1、高中同步测试卷高中同步测试卷( (六六) ) 第六单元第六单元 铁及其化合物铁及其化合物 (时间：90 分钟，满分：100 分) 一、选择题(本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分) 1下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( ) A可以采用灼烧的方法除去 Fe2O3中的 Fe(OH)3 B铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应分别得到 Fe2O3和 Fe3O4 C不能通过化合反应生成 FeCl2和 Fe(OH)3 D氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂 2下列有关钠、铁、铝的性质的说法中正确的是( ) A在地壳中的含量：FeAlNa B均能与盐酸反应，生成物中金属价态数值：AlFeN
2、a C钠、铝均能从 FeCl3溶液中置换出铁 D将铁、铝、钠分别置于 NaOH 溶液中，只有放有铝的容器中有气体生成 3下列反应中，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( ) 金属钠在纯氧中燃烧 FeSO4溶液中滴入 NaOH 溶液，并在空气中放置一段时间 FeCl3溶液中滴入 KSCN 溶液 无水硫酸铜放入医用酒精中 A B C D 4将铁的化合物溶于盐酸，滴加 KSCN 溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立 即呈红色的是( ) AFe2O3 BFeCl3 CFe3O4 DFeO 5有 NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它
3、们鉴别开来， 这种试剂是( ) A盐酸 B烧碱溶液 C氨水 DKSCN 溶液 6A、B、C 3 种溶液中各含 Fe3 、Cu2、Ag中的一种，向 A 溶液中加适量铁粉，有红 色物质析出；再加 C 溶液，红色物质溶解，但无物质析出，则 A、B、C 中依次含有( ) AAg 、Fe3、Cu2 BFe3 、Cu2、Ag CCu2 、Ag、Fe3 DCu2 、Fe3、Ag 7把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中 Fe2 和 Fe3的浓度恰好相 等。则已反应的 Fe3 和未反应的 Fe3的物质的量之比为( ) A11 B12 C23 D32 8能与 Fe3 反应，且能证明 Fe3具有氧化
4、性的是( ) SCN Fe Fe2 Cu Zn OH A B C D 9下列物质反应后一定有3 价铁生成的是( ) 过量的 Fe 与 Cl2反应 Fe与过量稀硫酸反应 FeCl2溶液中通入少量 Cl2 Fe 和 Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A只有 B只有 C只有 D全部 10向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性 KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红 色褪去的原因是( ) AFe 有还原性 BFeCl2中 Fe2 具有还原性 CKMnO4具有还原性 D盐酸有还原性 11 将金属铜、 铁置于氯化铁溶液中充分反应， 下列对反应情况设想的评价正确的是( ) 选项 反应情况设想 评价 A 当铁
5、、铜均不剩余时，溶液中一定有 Fe2 、Cu2，一定无 Fe3 正确，Fe3 和 Fe、Cu 均可反应 B 当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有 Fe2 、Cu2，无 Fe3 正确， Fe 和 Cu 与 Fe3 都反应， 故溶液中 有 Fe2 和 Cu2，无 Fe3 C 当铜有剩余， 铁无剩余时， 溶液中一定只 有 Fe2 ，无 Cu2 正确，Cu 有剩余，故无 Cu2 D 当铁有剩余， 铜无剩余时， 溶液中一定有 Fe2 、Cu2 不正确，不可能有 Fe 剩余，而 Cu 不剩 余，因为 Fe 比 Cu 优先与 Fe3 反应 12.由 5 mol Fe2O3、4 mol Fe3O4和 3 mol
6、FeO 组成的混合物中，加入 1 mol 纯铁并在高温 下和 Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中 FeO 与 Fe2O3的物质的量之比可能是 ( ) A43 B12 C31 D21 13 在实验室中用CO 将1.6 g氧化铁完全还原， 实际消耗的CO在标准状况下的体积( ) A等于 672 mL B等于 336 mL C大于 672 mL D小于 336 mL 14有一定质量的 FeO、Fe2O3的混合物，在 CO 气流中加热充分反应，冷却后称剩余固 体比原混合物质量减轻 0.8 g， 若将相同质量的混合物与盐酸反应， 欲使其完全溶解， 需 1 mol L 1 盐酸的体积为( )
7、 A200 mL B100 mL C50 mL D无法计算 15已知：Cu H Cu2 Cu。现将 Cu 2O 与稀硫酸混合，下列叙述中错误的是( ) A若硫酸足量会有 H2生成 B发生反应的离子方程式为 Cu2O2H =Cu2CuH 2O C会得到蓝色溶液 D氧化剂、还原剂均是 Cu2O 16向 200 mL 0.1 mol/L 的 Fe(NO3)2溶液中加入适量的 NaOH 溶液，使 Fe2 恰好完全沉 淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为( ) A1.44 g B1.6 g C2.82 g D4.36 g 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
8、 10 11 12 13 14 15 16 答 案 二、非选择题(本题包括 4 小题，共 52 分) 17(10 分)用不含 Fe3 的 FeSO 4溶液与用不含 O2的蒸馏水配制的 NaOH 溶液反应制备白 色的 Fe(OH)2沉淀。 (1)除去蒸馏水中溶解的 O2常采用的方法是_。 (2)生成白色 Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2的 NaOH 溶液，插入 FeSO4溶液 液面下，再挤出 NaOH 溶液。这样操作的理由是_ _。 18(14 分)已知有以下物质相互转化： 试回答： (1)写出各物质的化学式：A_，B_，C_，D_。 (2)向 G 溶液中滴加 KSCN 溶液的实
9、验现象是_。 (3)向 G 溶液加入 A 的有关离子反应方程式为 _。 (4)写出 EF 的化学方程式： _。 19(12 分)硫铁矿烧渣(主要成分 Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是工业生产硫酸的废渣， 利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的流程如下图所示： (1)硫铁矿烧渣焙烧时所添加的还原剂最有可能的是_(填字母)。 A铝 B锌 C碳 (2)酸浸、过滤后滤液中的主要成分是_。 (3)反应的反应温度一般需控制在 35 以下，其目的是 _。 (4)空气中煅烧 FeCO3生成产品 b 的化学反应方程式为 _。 (5)检验产品 a 中是否含有氯化物杂质的实验操作是取少量产品 a 于试管中配成
10、溶液， _ _。 20 (16 分)已知铁生锈的过程为 FeFe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3 xH2O。 又知草酸(H2C2O4) 分解的化学方程式为 H2C2O4= 浓硫酸 COCO2H2O。 某化学小组为测定两种不同生锈铁片 的组成(设只含有铁和 Fe2O3xH2O)，进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。 (1)甲同学利用草酸分解产生的混合气体和下图所示装置测定其中一种生锈铁片的组成。 主要操作为取生锈铁片样品 12.6 g 置于装置 C 的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固 体的质量为 8.4 g，装置 D 增重 8.4 g。 装置 A 的作用是_。装置 B的作用是 _
11、。 根据以上数据能否测定出生锈铁片的组成？_(填“能”或“不能”)。 该装置还存在的一个明显的缺陷是 _。 (2)乙同学将生锈铁片溶于过量稀硫酸，检验所得溶液中是否存在 Fe2 的实验操作方法是 _ _。 (3)乙同学在甲同学装置的基础上将装置 D 换成装浓硫酸的洗气瓶(装置 E，此装置图略)， 经改进后，重新按甲同学的操作和样品取用量进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为 8.4 g，而装置 E 增重 1.8 g，则 x_；m(Fe)m(Fe2O3xH2O)_。 参考答案与解析参考答案与解析 1解析：选 A。A 项，Fe(OH)3高温灼烧时生成 Fe2O3，故 A 正确；B项，二者均得到
12、Fe3O4；C 项，2FeCl3Fe=3FeCl2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，故 FeCl2和 Fe(OH)3 都能通过化合反应生成； D 项， 氯化铁作净水剂是因为 FeCl33H2O=Fe(OH)3(胶体)3HCl， Fe(OH)3胶体具有较强吸附性，不是因为强氧化性，D 错误。 2解析：选 B。铝的含量比铁的高，A 错；Na 不能从 FeCl3溶液中置换出铁，C 错；钠 能与溶液中的水反应放出气体，D 错。 3解析：选 B。钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的 Na2O2；FeSO4与 NaOH 反应生成 Fe(OH)2，在空气中放置生成红褐色的 Fe(OH)3；FeCl3与
13、 KSCN 反应生成红色的 Fe(SCN)3； 无水 CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色，故选 B。 4解析：选 D。KSCN 溶液只有遇到 Fe3 时才能变红色，题述四种物质中，只有 FeO 溶 于盐酸后只得到 Fe2 ，加入氯水后 Fe2被氧化成 Fe3，故只有 D 正确。 5解析：选 B。将过量 NaOH 溶液分别加入上述几种溶液中，无明显现象的是 NaCl 溶 液；生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是 FeCl2溶液；生成红褐色沉淀的是 FeCl3溶液；生成白色沉淀且不溶解的是 MgCl2溶液；生成白色沉淀又溶解的是 AlCl3溶液。 氨水虽然能区分出 NaCl、FeCl2、F
14、eCl3，但不能将 MgCl2与 AlCl3区分开。 6解析：选 C。向 A 溶液中加适量铁粉，有红色物质析出，该红色物质应该为铜，则 A 溶液中含有 Cu2 ；再加 C 溶液铜溶解且无物质析出，说明 C 溶液中含有 Fe3；则 B溶液中含 有 Ag 。 7解析：选 C。Fe2 和 Fe3的浓度恰好相等，由化学方程式判断已反应的 Fe3是未反应 的 Fe3 的 2/3。 8解析：选 B。Fe3 与中微粒反应时，Fe3的化合价未变；与不反应；与 中金属单质反应时，Fe3 的化合价降低，作氧化剂，表现氧化性。 9解析：选 B。中的 Cl2氧化性强，它能将铁氧化为3 价，由于不是在溶液中反应， 因此
15、过量的铁不会将氯化铁还原。中 Fe 与稀硫酸反应只能生成 Fe2 。在溶液中 Fe2被 Cl2氧化生成 Fe3 。中首先发生 Fe 与盐酸生成 FeCl 2、Fe2O3与盐酸生成 FeCl3的反应，但题 中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的 FeCl3全部还原为 FeCl2。 10解析：选 B。溶液褪色是因为 Fe2 具有还原性，KMnO 4具有氧化性，KMnO4被 Fe 2 还原生成无色的 Mn2。 11解析：选 D。当铁、铜的量比较少时溶液中可能有 Fe3 存在，A 错误；当铁过量时， 铜不与 Fe3 反应，无 Cu2生成，溶液中不存在 Cu2和 Fe3，B错误；铜有剩
16、余则溶液中一定 无 Fe3 ，可能有 Cu2，C 错误；铁比铜活泼，不可能铁剩余而无铜剩余，D 的评价正确。 12 解析： 选 C。 当 Fe 与 Fe2O3反应生成 FeO 时： FeFe2O3= 高温 3FeO， 反应后剩余 n(Fe2O3) 5 mol1 mol4 mol，n(FeO)3 mol3 mol6 mol，即反应后混合物中 FeO 与 Fe2O3的物 质的量之比为 32。当 Fe与 Fe2O3反应生成 Fe3O4时：Fe4Fe2O3= 高温 3Fe3O4，反应后剩余 n(Fe2O3)5 mol4 mol1 mol，n(FeO)3 mol，则反应后混合物中 FeO 与 Fe2O3
17、的物质的量 之比为 31。故选 C。 13解析：选 C。由 Fe2O33CO= 高温 2Fe3CO2知要还原 1.6 g Fe2O3需要 0.03 mol CO， 在标准状况下的体积为 672 mL，但实际实验中要先通入一定量的 CO 以排除装置内的空气(防 爆炸)，且停止反应后要继续通 CO 防止 Fe 被氧化，故实际消耗 CO 的体积大于 672 mL。 14导学号 34080036 解析：选 B。由 FexOyyCO= xFeyCO2可以判断，铁的氧 化物被 CO 还原后，减少的质量就是氧化物中氧元素的质量，即 FeO、Fe2O3中氧元素的质量 共 0.8 g。由 FeO2HCl=FeC
18、l2H2O、Fe2O36HCl=2FeCl33H2O 可知，当氧化物恰好 完全溶解时，H 与氧原子的物质的量之比为 21，即 n(HCl)n(O)21，所以 n(HCl) 0.8 g 16 gmol 120.1 mol，V(盐酸) 0.1 mol 1 molL 10.1 L100 mL。 15导学号 34080037 解析：选 A。Cu2O 中铜元素为1 价，由题干信息知 B正确； 因有 Cu2 生成，故 C 正确；只有铜元素的价态发生了变化，故 D 正确；Cu 不能与稀硫酸反 应，A 错误。 16 导学号 34080038 解析： 选 B。 在实验过程中发生如下反应： Fe2 2OH=Fe(
19、OH) 2 ，加热、灼烧时又会发生下列变化：Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3，根据反应前后铁元素守恒 从而可知所得固体的质量为 1.6 g。 17导学号 34080039 解析：气体的溶解度随温度的升高而降低，所以煮沸后的蒸馏水 中溶解的氧气变少。而氢氧化亚铁很容易被氧化，所以滴管插入液面以下，再挤出氢氧化钠 溶液。 答案：(1)煮沸 (2)避免生成的 Fe(OH)2沉淀接触 O2而被氧化 18 导学号34080040 解析： 观察分析图中物质间的转化关系， 由信息“红褐色沉淀F”， 可确定 F 是 Fe(OH)3， 则易推出 G 为 FeCl3， E 为 Fe(OH)2。 又由“白色沉
20、淀 H 不溶于稀 HNO3， 且是由 D 与 AgNO3反应生成”， 则 H 为 AgCl， 再由焰色反应， 共同确定 D 溶液是 KCl 溶液。 因为“BCFe(OH)2KCl”， 可以确定 B为 FeCl2， C为 KOH， FeCl3与 A反应生成 FeCl2， 则 A 为 Fe。 答案：(1)Fe FeCl2 KOH KCl (2)溶液呈红色 (3)2Fe3 Fe=3Fe2 (4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 19导学号 34080041 解析：(1)硫铁矿烧渣焙烧时所添加的还原剂最有可能的是碳， 若加入铝、锌可引入新杂质，而加入碳被氧化生成 CO2气体，不会引入新杂
21、质，故答案为 C。 (2)焙烧后的固体为铁和二氧化硅的混合物，加入硫酸生成硫酸亚铁，如硫酸过量，则滤液中 还含有硫酸。(3)为防止 NH4HCO3分解，反应的反应温度一般需控制在 35 以下。(4)空气 中煅烧 FeCO3生成铁红，反应的方程式为 4FeCO3O2= 高温 2Fe2O34CO2。(5)产品 a 主要为 硫酸钾，为检验是否含有氯化物杂质，应加入硝酸银，但在加入硝酸银之前应加入过量的硝 酸钡溶液，以除去硫酸根离子，过滤后再加入硝酸银溶液。 答案：(1)C (2)FeSO4(或 H2SO4和 FeSO4) (3)防止 NH4HCO3分解 (4)4FeCO3O2= 高温 2Fe2O34
22、CO2 (5)滴加过量 Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中滴加 AgNO3溶液 20导学号 34080042 解析：(1)该装置中需要使用一氧化碳还原氧化铁，所以需要 将草酸分解生成的二氧化碳和水除去，装置 A 中的氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳气体，装 置 B中的浓硫酸用于干燥一氧化碳气体；加热完全反应后得到固体的质量为铁的质量，装 置 D 增重的质量为二氧化碳和水的质量，再经过样品的总质量可以计算出生锈铁片组成； 一氧化碳有毒，不能排放到空气中，所以应该增加尾气处理装置。 (2)Fe2 有还原性，可以取适量溶液于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反 应后，溶液紫色褪去，证明含有 F
23、e2 ，否则不含 Fe2。 (3)浓硫酸吸收水，碱石灰吸收水和二氧化碳，若完全反应后得到固体的质量仍为 8.4 g， 而装置 E 增重 1.8 g，所以生成水的质量为 1.8 g，生成二氧化碳的质量为 8.4 g1.8 g6.6 g， 设氧化铁的质量为 y， Fe2O33CO=2Fe3CO2 160 132 y 6.6 g 160 y 132 6.6 g，y8 g，则氧化铁和水的物质的量之比 8 g 160 gmol 1 1.8 g 18 gmol 112， 所以 x2；样品中铁的质量为 12.6 g(8 g1.8 g)2.8 g，所以样品中铁单质和 Fe2O3xH2O 的质量比为 2.8 g(8 g1.8 g)27。 答案：(1)除去混合气体中的 CO2 除去混合气体中的 H2O 能 缺少尾气处理装置 (2)取适量溶液于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去， 证明含有 Fe2 ，否则不含 Fe2 (3)2 27
