高中化學(xué)---鐵和鐵的化合物例題和解答

1、WORD完美格式課時作業(yè)31鐵和鐵的化合物時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(15×4分60分)1下列有關(guān)純鐵的描述正確的是()A熔點比生鐵的低B與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快C在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕D在冷的濃硫酸中可鈍化【解析】生鐵是鐵與碳的合金，由于合金的熔點低于組成成分任一物質(zhì)的熔點，故A不正確。生鐵與鹽酸反應(yīng)時，鐵、碳在鹽酸中形成無數(shù)微小的原電池，使反應(yīng)速率比純鐵要快，B不正確。同樣道理，生鐵在潮濕空氣中Fe、C 形成原電池發(fā)生析氫或吸氧腐蝕，腐蝕速率遠(yuǎn)比純鐵要快，C不正確。金屬鐵、鋁在常溫下皆在濃硫酸、濃HNO3中發(fā)生鈍化，D正確?！敬鸢浮緿2用即熱

2、飯盒盛裝食物，可以得到熱烘烘的飯菜。原因是即熱飯盒的底部裝入了混有鎂、鐵粉末的高密度聚乙烯，進(jìn)行簡單的操作后，水和鎂就會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，放出的熱量便可使食物變熱。其中鐵可能是()A一種反應(yīng)物B催化劑C起導(dǎo)熱作用 D增大鎂與水分子的接觸機(jī)會【解析】本題考查催化劑原理。依題意，鎂粉與鐵粉混合在水中發(fā)生劇烈反應(yīng)放出熱量，而鎂單獨(dú)與水反應(yīng)比較緩慢，說明反應(yīng)物沒有變化，但反應(yīng)速率加快了，可推知，鐵可能是催化劑。【答案】B3下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯誤的是()A2NaCl(熔融)2NaCl2BMgOH2MgH2OCFe3O44CO3Fe4CO2D2HgO2HgO2【解析】Na、Mg均為十分活潑的金屬，

3、因此采用電解熔融NaCl、熔融MgCl2的方法冶煉。Fe為較活潑金屬，通常采用熱還原法冶煉，還原劑可以用H2、CO、Al等；Hg為很不活潑金屬，一般用熱分解法冶煉。【答案】B4下列化合物中，不能由化合反應(yīng)而得到的是()ANH3 BFe(OH)3CFeCl3 DAl(OH)3【解析】4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；2Fe3Cl22FeCl3。【答案】D52007年諾貝爾化學(xué)獎授予德國科學(xué)家格哈德·埃特爾，以表彰他在表面化學(xué)對工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作的至關(guān)重要的作用。同時，表面化學(xué)研究有助于我們理解各種不同的過程。以下事實或現(xiàn)象與表面化學(xué)無密切關(guān)系的是()A熔化的鋁不易滴落下來B利用

4、鐵的表面作為催化劑使氮?dú)夂蜌錃夂铣砂盋常溫下，可以用鐵、鋁的容器來盛裝冷的濃硫酸DCuSO4溶液中加入BaCl2溶液時產(chǎn)生白色沉淀【解析】熔化的鋁不易滴落下來是因為在表面有一層致密的氧化鋁薄膜；Fe的表面積較大，使兩種氣體充分接觸，降低反應(yīng)的活化能；鐵、鋁容器的表面有致密的氧化物薄膜，起了保護(hù)作用。以上均與表面化學(xué)有關(guān)，故選D?！敬鸢浮緿6有鐵的氧化物樣品，用5 mol·L1鹽酸140 mL恰好使其完全溶解，所得溶液還能吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56 L氯氣，使其中的Fe2全部轉(zhuǎn)化為Fe3，該樣品可能的化學(xué)式是()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7【解析】由2Fe2Cl2=

5、2Fe32Cl知：n(Fe2)2n(Cl2)2×0.05 mol，而由Cl的量求出Fe3的物質(zhì)的量n(Fe3)×(5 mol·L1×0.14 L0.05 mol×2)0.2 mol，即鐵的氧化物中Fe2和Fe3的物質(zhì)的量的比為14，則氧化物為FeO·2Fe2O3，只有選項D(Fe5O7)符合題意?！敬鸢浮緿7(2010·北師大附中)CuCO3和Cu2(OH)2CO3的混合物34.6 g，可恰好完全溶解于300 mL 2 mol·L1的鹽酸中，加熱分解等量的這種混合物可得CuO的質(zhì)量為()A16.0 g B19.2

6、gC24.0 g D30.6 g【解析】混合物溶于鹽酸生成CuCl2，根據(jù)元素守恒原理可知銅的物質(zhì)的量為0.3 mol，而固體加熱會生成0.3 mol CuO?！敬鸢浮緾8向一定量FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，在所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是()A11.2 g B5.6 gC2.8 g D無法計算【解析】依題意，恰好完全反應(yīng)后溶液中只存在FeCl2，根據(jù)元素守恒法得，n(Fe)n(Fe2)n(Cl)×0

7、.1 L×1 mol·L10.05 mol，m(Fe)0.05 mol×56 g·mol12.8 g?！敬鸢浮緾9在燒杯中加入鐵和銅的混合物，然后加入一定量的稀硝酸，充分反應(yīng)后剩余金屬的質(zhì)量為M1 g；再向燒杯中加入一定量的醋酸，充分振蕩后剩余的金屬質(zhì)量為M2 g，則M1與M2之間的關(guān)系一定正確的是()AM1可能等于M2 BM1一定等于M2CM1可能大于M2 DM1一定大于M2【解析】鐵和銅與稀硝酸反應(yīng)后有金屬剩余，質(zhì)量為M1 g，則剩余的金屬可能為鐵和銅或者是銅，生成的溶液為Fe(NO3)2或者Fe(NO3)2和Cu(NO3)2，當(dāng)向溶液中加入醋酸后，

8、溶液呈酸性，則在酸性條件下的硝酸根離子又具有強(qiáng)氧化性，可將剩余的金屬進(jìn)一步溶解，再剩余M2 g金屬，則M1必大于M2，所以選項D符合題意。【答案】D10(2010·北京十一中)已知氯化鐵溶液中通入硫化氫可發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3H2S=2FeCl2S2HCl。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，向100 mL FeCl3溶液中通入a L的H2S氣體后，再加入足量的鐵粉充分反應(yīng)。經(jīng)測定所得溶液中金屬陽離子的濃度為3 mol·L1，若反應(yīng)過程中溶液體積不變，則原FeCl3溶液的物質(zhì)的量濃度為()A1.5 mol·L1 B1 mol·L1C2 mol·L1 D無法確定【解析

9、】再加入足量的鐵粉充分反應(yīng)后，溶液中的溶質(zhì)只有FeCl2，根據(jù)氯離子的守恒關(guān)系可知原FeCl3溶液的物質(zhì)的量濃度為2 mol·L1?！敬鸢浮緾11在Fe3、Cu2、Fe2物質(zhì)的量之比為321的混合液中加入適量的Fe粉充分反應(yīng)后，上述溶液中三者物質(zhì)的量之比改變?yōu)?24，則參加反應(yīng)的鐵粉與原溶液中Fe3的物質(zhì)的量之比為()A21 B12C14 D13【解析】假設(shè)原溶液中Fe3、Cu2、Fe2物質(zhì)的量為3 mol、2 mol、1 mol。因為反應(yīng)后溶液中還有Fe3，所以Cu2不參加反應(yīng)還是2 mol，即加入適量的Fe粉充分反應(yīng)后，溶液中的Fe3、Cu2、Fe2是1 mol、2 mol、4

10、mol，參加反應(yīng)的Fe3是2 mol，依Fe2Fe3=3Fe2可知參加反應(yīng)的鐵粉為1 mol。【答案】D12一定量Fe和Fe2O3的混合物投入25 mL 2 mol/L硝酸溶液中，反應(yīng)完成后，生成224 mL NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)；再向反應(yīng)后的溶液中加入1 mol/L NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入NaOH溶液的體積最少是()A45 mL B50 mLC40 mL D不能確定【解析】混合物中鐵元素經(jīng)一系列變化最終轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋鞦e(OH)2或Fe(OH)3，而NaOH中的Na最終以NaNO3形式存在于溶液，即溶液中存在關(guān)系：n(Na)n(NO)n(HNO3)0.025 L×2

11、 mol·L10.05 moln(NO)0.01 mol據(jù)氮元素守恒推知：n(NaNO3)0.05 mol0.01 mol0.04 mol據(jù)Na守恒知n(NaOH)0.04 mol，所以加入NaOH溶液的體積最少為0.04 L，即40 mL?！敬鸢浮緾13(2010·廣東汕頭一模)在pH為45的環(huán)境中，Cu2、Fe2不生成沉淀，而Fe3幾乎完全沉淀。工業(yè)上制CuCl2是將濃鹽酸用蒸汽加熱到80 左右，再慢慢加入粗氧化銅(含雜質(zhì)FeO)，充分?jǐn)嚢枋怪芙?。欲除去溶液中的雜質(zhì)離子，下述方法正確的是()A加入純Cu將Fe2還原B向溶液中加入(NH4)2S使Fe2沉淀C直接加水加熱

12、使雜質(zhì)離子水解除去D在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末調(diào)節(jié)pH為45【解析】在pH為45的環(huán)境中，Cu2、Fe2不生成沉淀，而Fe3幾乎完全沉淀，說明Fe(OH)3在此環(huán)境下不溶解。在溶液中通入Cl2，把Fe2氧化為Fe3，再加入CuO粉末，調(diào)節(jié)pH為45，把Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀析出。【答案】D14某研究性學(xué)習(xí)小組探索鎂粉與FeCl3溶液反應(yīng)機(jī)理，做了如下兩組實驗：將鎂粉投入冷水中，未見明顯現(xiàn)象；將鎂粉投入FeCl3溶液中，觀察到有氣泡產(chǎn)生，溶液顏色逐漸變淺，同時逐漸產(chǎn)生紅褐色沉淀。則下列有關(guān)鎂與FeCl3溶液反應(yīng)的敘述中正確的是()A鎂只與FeCl3溶液中的Fe3直接反應(yīng)B氣泡是

13、由鎂與FeCl3溶液中的水直接反應(yīng)產(chǎn)生的C紅褐色沉淀是由鎂與水反應(yīng)生成的Mg(OH)2與Fe3反應(yīng)得到的D氣泡是由鎂與FeCl3水解產(chǎn)生的鹽酸反應(yīng)生成的【解析】FeCl3水溶液呈弱酸性是因為FeCl3水解產(chǎn)生鹽酸：FeCl33H2OFe(OH)33HCl；而加入鎂粉，Mg和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，故而有氣泡產(chǎn)生；溶液顏色變淺是因為另有一部分鎂粉被Fe3氧化：2Fe3Mg=2Fe2Mg2；紅褐色沉淀是由于Mg與HCl反應(yīng)，使Fe3水解，平衡正向移動的結(jié)果?！敬鸢浮緿15將22.4 g鐵粉逐漸加入含HNO3 0.8 mol的稀硝酸中，反應(yīng)生成的氣體的物質(zhì)的量(x)隨消耗鐵粉的物質(zhì)的量(y)的變化關(guān)系中，

14、正確的是()【解析】將鐵粉投入到稀硝酸中，先發(fā)生的反應(yīng)為：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，然后是：2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)2,22.4 g鐵粉為0.4 mol，硝酸為0.8 mol，在第一步反應(yīng)時，硝酸不足，則生成的NO為0.2 mol，生成的Fe(NO3)3為0.2 mol，第二步反應(yīng)中消耗0.1 mol鐵粉將Fe(NO3)3全部還原為Fe(NO3)2，所以圖像C正確?！敬鸢浮緾二、簡答題(40分)16A、B、C、D是四種常見單質(zhì)，其對應(yīng)元素的原子序數(shù)依次增大，甲、乙、丙為常見化合物。它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：水蒸氣高溫DC點燃甲乙高溫D氧化物BNaOH溶液A丙回

15、答下列問題：(1)A的電子式_。(2)D與甲溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)丙的水溶液顯_(填“酸”或“堿”)性，原因是(用離子方程式表示)_。(4)一定條件下，2 mol B與3 mol D的氧化物W恰好反應(yīng)，則W的化學(xué)式為_。【解析】本題主要考查鋁、鐵的化學(xué)性質(zhì)及學(xué)生的綜合推斷能力。B是能與NaOH溶液起反應(yīng)的單質(zhì)，故B為Al或Si，根據(jù)B乙氧化物D，聯(lián)想到Al能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，所以B為Al，然后依次推出A為H2，丙為NaAlO2。因為DH2O(g)H2乙，而乙又能參與鋁熱反應(yīng)，因此D為Fe，乙為Fe3O4，有關(guān)反應(yīng)為：3Fe4H2O(g)Fe3O44H28Al3Fe3O44Al2O39Fe

16、據(jù)DC甲，而D與甲溶液能反應(yīng)，所以C為Cl2，甲為FeCl3，反應(yīng)為2Fe3Cl22FeCl3,2FeCl3Fe=3FeCl2。2 mol Al與3 mol W起反應(yīng)，據(jù)鋁、鐵元素得失電子總數(shù)相等及原子守恒推知W為FeO，反應(yīng)方程式為：2Al3FeOAl2O33Fe【答案】(1)HH(2)2FeCl3Fe=3FeCl2(3)堿AlO2H2OAl(OH)3OH(4)FeO17(2009·北京理綜)以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略)：.從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO4·7H2O。.將FeSO4·7H2O配制成溶液。.FeSO4溶液與稍

17、過量的NH4HCO3溶液混合，得到含F(xiàn)eCO3的濁液。.將濁液過濾，用90熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體。.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體。已知：NH4HCO3在熱水中分解。(1)中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3，該反應(yīng)的離子方程式是_。(2)中，需加一定量硫酸。運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡述硫酸的作用_。(3)中，生成FeCO3的離子方程式是_。若FeCO3濁液長時間暴露在空氣中，會有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學(xué)方程式是_。(4)中，通過檢驗SO來判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗SO的操作是_。(5)已知煅燒FeCO3的化學(xué)方程式是4FeCO3O22Fe2O34CO2。現(xiàn)煅燒464.0

18、 kg的FeCO3，得到316.8 kg產(chǎn)品。若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO，則該產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量是_kg。(摩爾質(zhì)量/g·mol1：FeCO3 116Fe2O3 160FeO 72)【解析】(1)注意配平。(2)FeSO4屬強(qiáng)酸弱堿鹽，F(xiàn)e2水解，加硫酸顯然是為了抑制Fe2的水解。(3)可分步理解：Fe2HCO=FeCO3H，HHCO=H2OCO2。FeCO3的變化屬信息方程式的書寫，由Fe(OH)3的生成確定H2O、O2參與反應(yīng)。(4)屬較常規(guī)的問題，平時的實驗基礎(chǔ)要扎實。(5)FeCO3中的鐵元素分別轉(zhuǎn)移到Fe2O3、FeO中，根據(jù)鐵元素守恒來解題。設(shè)產(chǎn)物中FeO、Fe2O3的物

19、質(zhì)的量分別為x、y，則：72x160y316.8×103，x2y464.0/116×103解得：x400 mol，y1800 mol，m(Fe2O3)1800 mol×160×103kg/mol288 kg?！敬鸢浮?1)Fe2Fe3=3Fe2(2)加入硫酸，H濃度增大，使Fe22H2OFe(OH)22H的平衡向逆反應(yīng)方向移動，從而抑制Fe2的水解(3)Fe22HCO=FeCO3CO2H2O4FeCO36H2OO2=4Fe(OH)34CO2(4)取少量洗滌后的溶液放入試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則沉淀洗滌干凈(5)288.018有一無色透明溶液，已知其中可能含有Fe3、Mg2、Cu2、Al3、NH，加入一種淡黃色粉末并加熱，產(chǎn)生沉淀或氣體的物質(zhì)的量與淡黃色粉末的物質(zhì)的量關(guān)系如下圖所示。請回答：(1)淡黃色粉末為_(填名稱)。(2)溶液中肯定沒有_離子。(3)溶液中離子的物