高考化学一轮复习课后限时集训9铁及其化合物新人教版

课后限时集训9铁及其化合物(建议用时：35分钟)1．我国早期科技丛书《物理小识·金石类》记有“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，载木不盛”，“青矾”即绿矾(FeSO4·7H2O)，强热绿矾，得红色固体，气体冷凝得“矾油”。下列说法不正确的是()A．“青矾厂气”属于混合物B．“红色固体”属于碱性氧化物C．“矾油”能使滴有酚酞的溶液呈红色D．“强热绿矾”发生了分解反应C[绿矾受热发生分解反应，反应的化学方程式为2FeSO4·7H2Oeq\o(=,\s\up10(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O，因此“青矾厂气”应为SO2和SO3的混合气体，“红色固体”是Fe2O3，Fe2O3属于碱性氧化物，A、B、D项正确；“矾油”的主要成分是硫酸(SO3和H2O反应生成)，不能使滴有酚酞的溶液呈红色，C项错误。]2．向下列物质分别与少量氯水反应所得的溶液中滴入KSCN溶液，不显红色的是()A．氧化铁 B．铜铁合金C．Fe(OH)3 D．FeCl2B[过量的Cu、Fe均与Fe3＋反应，溶液中不含Fe3＋，滴入KSCN溶液，不显红色。]3．下列关于铁及其化合物的叙述正确的是()A．2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋成立，说明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋B．25℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋可以大量共存C．5.6g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2molD．硫酸亚铁溶液中加入氯水：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－A[B项，酸性(pH＝0)条件NOeq\o\al(－,3)氧化Fe2＋；C项，n(e－)＝eq\f(5.6,56)×3mol＝0.3mol；D项，电荷不守恒。]4．(2019·绵阳诊断)下列有关0.2mol·L－1Fe(NO3)2溶液的叙述正确的是()A．该溶液中Na＋、K＋、[Fe(CN)6]3－、I－可以大量共存B．滴加稀硫酸，充分振荡无现象C．通入H2S气体，发生反应的离子方程式为Fe2＋＋S2－=FeS↓D．50mL该溶液与过量Zn充分反应，生成0.56gFeD[Fe2＋会与[Fe(CN)6]3－反应生成蓝色沉淀，因此不能大量共存，故A项错误；滴加稀硫酸，使溶液呈酸性，在酸性条件下，NOeq\o\al(－,3)能将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液由浅绿色变为黄色，故B项错误；通入H2S气体，溶液显酸性，硝酸根在酸性条件下具有氧化性，能将硫离子氧化成硫单质、Fe2＋被氧化成Fe3＋，故C项错误；50mL0.2mol·L－1Fe(NO3)2溶液与过量Zn充分反应，离子方程式为Zn＋Fe2＋=Zn2＋＋Fe，计算可知生成Fe的质量为0.56g，故D项正确。]5．(2019·福州质检)如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是()A．向溶液B中滴加KSCN溶液，溶液可能变为血红色B．溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H＋＋2Fe2＋＋O2=2Fe3＋＋2H2OC．溶液酸性：A>B>CD．加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液AA[溶液A转化为溶液B发生反应：2Fe3＋＋2H2O＋SO2=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋；溶液B转化为溶液C发生反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O。向溶液B中滴加KSCN溶液，未与SO2反应的Fe3＋与SCN－反应，有血红色出现，A项正确；溶液B转化为溶液C的离子方程式电荷不守恒，B项错误；根据反应方程式可知，溶液酸性：B>C>A，C项错误；溶液C转化为溶液A，可加入三价铁的氧化物，不能加入二价铁的氧化物，D项错误。][教师用书独具]钨是高熔点金属，工业上用主要成分为FeWO4和MnWO4的黑钨铁矿与纯碱共熔冶炼钨的流程如下，下列说法不正确的是()A．将黑钨铁矿粉碎的目的是增大反应的速率B．共熔过程中空气的作用是氧化Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)C．操作Ⅱ是过滤、洗涤、干燥，H2WO4难溶于水且不稳定D．在高温下WO3被氧化成WD[将固体反应物粉碎可以增加反应物的接触面积，能提高反应速率，故A正确；通过流程图可知，纯碱、空气、FeWO4和MnWO4共熔发生反应，使Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)转化为难溶的Fe2O3和MnO2，进而通过冷却、水浸、过滤的方法除去，故B正确；Na2WO4溶液中加入硫酸发生复分解反应，生成难溶于水的H2WO4，经过过滤、洗涤、干燥获得较为纯净的H2WO4，加热使其分解为WO3，故C正确；在高温下H2与WO3反应生成W和H2O，从元素价态变化来看，WO3为氧化剂，被还原，故D错误。]6．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=2Fe3＋＋2Cl－D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋C[由最终要得到的氯化铁及流程图知b是盐酸，A错误；操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶，所用仪器有差异，B错误；滤液Z和X中均含有氯化亚铁，因此c为氯气，C正确；高锰酸钾能氧化氯离子而褪色，因此不能用于检验是否含有亚铁离子，D错误。]7．如图所示的5种物质中均含同种金属元素，且在一定条件下(不含电解)能发生图示转化，则该金属元素可能是()①Na②K③Ca④Fe⑤CuA．①② B．③④C．④⑤ D．①⑤C[①硝酸钠(硝酸钾、硝酸钙)无法一步转化成氢氧化钠(氢氧化钾、氢氧化钙)，氢氧化钠(氢氧化钾、氢氧化钙)溶液中也无法一步生成氧化钠(氧化钾、氧化钙)，氧化钠(氧化钾、氧化钙)也无法一步生成金属钠(钾、钙)(除电解方法)，故①②③错误。]8．硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组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：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。[答案](1)氯水或双氧水滴加KSCN溶液不变红，滴加氯水或双氧水后，溶液变红(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋(3)Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)(4)洗涤冷却(5)eq\f(a,160)×2×56×eq\f(1,10)或eq\f(7a,100)9．(2019·成都模拟)某工业废水中主要含有Cr3＋，同时还含有少量的Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见表。氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3Cr(OH)3pH89(＞9溶解)(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填字母，下同)。A．Na2O2 B．HNO3C．FeCl3 D．KMnO4(2)加入NaOH溶液调溶液pH＝8时，除去的离子是________(填字母，下同)；已知钠离子交换树脂的原理：Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，此步操作被交换除去的杂质离子是________。A．Fe3＋ B．Al3＋C．Ca2＋ D．Mg2＋(3)还原过程中，每消耗172.8gCr2Oeq\o\al(2－,7)转移4.8mole－，该反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________。[答案](1)A(2)ABCD(3)3S2Oeq\o\al(2－,3)＋4Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋13H2O=6SOeq\o\al(2－,4)＋8Cr(OH)3↓＋2OH－10．(2019·沧州质量监测)为验证还原性：SO2>Fe2＋>Cl－，三组同学分别进行了下图实验，并对溶液1和溶液2中所含离子进行了检验，能证明上述还原性顺序的实验组有()溶液1溶液2甲含Fe3＋、Fe2＋含SOeq\o\al(2－,4)乙含Fe3＋，无Fe2＋含SOeq\o\al(2－,4)丙含Fe3＋，无Fe2＋含Fe2＋A．只有甲 B．甲、乙C．甲、丙 D．甲、乙、丙C[甲、溶液1中含有Fe3＋、Fe2＋，说明发生反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，且Cl2反应完全，可证明还原性Fe2＋>Cl－；溶液2中含有SOeq\o\al(2－,4)，则说明发生反应2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，可证明还原性SO2>Fe2＋，故甲能证明还原性SO2>Fe2＋>Cl－；乙、溶液1中含有Fe3＋，无Fe2＋剩余，则还原性Fe2＋>Cl－，但Cl2可能过量，再通入SO2，可能发生的反应是Cl2＋SO2＋2H2O=2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，不能比较SO2与Fe2＋的还原性强弱，故乙不能验证；丙、溶液1中含有Fe3＋，没有Fe2＋，通入SO2后溶液中又含有Fe2＋，说明SO2将Fe3＋还原得到Fe2＋，证明还原性SO2>Fe2＋，故丙实验结论能证明还原性SO2>Fe2＋>Cl－。]11．(2019·郑州市第一中学高三质检)常温时，将0.1molFe(NO3)3和2molHCl溶于水得2L混合溶液，然后向该溶液投入mg铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是()A．由于氧化性Fe3＋>H＋，首先发生的反应是：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋B．当加入16.8g铁粉时，可生成标准状况下6.72L气体C．在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在D．m≥28，反应过程中溶液的质量一直在减小B[酸性条件下，NOeq\o\al(－,3)有强氧化性，因此首先发生的反应是Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=NO↑＋Fe3＋＋2H2O，然后发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，A错误；当加入16.8g铁粉时，刚好发生上述第一个反应，生成标准状况下6.72LNO气体，此时消耗1.2molH＋，B正确；滴加KSCN溶液不变红色说明溶液不含Fe3＋，C错误；当恰好第二个反应结束时。根据方程式计算则至少消耗铁16.8＋(0.1＋0.3)×0.5×56＝28(g)，但反应过程中溶液的质量一直在增大，D错误。]12．(2019·甘肃重点中学联考)以铬铁矿(含FeO·Cr2O3、Al2O3、SiO2等)为原料制备二草酸铬钾的实验步骤如下：已知NaFeO2遇水强烈水解：NaFeO2＋2H2O=NaOH＋Fe(OH)3↓。(1)“熔融”的装置如图，坩埚W的材质可以是________(填“铁”“陶瓷”或“玻璃”)；FeO·Cr2O3与KClO3及Na2CO3发生反应，生成Fe2O3、KCl、Na2CrO4和CO2的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________。(2)熔融后的固体中含Na2CrO4、Fe2O3、Na2SiO3、NaAlO2、KCl及NaFeO2等，步骤①的具体操作为水浸，过滤，调pH为7～8，加热煮沸半小时，趁热过滤。第一次过滤滤渣中的主要成分为________。(3)步骤②需加入酸，则加入稀硫酸时发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________。(4)由步骤③可知，溶解度：Na2Cr2O7________(填“>”“<”或“＝”)K2Cr2O7。(5)步骤④包含的具体操作有________、________、过滤并洗涤，经干燥得到K2Cr2O7晶体。(有关物质的溶解度曲线如图所示)(6)步骤⑤需往两种固体混合物中加入一滴水及少量酒精研磨，所用的硅酸盐质仪器的名称是________。(7)采用热重分析法测定K[Cr(C2O4)2]·nH2O样品所含结晶水数，将样品加热到80℃时，失掉全部结晶水，失重16.8%。K[Cr(C2O4)2]·nH2O中n＝________。[解析](1)“熔融”时Na2CO3和NaOH均能与二氧化硅反应，而陶瓷和玻璃中均含有二氧化硅，因此只能用铁坩埚；分析反应物及生成物中各元素化合价，根据得失电子守恒、原子守恒配平该反应为6FeO·Cr2O3＋7KClO3＋12Na2CO3eq\o(=,\s\up10(△))3Fe2O3＋7KCl＋12Na2CrO4＋12CO2↑。(2)Fe2O3难溶于水，而NaFeO2在水溶液中强烈水解生成Fe(OH)3，其他物质都易溶于水且不发生化学反应，因此水浸后过滤，滤渣的主要成分为Fe2O3和Fe(OH)3。(3)对比步骤②前后的物质可知，加入稀硫酸后Na2CrO4转化成了Na2Cr2O7，发生的反应为2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。(4)加入KCl粉末，可使得Na2Cr2O7转化成K2Cr2O7，所以Na2Cr2O7的溶解度大于K2Cr2O7的溶解度。(5)根据溶解度曲线知，K2Cr2O7的溶解度随温度变化较大，则从混合溶液中得到K2Cr2O7晶体需经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(6)根据题目中提到的“两种固体混合物”“研磨”，可知该仪器是研钵。(7)样品失掉全部结晶水时失重16.8%，则eq\f(18n,267＋18n)×100%＝16.8%，解得n≈3。[答案](1)铁6FeO·Cr2O3＋12Na2CO3＋7KClO3eq\o(=,\s\up10(△))12Na2CrO4＋3Fe2O3＋7KCl＋12CO2↑(2)Fe2O3、Fe(OH)3(3)2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O(4)>(5)加热浓缩冷却结晶(6)研钵(7)313．(2019·武汉模拟)某工厂以平板电视显示屏厂的废玻璃粉末(含CeO2、SiO2、Fe2O3、FeO等物质)为原料，设计如图所示工艺流程，制得纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体。已知：CeO2通常既不溶于强酸，也不溶于强碱。回答下列问题：(1)A的化学式是________。(2)“滤渣1”的成分是________。(3)“反应2”中加入H2O2溶液的目的是___________________