SO4+,反應中的氧化產(chǎn)物

是（寫化學式）。

（3）吸收液中除了含有H*、cr>SO/以外，對其他成分（Fe3+、Fe2\H2so3）

的可能組合進行探究：

①提出假設。假設1：溶液中存在Fe3+、Fe2+；

假設2：溶液中存在。

②設計方案，進行實驗，驗證假設。請寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結(jié)論（可不

填滿）。限選實驗試劑和儀器：試管、滴管、0.1molf1KMnCU溶液、0.1

molL-1KSCN溶液、品紅稀溶液。

實驗步驟預期現(xiàn)象和結(jié)論

若出現(xiàn)血紅色，則假設1成立；若未出

步驟1：用試管取樣品溶液2?3mL,

現(xiàn)血紅色，則假設1不成立（或假設2

并滴入_____________

成立）

步驟_______________________________

步驟3：_____________________________

—

答案（1）取少量樣品溶液于試管中，先滴入足量的稀鹽酸，再滴入氯化鋼溶

液，如果有白色沉淀生成

(2)2H2。2FeCl22HC1H2sO4

(3)@Fe2+>H2SO3

②1?2滴0.1mol-L1KSCN溶液

另取2?3mL樣品溶液于試管中，滴入1?2mL品紅溶液若品紅溶液紅色退

去，則假設2成立；若品紅溶液不退色，則假設2不成立（或假設1成立）

B.FeCh在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業(yè)流程制

備無水FeCb，再用副產(chǎn)品FeCL,溶液吸收有毒的H2So

I.經(jīng)查閱資料得知：無水FeCb在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設計了制

備無水FeCb的實驗方案，裝置示意圖（加熱及夾持裝置略去）及操作步驟如下：

①檢驗裝置的氣密性；

②通入干燥的C12,趕盡裝置中的空氣；

③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成；

④……

⑤體系冷卻后，停止通入C12,并用干燥的N2趕盡C12,將收集器密封。

請回答下列問題：

（1）裝置A中反應的化學方程式為

（2）第③步加熱后，生成的煙狀FeCb大部分進入收集器，少量沉積在反應管A

右端。要使沉積的FeCb進入收集器，第④步操作是

（3）操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步驟序

號）。

（4）裝置B中冷水浴的作用為

裝置C的名稱為；裝置D中FeCb全部反應后，因失去吸收CL的作用

而失效，寫出檢驗FeCh是否失效的試劑：

(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。

H.該組同學用裝置D中的副產(chǎn)品FeCL溶液吸收H2S,得到單質(zhì)硫；過濾后，再

以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。

(6)FeCb與H2s反應的離子方程式為。

(7)電解池中H+在陰極放電產(chǎn)生H2,陽極的電極反應式

為。

(8)綜合分析實驗II的兩個反應，可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點：

①H2s的原子利用率為100%；

②________________________________________________________________________________

解析(1)裝置A中Fe在加熱條件下與Cb反應生成FeCh：2Fe+3Ch^^

2FeCho

(2)根據(jù)題目信息可知，加熱時FeCb固體易升華，所以沉積在裝置A右端的

FeCb經(jīng)加熱使其變?yōu)闅怏w而進入收集器。

(3)要防止FeCb潮解，則裝置中不能存在水蒸氣，從實驗步驟表述中分析，

②⑤都涉及“干燥”，其目的都是防止FeCb潮解。

(4)進入收集器的FeCb為氣體，經(jīng)裝置B中的冷水冷卻后而沉積下來，便于

收集產(chǎn)品。Fe?卡的檢驗可用K3[Fe(CN)目溶液,Fe?+與K3[Fe(CN)61溶液反應

生成藍色沉淀。

(5)由于尾氣中含有未反應的有毒氣體氯氣，可用盛有NaOH溶液的裝置吸

收，并將導管插入液面下。

(6)Fe3+具有氧化性，H2s具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應：2Fe3'+

2+

H2S=2Fe+S；+2H'o

(7)、(8)電解FeCL溶液，通過陰極：2H一+2e-—H2t

陽極：Fe2+-e「=Fe3+來完成溶液中FeCb的循環(huán)利用。

答案(1)2Fe+3cl2=^=2FeCb(2)在沉積的FeCb固體下方加熱(3)

②⑤(4)冷卻，使FeCb沉積，便于收集產(chǎn)品干燥管K3[Fe(CN)6]溶液

(5)

3+2++

(6)2Fe+H2S=2Fe+SI+2H

(7)Fe21—e-=Fe3

(8)FeCb得到循環(huán)利用

14.為探索工業(yè)廢料的再利用，某化學興趣小組設計了如下實驗流程，用含有

鋁、鐵和銅的合金廢料制取氯化鋁、綠磯晶體(FeSO4-7H2O)和膽磯晶體。

A1Cr—

E.1過量C6固體-溶灑'T氯化鋁I

國溶液wT溶液可

步驟?L1M過最的伙誨港卜凡

~步就卬麗卜球+恒

請回答下列問題：

(1)寫出步驟I反應的離子方程式

(2)試劑x是。步驟I、n、in中均需進行的實驗操作是

(3)進行步驟II時，該小組用如圖所示裝置及試劑制取C02并將制得的氣體通

入溶液A