【全程复习方略】2020年高考化学课时提能演练(八)-2.4-铁及其化合物(鲁科版-福建专供)

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调整合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提能演练(八)(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.(2022·厦门模拟)随着人们生活节奏的加快，便利的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是()A.无水硫酸铜 B.硫酸亚铁C.食盐 D.生石灰2.(2021·吉安模拟)下列反应最终确定有+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KNO3③Fe(NO3)2溶液中加入少量盐酸④把Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.全部3.称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中加热，充分反应后得到溶液X。某同学认为X中除Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要确认其中含有Fe2＋，应选用()A.KSCN溶液和氯水 B.铁粉和KSCN溶液C.浓氨水 D.酸性KMnO4溶液4.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入确定量的铁屑，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，则溶液中确定含有的阳离子是Fe2＋，确定不含Cu2＋B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中确定含有的阳离子是Fe2＋，可能含有Cu2＋和Fe3＋C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中确定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，确定不含Cu2＋D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中确定含有的阳离子是Fe2＋，确定不含Cu2＋和Fe3＋5.能正确表示下列反应的离子方程式的是()A.将铁粉加入到FeCl3溶液中：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋B.FeO加入硝酸中：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OC.将FeCl3溶液与氨水混合：Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)D.将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑6.(2021·泉州模拟)为了验证Fe3+的性质,某化学爱好小组设计了如图所示的一组试验,其中试验方案设计错误的是()A.只有④ B.只有③ C.③和④均错 D.全部错误7.(猜想题)通过对试验现象的观看、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列试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置换出溶液中的氢生成了氢气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.往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。下列说法正确的是()A.该试验表明FeCl3有还原性B.白色沉淀为BaSO3C.该试验表明SO2有漂白性D.反应后溶液酸性增加9.(易错题)2.8gFe全部溶于确定浓度、100mL的HNO3溶液中，得到标准状况下的气体1.12L，测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽视不计，则下列有关推断不正确的是()A.反应前HNO3溶液的浓度为2.0mol·L－1B.1.12L的气体全部为NOC.反应后溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝1.6mol·L－1D.反应后的溶液最多还能溶解1.61gFe10.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中渐渐加入铁粉，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∶1 B.1∶3∶1C.3∶3∶8 D.1∶1∶4二、非选择题(本题包括3小题，共40分)11.(14分)(2021·龙岩模拟)某厂的酸性工业废水中含有确定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了如图所示的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产确定量的铁红和氧化铜。填写下面空白:(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①、②、③、④、⑤。(2)写出①处发生反应的离子方程式;写出③处发生反应的化学方程式

。(3)铁红的化学式为;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红;氧化铜。12.(12分)(探究题)某校化学爱好小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了如图1、图2所示装置进行试验。(1)比较两试验装置，图2装置的优点是：①能更好地吸取有毒气体SO2，防止其污染环境；②_____________________________________________________________。(2)导气管e有两个主要作用：一是在反应过程中，因导管插入液面下，可起到“液封”作用阻挡SO2气体逸出而防止污染环境；二是。(3)能说明有SO2气体产生的试验现象是_____________________________。(4)反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：Ⅰ：只含有Fe3＋；Ⅱ：只含有Fe2＋；Ⅲ：既有Fe3＋又有Fe2＋。为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：A.稀盐酸溶液B.稀硫酸溶液C.KSCN溶液D.KMnO4溶液E.NaOH溶液F.淀粉KI溶液G.H2O2溶液验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的(填试剂字母，下同)，振荡，再滴加少量的，依据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。验证Ⅲ：步骤1.取试样，滴加少量的(填试剂字母)，溶液的颜色变_____色，则试样中含有Fe3＋，发生反应的离子方程式为____________________。步骤2.再取适量的试样滴加少量的(填试剂字母)，若溶液，则试样中含有Fe2＋。13.(14分)(2022·新课标全国卷)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。试验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:____________________(列出计算过程);(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,接受上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在试验室中,FeCl2可用铁粉和________反应制备,FeCl3可用铁粉和________反应制备;(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为_________________________________________________________;(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为_________________________________________________。与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为__________________________________________________,该电池总反应的离子方程式为_____________________________________________________。答案解析1.【解析】选B。依据题意可以放入的物质应具有还原性，Fe2+具有很强的还原性，且无毒，又是人体补铁剂。2.【解析】选C。过量Fe与Cl2反应生成FeCl3,确定含有Fe3+,①正确;Fe与过量H2SO4反应生成FeSO4,再加入KNO3溶液,H+、NQUOTE具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,②正确;Fe(NO3)2溶液中加入少量盐酸,H+、NQUOTE会将Fe2+氧化成Fe3+,③正确;Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中,若Fe过量则最终得到FeCl2溶液,④错误。3.【解析】选D。溶液中已经有＋3价铁离子，选A会造成干扰，选C会生成两种沉淀，受氢氧化铁颜色的影响无法辨别。而Fe2＋能使酸性KMnO4溶液退色，故应选D。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，则溶液中确定含有的阳离子是Fe2＋，可能含有Cu2＋，确定不含Fe3＋；若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中确定含有的阳离子是Fe2＋，确定不含Cu2＋和Fe3＋，故A、B、C项均错误，D项正确。5.【解析】选C。A项电荷不守恒；B项，Fe2＋有还原性，可以被硝酸氧化，正确的离子方程式为：3FeO＋NOeq\o\al(－,3)＋10H＋=3Fe3＋＋5H2O＋NO↑；D项，不符合客观事实，铁与稀硫酸反应生成Fe2＋和氢气。6.【解析】选C。③CuSO4与FeCl3不发生反应,④毁灭白色沉淀不能说明有Fe3+。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D。SO2通入混合液中，发生反应：SO2＋2H2O＋2FeCl3=H2SO4＋2FeCl2＋2HCl，溶液由棕黄色变为浅绿色，FeCl3作氧化剂，表现氧化性，SO2表现还原性；H2SO4与BaCl2反应得到BaSO4白色沉淀和HCl，故A、B、C选项均不正确，D项正确。【方法技巧】SO2与BaCl2的有关溶液反应所得白色沉淀问题(1)SO2与BaCl2和HNO3混合液，得BaSO4沉淀；(2)SO2与BaCl2、FeCl3混合液，得BaSO4沉淀；(3)SO2与BaCl2和NH3·H2O混合液，得到BaSO3沉淀；(4)SO2与BaCl2和H2O2混合液，得到BaSO4沉淀；(5)SO2与BaCl2和溴水混合液，得到BaSO4沉淀；(6)SO2与BaCl2、NaClO混合液，得到BaSO4沉淀；(7)SO2与BaCl2、KMnO4混合液，得到BaSO4沉淀。9.【解题指南】解答本题应留意以下两点：(1)当HNO3过量时，铁与HNO3反应生成Fe(NO3)3；(2)除剩余的HNO3能溶解铁外，生成的Fe(NO3)3仍能溶解铁。【解析】选A。由于反应后溶液的pH为1，说明HNO3过量，所得溶液为Fe(NO3)3溶液，则n(反应前HNO3)＝n(未被还原HNO3)＋n(被还原HNO3)＋n(剩余HNO3)＝eq\f(2.8g,56g·mol－1)×3＋eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)＋0.1mol·L－1×0.1L＝0.21mol，所以反应前HNO3溶液的浓度为eq\f(0.21mol,0.1L)＝2.1mol/L，故A项错误；由Fe→Fe3＋知，0.05mol的Fe反应时失去0.15mol电子，则HNO3得到0.15mol电子生成0.05mol气体，所以该气体全部为NO，故B项正确；反应后溶液中n(NOeq\o\al(－,3))＝3n(Fe)＋n(剩余HNO3)＝3×0.05mol＋0.1mol·L－1×0.1L＝0.16mol，所以反应后溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝eq\f(0.16mol,0.1L)＝1.6mol/L，故C项正确；依据：3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O知，剩余的0.01molHNO3能溶解0.00375molFe，依据Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋得，生成的0.05molFe3＋能溶解0.025molFe，所以反应后溶液总共溶解0.02875molFe，即1.61gFe，故D项正确。【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，在加热时猛烈反应。(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。10.【解题指南】解答本题应留意以下三点：(1)Fe与Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反应的先后挨次；(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，最终发生反应：Fe＋Cu(NO3)2=Fe(NO3)2＋Cu。由图像知，1molFe与HNO3发生反应，则需HNO34mol，生成Fe(NO3)31mol；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。11.【解析】在解此题时宜接受逆向推断法,从题中给出信息可知,首先分别的应是铁元素,所加最佳试剂应是废铁屑,E溶液就为Fe2+的溶液,铁红成分为Fe2O3,可联想到高中重要反应2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,试剂⑤应为可溶性碱(NaOH或氨水);当加入过量废铁屑后,所得A应为固体Fe、Cu、Au的混合物,此时,只需加入稀硫酸(试剂②)后过滤即可得Cu、Au混合物B,再加入稀硝酸(试剂③)可使Cu、Au得到分别,Cu(NO3)2加可溶性碱后加热得到CuO。答案:(1)①铁屑②稀硫酸③稀硝酸④氢氧化钠⑤氢氧化钠(合理即可) (2)Fe+2H+===Fe2++H2↑,2Fe3++Fe===3Fe2+,Cu2++Fe===Cu+Fe2+,2Au3++3Fe===2Au+3Fe2+3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)Fe2O3用作红色涂料用作制造铜盐的原料12.【解析】(1)图2中铁丝可抽动，这样便于把握反应的进程。(2)导气管e与空气相通，由于加热时试管A中气体逸出，停止加热后，其中压强减小，B中液体易发生倒吸，连有e管可防止倒吸。(3)品红溶液退色证明有SO2生成。(4)在没有干扰离子的状况下，检验Fe2＋可利用其不与KSCN显色，而被氧化后可与KSCN显色的性质。在含有Fe3＋的状况下检验Fe2＋的存在可以利用其还原性(如能使KMnO4溶液退色)。答案：(1)便于把握反应的发生和停止(2)停止加热时，防止倒吸或平衡压强(合理答案均可)(3)品红溶液退色(4)验证Ⅱ：CG验证Ⅲ：步骤1：C(或F)红(或蓝)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(或2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2)步骤2：D浅红色退去或变浅13.【解析】(1)n(Cl)=0.