化学名师讲练大一轮复习方略人教通用版核心素养测评九铁及其化合物

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。核心素养测评九铁及其化合物一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分)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,正如瑠璃…烧之赤色…”据此推测,“青矾”的主要成分为 ()4·5H2O 4·7H2OC.KAl(SO4)2·12H2O e2(SO4)3·9H2O【解析】选B。“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃…烧之赤色…”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末为红色,A为蓝色晶体,B为FeSO4·7H2O是绿色晶体,C为KAl(SO4)2·12H2O是无色晶体,D为Fe2(SO4)3·9H2O为黄色晶体,所以判断“青矾”的主要成分为FeSO4·7H2O,选B。2.下列反应的离子方程式书写正确的是 ()A.将铜屑加入含Fe3+的溶液中:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+B.将磁性氧化铁溶于盐酸中:Fe3O4+8H+3Fe3++4H2OC.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+Fe3++4H2OD.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑【解析】选A。磁性氧化铁中Fe元素的化合价为+2、+3价,溶于盐酸后生成Fe2+和Fe3+,B错误;C项中电荷不守恒,C错误;铁与稀硫酸反应生成二价亚铁离子,D错误。【加固训练】下列离子在溶液中能大量共存,加入FeSO4·7H2O晶体后,仍能大量共存的是()+、H+、Cl、NO3+、NH4+、H++、OH、SO42-、+、Ag+、Ca2+、NO【解析】选B。A项Fe2+与H+、NO3-会发生氧化还原反应;C项Fe2+与OH会生成沉淀;D项Ag+、Ca2+与S3.(2020·泰州模拟)关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是 ()A.用图示装置可以制备沉淀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3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化【解析】选C。A图中硫酸亚铁与NaOH反应生成Fe(OH)2,A正确;FeCl3易水解,配制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,B正确;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,无沉淀,C错误;Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,D正确。【加固训练】某溶液中可能存在Fe3+、Fe2+、I、HCO3-、Cl、NO①取少量溶液滴加KSCN溶液,溶液呈红色;②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 ()、HCO3- 2+、HCO3、HCO3-、Cl 3+、I、【解析】选A。由①可知溶液中一定含有Fe3+,有Fe3+一定无I和HCO3-;由②棕黄色加深可知溶液中Fe2+被氧化为Fe3+,所以一定含有NO3-4.(2020·柳州模拟)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如图所示,下列说法不正确的是 ()A.酸溶过程使用的酸也可以是硝酸,且过量B.为了防止污染,焙烧过程中产生的SO2要回收利用C.通氯气的目的是氧化Fe2+D.由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3需要在氯化氢的气流中加热【解析】选A。若用过量硝酸酸溶,会引入NO3-,A错误;SO2是一种污染气体,必须回收利用,B正确;通入Cl2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+,C正确;为了防止Fe3+水解,由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3时需要在HCl的气流中加热【加固训练】硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是 ()A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D.常温下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大【解析】选D。碱式硫酸铁电离产生Fe3+,Fe3+能发生水解生成Fe(OH)3胶体可用作净水剂,A正确;NH4HCO3不稳定,受热易分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,B正确;KSCN溶液遇Fe2+溶液无现象,(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+溶液变红,C正确;(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,D错误。二、非选择题(本题包括2小题,共26分)5.(12分)(2020·衡水模拟)铁是人体必需的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。市场上一种常见的补铁药物的主要成分是琥珀酸亚铁,呈暗黄色。该药物不仅能溶于水还能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测该药片中Fe2+的存在,设计并进行了如图实验:(1)该药片的外表包有一层特殊的糖衣,这层糖衣的作用是____________。

(2)试剂1是________,试剂2是________,加入试剂2后溶液呈淡红色,说明________,加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是__________________________________。

(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的+3价铁被还原为+2价铁,你认为该同学的猜想合理吗?________。若你认为不合理,请说明理由(若你认为合理,该空不要作答):

____________________________________。

【解析】(1)亚铁盐易被氧化,药片外表糖衣的作用是保护Fe2+不被空气中的氧气氧化。(2)试剂1是稀盐酸,试剂2是KSCN溶液,加入KSCN溶液后溶液呈淡红色,说明药片已部分被氧化,加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是2Fe2++Cl22Fe3++2Cl、Fe3++3SCNFe(SCN)3。(3)红色溶液变为无色溶液的原因不可能是+3价铁被还原为+2价铁,因为体系中不存在还原性物质,只可能是氯水的作用,Fe(SCN)3中SCN被过量的氯水氧化而褪色,可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,溶液仍然不变红来证明。答案:(1)保护Fe2+不被空气中的氧气氧化(2)稀盐酸KSCN溶液药片已部分失效(或部分被氧化)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl、Fe3++3SCNFe(SCN)3(3)不合理Fe(SCN)3中SCN被过量的氯水氧化而褪色,可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,溶液仍然不变红来证明6.(14分)(2020·贵阳模拟)α铁纳米粉在现代电子工业上用途极为广泛,用赤铁矿石(含Fe2O3、FeO,也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制备纳米铁颗粒的实验流程如下: 已知部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表所示:沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH回答以下问题:(1)实验流程中首先对赤铁矿进行“碾碎”,目的是____________________________________________。

(2)固体A的成分是________(填写化学式),在滤液A中加H2O2的目的是

_______________(用离子方程式进行说明)。

(3)步骤②中需调节pH的范围是_________________。

(4)步骤③中灼烧所需的仪器有酒精灯、三脚架、________(填写三种仪器),发生反应的化学方程式为_________________________________________。

【解析】(1)对赤铁矿进行碾碎,可以增大接触面积,从而加快反应速率,提高矿石的浸出率。(2)赤铁矿中只有MnO2与稀硫酸不反应,故固体A为MnO2。滤液A中加H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。(3)步骤②调节pH的目的是将Fe3+与Al3+、Cu2+分离,即完全沉淀Fe3+,而不沉淀Al3+、Cu2+≤pH<3.7。(4)步骤③为灼烧Fe(OH)3,需要用到的仪器还有坩埚、泥三角、坩埚钳。灼烧Fe(OH)3时发生分解反应:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。答案:(1)增大接触面积,从而加快反应速率,提高矿石的浸出率(2)MnO22Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2≤(4)泥三角、坩埚、坩埚钳2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O一、选择题(本题包括3小题,每题6分,共18分)1.对下列实验事实的解释正确的是 ()操作、现象解释A向淀粉KI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)3【解析】选D。Fe3+将I氧化为I2,淀粉遇碘变蓝,A错误;铁表面红棕色斑点是Fe2O3,B错误;铁与稀硝酸反应产生的气体为NO,C错误;Fe(OH)2易被氧化,D正确。L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质,其浓度分别为mol·L1mol·L1,现向该溶液中加入g铁粉使其充分反应,下列有关说法正确的是A.反应后溶液中Fe3+物质的量为molB.反应后产生LH2(标准状况C.反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为molD.由于氧化性Fe3+>H+,故反应中先没有气体产生后产生气体【解析】选C。Fe(NO3)3和H2SO4溶液中Fe3+、NO3-、H+的物质的量分别为mol、mol、3mol,n(Fe)=39.2g56g·mol-1单质铁完全反应,反应后的溶液中含(0.2+0.60.2)mol=0.6molFe3+、0.3molFe2+,A错误,C正确;反应中没有H2生成,但有NO生成,反应时先有NO气体生成,后没有气体产生,B、D错误。【加固训练】在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子的物质的量之比变为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为 ()A.2∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4【解析】选C。加入适量的铁粉,使溶液中Fe3+、Cu2+和Fe2+物质的量之比变为1∶2∶4,说明Fe3+有剩余,Cu2+不反应,设原溶液中含有Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量分别为3mol、2mol、1mol,反应后Fe3+、Cu2+和Fe2+物质的量之比变为1∶2∶4,则反应后Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量分别为1mol、2mol、4mol,故反应的Fe3+为2mol,参加反应的Fe为1mol,参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为1mol∶3mol=1∶3。3.(2020·卫辉模拟)废铁屑制Fe2O3的一种流程如图:下列说法不正确的是 ()A.热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污B.操作a是萃取C.冰水既可洗去杂质又可减少固体的溶解2O3可用作红色颜料【解析】选B。热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污,A正确;操作a是过滤,B错误;冰水既可洗去杂质又降低温度,减少固体的溶解,C正确;Fe2O3俗名铁红,可用作红色颜料,D正确。二、非选择题(本题包括2小题,共32分)4.(16分)某兴趣活动小组利用物质间的互变,设计成一个平面“魔方”,如图所示。已知:①A、B、C、D、G含有同种元素。②纯单质A是银白色;B溶液是黄色;固体C是红褐色;固体D是红棕色;G溶液是浅绿色。③E是通常状况下密度最小的气体;B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀;在水溶液中B也能将一种氧化物氧化为F,F是含有三种元素的共价化合物,F与A反应生成E和G。试回答下列问题:(1)写出D的化学式:________。

(2)G生成C的过程中所出现的现象为_________________________。

(3)写出下列反应的化学方程式:D+E→A:__________________________________________________;

A→B:____________________________________________________。

(4)B→F的离子方程式为

____________________________________;

G与次氯酸反应的离子方程式为________________________________。

【解析】红褐色固体为Fe(OH)3,红棕色固体为Fe2O3,浅绿色溶液为含Fe2+的溶液,黄色溶液为含Fe3+的溶液。由①知,A、B、C、D、G都含Fe元素,由②表中的颜色知,A为铁单质,B含Fe3+,C为Fe(OH)3,D为Fe2O3,G含Fe2+。再由③知,E为H2,B为FeCl3,因F是含有三种元素的共价化合物,F与A反应生成E和G,又因为F是由FeCl3在水溶液中将一种氧化物氧化得到的,可推知F为一种含氧酸,结合Fe3+可氧化SO2的水溶液生成H2SO4可推测此氧化物为SO2,F为H2SO4。答案:(1)Fe2O3(2)先产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色(3)Fe2O3+3H22Fe+3H2O2Fe+3Cl22FeCl3(4)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42-2Fe2++HClO+H+2Fe3++Cl+H2O【加固训练】A、B、C为3种单质(其中A为固体,B、C为气体),将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸,溶液呈红褐色,B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图,下列推断正确的是 ()A.物质B是H2 B.物质C是Cl2C.物质D是FeCl2 D.物质F是FeCl2【解析】选D。根据题意知,A为Fe,B为Cl2,C为H2,D为FeCl3,E为HCl,F为FeCl2。5.(16分)(2020·黄冈模拟)一种新型高效净水剂PAFC(聚合氯化铁铝),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·L1的浓盐酸配制2mol·L1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___________________________。

是一种有机高分子化合物中Fe显+2价溶于水能电离出OH,是一种碱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__________