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1、3.1 铁及其化合物 同步练习题一、单选题（共15题）1要想证明某稀溶液中是否含有Fe3+，下列操作中不正确的是A滴入KSCN溶液B加入铜片C滴入NaOH溶液D取该溶液滴在淀粉KI试纸上2已知钠、铁都能与水反应，下列叙述不正确的是()A它们反应的难易程度不同B它们反应的产物不完全相同C都需在高温条件下进行D反应类型都是置换反应3对溶液中的离子进行鉴定，下列实验所得结论合理的是A某待检溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，则待检溶液中一定含有Cl-B某待检溶液中加入氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，则待检溶液中含有Fe2+C某待检溶液中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，说明待检
2、溶液中含有Fe3+D某待检溶液中加入盐酸，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体放出，可推测待检溶液中一定含有大量CO4将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100mL 4.40 mol/L盐酸中，充分反应后产生896 mL H2(标准状况)，残留固体1.28g。过滤，滤液中无Cu2。将滤液加水稀释到200mL，测得其中c(H)为0.400mol/L。则原混合物中单质铁的质量是A2.24gB3.36gC5.60gD10.08g5向200ml 0.1mol/L的FeCl2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的
3、质量为A1.14gB1.6gC2.82gD4.36g6下列除去杂质的方法中，正确的是选项物质(括号内为杂质)试剂方法ANO(NO2)H2O洗气BFeCl2(FeCl3)铜粉过滤CCl2(HCl)NaOH溶液洗气DKNO3(NaCl)AgNO3溶液过滤AABBCCDD7下列关于铁的叙述正确的是铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀在人体内的血红蛋白中含有铁元素Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧赤铁矿的主要成分是Fe3O4铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和氢气ABCD8化学与社会、生活密切相关，下列说法中正确的是A“歼”
4、飞机上使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料B燃料电池中燃料都在负极发生氧化反应C俗称铁红，常作红色油漆和涂料D工业上通常用电解Na、Mg、Al对应的氯化物制取该三种金属单质9用下列装置进行实验，实验装置正确且能达到相应实验目的的是A制备少量并能较长时间看到其白色B用于检验铁粉与水蒸气反应产生的氢气C测定合金中的含量D实验室制取AABBCCDD10下列有关物质的颜色正确的是：棕黄色：红棕色：白色：黑色：白色ABCD二、填空题11用一种试剂除去下列物质中的杂质(括号中为杂质)，写出所用试剂及离子方程式。(1)Na2SO4溶液(CuSO4) 除杂试剂： ，离子方程式： 。(2)FeCl2溶液(Cu
5、Cl2) 除杂试剂： ，离子方程式： 。12钠、铝和铁是三种重要的金属，回答问题：（1）三种金属中，既能与盐酸反应又能与溶液反应 （填化学式），写出它与溶液反应的离子方程式 。（2）三种金属在一定条件下均能与水发生反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式 。取一小块金属钠放入滴有酚酞的水中，可观察到的实验现象是 。（填字母序号）。钠浮在水面迅速反应钠沉在水底迅速反应钠熔成小球并迅速游动反应中可以听到嘶嘶的响声反应后的溶液变为红色ABC13“化学我们的生活，我们的未来”，学习化学应该明白“从生活中来，到生活中去”的道理。请填空：(1)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂，请写出其中一个反应的化
6、学方程式： 。(2)氯水、漂白液和漂白粉都有漂白作用，也可用于水体的杀菌消毒。工业上利用氯气和氢氧化钙反应可制得漂白粉，其化学方程式为 。漂白液与洁厕灵不能混合使用，原因是 (用离子方程式表示)(3)用化学方程式表示侯德榜制碱法的反应原理： 。将CO2通入饱和Na2CO3溶液有晶体析出，写出反应的离子方程式 。(4)工业上，常用H2O2除去FeCl3溶液中的FeCl2，反应的离子方程式为 。14根据铁及其化合物的性质，回答下列问题：(1)除去铜粉中混有的铁粉，可选用的试剂为 。AFeCl3溶液BH2SO4溶液CCuSO4溶液DNaOH溶液 (2)为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液，一位同学
7、设计了以下实验方案加以证明。方案：向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液，回答以下问题：你认为此方案是否合理 (填“合理”或“不合理”)，若不合理，要检验Fe2应如何操作？ (若填“合理”，则此空不答)。(3)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是 ，有关的化学方程式为 。(4)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是(用离子方程式表示) 。15某班同学用如下实验探究、的性质。回答下列问题：（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成的溶液。在溶液中需
8、加入少量铁屑，其目的是 。（2）甲组同学取溶液，加入几滴氯水，再加入1滴溶液，溶液变红，说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为 。（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在溶液中先加入煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴溶液，溶液变红，煤油的作用是 。16磁铁矿石的主要成分是四氧化三铁(化学式Fe3O4)根据它的化学式计算：(1)四氧化三铁中铁元素和氧元素的质量比。 (2)1 000 t四氧化三铁中含有铁元素的质量是多少吨。 17通过下列步骤可以测定金属锡样品的纯度：步骤1：将样品溶于盐酸中，将Sn全部转化为SnCl2；步骤2：加入过量的FeCl3溶液，将SnCl2全部转化为SnC
9、l4；步骤3：用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+，发生的反应为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡样品0.613 g，经上述各步反应后，共用去0.100 molL-1K2Cr2O7溶液16.00 mL。(1)步骤2中发生反应的化学方程式为 。(2)求样品中锡的质量分数 (假定杂质不参加反应)。参考答案：1B【解析】A含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，能鉴别Fe3+，A不合题意；B三价铁可以和单质铜反应，生成铜离子，但是现象不明显，不可以能鉴别Fe3+，B合题意；C氢氧化钠溶液可以和三价铁反应生成氢氧化铁
10、红褐色沉淀，C不合题意；D三价铁可以和碘离子反应生成单质碘，遇到淀粉显蓝色，可以鉴别Fe3+，D不合题意；故选B。2CA.根据钠、铁与水反应的剧烈程度判断；B.根据二者反应产物分析；C.结合二者反应的条件判断；D.根据置换反应的概念分析。【解析】A.Na在室温下与冷水会剧烈反应，而炽热的铁在高温条件下，与水蒸气发生反应，可见Na与水反应要比铁剧烈得多，A正确；B.Na在室温下与冷水反应产生NaOH、H2；炽热的Fe与水蒸气在高温条件下反应产生Fe3O4、H2，可见产物不完全相同，B正确；C.Na与水反应在室温下发生剧烈反应，不需要高温条件，C错误；D.Na与H2O反应方程式为2Na+2H2O=
11、2NaOH+H2；Fe与水蒸气反应的方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，二者都是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物，因此反应类型都属于置换反应，D正确；故合理选项是B。【点睛】本题考查了金属与水反应的对比。掌握金属的活动性强弱及物质的性质是解题关键。金属与同一物质反应，由于金属活动性不同，反应的条件、剧烈程度不同，反应产物可能不同；有时两种相同物质发生反应，反应物的浓度不同，或者反应物的物质的量或质量等不同，发生的反应就不同，如Cu与浓硝酸反应会产生NO2气体，与稀硝酸反应产生NO气体；Cu与稀硫酸不能反应，而Cu与浓硫酸在加热时就能发生反应等。掌握各种外界条件对反应的影响
12、是准确掌握物质性质的关键。3C根据反应现象判断产物，利用离子的特性进行检验；【解析】A待检溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可能含有硅酸根离子，也可能含有氯离子，检验氯离子应该先加入硝酸，后加硝酸银；故A不正确；B二价铁的检验，应先加入KSCN溶液，溶液无色，后加入氯水变红，如果顺序倒置，可能含有三价铁，故B不正确；C待检溶液中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，说明生成氢氧化铁，故证明含有三价铁，故C正确；D待检溶液中加入盐酸，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体放出，可能是碳酸氢根也可能是碳酸根，故D不正确；故选答案C；【点睛】此题考查离子的检验；注意检验过程中避免干扰离子
13、。4C反应后溶液中还有较多H离子剩余,且滤液中没有Cu2,可以知道残留物没有Fe,只有Cu,而Cu可以残留说明溶液中没有Fe3+，溶液中阳离子为H和Fe2+，参加反应的HCl中的H元素转化到氢气、水中，根据H原子守恒，计算混合物中O原子物质的量，根据Cu元素守恒计算n(CuO)，再根据O原子守恒计算n(Fe2O3),根据m=nM计算氧化铁的质量。【解析】反应后溶液中还有较多H离子剩余，且滤液中没有Cu2，可以知道残留物没有Fe，只有Cu，而Cu可以残留说明溶液中没有Fe3+，溶液中阳离子为H和Fe2+，反应后剩余n(H+)=0.4nol/L0.2L=0.08mol，原溶液中n(HCl)=4.4
14、mol/L0.1L=0.44mol，参加反应的HCl中的H元素转化到氢气、水中,根据H原子守恒,2n(H2O)+2n(H2)=n总(HCl)-n余(H+)，即2n(H2O)+2=0.44mol-0.08mol，n(H2O)=0.14mol故混合物中n(O)= n(H2O)=0.14mol，由铜元素守恒,则n(CuO)=n(Cu)=0.02mol，由O原子守恒:3n(Fe2O3)+ n(CuO)=0.14mol，则n(Fe2O3)=0.04mol，由Cl原子守恒，滤液中溶质为FeCl2和剩余HCl，2n(FeCl2)+n余(HCl)=n总(HCl)，即2n(FeCl2)+0.08mol=0.44
15、mol，n(FeCl2)=0.18mol,由Fe原子守恒，原混合物中铁的物质的量：n(Fe)+2n(Fe2O3)=n(FeCl2), n(Fe)=0.18mol-0.04mol2=0.10mol, m(Fe)=0.10mol56g/mol=5.60g，所以C选项是正确的。【点睛】本题考查混合物的计算，明确物质反应先后顺序及剩余固体成分是解本题关键，再结合转移电子守恒、原子守恒进行解答，同时考查学生思维缜密性，题目难度中等。5B【解析】根据题意知，该过程发生的化学反应为：氯化亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，由铁原子守恒得各物质的关系式为：设
16、氧化铁的质量为xFeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3x=1.6g所以生成的固体的质量为1.6g故选B。6A【解析】A二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸，故可以使用盛水的洗气瓶，A正确；BFeCl3与Cu反应产生FeCl2和CuCl2，又混入了新的杂质，应该使用足量Fe粉还原，然后过滤除杂，B错误；C氯气和HCl都能够与NaOH溶液反应，因此不能使用NaOH溶液除去氯气中的杂质HCl，C错误；DNaCl与AgNO3溶液反应产生AgCl沉淀和NaNO3，KNO3溶液中仍然含有杂质NaNO3，不能达到除杂、净化的目的，D错误；故合理选项是A。7B【解析】纯铁不易腐蚀，含杂质的铁易腐
17、蚀，故错误；血红蛋白中含亚铁离子，则在人体的血红蛋白中含有铁元素，故正确；氯化铁固体与铁不反应，则铁在足量氯气中燃烧生成氯化铁，在少量氯气中燃烧也生成氯化铁，故错误；铁能与水蒸气在高温条件下反应，但没有发光发热的现象，不是燃烧过程，故错误；赤铁矿的主要成分是红棕色的氧化铁，故错误；在高温条件下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故正确；正确，故选B。8B【解析】A碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，主要成分为碳原子，不属于新型有机高分子材料，故A错误； B燃料电池中反应的实质是燃料与氧气的燃烧反应，燃料在负极发生氧化反应，故B正确； C俗称磁性氧化铁，为黑色晶体，常用作磁
18、性材料；俗称铁红，常作红色油漆和涂料，故C错误； D氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，不能产生铝离子，Al的制取不能用电解氯化铝的方法，应电解熔融氧化铝的方法制取铝单质，故D错误； 答案选B。9A【解析】A与反应生成，能把装置A中生成的压入装置B，且能排净装置内的空气，可防止被氧化，制备少量并能较长时间看到其白色，A正确；B试管口应略向下倾斜，B错误；C排水集气时，装满水的集气瓶中的导管应短进长出，C错误；D氧气的密度比空气的密度大，应选向上排空气法收集，收集氧气时长导管进气，D错误；故答案为：A。10B【解析】是浅绿色的，不正确；是红棕色的固体，正确；是白色难溶物，正确；是黑色晶体，正确
19、；是蓝色晶体，不正确；故正确，B满足题意；故选B。11 NaOH Cu2+2OH-=Cu(OH)2 Fe Fe+Cu2+=Fe2+Cu根据除杂的原则和物质的性质分析解答。(1)目的是除去铜离子；(2)目的是除去铜离子，但不能影响亚铁离子。【解析】(1)NaOH溶液能与CuSO4溶液反应：2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2，过滤得到Na2SO4，故答案为NaOH溶液；Cu2+2OH-Cu(OH)2；(2)铁能置换出氯化铜中的金属铜，反应为：Cu2+Fe=Cu+Fe2+，然后过滤即可得到氯化亚铁，故答案为Fe；Cu2+Fe=Cu+Fe2+。12 C(1)根据铝能和强酸、强碱反应；
20、金属铝与氢氧化钠溶液反应生成了偏铝酸钠和氢气，据此写出反应的离子方程式；(2) 铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气；钠的密度小于水的密度，钠的熔点较低，钠和水反应生成氢气和氢氧化钠，同时有大量热量放出。【解析】(1)铝和强酸、强碱反应生成可溶性盐和氢气；铝与氢氧化钠溶液反应，反应生成偏铝酸钠和氢气，该离子反应为；答案为：Al；(2)高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为；钠的密度小于水的密度，反应时，钠浮在水面上，钠的熔点小于100，钠和水反应生成氢气和氢氧化钠，反应后的溶液遇到酚酞会使酚酞变红，同时放出的大量热量使钠熔成小球，生成的气体使钠受力不均，从而钠四处游动，
21、并听到嘶嘶的响声；答案选C。13(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2/2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(2) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O(3) CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 2Na+CO+H2O+CO2=2NaHCO3(4)2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O【解析】（1）在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂，这是由于Na2O2能够与人呼吸产生的CO2、H2O反应产生O2，来帮助人呼吸，其中一个反应的化
22、学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2；（2）在工业上氯气和氢氧化钙反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O，CaCl2、Ca(ClO)2的混合物就是漂白粉的成分，有效成分是Ca(ClO)2，其化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；漂白液有效成分是NaClO，该物质具有强氧化性，洁厕灵主要成分是浓HCl，该物质具有还原性，二者混合会发生氧化还原反应产生具有毒气体Cl2，因此漂白液与洁厕灵不能混合使用，反应用化学方程式表示为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O；（3）侯德榜制碱法是将氨
23、气通入饱和NaCl溶液中，使溶液显碱性，然后再向其中通入足量CO2气体，发生反应：CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl；将反应产生的NaHCO3晶体过滤出来，然后加热使其发生分解反应，就制取得到纯碱：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O；将CO2通入饱和Na2CO3溶液中，Na2CO3、CO2、H2O反应产生NaHCO3晶体，该反应的离子方程式为：2Na+CO+H2O+CO2=2NaHCO3；（4）H2O2具有强氧化性，在酸性条件下能够将FeCl2氧化为FeCl3，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，结合物质的拆分原则，可得该反应的离子方程式为：2Fe2+H2O2+2
24、H+=2Fe3+2H2O。14 bc 不合理 先加KSCN溶液，若无现象，再通入氯气，溶液变红色，则说明原溶液含有Fe2+,出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2+2NaCl 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe(OH)2 2Fe3+Fe=3Fe2+【解析】（1）除去铜粉中混有的铁粉，可选用的试剂为bca.铜粉和铁粉均不与FeCl2溶液反应，不能除去杂质杂质，不符合除杂原则，故选项a所采取的试剂错误；b.铁粉能与稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不与稀硫酸反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项b所采取的试剂正确；c.Fe能与Cu
25、SO4溶液，将Fe转化成Cu，故c合理；d.铜粉和铁粉均不与NaOH溶液反应，不能除去杂质杂质，不符合除杂原则，故选项所采取的试剂错误。 (2) 不合理，先加KSCN溶液，若无现象，再通入氯气，溶液变红色，则说明原溶液含有Fe2+,（3）FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色； FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2+2NaCl，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe(OH)2 ；（4）防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是防止Fe2 氧化，一旦氧化又被Fe还原成Fe2 ,反应为2Fe3+Fe=3Fe2+。15 防止被氧化 隔绝空气
26、（排除氧气对实验的影响）【解析】（1）具有还原性，溶液易被氧化而变质，配制溶液时加入少量铁屑，目的是防止被氧化，故答案为：防止被氧化；（2）溶液变红，说明有生成，则溶液与氯水反应生成，离子方程式为，故答案为：；（3）甲组实验中，易被空气中的氧化，会生成，因此实验不够严谨。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔绝空气的作用，从而排除氧气对实验的影响，故答案为：隔绝空气（或排除氧气对实验的影响）。16 218 724.1 t(1)根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量原子个数之比，进行分析解答(2)根据化合物中某元素的质量=该化合物的质量该元素的质量分数，进行分析解答。【解析】(1)四氧化
27、三铁中铁元素和氧元素的质量比(563)(164)218，故答案为：218；(2)1 000 t四氧化三铁中含有铁元素的质量1 000 t100%724.1t，故答案为：724.1 t。17(1)2FeCl3+SnCl2=SnCl4+2FeCl2(2)93.2%Sn是比较活泼的金属，与HCl反应产生SnCl2、H2，Sn+2HCl=SnCl2+H2，FeCl3具有强氧化性，会将SnCl2氧化为SnCl4，FeCl3被还原为FeCl2，K2Cr2O7溶液将FeCl2氧化为FeCl3，K2Cr2O7被还原为CrCl3，根据反应方程式得到关系式，根据物质反应转化关系可知样品中锡的质量分数。【解析】（1
28、）在步骤2中，加入过量的FeCl3溶液，将SnCl2全部转化为SnCl4，根据电子守恒、原子守恒，可得反应的化学方程式为：2FeCl3+SnCl2=SnCl4+2FeCl2；（2）FeCl2具有还原性，可以与具有氧化性的K2Cr2O7发生反应：6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O，则根据反应方程式可得反应转化的关系式：3Sn3SnCl26FeCl2K2Cr2O7，16.00 mL的0.100 molL-1K2Cr2O7溶液中含有溶质的物质的量n(K2Cr2O7)=0.100 mol/L0.016 L=0.0016 mol，则样品中Sn的物质的量是n(Sn)=3n(K2Cr2O7)=30.0016 mol=0.0048 mol，其质量为m(Sn)=0.0048 mol119 g/mol=0.5712 g，则样品中锡的质量分数为：100%=93.2%。学科网（北京）股份有限公司