高考化学全国通用版大一轮复习检测第三章 金属及其化合物 第3讲 铁及其重要化合物.docx

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高考化学全国通用版大一轮复习检测第三章金属及其化合物第3讲铁及其重要化合物

第3讲　铁及其重要化合物

课时集训

测控导航表

考点

基础题组

能力题组

挑战题组

铁及其化合物

1,3

6

“铁三角”的转化关系

及Fe2+、Fe3+的检验

2,4

8,10,12

守恒思想在铁及其

化合物计算中的应用

5

7

13

综合

9,11

14

1.下列关于铁的叙述正确的是（　B　）

①铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀　②在人体内的血红蛋白中含有铁元素　③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧　⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe（NO3）3　⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe（OH）3

A.①③B.②④C.②⑤D.④⑥

解析:

当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,纯铁的抗腐蚀能力较强;铁位于元素周期表的第Ⅷ族,而不是第ⅧB族;铁与强氧化剂反应,能被氧化为Fe3+,但若铁过量,则Fe3+被Fe还原为Fe2+,所以,Fe与HNO3反应可能因铁过量而生成Fe（NO3）2;FeCl2、Fe（OH）3可分别通过化合反应Fe+2FeCl33FeCl2、4Fe（OH）2+O2+2H2O4Fe（OH）3制得。

2.下列离子在指定溶液中能大量共存的是（　D　）

A.1.0mol·L-1的KNO3溶液:

H+、Fe2+、Cl-、S

B.1.0mol·L-1的FeCl2溶液:

N、Na+、K+、ClO-

C.使酚酞变红的溶液中:

Na+、Cl-、S、Fe3+

D.酸性溶液中:

N、S、Fe3+、Mg2+

解析:

A项中KNO3在酸性条件下能氧化Fe2+;B项中ClO-能氧化Fe2+;C项中Fe3+在碱性条件下生成沉淀。

3.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是（　B　）

A.Fe（OH）3　Fe2O3B.Fe（OH）2　Fe2O3

C.Fe（OH）2　Fe（OH）3D.Fe（OH）2　Fe3O4

解析:

铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe（OH）2,在空气中加热Fe（OH）2,铁元素被氧化为+3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。

4.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是（　A　）

选项

操作和现象

结论或目的

A

向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2～3滴,溶液呈红色

红砖中含有Fe2O3

B

CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色

黑色固体中没有Fe3O4

C

取少量Fe（NO3）2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色

该Fe（NO3）2试样已经变质

D

向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色

原溶液中含有Fe2+

解析:

B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3+与Fe发生反应:

Fe+2Fe3+3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,错误;C项中相当于存在HNO3,其具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,遇KSCN溶液呈红色,无法证明样品是否变质,错误;D项中若原溶液中不含有Fe2+,含有Fe3+,也会出现同样的现象,错误。

5.（2016·湖北孝感模拟）向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300mL1mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为（　A　）

A.2.4gB.6.4gC.4.8gD.1.6g

解析:

加入盐酸后发生反应:

Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O①,2Fe3++Cu

2Fe2++Cu2+　②,由①可得n（O）=3n（Fe2O3）=n（HCl）=0.3×1mol×

=0.15mol,由质量守恒可得,固体减少的质量为Fe2O3中氧的质量,为0.15mol×16g/mol=2.4g。

6.（2016·上海卷,12）下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（　D　）

A.氧化镁中混有氧化铝

B.氯化铝溶液中混有氯化铁

C.氧化铁中混有二氧化硅

D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜

解析:

A.MgO与NaOH不反应,Al2O3可以与NaOH发生反应产生NaAlO2,过滤后洗涤,就可得到纯净的MgO,向滤液中加入适量盐酸,过滤将沉淀洗涤、干燥、加热可得Al2O3;B.向溶液中加入过量的NaOH溶液,氯化铁变为Fe（OH）3沉淀,氯化铝变为NaAlO2,过滤,然后向滤液中加入适量的盐酸,当沉淀达到最大值时,过滤,得到Al（OH）3,再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解,就可得到氯化铁溶液和氯化铝溶液;C.二氧化硅可以与NaOH发生反应,而氧化铁与NaOH不能发生反应,加入过量的NaOH溶液,然后过滤、洗涤,就得到纯净的氧化铁,向滤液中加入足量盐酸,过滤、洗涤、干燥、加热可得SiO2;D.两者都可以与NaOH发生反应,当再向得到的沉淀中加入盐酸时,两者都溶解,不能分离、提纯两者。

7.（2016·西安铁一中检测）高温条件下,将24gCuO、Fe2O3的混合物与充足的CO完全反应,并将反应后的气体全部通入澄清石灰水中,得到白色沉淀40g。

下列有关叙述中不正确的是（　B　）

A.原混合物中CuO与Fe2O3物质的量之比为1∶1

B.反应后所得CO2的质量为40g

C.参加反应的CO的质量为11.2g

D.原混合物中CuO与Fe2O3的质量比为1∶2

解析:

根据题意写出有关的化学方程式:

CO+CuOCu+CO2、3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2、CO2+Ca（OH）2CaCO3↓+H2O,生成0.4mol碳酸钙,根据碳原子守恒可知反应后所得CO2为0.4mol,其质量为17.6g;参加反应的CO也为0.4mol,其质量为11.2g;再根据氧原子守恒,可知24gCuO、Fe2O3的混合物中一共含有0.4mol氧原子,可得含CuO0.1mol、Fe2O30.1mol,CuO与Fe2O3物质的量之比为1∶1,CuO与Fe2O3的质量比为1∶2。

8.（2016·江苏泰州模拟）关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是（　C　）

A.用图示装置可以制备沉淀Fe（OH）2

B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度

C.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀

D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化

解析:

由图可知,A中发生Fe与稀硫酸的反应生成硫酸亚铁和氢气,利用氢气将装置中的空气排出,然后关闭C,氢气将硫酸亚铁压入B中,硫酸亚铁与NaOH反应生成Fe（OH）2,A正确;B项,FeCl3易水解,配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,正确;C项,FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,无沉淀,错误;D项,Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,正确。

9.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。

对下列实验事实的解释正确的是（　D　）

选项

操作、现象

解释

A

向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝

Fe3+能与淀粉发生显色

反应

B

把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点

铁在潮湿的空气中易生成Fe（OH）3

C

向稀硝酸中加入少量铁粉,有气泡

产生

说明Fe置换出硝酸中的氢,生成了氢气

D

新制Fe（OH）2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色

说明Fe（OH）2易被O2氧化成Fe（OH）3

解析:

A项中Fe3+将I-氧化为I2,淀粉遇碘变蓝;B项中红棕色斑点是Fe2O3·xH2O;C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。

10.硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质。

下列说法错误的是（　D　）

A.碱式硫酸铁水解能产生Fe（OH）3胶体,可用作净水剂

B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行

C.可用KSCN溶液检验（NH4）2Fe（SO4）2是否被氧化

D.常温下,（NH4）2Fe（SO4）2在水中的溶解度比FeSO4的大

解析:

碱式硫酸铁电离产生Fe3+,Fe3+能发生水解生成Fe（OH）3胶体,Fe（OH）3胶体具有吸附性,可用作净水剂,A正确;NH4HCO3不稳定,受热易分解,所以为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,B正确;KSCN溶液遇Fe2+溶液无现象,（NH4）2Fe（SO4）2若被氧化则生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+溶液变红,C正确;（NH4）2Fe（SO4）2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能与（NH4）2SO4反应生成（NH4）2Fe（SO4）2,D错误。

11.某盐是一种重要的化工原料,在印染、制革、木材和农业等领域有重要用途,其溶液可能含有N、Al3+、S、Fe2+、Cl-等若干种离子。

某同学设计并完成了如下实验:

根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是（　C　）

A.试样中肯定有N、S和Fe2+

B.试样中一定没有Al3+

C.若气体甲在标准状况下体积为0.448L,沉淀丙和沉淀戊分别为1.07g和4.66g,则可判断溶液中还含有Cl-

D.该盐工业上可以用作净水剂

解析:

气体甲为NH3,白色沉淀乙为Fe（OH）2,白色沉淀戊为BaSO4,所以原溶液中一定有N、S、Fe2+。

根据溶液丁中通入过量CO2气体,无明显现象,则原溶液中一定不含Al3+;C项,n（N）=0.02mol,n（Fe2+）

=0.01mol,n（S）=0.02mol,正好符合电荷守恒,所以原溶液中

无Cl-。

12.（2016·北京丰台区模拟）某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验:

实验Ⅰ:

将Fe3+转化为Fe2+（如图）

（1）Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为 　。

（2）探究白色沉淀产生的原因,请填写实验方案:

查阅资料:

ⅰ.SCN-的化学性质与I-相似

ⅱ.2Cu2++4I-2CuI↓+I2

实验方案

现象

结论

步骤1:

取4mL　　　　mol/LCuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液 

产生白色沉淀

CuSO4与KSCN反应产生了白色沉淀

步骤2:

取  

无明显

现象

Cu2+与SCN-反应的离子方程式为 　。

实验Ⅱ:

将Fe2+转化为Fe3+

实验方案

现象

向3mL0.1mol/LFeSO4溶液中加入1mL8mol/L稀硝酸

溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色

探究上述现象出现的原因:

查阅资料:

Fe2++NOFe（NO）2+（棕色）

（3）用离子方程式解释NO产生的原因 　。

（4）从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析:

反应Ⅰ:

Fe2+与HNO3反应;反应Ⅱ:

Fe2+与NO反应

①依据实验现象,甲认为反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ　　　　（填“快”或“慢”）。

②乙认为反应Ⅰ是一个不可逆反应,并通过实验证明其猜测正确,乙设计的实验方案是  

　。

③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因:

　。

解析:

（1）Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为