2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其重要化合物 第3節(jié) 鐵及其化合物課時跟蹤練.doc
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第3節(jié) 鐵及其化合物 課時跟蹤練 一、選擇題 1.唐代中藥學(xué)著作《新修本草》中,有關(guān)于“青礬”的記錄為:“本來綠色,新出窟未見風(fēng)者,正如瑠璃……燒之赤色”。據(jù)此推測,“青礬”的主要成分為( ) A.CuSO45H2O B.FeSO47H2O C.KAl(SO4)212H2O D.Fe2(SO4)39H2O 解析:“青礬”的描述為:“本來綠色,新出窟未見風(fēng)者,正如瑠璃……燒之赤色……”,青礬是綠色,經(jīng)煅燒后,分解成粒度非常細(xì)而活性又很強(qiáng)的Fe2O3超細(xì)粉末為紅色,A為藍(lán)色晶體;B為FeSO47H2O是綠色晶體;C為KAl(SO4)212H2O是無色晶體;D為Fe2(SO4)39H2O為黃色晶體,所以判斷“青礬”的主要成分為FeSO47H2O;故選B。 答案:B 2.有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是( ) A.將NaOH濃溶液滴加到飽和的FeCl3溶液中,制備Fe(OH)3膠體 B.FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板,說明鐵比銅金屬性強(qiáng) C.配制氯化鐵溶液時,將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋 D.Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3,推測Fe與I2反應(yīng)生成FeI3 解析:A項(xiàng),制備Fe(OH)3膠體,應(yīng)將飽和氯化鐵溶液滴入沸水中,錯誤;B項(xiàng),鐵離子與銅反應(yīng)生成銅離子和亞鐵離子說明銅的還原性比亞鐵離子的還原性強(qiáng),無法證明金屬性的強(qiáng)弱,錯誤;C項(xiàng),在溶液中鐵離子極易發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生難溶性的氫氧化鐵,為了抑制鐵離子的水解,應(yīng)該先將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中,然后再加水稀釋到相應(yīng)的濃度,正確;D項(xiàng),因I2的氧化性較弱,故與鐵反應(yīng)生成FeI2,錯誤。 答案:C 3.坦克、導(dǎo)彈的制造材料主要是金屬合金,鋼鐵便是其中十分重要的一種。下列關(guān)于鐵的說法中,正確的是( ) A.鐵元素屬于過渡元素,其原子序數(shù)為26 B.單質(zhì)鐵與濃硫酸在常溫下不反應(yīng) C.鐵單質(zhì)只具有還原性,其陽離子只具有氧化性 D.與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率,純鐵比生鐵的快 解析:鐵是26號元素,屬于第Ⅷ族元素,為過渡元素,故A正確;常溫下,鐵和濃硫酸反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜而阻止進(jìn)一步反應(yīng),但并不是鐵和濃硫酸不反應(yīng),故B錯誤;亞鐵離子既有還原性,也有氧化性,故C錯誤;純鐵和稀鹽酸不能構(gòu)成原電池,生鐵中鐵、碳、鹽酸構(gòu)成原電池,能加快反應(yīng)速率,所以生鐵反應(yīng)速率比純鐵快,故D錯誤。 答案:A 4.將鐵屑溶于過量的稀鹽酸后,再加入下列物質(zhì),會有Fe3+生成的是( ) A.硫酸 B.氯水 C.硫酸鋅 D.氯化銅 解析:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,選項(xiàng)中,H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能與FeCl2反應(yīng),但氯水中的Cl2能氧化Fe2+生成Fe3+,離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 答案:B 5.(2018昆山模擬)鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的一類重要物質(zhì),下列關(guān)于鐵元素的敘述中正確的是( ) A.保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉,其目的是抑制Fe2+水解 B.25℃,pH=0的溶液中,Al3+、NH、NO、Fe2+可以大量共存 C.制備AlCl3、FeCl3均可采用將溶液直接蒸干的方法 D.硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 解析:保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉,其目的是防止Fe2+被氧化,A不正確;pH=0的溶液呈強(qiáng)酸性,F(xiàn)e2+、NO、H+不能大量共存,B不正確;制備AlCl3、FeCl3若將其溶液直接蒸干,會得到Al(OH)3、Fe(OH)3,C不正確;D項(xiàng)正確。 答案:D 6.在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉,充分反應(yīng)后仍有固體存在,則下列判斷不正確的是( ) A.加入KSCN溶液一定不變紅色 B.溶液中一定含F(xiàn)e2+ C.溶液中一定含Cu2+ D.剩余固體中一定含銅 解析:氧化性Fe3+>Cu2+,加入Fe先還原Fe3+,然后再還原Cu2+。 答案:C 7.下列各組物質(zhì)中,X是主體物質(zhì),Y是少量雜質(zhì),Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑,其中所加試劑正確的一組是( ) 選項(xiàng) A B C D X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液 Y FeCl3 CuCl2 Al Fe2(SO4)3 Z Cl2 Fe NaOH溶液 Cu 解析:Cl2與FeCl2反應(yīng),A錯誤;Fe與FeCl3、CuCl2均反應(yīng),B錯誤;D有新的雜質(zhì)CuSO4生成。 答案:C 8.將一定量的鐵粉加入一定濃度的稀硝酸中,金屬恰好完全溶解,反應(yīng)后溶液中存在:c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2,則參加反應(yīng)的Fe和HNO3的物質(zhì)的量之比為( ) A.1∶1 B.5∶16 C.2∶3 D.3∶2 解析:由c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2可知,該溶液中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=3∶2,設(shè)亞鐵離子的物質(zhì)的量為3x mol,則鐵離子的物質(zhì)的量為2x mol,起酸性作用的硝酸的物質(zhì)的量=3x mol2+2x mol3=12x mol;設(shè)作氧化劑的硝酸根離子的物質(zhì)的量為y mol,根據(jù)得失電子守恒有3x mol2+2x mol3=3y mol,y=4x,所以參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量=12x mol+4x mol=16x mol,則參加反應(yīng)的Fe和HNO3的物質(zhì)的量之比為(5x mol)∶(16x mol)=5∶16,故選B。 答案:B 9.有一塊鐵的“氧化物”樣品,用140 mL 5.0 molL-1鹽酸恰好將之完全溶解,所得溶液還能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,則該樣品可能的化學(xué)式為( ) A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7 解析:根據(jù)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)=0.025 mol2=0.05 mol,根據(jù)電荷守恒得2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=n(Cl-),則n(Fe3+)=0.2 mol,故n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.05∶0.2=1∶4,故該氧化物可表示為FeO2Fe2O3,即Fe5O7。 答案:D 二、非選擇題 10.鐵是人類較早使用的金屬之一。運(yùn)用鐵及其化合物的有關(guān)知識,回答下列問題: (1)鐵和鐵合金是生活中的常用材料,下列敘述中,正確的是( ) A.純鐵硬度比生鐵高 B.純鐵耐腐蝕性強(qiáng),不易生銹 C.不銹鋼是鐵合金,只含金屬元素 D.鐵在一定條件下,可與水蒸氣反應(yīng) E.鐵在冷的濃硫酸中鈍化 (2)向沸水中逐滴滴加1 molL-1FeCl3溶液,至液體呈透明的紅褐色,該反應(yīng)的離子方程式為______________________,形成該分散系的微粒粒度范圍是________________________。 (3)電子工業(yè)需用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅,制造印刷電路板。請寫出 FeCl3溶液與銅反應(yīng)的離子方程式________________________。欲從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液,現(xiàn)有下列試劑:①氯氣②鐵粉③濃硝酸④濃鹽酸⑤燒堿⑥濃氨水,需要用到的一組試劑是 ________。 A.①②④ B.①③④⑥ C.②④⑤ D.①④⑥ (4)高鐵酸鈉Na2FeO4 是一種新型凈水劑。 ①高鐵酸鈉主要通過如下反應(yīng)制?。?Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3X+5H2O,則X的化學(xué)式為 ______________________________________________________。 ②高鐵酸鈉在水中可以發(fā)生如下反應(yīng):4FeO+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。由此看來,高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因?yàn)樗哂衉_______性,而能夠除去水中懸浮物是因?yàn)? _______________________________________________________ ______________________________________________________。 ③下列物質(zhì)能作凈水劑的有____________。 A.KAl(SO4)212H2O B.[Fe(OH)(SO4)]n C.ClO2 D.“84”消毒液 解析:(1)純鐵硬度比生鐵低,A錯誤;純鐵耐腐蝕性強(qiáng),不易生銹,B正確;不銹鋼是鐵合金,含F(xiàn)e、Mn等金屬元素,也含有C、Si等非金屬元素,C錯誤;鐵在一定條件下,可與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生四氧化三鐵和氫氣,D正確;鐵在室溫下遇濃硝酸、濃硫酸,在金屬表面會被氧化產(chǎn)生一薄層致密的氧化物保護(hù)膜,而阻止了金屬的進(jìn)一步反應(yīng),因此Fe在冷的濃硫酸中鈍化,E正確。 (2)向沸水中逐滴滴加1 molL-1FeCl3溶液,至液體呈透明的紅褐色,這時發(fā)生Fe3+的水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氧化鐵膠體和鹽酸,該反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++3H2O2Fe(OH)3(膠體)+3H+;形成該分散系屬于膠體,分散質(zhì)的微粒粒度范圍是1 nm~100 nm之間; (3)電子工業(yè)需用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅,制造印刷電路板。則FeCl3溶液與銅反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;若從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液,提供的試劑有:①氯氣②鐵粉③濃硝酸④濃鹽酸⑤燒堿⑥濃氨水,則應(yīng)該首先向溶液中加入過量的Fe粉,發(fā)生反應(yīng)得到純凈的FeCl2溶液,把過量的Fe和置換出的Cu過濾出來,向?yàn)V渣中加入鹽酸使Fe發(fā)生反應(yīng)得到FeCl2溶液,再過濾除去Cu,把兩次的濾液合并,再向其中通入過量的氯氣就得到了FeCl3溶液,所以選項(xiàng)A符合題意,而其余選項(xiàng)都會引入雜質(zhì)離子,不符合題意,錯誤; (4)①根據(jù)原子守恒可得X的化學(xué)式是NaClO;②根據(jù)方程式可知高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因?yàn)樗梢缘玫诫娮?,具有?qiáng)的氧化性,而能夠除去水中懸浮物是因?yàn)榉磻?yīng)后產(chǎn)生的還原產(chǎn)物Fe(OH)3在水中形成膠體,表面積大,有強(qiáng)的吸附能力,吸附水中懸浮的雜質(zhì)使之形成沉淀而除去;③KAl(SO4)212H2O電離產(chǎn)生的Al3+會發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3膠體,因此有凈水作用,A正確;[Fe(OH)(SO4)]n會形成Fe(OH)3膠體,因此有凈水作用,B正確;ClO2有強(qiáng)氧化性,可以殺菌消毒,危害也小,因此可以處理水,C正確;“84”消毒液有殺菌消毒作用,但是堿性太強(qiáng),氣味太濃,不適宜水的凈化,D錯誤。 答案:(1)BDE (2)Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ 1~100 nm (3)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ A (4)①NaClO?、谘趸∩蒄e(OH)3在水中形成膠體能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)?、跘BC 11.工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3),具體生產(chǎn)流程如下: 試回答下列問題: (1)濾液X中含有的金屬陽離子是________(填離子符號)。 (2)步驟Ⅲ中可選用________調(diào)節(jié)溶液的pH(填字母)。 A.稀硝酸 B.氨水 C.氫氧化鈉溶液 D.高錳酸鉀溶液 (3)步驟Ⅳ中,F(xiàn)eCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,檢驗(yàn)Fe2+的方法是_______________________________________________ ______________________________________________________。 (4)步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下,其目的是 _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (5)在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式為 _______________________________________________________ ______________________________________________________。 解析:(1)硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后過濾,SiO2為濾渣,濾液中含有的金屬陽離子是Fe2+、Fe3+。 (2)步驟Ⅲ要把pH調(diào)高,步驟Ⅳ還要加NH4HCO3,若使用氫氧化鈉溶液,產(chǎn)品中容易混入Na+,所以選B。(4)NH4HCO3受熱易分解,高溫會促進(jìn)Fe2+水解。 答案:(1)Fe2+、Fe3+ (2)B (3)取少量溶液,加入硫氰化鉀溶液,不顯紅色,然后滴加氯水,溶液變?yōu)榧t色 (4)防止NH4HCO3分解,減少Fe2+水解 (5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 12.(2016全國Ⅱ卷)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}: (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是 _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為________________________________________ ______________________________________________________。 (3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是 _____________________________________________________。 (4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 molL-1KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分別取 2 mL 此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): ①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色; ②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀; ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。 實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是________(填離子符號);實(shí)驗(yàn)①和③說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有________(填離子符號),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為________。 (5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 _______________________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________; 一段時間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是___________________________________________ _____________________________________________________。 解析:(1)亞鐵離子具有還原性,能被空氣中的氧氣氧化,所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵屑的目的是防止Fe2+被空氣氧化。(2)Cl2可將Fe2+氧化成Fe3+,自身得電子生成Cl-,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(3)煤油的作用是隔絕空氣,防止空氣中的氧氣將Fe2+氧化,產(chǎn)生干擾。(4)根據(jù)Fe2+的檢驗(yàn)方法,向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀,一定含有Fe2+,則實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是Fe2+;碘易溶于CCl4,在CCl4中呈紫色,F(xiàn)e3+遇KSCN溶液顯紅色,實(shí)驗(yàn)①和③說明,在I-過量的情況下,溶液中仍含有Fe3+,由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)為2Fe3++2I-2Fe2++I(xiàn)2。(5)H2O2溶液中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O,鐵離子的溶液呈棕黃色;一段時間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成,產(chǎn)生氣泡的原因是反應(yīng)產(chǎn)生的Fe3+是H2O2分解的催化劑,促使H2O2分解生成O2,同時H2O2分解反應(yīng)是放熱反應(yīng),并促進(jìn)了Fe3+水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+向正向移動,產(chǎn)生較多Fe(OH)3,聚集形成沉淀。 答案:(1)防止Fe2+被氧化 (2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (3)隔絕空氣(排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的影響) (4)Fe2+ Fe3+ 可逆反應(yīng) (5)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O Fe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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