2022届新教材高考化学一轮复习课时作业7铁及其化合物【含答案】

铁及其化合物一、选择题1．《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()A．FeSO4·7H2OB．CuSO4·5H2OC．Na2SO4·10H2OD．KAl(SO4)2·12H2O2．《本草纲目》在绿矾(FeSO4·7H2O)“发明”项载：“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤……”。下列叙述正确的是()A．绿矾能电离出H＋，所以有“味酸”B．绿矾煅烧后的固体产物为FeOC．可用无水CuSO4检验煅烧绿矾生成的H2OD．通入Ba(NO3)2溶液可检验煅烧产物中的SO33．下列反应中，反应后固体质量减小的是()A．水蒸气通过灼热的铁粉B．Cu2S在O2中灼烧转变为CuOC．将铜丝插入FeCl3溶液中片刻D．含水蒸气的CO2通过盛有Na2O2的干燥管4．一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有()①小苏打②硫酸铝③氯化亚铁④磁性氧化铁⑤氢氧化铜⑥氢氧化铁A．3种B．4种C．5种D．6种5．关于FeCl3进行的实验，下列预测正确的是()选项实验预测A蒸发FeCl3溶液得到FeCl3固体B在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉一定有H2产生且有Cu析出C用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液会有Fe(OH)3沉淀产生D在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成6.某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是()A．将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性B．将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C．在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体D．将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋7．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是()A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C．滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色D．只需滴加KSCN溶液8．下列除杂的操作不正确的是()A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤9．下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是()A．用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化10．FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列说法错误的是()A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质B．沉淀过程中有CO2气体放出C．过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO11．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是()A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C．试剂c是氯气，相应的反应为：2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋二、非选择题12．绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法：查询资料，得到有关物质的数据如下表：25℃时饱和H2S溶液SnS沉淀完全FeS开始沉淀FeS沉淀完全pH3.91.63.05.5(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3＋，最好选用的试剂为________。A．KSCN溶液B．NaOH溶液C．KMnO4溶液(2)操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是(写两点)____________、____________。(3)操作Ⅳ的顺序依次为________、冷却结晶、过滤。(4)测定绿矾产品中Fe2＋含量的方法是：a．称取3.72g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用硫酸酸化的0.0100mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为________(填仪器名称)。②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________。③上述测定中，若滴定管规格为50mL，则步骤a中称取样品的质量不能超过________g。(保留4位小数)13．一种新型高效净水剂PAFC(聚合氯化铁铝[AlFe(OH)nCl6－n]m)，广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。某化工厂欲以工业生产废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料制取PAFC，设计生产流程如下：请回答下列问题：(1)用10mol·L－1的浓盐酸配制2mol·L－1的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有________。A．容量瓶B．烧杯C．烧瓶D．胶头滴管(2)下列关于PAFC的说法中正确的是________。A．PAFC是一种有机高分子化合物B．PAFC中Fe显＋2价C．PAFC溶于水能电离出OH－，是一种碱D．PAFC在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在(3)步骤Ⅱ中取样分析的目的是________。A．测定溶液中Fe2＋与Fe3＋的含量比B．测定原料是否完全溶解C．测定溶液中Fe2＋的含量，以确定加入NaClO3的量D．测定溶液中Al3＋的含量(4)写出向溶液中加入NaClO3时，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(5)该化工厂的化验室为测定产品PAFC中Al和Fe的含量，进行下列试剂的选择和基本操作：①测定时所需的试剂有________。A．NH3·H2OB．NaOHC．CO2D．NaClO3②测定时，直接测定的是________和________的质量(填化学式)。③在测定过程中的操作顺序是：过滤、________、灼烧、________、称量(写操作名称)。课时作业7铁及其化合物1．解析：依据题中描述，晶体本来为绿色，加热后得到红色固体，所以该晶体为FeSO4·7H2O。答案：A2．解析：绿矾是硫酸亚铁晶体，不能电离出H＋，之所以有“味酸”，是溶解时Fe2＋水解的结果，故A错误；绿矾煅烧后生成“赤”色的产物为Fe2O3，故B错误；水蒸气遇到无水CuSO4，无水CuSO4会变成蓝色CuSO4·5H2O，因此可以用无水CuSO4检验煅烧绿矾生成的H2O，故C正确；酸性溶液中NOeq\o\al(－,3)具有强氧化性，生成的二氧化硫，也会被氧化生成SOeq\o\al(2－,4)，进而生成硫酸钡沉淀，故不能检验产物中的SO3，故D错误。答案：C3．解析：水蒸气通过灼热的铁粉，与铁反应生成Fe3O4，固体质量增大，故A错误；1molCu2S在O2中灼烧转变为2molCuO，固体质量不变，故B错误；由于FeCl3具有氧化性，能将Cu氧化而溶解，所以固体质量减小，故C正确；含水蒸气的CO2通过盛有Na2O2的干燥管，与Na2O2反应生成Na2CO3和NaOH，固体质量增大，故D错误。答案：C4．解析：①Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3，属于化合反应；③2FeCl3＋Fe=3FeCl2，属于化合反应；④Fe与O2在点燃条件下生成Fe3O4，是化合反应；⑥4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，是化合反应。答案：B5．解析：蒸发FeCl3溶液可促进Fe3＋水解，由于HCl易挥发，最后得到Fe(OH)3，A错；混合液中加入Fe粉时，不会有H2产生且Fe应先和Fe3＋反应，再与Cu2＋反应，B错；FeCl3易水解生成Fe(OH)3沉淀，C对；D中Fe3＋与HCOeq\o\al(－,3)发生双水解反应，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D错。答案：C6．解析：由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe2(SO4)3和SO2，无法说明铁的活泼性，故A方案不可行；将NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，无法得到Fe(OH)3胶体，B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，该反应说明Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，故D项方案可行。答案：D7．解析：Fe2＋和Fe3＋检验设计是常考的热点。设计的步骤：先加KSCN溶液，无现象，可证明溶液中不含Fe3＋，然后再滴加氯水，若溶液呈红色，说明溶液中含有Fe2＋。答案：B8．解析：Mg与FeCl3反应生成FeCl2，过量Mg可与FeCl2反应置换出Fe，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。答案：C9．解析：Fe(OH)2很容易被空气中O2氧化，装置中产生H2可排尽空气，从而得到稳定的Fe(OH)2，A不符合题意。B中盐酸可防止FeCl3水解，不符合题意。D中铁粉具有还原性，可防止Fe2＋被氧化。不符合题意。而C中现象可以证明Fe2＋存在，符合题意。答案：C10．解析：FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子，则可利用KSCN溶液检验，故A正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为：Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，则沉淀过程中有CO2气体放出，故B正确；过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO，故D错误。答案：D11．解析：试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是FeCl3，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到FeCl2溶液中通入氯气，发生反应2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶，并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同，故A、B错误，C正确；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溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2＋，D错误。答案：C12．解析：(1)检验所得绿矾晶体中是否含有Fe3＋的方法是：Fe3＋和SCN－会反应生成红色的Fe(SCN)3，从而证明了Fe3＋的存在。(2)通入硫化氢至饱和的目的是：硫化氢具有强还原性，可以将Fe3＋还原为Fe2＋。H2S在溶液中饱和，可以增大溶液中的S2－浓度，尽量保证将Sn2＋转化为SnS沉淀，以便于过滤除去Sn杂质。(3)溶液中得到晶体，需要对溶液进行加热蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥等，所以操作Ⅳ的顺序依次为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(4)①高锰酸钾溶液具有强氧化性，所以会氧化碱式滴定管尖嘴处的橡胶管，所以滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为酸式滴定管。②用硫酸酸化的0.0100mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL，则根据化学方程式：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O得到：n(Fe2＋)＝0.0100mol·L－1×0.0200L×5＝0.001mol。所以250mL溶液中有n(Fe2＋)＝0.01mol。则FeSO4·7H2O物质的量也是0.01mol，质量为0.01mol×278g·mol－1＝2.78g，质量分数为：eq\f(2.78g,3.72g)×100%≈74.73%。③若滴定管规格为50mL，则最多能量出50mL的高锰酸钾溶液，根据化学方程式：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O得到最多反应的n(Fe2＋)＝0.0100mol·L－1×0.0500L×5＝0.0025mol，所以250mL溶液中有n(Fe2＋)＝0.025mol，则FeSO4·7H2O物质的量最多是0.025mol，质量为0.025mol×278g·mol－1＝6.95g，因为样品中FeSO4·7H2O的质量分数为eq\f(278,372)，所以样品质量为6.95g÷eq\f(278,372)＝9.3000g。答案：(1)A(2)除去溶液中的Sn2＋将Fe3＋还原成Fe2＋(3)蒸发浓缩(4)①酸式滴定管②74.73%③9.300013．解析：(1)用10mol·L－1的浓盐酸配制2mol·L－1的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外