专题9第二单元探究铁及其化合物的转化同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列物质间的转化不能一步实现的是
A．CaO→Ca(OH)2→CaSO4 B．Fe→FeCl3→Fe(OH)3
C．C→CO→CaCO3 D．Cu→CuO→CuSO4
2．下列离子的检验方法合理的是
A．向某溶液中滴入硫氰化钾溶液呈红色，说明不含Fe2+
B．向某溶液中通入氯气，然后再加入硫氰化钾溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+
C．向某溶液中加入氢氧化钠溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+
D．向某溶液中加入氢氧化钠溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+
3．下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A．在自然界中，铁都以化合态形式存在
B．赤铁矿的主要成分是，磁铁矿的主要成分是
C．能通过化合反应制得，但不能通过化合反应制得
D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此、、都是碱性氧化物
4．如图所示进行的实验，下列说法不正确的是
A．用装置甲来验证极易溶于水，且水溶液显碱性
B．用装置乙来进行酸碱中和滴定
C．用装置丙来测量锌与稀硫酸反应的反应速率
D．丁装置可用于制备，且能保存较长时间
5．下列有关除杂的操作中不正确的是
A．溶液中含少量杂质：加入过量的粉，过滤
B．除去溶液中少量的：加入新制氯水
C．除溶液中少量的杂质可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤
D．除溶液中的杂质可以向溶液中加入过量铁粉
6．下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A．实验室保存FeCl2溶液时常加入铁粉
B．常温下浓硝酸与铁不反应，故常温下可用铁质容器贮运浓硝酸
C．过量的铁与氯气反应生成氯化亚铁
D．向过量的铁与稀硝酸充分反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
7．以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图，下列说法正确的是
A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明废铁屑中不含+3价铁元素
B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血
C．过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水
D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO4水解生成Fe(OH)2
8．下列说法中，不正确的是（ ）
A．FeCl3溶液和FeCl2溶液都是黄色的
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的
C．FeO、 Fe2O3都能与盐酸反应
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应
9．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是
A．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质
B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质
C．若依次滴加氯水，KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质
D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质
10．向盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是
A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2+
B．试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+
C．试管3中的离子反应为：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
D．试管3中必定有红色沉淀生成
11．铁及其化合物的“价—类”二维图如图。若b，e为氯化物，下列推断不合理的是
A．b溶液中通入可生成e
B．a中加入NaOH溶液可制备c
C．1mol c与足量的和完全反应转移个电子
D．向沸腾的蒸馏水中逐滴加入饱和e溶液可得到d胶体
12．下图中能较长时间看到白色沉淀的是
A．①②⑤ B．①③④ C．②④⑤ D．①②③④⑤
13．在实验室里用以下方法制备并较长时间保存Fe(OH)2，能成功的是
A． B．
C． D．
二、多选题
14．下列有关物质检验的实验结论中，正确的是
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向某溶液中加入盐酸酸化的溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有
B 向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色 该溶液中一定含有
C 将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是
D 向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该溶液中一定含有
A．A B．B C．C D．D
15．下列反应中，表现出氧化性的是
A．溶液使淀粉碘化钾试纸变蓝
B．向溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
C．向溶液中加入溶液产生白色沉淀
D．向溶液中加入少量铁粉，铁粉消失
三、实验题
16．某实验小组在实验室进行Fe2+与Fe3+相互转化的实验。
(1)向试管a中加入过量铁粉的离子方程式是___________。
(2)试管b中的实验现象是___________。
(3)试管c中产生白色沉淀，一段时间后部分沉淀变为红褐色。写出白色沉淀变为红褐色的化学方程式___________。
(4)实验小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，实验效果越好。部分实验数据如下(w表示质量分数)：
实验 序号 w(FeSO4)/% w(NaOH)/% t/s
i 2.5 15 149
ii 5 15 138
iii 10 15 99
iv 5 25 142
v 5 35 180
①实验i、ii、iii的目的是___________。
②小组同学通过实验得出结论：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好，推断的证据是___________。
17．绿矾(FeSO4·7H2O)是自然界存在的一种矿石，翠绿如宝石，很早就引起人们的重视。已知：2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O。某研究性学习小组用如图所示装置对绿矾进行焙烧，并检验其焙烧产物。请回答下列问题：
(1)装置C的作用是___。
(2)装置D可以观察到的实验现象是___。
(3)实验结束后，请设计一个实验方案检验装置A中生成的固体产物(不考虑其他反应)___。
四、元素或物质推断题
18．如图所示物质之间的转化：
请回答下列问题：
(1)A的化学式为_______；C的化学式为_______。
(2)F转化为G的离子方程式为_______。
(3)有同学向盛有溶液的试管中加入几滴酸化的B溶液，溶液变为棕黄色，发生反应的离子方程式为_______。
(4)为了检验A在氯气中燃烧的产物(产物为纯净物)中的阳离子，可将产物溶解于水配成溶液，则可选用进行检验的试剂是_______，其现象是_______。
19．A、D是生活中常见的金属单质，B、C、E、F、G、H是中学常见的6种化合物，反应①可用于焊接钢轨，相关物质间的关系如下图所示。
(1)H的化学式是_______。
(2)反应①的化学方程式是_______。
(3)H转化为G的实验现象是_______；化学方程式为：_______
(4)为了更清楚地观察到生成H的现象，使F的溶液与NaOH溶液反应的正确操作是_______(填下图字母)
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参考答案：
1．C
【详解】A．CaO与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙，转化均可一步实现，故A正确；
B．Fe与氯气反应生成FeCl3，FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，转化均可一步实现，故B正确；
C．CO为不成盐氧化物，则CO→CaCO3不能一步实现，故C错误；
D．Cu与氧气反应生成CuO，CuO与硫酸反应生成硫酸铜，转化均可一步实现，故D正确；
故选：C。
2．C
【详解】A．滴入硫氰化钾溶液呈红色，说明含Fe3+，但无法证明Fe2+是否存在，A错误；
B．该操作无法证明通Cl2之前是否存在Fe2+；应该先向溶液中加入硫氰化钾溶液，若不变红，再通入Cl2，溶液变红，即可证明原溶液中存在Fe2+，B错误；
C．向某溶液中加入氢氧化钠溶液，得红褐色沉淀即Fe(OH)3，说明溶液中含有Fe3+，C正确；
D．白色沉淀逐渐变为红褐色，即Fe(OH)2转变为Fe(OH)3，该操作可以证明Fe2+的存在，无法排除Mg2+的存在，D错误。
因此，本题选C。
3．B
【详解】A．在自然界中，铁陨石有游离态的铁存在，A错误；
B．在自然界中，赤铁矿的主要成分是，磁铁矿的主要成分是，B正确；
C．能通过制得，也能通过制得，C错误；
D．不是碱性氧化物，、是碱性氧化物，D错误；
故本题选B。
4．B
【详解】A．将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，由于氨气极易溶于水，使得烧瓶压强减小，小于外界大气压，从而将烧杯中的酚酞溶液被压入烧瓶中，因氨气溶于水显碱性能使酚酞溶液变红，从而形成红色喷泉，A正确；
B．用装置乙来进行酸碱中和滴定，NaOH溶液应装在碱式滴定管中，B错误；
C．可通过测定一定时间（秒表）内产生气体的体积（注射器）来测量锌与稀硫酸反应的反应速率，C正确；
D．打开止水夹，稀硫酸与铁粉反应生成氢气，可排除整个装置内的空气。关闭止水夹，利用氢气产生的压强作用，把反应产生的硫酸亚铁溶液压入到试管B中，制得的氢氧化亚铁可以较长时间稳定存在，D正确；
故选B。
5．D
【详解】A．加入过量的铁粉，发生反应，再经过过滤，能够除去杂质，A正确；
B．新制氯水与反应：，可以除去杂质，B正确；
C．向含有少量的溶液中加入过量粉：，过滤即可除杂，C正确；
D．与氯化铁反应，将原物质除去，不能除杂，应向该溶液中通入足量的氯气，D错误；
故选D。
6．A
【详解】A．亚铁离子不稳定，易被氧化生成铁离子，铁能够还原铁离子为亚铁离子，所以保存FeCl2溶液时常加入铁粉，A正确；
B．常温下铁遇浓硝酸发生钝化，钝化是化学变化，B错误；
C．不管铁与氯气的相对量如何，铁与氯气反应只能生成氯化铁，C错误；
D．过量的铁与稀硝酸充分反应后生成硝酸亚铁，滴加KSCN溶液，溶液不变红，D错误；
故选A。
7．B
【分析】废铁屑用稀硫酸酸浸后得到FeSO4溶液，FeSO4溶液经结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体。
【详解】A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明酸浸后的溶液中不存在Fe3+，但不能说明废铁屑中不含+3价铁元素，因为废铁屑中若含+3价铁元素，在酸浸时会被Fe还原成Fe2+，A项错误；
B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可提供亚铁离子，从而可用于治疗缺铁性贫血，B项正确；
C．硫酸亚铁晶体溶于水，题给实验过程中是经结晶析出晶体后过滤的，C项错误；
D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是：防止硫酸亚铁被氧化、防止硫酸亚铁晶体失去结晶水，D项错误；
答案选B。
8．A
【详解】A．FeCl3溶液是黄色的，FeCl2溶液是浅绿色的，A项错误；
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的，B项正确；
C．FeO、 Fe2O3都是金属氧化物，金属氧化物一般都能与盐酸反应，C项正确；
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液与NaOH溶液反应分别生成氢氧化铁沉淀和氢氧化亚铁沉淀，故FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应，D项正确；
答案选A。
9．A
【详解】A．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3+，故还原铁粉即Fe变质，故A选项正确；
B．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3+，但溶液中可能含Fe2+，不能说明铁粉未变质，故B选项错误；
C．滴加氯水时可能把溶液中存在的Fe2+氧化成了Fe3+，再滴加硫氰化钾溶液，溶液变红，则不能说明铁粉全部变质，故C选项错误；
D．若先滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水，溶液变红说明溶液中存在Fe2+，被氯水氧化成了Fe3+，但不能说明铁粉全部变质，故D选项错误。
故选A选项。
10．B
【详解】A．加入KSCN溶液可检验Fe3+，故A错误；
B．加入KSCN溶液可检验Fe3+，试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+，故B正确；
C．试管3中的离子反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故C错误；
D．试管3中加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+，试管2中上层清液含KSCN溶液，与Fe3+结合生成血红色配合物，不是沉淀，故D错误；
故选：B。
11．B
【分析】由图可知，a为Fe、b为FeCl2、c为Fe(OH)2、d为Fe(OH)3、e为FeCl3。
【详解】A．氯化亚铁溶液能与氯气反应生成氯化铁，故A正确；
B．铁不能与氢氧化钠溶液反应，故B错误；
C．氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，1mol氢氧化亚铁完全反应转移的电子数目为1mol×1×NAmol—1=NA，故C正确；
D．向沸腾的蒸馏水中逐滴加入饱和氯化铁溶液可得到红褐色的氢氧化铁胶体，故D正确；
故选B。
12．A
【分析】Fe(OH)2容易被氧气，所以若要较长时间看到Fe(OH)2的白色，需要将Fe(OH)2和氧气隔离。
【详解】①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；③生成的氢氧化亚铁会迅速与空气中氧气发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3，白色沉淀会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，不能长时间观察到氢氧化亚铁的白色；④将吸取NaOH溶液的导管伸入到FeSO4溶液的液面下，Fe(OH)2在液面下生成，能起到一定的隔绝空气的作用，但氧气会溶解到溶液中，不能较长时间看到白色沉淀；⑤植物油隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；
故选A。
13．C
【详解】A．NaOH溶液加入时会带入氧气，会氧化氢氧化亚铁变为氢氧化铁，不能成功得到氢氧化亚铁，故A不符合题意；
B．氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，不能得到氢氧化亚铁沉淀，故B不符合题意；
C．装置是利用铁和稀硫酸现制FeSO4，并用产生的H2赶走试管和溶液中的氧气，故C符合题意；
D．氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，胶头滴管伸入到液面以下，暂时隔绝氧气，但是不能较长时间保存Fe(OH)2，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
14．BD
【详解】A．加入盐酸酸化的溶液，产生的白色沉淀可能为BaSO4或AgCl，因此溶液中含有SO 或Ag+时均会出现题述现象，故A错误；
B．加入KSCN溶液，溶液不显红色，说明无Fe3+，加入氯水后溶液变为红色，说明生成了Fe3+，因此原溶液中含有Fe2+，故B正确；
C．能使品红溶液褪色，说明气体具有漂白性，气体可能为氯气、二氧化硫等，故C错误；
D．向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明原溶液中一定含有，故D正确；
答案选BD。
15．AD
【详解】A．淀粉变蓝，说明有碘单质生成，即I-被氧化，表现出氧化性，故A项符合题意；
B．与OH-发生复分解反应生成Fe(OH)3，Fe元素化合价未发生变化，未表现出氧化性，故B项不符合题意；
C．溶液与溶液混合时，Cl-与Ag+发生复分解反应生成AgCl，Fe元素化合价未发生变化，未表现出氧化性，故C项不符合题意；
D．向溶液中加入少量铁粉，铁粉消失，反应离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，被还原为Fe2+，表现出氧化性，故D项符合题意；
综上所述，答案为AD。
16．(1)
(2)高锰酸钾溶液褪色
(3)
(4) 其他条件不变时，FeSO4浓度对Fe(OH)2制备效果的影响 沉淀持续的时间t
【详解】（1）过量铁粉与反应生成，反应的离子方程式为：，故答案为：；
（2）具有强的还原性能将高锰酸钾还原为二价锰离子，因此能观察到高锰酸钾紫色褪去，故答案为：高锰酸钾溶液褪色；
（3）试管c中产生白色沉淀为，在空气中易被氧化成，反应方程式为：，故答案为：；
（4）①实验i、ii、iii中其他条件相同，FeSO4浓度的浓度逐渐增大，因此目的是探究其他条件不变时，FeSO4浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，故答案为：其他条件不变时，FeSO4浓度对Fe(OH)2制备效果的影响；
②根据图中信息，其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，沉淀持续的时间越长，说明制备的效果越好，故答案为：沉淀持续的时间t。
17．(1)检验SO3
(2)产生淡黄色沉淀
(3)取少量固体，溶于稀盐酸，向其中加入KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有Fe2O3
【分析】由化学方程式2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O可知，绿矾高温下分解生成SO3和SO2，装置B中装有无水硫酸铜，用来检验生成的水；装置C中装有BaCl2溶液，SO3和BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，故装置C用来检验SO3；装置D中装有Na2S溶液，SO2和Na2S溶液反应生成S单质，淡黄色沉淀产生，故装置D用来检验SO2；装置E中装有NaOH溶液，可以吸收尾气，防止污染空气。
【详解】（1）由分析可知，装置C的作用是检验SO3；
（2）由分析可知，装置D中产生淡黄色沉淀；
（3）由化学方程式2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O可知，装置A中生成的固体产物为Fe2O3，取少量固体，溶于稀盐酸，向其中加入KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有Fe2O3。
18．(1) Fe KOH
(2)
(3)
(4) KSCN溶液 溶液变为红色
【分析】结合图示“白色沉淀红褐色沉淀F”，可知E为、F为；与盐酸反应可生成和水，则G为；结合D溶液白色沉淀H，可知D中含，再结合溶液焰色呈紫色可知溶液中含，可逆推出D为，结合图示可确定B为，A为，C为。
（1）
由分析知A为，C为，故答案为：；；
（2）
F转化为G即转化为的离子方程式为，故答案为：；
（3）
向盛有溶液的试管中加入几滴酸化的B溶液，溶液变为棕黄色，是酸性条件下能被溶液氧化为，发生反应的离子方程式为，故答案为：；
（4）
在中燃烧生成，溶液遇，溶液变红，故答案为：KSCN溶液；溶液变为红色。
19．(1)Fe(OH)2
(2)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
(3) 白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4)B
【分析】A、D是生活中常见的金属单质，反应①可用于焊接钢轨，则反应①为铝热反应，所以A为Al，D为Fe，C为Al2O3，B为铁的氧化物，D与硫酸反应生成F为FeSO4，由转化关系可知，F为FeSO4、H为Fe(OH)2、G为Fe(OH)3，故B为Fe2O3、E为Fe2(SO4)3。
【详解】（1）根据上面的分析可知，H的化学式是Fe(OH)2，故答案为：Fe(OH)2；
（2）反应①的化学方程式是：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，故答案为：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；
（3）H是Fe(OH)2，G是Fe(OH)3，Fe(OH)2不稳定，容易被空气中的氧气氧化产生Fe(OH)3，该反应的化学方程式是：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，看到的现象是产生的沉淀由白色迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，故答案为：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
（4）为了更清楚地观察到生成Fe(OH)2的现象，使FeSO4的溶液与NaOH溶液反应的正确操作是：在FeSO4溶液的液面上覆盖一层煤油，以隔绝空气，然后将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸到液面以下再滴加NaOH溶液，这样就可以减少与氧气接触，从而可防止Fe(OH)2被氧化产Fe(OH)3，因此合理选项是B，故选：B。
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