高中化学铁及其化合物习题.pdf

铁及其化合物作业题作业题目难度分为3 档：三星 （基础题目）四星（中等题目）五星（较难题目）本套作业题目 1-7,15,19-21,23,25-26 题为三星，8T2,14,16T8,24,27 为四星，13,22为五星1.新修本草是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于 青矶”的描述为：本来绿色，新出窟未见风者，正如璃璃 烧之赤色 据此推测，“青矶”的主要成分为（）A.CUSO45H2O B.FeSO47H2OC.KAI（S04）212H2O D.Fe2（S04）39H2O【解答】青矶 的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑶璃 烧之赤色.，青矶是绿色，经燃烧后，分解成粒度非常细而活性又很强的FezCh超细粉末为红色，A 为蓝色晶体，B 为 FeSO47H2O 是绿色晶体，C 为 KAI（S04）212压0 是无色晶体，D 为Fe2（SO4）39H2O为黄色晶体，所以判断 青矶 的主要成分为FeSO47H2。，故选B.2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（）A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为FezCh和 H2C.除去FeCL溶液中的FeC13杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤第1页（共15页）D.F e 3 与K S C N溶液产生红色沉淀【解答】A、赤铁矿的主要成分是F e z C h，故A错误；B、铁与水蒸气在高温下的反应产物为F e 3 O 4和H 2,故B错误；C、铁粉把F e C b还原成F e C b，从而除去F e C b，故C正确；D、F e?,与K S C N产生血红色溶液，不是沉淀，故D错误.故 选C.3.下列关于铁及其化合物的叙述正确的是（）氧化亚铁在空气中加热可以生成四氧化三铁在人体内的血红蛋白中含有铁元素不能通过化合反应制得F e C L和F e （O H）3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F e3O4A.B.C.D.【解答】氧化亚铁中亚铁离子不稳定，在空气中加热能够转化成四氧化三铁，故正确；在人体内的血红蛋白中含有铁元素，铁在人体内的主要功能是以血红蛋白（含低价铁）的形式运输氧，故正确；氯化铁与铁粉反应生成F e C k的反应为化合反应，氢氧化亚铁与氧气、水反应生 成F e （O H）3的反应为化合反应，可以通过化合反应制取F e C b和F e （OH）3,故错误；铁能在氧气中剧烈燃烧，铁与水蒸气在高温条件下反应生成F e 3 O 4和氢气，方程式为3 F e+4H 2。（g）=2 =F e3O 4+4H 2,该反应不满足燃烧的条件，所以不属于燃烧，故正确；氧化铁为红棕色粉末，赤铁矿的主要成分是氧化铁，而F e 3 O 4为黑色粉末，不是赤铁矿主要成分，故错误；第2页（共15页）故选B.4.为了防止F e S C U被氧化而变质，实验室在配制F e S 0 4溶液时，常在溶液中加入少量的（）A.铜粉 B.铁粉 C.锌粉 D.Fe2（S04）【解答】Fe SC U 中Fe 为+2 价，所以极易被氧化为+3 价，加入铁粉后，会与+3 价的铁反应使之成为亚铁离子后，融入到Fe S0 4 溶液中，这样便有效地减少Fe S0 4 的损失，故选：B.5 .为了使Fe SC U 氧化成Fe 2（SC 4）3 而又不引入杂质，应向悬浊液中加入（）A.C h B.H N O3 C.H 2 O 2 D.N a2O2【解答】将 Fe SC U 氧化为Fe z （S04）3,根据不能够引进新的杂质：用氯气引入氯离子杂质，用 H N O 3 引入硝酸根禺子，用N a z C h引入钠曷子，需用H 2 O 2，反应为H 2 so4+H 2 O 2+2 Fe SO 4=Fe 2 （S04）3+2 H 2 O故选C.6 .某溶液中可能存在M g2 、Fe2 Fe31,加入N a O H 溶液，开始有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是（）A.一定有 Fe?、一定没有 M g?，、Fe3B.一定有 Fe?,一定没有 M g2.、Fe21C.一定有Fe?,可能有Fe ，一定没有M g工D.一定有Fe：,可能有M g*一定没有F 9第3页（共15页）【解答】加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀，后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色,该变化为亚铁离子与氢氧根离子反应的现象，据此判断一定存在亚铁离子，氢氧化铁为红褐色，颜色比白色深，若有铁离子存在，不会看到溶液中白色沉淀，所以一定不存在铁离子；镁离子与氢氧根离子反应生成白色的氢氧化镁沉淀，所以不能确定是否有镁离子故选：D.7.把一块生锈的铁片投入盛有稀硫酸溶液的烧杯里，待铁片完全溶解后，往烧杯里滴加氢氧化钠溶液至过量，然后过滤，并充分灼烧不溶物，则最终留下的固体 是（）A.Na2O B.Fe2O3和 Fe C.Fe2O3 D.FezCh和 NaOH【解答】生锈的铁片含有铁和氧化铁，投入盛有稀硫酸溶液的烧杯里，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，往烧杯里滴加氢氧化钠溶液至过量，生成氢氧化亚铁、氢氧化铁，氢氧化亚铁不稳定，被氧化生成氢氧化铁，灼烧氢氧化铁生成氧化铁，所以最终得到的产物为氧化铁。故选：C.8.准确称取某种铁的氧化物2.88g,用足量的CO进行还原，将生成的C02全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4 g,则这种铁的氧化物为（）A.Fe3O4 B.Fe2O5 C.FeO D.以上都不是【解答】4g沉 淀CaCO3的物质的量为0.04mol,则CO、C02的物质的量也为0.04mol,增加的氧元素为0.04moL质量为0.04molXl6g mol 0.64g,铁的氧化物中氧元第4页（共15页）素质量为0.6 4 g,铁元素质量为2.8 8 g-0.6 4 g=2.2 4 g,铁的氧化物中铁元素与氧元素 物 质 的 量 之 比 为：0学=1：1，则铁的化学式为Fe O5 6 g/m ol 1 6 g/in ol故选：c.9.下列叙述正确的是（）A.向Fe SC U 溶液中加入N a O H 溶液，充分振荡后，可以制得Fe （O H）2B.A I 2 O 3 能和N a O H 溶液反应，得到N a A l C hC.某溶液焰色反应的火焰呈黄色，则该溶液中不含钾离子D.某溶液中加入B a C b 溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，则该溶液中一定有SO?【解答】A、向Fe SC U 溶液中加入N a O H 溶液，先生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最终会变成红褐色，所以无法获得F e （O H）2,故A错误；B、氧化铝为两性氧化物，所以A 12O3能和N a O H 溶液反应生成N a A 102和水，反应的化学方程式为：A 12O3+2N a O H=2N a A lO2+H2O,故B正确；C、观察钾离子的焰色反应的火焰颜色时，需要通过蓝色的钻玻璃观察，否则无法可得紫色，所以某溶液焰色反应的火焰呈黄色，溶液中一定含有钠离子，但是无法确定溶液中是否含钾离子，故 C错误；D、某溶液中加入B a C b 溶液有白色沉淀产生，白色沉淀可能为氯化银，不一定为硫酸钢沉淀，所以不能确定该溶液中是否有S O?一,故 D错误；故选B.10.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液，发生的反应为2F e C l3+C u=2F e C l2+C u C l2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，在烧杯中下列结果不可能出现的是（）A.有铜无铁 B.有铁无铜 C.铁、铜都有 D.铁、铜都无【解答】第5页（共15页）A.F e 的还原性大于C u,所以加入F e、C u 时F e 先参加反应，当F e 完全反应后、C u 才反应，则烧杯中有C u 无F e,故A不选；B.F e 的还原性大于C u,所以加入F e、C u 时F e 先参加反应，当F e 完全反应后、C u 才反应，因此有F e 剩余说明C u 没有反应，故C u 有剩余，所以不可能出现有 F e 而无C u 现象，故 B可选；C.如果铁完全将铁离子还原还剩余，则C u 就不参加反应，所以烧杯中还剩F e、C u,故 C不选；D.如果铁离子的量足够大，F e、C u 完全反应后铁离子还剩余，则烧杯中C u、F e 都不存在，故 D不选；故选B.11.F e C b、C u C b 的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（）A.加入K S C N 溶液一定不变红色 B.溶液中一定含C i?C.溶液中一定含F e?D.剩余固体中一定含铜【解答】当固体为铁、铜时，溶液中的F e 3+、C i?+全部参加反应生成F e?+和C u,反应的反应方程式为：2F e C b+F e=3 F e C L、C u C l2+F e=C u+F e C 12,所以溶液中一定没有 F e 3+、C u2+,一定含有 F e 2+；当固体为铜时，溶液中一定没有F e 3+,C M+恰好全部参加反应或部分反应生成F e?+和 C u,所以溶液中一定没有F e 3+,可能含有C M+,一定含有F e 2+；A、溶液中一定不含Fe*所以加入K S C N 溶液不变红色，故 A正确；B、通过以上分析知，溶液中可能含有C u，故 B错误；C、通过以上分析知，溶液中一定含有F e?,故 C正确；D、通过以上分析知，剩余固体中一定含C u,故D正确；故选B.第6页（共15页）12.在 F e C b、C u C L 混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出,下列说法中正确的是（）A.若滤出的固体只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是F e 一定不含C u*B.若滤出的固体只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe*可能含有C i?+和F e，C.若滤出的固体只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是F e 3 和 F e 2,一定不含C urD.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是F e?,一定不含C 小一 和 F e3*【解答】在 F e C b、C u C L 混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应先后顺序是：2F e C b+F e-3 F e C L,C u C L+F e-F e C L+C u.A、若滤出的固体只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是F e 2,也可能含C i?,故A错误；B、若滤出的固体只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe 也可能含C u V一定不含Fe*故B错误；C、若滤出的固体只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是F e 2，也可能含C i?,一定不含Fe*故C错误；D、若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是F e?,一定不含C u2*和 F e 3+,故D正确；故选D.13 .在 F e C b、C u C b、F e C L 的混合溶液中，F e3 C u2 F e 的物质的量浓度之比为：4：2：1,现加入适量的铁粉，使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为：1：3：9,则投入的铁粉与原溶液中C i?的物质的量之比为（）A.5：4 B.4：5 C.3：5 D.5：6第7页（共15页）【解答】依据加入适量的铁粉，使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为：1：3：9,结合原溶液中F e，C u2 F e 2+的物质的量浓度之比为：4：2：1,可知铜离子未参加反应，反应后的铜离子为2 时，剩余的三价铁离子根据比值可知为2,参加3反应的三价铁离子为4 -2=妆，根据反应2F e 3*+F e=3 F e 2=可知反应的铁为独，3 3 6所以投入的铁和溶液中的铜离子物质的量之比为四：2=5：66故选D.14 .在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液存在较多的阳离子是（）A.CF B.F e3+C.F er D.H+【解答】充分反应后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则铁粉有剩余，因为三价铁离子会和铁单质生成二价铁离子，所以一定没有三价铁离子，B错误，铜离子会和单质铁发生置换反应二价铁离子和单质铜，盐酸中的氢离子会和铁单质发生置换反应生成氢气和二价铁离子，所以溶液中一定不含有铜离子、氢离子,A、D错误，所以一定存在的是F e，；故选：C.15.要证明某溶液中不含F e 3 而可能含有F e 2 .进行如下实验操作时最佳顺序为（）加入适量氯水 加入足量K M n O 4溶液 加入少量K S C N 溶液A.B.C.D.【解答】先根据F e 3的特征反应，加入硫氟酸钾溶液判断溶液不含F e 3.；然后加入氧化剂氯水，如果含有F e*F e 2 被氧化剂氧化成F e 3 溶液变成红色，以此证明F e 的存第8页（共15页）在，注意高锌酸钾溶液为紫红色，不反应溶液也可以变红，所以不能选用高镒酸钾氧化二价铁离子。故选：C.1 6.把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，得到溶液中F e 2-和F e 3的浓度恰好相等.则已反应的F e 3,和未反应的F e 3的物质的量之比为（）A.1：1 B.1：2 C.2：3 D.3：2【解答】设已反应的F e 3的物质的量为2 m o l,则：F e+2 F e3+=3F e2+2 m o l 3m o l溶液中F e 2的物质的量为3m o i，溶液中的F e?和F e?浓度相等,所以未反应的F e31的物质的量为3m o l,则已反应的F e 和未反应的F e 3+的物质的量之比为2 m o l：3m o l=2：3,故 选C.1 7.关于反应过程中的先后顺序，下列评价正确的是（）A.向浓度都为O.l m o l/L的F e C b和C uC b加入铁粉，溶 质C uC b首先与铁粉反应B.向过量的B a （O H）2溶液中滴加少量的K A I （SO 4）2溶液，开始没有白色沉淀生成C.向浓度都为O.l m o l/L N a 2 c o 3和N a O H溶液通入C C h气体，N a O H首先反应D.向浓度都为O.l m o l/L的F e C b溶液中，加入质量相同、颗粒大小相同的铁和铜，铜单质首先参加反应【解答】第9页（共15页）A、三价铁的氧化性强于铜离子，还原剂铁先是和氧化性强的离子反应铁离子反应，故A 错误；B、钢离子和硫酸根离子反应生成白色沉淀硫酸钢，所以开始有白色沉淀生成，故 B 错误；C、碳酸钠和氢氧化钠均可以和二氧化碳反应，但是氢氧化钠的碱性强于碳酸钠,所以NaOH先和二氧化碳发生反应，故 C 正确；D、一种氧化剂与多种还原剂反应，还原性强的铁首先反应，故D 错误；故选C.1 8.在 500毫升Imol/LFeCb溶液中加入铁粉，完全反应后，除去多余的铁粉，加入足量的NaOH溶液，搅拌充分反应，所得沉淀的物质的量是()A.0.5mol B.Imol C.0.75mol D.不能确定【解答】500毫升Imol/LFeCb溶液中，Fe3+的物质的量是0.5LX lmol/L=0.5mol,根据反应，设生成的亚铁离子物质的量为n,则2Fe3+Fe=3Fe22 二 30.51noi n解得n=0.75mol,根据氯化亚铁和氢氧化钠的反应：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2j+2NaCl,所以0.75mol的氯化亚铁和氢氧化钠的反应生成沉淀0.75mol,Fe(OH)2会迅速被氧化，即 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,所以 0.75mol 的 Fe(OH)2 会生成 0.75mol的 Fe(OH)3故选C.2 30.5mol n第10页(共15页)1 9.向某晶体的水溶液中加入Fe2的溶液后，无明显变化，当滴加几滴氯水后混合液出现红色，那么由此得出的下列结论，错误的是（）A.该晶体中一定含有SCN B.Fe3的氧化性比氯气的氧化性强C.Fe2+被CL氧化为Fe3.D.Fe3+与SCN 一能形成红色的物质【解答】A、只有三价铁遇SCN.才能形成红色的化合物，所以晶体中一定含有SCN故 A 正确；B、二价铁能被氯气氧化为正三价，氯气是氧化剂，三价铁是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，即Fe?.的氧化性比CL的氧化性弱，故 B 错误;C、氯气具有氧化性，Fe2,被CL氧化为F e%故C 正确；D、只有三价铁遇SCN能形成红色的化合物，Fe2+与SCN 一 不能，故D 正确.故选B.20.为了检验某FeCL溶液是否变质，可向溶液中加入（）A.NaOH B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液【解答】A、FeCh和NaOH溶液生成灰绿色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，能迅速被氧化成红褐色沉淀氧氢化铁，所以不能检验是否变质，故A 错误；B、铁片与氯化亚铁不反应，故 B 错误；C、如果FeCL溶液变质，变质后的物质是FeCb，Fe3能和SCN生成络合物，使溶液呈现血红色现象明显，这一反应是Fe3的特征反应，所以用KSCN溶液，故 C 正确；D、无论氯化亚铁是否变质，都是强酸弱碱盐，溶液都呈酸性，所以用石蕊溶液无法检验，故 D 错误；故选C.21.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可使用的试剂是（）第11页（共15页）A.NaOHB.KSCN【解答】A.加入氢氧化钠，因含有铁离子，可生成红褐色沉淀，不能检验是否含有亚铁离子，故A 错误；B.亚铁离子与KSCN不反应，不能鉴别，只能鉴别铁离子，故 B 错误；C.亚铁离子具有还原性，可与高镒酸钾等发生氧化还原反应，高锌酸钾溶液褪色，可鉴别，故 C 正确；D.亚铁离子与苯酚不反应，不能鉴别，只能鉴别铁离子，故 D 错误.故选C.22.15g铁粉和氧化铁的混合物，放入150mL稀 H2s04中，发现固体完全溶解,并放出1.68LH2(标准状况)，加入KSCN溶液后，无颜色变化.为了使Fe?+完全转化为Fe(OH)2沉淀，共耗用200mL 3mol/L NaOH溶液，则原硫酸溶液的物质的量浓度为()A.4 mol*L 1 B.3 mol*L 1 C.2 mol*L 1 D.1 mol*L 1【解答】发现固体完全溶解，铁和氧化铁均无剩余，铁元素在反应后的溶液中以Fe 形式存在，为了中和过量的硫酸，而且使铁完全转化成Fe(OH)2,共消耗3moi/L的NaOH溶液200mL,反应后的溶液溶质只有Na2so4,根据硫酸根守恒，则 n(H2SO4)=n(Na2so4),根据钠离子守恒，则 n(Na2 s O 4)(N a O H),2则有:n(H2SO4)=n(Na2so4)=Ln(NaOH)=1 X3mol/LX0.2L=0.3mol,2 2c(H2SO4)=0-3kiq1=2mol/L,0.15L故选C.第12页(共15页)23.下列方法能用来验证Fe3的 是（）溶 液 呈 浅 绿 色 与 碱 反 应 生 成 红 褐 色 沉 淀Fe3+既具有氧化性，又具有还原性Fe3+的水溶液滴入KSCN试液后，立即出现红色A.B.C.D.【解答】溶液呈浅绿色，是亚铁离子溶液的颜色，故错误；与碱反应生成红褐色沉淀，红褐色沉淀为氢氧化铁，证明溶液中一定存在铁离子，故正确；Fe3+一般具有氧化性，不具有还原性，而亚铁离子既具有氧化性，又具有还原性，故错误；Fe3+的水溶液滴入KSCN试液后，立即出现红色，这是检验铁离子的常用方法,故正确；故 选D.2 4.下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是要除去杂质而加入的试剂，其中正确的组别是（）XYzAFeCb溶液FeChKSCN溶液BFe粉A l粉NaOH溶液CFe2(SO4)3 溶液FeS04C l2DFeCb溶液CuChZn粉【解答】A.KSCN溶液与氯化亚铁不反应，与氯化铁发生络合反应，不能除去杂质，故A错误；B.铝与氢氧化钠溶液发生反应生成偏铝酸钠溶液，铁与氢氧化钠溶液不反应，过滤可以除去铝，故B正确；第 13页（共 15页）C.硫酸亚铁与氯气反应生成氯化铁，引人杂质氯离子，故 c错误；D.锌与氯化铜反应生成氯化锌和铜，除去杂质铜离子，引入锌离子，故D错误;故 选:B.2 5 .若在一支试管中加入2 m L 的X溶液，然后再加入足量的氯水，再滴加几滴K S C N 溶液，观察到溶液呈血红色，则X溶液中（）A.一定含有F e 3-B.一定不含F e 3*C.可能含有F e，D.一定含有F e*【解答】由于氯水能将F e 2-氧化为Fe*故先加入足量的氯水后，再滴入K S C N 溶液，观察到溶液呈血红色，则说明此时溶液中含Fe3而此时存在的F e 3*可能是原溶液本来就有的，也可能是原溶液中的F e 2 被氧化生成的，故原溶液中可能含F e*也可能含F e*故选C.2 6 .不能证明某溶液中含有F e 2.的是（）A.该溶液呈浅绿色B.该溶液中加入N a O H 溶液，生成白色沉淀并迅速变成灰绿色，最后变为红褐色C.向该溶液中加入氯水，再滴入几滴K S C N 溶液，呈红色D.向该溶液中滴入几滴K S C N 溶液，不变色，再加入氯水，呈红色【解答】A、F e，的溶液呈浅绿色，故当溶液呈浅绿色时，说明含Fe*故A错误；B、滴加N a O H 溶液，利用先产生白色沉淀，后变灰绿，最后变为红褐色，说明原溶液含有F e：,F e 3,和氢氧化钠溶液反应立即生成氢氧化铁沉淀，所以只能观察到红褐色沉淀，所以该实验能证明某溶液只含有F e?而不含Fe*故 B正确；第14页（共15页）C、先滴加氯水，若原溶液含Fe3-,滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有F e 2;故C 错误；D、向溶液中滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有F e3,再加入氯水,溶液变红，则说明滴入氯水后溶液中含F e*则说明原溶液中含Fe7，是滴入的氯水将Fe2-氧化为Fe”,故D 正确.故选：C.2 7.下图为Fe(OH)2制备实验的改进装置，使用该装置将能在较长时间内观察到白色絮状沉淀.关于此实验，下列说法正确的是()A.装入药品后应关闭铁夹，等反应完成后再打开铁夹B.此装置是通过出 的排出使A 中压强减小，从而将B 中的烧碱吸入A 中产生Fe(OH)2C.H2的作用是排尽装置内的空气和将A 中溶液压入B 中D.在药品用量上硫酸应过量，使铁粉能充分反应完【解答】A.装入药品后应该打开止水夹，让铁与稀硫酸反应生成的氢气将装置中空气排净，避免后来生成的氢氧化亚铁被氧化，故 A 错误；B.该装置是利用铁与稀硫酸反应生成的氢气将A 中硫酸亚铁溶液压入B 中，从而使硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁，故 B 错误；C.根据实验装置可知，本实验中氢气的作用有：先将装置中空气排净，然后关闭止水夹后将A 中液体压入B 中，故 C 正确；D.亚铁离子易被氧化，为了避免硫酸亚铁被氧化，该实验中铁粉应该过量，故D 错误；故选C.第 15页(共 15页)