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1、铁及其化合物 时间：45分钟1 .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AlCb、FeCb、CuCb均不能将溶液直接蒸干C.将Mg棒和A1棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中, 用导线连接后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A1,但是Mg不与NaOH溶液反应，A1可 与NaOH溶液反应，所以此时A1棒作负极，发生氧化反应；D项， 铁锈的
2、主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。2 .唐本草记载“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃。陶 及今人谓之石胆，烧之赤色，故名绛研矣”。文中“绛矶”为(A )A. FeSO4-7H2OB. CuSO4-5H2OC. Na2s0410H2OD. KA1(SO4)212H2O解析：根据题中描述，晶体本来为绿色，加热后得到红色固体, 所以该晶体为FeSO4 7H2Oo3 .下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是(C )A.用如图所示装置可以制备沉淀Fe(OH)2B.配制FeCL溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再 加水稀释到所需要的浓度C.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变
3、色，滴加氯水后溶液 显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe?+D.向FeCL溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe?+被氧化解析：反应开始时生成的氢气进入B中，可排出氧气，防止生 成的氢氧化亚铁被氧化，一段时间后关闭止水夹C, A中硫酸亚铁进 入B中可生成Fe(OH)2, A项正确；FeCL易水解，配制溶液时应防 止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀，可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐 酸中，再加水稀释到所需要的浓度，B项正确；滴加KSCN溶液不 变色，滴加氯水后显红色，该溶液中一定含有Fe2+, C项错误；Fe3 +与铁反应可生成Fe2+,则向FeCb溶液中加入少量铁粉是为了防止 Fe2+被氧化，D项正确。4
4、.下列有关实验、对应现象以及结论都正确的是(B )选项实验现象结论A向硫酸铜溶液中通 入足量CO2有蓝色沉淀生成因发生双水解反应 而生成C11CO3沉淀B向氯水中滴加少量 紫色石蕊试液溶液先变红后褪色氯水具有酸性和漂 白性C将铜粉放入稀硫酸 中并不断通入。2, 再在溶液中滴加少 量FeSO4溶液铜粉快速溶解，溶 液变为蓝色形成FeCu原电 池，加快反应速率D向稀硝酸中加入过 量Fe粉，反应完全 后在溶液中滴加 KSCN溶液溶液变为血红色Fe与硝酸反应得到Fe3+解析：弱酸不能制取强酸，硫酸铜与二氧化碳不反应，故A错 误；氯水中含有Cb、HC1O H+,显酸性，使紫色石蕊试液变红， HC1O具有
5、强氧化性，使其褪色，故B正确；氧气能将硫酸亚铁氧化 为硫酸铁，硫酸铁能与铜反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，不是形成原电 池，故C错误；向稀硝酸中加入过量Fe粉，反应生成硝酸亚铁，无 Fe3+,故D错误。5 . SO?通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕色变为浅绿色, 但立即又变成棕黄色，这时若滴入BaCb溶液，会产生白色沉淀。针 对上述一系列变化，下列说法不正确的是(D )A.上述过程中，最终被还原的是NO38 .从上述反应可以得出结论，氧化性：HNO3Fe3+稀硫酸C.上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体D.假设通入的SO2完全反应，则同温同压下，SO2和逸出气体的体积比为1: 1解析
6、：溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，Fe3+被还 原变为Fe?+,后又被氧化为Fe3+,所以最终被还原的是NO, A正 确；溶液由棕色变为浅绿色，说明Fe3+的氧化性强于稀硫酸，但在 硝酸存在的前提下立即又变成棕黄色，说明Fe?+迅速被氧化成Fe3+, 故硝酸的氧化性强于Fe3+,综上所述氧化性：HNO3Fe3+稀H2SO4, B正确；硝酸根离子和二氧化硫被氧化后产生的氢离子构成强氧化性 体系，氧化Fe?+时生成无色的NO气体，该气体是一种无色难溶于 水的物质，C正确；上述过程中，最终被还原的是NO3,故相当于 二氧化硫与NOa之间的氧化还原，根据电子守恒可知3sCh2NO3, 反应消
7、耗的SO?与逸出的NO的物质的量之比是3 : 2,由于气体的体积之比等于它们的物质的量之比，D错误。9 .某稀溶液中含有Fe(NO3)3、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(N3)3、Cu(NO3)2 HNO3物质的量浓度之比为 (D )B. 1 ： 3 ： 1A. 1 ： 1 ： 1C. 3 ： 3 ： 8D. 1 ： 1 ： 4解析：依次发生的反应是Fe+4HNO3(#)=Fe(NO3)3+NO + 2H2O,2Fe(NO3)3 + Fe=3Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 + Fe=Fe(NO3
8、)2 + Cu,稀硝酸消耗1 mol Fe同时生成1 molFe(NO3)3, Fe(NO3)3消耗1 mol Fe,则原溶液中有 4 mol HNO3、1 mol Fe(NO3)3, Cu(NO3)2消耗 1 mol Fe,则溶液中Fe(NCh)3、Cu(NO3)2 HNO3物质的量浓度之比 为 1 ： 1 ：4。10 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Ki和R）的 质量为如g,装入样品测得装置A的质量为.2g。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Nz以
9、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的质量为如g,则尸即皿一“9（帆3一帆1）D.若先加热一段时间后再通入Nz或撤去B装置都会使工值偏 低解析：FeSOixIhO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，FeSCh的质量为（胆3 /wi）g, FeSCh晶体的质量为（和一iwi）g,结晶水的质量为（m2一恤）g,m3mi n(FeSO4)=52-mo”(HzO)=一正mol,结晶水的数目x =-23C正确；
10、若先加热一段时间后n(FeSO4)机3加 1152mol(H2O)18 mol 76(姓一一 3)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。11 对FeCL溶液与KI溶液的反应进行探究。关于实验的分析和 结论不正确的是（D ）实验操作实验现象取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中，滴加O.lmol/LFeCL溶液3滴，振荡，充分反应溶液呈深棕黄色将上述溶液均分后分置于试管1和试管2中向试管1中滴力口 2滴0.1 mol/L KSCN溶液溶液显红色向试管2中加入ImLCCk,充分振荡、静 置溶液分层，上层为浅棕黄色， 下层为紫色取试管2的上层液体置于试管3
11、中，滴加2 滴0.1 mol/L KSCN溶液溶液微弱变红A. FeCL与KI发生了氧化还原反应，有L生成8 .试管1中溶液显红色，证明FeCL与KI的反应具有可逆性C.试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果D.试管2中上层溶液变为浅棕黄色是平衡移动的结果解析：取2 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1 mol/L FeCL 溶液3滴，振荡，充分反应，溶液呈深棕黄色，是因为2Fe3+2I一 = 2Fe2+b,所以A正确；试管1中滴加2滴0.1 mol/L KSCN溶液, 溶液显红色说明溶液中有Fe3+,证明FeCb与KI的反应具有可逆性, 故B正确；向试管2中加入ImLCC
12、Li,充分振荡、静置，溶液分层, 上层为浅棕黄色，下层为紫色说明有碘单质被萃取出来，导致溶液中 Fe3+浓度减小，试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果，故C 正确;D.试管2中上层溶液变为浅棕黄色还可能是少量的碘溶解于水 的结果，故D错。9 .从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以FeCh 溶液为实验对象，探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性。实验如 下：(1)中反应的离子方程式是 O(2)中逸出的无色气体是 o从物质类别的角度分析，Na2c03与Na2s03在化学性质方面的共性是(写 一条)；从化合价角度分析，Na2c。3与Na2s03在化学性质方面的差 异是(写一条)。(3)对
13、于中的实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验：I .甲取中的红棕色溶液少许，滴入盐酸酸化的BaCb溶液， 产生白色沉淀。甲得出结论：FeCL与Na2s03发生了氧化还原反应, 离子方程式是 on.乙认为甲的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲的 结论是正确的。其实验方案是 o(4)受以上实验的启发，同学们对pHg8的1 moVL NaF溶液与 FeCL溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验：实验操作及现象向2 mL 0.2 mol/L FeCL溶液中滴入2 mLi mol/LNaF溶液，溶液变无色向2 mL 0.2 mol/L FeCL溶液中滴入2 mL蒸储 水，溶液颜色变浅I .的实验目
14、的是 on.为探究中溶液变无色的原因，进行如下实验：资料显示：FeF3溶液为无色。用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因：o(5)根据实验，FeCh溶液与碱性物质之间的反应的多样性与 有关。解析：(1)根据图中对实验现象的描述，反应氢氧化镁沉淀转 化为氢氧化铁胶体。(2)由于碳酸钠溶液显碱性，氯化铁溶液显酸性, 相互促进水解，生成CO2气体和氢氧化铁沉淀。(3)加入盐酸酸化的 BaCb溶液产生白色沉淀，说明中溶液中有SOT,亚硫酸钠与氯化 铁会发生氧化还原反应，即Fe3+将SO歹氧化为SOf,甲中SOT也 可能是SO歹被空气氧化，所以用铁氧化钾溶液检验溶液中是否生成 Fe?+更合理。(4)Fe
15、CL溶液中加入NaF,颜色变浅，说明反应生成了 FeFs,是可溶性的难电离物质，加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀， 说明OIF更容易与Fe3+结合。答案：3Mg(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3(胶体)+3Mg?+(2)CO2两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应 Na2cCh中碳原 子为最高正价+4,无还原性；Na2sCh中硫原子为+4价，具有较强 的还原性(3) I .2Fe3+ SOt+H2O=2Fe2+SOi+2H+n.取中的红棕色溶液少许，滴加铁氧化钾溶液，出现蓝色沉(4) I .排除加水稀释对溶液颜色变化的影响II.无色溶液中存在平衡：Fe3+3F- FeF3,加入NaOH后，Fe3+
16、更易与OH一结合生成难溶的Fe(OH)3(5)碱性物质的pH、离子的性质10.某学习小组研究溶液中Fe?+的稳定性，进行如下实验，并记录下结果。【实验I】0 min1 minlh5hFeSO4溶液淡黄色橘红色红色深红色(NH4)2Fe(SO4)2 溶液几乎无色淡黄色黄色橘红色上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液的pH小于FeSCh溶液的原因是 (用离子方程式表示)。溶液的稳定性：FeSO4(NH4)2Fe(SO4)2(填“”或“ v”)。甲同学提出实验I中两溶液的稳定性差异可能是 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH：保护了 Fe2+,因为NH：具有还原性。 进行实验H,否定了该观点，请补
17、全该实验。【实验n】操作现象取，滴加，观察与实验I中(NH4)2Fe(SO4)2溶液 现象相同(3)乙同学提出实验I中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同所 致，进行实验HI：分别配制0.8 mol-L-1pH为1、2、3、4的FeSO4 溶液，观察，发现pH = l的FeSO4溶液长时间无明显变化，pH越大, FeSO4溶液变黄的时间越短。资料显示：亚铁盐溶液中存在反应：4Fe2+ + O2+10H2O 4Fe(OH)3 + 8H+ o由实验ID,乙同学可得出的实验结论是 9原因是 o(4)进一步研究在水溶液中Fe2+的氧化机理。测定同浓度FeSO4溶液在不同pH条件下,Fe?+的氧化速率与时间
18、的关系如图(实验过程 中溶液温度几乎无变化)。反应初期，氧化速率都逐渐增大的原因可 能是 o(5)综合以上实验分析，增强Fe2+稳定性的措施有 o向溶液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。为确定加入H2O2的量,需先用K2O2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+,离子方程式为Cr2Or +6Fe2+ 14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O。在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前，滴定管需要检漏、用 蒸饵水洗涤和，应选用 式滴定管。若滴定x mL滤液中的Fe2+,消耗a moHTiRCrzCh标准溶液 b inL,则滤液中 c(Fe?+)=mobL_1o解析：(l)FeSO4溶液中只有Fe2+的水解使
19、溶液呈弱酸性，而 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe?+和NHj都水解使溶液呈弱酸性，所以同浓 度的(NH4)2Fe(SC4)2溶液的pH小于FeSCh溶液；根据表中所示溶液 颜色的变化快慢分析,FeSCh溶液与KSCN溶液反应1 min后的颜色 和(NH4)2Fe(SO4)2溶液与KSCN溶液反应5 h后的颜色相同，说明 FeSO4的稳定性弱于(NH4)2Fe(SO4)2。(2)甲同学提出实验I中两溶液的稳定性差异可能是(NH4)2 Fe(SO4)2溶液中的NH保护了 Fe2+,所以可以取用与(NH4)2Fe(SC4)2 溶液体积相同、浓度相同、pH相同的不含NH：的FeSO4溶液做对比
20、 实验。即取 2 mL pH=4.0 的 0.80 mol-Lo答案：(1)NH4 + H2O-NH3 H2O+H+ 的 0.80 mol-L-1 FeSO4 溶液 FeSO4溶液，加 2 滴 0.01 mobL-1 KSCN溶液进行实验，现象与实验I中(NH4)2Fe(S()4)2溶液 的实验现象相同，说明NHj的存在不影响实验结果，从而否定了甲 同学的观点。(3)实验m的结果说明FeSCh溶液的pH越小，FeSO4 越稳定；根据亚铁盐溶液中存在的化学平衡4Fe 滴 0.01 mol-L-1 KSCN 溶液(3)溶液pH越小，Fe?+越稳定 溶液中存在平衡4Fe2+ + O2+ IOH2O-
21、4Fe(OH)3+8H+, c(H+)越大，对平衡正向进行的抑制作 用越强，Fg+越稳定(4)生成的Fe(OH)3对反应有催化作用(5)加一定量的酸；密封保存+ + O2 + 4Fe(OH)3+8H+可知，pH越小，c(H+)越大，对平衡正向 进行的抑制作用越大，Fe?+越稳定。(4)根据亚铁盐溶液中存在的化学平衡 4Fe2+ + O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+可推测，生成的 Fe(OH)3对反应有催化作用，且反应初期生成的c(H+)小，对反应正向进行的 抑制作用很小。(5)分析实验结果，增强Fe2+稳定性的措施可以是加 入一定量的酸，增大c(H+),或进行密封保存，减少与空气的接触等。 (6)在向滴定管注入K2O2O7标准溶液前，需要对滴定管依次进行 检漏、用蒸储水洗涤、用K2O2O7标准溶液润洗23次；由于K2Cr2O7 具有强氧化性，能够氧化橡胶管，所以应用酸式滴定管盛放KzCnCh 标准溶液。根据消耗K2O2O7标准溶液的体积和浓度求得 (K2Cr2O7)=a mobL-1 XZX 10-3 L=aX10-3 mol,由离子方程式得 。+7,，+68 X10 3 mol 6ab _n(Fe2+) = 6X 10 1 2 (6)用重铸酸钾溶液润洗23次 酸 等mol, 所以 c(Fe2+)=3= mobLX X 1U L/ X