铁及其化合物专项训练
一、单选题（12题）
1．有关铁的氧化物的说法错误的是
A．Fe2O3是一种红棕色粉末，常用作红色颜料
B．FeO是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁
C．Fe3O4与盐酸反应，可以生成两种盐
D．FeO转化为Fe3O4，发生的是氧化反应
2．下列反应的离子方程式正确的是
A．铁钉放入硫酸铜溶液中：
B．硫酸铜溶液与Ca(OH)2溶液混合：
C．钠与水反应：
D．氧化铁与稀盐酸混合：
3．将1.12 g铁粉加入25mL2mol L-1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化)，下列分析正确的是
A．铁粉有剩余
B．Cl-浓度减小
C．向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液不变红
D．反应液质量增加1.12 g
4．黄铁矿在潮湿空气中会被缓慢氧化，发生的主要反应如下(未配平)：
a： FeS2+ O2+H2O → +Fe2++H+
b： Fe2++H++O2→Fe3++ H2O
c： Fe3++FeS2+ H2O→Fe2+ ++ H+
下列说法正确的是
A．a反应中氧化产物只有FeSO4
B．为了验证b反应后溶液中含Fe2+，可选用KSCN溶液和氯水。
C．c反应中每生成1mol Fe2+转移1mol电子
D．长期盛放黄铁矿的纸箱会被腐蚀而发黑
5．下列物质中能由单质直接化合得到的有①Na2O ②Na2O2 ③FeCl2 ④FeCl3 ⑤Fe3O4
A．①②③⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．①③④⑤
6．某学习小组进行了如图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是
A．甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰
B．乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁
C．丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应
D．丁同学认为用盐酸溶解生成固体所得溶液有颜色
7．某化学小组用5.6 g铁粉与足量的稀硫酸反应，用产生的H2还原足量的CuO制备单质铜，实验装置如图所示(夹持及加热装置略去)。下列说法错误的是
A．反应开始时应先滴加稀硫酸，排尽装置内空气然后再加热装置C
B．圆底烧瓶A中发生的离子反应为：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C．检查装置气密性的方法为：关闭分液漏斗活塞，将导管E插入水槽中液面以下，加热装置A，E处有气泡产生，停止加热，E处导管有一段上升的水柱
D．装置B中试剂为浓硫酸，E处尾气处理方法可以点燃尾气
8．在溶液中能大量共存的离子组是
A．Fe3+、I-、HCO B．Ba2+、OH-、Cl-
C．H+、Fe2+、NO D．NH、NO、OH-
9．下列试剂不能使转化为的是
①新制氯水②溶液③酸性溶液④溶液⑤盐酸⑥溶液
A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥
10．把含有氧化铁的铁片投入到足量的稀硫酸中，直到铁片完全溶解，经分析，该溶液中无 Fe3+，且生成的 Fe2+与反应生成的H2的物质的量之比为 3:1，则原混合物中Fe2O3与Fe的物质的量之比为
A．1:1 B．2:5 C．4:1 D．3:1
11．把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2+和Fe3+的溶度恰好相等，则未反应的Fe3+和已反应的Fe3+的物质的量的比为
A．1∶1 B．1∶2 C．3∶2 D．2∶3
12．向一定量的、和的混合物中加入盐酸，混合物恰好完全溶解，并放出(标准状况下)气体，所得溶液中加KSCN溶液无血红色出现。若用一氧化碳在高温下还原相同质量的此混合物，则能得到金属铁
A．2.8g B．5.6g C．11.2g D．无法计算
二、填空题（4大题）
13．Ⅰ．阅读下列材料后，回答相应问题：一个体重50kg的健康人的体内含铁2g。这2g铁在人体内不是以单质的形式存在的，而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe2+的亚铁盐，如硫酸亚铁(FeSO4)。服用维生素C，可使食物中的Fe3+转化为Fe2+，有利于铁的吸收。
⑴人体中经常进行的转化，A转化中Fe2+发生 （填“氧化”或“还原”，下同）反应，B转化中Fe3+做 剂。
⑵“服用维生素C，可使食物中的Fe3+转化为Fe2+”，这句话指出维生素C在这一反应中做 剂，具有 性。
Ⅱ．某化工厂排出的废液中含有Ag+、Ba2+、Cu2+三种金属阳离子，现欲用CO32－、OH－、Cl－三种不同的阴离子分别将上述金属阳离子逐一形成沉淀除去。加入阴离子的正确顺序是 。
14．硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样，先滴加KSCN溶液，再滴加 ，该过程的现象为 。
（2）步骤②加入过量H2O2的目的是 。
（3）步骤③中反应的离子方程式是 。
（4）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、 、灼烧、 、称量。
（5）若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为 g。
15．工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为)为原料制备高档颜料——铁红，具体生产流程如下：
回答下列问题：
(1)为提高酸浸的效率，可采取的措施有 (任写一种)。
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯等，该步骤是为了除去 (填相关物质的化学式)。
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全，可用的试剂是 。
(4)步骤V的反应温度一般需控制在以下，其目的是 ；该步骤中反应生成的同时有气泡产生，该反应的离子方程式为 。
16．已知三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。
(1)反应开始时，应先点燃 装置的酒精灯(填“A”或“B”)。
(2)碱石灰的作用是 。
(3)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：
淡红色溶液中加入过量后溶液红色加深的原因请用离子方程式表达 。
(4)已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。通过查阅资料获知：在催化作用下可分解；可被氧化剂氧化。据此进行了如下实验：
①取褪色后溶液三份，第一份滴加溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀。
②另取同物质的量浓度的溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入，无明显变化。
实验①说明 (填离子符号)发生了反应；实验②的目的是排除 ；得出结论：红色褪去的原因是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】铁常见的三种氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe2O3为红棕色，FeO、Fe3O4为黑色，Fe3O4有磁性但其余氧化物没有；三种氧化物均能与盐酸反应生成盐和水，Fe3O4中既有亚铁离子也有三价铁离子，与盐酸反应生成两种盐。
【详解】A．氧化铁常温下为红棕色固体，古代常做颜料使用，A正确；
B．氧化亚铁常温下为黑色固体，但没有磁性，有磁性、俗名为磁性氧化铁的是四氧化三铁，B错误；
C．四氧化三铁与盐酸反应式为：，生成氯化铁和氯化亚铁两种盐，C正确；
D ．FeO中铁元素化合价为+2价，转化为Fe3O4，有部分铁元素化合价上升为+3价，发生氧化反应，D正确；
故选B。
2．D
【详解】A．铁钉放入硫酸铜溶液中，发生金属之间的置换反应产生Cu单质，离子方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，A错误；
B．二者反应产生Cu(OH)2沉淀，离子方程式应该为：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓，B错误；
C．原子不守恒，电子不守恒，离子方程式应该是：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，C错误；
D．反应符合事实，遵循物质的拆分原则，D正确；
故合理选项是D。
3．D
【详解】A．铁和氯化铁的物质的量分别是0.02 mol、0.05 mol，根据化学方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+可知铁离子是过量的，剩余0.01 mol铁离子，A错误；
B．氯离子不参加反应，浓度不变，B错误；
C．铁离子是过量的，滴入无色KSCN溶液，溶液变红，C错误；
D．根据A选项分析可知反应液增加的质量即为0.02 mol铁粉的质量，为0.02mol×56g/mol=1.12g，D正确；
综上所述答案为D。
4．D
【详解】A．a步反应中S化合价由-1升高到+6，硫元素化合价被氧化，反应的离子方程式为：2FeS2+7O2+2H2O═2Fe2++4+4H+，氧化产物除了FeSO4还有H2SO4；故A错误；
B．b步是向含有Fe2+的溶液中通入O2，Fe2+遇O2会生成Fe3+，含Fe2+、Fe3+的溶液KSCN溶液直接生成红色溶液，所以含Fe2+、Fe3+的溶液不能用KSCN溶液来检验所含的Fe2+，故B错误；
C．c反应中Fe3+降为Fe2+，FeS2中2个S共显-2价，变为2个硫酸根，共升高14价，离子方程式为：14Fe3++FeS2+8 H2O=15Fe2+ +2+ 16H+，转移14e-，故每生成1mol Fe2+转移mol电子，故C错误；
D．黄铁矿被缓慢氧化后会变成三价铁离子，生成硫酸，会腐蚀纸箱导致其变黑，故D正确。
答案选D。
5．C
【详解】①Na2O可以由Na和O2常温下化合反应得到，①复合题意；
②Na2O2 可以由Na和O2点燃化合反应得到，②复合题意；
③FeCl2 无法由Fe和Cl2化合反应得到，③不复合题意；
④FeCl3 由Fe和Cl2点燃的条件下化合反应化合得到，④复合题意；
⑤Fe3O4由Fe和O2点燃的条件下化合反应得到，⑤复合题意；
由上面分析①②④⑤符合题意；
故选C。
6．C
【详解】A．粉与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，氢气燃烧产生蓝色火焰，故A正确；
B．因为铁与水蒸气在高温时发生反应生成四氧化三铁和氢气，故B正确；
C．铁粉在高温下才能与水蒸气反应，与水加热不反应，故C错误；
D．用盐酸溶解固体生成物得到氯化亚铁和氯化铁的混合溶液，溶液带有颜色，故D正确；
故选：C。
7．B
【分析】A装置中Fe与稀硫酸反应产生FeSO4、H2，H2经装置B中浓硫酸的干燥作用进入C中，发生反应：H2+CuOH2O+Cu，装置D碱石灰的作用是吸收水分，防止空气中的水蒸气对实验造成干扰，最后多余的H2点燃变为H2O排出。
【详解】A．H2与O2的混合气体点燃会发生爆炸，反应开始时应先滴加稀硫酸，排尽装置内空气，然后再加热装置C，以免发生爆炸事故，A正确；
B．圆底烧瓶A中Fe与稀硫酸反应产生FeSO4、H2，发生的离子反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，B错误；
C．检查装置气密性的方法为：关闭分液漏斗活塞，将导管E插入水槽中液面以下，加热装置A、E处有气泡产生，停止加热，温度降低，气体的体积减小，导致E处导管有一段上升的水柱，故能够说明装置的气密性良好，C正确；
D．装置B中试剂为浓硫酸，作用是干燥氢气；由于H2是可燃性气体，所以E处尾气处理方法可以点燃尾气，D正确；
故合理选项是B。
8．B
【详解】A．Fe3+、I-之间能发生氧化还原反应，Fe3+、HCO之间能发生双水解反应，该组离子不能大量共存，故A不选；
B．Ba2+、OH-、Cl-之间不会发生化学反应，该组离子能够大量共存，故B选；
C．H+与NO的组合具有氧化性，能够将Fe2+氧化为Fe3+，该组离子之间不能大量共存，故C不选；
D．NH与OH-之间能够发生复分解反应生成NH3·H2O，该组离子不能大量共存，故D不选；
综上所述，答案为B。
9．D
【详解】要使转化为，需加入强氧化性物质，②溶液、⑤盐酸、⑥溶液均没有强氧化性。故选：D。
10．B
【详解】在溶液中发生以下反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，从而得出以下关系式：Fe2O3—Fe—3Fe2+、Fe—Fe2+—H2，现在溶液中生成的 Fe2+与反应生成的H2的物质的量之比为 3:1。可令H2的物质的量为1，则溶液中共含Fe2+3mol，则生成H2的Fe及生成的Fe2+为1mol，Fe2O3发生的转化中生成Fe2+的物质的量为2mol，则参加反应的Fe2O3、与Fe3+反应的Fe都为mol，从而求出n(Fe2O3)=mol，共消耗Fe的物质的量为n(Fe)=mol+1mol=mol，n(Fe2O3)：n(Fe)=: =2:5，故选B。
11．C
【详解】设已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量分别为x、y。据Fe+2Fe3+=3Fe2+，生成Fe2+的物质的量为1.5x，据题意有1.5x=y，解得x：y=2：3，则未反应的Fe3+和已反应的Fe3+的物质的量的比为3：2；
答案选C。
12．A
【详解】铁、氧化铁、氧化亚铁混合物与盐酸反应，恰好使混合物完全溶解，说明盐酸也刚好反应完，加入KSCN 溶液无血红色出现，说明溶液中无铁离子，而是亚铁离子，故生成FeCl2，根据守恒关系， n(HCl)=c V（aq）=1mol/L×0.1L=0.1mol，n(FeCl2)=n(HCl)=0.05mol，因此混合物中含铁的物质的量为0.05 mol，用足量CO在高温下最终得到铁单质，铁的质量为 m=n M=0.05mol×56g/mol=2.8g ，故A正确；
综上所述，答案为A。
13． 氧化 氧化 还原 还原 Cl－、OH－、CO32－
【分析】Ⅰ⑴人体中经常进行的转化，A转化中Fe2+化合价升高，B转化中Fe3+化合价降低。
⑵“服用维生素C，可使食物中的Fe3+转化为Fe2+”，铁离子化合价降低，维生素C化合价升高。
Ⅱ．要将上述金属阳离子逐一形成沉淀除去，先加碳酸根，三种离子都要产生沉淀，先加氢氧根，银离子和铜离子形成沉淀，现加氯离子，银离子产生沉淀，根据分析得答案。
【详解】Ⅰ⑴人体中经常进行的转化，A转化中Fe2+化合价升高，发生氧化反应，B转化中Fe3+化合价降低，作氧化剂，故答案为：氧化；氧化。
⑵“服用维生素C，可使食物中的Fe3+转化为Fe2+”，铁离子化合价降低，维生素C化合价升高，因此维生素C在这一反应中做还原剂，具有还原性，故答案为还原；还原。
Ⅱ．要将上述金属阳离子逐一形成沉淀除去，先加碳酸根，三种离子都要产生沉淀，先加氢氧根，银离子和铜离子形成沉淀，现加氯离子，银离子产生沉淀，因此先加氯离子沉淀银离子，再加氢氧根沉淀铜离子，最后加碳酸根沉淀钡离子，加入阴离子的正确顺序是Cl－、OH－、CO32－，故答案为：Cl－、OH－、CO32－。
14． 氯水（或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂） 溶液由浅绿色变为红色 将Fe2+全部氧化为Fe3+ Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓［或Fe3++3NH3·H2O=Fe（OH）3↓+］ 洗涤 冷却 0.07a
【分析】（1）亚铁离子具有还原性，能被氧化剂氧化为正三价，可以用硫氰化钾检验三价铁的存在；（2）双氧水具有氧化性，还原产物是水；
（3）三价铁和碱反应生成氢氧化铁沉淀；
（4）氢氧化铁不稳定受热易分解，从悬浊液中的沉淀到分解产物要经过的途径过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量；
（5）根据铁元素守恒来计算。
【详解】(1) Fe3+遇KSCN溶液显红色，该现象用于检验Fe3+存在，可以加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+，检验Fe2+可以先滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水（或双氧水、稀硝酸），溶液变为血红色，说明含有Fe2+。故答案为取样，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等，若滤液由浅绿色变为血红色，则说明滤液中含有Fe2＋；
(2)由于H2O2具有氧化性，加入过量H2O2的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋；
(3)步骤③的目的是将Fe3＋全部转化为Fe(OH)3，所以步骤③需加入过量的NaOH溶液(或氨水)，反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4+；
(4)步骤④的目的是将产生的红褐色悬浊液分离，最终得到固体Fe2O3，所以步骤④的操作步骤是过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量；
(5)由于实验中铁无损耗，根据铁元素守恒得，每片补血剂中m(Fe)＝÷10＝0.07a g。
15．(1)升高温度(或搅拌、粉碎烧渣、适当增大硫酸的浓度)
(2) (普通)漏斗
(3)溶液[或溶液]
(4) 防止分解
【分析】硫铁矿烧渣加入硫酸后生成硫酸亚铁、硫酸铁，过滤后得到的滤渣为二氧化硅，滤液中加入过量铁粉，生成硫酸亚铁溶液，调节pH后加入碳酸氢铵溶液，可生成碳酸亚铁固体，经洗涤、干燥，在空气中灼烧时发生分解，且与空气中的氧气发生氧化还原反应，可生成氧化铁；
【详解】（1）为提高酸浸的效率，可采取的措施有升高温度(或搅拌、粉碎烧渣、适当增大硫酸的浓度)；
（2）根据分析可知，步骤Ⅱ为过滤，过滤操作所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯等，硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2），酸溶过程中Fe3O4、Fe2O3、FeO都可以溶解，二氧化硅是酸性氧化物，不和硫酸反应，所以不溶物为SiO2，故步骤Ⅱ为过滤，是为了除去不溶的SiO2；
故答案为：(普通)漏斗；SiO2；
（3）步骤Ⅲ是将铁离子还原成亚铁离子，检验步骤Ⅲ已经进行完全，即溶液中没有铁离子，可以用KSCN溶液[或溶液]，
故答案为：KSCN溶液[或溶液]；
（4）步骤Ⅴ是加入碳酸氢铵产生碳酸亚铁溶液，温度过高碳酸氢铵容易分解，所以温度一般需控制在35℃以下，步骤中反应生成的同时有气泡产生，该反应的离子方程式为；
故答案为：防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解； 。
16．(1)A
(2)吸收未反应完的，防止污染环境；防止空气中的水蒸气进入装置B中
(3)
(4) 分解产生的氧化的可能 将氧化成
【分析】浓盐酸与MnO2反应制备Cl2，由于盐酸易挥发，生成的氯气中还有氯化氢，所以利用饱和食盐水除去氯气中的,氯化氢。又因为三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解，所以再遇铁反应之前还需要干燥，且还需要防止空气中的水蒸气进入，同时还需要尾气处理；铁离子的检验试剂为硫氰化钾溶液，溶液显红色；过氧化氢、氧气等具有氧化性，可将亚铁离子氧化为铁离子，据此分析解答；
【详解】（1）反应开始时，先点燃A处的酒精灯，使装置中充满氯气，再点燃B处酒精灯；
（2）碱石灰的作用是除去未反应的氯气，以及防止空气中水蒸气进入装置B中；
（3）淡黄色溶液中还有铁离子，加入X后显淡红色，这说明X是KSCN溶液；反应中铁过量遇氯化铁反应生成氯化亚铁，即溶液中还有氯化亚铁，加入双氧水可以把亚铁离子氧化为铁离子，因此红色加深，所以淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是双氧水将Fe2+氧化成Fe3+，离子方程式为。
（4）取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化，说明溶液中不存在KSCN溶液；第二份滴加试剂X，溶液出现红色，这说明溶液中存在铁离子；第三份滴加稀HCl和BaCl2溶液，产生白色沉淀，这说明溶液中有硫酸根，所以根据实验①可知SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应，另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化，这说明红色褪去不是氧气氧化导致的，即实验②的目的是排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能；综合以上分析可知溶液褪色的原因是H2O2将SCN-氧化成。
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