【备战2014高考化学】课时作业8铁及其重要化合物.doc

课时作业(八)一、选择题1铁是目前使用量最大的金属，下列有关铁及其化合物的说法正确的是()A铁是周期表中第四周期第B族元素，是一种重要的过渡元素B四氧化三铁是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物C14 g铁粉和7 g硫粉混合后高温下充分反应能生成21 g硫化亚铁D纯铁的抗腐蚀性较强，而生铁比较容易被腐蚀答案D解析铁是第族元素，四氧化三铁是纯净物；C项反应中铁过量，生成硫化亚铁的质量小于21 g。2(2012湖南师大附中月考)下列有关铁元素的叙述中正确的是()AFe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2Fe(OH)3B铁是较活泼的金属，它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3C氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)33HI=FeI33H2OD铁元素位于周期表的第四周期第B族答案A解析I2的氧化性较弱，铁与I2反应生成FeI2，B错，氢氧化铁与氢碘酸发生氧化还原反应：2Fe(OH)36HI2FeI2I26H2O。3(2012安徽巢湖高三四校联考)下列物质跟铁反应后的生成物与KSCN溶液作用一定会产生红色溶液的是()A盐酸BFe2(SO4)3溶液C氯气DCuSO4溶液答案C解析Fe2HCl=FeCl2H2，FeFe2(SO4)3=3FeSO4，FeCuSO4=FeSO4Cu，Fe2不能使KSCN呈红色；2Fe3Cl22FeCl3，FeCl3与KSCN反应生成红色物质。4将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在：c(Fe2)：c(Fe3)3：2，则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为()A1：1B5：16C2：3D3：2答案B解析假设生成2 mol Fe(NO3)3和3 mol Fe(NO3)2，则共转移12 mol e，12 mol e可还原HNO3得到4 mol NO，参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为：。5(2010福建高考改编)称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中加热，充分反应后得到溶液X。某同学认为X中除Fe3外还可能含有Fe2。若要确认其中含有Fe2，应选用()AKSCN溶液和氯水B铁粉和KSCN溶液C浓氨水D酸性KMnO4溶液答案D解析溶液中已经有3价铁离子，选A会造成干扰，选C会生成两种沉淀，受氢氧化铁颜色的影响无法辨别。而Fe2能使酸性KMnO4溶液褪色，故应选D。6将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变B向溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色CFe2和Fe3的物质的量之比为51D氧化产物与还原产物的物质的量之比为25答案B解析n(Fe)0.02 mol，n(Fe3)25 mL103 LmL12 molL10.05 mol，由反应：Fe2Fe3=3Fe2可知Fe3过量，加入KSCN溶液，溶液显红色，溶液中n(Fe2)3n(Fe)0.06 mol，溶液中n(Fe3)0.05 mol2n(Fe)0.01 mol，Fe2与Fe3物质的量之比为6：1，氧化产物与还原产物物质的量之比为12。7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、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，故有Fe2和Cu2，无Fe3C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Cu2D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反应答案D解析当铁、铜量比较少时溶液中可能有Fe3存在，A项错误；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项错误；铜有剩余则溶液中一定无Fe3，可能有Cu2，C项错误；铁比铜活泼，不可能铁剩余而无铜剩余，D项评价正确。8a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为()A17B71C78D87答案B解析可设参与反应的H2SO4的物质的量为x，则根据电子得失守恒有：222x，求得x，则参加反应的CuSO4和H2SO4的物质的量之比为71。9(2012浙江省联考)有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 molL1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2全部转变为Fe3，则该样品可能的化学式为()AFe2O3BFe3O4CFe4O5DFe5O7答案D解析根据2Fe2Cl2=2Fe32Cl，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2)0.025 mol20.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2)3n(Fe3)n(Cl)，则n(Fe3)0.2 mol，故n(Fe2)n(Fe3)0.050.214，故该氧化物可表示为FeO2Fe2O3，即Fe5O7。10有一块铝铁合金，将其溶解于足量盐酸中，再加入过量NaOH溶液，在空气中静置至红褐色沉淀不再增加时，将沉淀滤出再灼烧至恒重。得到残留物的质量与原合金质量相同，则合金中铝的质量分数是()A22.2%B30%C75.5%D80.6%答案B解析铝铁合金溶于盐酸：2Al6HCl=2AlCl33H2；Fe2HCl=FeCl2H2，再加入过量NaOH溶液：AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O；FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl。在空气中静置：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，过滤灼烧：2Fe(OH)3Fe2O33H2O，因此，应有m(AlFe)=m(Fe2O3)，则Fe2O3中O的质量分数等于合金中Al的质量分数，故(Al)(O)100%30%。11AE是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，它们之间的转化关系如图所示。则下列说法正确的是()A单质X与A反应的化学方程式：Al2O32FeFe2O32AlB检验D溶液中金属阳离子的反应：Fe33SCN=Fe(SCN)3C单质X和单质Y在一定条件下均能与水发生置换反应D由于化合物B和C均既能与酸反应，又能与碱反应，所以两者均是两性化合物答案C解析分析题中转化关系图可推得单质X为Al，氧化物A为Fe2O3，单质Y为Fe，氧化物B为Al2O3，C为Al2(SO4)3，D为Fe2(SO4)3，E为FeSO4。A项，单质X与A反应的化学方程式应该是Fe2O32AlAl2O32Fe；B项生成的Fe(SCN)3不是沉淀；D项，化合物C是硫酸铝，不是两性化合物。12(2012合肥)向质量为30 g的Fe、Fe2O3的混合物中加入250 mL 4 mol/L的稀HNO3恰使混合物完全溶解，放出NO(标准状况)2.24 L，向所得溶液中再滴加KSCN溶液，无血红色出现。若用与上述混合物中铁元素质量相等的铁屑和足量的稀硫酸充分反应，所得到的气体在标准状况下的体积为()A15.12 LB10.08 LC2.24 LD3.36 L答案B解析根据题意知生成物中含氮物质有Fe(NO3)2和NO，据N原子守恒可求出Fe(NO3)2的物质的量为(0.25 L4 mol/L0.1 mol)/20.45 mol。若用0.45 mol Fe与足量稀硫酸反应，生成的氢气为0.45 mol，标准状况下体积为10.08 L。二、非选择题13(2012潍坊模拟)印刷电路板的废腐蚀液中含有大量的CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费，可从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用。(1)测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 molL1、FeCl2 3.0 molL1、FeCl3 1.0 molL1、HCl 3.0 molL1。取废腐蚀液200 mL按如下流程在实验室中进行实验。请回答下列问题。废腐蚀液中加入过量铁粉后，发生反应的离子方程式为_。检验废腐蚀液中含有Fe3的实验操作是_；在上述流程中，“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_。由滤渣得到纯铜，除杂所需试剂是_。(2)某化学兴趣小组利用如图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液。实验开始前，某同学对实验装置进行了气密性检查，方法是_。浓盐酸与二氧化锰加热反应的化学方程式为_；烧杯中NaOH溶液的作用是_。参考(1)中数据，按上述流程操作，需称取Fe粉的质量应不少于_g，需通入Cl2的物质的量应不少于_mol。答案(1)2Fe3Fe=3Fe2、Cu2Fe=Fe2Cu、2HFe=Fe2H2取少量废腐蚀液置于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变血红色，则证明原溶液中含有Fe3漏斗盐酸(其他合理答案也可)(2)关闭分液漏斗活塞，将导管插入水中，用手捂热(或酒精灯微热)烧瓶，导管口有气泡冒出，松开手(或停止加热)后导管内出现一段水柱，证明气密性良好MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O吸收多余氯气，防止污染环境39.20.75解析(1)加入过量铁粉，Fe3、Cu2、H均能与铁粉发生反应。利用Fe3遇SCN显血红色，可以加入KSCN溶液检验废腐蚀液中是否含有Fe3。滤渣中含有Fe、Cu，可以加入稀盐酸或稀硫酸除去Fe。(2)可以用微热法检验气密性：捂热或加热烧瓶，导管口有气泡，松开手或停止加热导管内有水柱。浓盐酸与二氧化锰的反应为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，NaOH的作用是吸收尾气，防止污染。根据Fe与Fe3、Cu2、H的反应，则n(Fe)n(Fe3)n(Cu2)n(H)0.2 L1.0 mol/L0.2 L1.5 mol/L0.2 L3.0 mol/L0.7 mol，故m(Fe)56 g/mol0.7 mol39.2 g；根据铁元素守恒，则过滤后所得溶液中n(FeCl2)等于原溶液中n(FeCl2)、n(FeCl3)及加入的n(Fe)，故n(FeCl2)0.2 L3.0 mol/L0.2 L1.0 mol/L0.7 mol1.5 mol，根据2Fe2Cl2=2Fe32Cl，则n(Cl2)n(FeCl2)0.75 mol。14几种常见物质的转化关系如下：将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体G。(1)下列说法正确的是_。G中分散质粒子的直径范围为1 nm100 nm用光束照射可鉴别G液体和D溶液向G液体中加入BaCl2溶液无沉淀产生将G液体通电时阴极附近颜色加深向G液体中加NaHCO3会有气泡产生(2)C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式为_。(3)将SO2通入D溶液中，溶液颜色呈浅绿色，其离子方程式为_。(4)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象：_。(5)在C溶液中加入与C等物质的量的Na2O2，恰好使C转化为F，写出该反应的离子方程式：_。答案(1)(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(3)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H(4)取少量E于试管中，用胶头滴管滴入NaOH溶液，加热试管，可观察到试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝(或其他合理答案)(5)4Fe24Na2O26H2O=4Fe(OH)3O28Na解析由题意“将D饱和溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体G”可知D为铁盐，F为氢氧化铁，G为氢氧化铁胶体；则A为铁，B为硫化亚铁，C为硫酸亚铁，D为硫酸铁，E为硫酸铵。(1)G液体中还含有SO，故错误；制备氢氧化铁胶体是利用三价铁离子的水解，生成了氢离子，H与HCO反应生成CO2气体，故正确。然后运用所学的胶体、氧化还原反应、铵盐的鉴别等知识进行解答。15铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答下列问题：(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应式为_。(2)由于氧化性Fe3Cu2，氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是_。(3)硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是_(用离子方程式表示)。在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去，其原因是_。(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O44CO3Fe4CO2，若有1.5 mol Fe3O4参加反应，转移电子的物质的量是_。(5)下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是_(填字母)。选项陈述陈述判断A铁是地壳中含量最高的金属元素铁是人类最早使用的金属材料对；对；有B常温下铁与稀硫酸反应生成氢气高温下氢气能还原氧化铁得到铁对；对；无C铁属于过渡元素铁和铁的某些化合物可用作催化剂错；对；无D在空气中铁的表面能形成致密的氧化膜铁不能与氧气反应对；对；有答案(1)O22H2O4e=4OH(2)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H酸性环境中，H抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体(4)12 mol(5)B解析(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极发生的电极反应为：O22H2O4e=4OH。(2)Fe3氧化Cu而腐蚀印刷电路铜板：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(3)Fe3水解产生具有吸附作用的Fe(OH)3胶体而净水：Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，在酸性条件下，由于H抑制了Fe3的水解，无法产生Fe(OH)3胶体，故不能使悬浮物沉降除去。(4)1 mol Fe3O4参与反应时，需4 mol CO，根据4 mol CO可得转移8 mol电子，所以1.5 mol Fe3O4参加反应时转移电子的物质的量为1.58 mol12 mol。(5)选项A，地壳中含量最高的金属元素是Al元素，而不是Fe元素，由于铁是活泼金属，需通过冶炼方法获得，所以Fe不是人类最早使用的金属材料，陈述、错误，且二者没有因果关系。选项B，Fe能与稀H2SO4发生置换反应而产生H2，但在高温条件下，H2还原性很强，又能还原Fe2O3而得Fe，所以、均正确，二者无因果关系。选项C，铁是过渡元素的说法正确。选项D，铁在空气中不能形成致密的氧化膜，且Fe可与纯净的O2反应生成Fe3O4。16铁是一种历史悠久、应用最广泛、用量最大的金属。有三位同