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 第三講 鐵及其重要化合物課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練.doc

第三講 鐵及其重要化合物課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練一、選擇題1.(2018深圳一模)新修本草是我國(guó)古代中藥學(xué)著作之一，其中關(guān)于“青礬”的記載：“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(cè)，“青礬”的主要成分為()A.CuSO45H2OB.Fe2(SO4)39H2OC.KAl(SO4)212H2O D.FeSO47H2O解析：選D。CuSO45H2O俗稱膽礬，為藍(lán)色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe2(SO4)39H2O為黃色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；KAl(SO4)212H2O俗稱明礬，為白色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；FeSO47H2O俗稱綠礬，經(jīng)煅燒氧化分解為紅色Fe2O3，D項(xiàng)正確。2.鐵是人類應(yīng)用較早，當(dāng)前應(yīng)用量最大的金屬元素。下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾D.Fe3與KSCN產(chǎn)生紅色沉淀解析：選C。赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2；3價(jià)鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，但沒有沉淀產(chǎn)生，一般可以用此方法檢驗(yàn)3價(jià)鐵離子的存在。3.在淺綠色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸時(shí)，溶液顏色變化應(yīng)是()A.顏色變淺B.逐漸變深綠C.沒有改變 D.變棕黃色解析：選D。Fe(NO3)2溶液中加入稀鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O，有棕黃色的Fe3生成。4.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)反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物B.實(shí)驗(yàn)均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)C.實(shí)驗(yàn)均為放熱反應(yīng)D.實(shí)驗(yàn)所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)解析：選B。實(shí)驗(yàn)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)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。5.下列有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)方法不合理的是()A.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，該溶液中一定含有Fe2B.用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4C.檢驗(yàn)Fe(NO3)2是否已氧化變質(zhì)，可將Fe(NO3)2溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再觀察溶液是否變紅D.向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3解析：選C。酸性條件下Fe2被NO氧化成Fe3，不能檢驗(yàn)Fe(NO3)2是否已氧化變質(zhì)，C項(xiàng)不合理。6.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()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu解析：選C。Cl2與FeCl2反應(yīng)，A錯(cuò)誤；Fe與FeCl3、CuCl2均反應(yīng)，B錯(cuò)誤；D有新的雜質(zhì)CuSO4生成，D錯(cuò)誤。7.用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得溶液中加入鐵粉。對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是()A.若無固體剩余，則溶液中一定有Fe3B.若有固體存在，則溶液中一定有Fe2C.若溶液中有Cu2，則一定沒有固體析出D.若溶液中有Fe2，則一定有Cu析出解析：選B。本題考查鐵及其化合物的性質(zhì)。FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上銅的反應(yīng)為2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，還可能有過量的FeCl3溶液，加入鐵粉充分反應(yīng)后，A項(xiàng)若無固體剩余，說明原溶液中含有Fe3，反應(yīng)后不一定還含有；B項(xiàng)不管固體是鐵粉還是銅粉，溶液中一定含有Fe2；C項(xiàng)若溶液中有Cu2，可能有部分銅固體析出；D項(xiàng)若溶液中有Fe2，不一定有Cu析出。8.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.111 B.131C.338 D.114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)3NO2H2O4 mol 1 mol1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol 1 mol3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 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 mol1 mol)1 mol4 mol114。9.(2018江南十校聯(lián)考)研究反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時(shí)，使用類似數(shù)軸的方法可以得到直觀形象的效果，下列表達(dá)不正確的是()A.NaOH溶液與SO2反應(yīng)時(shí)溶液中溶質(zhì)的情況B.NaAlO2溶液與鹽酸反應(yīng)后鋁的存在形式C.Fe在Cl2中的燃燒產(chǎn)物D.Fe和稀HNO3反應(yīng)后，鐵的存在形式 解析：選C。A正確，因?yàn)榘l(fā)生的反應(yīng)為SO2NaOH=NaHSO3和SO22NaOH=Na2SO3H2O。B正確，因?yàn)榘l(fā)生的反應(yīng)為AlOHH2O=Al(OH)3和AlO4H=Al32H2O。C不正確，因?yàn)椴徽摲磻?yīng)物比例是多少，發(fā)生的反應(yīng)總是2Fe3Cl22FeCl3。D正確，因?yàn)槿绻F過量，過量的鐵與生成的Fe3繼續(xù)反應(yīng)，生成Fe2。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(shí)，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)向沸水中逐滴滴加飽和FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該反應(yīng)的離子方程式為，形成該分散系的分散質(zhì)的微粒直徑范圍是。(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(qǐng)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：氯氣鐵粉濃硝酸濃鹽酸燒堿濃氨水，需要用到的一組試劑是。A. B. C. D.(4)高鐵酸鈉Na2FeO4 是一種新型凈水劑。高鐵酸鈉主要通過如下反應(yīng)制取： 2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43X5H2O。則X的化學(xué)式為。高鐵酸鈉在水中可以發(fā)生如下反應(yīng)： 4FeO10H2O4Fe(OH)38OH3O2。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)開。下列物質(zhì)能作凈水劑的有。A.KAl(SO4)212H2OB.Fe(OH)(SO4)nC.ClO2 D.“84”消毒液解析：(1)A.純鐵硬度比生鐵低，錯(cuò)誤；B.純鐵耐腐蝕性強(qiáng)，不易生銹，正確；C.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，錯(cuò)誤；D.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，正確；E.鐵在室溫下遇濃硝酸、濃硫酸，在金屬表面會(huì)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，正確。(2)向沸水中逐滴滴加飽和FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，這時(shí)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Fe33H2OFe(OH)3(膠體)3H；形成的該分散系屬于膠體，分散質(zhì)的微粒直徑范圍是1100 nm。(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，F(xiàn)eCl3溶液與銅反應(yīng)的離子方程式是2Fe3Cu=2Fe2Cu2；從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液，應(yīng)該首先向溶液中加入過量的Fe粉，發(fā)生反應(yīng)得到FeCl2溶液，把過量的Fe和置換出的Cu過濾出去，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，而選項(xiàng)B、C、D都會(huì)引入雜質(zhì)離子，不符合題意，錯(cuò)誤。(4)根據(jù)原子守恒可得X的化學(xué)式是NaCl；根據(jù)方程式可知高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因?yàn)樗梢缘玫诫娮樱哂袕?qiáng)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，有強(qiáng)的吸附能力，能吸附水中懸浮的雜質(zhì)使之形成沉淀而除去；A.KAl(SO4)212H2O電離產(chǎn)生的Al3會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3膠體，因此有凈水作用，正確；B.Fe(OH)(SO4)n會(huì)形成Fe(OH)3膠體，因此有凈水作用，正確；C.ClO2 有強(qiáng)氧化性，可以殺菌消毒，危害也小，因此可作凈水劑，正確；D.“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，錯(cuò)誤。答案：(1)BDE(2)Fe33H2OFe(OH)3(膠體)3H1100 nm(3)2Fe3Cu=2Fe2Cu2A(4)NaCl強(qiáng)氧化生成的Fe(OH)3在水中形成膠體能夠吸附水中的懸浮雜質(zhì)ABC11.根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答有關(guān)問題。(1)淺綠色溶液D主要成分的化學(xué)式為，試劑1是。(2)下列物質(zhì)不能作為試劑2的是(填序號(hào))。a.Cl2 b.新制氯水 c.濃硫酸 d.S e.硝酸(3)固體A溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式為_。(4)溶液C溶液F紅色加深的原因是_。(5)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)向E中加入了過量的一種固體物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)棕黃色褪去，現(xiàn)對(duì)褪色原因進(jìn)行探究。提出你的假設(shè)：；為了對(duì)你所提出的假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是_。解析：從框圖可知，F(xiàn)e和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2溶液，為淺綠色，即D的主要成分為FeCl2，加入試劑2后變?yōu)樽攸S色溶液，聯(lián)想最終變成深紅色溶液F(硫氰化鐵溶液)，可以推斷溶液E的主要成分為FeCl3，試劑2為強(qiáng)氧化劑，S不符合條件。Fe與H2O(g)反應(yīng)生成固體Fe3O4，F(xiàn)e3O4與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O，所以溶液B為FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入試劑1(KSCN溶液或NH4SCN溶液)后，F(xiàn)e3變成Fe(SCN)3，加入試劑2(強(qiáng)氧化劑)，F(xiàn)e2被氧化為Fe3，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3，所以溶液紅色加深。答案：(1)FeCl2KSCN溶液(或NH4SCN溶液)(2)d(3)Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O(4)溶液中的Fe2被氧化劑氧化成Fe3，使Fe3濃度增大，從而生成更多的硫氰化鐵，使紅色加深(5)加入還原劑將Fe3還原用膠頭滴管取少量棕黃色褪去后的溶液于試管中，滴加少量KSCN溶液，再加入幾滴氯水。若溶液開始不出現(xiàn)紅色，加氯水后出現(xiàn)紅色，則說明假設(shè)正確；若溶液始終不變紅色，則假設(shè)不正確(其他合理答案均可)12.鐵及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。(1)利用Fe2、Fe3的催化作用，常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2、Fe3的溶液時(shí)，其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2O24H=4Fe32H2O，則另一反應(yīng)的離子方程式為_。(2)氧化鐵是重要的工業(yè)顏料，下面是制備氧化鐵的一種方法，其流程如下：操作的名稱是；操作為洗滌，洗滌操作的具體方法為_。濾液A中加入稍過量的NH4HCO3溶液，生成沉淀的同時(shí)有一種氣體產(chǎn)生，寫出其化學(xué)方程式：_。(3)如果煅燒不充分，產(chǎn)品中將有FeO存在，稱取3.0 g氧化鐵產(chǎn)品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；量取25.00 mL待測(cè)溶液于錐形瓶中，用酸化的0.0100 0 molL1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，重復(fù)滴定23次，消耗酸性KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。該實(shí)驗(yàn)中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是(填序號(hào))。a.稀硝酸 b.稀鹽酸c.稀硫酸 d.濃硝酸上述產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。解析：(1)根據(jù)離子方程式4Fe2O24H=4Fe32H2O和題干信息可知，另一個(gè)反應(yīng)必為Fe3將SO2氧化為SO，同時(shí)自身被還原為Fe2，從而Fe2、Fe3實(shí)現(xiàn)循環(huán)，達(dá)到催化作用。(2)根據(jù)流程圖可知，操作是過濾；洗滌的具體操作方法：沿玻璃棒往漏斗中加入適量蒸餾水，浸沒沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)23次。根據(jù)題給信息，化學(xué)方程式為FeSO42NH4HCO3=FeCO3(NH4)2SO4CO2H2O。(3)由于高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，鹽酸在常溫下即可被其氧化，又因Fe2具有還原性，硝酸不論稀、濃均具有強(qiáng)氧化性，故需選用稀硫酸酸化。根據(jù)反應(yīng)5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O，可知樣品中FeO的質(zhì)量為0.02 L0.010 00 molL1572 gmol10.72 g，所以產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%76%。答案：(1)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H(2)過濾沿玻璃棒往漏斗中加入適量蒸餾水至浸沒沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)23次FeSO42NH4HCO3=FeCO3(NH4)2SO4CO2H2O(3)c76%