铁及其化合物1. 下列关于铁的叙述正确的是()铁能被磁铁吸引，纯铁易锈蚀在人体的血红蛋白中含有铁元素铁位于周期表的第四周期B族铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧铁与硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3A BC D解析：纯铁不易锈蚀；Fe位于族，而不是B族；当铁过量时可生成Fe(NO3)2；可以通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3：2FeCl3Fe=3FeCl2,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。答案：B2下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤DFe3与KSCN产生血红色沉淀解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；3价铁离子遇KSCN溶液变为血红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验3价铁离子的存在。答案：C3在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质：FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3，铜粉溶解的是()A只有或 B只有或C只有或或 D上述四种物质中任意一种解析：Cu与Fe3作用：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，Fe2O3与稀H2SO4反应生成Fe3，故、能使铜粉溶解。H、NO具有强氧化性，能使铜粉溶解。答案：D4为了验证Fe3的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()A只有 B只有C和均错 D全部错误解析：实验中溶液应变为浅蓝色；实验与Fe3的性质无关。答案：C5下列有关铁及其化合物的离子方程式一定错误的是()A氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)33H=Fe33H2OB铁与稀硝酸反应：Fe4HNO=Fe3NO2H2OC磁性氧化铁与浓盐酸反应：Fe3O48H=Fe22Fe34H2OD溴化亚铁溶液与氯水反应：2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl解析：Fe3具有强氧化性，能将I氧化，A错误；铁与稀硝酸反应时，有NO生成，若铁不足则生成Fe3，B正确；Fe3O4可视为FeOFe2O3，FeO、Fe2O3与浓盐酸反应的离子方程式分别为：FeO2H=Fe2H2O，Fe2O36H=2Fe33H2O，两式相加得到Fe3O4与浓盐酸反应的离子方程式：Fe3O48H=Fe22Fe34H2O，C正确；氯水过量时，Fe2、Br可全部被氧化，D正确。答案：A6向含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2，有白色沉淀生成，过滤后向滤液中滴入KSCN溶液时，无明显现象，由此得出的正确结论是()A白色沉淀是FeSO3B白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物C白色沉淀是BaSO4DFeCl3已全部被SO2氧化成FeCl2解析：2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H，由于SO2过量溶液中无Fe3；又SOBa2=BaSO4，而BaSO3在酸性环境不能生成，所以白色沉淀为BaSO4。答案：C7某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。下列结论正确的是()A一定有Fe2，一定没有Fe3、Mg2B一定有Fe3，一定没有Fe2、Mg2C一定有Fe3，可能有Fe2，一定没有Mg2D一定有Fe2，可能有Mg2，一定没有Fe3解析：加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性，若有Fe3，则产生氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以不可能存在，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。答案：D8某同学欲探究铁及其化合物的性质，他的下列实验方案可行的是()A将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性B将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO46H2O晶体D将Cu粉加入Fe(NO3)3溶液中：验证Fe3的氧化性强于Cu2解析：热的浓硫酸不仅能与铁反应，还能与铜反应，因此将铁粉加入热的浓硫酸中，不能用于探究铁的活泼性，故A项方案不可行；将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中，会得到氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体，故B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将Cu粉加入Fe(NO3)3溶液中，发生反应：Cu2Fe3=Cu22Fe2，该反应说明Fe3的氧化性强于Cu2，故D项方案可行。答案：D9. 纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：下列说法错误的是()A保存溶液A时，应加入少量铁粉B其制备反应类型不属于氧化还原反应C取滤液进行焰色反应，火焰为黄色DFeSO47H2O和FeCl36H2O的物质的量之比最好应为21解析：Fe2易被空气中的氧气氧化，所以在保存含Fe2的溶液时，需要加入铁粉以防止其被氧化，A项正确；反应中无元素化合价的变化，所以不是氧化还原反应，B项正确；滤液中含有Na，所以进行焰色反应时火焰为黄色，C项正确；Fe3O4可写成FeOFe2O3，所以n(Fe2)n(Fe3)12，D项错误。答案：D10某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A111 B131C338 D114解析：据氧化性由强到弱的顺序HNO3Fe3Cu2，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为：4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol1 mol1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol1 mol 3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol1 mol1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为：(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。答案：D11铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。(1)生铁中含有一种铁碳化合物X。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是_；所得溶液再与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为_。(2)某溶液中有Mg2、Fe2、Al3、Cu2等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是_。AMg2 BFe2CAl3 DCu2(3)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：操作的名称是_；操作的名称是_；操作的方法为_。请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式：_。解析：(1)铁的氧化物中具有磁性的是Fe3O4，Fe3O4溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是Fe2、Fe3、H；所得溶液再与过量的浓硝酸反应时其中的Fe2会被氧化为Fe3，所以反应后的溶液中含有的盐是Fe(NO3)3和FeCl3。(2)该溶液中加入过量的NaOH溶液后：Mg2Mg(OH)2、Fe2Fe(OH)2、Al3AlO、Cu2Cu(OH)2；过滤后滤渣中含有Mg(OH)2、Fe(OH)2、Cu(OH)2；高温灼烧后Mg(OH)2MgO、Fe(OH)2Fe2O3、Cu(OH)2CuO；将MgO、Fe2O3、CuO投入过量盐酸后生成Mg2、Fe3、Cu2，故应选择B、C。(3)从流程图中可知经操作后得到滤渣，故该操作是过滤；操作是在得到FeCO3沉淀后进行的，故该操作是洗涤；洗涤的具体操作为在漏斗中加入适量蒸馏水浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次。从流程图中分析，生成FeCO3沉淀的离子反应为Fe22HCO=FeCO3CO2H2O。答案：(1)Fe2、Fe3、HFe(NO3)3、FeCl3(2)BC(3)过滤洗涤在漏斗中加入适量蒸馏水浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次Fe22HCO=FeCO3CO2H2O12某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3、Cu2、Au3等离子。有人设计了下图所示的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白。(1)图中标号处需加入的相应物质分别是_、_、_、_、_；(2)写出处发生反应的离子方程式_，写出处发生反应的化学方程式_；(3)铁红的化学式为_；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红_；氧化铜_。解析：在解此题时宜采用逆向推断法，从题中给出信息可知，首先分离的应是铁元素，所加最佳试剂应是铁屑，E中含Fe2，铁红的成分为Fe2O3，可联想到高中学习的重要反应2Fe(OH)3Fe2O33H2O，试剂应为可溶性碱(NaOH或氨水)；当加入过量铁屑后，所得A应为固体Fe、Cu、Au的混合物，此时，只需加入稀硫酸(试剂)后过滤可得Cu、Au的混合物B，再加入稀硝酸(试剂)可使Cu、Au得到分离，Cu(NO3)2中加可溶性碱后过滤再加热得到CuO。答案：(1)铁屑稀硫酸稀硝酸氢氧化钠氢氧化钠(2)Fe2