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.doc

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)3 dfecl2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()afe4hno=fe3no2h2obfe3o48h=fe22fe34h2ocfe(oh)33h=fe33h2od3fe(oh)210hno=3fe3no8h2o解析：选b。b项应为3fe3o428hno=9fe3no14h2o。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no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()ana2feo4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(oh)3，可以净水dna2feo4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=2fe33h2o，fe2fe3=3fe2，cu2fe3=cu22fe2，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。8等物质的量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出no气体的物质的量最多的是()afe bfeocfe(oh)3 dfeso4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321，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124，则参加反应的铁粉与原溶液中fe3的物质的量之比为()a21 b12c13 d14解析：选c。因氧化性：fe3cu2fe2，加入适量的铁粉，使溶液中fe3、cu2和fe2物质的量之比变为124，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124，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2fe3fe=3fe2，参加反应的fe的物质的量为1 mol，参加反应的铁粉与原溶液中fe3的物质的量之比为1 mol3 mol13。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()a57 b43c34 d913解析：选d。硫酸的物质的量n2 mol/l0.065 l0.13 mol，所以n(h)0.26 mol，氯气是0.005 mol，共失电子是0.01 mol，根据反应：2fe2cl2=2fe32cl，则溶液中n(fe2)0.01 mol，能得电子是0.01 mol，设feo为x mol，fe2o3和al2o3为y mol，则x3y0.13，x0.01，所以y0.04，所以金属原子个数是0.010.0420.09，氧是0.010.0430.13，即原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为913。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()afeo bfe2o3cfe3o4 dfe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co充分反应，fexoyycoxfeyco2，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，co2ca(oh)2caco3h2o，测得沉淀的质量与原样品a质量相等设为m g，fexoyycoxfeyco2，co2ca(oh)2=caco3h2o，得到fexoyycaco356x16y 100ym g m g56x16y100yxy32，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()ah2so4浓度为4 mol/lb溶液中最终溶质为feso4c原混合酸中no浓度为0.2 mol/ldab段反应为：fe2fe3=3fe2解析：选c。由图像可知，由于铁过量，oa段发生反应为feno4h=fe3no2h2o，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)0.4 mol，由硫酸根守恒n(h2so4)n(feso4)0.4 mol，则c(h2so4)4 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；c.oa段发生反应为feno4h=fe3no2h2o，硝酸全部起氧化剂作用，oa段消耗fe为11.2 g，所以n(no)n(fe)0.2 mol，则c(no)2 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no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(no)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，fe33h2ofe(oh)33h；(2)乙同学认为：fe(no3)3溶液显酸性，该条件下no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(no)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：固体淡黄色溶液淡红色溶液深红色溶液溶液褪色(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) 。(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 moll1hno3、1.0 moll1盐酸、1.0 moll1naoh、0.1 moll1fecl3、0.1 moll1cuso4、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fe3o4，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=2fecl3fecl24h2o(2)kscnfe33scn=fe(scn)3(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 moll1fecl3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。交换完成后，流出溶液的oh用0.40 moll1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)12.1，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。通过中和滴定知n(oh)n(h)0.40 moll125.0103l0.010 mol，故n(cl)0.010 mol。feclx中fe元素的质量为0.54