高考化学一轮复习第二章 元素与物质世界 基础课时5 铁及其重要化合物试题

基础课时5铁及其重要化合物一、选择题1．(2016·长沙调研)铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素，下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是()A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤D．Fe3＋与KSCN产生血红色沉淀 解析赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；Fe3＋遇KSCN溶液变为血红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验Fe3＋的存在。 答案C2．(2016·太原测评，9)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 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B3．在含有下列离子组的溶液中，加入Fe(NO3)2固体后，仍然能够大量共存的离子组是()A．K＋、SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3) B．K＋、Ba2＋、OH－、Cl－C．Na＋、H＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4) D．Na＋、Mg2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3) 解析A中COeq\o\al(2－,3)和Fe2＋不能大量共存；B中Fe2＋和OH－不能大量共存；C中H＋、NOeq\o\al(－,3)和Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存。 答案D4．(原创题)下列关于铁的叙述正确的是() ①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀②在人体内的血红蛋白中含有铁元素③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3 A．①③B．②④ C．②⑤ D．④⑥ 解析当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是第ⅧB族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3＋，但若铁过量，则Fe3＋被Fe还原为Fe2＋，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe＋2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3制得。故选项B正确。 答案B5．如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是()A．Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OC．Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2OD．3Fe(OH)2＋10H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋8H2O 解析Fe3O4与稀硝酸反应时，Fe2＋会被氧化为Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NOeq\o\al(－,3)=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。 答案B6．(2016·冀州模拟)把铁片分别放入下列物质的溶液中，充分反应后，溶液质量比反应前减轻的是() A．CuSO4B．Fe2(SO4)3 C．HCl D．FeSO 解析A项，铁与CuSO4反应后，生成FeSO4溶液，溶液质量减轻，正确；B项，铁与Fe2(SO4)3反应后，生成FeSO4溶液，溶液质量增加，错误；C项，铁与HCl反应后，生成FeCl2溶液，溶液质量增加，错误；D项，Fe与FeSO4溶液不反应，溶液质量不变，错误。 答案A7．(2016·安阳模拟)下列说法正确的是()A．Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3B．Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显血红色C．FeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体D．将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体 解析高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A项错；Fe3O4溶于盐酸生成Fe3＋和Fe2＋，B项正确；FeCl2易水解，在空气中蒸干灼烧产物为Fe2O3，C项错；将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是胶体，故D错误。 答案B8．(2016·北京海淀高三模拟)已知下述三个实验均能发生化学反应。①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铁钉放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()A．实验①和③中的铁钉只作还原剂B．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋C．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性D．实验③中反应的离子方程式为Fe＋Fe3＋=2Fe2＋ 解析实验③中反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。 答案A9．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径： (1)Feeq\o(→,\s\up7(H2SO4))H2eq\o(→,\s\up7(CuO))Cu (2)CuOeq\o(→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq\o(→,\s\up7(Fe))Cu 若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是() A．消耗氧化铜的质量不同 B．消耗铁的质量相同 C．消耗硫酸的质量相同 D．生成硫酸亚铁的质量不同 解析途径(1)中用H2还原CuO时，实验前先通H2排出装置中的空气，实验结束时要继续通H2至试管冷却，故利用途径(1)制取1molCu，消耗的H2大于1mol，即Fe和H2SO4的消耗量：(1)>(2)，生成FeSO4的质量：(1)>(2)，但两途径中消耗CuO的质量相等。 答案D10．(2015·广东深圳调研，5)将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是()选项反应情况设想评价A当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋正确，Fe3＋和Fe、Cu均可反应B当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋正确，Fe和Cu与Fe3＋都反应，故有Fe2＋和Cu2＋，无Fe3＋C当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋正确，Cu有剩余，故无Cu2＋D当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋不正确，不可能有Fe剩余而无Cu剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3＋反应 解析当铁、铜的量比较少时溶液中可能有Fe3＋存在，A项错误；当铁过量时，铜不与Fe3＋反应，无Cu2＋生成，此时溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B项错误；铜有剩余则溶液中一定无Fe3＋，可能有Cu2＋，C项错误；铁比铜活泼，不可能铁剩余而铜无剩余，D项评价正确。 答案D11．将3.48g四氧化三铁完全溶解在100mL1mol·L－1的硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25mL，恰好使溶液中的Fe2＋全部转化为Fe3＋，Cr2Oeq\o\al(2－,7)全部转化为Cr3＋，则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度是() A．0.05mol·L－1 B．0.1mol·L－1 C．0.2mol·L－1 D．0.3mol·L－1 解析可以把Fe3O4看作FeO·Fe2O3，则n(Fe3O4)＝n(FeO)＝n(Fe2＋)，依次可知，在反应中Fe2＋eq\o(→,\s\up7(－e－))Fe3＋，Cr2Oeq\o\al(2－,7)eq\o(→,\s\up7(＋2×3e－))2Cr3＋，若设K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为c，则根据得失电子守恒有：eq\f(3.48g,232g·mol－1)×1＝c×0.025L×6，解得c＝0.1mol·L－1。 答案B二、填空题12．某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下： 请回答下列问题： (1)步骤①中先加入热的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名称是。(2)步骤②中，除发生反应Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑外，其他可能反应的离子方程式为。 (3)溶液C的颜色是，溶液D中可能含有的金属阳离子有。 (4)可以验证溶液B中是否含有Fe2＋的一种试剂是(填选项序号)。 a．稀硫酸b．铁c．硫氰化钾d．酸性高锰酸钾溶液 (5)操作乙的名称是，步骤⑤产生金属铜的化学方程式为。 答案(1)过滤(2)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋(3)棕黄色Fe2＋、Cu2＋、Fe3＋(4)d(5)电解CuCl2eq\o(=,\s\up7(通电))Cu＋Cl2↑13．某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气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“铁与水蒸气反应”的实验。(1)硬质玻璃管B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B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。若溶液变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为(选填序号，下同)；若溶液未变血红色，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。eq\x(\a\al(固体,28.8g))eq\o(→,\s\up7(稀盐酸))eq\x(\a\al(淡黄色,溶液))eq\o(→,\s\up7(试剂a))eq\x(\a\al(淡红色,溶液))eq\o(→,\s\up7(新制氯水))eq\x(\a\al(血红色,溶液))eq\o(→,\s\up7(过量试剂b))eq\o(→,\s\up7(过滤))eq\o(→,\s\up7(强热))eq\x(\a\al(红棕色,固体32g)) (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(1)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2(2)防止暴沸(3)黑色固体变红，右端管壁有水珠(4)稀硫酸(5)①②(6)胶头滴管酸性KMnO4溶液，溶液退色(7)NaOH(8)77.8%[选做题]14．(2013·天津理综，9)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。 Ⅰ.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④……⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。请回答下列问题： (1)装置A中反应的化学方程式为。 (2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是。 (3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)。 (4)装置B中冷水浴的作用为； 装置C的名称为；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：。 (5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。 Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。 (6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为。 (7)电解池中H＋在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为。 (8)综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点： ①H2S的原子利用率为100%； ②