第一节铁及其化合物知识点题库

在化学学习、研究中，类推的思维方法是一种重要学习方法，但类推的结论最终要经过实践检验才能确定其正确与否．下列几种类推结论中正确的是（）

A . CO₂和Na₂O₂反应生成Na₂CO₃ ，推测：SO₂和Na₂O₂反应生成Na₂SO₃ B . 金属钠着火不能用CO₂扑灭，推测：金属钾着火也不能用CO₂扑灭 C . Fe₃O₄可表示为FeO•Fe₂O₃ ，推测：Pb₃O₄也可表示为PbO•Pb₂O₃ D . F、Cl、Br，、I的单质熔点依次升高，推测N、P、As、Sb、Bi单质熔点也依次升高

下列说法正确的是（）

A . 铁是位于第四周期第ⅧB族元素，是一种重要的过渡元素 B . 四氧化三铁是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物 C . 14克铁粉和7克硫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FeBr₃

人民币一硬币有明亮的银白色的光泽且密度较大，小明同学认为一元硬币中含有铁，他这一想法属于科学探究过程的（）

A . 提出问题 B . 获得结论 C . 猜想 D . 反思

由MgO、Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃组成的混合粉末．现取一份该混合粉末试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，得到沉淀X和滤液Y．下列叙述正确的是（　　）

A . 从组成看，其成分皆是碱性氧化物 B . 溶液Y中的阳离子主要是Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、H⁺ C . 沉淀X的成分是SiO₂ D . 在溶液Y中加入过量的氨水，过滤得到的沉淀的成分是Fe（OH）₃和Mg（OH）₂

如图，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的水蒸气，并靠近火焰点燃。

（1）写出该反应的化学方程式，四氧化三铁是（填“氧化产物”还是“还原产物”）。
（2）加热烧瓶的作用是。
（3）烧瓶底部放了几片碎瓷片，其作用是。

某兴趣小组制备氢氧化亚铁沉淀。

实验1		实验现象
		液面上方产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，振荡，试管壁上有红褐色沉淀生成。

（1）实验1中产生白色沉淀的离子方程式是。

（2）为了探究沉淀变灰绿色的原因，该小组同学展开如下探究：

① 甲同学推测灰绿色物质为Fe(OH)₂和Fe(OH)₃混合物。查阅资料后根据调色原理认为白色和红褐色的调和色不可能是灰绿色，并设计实验证实灰绿色物质中不含有Fe(OH)₃ ，方案是。

② 乙同学查阅文献：Fe(OH)₂在大量SO₄²存在的情况下形成Fe₆(SO₄)₂(OH)₄O₃(一种氧基碱式复盐)。并设计对比实验证实该假设：向试管中加入，再往试管中加入，振荡，现象与实验1相同，结论是该假设不成立。

③ 乙同学继续查阅文献：Fe(OH)₂沉淀具有较强的吸附性能，灰绿色可能是由Fe(OH)₂表面吸附Fe²⁺引起。推测所用的硫酸亚铁溶液的浓度应越小越好；氢氧化钠溶液浓度应越大越好。设计了如下实验方案：

试管中10 mL

NaOH溶液

滴加

FeSO₄溶液

实验现象

实验2

6 mol/L

NaOH溶液

0.2mol/L FeSO₄溶液

产生悬浮于液面的白色沉淀（带有少量灰绿色），沉淀下沉后，大部分灰绿色变为白色沉淀

实验3

6 mol/L

NaOH溶液

0.1mol/L FeSO₄溶液

产生悬浮于液面的白色沉淀（带有极少量灰绿色），沉淀下沉后，底部都为白色沉淀

该实验得出的结论是，能说明灰绿色是由Fe(OH)₂表面吸附Fe²⁺引起的证据是。丙同学认为该实验方案不足以证明灰绿色是由Fe(OH)₂表面吸附Fe²⁺引起的，还需补充的实验是，证明该假设成立。

（3）丙同学探究温度对氢氧化亚铁制备实验的影响：取少量灰绿色沉淀，在水浴中加热，颜色由灰绿变白，且有絮状白色沉淀下沉，原因为。
（4）根据以上实验探究，若尽可能制得白色Fe(OH)₂沉淀，需要控制的实验条件。

现要除去 $\text{[math]}$ 溶液中的少量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，可行的方法是（）

A . 通入氯气 B . 加入铁粉 C . 加入铜粉 D . 滴入 $\text{[math]}$ 溶液

（1） Ⅰ．铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应，完成实验Fe与水蒸气的反应，如图所示。
装置A的作用是；
（2） B中反应的化学方程式：；
（3）碱石灰的作用是；
（4）在D处玻璃管口点燃生成的气体前，必须对该气体进行，这一操作的目的是；
（5）当有8.4g铁粉参加反应时，生成的气体在标准状况下的体积是L。
（6） Ⅱ．制备二氧化硫并研究其性质，如图所示。
A中铜与浓硫酸反应的化学方程式是；
（7） B，C中的实验现象分别是、；
（8）浸氢氧化钠溶液的棉花团的作用是，反应的离子方程式是。

已知：Fe³⁺溶液颜色为黄色，Fe²⁺溶液颜色为浅绿色，Fe(OH)₃为红褐色。

（1）现将少量Fe₂O₃粉末加入适量稀盐酸，发生反应的离子方程式，用所得溶液进行以下实验：
（2）取少量溶液于试管中，滴入NaOH溶液，观察到有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式为。
（3）取少量溶液于试管中，加入少量还原铁粉，振荡，铁粉逐渐溶解，溶液由黄色变为浅绿色，反应的离子方程式为。
（4）在烧杯中加入25mL蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中滴加几滴FeCl₃饱和溶液，继续煮沸直到溶液呈红褐色，即得到Fe(OH)₃胶体。取少量Fe(OH)₃胶体，逐滴加入盐酸至过量，可观察到的现象是：先，然后，对后一现象的解释是（用离子方程式表示）。

将铁与铜的粉末按物质的量之比为2︰1的比例混合均匀，取出mg混合物，投入到100mL 3mol·L^-1FeCl₃溶液中，充分反应（反应后溶液体积变化忽略不计）。试计算：

（1）如果固体完全溶解，则m最大值为。
（2）如果溶液中Cu²⁺浓度为0.25 mol·L^-1 ，则m值为。

某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质。

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请回答下列问题：

（1）硬质试管中发生反应的化学方程式为。
（2）该同学欲确定反应后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：
①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；

②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分一定有，可能有，若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是。
（3）该同学按上述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，原因是：（用离子方程式表示）。
（4）该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应。若按图所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出上述白色沉淀变成红褐色的化学方程式：
（5）一段时间后，该同学发现（3）中未变红的溶液变成红色，
说明Fe²⁺具有性。由此可知，实验室中含Fe²⁺的盐溶液现用现配制的原因是，并且配制含Fe²⁺的盐溶液时应加入少量。

下列物质反应后一定有+3价铁生成的是（）

①Fe与过量的S反应 ②Fe与过量稀硫酸反应后，再向其中加KNO₃

③Fe(NO₃)₂溶液中加少量盐酸 ④Fe和Fe₂O₃的混合物溶于盐酸中

A . ①② B . ②③ C . ①②③ D . ①②③④

下列物质既属于纯净物又能净水的是（）

A . 氯水 B . 明矾 C . 氢氧化铁胶体 D . 水玻璃

FeCl₂具有独有的脱色能力，适用于印染、造纸行业的污水处理。FeCl₃在加热条件下遇水剧烈水解。FeCl₃和FeCl₂均不溶于C₆H₅Cl、C₆H₄Cl₂、苯。回答下列问题：

（1）由FeCl₃∙6H₂O制得干燥FeCl₂的过程如下：
i.向盛有FeCl₃∙6H₂O的容器中加入过量SOCl₂(液体，易水解)，加热，获得无水FeCl₃。

ii.将无水FeCl₃置于反应管中，通入一段时间的氢气后加热，生成FeCl₂。

①FeCl₃∙6H₂O中加入SOCl₂获得无水FeCl₃的化学方程式为。(已知该反应为非氧化还原反应)

② ii中通入一段时间的氢气后再加热的目的是。
（2）利用反应2FeCl₃+ C₆H₅Cl $\text{[math]}$ 2FeCl₂+ C₆H₄Cl₂+HCl↑，制取无水FeCl₂。在三颈烧瓶中加入无水氯化铁和过量的氯苯，控制反应温度在一定范围内加热3 h，冷却、分离、提纯得到粗产品，实验装置如图。(加热装置略去)

①仪器B的名称是。反应前需向A中通入N₂的目的是。

②反应结束后，冷却实验装置A，将三颈烧瓶内物质倒出，经、、干燥后，得到FeCl₂粗产品。

③该装置存在的不足之处是。
（3） FeCl₂的纯度测定。
①取a g样品配制成100 mL溶液；③用移液管移取所配溶液5.00mL，放入500 mL锥形瓶内并加水200mL；③往上述锥形瓶中加入硫酸锰溶液20.00 mL，用0.1 mol∙L^-1酸性KMnO₄标准溶液滴定，终点时消耗酸性KMnO₄标准溶液V mL。滴定至终点的判断依据是。若所配溶液中ω(FeCl₂)=kV(V为消耗的酸性高锰酸钾标准溶液的毫升数)g·L^-1 ， k=。

甘氨酸亚铁[(NH₂CH₂COO)₂Fe]是一种补铁强化剂。某学习小组利用FeCO₃与甘氨酸(NH₂CH₂COOH)制备甘氨酸亚铁，实验装置如图所示。

有关物质性质如下表

甘氨酸	柠檬酸	甘氨酸亚铁
易溶于水，微溶于乙醇	易溶于水和乙醇	易溶于水，难溶于乙醇
两性化合物	强酸性、强还原性

实验过程：

I.合成：装置C中盛有31.8 g FeCO₃和200 mL 2.0 mol·L^-1甘氨酸溶液和适量柠檬酸。实验时，先打开仪器a的活塞，待装置C中空气排净后，加热并不断搅拌，并通过仪器b向C中加入适量氢氧化钠溶液调节pH到6左右，使反应物充分反应。

II.分离：反应结束后，过滤，将滤液进行蒸发浓缩；加入无水乙醇，过滤、洗涤并干燥。

回答下列问题：

（1）装置B盛装的试剂为；仪器b比a的优点是。
（2）若想证明C装置中空气排净，则D中通常盛装的试剂为。
（3）合成过程加入柠檬酸的作用是促进FeCO₃溶解和。
（4）加入氢氧化钠溶液调节pH若大于6，甘氨酸亚铁产量下降。原因可用离子方程式表示为。
（5）检验产品中是否含有Fe³^＋的最佳试剂是。
（6）本实验制得24.5 g甘氨酸亚铁，则其产率是%。

某同学用含有铁锈(Fe₂O₃)的废铁屑来制取氯化铁晶体的装置(省略夹持装置，气密性已检查)如图所示。下列推断不合理的是（）

A . 烧杯中H₂O₂溶液的作用是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺ B . A中存在氧化铁与盐酸生成氯化铁的反应 C . B中收集到的气体是氢气 D . 将反应后的溶液放入烧杯中再通入少量SO₂ ，则溶液颜色立即由棕黄色变为浅绿色

硫酸镁广泛应用于建材、医药、工业、农业等方面，工业上常用纯橄岩制硫酸镁。纯橄岩是含镁的硅酸盐矿物，含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和一些有机物等杂质，其制备工艺流程如下：

已知：① $\text{[math]}$ 不溶于水，可溶于硫酸溶液② $\text{[math]}$ 不溶于稀硫酸

③ $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 以 $\text{[math]}$ 形式完全沉淀

（1）酸浸时，将纯橄岩粉碎的目的是。
（2）酸浸时温度控制在 $\text{[math]}$ ，可采用的合适加热方式是。
（3）滤渣Ⅰ中的主要成分是，实验室中过滤操作所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、。
（4）加入 $\text{[math]}$ 溶液，可将滤液I中的 $\text{[math]}$ 氧化成 $\text{[math]}$ ，同时也将 $\text{[math]}$ 氧化成 $\text{[math]}$ 。生成 $\text{[math]}$ 反应的离子方程式是。检验滤液Ⅱ是否还含有 $\text{[math]}$ ：取适量溶液于试管中，加入试剂 $\text{[math]}$ ，观察现象。X最好选择(填符合题意选项的字母编号)。
A． $\text{[math]}$ 溶液 B．酸性 $\text{[math]}$ 溶液 C． $\text{[math]}$ 溶液
（5）取10g洗净并已干燥的滤渣II，加入足量稀硫酸，充分反应后得4.65g固体，则滤渣II中铁元素的质量分数为。