【新高一特训】铁及其化合物
一、单选题
1．下列物质不能由单质直接化合而得的是 A．FeCl2 B．FeCl3 C．CuO D．Na2O2 【答案】A 【详解】
A．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，而FeCl2不能由单质直接化合而得，故A错误； B．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故B正确； C．Cu与O2共热生成CuO，故C正确；
D．Na在O2或空气中燃烧生成Na2O2，故D正确； 故答案为A。
2．下列物质间的转化，不能一步实现的是 A．Na→Na2O2 B．Fe2O3→Fe(OH)3 C．Fe→FeSO4 D．FeCl3→FeCl2 【答案】B 【详解】
A．Na可以在氧气中燃烧生成过氧化钠，可以一步实现，故A不符合题意； B．三氧化二铁不与水反应，无法一步转化为氢氧化铁，故B符合题意； C．Fe和稀硫酸反应一步生成硫酸亚铁，故C不符合题意；
D．氯化铁和铁单质可以一步反应生成氯化亚铁，故D不符合题意； 综上所述答案为B。
3．实验室用 FeCl2 溶液与烧碱制备 Fe(OH)2，为了使生成的产物不容易被氧化， 下列说法中不正确的是 A．配制 FeCl2 溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸 B．可在 FeCl2 溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气
C．向 FeCl2 溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内 D．产生 Fe(OH)2 沉淀后，不能振荡试管 【答案】C 【详解】
A.蒸馏水煮沸可以去除蒸馏水中溶解的氧气，A项正确； B.加一层植物油，避免溶液与空气的接触，B项正确；
C.胶头滴管的尖嘴不深入试管内，滴入试管中的烧碱溶液会先与空气接触，使氧气进入反应体系，C项错误； D.不振荡试管可以避免更多的空气进入到反应体系中，D项错误。 答案选C。
4．下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是( )
A．铁的氧化物 FeO、Fe2O3、Fe3O4 都可由碱受热分解制得 B．铁的氧化物中 Fe2O3、Fe3O4 都有磁性
C．FeO 不稳定，在空气里受热，能迅速氧化成 Fe3O4 D．铁的氧化物 Fe2O3、Fe3O4 都只有氧化性 【答案】C 【详解】
A．FeO可以由氢氧化亚铁隔绝空气受热分解得到，Fe2O3可以由氢氧化铁受热分解得到，Fe3O4不能由碱受热分解制得，故A错误；
B．铁的氧化物中只有Fe3O4有磁性，又叫磁性氧化铁，故B错误；
C．氧化亚铁具有较强还原性，不稳定，在空气里受热就迅速被氧化成Fe3O4，故C正确；
D．四氧化三铁中的铁元素为+3价、+2价，故四氧化三铁既有氧化性，又有还原性，故D错误； 故选：C。
5．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是 选项 A B 操作和现象 将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中 CO还原Fe3O4得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色 试卷第1页，总9页
结论或目的 制备Fe(OH)3胶体 黑色固体中可能有Fe3O4 C D 取少量FeCl2试样加水溶解，滴加高锰酸钾，紫红色褪去 向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色 该FeCl2试样已经变质 原溶液中含有Fe2＋ A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】
A．将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，只能得到Fe(OH)3沉淀，制备 Fe(OH)3胶体，是往沸水中滴加饱和的FeCl3溶液，故A错误；
＋
B．CO还原Fe3O4得到的黑色固体，如果有少量的Fe3O4，其溶于盐酸后产生的少量Fe3与还原生成的Fe也会发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，加入KSCN溶液也不会显红色，故黑色固体中也可能有Fe3O4 ，故B正确；
C．取少量FeCl2试样加水溶解，滴加高锰酸钾，紫红色褪去，只能证明FeCl2试样仍然含有FeCl2，不能证明试样是否变质，故C错误；
D．若原溶液中不存在Fe2＋存在Fe3＋，也有此现象，故D错误； 本题答案B。
6．下列反应的离子方程式正确的是( )
A．向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe＋3H2O
3+
ΔFe(OH)3＋3H+
B．用小苏打治疗胃酸过多：NaHCO3＋H＋=Na＋＋CO2↑＋H2O C．实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2：MnO2＋4H＋2ClD．用FeCl3溶液腐蚀印刷铜电路板：Fe3+＋Cu=Fe2+＋Cu2+ 【答案】C 【详解】
A．向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3后面应加(胶体)，离子方程式为Fe3+＋3H2O体)＋3H+，A不正确；
B．用小苏打治疗胃酸过多，NaHCO3应拆成离子，离子方程式为：HCO3＋H＋=CO2↑＋H2O，B不正确； C．实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2，MnCl2、HCl都为强电解质，都能拆成离子，离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－
?＋
－
ΔCl2↑＋Mn2+＋2H2O
ΔFe(OH)3(胶
ΔCl2↑＋Mn2+＋2H2O，C正确；
D．用FeCl3溶液腐蚀印刷铜电路板，需注意配平，离子方程式为：2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+，D不正确； 故选C。
7．将ag铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中，充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液仍为无色。测得参加反应的HCl为0.1mol，放出标准状况下的气体0.448L。则下列判断中正确的是 A．原混合物中n(Fe2O3):n(Fe)＝3:1 B．无法计算原混合物的质量
C．向溶液中通入0.025molCl2，可以将Fe2＋完全转化为Fe3＋ D．收集产生的气体刚好能与0.448L的Cl2完全反应 【答案】C 【分析】
由于反应生成H2，则表明反应生成的Fe3+全部被Fe还原，所以反应方程式可表示为：①Fe2O3+Fe+6HCl==3FeCl2+3H2O，②Fe+2HCl==FeCl2+H2↑。n(H2)=
0.448L=0.02mol，则反应②中，n(Fe)=
22.4L/moln(FeCl2)=n(H2)=0.02mol，n(HCl)=2n(H2)=0.04mol；反应①中，n(HCl)=0.1mol-0.04mol=0.06mol，则
n(Fe)=n(Fe2O3)=0.01mol，n(FeCl2)=0.03mol。所以，反应前，n(Fe)= 0.02mol+0.01mol=0.03mol，n(Fe2O3)=0.01mol；反应后的溶液中，n(FeCl2)= 0.05mol。 【详解】
A．由以上分析知，原混合物中n(Fe)=0.03mol，n(Fe2O3)=0.01mol，所以n(Fe2O3):n(Fe)＝1:3，A不正确； B．原混合物中n(Fe)=0.03mol，n(Fe2O3)=0.01mol，则可以计算原混合物的质量，B不正确；
C．反应后的溶液中，n(FeCl2)= 0.05mol，由反应2FeCl2+Cl2==2FeCl3可知，向溶液中通入0.025molCl2，可以将Fe2＋
完全转化为Fe3＋，C正确；
D．n(H2)=0.02mol，刚好能与标况下0.448L的Cl2完全反应，该选项未指明“标况”条件，所以氯气的量不一定为0.02mol，D不正确；
试卷第2页，总9页
故选C。
8．电子工业制作印刷电路板常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板，使用后的腐蚀液中加入一定量铁粉，充分反应。下列对反应后反应体系中成分分析合理的是( ) A．若无固体剩余，则溶液中可能还有Fe3+ B．若有固体存在，则该固体可能只有铁 C．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 【答案】A 【分析】
FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜发生反应：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，腐蚀液中应含有Fe3+ 、Fe2+、Cu2+，由于Fe3+ 氧化性强于Cu2+，加入铁粉先与Fe3+反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，再与Cu2+反应：Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+。 【详解】
A. 若无固体剩余，说明溶液铜全部以Cu2+形式存在，加入的铁粉完全反应，溶液中一定含有Fe2+，若加入的铁粉不足，不能将Fe3+全部转化为Fe2+，则溶液中可能还有Fe3+，故A正确；
B．若有固体存在，该固体一定有铜，若加入的铁粉过量，可能还含有铁，但不可能只有铁，故B错误；
C．若溶液中有Cu2+，加入的铁粉不足，可能只与Fe3+反应生成Fe2+，也可能将Fe3+全部转化为Fe2+后还有剩余，剩余部分不能将Cu2+全部转化为Cu，则可能有固体析出，故C错误；
D．当加入的铁粉不足，只发生Fe+2Fe3+=3Fe2+时，则不会有Cu析出，故D错误； 答案选A。
9．下列分离提纯过程中使用的试剂或实验操作不正确的是( ) ．．．A．除去Fe2O3固体中的Al2O3：加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥 B．除去FeCl3溶液中的FeCl2：加入适量氯水，充分反应
C．除去Cu粉中的Fe粉：加入足量盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥 D．除去NaHCO3固体中的Na2CO3：加入适量盐酸，充分反应后，蒸发结晶 【答案】D 【详解】
A．Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，Fe2O3不与NaOH溶液反应，可以加入足量NaOH溶液，经过过滤、洗涤、干燥除去Fe2O3固体中的Al2O3，A正确。
B．加入适量氯水，氯水和FeCl2反应生成FeCl3，可以除去FeCl3溶液中的FeCl2，B正确。
C．可加入足量盐酸除去Cu粉中的Fe粉， Fe溶于盐酸和盐酸反应生成氯化铁，Cu不和盐酸反应，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，C正确。
D．加入适量盐酸, NaHCO3、Na2CO3都可与盐酸反应生成氯化钠，不能用稀盐酸除去NaHCO3固体中的Na2CO3；
NaHCO3不与CO2反应， Na2CO3与CO2反应生成NaHCO3，除去NaHCO3固体中的Na2CO3可通入过量的二氧化碳，
D错误。
10．下列离子的检验，所用试剂（或方法）及实验现象均正确的是 选项 离子 A 试剂（或方法） KSCN溶液 实验现象 溶液变红 Fe3? Na? 2?CO3 B 焰色反应 火焰呈紫色 C D BaCl2溶液 产生气泡 Cl? AgNO3溶液、稀硝酸 产生白色沉淀，加入稀硝酸后沉淀溶解 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】
A．检验Fe3+用KSCN溶液，现象是溶液变红，A正确； B．Na+ 焰色反应为黄色，B错误；
2-C．检验CO3一般是加入稀盐酸并将生成气体通入澄清石灰水，观察现象，C错误； D．AgCl沉淀不溶于稀硝酸，D错误。
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二、填空题
11．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100mL l.0mol·L?1的盐酸，恰好使混合物完全溶解并放出约224mL(标准状况)气体，溶液体积仍为100mL，所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。 请回答下列问题：
(1)生成的气体为__________(填化学式)，物质的量为__________mol。
(2)所得溶液中溶质为__________(填化学式)，物质的量浓度为__________mol·L?1。
(3)若用足量的CO在高温下还原相同质量的该混合物，最多能得到单质铁的质量为__________g。 (4)该混合物中铁原子与氧原子的个数比N(Fe)∶N(O)=__________。
L?1 2.8g 5∶4 【答案】H2 0.01mol FeCl2 0.5mol·
【详解】
(1)混合物与盐酸反应，能产生气体的物质是Fe，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则生成的气体为H2，标况下，氢气的体积为224mL，则物质的量为
0.224L=0.01mol；
22.4L/mol(2)固体混合物与盐酸恰好反应，向反应所得的溶液中加入硫氰化钾，无红色出现，说明反应最终溶液为FeCl2，根n(FeCl2)=据元素守恒，
0.05mol11n(HCl)=×0.1L×l.0mol·L?1=0.05mol，FeCl2溶液的物质的量浓度为=0.5mol·L?1； 220.1L(3)若用足量的CO在高温下还原相同质量的该混合物，混合物中的FeO、Fe2O3被还原为Fe单质，最终产物为Fe，
56g/mol=2.8g； 根据元素守恒故n(Fe)=n(FeCl2)=0.05mol，故还原能得到m(Fe)=0.05mol×
(4)盐酸与该混合物的反应中，HCl中H元素，一部分与混合物中O结合生成H2O，一部分生成H2，根据H元素守恒有，n(HCl)=2n(H2O)+2n(H2)，故n(H2O)=
11[ n(HCl)-2n(H2)]=×(1.00mol/L×0.1L-2×0.01mol)=0.04mol，则混合22n(O)=0.05mol：0.04mol=5∶4。物中n(O)=n(H2O)=0.04mol，该混合物中铁原子与氧原子的个数比N(Fe)∶N(O)= n(Fe)：
12．取一定量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量某浓度的盐酸中，得到呈棕黄色的饱和FeCl3溶液，所发生反应的化学方程式为_____________。利用此溶液进行以下实验：
(1)取少量该FeCl3溶液置于试管甲中，滴入NaOH溶液，可以观察到有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式为__________________ ，此反应属于__________________ (填基本反应类型)。
(2)在小烧杯甲中加入25mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中加入2mL该FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈___________色，即可制得Fe(OH)3胶体。
(3)另取一小烧杯乙加入25mL蒸馏水，然后再加入2mL该FeCl3溶液，振荡均匀，将乙烧杯与另一盛有Fe(OH)3胶体的丙烧杯一起放置在暗处，分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，可以看到__________(填“乙”或“丙”)烧杯中产生丁达尔效应。用这个实验可以区别 __________________。
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O FeCl3+3NaOH═3NaCl+Fe(OH)3↓ 复分解 红褐 乙 胶体和溶液 【答案】
【分析】
本题以Fe2O3与盐酸反应为切入点，并以此考查FeCl3与碱的反应、氢氧化铁胶体的制备和胶体得性质，试题难度不大，据此分析解题。 【详解】
Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的方程式为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O； 故答案为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
(1)FeCl3溶液中滴入NaOH溶液生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的方程式为：FeCl3+3NaOH═3NaCl+Fe(OH)3↓，属于复分解反应；故答案为：FeCl3+3NaOH═3NaCl+Fe(OH)3↓；复分解；
(2)在小烧杯中加入25 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中加入2 mL FeCl3溶液，在加热条件下，氯化铁水解生成氢氧化铁胶体，溶液显红褐色；故答案为：红褐；
(3)取另一只小烧杯也加入25 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液，振荡均匀后，将此烧杯（编号甲），甲为溶液不能产生丁达尔效应，盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)，能产生丁达尔效应；丁达尔效应能区分胶体和溶液；故答案为：乙；胶体和溶液。
13．完成实验 Fe 与水蒸气反应，如图所示
(1)在 D 处玻璃管口点燃生成的气体前，必须对该气体进行________。
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(2)B 中反应的化学方程式：________。 (3)碱石灰的作用是________。
(4)当有16.8 g铁粉参加反应时，生成的气体在标准状况下的体积是________L。
【答案】一定要检验纯度，防止发生爆炸 3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2 干燥氢气 8.96 【详解】
(1)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，点燃氢气前一定要检验纯度，防止发生爆炸； (2)水蒸气和铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，故反应的化学方程式是：
3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2 ；
(3)最后生成的是氢气，碱石灰用来干燥氢气；
16.8g(4) 16.8 g铁粉的物质的量是 =0.3mol，根据3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2反应，生成氢气的物质的量是
56g/mol0.4mol，其在标准状况下的体积是0.4mol×22.4L/mol =8.96L。
14．铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂，它们的一些性质及制备方法如下所示：
Ⅰ.氯化铁：熔点为306℃，沸点为315℃，易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500～600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
Ⅱ.氯化亚铁：熔点为670℃，易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。 实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁，请回答相关问题：
(1)装置A用于KMnO4固体与浓盐酸反应制氯气，反应的离子方程式为___。
(2)导管b口应与___(从虚线框内装置中选择装置后用字母代号填空)连接，这样可避免反应系统与环境间的相互影响。
(3)①用此装置制得的无水氯化铁含铁量偏高，显然其中含有较多的___(填化学式)杂质。 ②若要得到较纯净的无水氯化铁，可采取的装置改进措施是___。
(4)工业将Cl2通入石灰乳中制备漂白粉，漂白粉的有效成分是__(填化学式)，漂白粉生效的化学方程式是___。
?2MnO4+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O F FeCl2 在装置A、B间加装一个盛有饱和食盐水的洗【答案】
气瓶 Ca(ClO)2 Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
【详解】
(1)酸性环境下MnO4将Cl-氧化成Cl2，自身被还原成Mn2+，根据电子守恒可知MnO4和Cl2的系数之比为2:5，再结合元素守恒可得离子方程式为2MnO4+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
(2)根据分析可知D装置虽然可以防止水蒸气进入收集装置，但不能吸收氯气，而E装置可以吸收氯气但不能防止水蒸气进入，而F装置既可以防止水蒸气进入，也可以吸收氯气，所以选F；
(3)①浓盐酸会挥发出HCl气体，而浓硫酸不能吸收HCl气体，所以制得的无水氯化铁中会含有较多的HCl与铁反应生成的FeCl2；
②在装置A、B间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶吸收HCl气体，可以制得较纯净的无水氯化铁；
(4)漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2；漂白粉生效时与空气中的水和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸，化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO。
15．已知常温下X为无色液体、C为黄绿色气体、E为无色气体，A、B为金属单质，M为红褐色沉淀，K常用作调味品，H能使某些有机色素褪色，L在空气中最终能转化为M。如图所示为各物质间的转化关系。
???试卷第5页，总9页
【新高一特训】铁及其化合物(解析版)
