高考化学复习第三章金属及其化合物第10讲铁及其化合物课时作业.docx

第三章 金属及其化合物 第10讲 铁及其化合物1新修本草是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃烧之赤色”据此推测，“青矾”的主要成分为()ACuSO45H2OBFeSO47H2OCKAl(SO4)212H2O DFe2(SO4)39H2O解析：由题意知，青矾是绿色，经煅烧后，生成红色固体。符合要求的是FeSO47H2O，它是绿色晶体，经高温煅烧后生成砖红色Fe2O3粉末。答案：B2(2017四川成都诊断)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(2017安徽蚌埠二中月考)下列中学常见实验的现象或表述正确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4B制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁C检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液23滴即可D除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加入足量的铁粉，然后过滤解析：赤铁矿的主要成分为氧化铁，A错误；制备氢氧化亚铁时应该尽量避免溶液接触氧气，所以不能搅拌，B错误；氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，铁离子与硫氰化钾反应生成血红色溶液，C正确；铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，使杂质的含量增加，D错误。答案：C6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、HCO BFe2、HCO、NOCI、HCO、Cl DFe3、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：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()A111 B131C338 D114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：D9.如图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 molL1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的药品是_。A中反应的离子方程式是_。(2)实验开始时先将活塞a_(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程。_。(4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为_。答案：(1)铁屑Fe2H=Fe2H2(2)打开(3)关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B中进行反应(4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)310.在高温条件下铁与水能发生反应。资料显示，在不同温度下，还原性铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570 时，生成FeO，高于570 时，生成Fe3O4。老师用如图所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。(1)实验中使用肥皂液的作用是_。(2)某同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体是否存在Fe3O4。确定是否存在Fe3O4，需要测定并记录的实验数据是_。答案：(1)检验反应中生成的H2(2)固体样品质量和红棕色固体的质量11工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：试回答下列问题：(1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为_(填化学式)。(2)实验室实现“步骤”中分离操作所用的玻璃仪器有_；步骤中应选用_试剂调节溶液的pH(填字母编号)。a稀硝酸B氢氧化钠溶液c高锰酸钾溶液 D氨水(3)检验步骤已经进行完全的试剂是_。(4)步骤的反应温度一般需控制在35 以下，其目的是_。(5)步骤中发生反应的化学方程式为_。(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数，称取a g样品，充分“酸溶”“水溶”后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得残留固体b g。写出加入足量的H2O2发生反应的离子方程式：_；测得该样品中Fe元素的质量分数为_。解析：(1)SiO2为酸性氧化物，不与稀H2SO4反应。(2)NaOH溶液不易控制溶液pH，应选氨水。(4)既防止NH4HCO3分解，又减少Fe2水解。(5)FeCO3转变为Fe2O3，肯定有氧化剂O2参与反应。(6)残留b g固体为Fe2O3，根据Fe原子守恒，Fe元素的质量分数为100%100%。答案：(1)SiO2(2)漏斗、玻璃棒、烧杯d(3)KSCN溶液(或其他合理答案)(4)防止NH4HCO3分解，减少Fe2的水解(5)4FeCO3O22Fe2O34CO2(6)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O100%12(2015北京高考卷)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe32I2Fe2I2”反应中Fe3和Fe2的相互转化。实验如下：(1)待实验溶液颜色不再改变时，再进行实验，目的是使实验的反应达到_。(2)是的对比实验，目的是排除中_造成的影响。(3)和的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2向Fe3转化。用化学平衡移动原理解释原因：_。(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测中Fe2向Fe3转化的原因：外加Ag使c(I)降低，导致I的还原性弱于Fe2，用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。K闭合时，指针向右偏转，b作_极。当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 molL1AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是_。(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了中Fe2向Fe3转化的原因。转化原因是_。与(4)实验对比，不同的操作是_。(6)实验中，还原性：IFe2；而实验中，还原性Fe2I。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是_。解析：(1)实验溶液的颜色不再发生变化，则说明实验的反应达到了化学平衡状态。(2)实验为加入1 mL 1 molL1FeSO4溶液，实验为加入了1 mL H2O，结果是实验的颜色比略深，故以作对比，排除中溶液稀释对颜色变化造成的影响。(3)中加AgNO3溶液发生反应：AgI=AgI，使溶液中c(I)减小，平衡逆向移动；中加入Fe2，增大了c(Fe2)，平衡逆向移动；故增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡均逆向移动。(4)由反应2Fe32I2Fe2I2知Fe3在反应中得电子，b应为正极。达到平衡后向U形管左管中加入AgNO3溶液，AgI=AgI，使c(I)减小，若I还原性弱于Fe2，则a极改为正极，电流表指针应向左偏转。(5)由(4)的原理可知c(I)降低则还原性减弱，则实验中Fe2转化为Fe3的原因可理解为Fe2的浓度增大，还原性增强，故得出的结论为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向。第(4)小题是证明c(I)减小，其还原性减弱，若做一个对比实验，可选择增大c(Fe2)，使其还原性增强，或减小c(Fe3)，使其氧化性减弱。(6)实验中减小c(I)，I的还原性减弱；实验中，增大c(Fe2)，Fe2的还原性增强；则可得出离