2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 第3節(jié) 鐵及其重要化合物課時跟蹤練（含解析）.doc

鐵及其重要化合物1(2019淮北模擬)天工開物載：黃礬所出又奇甚，乃即煉皂礬爐側(cè)土墻，刮取下來。染家用之，金色淡者涂炙，立成紫赤也(皂礬FeSO47H2O；黃礬Fe2(SO4)310H2O；赤礬Fe2O3)。下列有關(guān)說法正確的是()A皂礬可用于堿性花木土壤補(bǔ)鐵B皂礬變?yōu)辄S礬是受熱脫水過程C黃礬受熱分解可以獲得赤礬D礬是含結(jié)晶水的硫酸鹽礦石解析：FeSO4溶液呈酸性，不能用于堿性花木土壤補(bǔ)鐵，故A錯誤；FeSO47H2O變?yōu)镕e2(SO4)310H2O是氧化過程，故B錯誤；Fe2(SO4)310H2O受熱分解可以生成Fe2O3、SO3、H2O，故C正確；赤礬Fe2O3不是硫酸鹽，故D錯誤。答案：C2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。下列有關(guān)鐵的說法正確的是()A鐵元素屬于過渡元素，其原子序數(shù)為26B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，又有氧化性，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：A3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：Fe2HCl=FeCl2H2，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2Fe2Cl2=2Fe32Cl。答案：B4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在25時，pH0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：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O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項(xiàng)不正確；pH0的溶液呈強(qiáng)酸性，F(xiàn)e2、NO、H不能大量共存，B項(xiàng)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項(xiàng)不正確。答案：D5將1.12 g鐵粉加入25 mL 2 molL1的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是()A鐵粉有剩余，溶液呈淺綠色，Cl基本保持不變B往溶液中滴入無色KSCN溶液，顯紅色CFe2和Fe3物質(zhì)的量之比為51D氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為25解析：1.12 g鐵物質(zhì)的量為：1.12 g56 gmol10.02 mol，25 mL 2 molL1氯化鐵溶液中Fe3的物質(zhì)的量為0.025 L2 molL10.05 mol；發(fā)生的反應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2，根據(jù)比例關(guān)系可得，0.02 mol鐵完全反應(yīng)，消耗0.04 mol Fe3，生成0.06 mol Fe2，所以Fe3剩余0.01 mol，溶液中含有Fe3物質(zhì)的量為0.01 mol，F(xiàn)e2物質(zhì)的量為0.06 mol，沒有金屬鐵剩余。A項(xiàng)，鐵沒有剩余，溶液呈淺綠色，Cl基本保持不變，錯誤；B項(xiàng)，溶液中有剩余的Fe3，往溶液中滴入無色KSCN溶液，顯紅色，正確；C項(xiàng)，F(xiàn)e2和Fe3的物質(zhì)的量之比為0.06 mol0.01 mol61，錯誤；D項(xiàng)，由反應(yīng)離子方程式可得，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12，錯誤。答案：B6下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是()選項(xiàng)操作和現(xiàn)象結(jié)論或目的A向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液23滴，溶液呈紅色紅磚中含有氧化鐵B向CO還原Fe2O3得到的黑色固體中加入鹽酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不顯紅色黑色固體中沒有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2試樣加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色該Fe(NO3)2試樣已經(jīng)變質(zhì)D向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液變紅色原溶液中含有Fe2解析：B項(xiàng)，CO還原Fe2O3得到單質(zhì)Fe，即使黑色固體中有Fe3O4，其溶于鹽酸后產(chǎn)生的Fe3與Fe發(fā)生反應(yīng)：Fe2Fe3=3Fe2，加入KSCN溶液也不顯紅色，錯誤；C項(xiàng)，NO(H)具有強(qiáng)氧化性，而Fe2具有還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，有Fe3生成，遇KSCN溶液呈紅色，無法證明樣品是否變質(zhì)，錯誤；D項(xiàng)，若原溶液中無Fe2而存在Fe3，也有此現(xiàn)象，錯誤。答案：A7下列各組物質(zhì)中，X是主要物質(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)ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH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，D錯誤。答案：C8有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140 mL 5.0 molL1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()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7解析：根據(jù)2Fe2Cl2=2Fe32Cl，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2)0.025 mol20.05 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)0.050.214，故該氧化物可表示為FeO2Fe2O3，即Fe5O7。答案：D9(2019貴州質(zhì)檢)某化學(xué)興趣小組利用還原鐵粉處理含F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的廢水，所加還原鐵粉的質(zhì)量與溶液中Fe2的濃度變化關(guān)系如下圖(忽略溶液體積變化)。下列有關(guān)結(jié)論錯誤的是()A加入鐵粉質(zhì)量小于56 g時發(fā)生的反應(yīng)為FeNO4H=Fe3NO2H2OB當(dāng)加入的鐵粉質(zhì)量超過168 g后，溶液中的溶質(zhì)只含有Fe(NO3)2(忽略Fe2的水解)C原廢水中Fe(NO3)3的濃度為2 molL1，Cu(NO3)2的濃度均為1 molL1D原廢水中三種物質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2解析：剛開始加入56 g(1 mol)單質(zhì)鐵，溶液中不生成Fe2，所以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)一定是鐵被硝酸氧化為Fe3。其方程式為FeNO4H=Fe3NO2H2O。選項(xiàng)A正確。當(dāng)加入的單質(zhì)鐵完全過量的時候，溶液中的Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3應(yīng)該都被反應(yīng)為Fe(NO3)2，選項(xiàng)B正確。56 g至112 g(1 mol)間加入1 mol Fe，F(xiàn)e2的濃度增加3 molL1，而112 g至168 g(1 mol)間加入1 mol Fe，F(xiàn)e2的濃度增加1 molL1，所以說明前一個1 mol Fe發(fā)生的是Fe2Fe3=3Fe2，后一個1 mol Fe反應(yīng)為FeCu2=Fe2Cu，將反應(yīng)物均為1 mol Fe帶入計(jì)算，得到Fe(NO3)3濃度為2 molL1，Cu(NO3)2的濃度為1 molL1，但是考慮到第一步中加入的1 mol Fe和硝酸反應(yīng)得到了1 molL1的Fe(NO3)3，所以原廢水中Fe(NO3)3濃度為1 molL1，選項(xiàng)C錯誤。因?yàn)閺U水中三種物質(zhì)和單質(zhì)鐵反應(yīng)的順序是HNO3、Fe(NO3)3、Cu(NO3)2，反應(yīng)中應(yīng)該是氧化性強(qiáng)的物質(zhì)先反應(yīng)，所以氧化性為HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，選項(xiàng)D正確。答案：C10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，下列敘述正確的是_(填序號)。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 molL1FeCl3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)微粒直徑范圍是_。(3)電子工業(yè)需用30%的FeCl3溶液腐蝕附在絕緣板上的銅，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：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_(填序號)。A BC 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)：4FeO10H2O=4Fe(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_(填序號)。AKAl(SO4)212H2OBFe(OH)(SO4)nCClO2D“84”消毒液解析：(1)A項(xiàng)，純鐵硬度比生鐵低，錯誤；B項(xiàng)，純鐵耐腐蝕性強(qiáng)，不易生銹，正確；C項(xiàng)，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，錯誤；D項(xiàng)，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項(xiàng)，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，正確。(2)向沸水中逐滴滴加1 molL1FeCl3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)FeCl3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，再過濾回收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)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?，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，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；A項(xiàng)，KAl(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，正確；B項(xiàng)，F(xiàn)e(OH)(SO4)n會形成Fe(OH)3膠體，因此有凈水作用，正確；C項(xiàng)，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項(xiàng)，“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，錯誤。答案：(1)BDE(2)Fe33H2OFe(OH)3(膠體)3H1100 nm(3)2Fe3Cu=2Fe2Cu2A(4)NaCl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鐵及其化合物在日常生活中有廣泛應(yīng)用。(1)寫出Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的化學(xué)方程式：_。(2)綠礬(FeSO47H2O)是補(bǔ)血劑的原料，易變質(zhì)。檢驗(yàn)綠礬是否變質(zhì)的試劑是_。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)綠礬是否完全變質(zhì)：_。(3)利用綠礬制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下：干燥過程主要是為了脫去游離水和結(jié)晶水，過程中會有少量FeCO3nH2O在空氣中被氧化為FeOOH，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。取干燥后的FeCO3樣品12.49 g，焙燒，最終得到還原鐵粉6.16 g，計(jì)算樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量為_g(FeOOH也能被C還原得到Fe)。解析：(1)Fe(OH)2與氧氣和水反應(yīng)生成Fe(OH)3，化學(xué)方程式為4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(2)綠礬(FeSO47H2O)易變質(zhì)，F(xiàn)e2被氧化為Fe3，檢驗(yàn)綠礬是否變質(zhì)的試劑是KSCN溶液。檢驗(yàn)綠礬是否完全變質(zhì)即檢驗(yàn)樣品是否存在Fe2，可利用Fe2的還原性進(jìn)行檢驗(yàn)或用鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)。(3)依據(jù)得失電子守恒和原子守恒寫出化學(xué)方程式。設(shè)樣品中FeCO3的物質(zhì)的量為x mol，F(xiàn)eOOH的物質(zhì)的量為y mol，則解得x0.1，y0.01，樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量為0.01 mol89 gmol10.89 g。答案：(1)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(2)KSCN溶液取少量樣品溶于水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，如溶液褪色，則表示樣品沒有完全變質(zhì)(或滴加鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則樣品沒有完全變質(zhì))(3)4FeCO3nH2OO2=4FeOOH4CO2(4n2)H2O0.8912(2019宜賓質(zhì)檢)某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室利用氨氣和新制備的硫酸亞鐵溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵。(一)制備硫酸亞鐵溶液(1)步驟，加入稀硫酸的目的是_。(2)步驟，加入還原鐵粉后觀察到的現(xiàn)象是_。(二)制備氫氧化亞鐵(3)選擇上圖中的裝置制備氫氧化亞鐵，連接順序?yàn)開(按氣流方向，用裝置字母表示)。反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通一段時間的N2，目的是_。(4)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。裝置C的作用是_。(三)探究思考反應(yīng)后將裝置B中固體過濾時白色沉淀會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色。在查閱不同資料后，有同學(xué)認(rèn)為灰綠色物質(zhì)是Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化后生成的Fe3(OH)8。(5)Fe3(OH)8中n(Fe2)n(Fe3)_，用氧化物的形式表示可寫成_。(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8：_。解析：該實(shí)驗(yàn)的目的是利用氨氣和新制備的硫酸亞鐵溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵。(一)制備硫酸亞鐵溶液，向硫酸鐵晶體中加入去氧蒸餾水和稀硫酸，再加入過量的還原鐵粉，將Fe3還原成Fe2，得到硫酸亞鐵溶液。(二)制備氫氧化亞鐵，原理是將氨氣通入硫酸亞鐵溶液中，此過程的關(guān)鍵是隔絕空氣。(1)步驟，加入稀硫酸的目的是抑制Fe3的水解。(2)步驟，加入還原鐵粉后，鐵粉和酸、Fe3反應(yīng)，觀察到的現(xiàn)象是鐵粉逐漸溶解，有無色氣體生成，溶液由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色。(3)制備氫氧化亞鐵的裝置中，A裝置的作用是將濃氨水滴到生石灰上，使生石灰和水反應(yīng)放出熱量，放出氨氣，氮?dú)獾淖饔檬菍⒀b置中的空氣全部排出，B裝置的作用是氨氣和硫酸亞鐵溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵，C裝置的作用是作為安全瓶防止倒吸，D裝置的作用是吸收尾氣。故裝置連接順序?yàn)锳CBD；反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通一段時間的N2，目的是將裝置中殘留的氨氣全部被吸收，防止拆除裝置時殘留的氨氣逸出污染空氣。(4)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Fe22NH32H2O=Fe(OH)22NH，裝置C在A和B之間，故C的作用是安全瓶，防倒吸。(5)Fe3(OH)8中，3個Fe帶8個正電荷，故n(Fe2)n(Fe3)12，用氧化物的形式表示可寫成FeOFe2O34H2O。(6)要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8，即要證明此物質(zhì)中既有Fe2又有Fe3，F(xiàn)e2用K3Fe(CN)6溶液檢驗(yàn)，F(xiàn)e3用KSCN溶液檢驗(yàn)，故試驗(yàn)方法為：取少量灰綠色物質(zhì)于試管中，加入稀鹽酸(或稀硫酸)溶解，將溶液分成兩份，一份滴入幾滴KSCN溶液，變?yōu)檠t色；另一份加入適量K3Fe(CN)6溶液，生成藍(lán)色沉淀，則灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8。答案：(1)抑制Fe2的水解(2)鐵粉逐漸溶解，有無色氣體生成，溶液由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色(3)ACBD防止拆除裝置時殘留的氨氣逸出污染空氣(4)Fe22NH32H2O=Fe(OH)22NH安全瓶，防倒吸(5)12FeOFe2O34H2O(6)取少量灰綠色物質(zhì)于試管中，加入稀鹽酸(或稀硫酸)溶解，將溶液分成兩份，一份滴入幾滴KSCN溶液，變?yōu)檠t色；另一份加入適量K3Fe(CN)6溶液，生成藍(lán)色沉淀，則灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8