2020届高考化学一轮总复习第三章第12讲铁及其化合物练习（含解析）.docx

铁及其化合物1(2018佛山检测)唐本草记载“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃。陶及今人谓之石胆，烧之赤色，故名绛矾矣”。文中“绛矾”为()AFeSO47H2OBCuSO45H2OCNa2SO410H2ODKAl(SO4)212H2O解析：根据题中描述，晶体本来为绿色，加热后得到红色固体，所以该晶体为FeSO47H2O。答案：A2某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是()A实验、反应制得的物质均为纯净物B实验、均未发生氧化还原反应C实验、均为放热反应D实验、所涉及的物质均为电解质解析：实验制得的是Fe(OH)3胶体，属于混合物，且属于吸热反应，选项A、C错误；实验中涉及的物质Cl2、铁丝均为单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，选项D错误。答案：B3为了验证Fe3的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()A只有B只有C和均错D全部错误解析：实验中溶液应变为浅蓝色；实验与Fe3的性质无关。答案：C4铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述正确的是()A2Fe3Fe=3Fe2成立，说明氧化性：Fe3Fe2B25 ，pH0的溶液中，Al3、NH、NO、Fe2可以大量共存C5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 molD硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe22H2O24H=Fe34H2O解析：pH0的溶液呈强酸性，Fe2、NO、H不能大量共存，B项错误；C项应为0.3 mol，错误；D项电荷不守恒，错误。答案：A5铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是()AFe(OH)3Fe2O3BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3DFe(OH)2FeO解析：铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。答案：B6(2018济宁统考)将0.2 molL1的KI溶液和0.05 molL1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe32I2Fe2I2的是()A向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色B向混合液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成C向混合液中滴入K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀生成D向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色解析：0.2 molL1的KI溶液和0.05 molL1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合，KI过量，向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中仍含有Fe3，能说明溶液中存在化学平衡2Fe32I2Fe2I2，A项正确；KI过量，溶液中存在I，B项错误；该反应生成Fe2，向混合液中滴入K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有Fe2，不能说明溶液中存在化学平衡2Fe32I2Fe2I2，C项错误；该反应生成I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溶液中含有碘单质，不能说明溶液中存在化学平衡2Fe32I2Fe2I2，D项错误。答案：A7纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：下列说法错误的是()A保存溶液A时，应加入少量铁粉B其制备反应类型不属于氧化还原反应C取滤液进行焰色反应，火焰为黄色DFeSO47H2O和FeCl36H2O的物质的量之比最好应为21解析：Fe2易被空气中的氧气氧化，所以在保存含Fe2的溶液时，需要加入铁粉以防止其被氧化，A项正确；反应中无元素化合价的变化，所以不是氧化还原反应，B项正确；滤液中含有Na，所以进行焰色反应时火焰为黄色，C项正确；Fe3O4可写成FeOFe2O3，所以n(Fe2)n(Fe3)12，D项错误。答案：D8某溶液中可能存在Fe3、Fe2、I、HCO、Cl、NO六种离子中的几种。现进行下列实验：取少量溶液滴加KSCN溶液，溶液呈红色；另取少量原溶液滴加盐酸，溶液的棕黄色加深。据此可以推断，该溶液中肯定不存在的离子是()AI、HCOBFe2、HCO、NOCI、HCO、ClDFe3、I、HCO解析：由可知溶液中一定含有Fe3，有Fe3一定无I和HCO；由棕黄色加深可知溶液中Fe2被氧化为Fe3，所以一定含有NO，可能含有Cl。答案：A9某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A111B131C338D114解析：依次发生的反应是Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O,2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)2，Cu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu。答案：D10现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g，向其中加入2 molL1的硫酸溶液50 mL，恰好完全反应。若将a g该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量为()A1.6a gB(a1.6)gC(a3.2)gD1.6 g解析：由反应CuOCuSO4，Fe2O3Fe2(SO4)3，可知H2SO4的物质的量等于混合物中氧原子的物质的量，n(H2SO4)0.05 L2 molL10.1 mol，所以金属氧化物中氧原子的质量为0.1 mol16 gmol11.6 g，若将a g原混合物在足量氢气中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体为金属单质，则金属的质量为氧化物的质量减去氧原子的质量为a g1.6 g(a1.6)g。答案：B11(2018天津月考)在硫酸铁溶液中，加入a g铜完全溶解后再加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，下列说法中正确的有()若ac，则残余固体是铁和铜的混合物若ac，则最终溶液中一定有Fe2和Cu2若ac，则最终溶液中一定没有Fe3若ac，则最终溶液中可能有Cu2若ac，则铜没有被完全置换出来，故剩余固体为铜，溶液中存在的阳离子为Fe2和Cu2，溶液中一定不存在Fe3，若ac，则铜全部析出，且还有铁剩余，故剩余固体为铁和铜，溶液中一定存在的阳离子为Fe2，一定不存在的阳离子为Fe3、Cu2。答案：D12(2018郑州联考)将物质的量均为a mol的FeCl3和CuCl2投入水中形成混合溶液，再加入b mol铁粉充分反应(忽略离子的水解)，下列说法中不正确的是()A当b时，发生的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2B当b时，发生总反应的离子方程式为2Fe3Cu22Fe=4Fe2CuC当b时，反应中转移电子的物质的量：a moln(e)3a molD当b时，反应后的溶液中n(Cu2)n(Fe2)(b)(ba)解析： Fe3的氧化性强于Cu2，因此先发生反应Fe2Fe3=3Fe2，两者恰好完全反应时b，铁过量，接着发生反应FeCu2=Fe2Cu，当把Cu2全部转化成Cu时，b mol。根据上述分析，当b时，只发生反应Fe2Fe3=3Fe2，A项正确；根据上述分析，当b时，发生反应Fe2Fe3=3Fe2、FeCu2=Fe2Cu，且Cu2全部转化成Cu，总反应应是2Fe32Cu23Fe=5Fe22Cu，B项错误；假设只发生反应Fe2Fe3=3Fe2，转移电子的物质的量为a mol，假设再把Cu2全部转化成Cu，此时转移电子的物质的量为(a2a)mol3a mol，当b时，转移电子的物质的量为a moln(e)3a mol，C项正确；当b时，发生反应Fe2Fe3=3Fe2、FeCu2=Fe2Cu，且Cu2部分转化成Cu，根据铁原子守恒，溶液中Fe2的物质的量为(ba) mol，根据反应方程式，求出n(Cu2)(b)mol，因此n(Cu2)n(Fe2)(b)(ba)，D项正确。答案：B13将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。Fe2O3a红褐色 A具有较强的还原性Fe(OH)2 b红棕色 B易被氧化成灰绿色最终变成红褐色Fe(OH)3 c白色 C红色油漆、涂料Fe2 d棕黄色 D受热分解成红棕色粉末Fe3 e浅绿色 E具有较强的氧化性答案：bC；cB；aD；eA；dE14为了证明化学反应有一定的限度，进行了如下探究活动：探究活动一：取5 mL 0.1 molL1的KI溶液于试管中，滴加0.1 molL1的FeCl3溶液56滴，振荡；探究活动二：在上述试管中加入2 mL CCl4，充分振荡、静置；探究活动三：取上述静置分层后的上层水溶液于试管中，滴加0.1 molL1的KSCN溶液56滴，振荡。(1)写出探究活动一中反应的离子方程式_。(2)探究活动二的实验现象为_。a溶液分层，上层呈紫色b溶液分层，下层呈紫色c溶液分层，均为无色(3)在探究活动三中，可以证明该化学反应有一定的限度的实验现象是_。解析：(2)碘溶于水呈棕黄色，CCl4能萃取水中的碘，液体呈紫色，由于CCl4的密度比水大而且难溶于水，所以碘的四氯化碳溶液在下层，则实验现象为溶液分层，下层呈紫色，b正确。(3)取上述静置分层后的上层水溶液于试管中，滴加0.1 molL1的KSCN溶液56滴，Fe3可与KSCN反应显红色，若溶液变红色，说明溶液中有铁离子存在，则说明铁离子没有完全反应，即该化学反应有一定的限度。答案：(1)2Fe32I2Fe2I2(2)b(3)溶液变红色15有关FeSO4的转化关系如图所示(无关物质已略去)。已知：X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。Y是红棕色的化合物。(1)气体X的成分是_(填化学式)。(2)反应的反应类型属于_(填字母)。a分解反应B复分解反应c置换反应D化合反应e氧化还原反应(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_。(4)若经反应得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 molL1 NaOH溶液完全吸收，则反应的化学方程式是_，反应中生成FeSO4的离子方程式是_。答案：(1)SO2、SO3(2)ae(3)取少量溶液2于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色(4)2FeSO4Fe2O3SO2SO32Fe3SOH2O=2Fe2SO2H16铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。()铁矿石中含氧量的测定按如图组装仪器，检查装置的气密性；将5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略)；从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。(1)装置C的作用为_。(2)若将H2换成CO，则还需补充_装置。(3)测得反应后装置B增重1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为_。()铁矿石中含铁量的测定(1)步骤中加热煮沸的作用是_。(2)步骤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、_。(3)下列有关步骤的操作中说法正确的是_。a因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂b滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂c滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液d锥形瓶不需要用待测液润洗e滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化f滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数(4)若滴定过程中消耗0.500 0 molL1的KI溶液20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为_。()由()、()可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为_。解析：()(1)由题意可知，该装置需要用定量测定反应产生的水来计算含氧量，但空气中的水蒸气和CO2会进入B中，影响测定结果，为消除干扰，在反应装置末端增加装置C，以防止空气中的水蒸气和CO2进入B中。(2)CO有毒，还需补充尾气处理装置。(3)反应后B装置增重1.35 g，即生成水1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为(1.35 g)/5.0 g100%24%。()(1)溶液中有溶解的过量的Cl2，也能氧化I，对实验产生干扰，故应加热煮沸赶走Cl2。(2)应注明容量瓶的量程。(3)碘水、Fe3均为黄色，所以需加指示剂；开始