高中化学-铁及其化合物习题

高中化学铁及其化合物习题1．现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是()A．苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋B．苹果汁中含有Cu2＋C．苹果汁中含有OH－D．苹果汁中含有Fe3＋解析：选AA项，苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋，使得现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，正确；B项，Cu2＋显蓝色，错误；C项，OH－无色，错误；D项，Fe3＋本身是棕黄色，错误。2．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是()A．2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋成立说明氧化性：Fe3＋>Fe2＋B．25℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋可以大量共存C．5.6g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2molD．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋=Fe3＋＋4H2O解析：选ApH＝0的溶液呈强酸性，Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)、H＋不能大量共存，B项不正确；C项应为0.3mol，不正确；D项电荷和电子得失不守恒，不正确。3．(2017·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，则会引入NOeq\o\al(－,3)，A项说法错误；SO2是一种污染气体，必须回收利用，B项说法正确；通入Cl2的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，C项说法正确；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项说法正确。4．为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2＋杂质，先加入合适的氧化剂使Fe2＋氧化为Fe3＋，下列物质中最好选用()A．KMnO4溶液 B．H2O2溶液C．氯水 D．HNO3溶液解析：选BA、C、D三项中的氧化剂虽均能使Fe2＋氧化为Fe3＋，但同时会引入新的杂质，故此三项不符合题意；H2O2具有氧化性，能氧化Fe2＋为Fe3＋，还原产物为水，不引入新杂质，B项符合题意。5．关于FeCl3进行的实验，下列预测正确的是()选项实验预测A蒸发FeCl3溶液得到FeCl3固体B在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉一定有H2产生且有Cu析出C用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液会有Fe(OH)3沉淀产生D在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成解析：选C蒸发FeCl3溶液可促进Fe3＋水解，由于HCl易挥发，最后得到Fe(OH)3，A错误；加入少量Fe粉时，不会有H2产生且Fe应先和Fe3＋反应，再和Cu2＋反应，B错误；Fe3＋与HCOeq\o\al(－,3)发生相互促进的水解反应，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D错误。6．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出解析：选B若无固体剩余，说明铜全部以Cu2＋形式存在，加入的铁粉完全反应，溶液中一定含有Fe2＋，可能含有Fe3＋，A错误；若有固体存在，固体中一定有铜，可能有铁，溶液中一定含有Fe2＋，B正确；若溶液中有Cu2＋，有可能加入铁粉的量少，只有部分Cu2＋与Fe反应，所以可能有固体析出，C错误；当加入的铁粉较少时，只发生Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋时，不会有铜析出，D错误。7．(2017·武汉调研)FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示。下列说法错误的是()A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质B．沉淀过程中有CO2气体放出C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO解析：选D硫酸亚铁变质后有Fe3＋生成，Fe3＋遇硫氰化钾变红色，A正确；Fe2＋与COeq\o\al(2－,3)反应生成FeCO3沉淀，促进了HCOeq\o\al(－,3)的电离，溶液中的HCOeq\o\al(－,3)又与生成的H＋反应生成CO2和H2O，B正确；FeCO3在空气中高温加热时，＋2价铁会被O2氧化，故得不到纯净的FeO，D错误。8．A、B、C三种物质中均含有同一种元素M，它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。下列有关说法不正确的是()A．①中所加试剂可能是氯气B．③中需要加具有氧化性的试剂C．A与稀硝酸反应一定能实现元素M在①中发生的价态变化D．元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现解析：选C根据转化关系可确定A为变价金属，应为Fe，反应①加入氯气能实现，B为FeCl3，C为FeCl2，A项正确；反应③中铁元素由＋2价升高到＋3价，需要加具有氧化性的试剂，B项正确；过量的Fe与稀HNO3反应时，生成Fe(NO3)2，C项错误；Fe3＋能将I－氧化成I2，自身被还原成Fe2＋，D项正确。9．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()选项操作和现象结论或目的A向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色黑色固体中没有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色该Fe(NO3)2试样已经变质D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe2＋解析：选AB项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NOeq\o\al(－,3)＋H＋具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，不能证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中不存在Fe2＋存在Fe3＋，也有此现象，错误。10．某学生鉴定某可溶性甲盐的流程如图所示，下列说法正确的是()A．如果甲中含有S2－，则乙是硫黄沉淀B．如果乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCl3C．丙中肯定含有Fe3＋，所以甲是FeBr2D．甲中含有铁元素，可能显＋2或者＋3价解析：选D甲与酸化的硝酸银溶液反应可得乙与丙，乙为淡黄色沉淀，丙与KSCN溶液反应呈红色，则丙中一定含有Fe3＋，则甲中含有Fe2＋或Fe3＋。如果甲中含有S2－，硫化亚铁不溶于水，S2－与Fe3＋发生氧化还原反应而不能共存，故A错误；AgCl是白色沉淀，乙不可能是AgCl，故B错误；甲可能是溴化亚铁，也可能是溴化铁，故C错误、D正确。11．有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。②Y是红棕色的化合物。(1)气体X的成分是____________________________________________(填化学式)。(2)反应Ⅰ的反应类型属于______________(填字母)。a．分解反应b．复分解反应c．置换反应d．化合反应e．氧化还原反应(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是___________________________________________________________________________________________________________。(4)若经反应Ⅰ得到16g固体Y，产生的气体X恰好被0.4L1mol·L－1NaOH溶液完全吸收，则反应Ⅰ的化学方程式是________________________________，反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是____________________________________________________。解析：(1)X能使品红溶液褪色说明X中含有SO2，但SO2与氯化钡溶液不反应，所以X中还有SO3。(2)反应Ⅰ为FeSO4受热分解生成SO2、SO3、Fe2O3，既是分解反应又是氧化还原反应。(3)溶液2为Fe2(SO4)3溶液，用KSCN溶液检验Fe3＋，具体方法为取少量溶液2于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红。(4)反应Ⅰ得到16gFe2O3，由得失电子守恒得生成0.1molSO2，所以生成SO3也为0.1mol，则反应Ⅰ的化学方程式是2FeSO4eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。0.1molSO3与0.2molNaOH完全反应，0.1molSO2与0.2molNaOH恰好完全反应生成Na2SO3，溶液1中含有Na2SO3和Na2SO4，反应Ⅳ的离子方程式为2Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋。答案：(1)SO2、SO3(2)a、e(3)取少量溶液2于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色(4)2FeSO4eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑2Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋12．某同学为了验证Fe3＋是否能将H2SO3氧化成SOeq\o\al(2－,4)，用50mL0.1mol·L－1FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气后，进行以下实验：(1)检验吸收液中的SOeq\o\al(2－,4)操作为_________________________________________________________________________________________________________________，证明Fe3＋能够把H2SO3氧化成SOeq\o\al(2－,4)。(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式：2FeCl3＋SO2＋________=________＋H2SO4＋________，反应中的氧化产物是________(写化学式)。(3)吸收液中除了含有H＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)以外，对其他成分(Fe3＋、Fe2＋、H2SO3)的可能组合进行探究：①提出假设。假设1：溶液中存在Fe2＋；假设2：溶液中存在Fe3＋、Fe2＋；假设3：溶液中存在_________________________________________。②设计方案，进行实验，验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1mol·L－1KMnO4溶液、0.1mol·L－1KSCN溶液、品红稀溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1：用试管取样品溶液2～3mL，并滴入____________________若出现红色，则假设2成立，1、3不成立；若未出现红色，则假设2不成立，假设1或3成立步骤2：步骤3：解析：(1)检验SOeq\o\al(2－,4)常用稀盐酸和BaCl2溶液。(2)SO2被氧化成了H2SO4，则FeCl3被还原成FeCl2。(3)对于溶液中三种微粒可能存在情况如下：假设1，若Fe3＋与H2SO3正好反应则只存在Fe2＋；假设2，若Fe3＋过量则存在Fe3＋与Fe2＋；假设3，若Fe3＋不足，则存在Fe2＋与H2SO3；三种假设的不同之处在于假设2中含有Fe3＋，假设3中含有H2SO3，据此，可设计实验方案进行探究。答案：(1)取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成(2)2H2O2FeCl22HClH2SO4(3)①Fe2＋、H2SO3②实验步骤预期现象和结论步骤1：1～2滴0.1mol·L－1KSCN溶液步骤2：另取2～3mL样品溶液于试管中，滴入1～2mL品红稀溶液若品红溶液红色褪去，则假设3成立；若品红溶液不褪色，则假设3不成立，假设1成立13．工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：试回答下列问题：(1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为________(填化学式)。(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有________；步骤Ⅳ中应选用________试剂调节溶液的pH(填字母编号)。A．稀硝酸 B．氢氧化钠溶液C．高锰酸钾溶液 D．氨水(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_______________________________ ____。(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是_________________________________________________。(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学