（安徽专用）版高考化学 课时提能演练八 33 铁及其重要化合物 新人教版（含精细解析）

【安徽】2023版化学复习方略课时提能演练(八)3.3铁及其重要化合物（人教版）一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.将铁片放到下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减轻的是()A.稀硫酸B.硫酸铜溶液C.氢氧化钠溶液D.氯化铝溶液2.下列物质不能通过化合反应直接制得的是()A.FeCl2B.NaHCO3C.Al(OH)3D.Fe(OH)33.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸后，溶液的颜色应该是()A.变浅B.逐渐加深C.没有改变D.变棕黄色4.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是()A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含有Cu2＋和Fe3＋C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋5.能正确表示下列反应的离子方程式的是()A.将铜屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋B.将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋=3Fe3＋＋4H2OC.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋2H2O＋NO↑D.将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑6.(2023·宿州模拟)A、B、C是所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D＋C→E＋F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为()A.Fe、Cl2、CuB.Fe、Cl2、H2C.Cu、Cl2、FeD.Fe、Cl2、Mg7.(预测题)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()操作、现象解释A向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3＋能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)38.(2023·黄山模拟)下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是()①过量的Fe与Cl2反应；②Fe与过量稀硫酸反应后，再向其中加KNO3；③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸；④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中。A.只有①②B.只有②③C.只有①②③D.全部9.将一浅绿色溶液，置于空气中，变黄色。将此黄色溶液逐滴滴入沸水中，形成一种红褐色胶体，下列说法中错误的是()A.该浅绿色溶液中含有Fe2＋，在空气中被氧化为Fe3＋B.欲检验该黄色溶液中是否含有未被氧化的Fe2＋，向其中滴加KSCN溶液C.配制该浅绿色溶液，要向其中加少量酸与铁粉，目的是为了防止Fe2＋的水解与氧化D.欲检验浅绿色溶液中是否含有Fe3＋，滴入KSCN溶液，看是否变红色10.(易错题)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()A.1∶1∶1B.1∶3∶1C.3∶3∶8D.1∶1∶4二、非选择题(本题包括3小题，共40分)11.(10分)(2023·大纲版全国卷改编)如图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：①反应C＋Geq\o(→,\s\up7(高温))B＋H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；②I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：2E＋Ieq\o(=,\s\up7(点燃))2F＋D，F中E元素的质量分数为60%。回答问题：(1)①中反应的化学方程式为：___________________________________________________________________________________________________________；(2)1.6gG溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)；_____________________________________________________________________________________________________________。(3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为：___________________________________________________________________________________________，反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为：________________________________________________________________________________________；(4)E在I中燃烧观察到的现象是：_______________________________________________________________________________________________________。12.(14分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：请回答下列问题：(1)证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法是：取样，先滴加KSCN溶液，再滴加，该过程的现象为：__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤②加入过量H2O2的目的是：_____________________________________________________________________________________________________。(3)步骤③中反应的离子方程式是：_______________________________________________________________________________________________________。(4)步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、_______、灼烧、、称量。(5)若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为g。13.(16分)(探究题)某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________。(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是___________________________________。(3)装置E中的现象是_______________________________________________。【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。(4)待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于后，将所得溶液分成两份。(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号，下同)为；若溶液未变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为。①一定有Fe3O4②一定有Fe③只有Fe3O4④只有Fe(6)另一份用(填仪器名称)加入，可以证明溶液中存在Fe2＋。【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。(7)试剂b的化学式是。(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_______________。答案解析1.【解析】选B。A项，由于每溶解56g的Fe，溶液中析出2g的H2，所以溶液质量增重；B项，由于每溶解56g的Fe，溶液中析出64g的Cu，所以溶液质量减轻；C项，Fe与NaOH溶液不发生反应；D项，Fe与AlCl3溶液不发生反应，故选B项。2.【解析】选C。A项，Fe＋2FeCl3=3FeCl2；B项，Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3；C项，通过化合反应不能直接制得Al(OH)3；D项，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，故选C项。3.【解析】选D。Fe(NO3)2与稀盐酸反应的离子方程式为：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，所以反应后溶液变棕黄色，故选D项。4.【解析】选D。由于先发生反应：Fe＋2FeCl3=3FeCl2，后发生反应：Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu。若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含有Cu2＋，一定不含Fe3＋；若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，故A、B、C项均错误，D项正确。5.【解析】选A。A正确，符合3个守恒；B错误，电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态，正确的离子方程式应该为：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C错误，得失电子不守恒，电荷不守恒，正确的离子方程式应为：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D错误，不符合客观实际，反应后只能生成Fe2＋和H2。6.【解析】选A。B单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B为Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。7.【解析】选D。A2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋，碘单质使淀粉溶液变蓝错误B铁锈的主要成分是Fe2O3错误C铁与稀硝酸反应生成的气体为NO，不能得到氢气错误D4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3正确8.【解析】选C。①Fe与Cl2反应是在点燃条件下，无论Fe是否过量，都生成FeCl3，②Fe与稀硫酸反应生成Fe2＋，再加入KNO3，相当于生成稀硝酸，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，③Fe(NO3)2溶液中加入盐酸，相当于生成稀硝酸，Fe2＋被氧化成Fe3＋，④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，若Fe过量，则不会有Fe3＋。故选C。9.【解析】选B。向该黄色溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，可以证明含有Fe3＋，无法证明是否含有未被氧化的Fe2＋。10.【解题指南】解答本题应注意以下三点：(1)Fe与Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反应的先后顺序；(2)横、纵坐标及曲线各折点表示的意义；(3)HNO3反应生成的Fe3＋和溶液中的原有Fe3＋均与Fe发生反应。【解析】选D。由于先发生反应：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，再发生反应：Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，最后发生反应：Fe＋Cu(NO3)2=Fe(NO3)2＋Cu。由图像知，1molFe与HNO3发生反应，生成Fe(NO3)31mol，需HNO34mol；由图像知，1molFe与Fe(NO3)3发生反应，则需Fe(NO3)32mol，所以原溶液中含有Fe(NO3)31mol；由图像知，1molFe与Cu(NO3)2发生反应，则需Cu(NO3)21mol，所以原溶液中含有Cu(NO3)21mol，故选D项。【方法技巧】铁与硝酸的反应规律(1)铁与浓硝酸在常温下钝化，在加热时剧烈反应。(2)铁与稀硝酸的反应：硝酸过量时：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O①Fe过量时：3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②铁与稀硝酸反应有关量的问题，可用数轴表示为：①当eq\f(n(Fe),n(HNO3))≤eq\f(1,4)时，按反应①进行，产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余。②当eq\f(n(Fe),n(HNO3))≥eq\f(3,8)时，按反应②进行，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余。③当eq\f(1,4)<eq\f(n(Fe),n(HNO3))<eq\f(3,8)时，则反应①②均发生，产物为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3。11.【解题指南】本题主要考查Mg、Al、Fe及其化合物的性质及与其有关的化学方程式的计算。解题时注意寻找突破口，如铝热反应应用于铁轨的焊接、CO2是最常见的温室气体等。【解析】(1)铝热反应应用于铁轨的焊接，由①可知C为Al、G为Fe2O3、B为Fe、H为Al2O3，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3。CO2是最常见的温室气体，由②可知E为Mg、I为CO2、F为MgO、D为C。综上可知A为O2。(2)Fe2O3与盐酸反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，FeCl3与铜粉完全反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，可知n(Cu)＝n(Fe2O3)＝eq\f(1.6g,160g/mol)＝0.01mol，需铜粉的质量为0.01mol×64g/mol＝0.64g。(3)Al与过量NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，反应后溶液为NaAlO2，与过量CO2反应的离子方程式为：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。(4)Mg在CO2中燃烧的化学方程式为：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C，观察到的现象是镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体。答案：(1)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3(2)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，n(Cu)＝n(Fe2O3)＝eq\f(1.6g,160g/mol)＝0.01mol，至少需铜粉的质量为0.01mol×64g/mol＝0.64g(3)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(4)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体12.【解析】(1)证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法是：取样，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等)，若滤液由浅绿色变为红色，则说明滤液中含有Fe2＋。(2)由于H2O2具有氧化性，加入过量H2O2的目的是：将Fe2＋全部氧化为Fe3＋。(3)步骤③的目的是：将Fe3＋全部转化为Fe(OH)3，所以步骤③需加入过量的NaOH溶液或氨水，反应的离子方程式是：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)]。(4)步骤④的目的是：将产生的红褐色悬浊液分离，最终得到固体Fe2O3，所以步骤④的操作步骤是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。(5)由于实验中铁无损耗，根据铁元素守恒得，每片补血剂中m(Fe)＝(eq\f(2×56×a,2×56＋3×16)÷10)g＝0.07ag。答案：(1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂)溶液由浅绿色变为红色(2)将Fe2＋全部氧化为Fe3＋(3)Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)](4)洗涤冷却(5)0.07a【误区警示】解答本题要注意两点：(1)认真审题