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3.1.2 铁的化合物 练习（解析版）
1．下列物质的颜色按淡黄色、黑色、红棕色、蓝色顺序排列的是( )
A．Cl、Fe O、NaO、CuSO ·5H O
2 2 3 2 2 4 2
B．NaO、Fe O、Fe O、CuSO ·5H O
2 2 3 4 2 3 4 2
C．Fe O、Fe O、NaO、CuSO ·5H O
2 3 3 4 2 2 4 2
D．CuSO ·5H O、Fe O、FeO、NaO
4 2 2 3 2 2
【答案】B
【解析】淡黄色的物质是 NaO ，黑色的物质是 Fe O ，红棕色的物质是 Fe O ，蓝色的物质是
2 2 3 4 2 3
CuSO ·5H O。
4 2
2．在一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到灰黑色粉末，其中
有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加 KSCN溶液，马上出现
红色。以下结论不正确的是( )
A．该灰黑色粉末用作抗氧化剂
B．该灰黑色粉末不可食用
C．小袋中原来装有铁粉
D．小袋中原来装有氧化铁
【答案】D
【解析】从溶液遇KSCN出现红色看，黑色粉末应该含铁元素。氧化铁为红棕色粉末，D错误；该灰
黑色粉末为还原铁粉，起到吸收包装盒中的氧气，防止高档茶叶、点心等食品变质的作用，故 A、B、C
正确。
3．已知硝酸能将Fe2＋氧化为Fe3＋。下列物质反应后一定能使KSCN溶液变红的是( )
①Fe与Cl 反应
2
②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl 溶液中通入少量Cl
2 2
④Fe和Fe O 的混合物溶于盐酸中
2 3
⑤向Fe(NO ) 溶液中加入过量稀硫酸
3 2
A．只有① B．只有①③⑤
C．只有①②③ D．全部
【答案】B
【解析】要使KSCN溶液变红，则一定要产生Fe3＋，①和③中Cl 可将Fe和Fe2＋转化为Fe3＋，⑤中相
2当于有HNO ，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，②中生成Fe2＋，④中Fe O 溶于盐酸后产生的Fe3＋能与Fe反应，若
3 2 3
Fe过量，则无Fe3＋。
4．在Fe (SO ) 溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加入b g 铁，充分反应后得到c g残余固体，
2 4 3
已知a>c，则下列说法正确的是( )
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液一定含有Cu2＋
C．将残余固体加入稀硫酸中一定有气泡产生
D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
【答案】B
【解析】因为最后c g固体少于开始加入的a g铜，所以溶液中一定含有Cu2＋，B正确；残余固体只
能是Cu，A错误；铜能与Fe3＋反应，不与稀硫酸反应，C、D错误。
5．将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中，充分反应，固体无剩余。测得参加反应的 HCl为
0.08 mol，放出标准状况下的气体为0.224 L。则下列判断中正确的是( )
A．原混合物中n(Fe)∶n(Fe O)＝2∶1
2 3
B．向溶液中滴入KSCN溶液，显红色
C．无法计算原混合物的质量
D．溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为3∶1
【答案】A
【解析】因为Fe3＋和H＋的氧化性强弱顺序为Fe3＋>H＋，所以当产生氢气时，Fe3＋已经全部被还原为
Fe2＋，故向溶液中滴入KSCN溶液，溶液不变红色；根据题目给出的数据，可以计算出n(Fe)＝0.02 mol，
n(Fe O)＝0.01 mol。
2 3
6．有一铁的氧化物样品，用140 mL 5 mol·L－1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56 L氯
气(标准状况)反应，使Fe2＋全部转化为Fe3＋，则此氧化物为( )
A．Fe O B．Fe O
2 3 3 4
C．Fe O D．Fe O
4 5 5 7
【答案】D
【解析】铁的氧化物与稀盐酸反应生成FeCl 、FeCl 和HO。通入Cl 后Fe2＋被氧化为Fe3＋，则溶液中
2 3 2 2
溶质最终只有FeCl ，可由n(Cl)求n(Fe)。氧化物中的氧与盐酸中的氢结合生成HO，可由盐酸中的n(H)求
3 2
n(O)；再由求得铁的氧化物的化学式。n(Cl)＝5 mol·L－1×0.14 L＋2×＝0.75 mol；n(H)＝5 mol·L－1×0.14 L＝
0.7 mol，所以＝＝＝，即该氧化物的化学式为Fe O。故正确答案为D。
5 7
7．在FeCl 、CuCl 、FeCl 的混合溶液中，Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量
3 2 2铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液Fe3+的物质的量
之比为( )
A．2∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4
【答案】C
【解析】在FeCl 、CuCl 、FeCl 的混合溶液中，Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1，现加入
3 2 2
适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为 1∶2∶4，这说明可以视铜离子不变，铁离子减少
2，亚铁离子增加3，所以根据离子方程式Fe+2Fe3+ 3Fe2+可知参加反应的铁是1，所以参加反应的铁粉
与原溶液Fe3+的物质的量之比为1∶3。
8．印刷铜制线路板的“腐蚀液”为FeCl 溶液。已知铜、铁均能与FeCl 溶液反应，反应方程式分别
3 3
为：Cu＋2FeCl ===2FeCl ＋CuCl ，Fe＋2FeCl ===3FeCl 。现将一铜、铁混合粉末加入到盛有FeCl 溶液的
3 2 2 3 2 3
烧杯中，充分反应后烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法正确的是( )
A．溶液中一定含FeCl ，固体一定是铁和铜
3
B．溶液中一定含FeCl ，固体一定含铜
2
C．溶液中一定含FeCl 、CuCl ，固体一定含铜
2 2
D．溶液中一定含FeCl ，固体一定是铁和铜
2
【答案】B
【解析】因为金属活动性Fe>Cu，所以先发生Fe＋2FeCl ===3FeCl ，再发生Cu＋2FeCl ===2FeCl ＋
3 2 3 2
CuCl ，充分反应后仍有少量固体，该固体可能是Cu或Fe、Cu混合物；FeCl 反应完全，一定有FeCl ，故
2 3 2
A错；B正确；C中CuCl 不一定含有，可能Fe没有反应完而FeCl 就已经反应完了，错误；D中固体中的
2 3
铁可能已经反应完了，错误。
9．用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制取单质铜，有人设计了以下两种方案：
①Fe――→H――→Cu ②CuO――→CuSO ――→Cu
2 4
若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量为( )
A．一样多 B．①多
C．②多 D．无法判断
【答案】C
【解析】铁的量一定，转移的电子数一定。由于H 还原CuO的实验中开始需消耗H 排净装置中的空
2 2
气，实验结束后，铜需在H 气氛中冷却，所以能够用于还原CuO的H 量减少，据电子守恒原理可知，①
2 2
制得铜较少。
10．下列说法不正确的是( )
A．将水蒸气通过灼热的铁粉，粉末变红B．FeCl 溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路
3
C．取少量溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe3＋
D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
【答案】A
【解析】Fe与HO(g)反应生成黑色的Fe O。
2 3 4
11．(1)合成氨工业生产中所用的αFe催化剂的主要成分是FeO、Fe O。
2 3
①某FeO、Fe O 混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中FeO、Fe O 的物质的量之
2 3 2 3
比为________。
②当催化剂中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1∶2 时，其催化活性最高，此时铁的氧化物的混
合物中铁的质量分数为________(用小数表示，保留两位小数)。
(2)电子工业常用30%的FeCl 溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
3
①用 FeO、Fe O 和稀盐酸、氯气制取 FeCl 溶液的离子方程式为__________________、
2 3 3
__________________、____________________，检验溶液中Fe3＋存在的试剂是________。
②写出FeCl 溶液与金属铜发生反应的化学方程式：______________________________，当转移电子
3
数为6.02×1024时，被氧化的物质的质量为________。
【答案】(1)①2∶1 ②0.72 (2)①FeO＋2H＋===Fe2＋＋HO Fe O ＋6H＋===2Fe3＋＋3HO 2Fe2＋＋
2 2 3 2
Cl===2Fe3＋＋2Cl－ KSCN溶液 ②2FeCl ＋Cu===2FeCl ＋CuCl 320 g
2 3 2 2
【解析】(1)①设混合物中铁、氧原子物质的量分别为4 mol、5 mol，FeO的物质的量为x，根据正、
负电荷总数相等有：2x＋(4 mol－x)×3＝5 mol×2，x＝2 mol，故Fe O 的物质的量为1 mol。故FeO与Fe O
2 3 2 3
的物质的量之比为2∶1。
②设催化剂中含1 mol FeO、1 mol Fe O ，则催化剂中氧原子的物质的量为1 mol＋1 mol×3＝4 mol。
2 3
催化剂中铁的质量分数为≈0.72。或二者的混合物组成相当于Fe O，故铁元素的质量分数为≈0.72。
3 4
(2)①FeO、Fe O 与盐酸反应，生成FeCl 、FeCl ，通入氯气氧化FeCl 制取FeCl 。
2 3 2 3 2 3
②FeCl 溶液与Cu反应生成FeCl 和CuCl ，转移电子数为6.02×1024时，被氧化的铜的物质的量为 5
3 2 2
mol，质量为320 g。
12．下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH) 在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6
2
mol/L的稀硫酸，其他试剂任选。请回答下列问题：
(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液，A装置中应预先加入的试剂是________，A装置中发生反应的
离子方程式是__________________________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述制取Fe(OH) 的操作过程：________________________________________________。
2
(4)实验完毕，拔去B装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时 B装置中发生反应的化学方程式为
____________________________________。
(5)在下图中，装置________(填序号)能较长时间观察到Fe(OH) 白色沉淀。
2
【答案】(1)铁屑 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H↑
2
(2)打开
(3)A装置中反应一段时间后，关闭活塞a，使FeSO 溶液压入B装置中进行反应
4
(4)4Fe(OH) ＋2HO＋O===4Fe(OH)
2 2 2 3
(5)①②④
【解析】(1)题图中A装置的作用是产生H ，利用H 赶走整个装置中的空气，降低Fe2＋被氧化的速率，
2 2
以便能较长时间观察到 Fe(OH) 白色沉淀，故 A装置中应预先加入的试剂为铁屑，发生反应为 Fe＋
2
HSO ===FeSO＋H↑。(2)实验开始时打开活塞a，A装置中产生的H 沿导管进入B装置，赶走装置中的空
2 4 4 2 2
气。(3)A装置中反应一段时间后，关闭活塞a，气体不能逸出，压迫A装置中的液体通过导管进入B装置，
FeSO 与NaOH混合产生Fe(OH) 白色沉淀。(4)实验完毕拔去B装置的橡胶塞，空气进入B装置，O 与
4 2 2
Fe(OH) 发生反应，使Fe(OH) 白色沉淀转化为Fe(OH) 红褐色沉淀。(5)①装置用HSO 与Fe反应产生的
2 2 3 2 4
H 赶出装置中的空气；②装置与①装置原理相似，只不过在两个试管中进行；③装置没有隔绝空气；④装
2
置中胶头滴管插入液面以下，且有苯在上层隔离空气，故①②④装置都能较长时间观察到Fe(OH) 白色沉
2
淀。
13．已知X为Fe O 和CuO的混合物，且氧化性强弱顺序：Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋。X样品可发生如图
2 3所示的转化关系：
(1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式：________________________________________。
(2)若溶液E中只有一种金属离子，则一定是____________________；若溶液E中含有两种金属离子，
则一定是____________________。
(3)若D固体是纯净物，该固体是________(填化学式)。
【答案】(1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H↑
2
(2)Fe2＋ Fe2＋、Cu2＋ (3)Cu
【解析】(1)①步中的反应为CuO＋2HCl===CuCl ＋HO、Fe O ＋6HCl===2FeCl ＋3HO，所得溶液为
2 2 2 3 3 2
FeCl 、CuCl 及过量的HCl的混合溶液；步骤②得到的固体有铜、铁两种，若B是铜，根据题给的氧化性
3 2
顺序可知，只有一个反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，不会产生F气体，故B应是铁。(2)若溶液E中只
有一种金属离子，则必然是氧化性最弱的Fe2＋；若溶液E中含有两种金属离子，则为Fe2＋、Cu2＋。
