一、選擇題1．唐代中藥學(xué)著作《新修本草》中，有關(guān)于“青礬”的記錄為“本來(lái)綠色，新出窟未見風(fēng)者，正如琉璃……燒之赤色”。據(jù)此推測(cè)，“青礬”的主要成分為()A．CuSO4·5H2O B．FeSO4·7H2OC．KAl(SO4)2·12H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O解析：選B?！扒嗟\”的描述為“本來(lái)綠色，新出窟未見風(fēng)者，正如琉璃…燒之赤色”，青礬是綠色，經(jīng)煅燒后，分解成粒度非常細(xì)而活性又很強(qiáng)的Fe2O3超細(xì)粉末，為紅色。A中CuSO4·5H2O為藍(lán)色晶體；B中FeSO4·7H2O是綠色晶體；C中KAl(SO4)2·12H2O是無(wú)色晶體；D中Fe2(SO4)3·9H2O為黃色晶體，所以判斷“青礬”的主要成分為FeSO4·7H2O。2．坦克、導(dǎo)彈的制造材料主要是金屬合金，鋼鐵便是其中十分重要的一種。下列關(guān)于鐵的說(shuō)法中正確的是()A．鐵元素屬于過(guò)渡元素，其原子序數(shù)為26B．單質(zhì)鐵與濃硫酸在常溫下不反應(yīng)C．鐵單質(zhì)只具有還原性，其陽(yáng)離子只具有氧化性D．與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率，純鐵比生鐵的快解析：選A。鐵是26號(hào)元素，屬于第Ⅷ族元素，為過(guò)渡元素，故A正確；常溫下，鐵和濃硫酸反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜而阻止進(jìn)一步反應(yīng)，但并不是鐵和濃硫酸不反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；亞鐵離子既有還原性，又有氧化性，故C錯(cuò)誤；純鐵和稀鹽酸不能構(gòu)成原電池，生鐵中鐵、碳、鹽酸構(gòu)成原電池，能加快反應(yīng)速率，所以生鐵反應(yīng)速率比純鐵快，故D錯(cuò)誤。3．將鐵屑溶于過(guò)量的稀鹽酸后，再加入下列物質(zhì)，會(huì)有Fe3＋生成的是()A．硫酸 B．氯水C．硫酸鋅 D．氯化銅解析：選B。Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，選項(xiàng)中，H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能與FeCl2反應(yīng)，但氯水中的Cl2能氧化Fe2＋生成Fe3＋，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。4．鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的一類重要物質(zhì)，下列關(guān)于鐵元素的敘述中正確的是()A．保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是抑制Fe2＋水解B．在25℃時(shí)，pH＝0的溶液中，Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋可以大量共存C．制備AlCl3、FeCl3均可采用將溶液直接蒸干的方法D．硫酸亞鐵溶液中加入過(guò)氧化氫溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O解析：選D。保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是防止Fe2＋被氧化，A項(xiàng)不正確；pH＝0的溶液呈強(qiáng)酸性，F(xiàn)e2＋、NOeq\o\al(－,3)、H＋不能大量共存，B項(xiàng)不正確；制備AlCl3、FeCl3若將其溶液直接蒸干，會(huì)得到Al(OH)3、Fe(OH)3，C項(xiàng)不正確。5．在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后仍有固體存在，則下列判斷不正確的是()A．加入KSCN溶液一定不變紅色B．溶液中一定含F(xiàn)e2＋C．溶液中一定含Cu2＋D．剩余固體中一定含銅解析：選C。氧化性Fe3＋＞Cu2＋，加入Fe先還原Fe3＋，然后再還原Cu2＋。6．下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是()選項(xiàng)操作和現(xiàn)象結(jié)論或目的A向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈紅色紅磚中含有氧化鐵B向CO還原Fe2O3得到的黑色固體中加入鹽酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不顯紅色黑色固體中沒有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2試樣加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色該Fe(NO3)2試樣已經(jīng)變質(zhì)D向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液變紅色原溶液中含有Fe2＋解析：選A。B項(xiàng)中CO還原Fe2O3得到單質(zhì)Fe，即使黑色固體中有Fe3O4，其溶于鹽酸后產(chǎn)生的Fe3＋與Fe發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，加入KSCN溶液也不顯紅色，錯(cuò)誤；C項(xiàng)中NOeq\o\al(－,3)(H＋)具有強(qiáng)氧化性，而Fe2＋具有還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈紅色，無(wú)法證明樣品是否變質(zhì)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)中若原溶液中無(wú)Fe2＋而存在Fe3＋，也有此現(xiàn)象，錯(cuò)誤。7．下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu解析：選C。Cl2與FeCl2反應(yīng)，A錯(cuò)誤；Fe與FeCl3、CuCl2均反應(yīng)，B錯(cuò)誤；D有新的雜質(zhì)CuSO4生成，D錯(cuò)誤。8．如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況，下列選項(xiàng)中正確的是()選項(xiàng)MNPQANH3·H2OBa(OH)2銅石蕊溶液BNaBaCl2FeOKSCN溶液CNaOHBa(NO3)2鋅粉KSCN溶液DNaHCO3MgCl2鐵石蕊溶液解析：選C。硫酸鐵溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀和Fe(OH)3紅褐色沉淀，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸鐵溶液與FeO不反應(yīng)，且FeO難溶于水，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況符合圖示，C項(xiàng)正確；硫酸鐵溶液與MgCl2溶液不反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．將一定量的鐵粉加入一定濃度的稀硝酸中，金屬恰好完全溶解，反應(yīng)后溶液中存在c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝3∶2，則參加反應(yīng)的Fe和HNO3的物質(zhì)的量之比為()A．1∶1 B．5∶16C．2∶3 D．3∶2解析：選B。由c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝3∶2可知，該溶液中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶2，設(shè)亞鐵離子的物質(zhì)的量為3xmol，則鐵離子的物質(zhì)的量為2xmol，起酸性作用的硝酸的物質(zhì)的量＝3xmol×2＋2xmol×3＝12xmol；設(shè)作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)得失電子守恒有3xmol×2＋2xmol×3＝3ymol，y＝4x，所以參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量＝12xmol＋4xmol＝16xmol，則參加反應(yīng)的Fe和HNO3的物質(zhì)的量之比為(5xmol)∶(16xmol)＝5∶16。10．有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，則該樣品可能的化學(xué)式為()A．Fe2O3 B．Fe3O4C．Fe4O5 D．Fe5O7解析：選D。根據(jù)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025mol×2＝0.05mol，根據(jù)電荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，則n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故該氧化物可表示為FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。二、非選擇題11．鐵是人類較早使用的金屬之一。運(yùn)用鐵及其化合物的有關(guān)知識(shí)，回答下列問題：(1)鐵和鐵合金是生活中的常用材料，下列敘述中正確的是________。A．純鐵硬度比生鐵高B．純鐵耐腐蝕性強(qiáng)，不易生銹C．不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素D．鐵在一定條件下，可與水蒸氣反應(yīng)E．鐵在冷的濃硫酸中鈍化(2)向沸水中逐滴滴加1mol·L－1FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該反應(yīng)的離子方程式為____________________________________，形成該分散系的分散質(zhì)微粒直徑范圍是________。(3)電子工業(yè)需用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板。請(qǐng)寫出FeCl3溶液與銅反應(yīng)的離子方程式：_______________________________。欲從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液，現(xiàn)有下列試劑：①氯氣②鐵粉③濃硝酸④濃鹽酸⑤燒堿⑥濃氨水，需要用到的一組試劑是________。A．①②④ B．①③④⑥C．②④⑤ D．①④⑥(4)高鐵酸鈉Na2FeO4是一種新型凈水劑。①高鐵酸鈉主要通過(guò)如下反應(yīng)制?。?Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3X＋5H2O。則X的化學(xué)式為________。②高鐵酸鈉在水中可以發(fā)生如下反應(yīng)：4FeOeq\o\al(2－,4)＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2。由此看來(lái)，高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因?yàn)樗哂衉_____________性，而能夠除去水中懸浮物是因?yàn)開_________________________________________________________。③下列物質(zhì)能作凈水劑的有________。A．KAl(SO4)2·12H2OB．[Fe(OH)(SO4)]nC．ClO2D．“84”消毒液解析：(1)A．純鐵硬度比生鐵低，錯(cuò)誤；B．純鐵耐腐蝕性強(qiáng)，不易生銹，正確；C．不銹鋼是鐵合金，含F(xiàn)e、Mn等金屬元素，也含有C、Si等非金屬元素，錯(cuò)誤；D．鐵在一定條件下，可與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生四氧化三鐵和氫氣，正確；E.鐵在室溫下遇濃硝酸、濃硫酸，在金屬表面會(huì)被氧化產(chǎn)生一薄層致密的氧化物保護(hù)膜，而阻止了金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，因此Fe在冷的濃硫酸中鈍化，正確。(2)向沸水中逐滴滴加1mol·L－1FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，這時(shí)發(fā)生Fe3＋的水解反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧化鐵膠體和鹽酸，該反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3H＋；形成的該分散系屬于膠體，分散質(zhì)的微粒直徑范圍是1～100nm。(3)FeCl3溶液與銅反應(yīng)的離子方程式是2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液，應(yīng)該首先向溶液中加入過(guò)量的Fe粉，發(fā)生反應(yīng)得到FeCl2溶液，把過(guò)量的Fe和置換出的Cu過(guò)濾出去，向?yàn)V渣中加入鹽酸使Fe發(fā)生反應(yīng)得到FeCl2溶液，再過(guò)濾回收Cu，把兩次的濾液合并，再向其中通入過(guò)量的氯氣就得到了FeCl3溶液，所以選項(xiàng)A符合題意，而其余選項(xiàng)都會(huì)引入雜質(zhì)離子，不符合題意，錯(cuò)誤。(4)①根據(jù)原子守恒可得X的化學(xué)式是NaCl；②根據(jù)方程式可知高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因?yàn)樗梢缘玫诫娮?，具有?qiáng)的氧化性，而能夠除去水中懸浮物是因?yàn)榉磻?yīng)后產(chǎn)生的還原產(chǎn)物Fe(OH)3在水中形成膠體，有強(qiáng)的吸附能力，吸附水中懸浮的雜質(zhì)使之形成沉淀而除去；③A．KAl(SO4)2·12H2O電離產(chǎn)生的Al3＋會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3膠體，因此有凈水作用，正確；B．[Fe(OH)(SO4)]n會(huì)形成Fe(OH)3膠體，因此有凈水作用，正確；C．ClO2有強(qiáng)氧化性，可以殺菌消毒，危害也小，因此可作凈水劑，正確；D．“84”消毒液有殺菌消毒作用，但是堿性太強(qiáng)，氣味太濃，不適宜水的凈化，錯(cuò)誤。答案：(1)BDE(2)Fe3＋＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3H＋1～100nm(3)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋A(4)①NaCl②氧化生成的Fe(OH)3在水中形成膠體能夠吸附水中的懸浮雜質(zhì)③ABC12．鐵及其化合物在日常生活中有廣泛應(yīng)用。(1)寫出Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的化學(xué)方程式：______________________________。(2)綠礬(FeSO4·7H2O)是補(bǔ)血?jiǎng)┑脑?，易變質(zhì)。檢驗(yàn)綠礬是否變質(zhì)的試劑是________。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)綠礬是否完全變質(zhì)：_____________________________________________。(3)利用綠礬制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下：①干燥過(guò)程主要是為了脫去游離水和結(jié)晶水，過(guò)程中會(huì)有少量FeCO3·nH2O在空氣中被氧化為FeOOH，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。②取干燥后的FeCO3樣品12.49g，焙燒，最終得到還原鐵粉6.16g，計(jì)算樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量為______g。(FeOOH也能被C還原得到Fe)解析：(1)Fe(OH)2與氧氣和水反應(yīng)生成Fe(OH)3，化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(2)綠礬(FeSO4·7H2O)易變質(zhì)，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，檢驗(yàn)綠礬是否變質(zhì)的試劑是KSCN溶液。檢驗(yàn)綠礬是否完全變質(zhì)即檢驗(yàn)樣品是否存在Fe2＋，可利用Fe2＋的還原性進(jìn)行檢驗(yàn)或用鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)。(3)①依據(jù)得失電子守恒和原子守恒寫出化學(xué)方程式。②設(shè)樣品中FeCO3的物質(zhì)的量為xmol，F(xiàn)eOOH的物質(zhì)的量為ymol，則eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(116x＋89y＝12.49,x＋y＝\f(6.16,56)))解得x＝0.1，y＝0.01，樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量為0.01mol×89g·mol－1＝0.89g。答案：(1)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(2)KSCN溶液取少量樣品溶于水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，如溶液褪色，則表示樣品沒有完全變質(zhì)(或滴加鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則樣品沒有完全變質(zhì))(3)①4FeCO3·nH2O＋O2=4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O②0.8913．(2018·青島模擬)工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下：eq\x(\a\al(硫鐵礦,燒渣))eq\o(→,\s\up7(酸浸過(guò)濾),\s\do5(步驟Ⅰ))eq\x(\a\al(濾液,X))eq\o(→,\s\up7(調(diào)節(jié)pH＝1，加入過(guò)量鐵粉),\s\do5(步驟Ⅱ))eq\o(→,\s\up7(調(diào)節(jié)pH至5～6.5，過(guò)濾),\s\do5(步驟Ⅲ))eq\x(\a\al(濾液,Y))eq\o(→,\s\up7(加入NH4HCO3，過(guò)濾),\s\do5(步驟Ⅳ))eq\x(FeCO3固體)eq\o(→,\s\up7(煅燒))eq\x(\a\al(產(chǎn)品氧,化鐵))試回答下列問題：(1)濾液X中含有的金屬陽(yáng)離子是__________(填離子符號(hào))。(2)步驟Ⅲ中可選用________調(diào)節(jié)溶液的pH。A．稀硝酸 B．氨水C．氫氧化鈉溶液 D．高錳酸鉀溶液(3)步驟Ⅳ中，F(xiàn)eCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，檢驗(yàn)Fe2＋的方法是________________________________________________________________________。(4)步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是________________________。(5)在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式為_________________________。解析：(1)硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后過(guò)濾，SiO2為濾渣，濾液中含有的金屬陽(yáng)離子是Fe2＋、Fe3＋。(2)步驟Ⅲ要把pH調(diào)高，步驟Ⅳ還要加NH4HCO3，若使用氫氧化鈉溶液，產(chǎn)品中容易混入Na＋，所以選B。(4)NH4HCO3受熱易分解，且高溫會(huì)促進(jìn)Fe2＋水解。答案：(1)Fe2＋、Fe3＋(2)B(3)取少量溶液，加入硫氰化鉀溶液，不顯紅色，然后滴加氯水，溶液變?yōu)榧t色(4)防止NH4HCO3分解，減少Fe2＋水解(5)4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋4CO214．鐵是一種過(guò)渡元素，金屬鐵是最常用的金屬。請(qǐng)回答下列問題：(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物(Fe3C)，在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體和能使澄清石灰水變渾濁的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。上述反應(yīng)生成的磁性固體能溶于過(guò)量稀硝酸，該反應(yīng)的離子方程式為___________________________。(2)在Fe2＋或Fe3＋的催化作用下，可實(shí)現(xiàn)2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4的轉(zhuǎn)化。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e3＋的溶液時(shí)，其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，則另一反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。(3)硫酸廠用煅燒黃鐵礦(FeS2)來(lái)制取硫酸，實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制綠礬。利用燒渣制綠礬的過(guò)程如下：①燒渣溶于稀H2SO4過(guò)程中，先是固體大部分被溶解，接著有單質(zhì)硫生成，寫出該反應(yīng)的離子方程式：________________________(只寫生成S的離子方程式，其他反應(yīng)無(wú)需寫出)。②向溶液X中加入足量鐵屑的目的是___________________________________。③取1.6g所得晶體樣品配成溶液，滴入__________mL0.1000mol/L的酸