1、【 精品教育资源文库 】 课时梯级作业 八 铁及其重要化合物 (45分钟 100 分 ) 一、选择题 (本题包括 9小题 ,每题 6分 ,共 54分 ) 1.新修本草是我国古代中药学著作之一 ,记载药物 844种 ,其中有关于“青矾”的描述为“本来绿色 ,新出窟未见风者 ,正如琉璃?烧之赤色?”据此推测 ,“青矾”的主要成分为 ( ) A.CuSO4 5H2O B.FeSO4 7H2O C.KAl(SO4)2 12H2O D.Fe2(SO4)3 9H2O 【解析】 选 B。 “ 青矾 ” 的描述为 “ 本来绿色 ,新出窟未见风者 ,正如琉璃 ? 烧之赤色 ?” ,青矾是绿色 ,经煅烧后 ,分
2、解成粒度非常细而活性又很强的 Fe2O3超细粉末为红色 ,A项 CuSO4 5H2O,是蓝色晶体 ,B项FeSO4 7H2O,是绿色晶体 ,C项 KAl(SO4)2 12H2O,是无色晶体 ,D项 Fe2(SO4)3 9H2O,是黄色晶体 ,判断 “ 青矾 ”的主要成分为 FeSO4 7H2O,选 B。 2.下列反应的离子方程式书写正确的是 ( ) A.将铜屑加入含 Fe3+的溶液中 :2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+ B.在 Fe(NO3)2溶液中滴加 NaHSO4溶液 : Fe2+N +4H+ Fe3+NO +2H2O C.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液 :Fe2+2H2O2+4H+
3、Fe3+4H2O D.将铁粉加入稀硫酸中 :2Fe+6H+ 2Fe3+3H2 【解析】 选 A。 B项中的电荷不守恒 ,正确的离子方程式为 3Fe2+ +N +4H+ 3Fe3+NO +2H2O;C项中电荷不守恒 ,错误 ;铁与稀硫酸反应生成二价亚铁离子 ,D 错误。 【 加固训练】 如图两圆相交部分 A、 B、 C、 D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.Fe+4H+N Fe3+NO +2H2O B.Fe3O4+8H+ Fe2+2Fe3+4H2O C.Fe(OH)3+3H+ Fe3+3H2O D.3Fe(OH)2+10H+
4、N 3Fe3+NO +8H2O 【解析】 选 B。 Fe3O4与稀硝酸反应时 ,Fe2+会被氧化为 Fe3+,正确的离子方程式为3Fe3O4+28H+N 9Fe3+NO +14H2O,B错误。 3.高铁酸钾 (K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒 ,又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的离子方程式为Fe(OH)3+ClO-+OH- Fe +Cl-+H2O(未配平 ),下列有关说法不正确 的是 ( ) A.由上述反应可知 ,Fe(OH)3的氧化性强于 Fe B.高铁酸钾中铁显 +6 价 C.上述反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为 32 D.K2FeO4处理水时 ,不仅能消毒、杀菌 ,而且生成的
5、 Fe3+水解形成 Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质 【解析】 选 A。 Fe(OH)3作还原剂 ,Fe 作氧化产物 ,Fe 的氧化性大于氢氧化铁 ,A错误 ;高铁酸钾中铁显 +6 价 ,B 正确 ;氧化剂是次氯酸根离子 ,还原剂是氢氧化铁 ,根据电子得失守恒 ,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 32,C 正确 ;胶体的表面积较大 ,具有较强的吸 附能力 ,D 正确。 4.(2018柳州模拟 )以硫铁矿 (主要成分为 FeS2)为原料制备氯化铁晶体 (FeCl3 6H2O)的工艺流程如图所示 ,下列说法不正确的是 ( ) A.酸溶过程使用的酸也可以是硝酸 ,且过量 B.为了防止污染 ,焙烧
6、过程中产生的 SO2要回收利用 C.通氯气的目的是氧化 Fe2+ D.由 FeCl3 6H2O制取无水 FeCl3需要在氯化氢的气流中加热 【解析】 选 A。若用过量硝酸酸溶 ,会引入 N ,A错误 ;SO2是一种污染气体 ,必须回收利用 ,B 正确 ;通入Cl2的目的是将 Fe2+全部氧化为 Fe3+,C正确 ;为了防止 Fe3+水解 ,由 FeCl3 6H2O制取无水 FeCl3时需要在 HCl的气流中加热 ,D 正确。 【 精品教育资源文库 】 【 加固训练】 如图是一种综合处理 SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是 ( ) A.向 B溶液中滴加 KSCN溶液 ,溶液可能变为红色 B
7、.溶液 B转化为溶液 C发生反应的离子方程式为 4H+2Fe2+O2 2Fe3+2H2O C.溶液酸性 :AB D.加氧化亚铁可以使溶液 C转化为溶液 A 【解析】 选 A。溶液 A转化为溶液 B发生反应 :2Fe3+2H2O+SO2 2Fe2+S +4H+,向溶液 B中滴 加 KSCN溶液 ,未与 SO2反应的 Fe3+与 SCN-反应 ,有红色出现 ,A 正确 ;溶液 B转化为溶液 C发生反应 :4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O,B错误 ;根据反应方程式可知 ,溶液酸性 :BA,C错误 ;溶液 C中含有 Fe3+和 H+,溶液 C转化为溶液 A,可加入三价铁的氧化物 ,D 错误。
8、 5.下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 ( ) A.2Fe3+Fe 3Fe2+成立 ,说明氧化性 :Fe3+Fe2+ B.25 ,pH=0 的溶液中 ,Al3+、 N 、 N 、 Fe2+可以大量共存 C.5.6 g铁与足量的氯气反 应失去电子为 0.2 mol D.硫酸亚铁溶液中加入氯水 :Fe2+Cl2 Fe3+2Cl- 【解析】 选 A。 2Fe3+Fe 3Fe2+成立 ,则氧化性 :Fe3+Fe2+,A正确 ;pH=0的溶液呈强酸性 ,Fe2+、 N 、 H+不能大量共存 ,B错误 ;C 项应为 0.3 mol,错误 ;D项电荷不守恒 ,错误。 6.某稀溶液中含有 Fe(NO3)3、
9、 Cu(NO3)2、 HNO3,向其中逐渐加入铁粉 ,溶液中 Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示 ,则溶液中 Fe(NO3)3、 Cu(NO3)2、 HNO3物质的量浓度之比 为 ( ) A.111 B.131 【 精品教育资源文库 】 C.338 D.114 【解析】 选 D。依次发生的反应是 Fe+4HNO3(稀 ) Fe(NO3)3+NO +2H2O,2Fe(NO3)3+ Fe 3Fe(NO3)2,Cu(NO3)2+Fe Fe(NO3)2+Cu,稀硝酸消耗 1 mol Fe同时生成 1 mol Fe(NO3)3,Fe(NO3)3消耗1 mol Fe,则原溶液中有 4
10、mol HNO3、 1 mol Fe(NO3)3, Cu(NO3)2消耗 1 mol Fe,则溶液中 Fe(NO3)3、 Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为 114 。 【 加固训练】 在 FeCl3、 CuCl2、 FeCl2的混合溶液中 ,Fe3+、 Cu2+、 Fe2+的物质的量之比为 321, 现加入适量铁粉 ,使溶液中三种离子的物质的量之比变为 124, 则参加反应的铁粉与原溶液中 Fe3+的物质的量之比为( ) A.21 B.12 C.13 D.14 【解析】 选 C。加入适量的铁粉 ,使溶液中 Fe3+、 Cu2+和 Fe2+物质的量之比变为 1 2 4,说明 Fe3+
11、有剩余 ,Cu2+不反应 ,设原溶液中含有 Fe3+、 Cu2+、 Fe2+的物质的量分别为 3 mol、 2 mol、 1 mol,反应后 Fe3+、 Cu2+和 Fe2+物质的量之比变为 1 2 4,则反应后 Fe3+、 Cu2+、 Fe2+的物质的量分别为 1 mol、 2 mol、 4 mol,故反应的Fe3+为 2 mol,参加反应的 Fe 为 1 mol,参加反应的铁粉与原溶液中 Fe3+的物质的量之比为 1 mol 3 mol=13。 7.(2018葫芦岛模拟 )下列有关 Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是 ( ) A.该溶液中 ,K+、 Fe2+、 I-、 Br-可以大量共存
12、 B.用该溶液溶解一定量铜粉 ,向所得溶液中再加入铁粉 ,若溶液中有 Cu2+,则一定没有固体析出 C.将该溶液蒸干 ,得到的固体中混有氢氧化铁 D.100 mL 0.1 mol L-1该溶液和足量的 Zn 充分反应 ,生成 1.12 g Fe 【解析】 选 D。 Fe3+与 I-不能大量共存 ,A错误 ;Fe2(SO4)3与 Cu发生 :Fe2(SO4)3+ Cu 2FeSO4+CuSO4,此时若 Fe2(SO4)3恰好完全反应 ,再向溶液中加入铁粉发生 :Fe+CuSO4 FeSO4+Cu,析出固体 Cu,当 Cu2+未反应完时 ,溶液中有 Cu2+,也有 Cu析出 ,B错误 ;Fe2(S
13、O4)3溶液蒸干 ,得到的固体还是硫酸铁 ,C错误 ;100 mL 0.1 mol L-1该溶液含有溶质 0.01 mol,和足量的 Zn充分反应 ,根据电子守恒及元素守恒可知反应生成 0.02 mol Fe,其质量是 1.12 g,D 正确。 8.某溶液中可能存在 Fe3+、 Fe2+、 I-、 HC 、 Cl-、 N 六种离子中的几种。现进行下列实验 : 【 精品教育资源文库 】 取少量溶液滴加 KSCN溶液 ,溶液呈红色 ; 另取少量原溶液滴加盐酸 ,溶液的棕黄色加深。 据此可以推断 ,该溶液中肯定不存在的离子是 世纪金榜导学 号 79100251( ) A.I-、 HC B.Fe2+
14、、 HC 、 N C.I-、 HC 、 Cl- D.Fe3+、 I-、 HC 【解析】 选 A。由 可知溶液中一定含有 Fe3+,有 Fe3+一定无 I-和 HC ;由 棕黄色加深可知溶液中 Fe2+被氧化为 Fe3+,所以一定含有 N ,可能含有 Cl-。 9.(能力挑战题 )从某含有 FeCl2、 FeCl3、 CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下 : 则下列说法正确的是 ( ) A.试剂 a是铁、试剂 b是稀硫酸 B.操作 、操作 、操作 所用仪器 相同 C.试剂 c是氯气 ,相应的反应为 2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl- D.用酸性 KMnO4溶液可检验溶液 W中
15、是否含有 Fe2+ 【解析】 选 C。由最终要得到的氯化铁及流程图知 b是盐酸 ,A错误 ;操作 和操作 是过滤 ,操作 为蒸发结晶 ,所用仪器有差异 ,B错误 ;滤液 Z和 X中均含有氯化亚铁 ,因此 c为氯气 ,C 正确 ;高锰酸钾能氧化氯离子而褪色 ,因此不能用于检验是否含有亚铁离子 ,D错误。 二、非选择题 (本题包括 3小题 ,共 46分 ) 10.(14 分 )铁及其化合物在日常生活中应用广泛。 (1)利用 Fe2+、 Fe3+的催化作 用 ,常温下可将 SO2转化为 S ,从而实现对 SO2的治理。已知含 SO2的废气通入含 Fe2+、 Fe3+的溶液时 ,其中一个反应的离子方程
16、式为 4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O,则另一反应的离子方程式为 _。 (2)氧化铁是重要的工业颜料 ,下面是制备氧化铁的一种方法 ,其流程如下 : 【 精品教育资源文库 】 操作 的名称是 _;操作 为洗涤 ,洗涤操作的具体方法为 _ _。 滤液 A中加入稍过量的 NH4HCO3溶液 ,生成沉淀的同时有一种气体产生 ,写出其化学方程式 :_。 (3)如果煅烧不充分 ,产品中将有 FeO存在 ,称取 3.0 g氧化铁产品 ,溶解 ,在 250 mL 容量瓶中定容 ;量取 25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中 ,用酸化的 0.010 00 mol L-1 KMnO4溶液滴定至终点 ,重复滴定 2 3次 ,消耗酸性 KMnO4溶液体积的平均值为 20.00 mL。 该实验中的 KMnO4溶液需要酸化 ,用于酸化的酸是 _(填序号 )。 a.稀硝酸 b.稀盐酸 c.稀硫酸 d.浓硝酸 上述产品中 Fe2O3的质量分数为 _。 【解析】 (1)根据离子方程式 4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O和信息知 ,另一个反应必为 Fe3+将 SO2氧化为 S ,同时自身被还原为 Fe2+,从而 Fe2+、 Fe3+实现循环 ,达到催化作用。 (2)根据流程图可知 ,操作是过滤 ;洗涤的具体操作方法 :沿玻璃棒往漏斗中
