1、课时分层训练(八)铁及其化合物(建议用时：45分钟)A级基础达标1下列关于铁的叙述正确的是()铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀人体内的血红蛋白中含有铁元素铁位于元素周期表中第4周期B族铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3ABCDB当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的族，而不是B族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3，但若铁过量，则Fe3被Fe还原为Fe2，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)
2、3可分别通过化合反应Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得。故选项B正确。2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)2BCD加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液AA溶液A转化为溶液B发生反应：2Fe32H2OSO2=2Fe2SO4H；溶液B转化为溶液C发生反应：4Fe2O24H=4Fe32H2O。向溶液B中滴加KSCN溶液，未与SO2反应的Fe3与SCN反应，有血红色出现，A项正确；溶液B转化为溶液C的离子方程式电荷不守恒，B项错误；根据反应方程式可知，溶液酸性：BCA，C项错误；溶液C转化为溶
3、液A，可加入三价铁的氧化物，不能加入二价铁的氧化物，D项错误。10(2018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 ()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剩余而无Cu剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3反应D
4、当铁、铜的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，此时溶液中不存在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，不可能铁剩余而铜无剩余，D项正确。11A、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。反应均为化合反应，反应为置换反应。下列有关说法不正确的是()A中所加试剂可能是氯气 B中需要加具有氧化性的试剂 CA与稀硝酸反应一定能实现元素M在中发生的价态变化D元素M在中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现C根据转化关系可确定A为变
5、价金属，应为Fe，反应加入氯气能实现，B为FeCl3，C为FeCl2，A项不符合题意；反应是铁元素由2价升高到3价，需要加具有氧化性的试剂，B项不符合题意；过量的铁与稀硝酸反应时，生成硝酸亚铁，C项符合题意；Fe3能将I氧化成I2，自身被还原成Fe2，D项不符合题意。12(2018全国名校联盟百校联考)某实验小组利用Fe2O3、Cu2O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO45H2O)，实验方案如图所示：(1)稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为Cu2O2H=CuCu2H2O、_、_。(2)加H2O2的目的是_，其反应的离子方程式为_。(3)溶液乙中加入适量CuO时发生反应的离子方程式为_。(
6、4)操作主要包括_、_、过滤、洗涤、晾干等步骤。【解析】(1)Fe2O3、Cu2O中加入过量酸，Fe2O3生成Fe3，Cu2O生成Cu和Cu2，Fe3又氧化Cu为Cu2；(2)溶液甲中含有Fe2，加H2O2的目的就是氧化Fe2为Fe3；(3)加入CuO的目的是调节pH，使Fe3水解成Fe(OH)3而除去。【答案】(1)Fe2O36H=2Fe33H2OCu2Fe3=Cu22Fe2(2)氧化Fe2为Fe3H2O22H2Fe2=2Fe32H2O(3)3CuO2Fe33H2O=2Fe(OH)33Cu2(4)蒸发浓缩冷却结晶13(2017湖北襄阳一调)卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2、Fe3和
7、Mn2等杂质离子。以卤块为原料按如图所示流程进行生产，可制得轻质氧化镁。查阅资料得下表相关数据：表1：生成氢氧化物沉淀的pH表2：原料价格表物质开始沉淀沉淀完全试剂价格(元/吨)Fe(OH)32.73.7a.漂液(含25.2% NaClO)450Fe(OH)27.69.6*b.双氧水（含30%H2O21500Mn(OH)28.39.8c.烧碱(含98% NaOH)2 200Mg(OH)29.611.1d.纯碱(含99.5% Na2CO3)800*Fe2氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，必须将它氧化后以Fe(OH)3沉淀形式才能除尽。若要求产品尽量不含杂质且生产成本较低，请根据上表提供的资料回答
8、：(1)流程中加入的试剂X、Y、Z的最佳选择依次是表2中的_(选填试剂编号)。(2)步骤发生反应的离子方程式为_；步骤中发生反应的化学方程式为_。(3)为尽量除去杂质，步骤调节pH为_时，停止加入Y。调节为该pH的目的是_。(4)若在实验室进行步骤的灼烧实验，必须用到的仪器是_。A酒精喷灯 B铁三脚C坩埚 D蒸发皿E泥三角 F烧杯G石棉网【解析】(1)根据题意并结合流程图知，加入X的目的是将Fe2氧化为Fe3，考虑氧化剂的价格，应该选择a(漂液)；加入Y的目的是调节溶液的pH，使Fe3、Mn2形成沉淀，Na2CO3碱性较弱，故应选用c(烧碱)；加入Z的目的是使镁离子形成沉淀，结合原料价格应选用
9、d(纯碱)，加水煮沸，使生成的MgCO3沉淀转化为Mg(OH)2沉淀，因此试剂X、Y、Z的最佳选择依次是表2中的a、c、d。(2)步骤是加入漂液，NaClO将Fe2氧化为Fe3，反应的离子方程式为2Fe2ClO2H=Cl2Fe3H2O，步骤是加水煮沸，MgCO3沉淀转化为Mg(OH)2沉淀，反应的化学方程式为MgCO3H2OMg(OH)2CO2。(3)根据表1中的数据可知，pH9.8时Fe3、Mn2完全沉淀，Mg2已开始沉淀，为尽量除去杂质，步骤应调节pH9.8，从而使杂质离子尽可能彻底地转化为氢氧化物沉淀除去。(4)灼烧Mg(OH)2时用到的仪器有铁三脚、酒精喷灯、坩埚和泥三角。【答案】(1
10、)a、c、d(2)2Fe2ClO2H=Cl2Fe3H2OMgCO3H2OMg(OH)2CO2(3)9.8使Mg2以外的杂质离子尽可能彻底地转化为沉淀除去(4)ABCEC级能力提升14常温时，将0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入m g铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是()A由于氧化性Fe3H，首先发生的反应是Fe2Fe3=3Fe2B当加入16.8 g铁粉时，可生成标准状况下6.72 L气体C在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2和Fe3的形式存在Dm至少等于28，反应过程中溶液的质量一直在减小B酸性条件下
11、，NO有氧化性，因此首先发生的反应是FeNO4H=NOFe32H2O，然后发生反应：Fe2Fe3=3Fe2，Fe2H=Fe2H2，A错误；当加入16.8 g铁粉时，刚好发生上述反应，生成标准状况下的6.72 L NO气体，生成0.3 mol Fe3，消耗1.2 mol H，B正确；根据滴加KSCN溶液不变红色说明溶液不含Fe3，C错误；根据方程式计算则至少消耗铁16.8 g(0.10.3)0.556 g28 g，但反应过程中溶液的质量一直在增大，D错误。15(2018靖安模拟)已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能生成Fe3O4。某兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑
12、色粉末X，为探究X的组成，他们进行了如下实验。 【导学号：95160049】(1)甲同学认为黑色粉末能被磁铁吸附，因此X是铁。但乙同学不同意他的结论，原因是_。(2)乙同学：先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中，振荡，固体部分溶解，有极少量红色物质析出，过滤；然后向滤渣中加入盐酸，再滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色。通过现象分析，丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4。滴加KSCN溶液的目的是_。若在粉末X中直接加入盐酸、KSCN溶液，溶液不出现红色，不出现红色的原因是(用离子方程式表示)_。(3)丁同学的实验方案：操作Z是_。通过以上数据，得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质
13、的量为_。【解析】(1)黑色粉末能被磁铁吸附，Fe、Fe3O4可被磁铁吸附，故不能由此确定X就是铁单质。(2)滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色，可以证明存在Fe3，进而证明黑色固体中含有四氧化三铁，确认Fe3O4的存在。X的组成是Fe和Fe3O4，向其中加入盐酸，Fe3O4溶于盐酸得到氯化铁溶液会和金属铁之间反应得到氯化亚铁，即Fe2Fe3=3Fe2，不会使KSCN溶液变色。(3)流程是黑色粉末加入过量盐酸溶解后，加入足量氨水，保证碱性环境下离子全部沉淀，操作Z是过滤、洗涤得到沉淀。流程FeFe3O4FeCl2、FeCl3Fe(OH)2、Fe(OH)3Fe2O3；依据反应过程中铁元素守恒，n
14、(Fe2O3)0.02 mol；设铁物质的量为x，四氧化三铁物质的量为y，得到：56x232y2.88，x3y0.022，解方程得到x0.01 mol；y0.01 mol；即n(Fe3O4)0.01 mol；n(Fe)0.01 mol。【答案】(1)Fe3O4能被磁铁吸附(2)检验是否存在Fe3，确认Fe3O4的存在Fe2Fe3=3Fe2(3)过滤、洗涤n(Fe3O4)0.01 mol、n(Fe)0.01 mol1在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中，通入足量的SO2后有白色沉淀生成，过滤后，向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，下列叙述不正确的是()A白色沉淀是BaSO4和BaSO3B溶
15、液的酸性增强C白色沉淀是BaSO4-DFeCl3全部被还原为FeCl2AFe3与SO2反应，其离子方程式为2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H。2粗制的CuSO45H2O晶体中含有Fe2。提纯时，为了除去Fe2，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液pH3.8，即可以除去铁离子而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是()A溶解CuSO45H2O晶体时要加入少量稀H2SO4B加入H2O2除去Fe2的离子方程式：2Fe2H2O24OH=2Fe(OH)3C由于CuSO4的催化作用，会使部分H2O2分解而损失D调溶液pH3.8的依据是当pH3.8时Fe(OH)3沉淀完全，而Cu(OH)2还未开始沉淀
16、BCuSO45H2O晶体溶解后Cu2会发生水解生成Cu(OH)2 和H2SO4，所以溶解时加入少量的稀硫酸可抑制Cu2的水解，A正确；因为氧化Fe2时，溶液为酸性，在酸性条件下，不可能生成Fe(OH)3沉淀，B错误；Cu2对过氧化氢的分解具有催化作用，所以使部分过氧化氢损失，C正确；因为该操作的目的是除去Fe3而硫酸铜不损失，所以调节溶液的pH3.8时，应是Fe(OH)3完全沉淀而Cu(OH)2还未开始沉淀，D正确。3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Fe3B若有固体存在，则溶液中一定有Fe2C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B本题考查铁及其化合物的性质。FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，还可能有过量的FeCl3溶液，加入铁粉充分反应后，A项若无固体剩余，说明原溶液中含有Fe3，反应后不一定还含有；B项溶液中一定含有Fe2；C项若溶液中有Cu2，可以有部分铜固体析出；D项若溶液中有Fe2，不一定有Cu析出。10