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高二化学提高第五讲

《铁和铁的化合物》综合练习

如皋市职教中心、金城高中高三对口(3)班 姓名:__________

例1、下列各组的两种溶液中,分别加入足量氨水,观察到的现象相同的是 A .FeCl 3 AlCl 3 B .NaCl BaCl 2 C .MgCl 2 CuCl 2 D .FeCl 2 FeCl 3 解析:本题考查:

①盐 + 碱——新盐 + 新碱

反应规律及完成条件

②重要金属氢氧化物的色态

B .NaCl 、BaCl 2与足量氨水均无反应。∴观察现象相同应为答案 ∵Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)2

红褐色↓

白色↓

白色↓

蓝色↓

白色↓→灰绿色↓→红褐色↓

∴A 、C 、D 不能观察到相同的现象不为答案 答案:B

例2、根据图中的实验现象及转化关系判断A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 各是什么物质写出①、

②反应的离子方程式;③④反应的化学方程式。

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解析: 本题是通过图示表示出实验的过程和某些特殊现象, 要求学生根据有关基础知识进行

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推断回答问题。解题时要抓住变化过程中的特殊现象去分析、推断, 选准突破口。不一定是从前往后分析推断, 或是从后往前推断。本题的突破口为白色沉淀在空气中放置变为灰绿色沉淀继续放置变为红褐色沉淀。可知白色沉淀为Fe(OH)2, F 为Fe(OH)3, H 为Fe 2(SO 4)3溶液, C 溶液中必含Fe 2+, A 可能为单质Fe 或Fe 的化合物。如果A 为Fe 则B 为H 2↑依题意B + CuSO 4→黑色沉淀D ↓

∴B 不可能是H 2, 按基础知识分析D 为CuS, 所以B 只能为H 2S 气体, A 为FeS, 依据题意 B + H

→ C +

G

(H 2S)

Fe 2(SO 4)3

(含Fe 2+的溶液) ↓(淡黄色沉淀)

这考查H 2S 还原性, 高铁盐溶液(Fe 3+)氧化性两者之间发生氧化还原反应

书写化学方程式 ()H S Fe SO 2FeSO S H SO 2243424+=+↓+进一步确定B 为H 2S G 为S, C 为FeSO 4。E + BaCl 2→白色沉淀 + 溶液的焰色反应呈黄色

可确定E 为Na 2SO 4

①②离子方程式不难写出为

①FeS 2H Fe H S 22+=+↑++

②为H S Cu CuS 2H 22+=↓+++ ③化学方程式为()()4Fe OH O 2H O 4Fe OH 2223++=

答案: A —FeS B —H 2S C —FeSO 4 D —CuS E —Na 2SO 4 F —Fe(OH)3

G —S

①FeS 2H Fe H S 22+=+↑++

②H S Cu CuS 2H 22+=↓+++

③()()4Fe OH O 2H O 4Fe OH 2223++=

④()H S Fe SO 2FeSO S H SO 2243424+=+↓+

例3、已知硫化亚铁可溶于稀硫酸生成硫化氢。若取一定量铁粉和硫粉的混合物, 隔绝空气加热充分反应, 冷却后再加入足量稀硫酸, 产生2.24升气体(标准状况下), 则下列说法正确的是 A .2.24升气体的质量肯定是3.4克 B .原混合物的质量不可能大于8.8克 C . 原混合物加热后肯定生成0.1mol 硫化亚铁

D .原混合物中一定含有5.6克铁

解析: 本题涉及对元素化合物基础知识及关于反应物是否过量的综合分析应用能力考查, 有

关化学反应为 F e S H SO FeSO H S 2442+=+↑(稀) Fe + S

? FeS

如果硫粉过量不影响气体量。如Fe 粉过量

Fe H SO ()FeSO H 2442+=+↑稀

所以2.24升气体可能皆为H 2S 气, 可能为H 2S 气与H 2气混合气。只有一定量铁粉和硫粉混合物加热充分反应两者均适量的特殊情况才能得出2.24升气体皆为H 2S 气气体质量为3.4g, 肯定生成0.1mol 硫化亚铁, A 、C 均不正确。 依据关系式

a +

b = 0.1mol

a +

b = 0.1mol 气体物质的量=

=2.24L

22.4L /mol

0.1mol

m 0.1mol 56g /mol 5.6g Fe =?=

∴D 为正确答案

若硫粉过量产生0.1mol 气体为H 2S FeS ~ H 2S ↑

8.8g

0.1 mol

原铁粉和硫粉总质量为8.8g + 余硫粉质量∴可能会大于8.8克∴B 选项不正确。答: D

例4、由单质A 与化合物B 两种粉末组成的混合物, 在一定条件下可按下图所示发生转化:

请回答: (1)A 的化学式

; B 的化学式

(2)反应①的化学方程式 (3)反应②的离子方程式 (4)反应③的离子方程式

(5)反应④的离子方程式

解析: 本题是通过图示表示实验过程及有关实验现象, 是对元素化合物知识进行综合测试。关键抓住特殊实验现象为突破口进行上串及下联不难解出有关答案。

此题第一突破口 沉淀H 放置空气中?→????沉淀I 红褐色 可推知: 沉淀H 为Fe(OH)2 沉淀I 为Fe(OH)3 溶液F 沉淀H 分析出 F 为 FeCl 2

溶液

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G

沉淀I

分析出 G 为FeCl 3

单质D 盐酸

?→??溶液F ∴单质D 为Fe

溶液G 溶液F FeCl 3

FeCl 2

题目(4)迎刃而解为Fe 2Fe 3Fe 32+=++

依据题意 固体B 盐酸?→??溶液G 可知B 为Fe 2O 3

FeCl 3

解题第二突破口 溶液E NaOH 溶液

←?????沉淀J 盐酸?→??溶液K

按学习重点基础知识, 可知沉淀J 为Al(OH)3, 溶液E 为NaAlO 2依据题意 沉淀J 灼烧

?→??固体C 单质A + 化合物B 高温

?→??固体C + 单质D Al(OH)3 Al 2O 3 Al 2O 3 Fe

这是敏感知识点铝热反应, 进一步得知: A 为Al B 为Fe 2O 3

其它各问不难解出

答案: (1)A 的化学式Al B 的化学式Fe 2O 3 (2)2Al + Fe 2O 3

高温

2Fe + Al 2O 3

(3)2Al 2OH 2H O 2AlO 3H 222++=+↑--

(4)Fe 2Fe 3Fe 32+=++

(5)()Al 3NH H O Al OH 3NH 33234+++=↓+·

例5、试设计一个方案, 在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下, 分三步从含有

Fe Cu Cl NO 323++--

、、和的废液中, 把Fe 3+转化为绿矾回收; 把Cu 2+转化为Cu 回收。各步反应应

加入的原料依次是

各步反应的离子方程式是: (1)

(2)

(3)

解析: 这是一个将化学基础知识运用到实际生产中应用问题, 设计实施方案应用廉价的原料,

简单易行。依据题意应分涉实施。审题是关键①把Fe 3+

转化为绿矾回收, 即Fe

FeSO 7H O

342+

→·②把Cu Cu 2+→。①与②共同完成选用铁原料 2F e

Fe 3Fe 32+

++=、Fe Cu Cu Fe 22+=+++。 加铁前必须将Fe Cu Cl NO 323++--

、与、分离切实可行的方法加碱使()Fe Fe OH 33+→↓

()Cu Cu OH 22+→↓,

廉价的碱为Ca(OH)2

过滤后Fe(OH)3、Cu(OH)2又需转为盐溶液才能进行下一步反应, 此方案实施只能用稀硫酸

()()2Fe OH 3H SO Fe SO 3H O 3242432+=+ ()Cu OH H SO CuSO 2H O 22442+=+

答案: 加入原料依次是Ca(OH)2溶液, 稀H 2SO 4, 铁

(1)()Fe 3OH Fe OH 33+-+=↓ ()Cu 2OH Cu OH 22+-+=↓ (2)()Fe OH 3H Fe 3H O 332+=+++ ()Cu OH 2H Cu 2H O 222+=+++ (3)2Fe Fe 3Fe 32+++=

Fe Cu Fe Cu 22+=+++

例6、在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应, 可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过

此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性, 在空气中受撞击或受热时会燃烧, 所以俗称“引火铁”。请分别用图中示意的两套以仪器装置制取上述铁的氧化物和“引火铁”实验中必须使用普通铁粉和6摩 / 升盐酸, 其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)

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请填写下列空白:

(1)实验进行时试管A 中应加入的试剂是 烧瓶B 的作用是

__烧瓶C 的作用

在试管D 中收集得到的是

(2)实验时U 型管G 中应加入的试剂是 长颈漏斗H 中应加入

(3)两套装置中, 在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)

(4)试管E 中发生反应的化学方程式是 (5)为了安全, 在E 管中的反应发生前, 在F 出口处必须

E 管中的反应开始后, 在

F 出口处应

解析: 本题运用学过的化学知识根据实验目的完成合理实验设计, 对学生多方面能力考查。

①看懂题后应根据典型实验装置为突破口(简易启普发生器装置制氢气)分析得知左图是制取

铁的氧化物, 主要化学方程式 3Fe + 4H 2O(气)

高温

Fe 3O 4 + 4H 2(A 中), 右图是制取“引火铁”, 主

要化学方程式 F e 3O 4 + 4H 2高温

3Fe + 4H 2O(E 中)

②对右图分析应按氢气还原氧化铜基础实验知识来回答氢气还原铁的氧化物有关问题, 这是一个知识迁移过程, 是需灵活运用学过的知识解决实际问题。

如题目中第(2)U 型管中装入固体NaOH(或碱石灰)干燥H 2长颈漏斗中加入6mol / L 盐酸。题

目中(5)在Fe 3O 4 + 4H 2高温

3Fe + 4H 2O 发生反应前需先检验氢气的纯度, 反应开始后在F 出口处应

将尾气点燃, 这皆为确保安全。 题目中(3)需要加热的仪器中有E 。

③对左图分析, 实验目的制取铁的氧化物, 应能敏捷地辨认出左图最后一部分是排水集气装

置, 依据3Fe + 4H 2O(气)高温

Fe 3O 4 + 4H 2可以回答题目中(1)D 中收集到氢气, 也就不难得此反应

应在试管A 中进行, A 中应加入的试剂普通铁粉, 烧瓶B 必为产生水蒸气的装置, 自然得出题目(3)中应加热的仪器还有A 、B 。因为A 为加热装置整套最后为排水集气装置, 如操作不当水易倒吸, 所以烧瓶C 为安全瓶, 防止水倒吸A 中引起试管炸裂, 这又是对实验基本操作考查。

答案:(1)普通铁粉、水蒸气发生器、防止水倒吸(安全瓶)、氢气 (2)固体NaOH(或碱石灰) 、6mol / L 盐酸 (3)A 、B 、E (4)Fe 3O 4 + 4H 2高温

3Fe + 4H 2O (5)检验氢气的纯度 、点燃

【综合练习一】

一、选择题(每小题有一个选项或两个选项符合题意) 1、下列物质中, 能使铁溶解, 又不生成沉淀和气体的是 A .稀硫酸

B .浓硝酸

C .硝酸银溶液

D .硫酸铁溶液

2、在下列反应中没有黑色物质生成的是 A .蔗糖和浓硫酸共热

B .镁在二氧化碳中燃烧

C .氯化铁溶液和氢氧化钾溶液混合

D .硫粉和铁粉共热

3、下列有关工业生产的叙述中, 错误的是 A .制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英 B .氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料

C .将二氧化硫催化氧化成三氧化硫后, 在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸

D .炼铁的主要原理是在高温下, 用还原剂从铁矿石里把铁还原出来 4、下列各组括号内的试剂, 不能用于除掉物质中杂质的是 A .Fe 粉中混有Zn 粉杂质(稀H 2SO 4)

B .FeCl 3中混有FeCl 2杂质(Cl 2)

C .CO 气体中混有CO 2杂质(NaOH 溶液)

D .SiO 2中混有CaCO 3杂质(盐酸)

5、某溶液中有NH Mg Fe Al 4223+

+++、、和四种离子, 若向其中加入过量的氢氧化钠溶液, 微

热并搅拌, 再加入过量盐酸; 溶液中大量减少的阳离子是

A .NH 4+

B .Mg 2+

C .Fe 2+

D .Al 3+

6、下列离子方程式中正确的是 A .三氯化铁溶液中加入铁粉

Fe Fe 2Fe 32+++=

B .氯化镁溶液中加入硝酸银溶液 Ag Cl AgCl +-+=↓

C . 过量氯气通入溴化亚铁溶液中

2Fe 2Br 2Cl 2Fe Br 4Cl 2232+-+-++=++

D .氢氧化铜溶于稀硫酸中

()Cu OH 2H Cu 2H O 222+=+++

7、根据以下反应①Fe CuCl Cu FeCl 22+=+ ②2FeCl Cu 2FeCl CuCl 322+=+, 判断:

Fe Fe Cu 322+++、、氧化性强弱的顺序是

A .Fe Fe Cu 322+++>>

B .Fe Cu Fe 223+++>>

C .Cu Fe Fe 223+

++>>

D .Fe Cu Fe 322+++>>

8、在高温下用一氧化碳还原m 克四氧化三铁得到n 克铁。已知氧的原子量为16, 则铁的原子量为 A .21n m n

-

B .

()

64n

3m n -

C .

m n

32n

- D .24n m n

-

9、甲乙两烧杯各盛有0.5升x 摩 / 升稀硫酸, 向甲中加入m 克Fe, 向乙中加入m 克Zn, 完全反应后, 有一烧杯内仍有残留金属, 则x 的范围是

A .m 18.7

x m 32.5

≥≥ B .m 28

x m 32.5

>≥ C .m 28

x m 32.5

≥>

D .

m 28x m 32.5

≥≥

10、在含有a 克硝酸的稀溶液中, 加入b 克铁粉充分反应, 铁全部溶解, 生成NO, 已知有a 4

HNO 3被还原, a ∶b 则不可能为 A .2∶1

B .3∶1

C .4∶1

D .9∶2

11、下列说法正确的是

A .铁是位于第四周期第Ⅷ

B 族元素, 是一种重要的过渡元素 B .四氧化三铁可以看成是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物

C .14克铁粉和7克碳粉混合后高温下充分反应能生成21克硫化亚铁

D .铁在溴蒸气中点燃可生成FeBr 3 12、下列离子在溶液中能大量共存的是

A .Fe NH SCN Cl 34++

--、、、 B .Na H NO SO 342++--

、、、 C .Fe Fe Na NO 233+++-、、、

D .Fe NH Cl OH 24++--、、、

13、用生铁冶炼成碳素钢的主要目的是 A .把生铁提纯、除去生铁中的各种杂质 B .用还原剂把氧化亚铁还原成铁

C .加入各种合金元素, 改善生铁的性能

D .适当降低生铁里的含碳量, 除去大部分硫、磷等杂质

14、四种黑色粉末CuO 、FeO 、MnO 2、C(石墨粉)只需加入一种试剂即可将它们区别开来, 这种试剂是 A .NaOH 溶液

B .稀H 2SO 4

C .浓盐酸

D .蒸馏水

二、填空题:

1、已知有以下物质相互转换

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试回答: (1)写出B的化学式D的化学式

(2)写出由E转变成F的化学方程式

(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式; 向G溶液加入A 的有关离子反应方程式

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三、计算题:

铁粉和氧化铁粉末的混合物共48.8克, 加入到700毫升的稀硫酸中, 恰好完全反应, 得到氢气2.24升(标准状况)向反应后的溶液中滴入NH4SCN溶液, 搅拌均匀, 溶液未见红色, 求

(1)混合物中铁和氧化铁的质量。(2)原稀硫酸的物质的量浓度。

【综合练习二】

一、选择题(每小题1个或2个选项符合题意)

1、将Na2O2投入FeCl2溶液中, 可观察到的现象是

A.生成白色沉淀B.生成红褐色沉淀C.有气泡产生D.无变化

2、只用一种试剂可区别()()

Na SO MgCl FeCl Al SO NH SO

2422243424

、、、、五种溶液, 这种试剂是

A.Ba(OH)2B.H2S C.NaOH D.AgNO3

3、跟27

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克铝反应的稀硝酸最多可溶解铁的质量为

A.28克B.56克C.27克D.84克

4、把铁片放入下列某溶液中, 铁片溶解而且溶液质量减小, 也无气体产生, 此溶液是

A.稀H2SO4B.AgNO3C.Fe2(SO4)3D.CuSO4

5、下列图象是表示铁跟一定量硝酸反应时, 铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系, 其中正确的是

6、从下列反应

(1)2BrO Cl Br2ClO

3223

--

+=+(2)ClO5Cl6H3Cl3H O

322

--+

++=+

(3)2FeCl2KI2FeCl2KCl I

322

+=++(4)2FeCl Cl2FeCl

223

+=

试推断各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是

A.BrO ClO Cl Fe I

332

3

2

--+

>>>>B.BrO Cl ClO I Fe

3232

3

--+

>>>>

C.ClO BrO Cl Fe I

33

3

2

---+

>>>>D.BrO ClO Fe Cl I

33

3

22

--+

>>>>

7、在相同体积的KI、FeCl2、FeBr2的溶液里, 分别通入足量的氯气并且发生完全充分反应, 若它们耗用Cl2的质量相同, 则KI、FeCl2、FeBr2三种溶液的物质的量浓度比

A.6∶3∶2 B.1∶3∶3 C.3∶3∶1 D.1∶2∶3

8、四氧化三铁跟稀HNO3反应生成硝酸铁和无色气体NO, 每溶解1mol四氧化三铁被还原的HNO3是

A.

1

3

mol B.

1

2

mol C.3mol D.9mol

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10、现有FeS和Fe(OH)3的混合物28.3克, 与足量稀硫酸反应生成硫1.6克混合物中含Fe(OH)3的质量可能是

A.10.7克B.21.4克C.40克D.23.9克

二、填空题:

1、有A、B、C三种单质常温下A是固体, B是液体, C是

气体, X、Y、Z是均含同一种元素的化合物, Y溶于水

得到无色溶液, Y的水溶液能跟A反应, 它们之间的相互转化关系如图所示, 其中X的化学式为

2、有一种工业废水, 已知其中含有大量硫酸亚铁, 少量Ag+和Na+。今设计一种既经济又合

理的方法, 回收银和硫酸亚铁。设计方案如下图所示

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(1)药品①是(2)沉淀是(3)药品②是(4)母液中存在的阳离子:________

3、对某氯化物溶液进行如下图所示实验

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(1)甲中现象离子方程式及化学方程式

(2)乙中现象离子方程式

(3)丙中现象离子方程式

(4)丁中现象离子方程式

(5)戊中现象离子方程式

三、计算题:

1、将6克的铁粉加入200毫升Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液, 充分反应得到200毫升, 0.5摩/ 升FeSO4溶液和5.2克固体沉淀物计算

(1)反应后生成铜的质量(2)原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度

2、将1.4克纯铁粉放入80毫升1摩/ 升的稀硝酸中, 反应停止后生成的硝酸盐是什么?有

多少克?【答案一】

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二、填空题

1、FeCl2 KCl ()()

4Fe OH O2H O4Fe OH

2223

++=

()

[]

Fe SCN Fe SCN

32

+-+

+=2Fe Fe3Fe

32

++

+=

2、(1)Fe 2Fe Fe3Fe

32

++

+=(2)Cl22Fe Cl2Fe2Cl

2

2

3

++-

+=+

(3)Fe Fe Cu Fe Cu

2

高二化学提高第五讲

2

+=+

++

三、计算题

(1)m Fe = 16.8克m Fe O

23

= 32克(2)C1mol/L

H SO

24

=

【答案二】

二、填空题

1、FeBr3

2、(1)①Fe (2)沉淀Fe和Ag材(3)②稀H2SO4 (4)Na+H+

3、甲: 白色沉淀逐渐转为灰绿色沉淀最终变为红褐色沉淀

()()() Fe2NH H O Fe OH2NH4Fe OH O2H O4Fe OH 2

32242223 ++

+=↓+++=

·,

乙: 淡绿色溶液转变棕黄色溶液2Fe Cl2Fe2Cl

2

2

3

++-

+=+

丙: 溶液变为血红色()

[]

Fe SCN Fe SCN

32

+-+

+=

丁: 有无色无味气体产生, 有红褐色沉淀生成2Na2H O2Na2OH H

22

+=++↑

+-

()

Fe3OH Fe OH

3

3

+-

+=↓

戊: 变浑浊有淡黄色沉淀生成溶液变为淡绿色2Fe H S2Fe S2H

3

2

2

+++

+=+↓+

三、计算题

1、m Cu = 2.56克()

C0.1mol/L

Fe SO

243

=

2、Fe(NO3)2为2.7克Fe(NO3)3为2.42克