铁及其化合物(含解析)

2020届高考化学第二轮专题复习课时提升训练铁及其化合物一、选择题1、下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是()A．用如图装置可以制备沉淀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C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化答案：C解析：反应开始时生成的H2进入B中，可排出其中的空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段时间后关闭止水夹C，A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2，A正确；FeCl3易水解，为防止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；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。2、下列叙述正确的是()A．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应B．足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3C．先后将等物质的量的Fe2O3和Fe分别溶于同一稀盐酸时无气体放出D．Fe2O3eq\o(→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(△))无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化答案：C解析：Fe与稀HNO3反应生成NO，不是置换反应，故A错误；铁在Cl2中燃烧只生成FeCl3，而不是两者的混合物，故B错误；先后将等物质的量的Fe2O3和Fe分别溶于同一稀盐酸，氧化性：铁离子＞氢离子，溶液中铁离子与单质铁的物质的量之比为2∶1，恰好完全反应，无气体产生，故C正确；氧化铁与盐酸反应生成氯化铁，Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加热时HCl挥发，平衡向右移动，得不到无水FeCl3，故D错误。3、下列物质转化在给定条件下能实现的是()A．FeS2eq\o(→,\s\up7(煅烧))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4B．NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(电解))Naeq\o(→,\s\up7(O2/燃烧))Na2O2C．Feeq\o(→,\s\up7(稀H2SO4))FeSO4(aq)eq\o(→,\s\up7(NaOH))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(空气中灼烧))Fe2O3D．Fe2O3eq\o(→,\s\up7(盐酸))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(Cu))Fe答案：C解析:FeS2煅烧可得到SO2，无法得到SO3，故A错误；电解氯化钠溶液得到NaOH、Cl2、H2，无法得到Na，故B错误；Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，得不到Fe，故D错误。4、下列关于0.1mol·L－1硫酸铁溶液的叙述正确的是()A．在该溶液中，K＋、Fe3＋、SCN－、Br－可以大量共存B．和KI溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋2I－=Fe2＋＋I2C．在该溶液中，Fe3＋与SOeq\o\al(2－,4)的物质的量之比为2∶3D．1L该硫酸铁溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2gFe答案：D解析：Fe3＋和SCN－不能大量共存，A项错误；Fe3＋和I－反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，B项错误；Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐，Fe3＋会发生水解，Fe3＋与SOeq\o\al(2－,4)的物质的量之比小于2∶3，C项错误；1L0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中含0.2molFe3＋，和足量的Zn充分反应，能生成0.2molFe，质量为11.2g，D项正确。5、根据下列框图分析，下列说法正确的是()A．E2＋的氧化性比M2＋的氧化性强B．在③反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀C．反应④的离子方程式可表示为：E3＋＋3SCN－E(SCN)3↓D．在反应①中只能用浓硫酸，即表现了酸性，又表现了氧化性答案：B解析：分析流程可知，M为铜，在酸性溶液中被过氧化氢氧化为铜盐溶液CuSO4，依据Y加入KSCN溶液呈红色说明是Fe3＋，和氨水反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，说明X为硫酸亚铁溶液，推断E为Fe。Fe2＋的氧化性比Cu2＋的氧化性弱，A错误；如果不加稀硫酸，则③反应为6Fe2＋＋3H2O2=4Fe3＋＋2Fe(OH)3↓，B正确；Fe(SCN)3不是沉淀，C错误；反应①中硫酸只是提供酸性环境，过氧化氢作氧化剂氧化铜，D错误。6、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的大答案：D解析：碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故A正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，故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，故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，故D错误。7、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()选项操作、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)3答案：D解析：A项中Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘变蓝；B项中红棕色斑点是Fe2O3；C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。二、非选择题8、某同学为了验证Fe3＋是否能将H2SO3氧化成SOeq\o\al(2－,4)，用50mL0.1mol·L－1FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气后，进行以下实验：(1)检验吸收液中的SOeq\o\al(2－,4)操作为___________________________________________，证明Fe3＋能够把H2SO3氧化成SOeq\o\al(2－,4)。(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式：2FeCl3＋SO2＋________=________＋H2SO4＋________，反应中的氧化产物是________(写化学式)。(3)吸收液中除了含有H＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)以外，对其他成分(Fe3＋、Fe2＋、H2SO3)的可能组合进行探究：①提出假设。假设1：溶液中存在Fe2＋；假设2：溶液中存在Fe3＋、Fe2＋；假设3：溶液中存在___________________。②设计方案，进行实验，验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1mol·L－1KMnO4溶液、0.1mol·L－1KSCN溶液、品红稀溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1：用试管取样品溶液2～3mL，并滴入____________________若出现红色，则假设2成立，1、3不成立；若未出现红色，则假设2不成立，假设1或3成立步骤2：步骤3：解析：(1)检验SOeq\o\al(2－,4)常用稀盐酸和BaCl2溶液。(2)SO2被氧化成了H2SO4，则FeCl3被还原成FeCl2。(3)对于溶液中三种微粒可能存在情况如下：假设1，若Fe3＋与H2SO3正好反应则只存在Fe2＋；假设2，若Fe3＋过量则存在Fe3＋与Fe2＋；假设3，若Fe3＋不足，则存在Fe2＋与H2SO3；三种假设的不同之处在于假设2中含有Fe3＋，假设3中含有H2SO3，据此，可设计实验方案进行探究。答案：(1)取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成(2)2H2O2FeCl22HClH2SO4(3)①Fe2＋、H2SO3②如表所示实验步骤预期现象和结论步骤1：1～2滴0.1mol·L－1KSCN溶液步骤2：另取2～3mL样品溶液于试管中，滴入1～2mL品红稀溶液若品红溶液红色褪去，则假设3成立；若品红溶液不褪色，则假设3不成立9、以赤铁矿(主要成分为60.0%Fe2O3，杂质为3.6%FeO，Al2O3，MnO2，CuO等)为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示：已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2pH3.45.29.76.7请回答下列问题：(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎，其目的是_________________________________________。操作Ⅰ的名称是________。(2)将操作Ⅰ后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热，可得到K2MnO4，此反应的化学方程式是____________________________。(3)将pH控制在3.6的目的是_________________________________。已知25℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，该温度下反应Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋的平衡常数K＝_________________________________。(4)加入双氧水时反应的离子方程式为_______________________________________。(5)利用氨气在500℃以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁(FexNy)，若消耗氨气17.0g，消耗赤铁矿石1kg，写出该反应完整的化学方程式：________________________________________。答案：(1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率过滤(2)3MnO2＋6KOH＋KClO3eq\o(=,\s\up7(△))3K2MnO4＋KCl＋3H2O(3)使Fe3＋全部沉淀下来而其他金属离子不形成沉淀K＝5．0×10－9(4)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O(5)16Fe＋2NH3eq\o(=,\s\up7(>500℃))2Fe8N＋3H210．工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：试回答下列问题：(1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为________(填化学式)。(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有____________________；步骤Ⅳ中应选用________试剂调节溶液的pH(填字母编号)。A．稀硝酸 B．氢氧化钠溶液C．高锰酸钾溶液 D．氨水(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_____________。(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是___________。(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学方程式为_____________________。(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数，称取ag样品，充分“酸溶”“水溶”后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得残留固体bg。①写出加入足量的H2O2发生反应的离子方程式：______________________________；②测得该样品中Fe元素的质量分数为____________。解析：(1)SiO2为酸性氧化物，不与稀H2SO4反应。(2)NaOH溶液不易控制溶液pH，应选氨水。(4)既防止NH4HCO3分解，又减少Fe2＋水解。(5)Fe