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1、铁及其重要化合物A组1( 甘肃兰州模拟)人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”。在“五金”顺序中，把一种金属的位置向后移一位，正好符合某化学规律。这种金属和该化学规律是(A)A铁；金属活动性顺序 B金；质量守恒定律C银；元素周期律 D铜；金属密度顺序解析金、银、铜、铁、锡五种金属的金属活动性由弱到强的顺序为金、银、铜、锡、铁，A项正确。2( 山东泰安模拟)下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中正确的是(B)A四种单质都能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气B制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能将溶液直接蒸干C将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中，用
2、导线连接后Mg棒上发生氧化反应D铁锈主要成分是氧化铁，铜锈主要成分是氧化铜解析A项，Cu单质不与盐酸反应；C项，一般情况下，在原电池中，金属性强的电极作负极，但也要根据电解质溶液的实际情况考虑，Mg的金属性强于Al，但是Mg不与NaOH溶液反应，Al可与NaOH溶液反应，所以此时Al棒作负极，发生氧化反应；D项，铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。3( 安徽安庆模拟)下列叙述中不正确的是(B)Fe与S混合加热生成FeS2Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板A BC
3、D解析Fe遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成Fe3，遇弱氧化剂(如S或I2等)生成Fe2，故Fe与S混合加热生成FeS，错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，错误。4( 试题调研)某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是(D)A将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性B将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO46H2O晶体D将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3的氧化性强于Cu2解析热的浓硫酸不仅能与铁反应还能与铜等不活泼金属反应，因此将铁粉加入热的浓硫酸中，不能用于探究铁的活泼性，故A项
4、方案不可行；将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中，会得到氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体，故B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu2Fe3Cu22Fe2，该反应说明Fe3的氧化性强于Cu2，故D项方案可行。5(新题选萃)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(B)AFe4HNO=Fe3NO2H2OBFe3O48H=Fe22Fe34H2OCFe(OH)33H=Fe33H2OD3Fe(OH)210HNO=3F
5、e3NO8H2O解析Fe3O4与稀硝酸反应时，Fe2会被氧化为Fe3，正确的离子方程式为3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O。6( 福建福州检测)下列检验试剂选用正确的是(C)A用氯水、KSCN溶液检验FeCl3中是否有FeCl2B用酸性KMnO4溶液检验FeCl3中是否有FeCl2C用NaOH溶液检验MgCl2中是否有FeCl2D用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜解析A项，Fe3产生的干扰无法消除，不符合题意；B项，酸性KMnO4溶液还能氧化Cl，不符合题意；C项，虽然Mg2也能形成白色沉淀，但若有Fe2，则生成的白色沉淀颜色会发生变化，符合题意；D项，纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中，
6、不符合题意。7( 浙江宁波镇海中学模拟)如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 molL1硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是(B)AB中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑B实验开始时应先将活塞E关闭C生成Fe(OH)2的操作：关闭E，使A中溶液压入B中D取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3解析制取硫酸亚铁需要铁屑，蒸馏烧瓶中应预先加入的试剂是铁屑，A项正确，稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，如果不打开活塞E，会造成实验失败，B项错误；铁
7、和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，氢气所产生的压强逐渐增大，导致FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，所以操作为：关闭活塞E，使FeSO4溶液被压入B瓶进行反应，C项正确；氧氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化，最终生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，D项正确。8( 广西南宁二中月考).铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物，氯化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。已知氧化铁是一种重要的化工原料，无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3nH2O。(1)某学习小组用如图装置在实验室制备无水氯化铁，请你一起参与该小组的活动。装置A中发生反应
8、的离子方程式是_MnO24H2ClCl2Mn22H2O_。装置B的作用是_除去HCl_，C中的试剂是_浓硫酸_。实验开始时先点燃_A_处酒精灯；装置E的作用为_防止外界空气中的水蒸气进入D，并吸收尾气_。(2)工业上制备无水氯化铁的一种工艺流程如下：吸收塔中发生反应的离子方程式为_2Fe2Cl2=2Fe32Cl_。简述由FeCl36H2O晶体得到无水氯化铁的操作：_在HCl气流中加热蒸干_。.利用如图所示装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。(1)若要在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴
9、管，再打开a、b活塞)_。(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(假设NH3不能被完全吸收)，在烧瓶中可观察到的现象是_中导管口处出现白烟_。(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，要在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后关闭a活塞，再打开b活寨_。解析.(1)实验室制备无水氯化铁，需要先制取氯气，用装置A制取氯气，装置B用于除去氯气中的氯化氢，装置C用于干燥氯气，由于无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3nH2O，所以装置E可防止空气中的水蒸气进入装置D，同时吸收未反应的氯
10、气，防止污染空气。根据图示，装置A是制备氯气的装置，发生反应的离子方程式为MnO24H2ClCl2Mn22H2O。装置B的作用是除去氯气中的氯化氯，装置C用于干燥氯气，C中的试剂可以为浓硫酸。实验开始时先点燃A处酒精灯，排尽装置中的空气，防止铁粉与氧气、水蒸气反应；装置E的作用为阻止外界空气中的水蒸气进入D，吸收尾气。(2)氯气与铁在反应炉中反应生成氯化铁，尾气用吸收剂Q处理得到氯化铁，故Q为氯化亚铁，氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化铁晶体，为防止氯化铁水解，在HCl气流中加热蒸干氯化铁晶体得到氯化铁。吸收塔中发生反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。为防止氯化铁水解，需要在H
11、Cl气流中加热蒸干。.(1)若要在烧瓶中产生“喷泉”，烧瓶中不产生“喷泉”现象，应该先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞)，则在中氨气被水吸收，形成负压，而产生“喷泉”。(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，中氨气溶于水，压强减小，中氯化氢进入中，氯化氧和氨气反应生成固体氯化铵，出现白烟。(3)要在烧瓶中形成喷泉，就要形成负压：先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，中氯化氢部分进入中，使中形成负压，关闭a活塞，再打开b活塞，烧杯中水进入中，形成喷泉。B组能力提升题9( 试题调研)若用铁制取较纯净的氧化铁，且要求符合“绿色化学”思想，下列实验方案最好的是(C)A使
12、铁在潮湿的空气中缓慢氧化B铁在氯气中燃烧，加水溶解，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，最后充分加热分解C使铁溶解于稀硫酸中，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，最后充分加热分解D使铁与足量稀硝酸反应，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，最后充分加热分解解析铁在潮湿的空气中缓慢氧化，反应时间长，而且制得的氧化铁纯度低，A项错误；B、D项中都涉及有污染性物质的使用或生成，不符合“绿色化学”的要求。10( 广东深圳调研)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(D)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F
13、e、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均可与Fe3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剩余而无Cu剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3反应解析当铁、铜均无剩余时，溶液中可能有Fe3存在，A项错误；当铁过量时，溶液中无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，不可能有铁剩余而无铜剩余，D项正确。11( 吉林省实验中学一模)部分氧化的FeCu合金样品
14、(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：下列说法不正确的是(C)A滤液A中的阳离子为Fe2、HB样品中铁元素的质量为2.24 gC样品中CuO的质量为4.0 gDV448 mL解析生成的3.2 g滤渣是铜，金属铜可以和铁离子反应，所以滤液A中一定不含有铁离子，故A正确；灼烧后得到的固体为三氧化二铁，其物质的量为0.02 mol，铁元素的物质的量为0.02 mol20.04 mol，质量为0.04 mol56 gmol12.24 g，故B正确；根据B中分析可知铁元素质最为2.24 g，而样品质量为5.76 g，所以样品中CuO质量不超过5.76 g2.24 g3.52 g，故
15、C错误；滤液A中溶质为H2SO4和FeSO4，而铁元素的物质的量为0.04 mol，说明参加反应的硫酸的物质的量为0.04 mol，其中部分氢离子生成氢气，另外的氢离子和合金中的氧离子结合生成水，由于合金中氧离子的物质的量为0.02 mol，可结合氢离子0.04 mol，所以参与反应的硫酸中有0.04 mol20.04 mol0.04 mol H生成氢气，即生成0.02 mol氢气，标准状况下体积为448 mL，故D正确。12( 湖南衡阳联考)某课外兴趣小组同学利用如图装置测定FeSO4xH2O中结晶水含量，实验前测得装置A(包括石英玻璃管及两端开关K1和K2)的质量为m1 g，装入样品测得装
16、置A的质量为m2 g。下列有关说法错误的是(B)A仪器B的名称为球形干燥管，其中可装入碱石灰B加热前先通入一段时间的N2以排出装置中的空气，目的是防止发生爆炸C若加热至恒重时，装置A的质量为m3 g，则xD若先加热一段时间后再通入N2或撤去B装置都会使x值偏低解析FeSO4xH2O受热分解生成硫酸亚铁和水，碱石灰的作用是防止外界空气中的水蒸气进入A装置，干扰实验，A正确；加热前先通入一段时间的N2以排出装置中的空气，目的是防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化，B错误；根据题意可知，FeSO4的质量为(m3m1) g，FeSO4晶体的质量为(m2m1) g，结晶水的质量为(m2m3) g，n(FeSO
17、4) mol，n(H2O) mol，结晶水的数目x，C正确；若先加热一段时间后再通入N2或撤去B装置，都会导致剩余固体质量增大，会使测定的x值偏低，D正确。13( 课标理综)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一，采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是(D)A合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC“沉淀”反应的金属离子为Fe3D上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠解析废旧电池随意丢弃既会对环境造成污染又会浪费资源，合理处理废旧电池既有利于保护环境，又能实现资源再利用，A正确；正极片
18、与碱液反应生成偏铝酸钠，则可以回收金属铝，磷酸亚铁锂中含有锂元素和铁元素，分步沉淀可以回收金属铁和锂，B正确；含磷酸亚铁锂滤渣与硫酸和硝酸的混合溶液反应，因硝酸有强氧化性，可以把亚铁离子氧化为铁离子，故含Li、P、Fe等滤液中Fe元素以Fe3形式存在，加入碱液后Fe3与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀，C正确；最后滤液中的锂离子与碳酸钠中的碳酸根离子结合生成碳酸锂沉淀，由对角线规则可知，锂及其化合物的性质与镁及其化合物的性质相似，由碳酸镁难溶于水推知碳酸锂难溶于水，由硫酸镁易溶于水推知硫酸锂也易溶于水，故不能用硫酸钠代替碳酸钠，D错误。14 ( 河南商丘九校联考)现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末
19、的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验(计算pH时假定溶液体积没有变化)：向其中一份固体中加入100 mL 2.0 molL1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，常温下测得滤液的pH14。向另一份固体中加入140 mL 4.0 molL1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H、Fe2和Al3三种阳离子，且pH0。(1)写出该铝热反应的化学方程式：_2AlFe2O32FeAl2O3_。(2)这包铝热剂中铝粉的质量为_5.4 g_，氧化铁粉末的质量为_9.6 g_。解析(1)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为2AlFe2O32FeAl2O3。
20、(2)中反应后氢氧根离子的物质的量为1 molL10.1 L0.1 mol，反应中消耗的氢氧化钠的物质的量为2 molL10.1 L0.1 mol0.1 mol，氢氧化钠与铝反应生成偏铝酸钠：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，则偏铝酸钠的物质的量为0.1 mol，根据铝原子守恒可知原混合物中金属铝的物质的量是0.2 mol，质量是0.2 mol27 gmol15.4 g。中反应后pH0，则反应后氢离子的物质的量是0.14 L1 molL10.14 mol，由可知，每份固体中含0.1 mol Al，金属铝消耗的HCl的物质的量为0.3 mol，HCl的总物质的量为0.14 L4 m
21、olL10.56 mol，所以根据氯原子守恒可知，生成氯化亚铁的物质的量为0.06 mol；由Fe元素守恒可知，整包铝热剂中氧化铁的物质的量是0.06 mol，质量是0.06 mol160 gmol19.6 g。15(新题选萃)某学生欲通过实验方法验证Fe2的性质。(1)该同学在实验前，依据Fe2的_还原_性，填写了下表。实验操作预期现象反应的离子方程式向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸，振荡试管中产生红棕色气体，溶液颜色逐渐变黄Fe2NO2H=Fe3NO2H2O依照表中操作，该同学进行实验，观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色。为了进一步探究溶液变为深棕
22、色的原因，该同学进行如下实验。(2)向原新制FeSO4溶液和反应后溶液中均加入KSCN溶液，前者不变红色，后者变红，该现象的结论是_Fe2被硝酸氧化为Fe3_。(3)该同学通过查阅资料，认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe2或Fe3发生反应而得到的。为此他利用如图装置(气密性已检验，尾气处理装置略)进行探究。.打开活塞a、关闭活塞b，甲装置中反应开始后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液无明显变化。.打开活塞b、关闭活塞a，一段时间后再停止甲中反应。.为与中实验进行对照，更换丙、丁后，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤中相同。铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是_Cu4HNO3(浓
23、)=Cu(NO3)22NO22H2O_；装置乙的作用是_使NO2转化为NO_；步骤的目的是_排出乙右侧装置中残留的NO2_；该实验可得出的结论是_溶液的深棕色是由NO或NO2与Fe2作用得到的(或不是由NO或NO2与Fe3作用得到的)_。解析(1)产生的红棕色气体为NO2，说明HNO3被还原，溶液变为黄色，说明Fe2被氧化为Fe3，Fe2表现了还原性。(2)Fe3与SCN作用显红色，是Fe3的特征反应。(3)整个装置中，先将NO2通入丙、丁，然后将NO2转化成NO，来检验NO的影响。由于步骤后，装置乙之后的导气管中会有NO2剩余，所以需要除去以排除剩余NO2对NO的干扰。由于NO2、NO通入FeSO4溶液中，都产生深棕色，在Fe2(SO4)3溶液中都不变色，说明NO2、NO对Fe2有影响，而对Fe3无影响，从而得到结论。