2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第2章 元素與物質(zhì)世界 9 第4節(jié) 鐵及其化合物檢測 魯科版.doc

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第4節(jié) 鐵及其化合物 [課后達(dá)標(biāo)檢測] 一、選擇題 1.《新修本草》是我國古代中藥學(xué)著作之一，記載藥物844種，其中有關(guān)于“青礬”的描述為“本來綠色，新出窟未見風(fēng)者，正如琉璃…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：選B。描述中為“本來綠色”，由此推斷應(yīng)選B。 2.將鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向?yàn)V液中加入過量氨水，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘?jiān)?，上述沉淀和殘?jiān)謩e是(　　) A．Fe(OH)3　Fe2O3 B．Fe(OH)2　Fe2O3 C．Fe(OH)2　Fe(OH)3 D．Fe(OH)2　Fe3O4 解析：選B。鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4，再與過量氨水反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH)2，在空氣中加熱Fe(OH)2，鐵元素被氧化為＋3價(jià)，最后所得紅棕色殘?jiān)鼮镕e2O3。 3.(2019長沙模擬)Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋較完全地形成氫氧化物沉淀的pH分別為6.7、3.7、4.6。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋雜質(zhì)離子，為除去這些離子制得純凈的ZnSO4，應(yīng)加入的試劑是(　　) A．NaOH溶液　　　　　　　 B．氨水 C．KMnO4、ZnCO3 D．H2O2、ZnO 解析：選D。由于Fe2＋沉淀所需pH比Zn2＋大，應(yīng)首先將Fe2＋氧化為Fe3＋，然后調(diào)節(jié)溶液的pH使Zn2＋還未沉淀時(shí)Fe3＋已沉淀完全。氧化劑H2O2將Fe2＋氧化為Fe3＋，ZnO能消耗溶液中的H＋且不引入新的雜質(zhì)離子，故D項(xiàng)符合要求。 4.某同學(xué)欲探究鐵及其化合物的性質(zhì)，他的下列實(shí)驗(yàn)方案可行的是(　　) A．在常溫下將鐵片加入濃硫酸中：探究鐵的活潑性 B．將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制備Fe(OH)3膠體 C．在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液：制備FeSO46H2O晶體 D．將Cu粉加入Fe(NO3)3溶液中：驗(yàn)證Fe3＋的氧化性強(qiáng)于Cu2＋ 解析：選D。常溫下將鐵片加入濃硫酸中會(huì)發(fā)生鈍化，不能用于探究鐵的活潑性，故A項(xiàng)方案不可行；將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中，會(huì)得到氫氧化鐵沉淀而不是氫氧化鐵膠體，故B項(xiàng)方案不可行；在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液，一方面氧氣可將FeSO4氧化，另一方面會(huì)得到不含結(jié)晶水的化合物，故C項(xiàng)方案不可行；將Cu粉加入Fe(NO3)3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，該反應(yīng)說明Fe3＋的氧化性強(qiáng)于Cu2＋，故D項(xiàng)方案可行。 5.向某晶體的溶液中加入含F(xiàn)e2＋的溶液無明顯變化，當(dāng)?shù)渭訋椎武逅螅旌弦撼霈F(xiàn)紅色，由此得出下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　) A．Fe3＋的氧化性比溴的氧化性強(qiáng) B．該晶體中一定含有SCN－ C．Fe2＋與SCN－不能形成紅色絡(luò)合物 D．Fe2＋被溴氧化成Fe3＋ 解析：選A。某晶體的溶液中沒有與Fe2＋發(fā)生反應(yīng)顯紅色的離子，當(dāng)加入溴水后，F(xiàn)e2＋一定被氧化成Fe3＋，此時(shí)溶液出現(xiàn)紅色，說明原晶體是含有SCN－的鹽，很明顯判斷出B、C、D均正確，在Br2與Fe2＋反應(yīng)中，F(xiàn)e3＋是氧化產(chǎn)物，Br2是氧化劑，所以Br2的氧化性應(yīng)比Fe3＋氧化性強(qiáng)，A錯(cuò)誤。 6.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2＋濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為(　　) A．1∶1∶1 B．1∶3∶1 C．3∶3∶8 D．1∶1∶4 解析：選D。據(jù)氧化性由強(qiáng)到弱的順序：HNO3>Fe3＋>Cu2＋，可知隨鐵粉的增加，反應(yīng)的方程式分別為 4HNO3(稀)＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 4 mol　 1 mol　　1 mol 2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2 2 mol　　　 1 mol　3 mol Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu 1 mol　　　1 mol　1 mol 所以原溶液中，F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質(zhì)的量之比為(2 mol－1 mol)∶1 mol∶4 mol＝1∶1∶4。 7.某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進(jìn)行下列三個(gè)實(shí)驗(yàn)。下列從分類角度分析正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)①③反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物 B．實(shí)驗(yàn)②③均未發(fā)生氧化還原反應(yīng) C．實(shí)驗(yàn)①③均為放熱反應(yīng) D．實(shí)驗(yàn)①②所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì) 解析：選B。實(shí)驗(yàn)③制得的是Fe(OH)3膠體，屬于混合物，且屬于吸熱反應(yīng)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)①中涉及的物質(zhì)Cl2、鐵絲均為單質(zhì)，既不屬于電解質(zhì)，也不屬于非電解質(zhì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 8.(2019河南羅山高中高三檢測)通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋正確的是(　　) 選項(xiàng) 操作、現(xiàn)象 解釋 A 向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍(lán) Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng) B 把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn) 鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3 C 向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生 說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣 D 新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間，白色物質(zhì)變成了紅褐色 說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3 解析：選D。A項(xiàng)中Fe3＋將I－氧化為I2，淀粉遇碘變藍(lán)；B項(xiàng)中紅棕色斑點(diǎn)是Fe2O3；C項(xiàng)中鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO。 9.某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設(shè)計(jì)了如下流程： 下列說法不正確的是(　　) A．溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉 B．固體1中一定含有SiO2，控制pH是為了使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進(jìn)入固體2 C．從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解 D．若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO47H2O　 解析：選D。A項(xiàng)，由題意知，要制得的產(chǎn)物是FeSO47H2O(硫酸鹽)，故溶解燒渣應(yīng)選用硫酸，以防引入其他的雜質(zhì)離子，溶液1中含有Fe3＋，需加入Fe使之轉(zhuǎn)化為Fe2＋，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，根據(jù)燒渣的成分，加入硫酸后只有SiO2不能溶于硫酸，固體1中一定有SiO2，同時(shí)，根據(jù)溶液2及最終產(chǎn)物可以判斷，控制pH是為了使Al3＋沉淀為Al(OH)3，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，從溶液2得到FeSO47H2O，要防止Fe2＋在空氣中被O2氧化，同時(shí)防止FeSO47H2O分解失水，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，改變方案，在溶液1中加入過量NaOH可以將Al3＋轉(zhuǎn)化為[Al(OH)4]－，F(xiàn)e3＋沉淀為Fe(OH)3，但是加硫酸溶解后生成的是Fe2(SO4)3，不是FeSO4，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、非選擇題 10.某校探究性學(xué)習(xí)小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑，并回收銅。探究過程如下： 請回答下列問題： (1)步驟①中先加入熱的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名稱是________。 (2)步驟②中，除發(fā)生反應(yīng)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑外，其他可能反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________。 (3)溶液C的顏色是________，溶液D中可能含有的金屬陽離子有________。 (4)可以驗(yàn)證溶液B中是否含有Fe2＋的一種試劑是________(填選項(xiàng)序號(hào))。 a.稀硫酸　b.鐵　c.硫氰化鉀　d.酸性高錳酸鉀溶液 (5)操作乙的名稱是________，步驟⑤產(chǎn)生金屬銅的化學(xué)方程式為________________。 答案：(1)過濾 (2)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ (3)棕黃色　Fe2＋、Cu2＋、Fe3＋　(4)d (5)電解　CuCl2Cu＋Cl2↑ 11.鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一，其主要成分為鐵的氧化物(設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和氧元素，且雜質(zhì)不與H2SO4反應(yīng))。某研究性學(xué)習(xí)小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究。 (Ⅰ)鐵礦石中含氧量的測定 ①按如圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性； ②將5.0 g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中，裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略)； ③從左端導(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際2，待裝置C出口處H2驗(yàn)純后，點(diǎn)燃A處酒精燈； ④充分反應(yīng)后，撤掉酒精燈，再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻。 (1)裝置C的作用為____________________________________________________。 (2)若將H2換成CO，則還需要補(bǔ)充____________裝置。 (3)測得反應(yīng)后裝置B增重1.35 g，則鐵礦石中氧的百分含量為________。 (Ⅱ)鐵礦石中含鐵量的測定 (1)步驟④中加熱煮沸的作用是___________________________________________。 (2)步驟⑤中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、______________。 (3)下列有關(guān)步驟⑥的操作中說法正確的是________。 a.因?yàn)榈馑疄辄S色，所以滴定過程中不需加指示劑 b.滴定過程中可利用淀粉溶液作為指示劑 c.滴定管用蒸餾水洗滌后可以直接裝液 d.錐形瓶不需要用待測液潤洗 e.滴定過程中，眼睛注視滴定管中液面變化 f.滴定結(jié)束后，30 s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來的顏色，再讀數(shù) (4)若滴定過程中消耗0.500 0 molL－1的KI溶液20.00 mL，則鐵礦石中鐵的百分含量為________。 (Ⅲ)由(Ⅰ)(Ⅱ)可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式為________。 答案：(Ⅰ)(1)防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入B中，影響測定結(jié)果 (2)尾氣處理 (3)24% (Ⅱ)(1)趕走溶液中溶解的過量Cl2 (2)250 mL容量瓶 (3)df (4)70% (Ⅲ)Fe5O6 12.(2016高考全國卷Ⅱ)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。回答下列問題： (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol/L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 mol/L KI溶液，加入6 mL 0.1 mol/L 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(hào))；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(hào))，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為________________。 解析：(1)Fe2＋具有還原性，F(xiàn)eCl2溶液易被氧化而變質(zhì)，配制FeCl2溶液時(shí)加入少量鐵屑，目的是防止Fe2＋被氧化。(2)溶液變紅，說明有Fe3＋生成，則FeCl2溶液與氯水反應(yīng)生成FeCl3，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)甲組實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)eCl2易被空氣中的O2氧化，會(huì)生成FeCl3，因此實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔絕空氣的作用，從而排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的影響。(4)實(shí)驗(yàn)②中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是檢驗(yàn)Fe2＋。根據(jù)實(shí)驗(yàn)①，CCl4層顯紫色，說明有I2生成，根據(jù)實(shí)驗(yàn)②，生成藍(lán)色沉淀，說明有Fe2＋生成，根據(jù)實(shí)驗(yàn)③，溶液變紅，說明有Fe3＋剩余，I－過量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋，由此說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。 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)