2020年高考化学一轮复习第3章第3节铁及其重要化合物课时跟踪练（含解析）.docx

铁及其重要化合物1(2019淮北模拟)天工开物载：黄矾所出又奇甚，乃即炼皂矾炉侧土墙，刮取下来。染家用之，金色淡者涂炙，立成紫赤也(皂矾FeSO47H2O；黄矾Fe2(SO4)310H2O；赤矾Fe2O3)。下列有关说法正确的是()A皂矾可用于碱性花木土壤补铁B皂矾变为黄矾是受热脱水过程C黄矾受热分解可以获得赤矾D矾是含结晶水的硫酸盐矿石解析：FeSO4溶液呈酸性，不能用于碱性花木土壤补铁，故A错误；FeSO47H2O变为Fe2(SO4)310H2O是氧化过程，故B错误；Fe2(SO4)310H2O受热分解可以生成Fe2O3、SO3、H2O，故C正确；赤矾Fe2O3不是硫酸盐，故D错误。答案：C2坦克、导弹的制造材料主要是金属合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列有关铁的说法正确的是()A铁元素属于过渡元素，其原子序数为26B单质铁与浓硫酸在常温下不反应C铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快解析：铁是26号元素，属于第族元素，为过渡元素，故A正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，故B错误；亚铁离子既有还原性，又有氧化性，故C错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，故D错误。答案：A3将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3生成的是()A硫酸B氯水C硫酸锌 D氯化铜解析：Fe2HCl=FeCl2H2，选项中，H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应，但氯水中的Cl2能氧化Fe2生成Fe3，离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。答案：B4铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述正确的是()A保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2水解B在25时，pH0的溶液中，Al3、NH、NO、Fe2可以大量共存C制备AlCl3、FeCl3均可采用将溶液直接蒸干的方法D硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O解析：保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是防止Fe2被氧化，A项不正确；pH0的溶液呈强酸性，Fe2、NO、H不能大量共存，B项不正确；制备AlCl3、FeCl3若将其溶液直接蒸干，会得到Al(OH)3、Fe(OH)3，C项不正确。答案：D5将1.12 g铁粉加入25 mL 2 molL1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl基本保持不变B往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色CFe2和Fe3物质的量之比为51D氧化产物和还原产物的物质的量之比为25解析：1.12 g铁物质的量为：1.12 g56 gmol10.02 mol，25 mL 2 molL1氯化铁溶液中Fe3的物质的量为0.025 L2 molL10.05 mol；发生的反应为Fe2Fe3=3Fe2，根据比例关系可得，0.02 mol铁完全反应，消耗0.04 mol Fe3，生成0.06 mol Fe2，所以Fe3剩余0.01 mol，溶液中含有Fe3物质的量为0.01 mol，Fe2物质的量为0.06 mol，没有金属铁剩余。A项，铁没有剩余，溶液呈浅绿色，Cl基本保持不变，错误；B项，溶液中有剩余的Fe3，往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，正确；C项，Fe2和Fe3的物质的量之比为0.06 mol0.01 mol61，错误；D项，由反应离子方程式可得，氧化产物和还原产物的物质的量之比为12，错误。答案：B6下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()选项操作和现象结论或目的A向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液23滴，溶液呈红色红砖中含有氧化铁B向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色黑色固体中没有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色该Fe(NO3)2试样已经变质D向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe2解析：B项，CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使黑色固体中有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3与Fe发生反应：Fe2Fe3=3Fe2，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项，NO(H)具有强氧化性，而Fe2具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3生成，遇KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项，若原溶液中无Fe2而存在Fe3，也有此现象，错误。答案：A7下列各组物质中，X是主要物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()选项ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu解析：Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；D有新的杂质CuSO4生成，D错误。答案：C8有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 molL1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2全部转变为Fe3，则该样品可能的化学式为()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7解析：根据2Fe2Cl2=2Fe32Cl，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2)0.025 mol20.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2)3n(Fe3)n(Cl)，则n(Fe3)0.2 mol，故n(Fe2)n(Fe3)0.050.214，故该氧化物可表示为FeO2Fe2O3，即Fe5O7。答案：D9(2019贵州质检)某化学兴趣小组利用还原铁粉处理含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的废水，所加还原铁粉的质量与溶液中Fe2的浓度变化关系如下图(忽略溶液体积变化)。下列有关结论错误的是()A加入铁粉质量小于56 g时发生的反应为FeNO4H=Fe3NO2H2OB当加入的铁粉质量超过168 g后，溶液中的溶质只含有Fe(NO3)2(忽略Fe2的水解)C原废水中Fe(NO3)3的浓度为2 molL1，Cu(NO3)2的浓度均为1 molL1D原废水中三种物质的氧化性由强到弱的顺序是HNO3Fe(NO3)3Cu(NO3)2解析：刚开始加入56 g(1 mol)单质铁，溶液中不生成Fe2，所以发生的化学反应一定是铁被硝酸氧化为Fe3。其方程式为FeNO4H=Fe3NO2H2O。选项A正确。当加入的单质铁完全过量的时候，溶液中的Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3应该都被反应为Fe(NO3)2，选项B正确。56 g至112 g(1 mol)间加入1 mol Fe，Fe2的浓度增加3 molL1，而112 g至168 g(1 mol)间加入1 mol Fe，Fe2的浓度增加1 molL1，所以说明前一个1 mol Fe发生的是Fe2Fe3=3Fe2，后一个1 mol Fe反应为FeCu2=Fe2Cu，将反应物均为1 mol Fe带入计算，得到Fe(NO3)3浓度为2 molL1，Cu(NO3)2的浓度为1 molL1，但是考虑到第一步中加入的1 mol Fe和硝酸反应得到了1 molL1的Fe(NO3)3，所以原废水中Fe(NO3)3浓度为1 molL1，选项C错误。因为废水中三种物质和单质铁反应的顺序是HNO3、Fe(NO3)3、Cu(NO3)2，反应中应该是氧化性强的物质先反应，所以氧化性为HNO3Fe(NO3)3Cu(NO3)2，选项D正确。答案：C10铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：(1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述正确的是_(填序号)。A纯铁硬度比生铁高B纯铁耐腐蚀性强，不易生锈C不锈钢是铁合金，只含金属元素D铁在一定条件下，可与水蒸气反应E铁在冷的浓硫酸中钝化(2)向沸水中逐滴滴加1 molL1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为_，形成该分散系的分散质微粒直径范围是_。(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：_。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：氯气、铁粉、浓硝酸、浓盐酸、烧碱、浓氨水，需要用到的一组试剂是_(填序号)。A BC D(4)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43X5H2O。则X的化学式为_。高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO10H2O=4Fe(OH)38OH3O2。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有_性，而能够除去水中悬浮物是因为_。下列物质能作净水剂的有_(填序号)。AKAl(SO4)212H2OBFe(OH)(SO4)nCClO2D“84”消毒液解析：(1)A项，纯铁硬度比生铁低，错误；B项，纯铁耐腐蚀性强，不易生锈，正确；C项，不锈钢是铁合金，含Fe、Mn等金属元素，也含有C、Si等非金属元素，错误；D项，铁在一定条件下，可与水蒸气反应产生四氧化三铁和氢气，正确；E项，铁在室温下遇浓硝酸、浓硫酸，在金属表面会被氧化产生一薄层致密的氧化物保护膜，而阻止了金属的进一步反应，因此Fe在冷的浓硫酸中钝化，正确。(2)向沸水中逐滴滴加1 molL1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，这时发生Fe3的水解反应，产生氢氧化铁胶体和盐酸，该反应的离子方程式为Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H；形成的该分散系属于胶体，分散质的微粒直径范围是1100 nm。(3)FeCl3溶液与铜反应的离子方程式是2Fe3Cu=2Fe2Cu2；从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，应该首先向溶液中加入过量的Fe粉，发生反应得到FeCl2溶液，把过量的Fe和置换出的Cu过滤出去，向滤渣中加入盐酸使Fe发生反应得到FeCl2溶液，再过滤回收Cu，把两次的滤液合并，再向其中通入过量的氯气就得到了FeCl3溶液，所以选项A符合题意，而其余选项都会引入杂质离子，不符合题意，错误。(4)根据原子守恒可得X的化学式是NaCl；根据方程式可知高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它可以得到电子，具有强的氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为反应后产生的还原产物Fe(OH)3在水中形成胶体，有强的吸附能力，吸附水中悬浮的杂质使之形成沉淀而除去；A项，KAl(SO4)212H2O电离产生的Al3会发生水解反应产生Al(OH)3胶体，因此有净水作用，正确；B项，Fe(OH)(SO4)n会形成Fe(OH)3胶体，因此有净水作用，正确；C项，ClO2有强氧化性，可以杀菌消毒，危害也小，因此可作净水剂，正确；D项，“84”消毒液有杀菌消毒作用，但是碱性太强，气味太浓，不适宜水的净化，错误。答案：(1)BDE(2)Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H1100 nm(3)2Fe3Cu=2Fe2Cu2A(4)NaCl氧化生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能够吸附水中的悬浮杂质ABC11铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。(1)写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式：_。(2)绿矾(FeSO47H2O)是补血剂的原料，易变质。检验绿矾是否变质的试剂是_。设计实验检验绿矾是否完全变质：_。(3)利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下：干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为_。取干燥后的FeCO3样品12.49 g，焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量为_g(FeOOH也能被C还原得到Fe)。解析：(1)Fe(OH)2与氧气和水反应生成Fe(OH)3，化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(2)绿矾(FeSO47H2O)易变质，Fe2被氧化为Fe3，检验绿矾是否变质的试剂是KSCN溶液。检验绿矾是否完全变质即检验样品是否存在Fe2，可利用Fe2的还原性进行检验或用铁氰化钾溶液检验。(3)依据得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式。设样品中FeCO3的物质的量为x mol，FeOOH的物质的量为y mol，则解得x0.1，y0.01，样品中杂质FeOOH的质量为0.01 mol89 gmol10.89 g。答案：(1)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(2)KSCN溶液取少量样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质(或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质)(3)4FeCO3nH2OO2=4FeOOH4CO2(4n2)H2O0.8912(2019宜宾质检)某实验小组在实验室利用氨气和新制备的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。(一)制备硫酸亚铁溶液(1)步骤，加入稀硫酸的目的是_。(2)步骤，加入还原铁粉后观察到的现象是_。(二)制备氢氧化亚铁(3)选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为_(按气流方向，用装置字母表示)。反应结束后继续通一段时间的N2，目的是_。(4)装置B中发生反应的离子方程式是_。装置C的作用是_。(三)探究思考反应后将装置B中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅不同资料后，有同学认为灰绿色物质是Fe(OH)2被空气中的氧气氧化后生成的Fe3(OH)8。(5)Fe3(OH)8中n(Fe2)n(Fe3)_，用氧化物的形式表示可写成_。(6)设计实验证明灰绿色物质中含Fe3(OH)8：_。解析：该实验的目的是利用氨气和新制备的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。(一)制备硫酸亚铁溶液，向硫酸铁晶体中加入去氧蒸馏水和稀硫酸，再加入过量的还原铁粉，将Fe3还原成Fe2，得到硫酸亚铁溶液。(二)制备氢氧化亚铁，原理是将氨气通入硫酸亚铁溶液中，此过程的关键是隔绝空气。(1)步骤，加入稀硫酸的目的是抑制Fe3的水解。(2)步骤，加入还原铁粉后，铁粉和酸、Fe3反应，观察到的现象是铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由黄色逐渐变为浅绿色。(3)制备氢氧化亚铁的装置中，A装置的作用是将浓氨水滴到生石灰上，使生石灰和水反应放出热量，放出氨气，氮气的作