高中化学铁及其化合物性质练习题

一、单选题

1.指南针是我国的四大发明之一,制造指南针的磁性物质是( )

A.FeO B.b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png C.647eb18157384daafd7fafd075df92f2.png D.Fe

2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是(   )‍

A.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称磁性氧化铁
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN溶液反应产生红色沉淀

3.某黑色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:

①取少量样品加入足量稀硝酸仍有部分黑色固体未溶解。

②另取少量样品在空气中充分灼烧后,再加入足量稀盐酸并微热全部溶解。

该黑色粉末可能为( )

A.FeO、C B.FeO、CuO C.e31570c6193f0f7481d0506056a920f7.png D.c33d08beca5a519a922f77dd0c27f4e5.png

4.向含91dbe2055fa4a5ebbb7ea70c52a40042.png的溶液中加入足量的429f7e22fd52d8a677069a93f43f0bdb.png固体,在空气中充分反应后再加入过量的稀盐酸,溶液中离子数目不发生变化的是( )‍

A.c7e0b608f324bba49719969f3394a11a.png B.e91b6d8fafdaabee59c0bdc87bdf2c30.png C.0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png D.79a1cc09e09f3a44bb56a3acd5c449a5.png

5.将6f8f57715090da2632453988d9a1501b.pngg含氧化铁、氧化铜和氧化亚铁的样品投入2L 1dd34a9d6d22252d32ca6077056bc6471.png的盐酸中,恰好完全反应。若向等质量的该样品中通入足量的氢气并加热,则充分反应后所得金属的质量是( )

A.16g B.e948da9253e09b36b097e37850e47314.png C.73d168c745c6b1622fc0a843facb3fa4.png D.762091e32cd6876ec04423e280e1307f.png

6.在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务是收集有关b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png硫酸盐的信息,以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是( )

A.铝热剂就是b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png粉末和铝粉的混合物
B.检验从火星上带回来的红色物质是否为b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png的操作步骤:样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN
C.分别还原0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661.pngmol b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png所需4f645cef778354b6fc6e9a9fa63ed844.png、Al、CO的物质的量之比为3:2:3
D.明矾属于硫酸盐,含结晶水,是混合物

7.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL 1mol • L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出标准状况下的气体224mL,在溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同量的此混合物,能得到铁的质量为(   )

A.11.2g      B.5. 6g      C.2. 8g      D.无法计算

8.实验室用0b12f47b28fcc4bc33b8fded82453a2f.png和烧碱制备a4725b486e14857080a8c33ec96c37f5.png,为使生成的产物不被氧化,下列说法错误的是( )

A.配制0b12f47b28fcc4bc33b8fded82453a2f.png溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸

B.可在0b12f47b28fcc4bc33b8fded82453a2f.png溶液的上面加一层苯,以隔绝空气

C.向0b12f47b28fcc4bc33b8fded82453a2f.png溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入到试管中

D.产生a4725b486e14857080a8c33ec96c37f5.png沉淀后,不能振荡试管

9.向d0fe63adebf5742af007700bfce14556.png溶液中加入a g铜,铜完全溶解后,再加b g铁,充分反应后得到c g残余固体,且a>c,则下列说法正确的是( )
A.残余固体是铜和铁

B.最后得到的溶液中一定含有3e3658f04eb609774382b17659b7a854.png
C.将残余固体加入到稀硫酸中,有气泡产生

D.最后得到的溶液中可能含有0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png

10.下列化学反应对应的离子方程式正确的是(   )

A.盐酸与18efd6130a47f2c4429d43d9fce89696.png反应:f230c60a218462614d9eaf973d6d2fdb.png

B.稀硫酸与铁粉反应:0f42df246d5e94bb86fa235fc60ebc5c.png
C.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:103c96369030806f734bb6ea0cdc524e.png
D.647eb18157384daafd7fafd075df92f2.png与盐酸反应:4f277fb3ba1346e118ab81297988883b.png

11.由9d319891f5c0f5f8005c29e4876e258d.png、b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png、647eb18157384daafd7fafd075df92f2.png组成的混合物,测得其中铁元素与氧元素的质量之比为21:8,则这种混合物中9d319891f5c0f5f8005c29e4876e258d.png、b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png、647eb18157384daafd7fafd075df92f2.png的物质的量之比可能为(    )

A.1:2:1      B.1:2:3      C.1:3:1      D.1:1:3

12.下列试剂不能使79a1cc09e09f3a44bb56a3acd5c449a5.png转化为0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png的是( )

①氯水 ②NaCl溶液 ③酸性12ae517774ded3c804e56109e3b1bfd5.png溶液 ④619d83426f632d57129490cec592e2a3.png溶液 ⑤盐酸 ⑥b72c0c0b3a7aa411f2454f1b5a467fdf.png溶液

A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②⑤⑥

13.现有浓度均为1dd34a9d6d22252d32ca6077056bc6471.png的474b0b319345b28673d6354356704866.png的混合溶液100mL,向该溶液中加入5.6g铁粉充分反应(溶液的体积变化忽略不计)。下列有关叙述不正确的是( )

A.反应后的溶液中含有d90842c33bd6d543f3a2bef67dd89f87.png不含0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png

B.反应后的溶液中含有0.2mol 79a1cc09e09f3a44bb56a3acd5c449a5.png和0.1mol 3e3658f04eb609774382b17659b7a854.png
C.反应后的溶液中79a1cc09e09f3a44bb56a3acd5c449a5.png的浓度增至3dd34a9d6d22252d32ca6077056bc6471.png

D.反应后残留固体为3.2g

14.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中三价铁离子和二价铁离子浓度相等。则未反应的三价铁离子和已反应的三价铁离子的物质的量之比是(   )
A.1:1 B.1:2 C.2:3 D.3:2

15.将铝粉与某铁的氧化物ce875dfe4e3d55fb76bc40bba398c0fa.png粉末配制成铝热剂,分成两等份。一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为7.84L;另一份在高温下恰好完全反应,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为( )

A.5.6L B.7.84L C.11.2L D.15.68L

二、填空题

16.在氯化铁溶液中存在下列平衡:e411afdbe04fed1dd54719e5ebeb30bd.png。回答下列问题:

1.加热6ceb3d146197c6741d2c1d3bf9e97e33.png溶液,溶液的颜色会不断加深,可得到一种红褐色透明液体,向这种液体中加入3b1b866d62a5e78d67460109a4fec9e4.png溶液,产生的现象为__________________________________________。

2.不断加热6ceb3d146197c6741d2c1d3bf9e97e33.png溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是__________________。

3.在配制6ceb3d146197c6741d2c1d3bf9e97e33.png溶液时,为防止浑浊,应加入______________________。

4.为了除去3b1b866d62a5e78d67460109a4fec9e4.png酸性溶液中的0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png,可在加热搅拌的条件下加入69fadb639d4a60810bef49e624dd1605.png固体,过滤后再加入足量盐酸。69fadb639d4a60810bef49e624dd1605.png固体能除去0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png的原因是_______________________________________。

17.某学生设计了一个制取氢氧化亚铁的实验方案,实验装置如图所示。

(1)在试管B中加入NaOH溶液,加热煮沸1~2min立即加入2mL液体石蜡,该操作的目的是_________________________________________。

(2)在具支试管A中加入稀硫酸和略微过量的铁粉,试分析铁粉过量的原因:___________________________________________。

(3)连接好导管,同时打开活塞,当铁粉与稀硫酸反应平稳时,关闭活塞,这时试管A中的现象是____________________________________,产生该现象的原因是__________________________________。试管B中的现象为___________________________________。

(4)若试管B中生成的氢氧化亚铁遇到空气,发生反应的化学方程式为____________________________________。

18.实验室用如下图所示的装置测定FeO和b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png固体混合物中b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png的质量,D装置的硬质玻璃管中的固体物质是FeO和b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png的混合物。(已知:通过饱和食盐水可除去混合气体中HCl气体杂质。)

(1)D装置中发生反应的化学方程式为______________________________________。

(2)装置B的作用是________________________,装置C中装的液体是______________,所起的作用是_________________________________。

(3)若FeO和b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png固体混合物的质量为23.2g,反应完全后U形管的质量增加7.2g,则混合物中b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png的质量为__________g。

(4)U形管E右边连接干燥管F的目的是___________________________,若无干燥管F,测得b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png的质量将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(5)若反应后得到的残留固体中还有少量FeO,测得b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png的质量将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

三、实验题

19.Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论,他做了如下实验:

由此甲同学得出结论:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。

1.写出步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式: __________
2.乙同学提出了不同的看法:煅烧产物可能是Fe3O4.因为Fe3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进:检验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe3+。他需要选择的试剂是(   )
A.氯水
B.新制氯水和KSCN溶液
C.K3[Fe(CN)6]溶液
3.丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象, 也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是__________
4.丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO3的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法:先向FeCO3中依次加入稀硫酸、__________(填试剂名称)和氨水;再__________(填操作名称)、洗涤、灼烧,即可得到Fe2O3。

参考答案

1.答案：C

解析：647eb18157384daafd7fafd075df92f2.png具有磁性,俗称磁性氧化铁。

2.答案：C

解析：Fe3O4为黑色固体,A错误;Fe与水蒸气反应生成Fe3O4,B错误;Fe(SCN)3不是红色沉淀,D错误。

3.答案：A

解析：碳不溶于稀硝酸，FeO可溶于稀硝酸，FeO、C在空气中充分灼烧，碳与氧气反应生成二氧化碳，FeO与氧气反应生成氧化铁，氧化铁加入足量稀盐酸中微热，能够全部溶解，故A正确；FeO、CuO在稀硝酸中完全溶解，故B错误；c4a0d899fe76407e451d4436ef43de0c.png与盐酸反应生成氯化银沉淀、c040936c414aacca5a0f72b20ef7fefc.png与盐酸不反应，所以加入足量稀盐酸中微热不能全部溶解，故C错误；CuO、02a12fdf609aad0d89928b975a84ef39.png在稀硝酸中完全溶解，故D错误。

4.答案：B

解析：A项,c2b5b1d2de417297ac4139167a858174.png,c7e0b608f324bba49719969f3394a11a.png数目增多;B项,61fc484e21966161d1831d76e2f20c3d.png,e91b6d8fafdaabee59c0bdc87bdf2c30.png数目不发生变化;C、D项,536cd2dea0b7996eb9d78d992d34e24f.png,b23450bd3f8c2585e6399864d09fe3cf.png则0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png数B增多,79a1cc09e09f3a44bb56a3acd5c449a5.png数目减少。

5.答案：B

解析：样品中b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png、CuO、FeO溶于盐酸后,生成6ceb3d146197c6741d2c1d3bf9e97e33.png、0b1165ca49eb1b2eb77e98d6f4a46f37.png、0b12f47b28fcc4bc33b8fded82453a2f.png、a8970556f82155430c09c99db24d4261.png,产物a8970556f82155430c09c99db24d4261.png中的H来自HCl中的H,产物a8970556f82155430c09c99db24d4261.png中的O来自样品中的O,故样品中bc4ef6aa1e71d54f15b44339bc19c0be.png等质量的该样品中通入足量的氢气,加热反应后所得金属的质量为mg-1mol×161f36d307a96c651f2910142f8400a336.png=(m-16)g。

6.答案：C

解析：铝热剂是指能被铝还原的金属氧化物和铝组成的混合物,不一定是由三氧化二铁和铝组成的,A项错误;检验的操作步骤为样品→粉碎→加盐酸溶解→滴加KSCN溶液,B项错误;明矾中虽含有结晶水,但为纯净物,D项错误;在还原b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png时,1mol 4f645cef778354b6fc6e9a9fa63ed844.png失去2mol电子,1mol 197cdcc53f062530d6256eddc6fc18e6.png失去3mol电子,1mol CO失去2mol电子,所以根据得失电子守恒即可判断C项正确。

7.答案：C

解析：根据题意可得,恰好反应后溶液中只存在FeCl2,根据元素守恒可建立关系式:n(Fe) =n(Fe 2+ )= 5ec231f4a5dd170ab6b64444d664a6cc.png=0.05 mol,m(Fe) =0.05 molX 56 g • mol -1=2. 8 g。

8.答案：C

解析：A项,0b12f47b28fcc4bc33b8fded82453a2f.png和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保b25ad0c12ab84fb8e53ca46826ebcfaa.png在无氧环境中生成，正确;B项，在0b12f47b28fcc4bc33b8fded82453a2f.png溶液的上面加一层苯，以隔绝空气，防止氧气溶入,正确;C项，向0b12f47b28fcc4bc33b8fded82453a2f.png溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入到0b12f47b28fcc4bc33b8fded82453a2f.png溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气，错误;D项，产生b25ad0c12ab84fb8e53ca46826ebcfaa.png沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化,正确。

9.答案：B

解析：向d0fe63adebf5742af007700bfce14556.png溶液中,加入a g铜，发生反应06da932ae0dafd78ca53441618bdb6a2.png(0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png可能剩余)，再加入铁，发生反应5e4d08e01202a1d06cf687fc69fd757e.png(可能先发生反应e0e7882191c4a7b147cdc5140041e617.png)。若残余固体为铁和铜，则c>a，因此残余固体为Cu，A项错误；残余固体为Cu，加入到稀硫酸中无气泡产生，C项错误；由于有Cu剩余，故最后得到的溶液中一定没有0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png，D项错误。

10.答案：A

解析：B项应为dcbf8d882b43facc7fbc8aa50c8c3705.png;C项应为21a5af584d002affdbae9e5c27dacbc8.png;D项应为b912600cb1d8a8872e7b68ce7e7bfb80.png。

11.答案：D

解析：由铁元素与氧元素的质量之比为21:8,求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3：4,所以647eb18157384daafd7fafd075df92f2.png的量多少不影响混合物中的铁元素与氧元素的质量比。647eb18157384daafd7fafd075df92f2.png可拆为0699b221d76075215cc4f4254b6f7ebd.png,故只要9d319891f5c0f5f8005c29e4876e258d.png、b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png物质的量之比为1:1即可。

12.答案：D

解析：要使79a1cc09e09f3a44bb56a3acd5c449a5.png转化为0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png，必须加入强氧化性物质，②NaCl溶液、⑤盐酸、⑥b72c0c0b3a7aa411f2454f1b5a467fdf.png溶液均没有强氧化性。

13.答案：B

解析：由于氧化性:e1f39b48b3eb2d420cbae7aa0a006dbf.png,故加入铁粉后,铁粉先与0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png反应,后与3e3658f04eb609774382b17659b7a854.png反应。根据e0e7882191c4a7b147cdc5140041e617.png、56b621732447be5ed0bff761806e57a5.png可知,0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png完全反应,3e3658f04eb609774382b17659b7a854.png只有一半发生反应,反应后的溶液中含有d90842c33bd6d543f3a2bef67dd89f87.png,不含0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png,A项正确;反应后的溶液中06877f4468c0c60a04a159e8a76fc751.png,9c87bc273f7686dcada78b6aa73c6ec3.png,B项错误;反应后的溶液中8c6b6ef8d09ea68ca15036d2d882c042.png,C项正确;反应后残留固体为0.05mol Cu,质量为3.2g,D项正确。

14.答案：D

解析：将铁粉加入三氯化铁溶液中,将发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,在同一溶液中Fe3+和Fe2+浓度相等,则它们的物质的量也必相等,根据化学反应方程式中化学计量数的特点,假设反应后溶液中含Fe2+3mol,则Fe3+也必为3mol,参加反应的Fe3+应为2mol,即已反应的Fe3+和未反应的Fe2+的物质的量之比为2:3。

15.答案：A

解析：将铝热剂放入足量的烧碱溶液中,只有Al发生反应:90bf1404f7a380b01662b1626e4800b6.pngde13e9dd48017b0d1f1b4e097f8aec7c.png,则2837263ceec33dcc9428e8e0797c432c.png。另一份在高温下恰好完全反应,反应产物是a060f17fcc401977952e4acc65f76262.png和Fe,根据元素守恒可得:18e485e8e1ab91660215ec59df15d339.png,据铁的氧化物的化学式ce875dfe4e3d55fb76bc40bba398c0fa.png,得此氧化物的物质的量为0.05mol,cc2a1bd99cdd93474f8d051ac42886f5.png。据反应式97ff996760b23a8d96b668c2e0719e97.png,ef3825cc53292a3bb8a80720e1c9b386.png。

16.答案：1.生成红褐色沉淀

2.b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png

3.浓盐酸

4.69fadb639d4a60810bef49e624dd1605.png与0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png水解产生的71ee7fefd07109799033dc339a2fa2ce.png反应,促进了0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png的水解,使0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png转化为2c30d30549e7382b189463cd62b94a7f.png沉淀而被除去

解析：1.加热6ceb3d146197c6741d2c1d3bf9e97e33.png溶液,得到2c30d30549e7382b189463cd62b94a7f.png胶体,加入电解质3b1b866d62a5e78d67460109a4fec9e4.png使胶体聚沉而得到红褐色沉淀。

2.加热可促进盐类水解,由于HCl挥发,可使水解进行彻底,得到2c30d30549e7382b189463cd62b94a7f.png沉淀,2c30d30549e7382b189463cd62b94a7f.png受热分解,最终产生的固体为b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png。

3.为防止浑浊,应加入浓盐酸抑制6ceb3d146197c6741d2c1d3bf9e97e33.png水解。

4.69fadb639d4a60810bef49e624dd1605.png与0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png水解产生的71ee7fefd07109799033dc339a2fa2ce.png反应:96ffe4c6c7a05f96b6fba7b8a8173262.png,使水解平衡正向移动,生成的2c30d30549e7382b189463cd62b94a7f.png在加热搅拌条件下发生聚沉,在过滤时2c30d30549e7382b189463cd62b94a7f.png和未反应的69fadb639d4a60810bef49e624dd1605.png一同被除去。

17.答案：(1)除去溶解在NaOH溶液中的612275025e7d8f5e663bf9355bd422b4.png，并防止612275025e7d8f5e663bf9355bd422b4.png再进入溶液

(2)保证溶液中不存在0ec876c42555dd3a46fc6504e4f3a2a8.png

(3)溶液经导管进入试管B中生成的4f645cef778354b6fc6e9a9fa63ed844.png使试管A、B内产生了压强差;产生白色沉淀

(4)7a324ac13dceaeb49300ec3578e44698.png

解析：氢氧化亚铁不稳定，容易被氧化为氢氧化铁，因此在制备过程中应避免其与氧化性物质接触。

18.答案：(1)01e7fd538ca2b8a96e4eea8e70ed00ce.png,c0725553507e22a77b69ba53451cfbaf.png
(2)除去4f645cef778354b6fc6e9a9fa63ed844.png中混有的HCl气体;浓硫酸;干燥4f645cef778354b6fc6e9a9fa63ed844.png

(3)16g

(4)防止空气中的水蒸气进入U形管E中偏大;偏大
(5)偏小

解析：(1)在加热条件下，氢气能还原金属氧化物，反应的化学方程式为01e7fd538ca2b8a96e4eea8e70ed00ce.png、c0725553507e22a77b69ba53451cfbaf.png。

(2)由于生成的氢气中含有氯化氢和水蒸气，而这两种杂质都能干扰实验，B中盛有饱和食盐水，用来除去4f645cef778354b6fc6e9a9fa63ed844.png中混有的HCl气体；而C中盛有浓硫酸，用来干燥氢气。

(3)设FeO和b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png固体的物质的量分别是x和y，则72g/mol×x+160g/mol×y=23.2g,U形管增加的质量就是反应中生成的水的质量，因此有9a6806e5d3592de340d765142ca452c5.png，解得x=y=0.1mol，则原混合物中b9045ec2d36495765fc0831075c66e3f.png的质量是16g。

(4)由于空气中也含有水蒸气，所以F装置的作用是防止空气中的水蒸气进入E中。如果没有F装置，则U形管增加的质量偏大，所以测定结果偏大。

(5)若反应后得到的残留固体中还有少量FeO，则U形管增加的质量偏小，所以测定结果偏小。

19.答案：1.Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
2.C; 3.氧化亚铁、四氧化三铁中均含有+2价铁元素
4.氯水; 过滤

解析：2.K3[Fe(CN)6]可与Fe2+反应生成蓝色沉淀,因此可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+.
3.金属铁的氧化物有很多:氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁,氧化亚铁、四氧化三铁中均含有+2价铁元素,所以不能确定碳酸亚铁煅烧产物的成分。

高中化学铁及其化合物性质练习题（附答案）