1、 高中同步测试卷(六)第六单元铁及其化合物(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A可以采用灼烧的方法除去Fe2O3中的Fe(OH)3B铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应分别得到Fe2O3和Fe3O4C不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3D氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂2下列有关钠、铁、铝的性质的说法中正确的是()A在地壳中的含量：FeAlNaB均能与盐酸反应，生成物中金属价态数值：AlFeNaC钠、铝均能从FeCl3溶液中置换出铁D将铁、铝、钠分别置于NaOH溶液中，只有放有铝的容器中有
2、气体生成3下列反应中，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是()金属钠在纯氧中燃烧FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间FeCl3溶液中滴入KSCN溶液无水硫酸铜放入医用酒精中A BC D4将铁的化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色的是()AFe2O3 BFeCl3 CFe3O4 DFeO5有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是()A盐酸 B烧碱溶液C氨水 DKSCN溶液6A、B、C 3种溶液中各含Fe3、Cu2、Ag中的一种，向A溶液中加适量铁粉，有
3、红色物质析出；再加C溶液，红色物质溶解，但无物质析出，则A、B、C中依次含有()AAg、Fe3、Cu2 BFe3、Cu2、AgCCu2、Ag、Fe3 DCu2、Fe3、Ag7把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2和Fe3的浓度恰好相等。则已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比为()A11 B12 C23 D328能与Fe3反应，且能证明Fe3具有氧化性的是()SCNFeFe2CuZnOHA BC D9下列物质反应后一定有3价铁生成的是()过量的Fe与Cl2反应Fe与过量稀硫酸反应FeCl2溶液中通入少量Cl2Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A只有 B只有C只有 D全
4、部10向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色褪去的原因是()AFe有还原性BFeCl2中Fe2具有还原性CKMnO4具有还原性D盐酸有还原性11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，故溶液中有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
5、无剩余时，溶液中一定有Fe2、Cu2不正确，不可能有Fe剩余，而Cu不剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3反应12.由5 mol Fe2O3、4 mol Fe3O4和3 mol FeO组成的混合物中，加入1 mol纯铁并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是()A43 B12C31 D2113在实验室中用CO将1.6 g氧化铁完全还原，实际消耗的CO在标准状况下的体积()A等于672 mL B等于336 mLC大于672 mL D小于336 mL14有一定质量的FeO、Fe2O3的混合物，在CO气流中加热充分反应，冷却后称剩余固体比原混合物
6、质量减轻0.8 g，若将相同质量的混合物与盐酸反应，欲使其完全溶解，需1 molL1盐酸的体积为()A200 mL B100 mLC50 mL D无法计算15已知：CuCu2Cu。现将Cu2O与稀硫酸混合，下列叙述中错误的是()A若硫酸足量会有H2生成B发生反应的离子方程式为Cu2O2H=Cu2CuH2OC会得到蓝色溶液D氧化剂、还原剂均是Cu2O16向200 mL 0.1 mol/L的Fe(NO3)2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，此时固体的质量为()A1.44 g B1.6 gC2.82 g D4.36 g题号12
7、345678910111213141516答案二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17(10分)用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备白色的Fe(OH)2沉淀。(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法是_。(2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。18(14分)已知有以下物质相互转化：试回答：(1)写出各物质的化学式：A_，B_，C_，D_。(2)向G溶液中滴加KSCN溶液的实验现象是_。(3)向G溶液加入A的有关离子反应方程式为_。(4)写出EF的化学方
8、程式：_。19(12分)硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是工业生产硫酸的废渣，利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的流程如下图所示：(1)硫铁矿烧渣焙烧时所添加的还原剂最有可能的是_(填字母)。A铝 B锌 C碳(2)酸浸、过滤后滤液中的主要成分是_。(3)反应的反应温度一般需控制在35 以下，其目的是_。(4)空气中煅烧FeCO3生成产品b的化学反应方程式为_。(5)检验产品a中是否含有氯化物杂质的实验操作是取少量产品a于试管中配成溶液，_。20(16分)已知铁生锈的过程为FeFe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3xH2O。又知草酸(H2C2O4)分解的化学方程式为H2
9、C2O4COCO2H2O。某化学小组为测定两种不同生锈铁片的组成(设只含有铁和Fe2O3xH2O)，进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。(1)甲同学利用草酸分解产生的混合气体和下图所示装置测定其中一种生锈铁片的组成。主要操作为取生锈铁片样品12.6 g置于装置C的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固体的质量为8.4 g，装置D增重8.4 g。装置A的作用是_。装置B的作用是_。根据以上数据能否测定出生锈铁片的组成？_(填“能”或“不能”)。该装置还存在的一个明显的缺陷是_。(2)乙同学将生锈铁片溶于过量稀硫酸，检验所得溶液中是否存在Fe2的实验操作方法是_。(3)乙同学在甲同学装置的
10、基础上将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶(装置E，此装置图略)，经改进后，重新按甲同学的操作和样品取用量进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4 g，而装置E增重1.8 g，则x_；m(Fe)m(Fe2O3xH2O)_。参考答案与解析1解析：选A。A项，Fe(OH)3高温灼烧时生成Fe2O3，故A正确；B项，二者均得到Fe3O4；C项，2FeCl3Fe=3FeCl2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，故FeCl2和Fe(OH)3都能通过化合反应生成；D项，氯化铁作净水剂是因为FeCl33H2O=Fe(OH)3(胶体)3HCl，Fe(OH)3胶体具有较强吸附性，不是因为强氧化性，D
11、错误。2解析：选B。铝的含量比铁的高，A错；Na不能从FeCl3溶液中置换出铁，C错；钠能与溶液中的水反应放出气体，D错。3解析：选B。钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2；FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2，在空气中放置生成红褐色的Fe(OH)3；FeCl3与KSCN反应生成红色的Fe(SCN)3；无水CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色，故选B。4解析：选D。KSCN溶液只有遇到Fe3时才能变红色，题述四种物质中，只有FeO溶于盐酸后只得到Fe2，加入氯水后Fe2被氧化成Fe3，故只有D正确。5解析：选B。将过量NaOH溶液分别加入上述几种溶液中，无明显现象的是NaCl溶液；生成白色沉
12、淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2溶液；生成红褐色沉淀的是FeCl3溶液；生成白色沉淀且不溶解的是MgCl2溶液；生成白色沉淀又溶解的是AlCl3溶液。氨水虽然能区分出NaCl、FeCl2、FeCl3，但不能将MgCl2与AlCl3区分开。6解析：选C。向A溶液中加适量铁粉，有红色物质析出，该红色物质应该为铜，则A溶液中含有Cu2；再加C溶液铜溶解且无物质析出，说明C溶液中含有Fe3；则B溶液中含有Ag。7解析：选C。Fe2和Fe3的浓度恰好相等，由化学方程式判断已反应的Fe3是未反应的Fe3的2/3。8解析：选B。Fe3与中微粒反应时，Fe3的化合价未变；与不反应；与中金属单质反
13、应时，Fe3的化合价降低，作氧化剂，表现氧化性。9解析：选B。中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2。在溶液中Fe2被Cl2氧化生成Fe3。中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。10解析：选B。溶液褪色是因为Fe2具有还原性，KMnO4具有氧化性，KMnO4被Fe2还原生成无色的Mn2。11解析：选D。当铁、铜的量比较少时溶液中可能有Fe3存在，A错误；当铁过量时，铜不与Fe3反应，
14、无Cu2生成，溶液中不存在Cu2和Fe3，B错误；铜有剩余则溶液中一定无Fe3，可能有Cu2，C错误；铁比铜活泼，不可能铁剩余而无铜剩余，D的评价正确。12解析：选C。当Fe与Fe2O3反应生成FeO时：FeFe2O33FeO，反应后剩余n(Fe2O3)5 mol1 mol4 mol，n(FeO)3 mol3 mol6 mol，即反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比为32。当Fe与Fe2O3反应生成Fe3O4时：Fe4Fe2O33Fe3O4，反应后剩余n(Fe2O3)5 mol4 mol1 mol，n(FeO)3 mol，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比为31。故选C
15、。13解析：选C。由Fe2O33CO2Fe3CO2知要还原1.6 g Fe2O3需要0.03 mol CO，在标准状况下的体积为672 mL，但实际实验中要先通入一定量的CO以排除装置内的空气(防爆炸)，且停止反应后要继续通CO防止Fe被氧化，故实际消耗CO的体积大于672 mL。14导学号34080036解析：选B。由FexOyyCOxFeyCO2可以判断，铁的氧化物被CO还原后，减少的质量就是氧化物中氧元素的质量，即FeO、Fe2O3中氧元素的质量共0.8 g。由FeO2HCl=FeCl2H2O、Fe2O36HCl=2FeCl33H2O可知，当氧化物恰好完全溶解时，H与氧原子的物质的量之比
16、为21，即n(HCl)n(O)21，所以n(HCl)20.1 mol，V(盐酸)0.1 L100 mL。15导学号34080037解析：选A。Cu2O中铜元素为1价，由题干信息知B正确；因有Cu2生成，故C正确；只有铜元素的价态发生了变化，故D正确；Cu不能与稀硫酸反应，A错误。16导学号34080038解析：选B。在实验过程中发生如下反应：Fe22OH=Fe(OH)2，加热、灼烧时又会发生下列变化：Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3，根据反应前后铁元素守恒从而可知所得固体的质量为1.6 g。17导学号34080039解析：气体的溶解度随温度的升高而降低，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的氧气变少
17、。而氢氧化亚铁很容易被氧化，所以滴管插入液面以下，再挤出氢氧化钠溶液。答案：(1)煮沸(2)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化18导学号34080040解析：观察分析图中物质间的转化关系，由信息“红褐色沉淀F”，可确定F是Fe(OH)3，则易推出G为FeCl3，E为Fe(OH)2。又由“白色沉淀H不溶于稀HNO3，且是由D与AgNO3反应生成”，则H为AgCl，再由焰色反应，共同确定D溶液是KCl溶液。因为“BCFe(OH)2KCl”，可以确定B为FeCl2，C为KOH，FeCl3与A反应生成FeCl2，则A为Fe。答案：(1)FeFeCl2KOHKCl(2)溶液呈红色(3)2Fe3
18、Fe=3Fe2(4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)319导学号34080041解析：(1)硫铁矿烧渣焙烧时所添加的还原剂最有可能的是碳，若加入铝、锌可引入新杂质，而加入碳被氧化生成CO2气体，不会引入新杂质，故答案为C。(2)焙烧后的固体为铁和二氧化硅的混合物，加入硫酸生成硫酸亚铁，如硫酸过量，则滤液中还含有硫酸。(3)为防止NH4HCO3分解，反应的反应温度一般需控制在35 以下。(4)空气中煅烧FeCO3生成铁红，反应的方程式为4FeCO3O22Fe2O34CO2。(5)产品a主要为硫酸钾，为检验是否含有氯化物杂质，应加入硝酸银，但在加入硝酸银之前应加入过量的硝酸钡溶液，以除
19、去硫酸根离子，过滤后再加入硝酸银溶液。答案：(1)C(2)FeSO4(或H2SO4和FeSO4)(3)防止NH4HCO3分解(4)4FeCO3O22Fe2O34CO2(5)滴加过量Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中滴加AgNO3溶液20导学号34080042解析：(1)该装置中需要使用一氧化碳还原氧化铁，所以需要将草酸分解生成的二氧化碳和水除去，装置A中的氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳气体，装置B中的浓硫酸用于干燥一氧化碳气体；加热完全反应后得到固体的质量为铁的质量，装置D增重的质量为二氧化碳和水的质量，再经过样品的总质量可以计算出生锈铁片组成；一氧化碳有毒，不能排放到空气中，所以应该增加尾气
20、处理装置。(2)Fe2有还原性，可以取适量溶液于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2，否则不含Fe2。(3)浓硫酸吸收水，碱石灰吸收水和二氧化碳，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4 g，而装置E增重1.8 g，所以生成水的质量为1.8 g，生成二氧化碳的质量为8.4 g1.8 g6.6 g，设氧化铁的质量为y，Fe2O33CO=2Fe3CO2160 132y 6.6 g，y8 g，则氧化铁和水的物质的量之比12，所以x2；样品中铁的质量为12.6 g(8 g1.8 g)2.8 g，所以样品中铁单质和Fe2O3xH2O的质量比为2.8 g(8 g1.8 g)27。答案：(1)除去混合气体中的CO2除去混合气体中的H2O能缺少尾气处理装置(2)取适量溶液于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2，否则不含Fe2(3)227
