高考化学大一轮复习第3章金属及其化合物第3讲铁及其化合物课时规范训练.pdf

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1、精品教案可编辑铁及其化合物单独成册 1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，不一定显红色的是()A氧化铁B铜铁合金CFe(OH)3DFeCl2解析：选 B。A 项，Fe2O3与少量氯水反应会有Fe3生成。B 项，铜铁合金与少量氯水反应不会有Fe3生成。C 项，Fe(OH)3与少量氯水反应有Fe3生成。D 项，FeCl2与少量氯水反应有Fe3生成。2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 Fe4HNO3=Fe3 NO2H2OBFe3O48H=Fe22Fe34H2OCFe(OH)33H=Fe33H2OD 3Fe(

2、OH)210HNO3=3Fe3 NO8H2O解析：选 B。B 项应为 3Fe3O428HNO3=9Fe3 NO14H2O。3将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，不会有三价铁生成的是()A稀硫酸B氯水C硝酸锌D溴水解析：选 A。Fe 与非氧化性酸作用生成Fe2，Fe2遇氧化剂容易转变为Fe3，氯水、溴水有氧化性，能将Fe2氧化为 Fe3，酸性条件下NO3有强氧化性，也能氧化Fe2。4高铁酸钠(Na2FeO4)可用于城市自来水处理。下列相关分析正确的是()精品教案可编辑A Na2FeO4溶液显强碱性，能消毒杀菌BNa2FeO4具有强氧化性，能消毒杀菌CNa2FeO4的氧化产物Fe3易水解为Fe(

3、OH)3，可以净水D Na2FeO4的还原产物Fe2易水解为Fe(OH)2，可以净水解析：选 B。Na2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，被还原生成Fe3易水解为Fe(OH)3，具有吸附性，可用于杀菌消毒，只有B 正确。5向 Cu、Fe 和 Fe2O3的混合物中加入稀硫酸发生反应。下列说法正确的是()A反应后溶液可能显中性B反应停止后一定有固体剩余C反应过程中一定有氧化还原反应发生D若只有Cu 剩余，向溶液中滴入铁氰化钾溶液不会产生蓝色沉淀解析：选 C。A.溶液不可能显中性，因为FeSO4属于强酸弱碱盐，水溶液显酸性，故错误；B.可能反应：Fe2O36H=2Fe3 3H2O，Fe2Fe3=

4、3Fe2，Cu2Fe3=Cu2 2Fe2，Fe3过量或恰好跟Cu 完全反应，不会有固体剩余，故错误；C.根据选项 B 的分析，反应过程中一定有氧化还原反应发生，故正确；D.有铜剩余，溶液中有Fe2，滴入铁氰化钾会产生蓝色沉淀，故错误。6下列关于Fe3、Fe2性质实验的说法错误的是()A用上图装置可以制备Fe(OH)2沉淀B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CFeCl3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被氧化精品教案可编辑解析：选 C。反应开始时生成的氢气进入B 中，可排出氧气，防止生成的氢氧化亚

5、铁被氧化，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，配制溶液时应防止溶液水解生成氢氧化铁沉淀，可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。7为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是()实验操作实验现象离子反应实验结论A在氯化亚铁溶液中通入氯气浅绿色溶液变成棕黄色溶液2Fe2Cl2=2Fe32ClFe2

6、具有还原性B在氯化亚铁溶液中加入锌片浅绿色溶液变成无色溶液Fe2Zn=FeZn2Zn 具有还原性C在氯化铁溶液中加入铁粉棕黄色溶液变成浅绿色溶液Fe3Fe=2Fe2铁单质具有还原性D在氯化铁溶液中加入铜粉蓝色溶液变成棕黄色溶液2Fe3Cu=2Fe2Cu2Fe3具有氧化性解析：选 A。氯气能够氧化Fe2(浅绿色)为 Fe3(棕黄色)，A 项正确；B 项锌置换出铁，锌逐渐溶解，溶液变为无色，且析出黑色固体铁，实验现象错误，实验结论应是Fe2具有氧化性；C 项离子方程式错误，正确的应为2Fe3Fe=3Fe2；D 项实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。精品教案可编辑8 等物质的量的下列物

7、质与足量稀硝酸反应，放出 NO 气体的物质的量最多的是()A Fe BFeOCFe(OH)3DFeSO4解析：选 A。1 mol Fe与硝酸发生氧化还原反应，被氧化生成Fe3，失电子的物质的量为 3 mol；1 mol FeO、FeSO4与硝酸反应被氧化生成Fe3，失电子的物质的量为1 mol；Fe(OH)3与硝酸反应不会产生一氧化氮，由以上分析可知，失电子最多的是Fe，则放出 NO物质的量最多的是Fe，A 正确。9在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3、Cu2和 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化为1 2 4，则参加反应的铁

8、粉与原溶液中Fe3的物质的量之比为()A 2 1 B 12C 1 3 D 14解析：选 C。因氧化性：Fe3Cu2 Fe2，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，则Cu2、Fe2没有参加反应，加入铁粉仅与Fe3反应，设原溶液中含有Fe3、Cu2、Fe2的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol，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1 mol、2 mol、4 mol，故反应的Fe3的物质的量为2 mol，根据2Fe3 Fe=3Fe2，参加反应的Fe 的物质的量为

9、1 mol，参加反应的铁粉与原溶液中Fe3的物质的量之比为1 mol 3 mol 1 3。10 在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中，加入2 mol/L硫酸溶液65 mL，恰好完全反应，所得溶液中Fe2能被标准状况下112 mL 氯气氧化。则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为()A 5 7 B 43C 3 4 D 9 13解析：选 D。硫酸的物质的量n 2 mol/L 0.065 L0.13 mol，所以n(H)0.26 mol，精品教案可编辑氯气是0.112 L22.4 L/mol0.005 mol，共失电子是0.01 mol，根据反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，则溶液中n(Fe

10、2)0.01 mol，能得电子是0.01 mol，设 FeO 为x mol，Fe2O3和 Al2O3为ymol，则x3y0.13，x 0.01，所以y0.04，所以金属原子个数是0.01 0.04 20.09，氧是 0.01 0.04 30.13，即原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为 9 13。11 某只含铁、氧两种元素的样品A，高温时与足量的CO 充分反应，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，测得沉淀的质量与原样品A 质量相等。如果A 中只含两种物质，则A 中一定含有()A FeO BFe2O3CFe3O4DFe解析：选 D。设含铁、氧两种元素的样品A 化学式为FexOy，高温时与足量的

11、CO 充分反应，FexOyyCO=高温xFeyCO2，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，CO2Ca(OH)2CaCO3 H2O，测得沉淀的质量与原样品A 质量相等设为m g，FexOyyCO=高温xFeyCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3 H2O，得到 FexOyyCaCO356x 16y100ym g m g56x 16y100yxy 3 2，化学式为 Fe3O2，故 A 中一定含Fe。12 某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100 mL，逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示。下列说法错误的是()精品教案可编辑A H2SO4浓度为 4 mol/LB溶液中最终溶质为FeSO4C原混合

12、酸中NO3浓度为 0.2 mol/LD AB 段反应为：Fe 2Fe3=3Fe2解析：选 C。由图像可知，由于铁过量，OA 段发生反应为FeNO34H=Fe3 NO2H2O，AB 段发生反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC 段发生反应为Fe2H=Fe2H2。A.最终消耗Fe 为 22.4 g，此时溶液中溶质为FeSO4，则n(FeSO4)n(Fe)22.4 g56 g/mol0.4 mol，由硫酸根守恒n(H2SO4)n(FeSO4)0.4 mol，则c(H2SO4)0.4 mol0.1 L4 mol/L，故 A 正确；B.由上述分析可知，硝酸全部起氧化剂作用，最终为 FeSO4溶液，故B 正确

13、；C.OA 段发生反应为FeNO34H=Fe3 NO2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，OA 段消耗 Fe 为 11.2 g，所以n(NO3)n(Fe)11.2 g56g/mol 0.2 mol，则c(NO3)0.2 mol0.1 L2 mol/L，故 C 错误；D.AB 段发生反应为：Fe2Fe3=3Fe2，故 D 正确，故选C。13 某研究性学习小组为探究Fe3与 Ag 反应，进行如下实验：将适量的 0.1 mol/L Fe(NO3)3溶液加入到新制备的银镜中，发现银镜溶解，同时无其它固体物质析出。甲同学认为：Fe3具有氧化性，能够溶解单质Ag。乙同学认为：Fe(NO3)3溶液显酸性，该条件下

14、NO3也能氧化单质Ag。(1)Fe(NO3)3溶液显酸性的原因。(请用离子方程式表述)(2)乙同学设计下述实验以支持其观点，请填写下表内容精品教案可编辑实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论步骤：。步骤：配制与0.1 mol/L Fe(NO3)3溶液所含c(H)、c(NO3)相同的溶液，取适量此溶液放入到新制备的银镜中。，乙同学的推测成立；反之，则不成立。(3)甲同学通过验证产物，证实了Fe3能够氧化单质Ag，请帮助甲同学写出实验方案(要求：写出实验操作、现象和结论)。解 析：(1)Fe(NO3)3为 强 酸 弱 碱 盐，Fe3 水 解，所 以 溶 液 显 酸 性，Fe3 3H2OFe

15、(OH)33H；(2)乙同学认为：Fe(NO3)3溶液显酸性，该条件下NO3也能氧化单质Ag。所以乙同学需要测出0.1 mol/L Fe(NO3)3溶液的 pH，配制与 0.1 mol/L Fe(NO3)3溶液所含c(H)、c(NO3)相同的溶液，看银是否溶解。如果银镜溶解，乙同学的推测成立；(3)若是 Fe3氧化了单质Ag，则溶液中应该生成Fe2，甲同学需要检验溶液中的 Fe2；取反应后溶液少量于试管中，滴加几滴K3Fe(CN)6溶液，若产生蓝色沉淀，则证明有 Fe2产生，证实了Fe3能氧化单质银。答案：(1)Fe33H2OFe(OH)33H(2)测定0.1 mol/L Fe(NO3)3溶液

16、的 pH 银镜溶解(3)取反应后溶液少量于试管中，滴加几滴K3Fe(CN)6溶液，若产生蓝色沉淀，则证明有 Fe2产生，证实了Fe3能氧化单质银14 某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：固体 稀盐酸淡黄色溶液 试剂 1淡红色溶液 新制氯水深红色溶液 一段时间后溶液褪色(1)固体溶于稀盐酸的化学方程式为。(2)试剂 1 的化学式是；加入试剂 1 后呈红色的原因是(用离子方程式表示)。精品教案可编辑(3)加 入 新 制 氯 水 后 溶 液 红 色 加 深 的 原 因 是(用 离 子 方 程 式 表示)。(4)某一同学在实验中由于加入了过量新制氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，为

17、了探究溶液褪色的原因，另有四位同学进行了下表的猜想，你认为丁同学的猜想会是什么？(提示：SCN中硫元素的化合价为2 价)编号猜想甲溶液中的 3 价 Fe 又被还原为2 价 Fe乙溶液中的 3 价 Fe 被氧化为更高的价态丙新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白丁为验证丁同学的猜想合理与否？请同学们根据结论完成下表的实验设计方案。可选用试剂：浓硫酸、1.0 molL 1HNO3、1.0 molL 1盐酸、1.0 mol L1NaOH、0.1 molL1FeCl3、0.1 molL 1CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。实验操作预期现象结论说明丁同学的猜想是合理的解析：(1)铁与水蒸气反应后的固体为F

18、e3O4，Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铁。(2)检验三价铁离子用KSCN 溶液，二者反应生成Fe(SCN)3，溶液变红色。(3)加入新制氯水后，亚铁离子被氧化成三价铁离子，则溶液红色加深。(4)溶液中的SCN被过量的氯水氧化，则溶液会褪色，所以丁同学的猜想是：溶液中的SCN被过量的氯水氧化。为验证丁同学的猜想合理与否：或取少量褪色后的溶液，加KSCN 溶液，如果变红色，说明溶液中的 SCN被过量的氯水氧化，即丁的猜想正确；或取少量褪色后的溶液，加 FeCl3溶液，如果不变红色，说明溶液中没有KSCN，即溶液中的SCN被过量的氯水氧化，即丁的猜想正确。答案：(1)Fe3O48HCl=2

19、FeCl3FeCl24H2O(2)KSCN Fe33SCN=Fe(SCN)3精品教案可编辑(3)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(4)溶液中的SCN被过量的氯水氧化实验操作预期现象取少量褪色后的溶液，滴加20%KSCN溶液(或取少量褪色后溶液，加入0.1 mol L1FeCl3溶液)溶液变红色(溶液不变红色)15.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。实验中称取0.54 g 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

20、成后，流出溶液的OH用 0.40 mol L1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值：(列出计算过程)。(2)现有一含FeCl2和 FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)n(Cl)1 2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为。在实验室中，FeCl2可用铁粉和反应制备，FeCl3可用铁粉和反应制备。解析：解答此题的关键是明确阴离子交换柱交换出的OH的物质的量等于Cl的物质的量，从而求出FeClx中x的值。(1)首先明确阳离子交换柱和阴离子交换柱的作用，根据离子等量交换，溶液中OH的物质的量等于FeClx中 Cl的物质的量。

21、通过中和滴定知n(OH)n(H)0.40 mol L1 25.0 10 3L0.010 mol，故n(Cl)0.010 mol。FeClx中 Fe 元素的质量为0.54 g 35.5 g mol1 0.010 mol0.185 gFeClx中 Fe 元素与 Cl 元素的物质的量之比为0.185 g56 g mol1 0.010 mol 1 3，故x3。(2)根据题意可设该混合物的组成为FeCl2.1，利用十字交叉法可得样品中FeCl3的物质的量精品教案可编辑分数为 0.10。注意制备FeCl2选用弱氧化剂，制备FeCl3选用强氧化剂。答案：(1)n(Cl)0.025 0 L 0.40 molL10.010 molm(Fe)0.54 g 0.010 mol 35.5 g mol10.185 gn(Fe)0.185 g/56 g mol1 0.003 3 moln(Fe)n(Cl)0.003 3 0.010 1 3，x3(2)0.10 盐酸氯气