2020版高考化學大一輪復習 課時達標作業(yè)8 鐵及其化合物.doc

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課時達標作業(yè)8　鐵及其化合物 基礎題 1.坦克、導彈的制造材料主要是各種金屬的合金，鋼鐵便是其中十分重要的一種。下列關于鐵的說法中，正確的是(　　) A．鐵元素屬于過渡元素，其原子序數為26 B．單質鐵與濃硫酸在常溫下不反應 C．鐵單質只具有還原性，其陽離子只具有氧化性 D．與相同濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率，純鐵比生鐵的快 解析：鐵是26號元素，屬于過渡元素，A正確；常溫下，鐵和濃硫酸反應生成一層致密的氧化物薄膜而阻止進一步反應，并不是鐵和濃硫酸不反應，B錯誤；Fe2＋既有還原性，也有氧化性，C錯誤；生鐵中鐵、碳、鹽酸構成原電池，能加快反應速率，所以生鐵反應速率比純鐵快，D錯誤。 答案：A 2．下列有關鐵及其化合物的有關說法中正確的是(　　) A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4 B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe2O3和H2 C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾 D．Fe3＋與KSCN產生血紅色沉淀 解析：赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，故A錯誤；鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe3O4和H2，故B錯誤；鐵粉把FeCl3還原成FeCl2，從而除去FeCl3，故C正確；Fe3＋與KSCN產生血紅色溶液，不是沉淀，故D錯誤。 答案：C 3．一定條件下，下列物質可通過化合反應制得的共有(　　) ①小蘇打?、诹蛩徜X?、勐然瘉嗚F　④磁性氧化鐵 ⑤氫氧化銅?、逇溲趸F A．3種　　　　B．4種 C．5種 D．6種 解析：①Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，屬于化合反應；③2FeCl3＋Fe===3FeCl2，屬于化合反應；④Fe與O2在點燃條件下生成Fe3O4，是化合反應；⑥4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，是化合反應。 答案：B 4．某同學欲探究鐵及其化合物的性質，下列實驗方案可行的是(　　) A．將鐵粉加入熱的濃硫酸中：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．將銅粉加入FeCl3溶液中：驗證Fe3＋的氧化性強于Cu2＋ 解析：由于濃硫酸具有強氧化性，鐵與其反應生成Fe2(SO4)3和SO2，無法說明鐵的活潑性，故A方案不可行；將NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，無法得到Fe(OH)3膠體，B項方案不可行；在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液，一方面氧氣可將FeSO4氧化，另一方面會得到不含結晶水的化合物，故C項方案不可行；將銅粉加入FeCl3溶液中，發(fā)生反應：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，該反應說明Fe3＋的氧化性強于Cu2＋，故D項方案可行。 答案：D 5．鐵的常見化合價有＋2價和＋3價。據研究，鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時，可生成一種化學式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復雜氧化物。該化合物可以表示為(　　) A．FeO3Fe2O3 B．2FeO3Fe2O3 C．FeO2Fe2O3 D．2FeOFe2O3 解析：化合物Fe8H11可以看作由FeO和Fe2O3組成的復雜氧化物，設化學式為nFeOmFe2O3，則解得n＝2，m＝3，該化合物可以表示為2FeO3Fe2O3。 答案：B 6．下列離子方程式書寫正確的是(　　) A．FeO固體放入稀硝酸中： FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O B．過量的鐵粉與稀硝酸反應： Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O C．向氫氧化亞鐵中加入足量的稀硝酸： Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O D．向Fe(OH)3中加入氫碘酸： 2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O 解析：稀硝酸為氧化性酸，FeO、Fe(OH)2中＋2價的Fe被氧化為Fe3＋，A、C錯誤；鐵粉過量時，生成的Fe3＋與Fe繼續(xù)反應生成Fe2＋，B錯誤；I－具有較強的還原性，因而氫碘酸可把Fe(OH)3還原為Fe2＋，D正確。 答案：D 7．下列除雜的操作不正確的是(　　) A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量鎂充分反應后過濾 B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過量鐵粉充分反應后過濾 C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應后過濾 D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反應后過濾 解析：FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入Mg與H＋反應，上述平衡右移，使Fe3＋轉化成Fe(OH)3而除去，A正確；加入過量鐵粉，FeCl3與Fe反應生成FeCl2而達到除雜的目的，B正確；先用H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO與H＋反應將Fe3＋轉化成Fe(OH)3而除去，D正確；C項中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均轉化成氫氧化物沉淀，不符合除雜要求。 答案：C 8．下列關于Fe3＋、Fe2＋性質實驗的說法錯誤的是(　　) A．用如圖裝置可以制備沉淀Fe(OH)2 B．配制FeCl3溶液時，先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度 C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，此現象不能確定溶液中含有Fe2＋ D．向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化 解析：Fe(OH)2很容易被空氣中O2氧化，裝置中產生H2可排盡空氣，從而得到穩(wěn)定的Fe(OH)2，A不符合題意。B中鹽酸可防止FeCl3水解，不符合題意。D中鐵粉具有還原性，可防止Fe2＋被氧化。不符合題意。而C中現象可以證明Fe2＋存在，符合題意。 答案：C 9．A、B、C為3種單質(其中A為固體，B、C為氣體)，將D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸，溶液呈紅褐色，B、C反應的產物易溶于水得到無色溶液E。它們之間的轉化關系如圖，下列推斷正確的是(　　) A．物質B是H2 B．物質C是Cl2 C．物質D是FeCl2 D．物質F是FeCl2 解析：將D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸，溶液呈紅褐色，則D為FeCl3；結合轉化關系，根據A為固體單質，B、C為氣體單質，則A為Fe，B為Cl2，F為FeCl2；由于B、C反應的產物易溶于水得到無色溶液E，則C為H2，E為HCl。 答案：D 10．FeCO3與砂糖混用可以作補血劑，實驗室里制備FeCO3的流程如圖所示，下列說法錯誤的是(　　) 　　　　 A．可利用KSCN溶液檢驗FeSO4溶液是否變質 B．沉淀過程中有CO2氣體放出 C．過濾操作中常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒 D．產品FeCO3在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO 解析：FeSO4溶液中加碳酸氫銨生成FeCO3，過濾、洗滌，即可得到FeCO3固體。亞鐵離子變質會生成鐵離子，則可利用KSCN溶液檢驗，故A正確；FeSO4與碳酸氫銨發(fā)生的反應為：Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，則沉淀過程中有CO2氣體放出，故B正確；過濾操作中過濾時用到漏斗，用玻璃棒引流，燒杯盛放溶液，所以過濾操作中常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒，故C正確；二價鐵在空氣中加熱易被氧化為三價鐵，所以FeCO3在空氣中高溫分解不能得到FeO，故D錯誤。 答案：D 11．硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖所示)。下列說法錯誤的是(　　) A．堿式硫酸鐵水解能產生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑 B．為防止NH4HCO3分解，生產FeCO3需要較低溫度下進行 C．可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D．常溫下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大 解析：堿式硫酸鐵電離產生Fe3＋，Fe3＋能發(fā)生水解生成Fe(OH)3膠體，Fe(OH)3膠體具有吸附性，可用作凈水劑，故A正確；NH4HCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，所以為防止NH4HCO3分解，生產FeCO3需在較低溫度下進行，故B正確；KSCN溶液遇Fe2＋溶液無現象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化則生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋溶液變紅，故C正確；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能與(NH4)2SO4反應生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D錯誤。 答案：D 12．從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下：則下列說法正確的是(　　) A．試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同 C．試劑c是氯氣，相應的反應為：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋ D．用酸性KMnO4溶液可檢驗溶液W中是否還有Fe2＋ 解析：試劑a是鐵，加入過量的鐵，可把銅全部置換出來，并把FeCl3還原為FeCl2，則通過過濾操作Ⅰ得到的濾液X為FeCl2溶液，濾渣Y為銅和過量的鐵；由于最終得到的產品是FeCl3，故試劑b是稀鹽酸，銅不與鹽酸反應，鐵與鹽酸反應生成FeCl2，故通過過濾操作Ⅱ可得到銅單質，濾液Z為FeCl2溶液，在兩次過濾得到FeCl2溶液中通入氯氣，發(fā)生反應2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl2轉化為FeCl3，然后通過操作Ⅲ(蒸發(fā)結晶，并過濾)便可得到氯化鐵晶體，蒸發(fā)結晶與過濾所使用的儀器不可能相同，故A、B錯誤，C正確；溶液W中有Cl－，酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2＋，又可氧化Cl－，故用酸性KMnO4溶液不可檢驗溶液W中是否還有Fe2＋，D錯誤。 答案：C 能力題 13.一種新型高效凈水劑PAFC(聚合氯化鐵鋁[AlFe(OH)nCl6－n]m)，廣泛用于日常生活用水和工業(yè)污水的處理。某化工廠欲以工業(yè)生產廢料(金屬鐵、鋁及其氧化物)為原料制取PAFC，設計生產流程如下： 請回答下列問題： (1)用10 molL－1的濃鹽酸配制2 molL－1的稀鹽酸，所用玻璃儀器除量筒和玻璃棒外，還有________。 A．容量瓶 B．燒杯 C．燒瓶 D．膠頭滴管 (2)下列關于PAFC的說法中正確的是________。 A．PAFC是一種有機高分子化合物 B．PAFC中Fe顯＋2價 C．PAFC溶于水能電離出OH－，是一種堿 D．PAFC在強酸性和強堿性溶液中均不能穩(wěn)定存在 (3)步驟Ⅱ中取樣分析的目的是________。 A．測定溶液中Fe2＋與Fe3＋的含量比 B．測定原料是否完全溶解 C．測定溶液中Fe2＋的含量，以確定加入NaClO3的量 D．測定溶液中Al3＋的含量 (4)寫出向溶液中加入NaClO3時，發(fā)生反應的離子方程式為_______________________________________________。 (5)該化工廠的化驗室為測定產品PAFC中Al和Fe的含量，進行下列試劑的選擇和基本操作： ①測定時所需的試劑有________。 A．NH3H2O B．NaOH C．CO2 D．NaClO3 ②測定時，直接測定的是________和________的質量(填化學式)。 ③在測定過程中的操作順序是：過濾、________、灼燒、________、稱量(寫操作名稱)。 解析：(1)用10 molL－1的濃鹽酸配制2 molL－1的稀鹽酸，所用玻璃儀器除量筒和玻璃棒外，還有容量瓶、燒杯和膠頭滴管。 (2)A項，PAFC不是有機高分子化合物，錯誤；B項，PAFC中Fe顯＋3價，錯誤；C項，PAFC溶于水能電離出OH－，但同時還有氯離子，不屬于堿，錯誤；D項，PAFC能電離出Al3＋、Fe3＋和OH－，在強酸性和強堿性溶液中均不能穩(wěn)定存在，D正確。 (3)溶液中含有Fe2＋需用NaClO3氧化，所以步驟Ⅱ取樣分析的目的是測定溶液中Fe2＋的含量，以確定加入NaClO3的量。 (4)向溶液中加入NaClO3時，ClO與Fe2＋反應生成Cl－和Fe3＋，離子方程式為6Fe2＋＋6H＋＋ClO===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。 (5)①Al(OH)3是兩性氫氧化物，能與強堿反應生成偏鋁酸鹽，然后通入CO2轉化為Al(OH)3沉淀，灼燒得到Al2O3，Fe(OH)3不溶于強堿溶液，所以測定時所需的試劑有NaOH和CO2。②根據①中分析可知，直接測定的是Al2O3、Fe2O3的質量。③在測定過程中的操作順序是：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。 答案：(1)ABD　(2)D　(3)C (4)6Fe2＋＋6H＋＋ClO===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O (5)①BC?、贏l2O3　Fe2O3?、巯礈臁±鋮s 14．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(設雜質中不含鐵元素和氧元素，且雜質不與H2SO4反應)。某研究性學習小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學式進行探究。 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從左端導氣管口處不斷地緩緩通入H2，待C裝置出口處H2驗純后，點燃A處酒精燈； ④充分反應后，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)測得反應后裝置B增重1.35 g，則鐵礦石中氧的百分含量為______________。 (3)若將H2換成CO，則還需補充________裝置。 Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測定 (4)步驟④中煮沸的作用是__________________________。 (5)步驟⑤中用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有_____________________________________。 (6)下列有關步驟⑥的操作中說法正確的是______。 a．因為碘水為黃色，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．滴定結束后，30 s內溶液不恢復原來的顏色，再讀數 (7)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.(8)由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式________。 解析：Ⅰ.(1)該實驗中，氫氣和氧化鐵反應生成金屬鐵和水，根據固體質量的變化來計算鐵的含量，B處的干燥管作用是吸收產生的水蒸氣，所以C裝置要防止空氣中的水蒸氣和CO2進入B中，影響測定結果。 (2)測得反應后裝置B增重1.35 g，根據反應的實質，氧元素的質量分數是100%＝24%。 (3)因CO有毒，不能排放到空氣中，應加尾氣處理裝置。 Ⅱ.(4)向鐵礦石中加入硫酸，酸化反應生成硫酸的鐵鹽溶液，還存在過量的硫酸溶液，加入過量的氯氣，煮沸的作用是趕走溶液中溶解的過量的Cl2，否則會影響與KI的反應，帶來實驗誤差。 (5)若稀釋到250 mL，采用的儀器有：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250 mL容量瓶。 (6)a.碘水為黃色，三價鐵離子也是黃色溶液，滴定過程中需加指示劑，故a錯誤； b．滴定過程中，三價鐵可以和碘離子發(fā)生反應生成亞鐵離子和碘單質，碘單質遇到淀粉溶液顯示藍色，但不能確定是否達到滴定終點，故b錯誤； c．滴定管用蒸餾水洗滌后必須用標準液潤洗，故c錯誤； d．錐形瓶不需要用待測液潤洗，故d正確； e．滴定過程中，眼睛注視錐形瓶中顏色的變化，故e錯誤； f．滴定結束后，30 s內溶液不恢復原來的顏色再讀數，故f正確。 (7)由于所取溶液(含Fe3＋)的體積與消耗KI溶液的體積相等，反應的方程式為2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，結合方程式可知，c(Fe3＋)＝c(KI)＝0.5 molL－1，所以鐵元素的百分含量為100%＝70%。 Ⅲ.(8)鐵的質量分數是70%，氧元素的質量分數是24%，所以100 g鐵礦石中，鐵元素的質量是70 g，氧元素質量是24 g，鐵元素和氧元素的物質的量比為：＝5：6，鐵的氧化物的化學式為Fe5O6。 答案：(1)防止空氣中的水蒸氣和CO2進入B中，影響測定結果 (2)24%　(3)尾氣處理 (4)趕走溶液中溶解的過量的Cl2 (5)250 mL容量瓶 (6)df　(7)70%　(8)Fe5O6