高考化学一轮复习 第3章 金属及其重要化合物 第3课时 铁及其化合物复习练案 新人教版

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争铁及其化合物一、选择题1下列有关铁的描述正确的是(D)A纯铁的熔点比生铁的低B铁与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3和氢气C铁的活泼性比锌强D在冷的浓硫酸中可钝化解析A合金的熔沸点比其组合金属的低，错误；BFeH2SO4=FeSO4H2，错误；C金属性：ZnFe；D正确。2(2017广东省惠州市高中)关于铁及其化合物的叙述正确的是(A)A铁是一种较活泼的金属BFe2O3在常温下可以导电CFe2O3溶于水生成Fe(OH)3D在常温下铁丝容易与水反应放出H2解析A根据金属活动顺序表，铁是较活泼的金属，故正确；B氧化铁在常温下不导电，故错误；C氧化铁不溶于水，故错误；D在高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故错误。3下列反应的离子方程式正确的是(C)A硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应：Fe33OH=Fe(OH)3B硫化钠溶液与氯化铁溶液反应：2Fe33S2=Fe2S3C过量的铁与很稀的硝酸溶液反应无气体放出：4Fe10HNO=4Fe23H2ONHD硫化氢气体通入氯化亚铁溶液：H2SFe2=FeS2H解析A项，遗漏了Ba2SO=BaSO4，错误；B项，Fe3与S2发生氧化还原反应：2Fe3S2=S2Fe2，错误；D项，酸性：H2SHCl，反应不能进行，错误。4(2017衡水市武邑中学调研)如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol/L的浓硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是(B)NOFe3Fe2NONO2HABCD解析开始反应生成NO2，随反应的进行，硝酸浓度会变低，铁与稀硝酸反应生成NO，硝酸过量时生成三价铁，铁过量时，生成亚铁离子，若铁粉过量，体系中大量存在NO、Fe2、NO2、NO；若HNO3过量，体系中大量存在NO、Fe3、H、NO2，一定大量存在为：NO、NO2，故选B。5(2016广西柳州模拟)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl36H2O)的工艺流程如图所示：下列说法不正确的是(A)A酸溶过程使用的酸也可以是硝酸，且过量B为了防止污染，焙烧过程中产生的SO2要回收利用C通氯气的目的是氧化Fe2D由FeCl36H2O制取无水FeCl3需要在氯化氢的气流中加热解析本题考查氯化铁晶体的制备流程分析。若用过量硝酸酸溶，则会引入NO，A项说法错误；SO2是一种污染气体，必须回收利用，B项说法正确；通入Cl2的目的是将Fe2全部氧化为Fe3，C项说法正确；为了防止Fe3水解，由FeCl36H2O制取无水FeCl3时需要在HCl的气流中加热，D项说法正确。6(2016辽宁省实验中学期中)为了比较铁和铜的金属活动性强弱，某研究小组的同学设计了如下一些方案，并将实验结果记录如下：方案现象或产物将铁片置于CuSO4溶液中铁片上有亮红色物质析出将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧产物分别为FeCl3和CuCl2将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4将铁片和铜片分别放入稀硫酸中铁片上有气泡，铜片上不产生气泡将铁片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接铁片溶解，铜片有气泡产生能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有(B)A2种B3种C4种D5种解析铁能置换出铜，可以证明铁比铜活泼；铁、铜都与氯气反应，不能证明二者的活泼性；浓硫酸有氧化性，铁片和铜片分别与热浓硫酸反应，不能证明二者的活泼性；铁能置换出稀硫酸中的氢，铜不能，证明铁比铜活泼；铁与铜形成原电池，铁作负极，铜作正极，证明铁比铜活泼。7(2016豫南九校联盟第一次联考)球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验室测定化合物X的组成实验如下：下列说法不正确的是(B)A固体2是氧化铁BX的化学式可以表示为Fe3C2C溶液甲中可能含有Fe3DX与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成解析铁碳化合物X与足量的空气反应，高温煅烧后生成的固体1是铁的氧化物，加入过量盐酸，生成的溶液甲中可能含有Fe2、Fe3，再通入足量的氯气后，溶液中的Fe2被氧化为Fe3，溶液乙中溶质主要是FeCl3。则经过加热、蒸发、灼烧后固体2为Fe2O3，质量为24.0 g，所以铁的质量m(Fe)24.0 g16.8 g，则n(Fe)0.3 mol。因为化合物X是铁和碳的化合物，所以碳的质量为18.0 g16.8 g1.2 g，n(C)0.1 mol，则n(Fe)n(C)31，X的化学式为Fe3C，Fe3C与足量的热浓硝酸发生氧化还原反应，会生成NO2和CO2，答案选B。8(2016浙江嘉兴、杭州、宁波五校联考)实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O)，聚铁的化学式为Fe2(OH)n(SO4)30.5nm，制备过程如图所示。下列说法不正确的是(C)A炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为4FeS3O212H=4Fe34S6H2OB气体M的成分是SO2，通入双氧水得到硫酸，可循环使用C溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏大D向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤得到绿矾解析分析流程可知，炉渣加入H2SO4溶液同时通入O2得到的固体W为氧化还原反应生成的S和SiO2等，溶液X为含有Fe3的溶液，调节溶液的pH得到溶液Z，加热得到聚铁胶体，溶液X中加入铁反应生成FeSO4，溶液Y蒸发结晶得到FeSO4晶体。炉渣中FeS和H2SO4、O2反应生成S、Fe2(SO4)3和H2O，A正确；气体M为SO2，通入H2O2中生成H2SO4，B正确；Fe(OH)3中铁的含量比Fe2(SO4)3的高，若溶液Z的pH偏小，则生成的聚铁中OH的含量减少，使铁的含量减少，C错误；溶液X中加入过量的铁粉，Fe和Fe2(SO4)3溶液反应生成FeSO4，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤析出绿矾，D正确。9(2017吉林长春十一高中)有Fe和Fe2O3的混合物27.2 g溶于100 ml的稀硫酸中，恰好完全反应，放出H2 2.24 L(标况下)，向反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，未见血红色。混合物中单质Fe的质量为(C)A5.6 gB8.4 gC11.2 g D16.8 g解析铁粉和氧化铁的混合物中加入稀硫酸，恰好完全反应，放出氢气，反应后的溶液中滴加KSCN不显红色，且无固体剩余物，则最终溶液中溶质为FeSO4，反应生成 H2的物质的量为：2.24 L22.4 L/mol0.1 mol，则：FeH2SO4=FeSO4H20.1mol 0.1mol0.1mol设原混合物中Fe2O3的物质的量为x mol，则：FeFe2O33H2SO4=FeSO43H2Ox molx mol3x mol由题意可知：(x0.1)mol56 g/molx mol160 g/mol27.2 g，解得x0.1 mol，混合物中m(Fe2O3)0.1 mol160 gmol116 g，m(Fe)27.2 g16 g11.2 g，答案选C。10(2016山东济宁一中期中)8.34 g FeSO47H2O(相对分子质量278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示，下列说法正确的是(C)A温度为78 时，固体物质M的化学式为FeSO45H2OB取适量380 时所得的样品P，隔绝空气加热至650 ，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，Q的化学式为Fe3O4C在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为FeSO4H2OFeSO4H2OD温度为159 时固体N的化学式为FeSO42H2O解析FeSO47H2O样品的物质的量为0.03 mol，其中m(H2O)0.03 mol718 gmol13.78 g，如晶体失去全部结晶水，固体的质量应为8.34 g3.78 g4.56 g，可知在加热到373 之前，晶体失去部分结晶水。温度为78 时，固体质量为6.72 g，其中m(FeSO4)4.56 g，m(H2O)6.72 g4.56 g2.16 g，n(H2O)0.12 mol，则n(H2O)n(FeSO4)0.12 mol0.03 mol41，则化学式为FeSO44H2O，A错误；加热至650 时，固体的质量为2.40 g，其中n(Fe)n(FeSO47H2O)0.03 mol，m(Fe)0.03 moI56 gmol11.68 g，则固体中m(O)2.40 g1.68 g0.72 g，n(O)0.045 mol，则n(Fe)n(O)0.03 mol0.045 mol23，则固体物质Q的化学式为Fe2O3，B错误；温度为159 时，固体质量为5.10 g，其中m(FeSO4)0.03 mol152 gmol14.56 g，m(H2O)5.10 g4.56 g0.54 g，n(H2O)0.03 mol，则n(H2O)n(FeSO4)0.03 mol0.03 mol11，则化学式为FeSO4H2O，则在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4H2OFeSO4H2O，C正确、D错误。二、非选择题11(2016甘肃省会宁一中高三月考)铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石英、石灰石的混合物。某化学兴趣小组从铁砂中分离出磁性氧化物，并进行铝热反应实验。(1)取磁性氧化铁按图装置进行铝热反应，引发铝热反应的实验操作是_铺KClO3、插镁条并将其点燃_，现象很壮观，取少许生成的“铁块”溶于盐酸，向基中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色。出现结果的结因，除了可能混有没有反应的磁性氧化铁外，还有一个原因是_生成的红热的铁在掉落到蒸发皿过程中表面被空气氧化为Fe3O4_。设计一个简单的实验方案，证明上述所得“铁块”中含有金属铝。该实验所用的试剂是_NaOH_，反应的离子方程式_2Al2OH2H2O=2AlO3H2_。(2)写出此铝热反应的化学方程式：8Al3Fe3O44Al2O39Fe，每摩尔单质铝参与反应，转移的电子数为_3NA_。(3)除磁性氧化铁可做铝热反应实验外，下列哪些试剂也可以(AC)ACuOBNa2O2CMnO2DMgO解析(1)引发铝热反应的操作时在铝热剂上铺KClO3，插镁条并将其点燃；滴加硫氰化钾显红色，说明溶液中含有铁离子。可能是生成的红热的铁在掉落到蒸发皿过程中表面被空气氧化为Fe3O4；铁和铝混合物中只有铝能和氢氧化钠反应，所以选用NaOH溶液，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(2)8Al3Fe3O44Al2O39Fe因为铝升高3价，所以每摩尔铝反应转移电子数为3NA。(3)铝的活动性在铜和锰之前，可以置换出铜和锰，所以选AC。12(2016安徽淮南一模)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、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_SiO2_(填化学式)。(2)实验室实现步骤中分离操作所用的玻璃仪器有_漏斗、玻璃棒、烧杯_；步骤中应选用_D_(填序号)试剂调节溶液的pH。A稀硝酸B氢氧化钠溶液C高锰酸钾溶液D氨水(3)检验步骤已经进行完全的试剂是_KSCN溶液(或其他合理答案)_。(4)步骤V的反应温度一般需控制在35 以下，其目的是_防止NH4HCO3分解，减少Fe2的水解_。(5)步骤中发生反应的化学方程式为4FeCO3O22Fe2O34CO2。(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数，称取a g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b g。写出加入足量的H2O2发生反应的离子方程式：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。测得该样品中Fe元素的质量分数为。解析(1)由硫铁矿烧渣的成分知，只有SiO2不溶于硫酸。(2)步骤是除去没有被硫酸溶解的SiO2，因此是过滤操作，需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯；步骤是向含有Fe2的硫酸盐溶液中加入可与酸反应的物质来调节pH，为不引入杂质，结合步骤V中加入铵盐，因此可在步骤中加入氨水来凋节pH。(3)步骤加入足量铁粉的目的是将Fe3还原为Fe2，因此可通过加入KSCN溶液来检验溶液中是否还含有Fe3来判断反应是否完全。(5)利用氧化还原反应原理可知，加热碳酸亚铁得到Fe2O3，参加反应的应有氧化剂，在空气中煅烧应有氧气参与反应，所以反应的方程式为4FeCO3O22Fe2O34CO2。(6)加入H2O2的目的是将Fe2氧化为Fe3；结合流程知最终得到b g固体为Fe2O3，利用铁原子守恒知样品中铁元素的质量分数为。13(2016天津静海一中等六校期中联考)铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。.铁矿石中含氧量的测定按如图组装仪器，_；将5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略)；从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待装置C出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。(1)补全步骤的操作：_检验装置的气密性_。(2)装置C的作用为_防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中，影响测定结果_。(3)测得反应后装置B增重1.35 g，则铁矿石中氧的质量百分含量为_24%_。.铁矿石中含铁量的测定(1)步骤中煮沸的作用是_赶走溶液中溶解的过量Cl2_。(2)下列有关步骤的操作中说法正确的是_df_(填序号)。a因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂b滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂c滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液d锥形瓶不需要用待测液润洗e滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化f滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数(3)若滴定过程中消耗0.400 0 molL1的KI溶液25.00 mL，则铁矿石中铁的质量百分含量为_70%_。.由、可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为_Fe5O6_。解析.(1)由于该实验中有气体通过装置参加反应，所以要检验装置的气密性。(2)该实验中，氢气和铁的氧化物反应生成金属铁和水，根据固体质量的变化来计算铁的含量，装置B处的干燥管作用是吸收反应产生的水蒸气，所以装置C要防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中，影响测定结果。(3)测得反应后装置B增重1.35 g，根据反应的实质，增加的是水的质量，n(H2O)0.075 mol，则铁矿石中含有氧元素的物质的量是0.075 mol。根据质量守恒定律，铁矿石中氧的质量百分含量