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铁和铁的化合物
第二节铁和铁的化合物
年级__________班级_________学号_________姓名__________分数____
总分
一
二
三
四
五
六
得分
阅卷人
一、填空题(共8题,题分合计48分)
1.在盛有400mL稀HNO3的烧瓶里,加入2.8g某金属X,收集到1.12L(标况)NO,再向烧瓶中加入该金属的氧化物X010.8g,恰好完全反应并放出气体NO,经测定反应后溶液中的金属离子为+3价。
求:
(1)金属是_______;(用文字表示)
(2)原稀HNO3的物质的量的浓度______mol/L;
(3)反应中被还原的HNO3的物质的量是_____mol。
2.已知A、B、C、D分别是Ba(NO3)2、Al2(SO4)3、KOH、FeCl2四种化合物中的一种。
它们的水溶液相互混合时有如下现象:
(1)A+B白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转变为灰绿色,最终转变为红褐色;
(2)A+C白色沉淀,继续加入A溶液,白色沉淀逐渐消失;
(3)C+D白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解。
由此推断:
B是D是。
向C溶液中逐滴加入A溶液至过量的过程中,反应的离子方程式为:
。
3.有一含三氧化二铁杂质的铁样品0.776g,将它溶于过量盐酸中,反应后无三价铁离子存在。
将反应后溶液加水稀释至100mL,取10mL溶液通入14.56mL氯气(标准状态),则溶液中恰好无亚铁离子存在,求样品中纯铁的百分含量为___________。
4.在氯化铁溶液中,①加入_____________溶液呈血红色。
②加入氢碘酸溶液,溶液颜色________,离子方程式为____________________。
③加入甲基橙试剂,现象是_____________。
④加入NaHCO3溶液,现象是_____,离子方程式_____________。
⑤通入硫化氢,现象___________________。
⑥加入KOH溶液,现象__________________。
⑦加入_____________生成白色沉淀。
5.固体A,B都由两种相同的元素组成,在A,B中两元素的原子个数比分别为1∶1和1∶2.将A和B在高温下煅烧,产物是C固体和D气体。
由D最终可得酸E.E的稀溶液和A反应可得G气体和F的溶液.G通入D的水溶液有浅黄色沉淀析出.在F中滴入溴水后加入KOH溶液,有红褐色沉淀析出,该沉淀加热时又能转化为C。
根据以上事实回答:
(1)化学式A_____,B______。
(2)写化学方程式∶①煅烧B生成C和D:
__________________,
②G通入D溶液:
_______________________,
③F滴入溴水:
_________________________。
(3)写出A和E反应的离子方程式_________________________。
6.铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原成三价铁离子。
(1)写出制取铁酸钠的化学方程式:
硝酸铁与氢氧化钠、氯气反应生成铁酸钠、硝酸钠、氯化钠、水。
(2)反应中_____元素被氧化,转移电子总数为______。
(3)铁酸钠之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是______________。
7.实验室里制取Fe(OH)2的正确操作是:
往试管里注入少量________溶液,用_________吸取____________溶液,将_______插入试管里________下,再逐渐滴入_______溶液;观察开始析出的Fe(OH)2是一种________色_________状的沉淀.在空气中放置片刻这种沉淀会变成_________色,最后变成________色.这是因为Fe(OH)2__________成了________。
这一反应的化学方程式是____________________________________。
8.绿矾化学式__________,其水溶液呈_____色。
在配制绿矾的溶液时,为防止其水解,可加入少量的________;在保存绿矾溶液时,为防止其被氧化,可加入少量_______。
得分
阅卷人
二、单选题(共25题,题分合计75分)
1.铁和氧化铁的混合物共Amol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到BmolH2,且溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中铁的物质的量为
A.BmolB.(A-B)molC.1/2(A-B)molD.1/2(A+B)mol
2.m克铁屑与含有n克硝酸的硝酸溶液,恰好完全反应,若m∶n=1∶3,则起氧化剂作用的硝酸的质量是
A.mB.3m/4C.n/2D.n/4
3.将适量铁粉放入FeCl3溶液中,完全反应后,溶液中的Fe2+和Fe3+浓度相等。
则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是
A.2∶3B.3∶2C.1∶2D.1∶1
4.有一铁的氧化物样品,用5mol/L盐酸140mL恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标准状况下0.56L氯气,亚铁离子全部变成Fe3+,则该氧化物的化学式为
A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7
5.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是
A.锌B.铁C.铝D.镁
6.把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后,剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等,则原溶液中H+与SO42-的物质的量浓度之比为
A.1∶4B.2∶7C.1∶2D.3∶8
7.利用相等质量的Zn、Al、Fe、Na与酸充分反应生成H2气,用下图像表示,其中表示铁的图像是
A.aB.bC.cD.d
8.甲乙两只烧杯中分别盛着500毫升a摩/升稀硫酸,向甲烧杯中加入x克铁,向乙杯中加入x克锌,完全反应后,发现有一只烧杯中的金属仍有剩余,则x值的范围是
A.28 9.在FeCl3和CuCl2的混合溶液中,加入过量铁粉,待反应完全后,测得固体中物质总质量与所加入铁粉的质量相等,则原溶液中FeCl3和CuCl2物质的量之比是 A.2∶3B.2∶7C.7∶2D.3∶2 10.在氯化铁、氯化铜的混合溶液中加入ag铁粉,待溶液完全变为浅绿色时,滤出不溶物,经干燥后称得其质量也是ag,则原溶液中氯化铁和氯化铜的物质的量比是 A.1∶7B.2∶1C.2∶7D.7∶2 11.某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3,若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有: ①加适量H2SO4溶液②加金属Na③结晶④加过量NaOH溶液 ⑤加强热脱结晶水⑥过滤.正确的操作步骤是 A.②⑥③B.④⑥①③C.④⑥③⑤D.②⑥①③⑤ 12.以铁粉(含有少量CuO和Fe2O3)和稀硫酸为原料,用最简单的方法制取绿矾,其中发生的反应中,属于氧化还原反应的有 A.1个B.2个C.3个D.4个 13.在FeCl3和CuCl2的混合液中,加入过量铁粉,充分反应后溶液所含溶质质量与反应前溶质质量相等,则原混合液中,FeCl3和CuCl2的物质的量之比为 A.1∶3B.2∶7C.7∶1D.2∶5 14.将铁和三氧化二铁的混合物2.72g加入50mL1.6mol/L的盐酸,恰好完全反应,滴入KSCN溶液后不显红色。 若忽略化学反应中溶液体积的变化,则在所得溶液中亚铁离子的物质的量浓度为 A.0.2mol/LB.0.4mol/LC.0.8mol/LD.1.6mol/L 15.四氧化三铁与稀硝酸反应,生成硝酸铁和一氧化氮,则每溶解1mol四氧化三铁,被还原的硝酸为 A.1/3molB.1/2molC.3molD.9mol 16.有一种铁的氧化物,质量为0.4g,在加热的条件下,用足量的一氧化碳还原,把生成的二氧化碳通入足量澄清的石灰水,得到0.75g沉淀.则这种铁的氧化物的化学式为 A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.无法确定 17.2mol/L盐酸与硫酸溶液各100mL,分别加入等质量的铁粉,反应结束后,产生的气体质量比为2: 3,则向盐酸中加入的铁粉质量是 A.8.4gB.21.4gC.23.9gD.40g 18.amol硫化亚铁和bmol氧化亚铁投入cmol硝酸溶液VL中,充分反应后,测得溶液成分为硝酸铁和硫酸混合液,并有一氧化氮气体生成,反应中未被还原的硝酸的量为 A.63(a+b)gB.189(a+b)g C.(a+b)molD.[Vc-3(a+b)]mol 19.为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+杂质,可在加热条件下加入一种试剂,使溶液的酸性减弱,当溶液的pH为4.0时,Fe3+形成氢氧化铁沉淀,过滤后再加入适量盐酸。 这种试剂是 A.氨水B.氢氧化钠C.碳酸钠D.碳酸镁 20.相同物质的量浓度和体积的稀硝酸分别和足量下列金属完全反应,生成盐、水和一氧化氮,其中消耗的金属的物质的量最少的是 A.铜B.铁C.银D.铝 21.高温下用CO还原mg四氧化三铁得到ng铁,已知氧的原子量为16,则铁的原子量为 A.21/(m-n)B.64n/3(m-n)C.(m-n)/32nD.24n/(m-n) 22.将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾,没有颜色变化,再加入溴水后呈血红色的是: A.硫化亚铁B.硝酸亚铁C.四氧化三铁D.氯化铁 23.下列各组物质反应后,液体的颜色变浅,且有沉淀生成的是 A.氯化亚铁酸性溶液中少量硝酸钾溶液,再加入几滴KSCN溶液 B.苯酚溶液中滴入几滴氯化铁溶液 C.三氯化铁溶液中滴入氨水 D.三氯化铁溶液中滴入硫氰化钾溶液 24.下列物质中,在高温下不能将氧化铁还原成铁的是 A.硅B.镁C.铝D.铜 25.常温下,把一定质量的铁片放入下列物质中,能反应而使铁片质量明显减轻的是 A.浓硫酸B.硫酸铜溶液C.浓硝酸D.硫酸铁溶液 得分 阅卷人 三、多选题(共10题,题分合计40分) 1.某稀硝酸最多能够溶解2.7克的铝,该等量的稀硝酸能溶解铁 A.8.4克B.5.6克C.0.1molD.0.15mol 2.用足量CO还原14gFe的氧化物或铁氧化物的混合物,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中,得到25g沉淀,则该物质不可能是 A.FeO、Fe2O3B.Fe2O3、Fe3O4C.FeO、Fe3O4D.Fe2O3 3.铁与稀HNO3反应时,若二者消耗的物质的量之比为4∶10,且生成Fe(NO3)2,则反应中生成的还原产物可能是 A.N2B.N2OC.NOD.NH4NO3 4.用一种试剂鉴别Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、NH4+八种阳离子,该试剂可以为 A.NaOH溶液B.KOH溶液C.石蕊试液D.氨水 5.将mg的铜放入足量的稀硝酸中,充分反应后,标准状态下生成nL一氧化氮,被还原的硝酸的量为 A.63n/22.4gB.n/22.4gC.m/96molD.42mmol 6.有4.8g三氧化二铁和氧化铜的混合物与足量的一氧化碳在加热条件下反应,反应后全部气体用0.6mol/L氢氧化钡溶液100mL处理,有白色沉淀生成,又知反应后固体质量为3.52g。 下列说法正确的是 A.原混合物中氧化铁与氧化铜的质量比为1∶2 B.原混合物中氧化铁与氧化铜的物质的量比为1∶1 C.在吸收二氧化碳后的氢氧化钡溶液中可能有碳酸氢钡生成 D.生成的二氧化碳与氢氧化钡反应,完全生成碳酸钡 7.向含有Fe2+、Fe3+、Ag+、Cu2+、Al3+的溶液中加入铁粉,充分反应后,若铁粉有剩余,则溶液中大量存在的离子是 A.Fe2+B.Fe3+C.Cu2+D.Al3+ 8.有硫酸铵、氯化镁、氯化铝、硫酸铜、氯化铁、硫酸亚铁六种溶液,若只能用一种试剂(可加热),将它们区分开,可选用的试剂是 A.氨水B.Ba(OH)2溶液C.BaCl2溶液D.NaOH溶液 9.下列各组物质反应后,液体的颜色变深,但无沉淀生成的是 A.三氯化铁和铁B.铁和铜 C.三氯化铁和苯酚D.沸水中滴入几滴饱和三氯化铁溶液 10.下列物质长期暴露在空气中,能因氧化而变质的是 A.硫酸亚铁B.石灰水C.苯酚D.三氯化铁 得分 阅卷人 四、简答题(共2题,题分合计13分) 1.电子工业使用的印刷线路板,是在敷有铜膜的塑料板上涂以涂料保护所要的线路,然后用三氯化铁浓溶液腐蚀未受保护的铜膜后形成的,腐蚀后的废液含大量的铜离子,为了回收这部分铜离子制成胆矾,常用如下步骤: ①向废液中加入过量铁屑,搅拌静置;②滤出固体物质,加入稀硫酸中溶解此固体物质,并搅拌;③滤出反应后的不溶物,加热煅烧;④把煅烧物放入硫酸中溶解;⑤调解溶液的pH为3.5~4,使氢氧化铁沉淀完全,过滤;⑥浓缩滤液,析出晶体;⑦将过滤得到的晶体溶解,再结晶。 根据以上叙述回答以下问题: (1)腐蚀电路板上的铜,所发生的反应的离子方程式为: _______________。 (2)上述第③步操作所得滤液中主要含: (A)硫酸铜(B)硫酸亚铁(C)氯化亚铁(D)氯化铁 (3)上述第④步操作过程中溶液pH的变化是 (A)不变(B)逐渐变小(C)逐渐升高(D)无法确定 (4)上述第⑥步操作过程中,用浓缩而不用蒸干溶液的主要原因是 (A)蒸干时得不到胆矾晶体(B)蒸干时,会有其他杂质共同析出 (C)防止由于温度升高,硫酸铜的溶解度增大 (D)防止由于pH降低,硫酸铜的溶解度增大 (5)假设废液中铜离子的质量分数为10%,回收率为80%,则每吨废液可制得硫酸铜晶体的质量为 (A)312.5kg(B)390.6kg(C)200kg(D)80kg 2. (1)如何检验一种溶液中不存在铁离子而有亚铁离子? (2)FeSO4溶液中混有少量Fe2(SO4)3如何提纯? 得分 阅卷人 五、实验题(共1题,题分合计10分) 1.实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物是棕红色、易潮解,100℃左右时升华。 下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同,而右边的产品收集装置则不同,分别如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。 试回答: (1)B中反应的化学方程式为: __________________________________________; (2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是: ___________________________________________________________________________。 (3)D中反应化学方程式为: _________________________________________________。 (4)装置(Ⅰ)的主要缺点是: ______________________________________________。 (5)装置(Ⅱ)的主要缺点是: _______________________________________________。 如果选用此装置来完成实验,则必须采取的改进措施是: ____________________________________________________________________________。 得分 阅卷人 六、计算题(共11题,题分合计88分) 1.将10g铁粉置于40mL硝酸中,再微热。 反应过程随着硝酸浓度的降低,生成气体的颜色由红棕色逐渐变为无色。 充分反应后,共收集到1.792L混合气体(NO、NO2均为标准状况),溶液里还残留4.4g固体。 (1)求该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的质量比。 (2)求原硝酸溶液的物质的量浓度。 (3)求浓酸气体中NO、NO2的体积比。 (4)写出总化学方程式。 2.称取0.200g某赤铁矿样品,矿样溶解后,使其中的铁全部转化成Fe2+(所得溶液中不含有其它还原性物质),另取7.90硫酸铈[2(NH4)2SO4·Ce(SO4)2·2H2O](摩尔质量为632g/mol),溶解后稀释至250mL,取该溶液30.0mL恰好与上述Fe2+溶液完全反应,反应的离子方程式为: Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+。 请计算该矿样中Fe2O3的质量分数(Fe2O3摩尔质量为160g/mol)。 3.可能由CuCl2、FeSO4、KOH、Fe2(SO4)3中的两种或更多种物质组成的混合物A,取一定量的A分为两等份,每份都不足100克。 把两份混合物分别溶于足量的水中,得到澄清的溶液。 将其中一份酸化,并通入足量的硫化氢气体,得到沉淀11.2克。 在另一份溶液中,浸入质量为100克的铁棒,充分反应后取出,铁棒的质量为98克,溶液的体积为500毫升,经测定,其中[Fe2+]=0.9摩/升通过计算推断每份混合物的组成成份各多少克? 4.在2LFe(SO4)3和CuSO4的混合溶液中,加入30g纯铁粉,最后得2L0.025mol/L的FeSO4溶液及26g固体沉淀物,求原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4溶液的物质的量浓度。 5.将一生锈铁片置于稀HNO3中,充分反应后,共收集到11.2L(标况)NO气体,溶液中还剩余5g固体残渣,在过滤后的滤液中,通入35.5g氯气,恰好使溶液中的Fe2+全部氧化.求原带锈铁片的质量和铁锈的质量分数。 (铁锈成分以Fe2O3计) 6.在500mL0.1mol/L的FeCl2溶液中通入一定量氯气,待反应结束后,将溶液稀释至1L,再取出1/10的稀溶液,加足量AgNO3溶液,共得到2.009g沉淀,问原溶液中,Fe2+是否完全被氧化? 若未完全被氧化,试求Fe2+被氧化的质量分数。 (不考虑氯气与水反应) 7.铁粉和氧化铁的混合物共48.8g.加到700mL稀H2SO4中,恰好完全反应,得到2.24L(标况)氢气;向反应后的溶液中滴入KSCN溶液,振荡溶液未见红色。 (1)混合物中铁和氧化铁各有多少克? (2)原稀H2SO4溶液H2SO4的物质的量浓度。 8.将Cu粉和CuO粉末混合物0.34g,加入足量浓H2SO4使其全部溶解,用NaOH中和过量的H2SO4后,再用水将其溶液稀释至500mL,然后往溶液中加入1.85g还原铁粉,反应完毕后,过滤,将不溶物烘干,质量为1.89g。 求: ①被铁置换出的铜的质量。 ②用铁置换前CuSO4溶液的物质的量浓度。 ③原混合物中Cu的质量是多少g。 9.有FeSO4和Fe2(SO4)3混合溶液100mL,用这种溶液进行如下实验: ①取10mL溶液,用H2SO4使之成酸性,再用KMnO4溶液滴定,消耗了5.00×10-5mol。 ②另取50mL溶液,加碱溶液使所有铁离子(Fe2+、Fe3+)变成Fe(OH)3沉淀,灼烧后得0.80gFe2O3。 试就原混合溶液回答: FeSO4和Fe2(SO4)3各多少摩尔? 10.生铁试样0.1867g溶解于过量稀H2SO4中,滤去不溶物,加入适量HNO3,反应后再加入适量氨水,所得红褐色沉淀经洗涤、干燥,并灼烧至质量不再减轻为止,得棕红色残渣0.26g,问红褐色沉淀和残渣各是什么物质? 加入HNO3有何作用? 计算样品中铁的质量分数。 11.将10g铁粉置于40mL硝酸溶液中,再微热,反应过程中随着硝酸浓度的降低,生成气体的颜色由红棕色逐渐变为无色,充分反应后共收集到1792mL混合气体(NO2、NO,标准状况),溶液里还残留4.4g固体。 (1)求该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的质量比。 (2)求混合气体中NO和NO2的体积比。 (3)写出反应过程的总化学方程式。 第二节铁和铁的化合物答案 一、填空题(共8题,合计48分) 1.1310答案: 铁1.750.1 2.4673答案: FeCl2Ba(NO3)2Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 3.4803答案: 79.38% 4.184答案: ①含SCN- ②变深;2Fe3++2I-=2Fe2++I2 ③溶液呈红色 ④生成红褐色沉淀和无色气泡Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑ ⑤棕黄色褪去生成淡黄色沉淀 ⑥生成红褐色沉淀 ⑦加AgNO3溶液 5.4804答案: FeS,FeS2 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO22H2S+H2SO3=3S↓+3H2O 6FeSO4+3Br2=2Fe2(SO4)3+2FeBr3FeS+2H+=Fe2++H2S↑ 6.4903答案: 2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+6NaCl+6NaNO3+8H2O Fe6 Na2FeO4在反应中被还原为Fe3+,Fe3+可水解生成Fe(OH)3胶体,胶体能够吸附水中悬浮颗粒物而凝聚沉降,所以Na2FeO4能净水。 7.188答案: 新制备的硫酸亚铁;滴管;NaOH;滴管尖端;溶液液面;NaOH;白; 絮;灰绿;红褐;在空气里氧化成氢氧化铁. 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 8.4732答案: FeSO4•7H2O,浅绿色,稀硫酸,铁粉 二、单选题(共25题,合计75分) 1.1290答案: D 2.1292答案: D 3.1295答案: A 4.1297答案: D 5.1299答案: C 6.1300答案: A 7.1302答案: C 8.1303答案: A 9.1306答案: B 10.1307答案: C 11.103答案: B 12.4739答案: C 13.4788答案: B 14.4789答案: C 15.4790答案: A 16.4800答案: B 17.4801答案: A 18.4802答案: B 19.4787答案: D 20.4796答案: D 21.4798答案: B 22.4799答案: A 23.4784答案: C 24.4792答案: D 25.4794答案: D 三、多选题(共10题,合计40分) 1.1291答案: AD 2.1298答案: AD 3.1301答案: BD 4.4738答案: AB 5.4797答案: AC 6.4815答案: BC 7.4785答案: AD 8.4786答案: BD 9.4793答案: CD 10.4795答案: AC 四、简答题(共2题,合计13分) 1.4818答案: (1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (2)B(3)C(4)A(5)A 2.187答案: (
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