2020高考化学大一轮复习 考点规范练8 第三单元 金属及其化合物 新人教版

点规范练8铁及其重要化合物(时间:45分钟满分:100分)考点规范练第16页一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2020安徽皖江名校联盟联考)下列有关物质的性质类比正确的是()A.已知Fe+SFeS,则Cu+SCuSB.Fe能与CuSO4溶液反应,可知Al与CuSO4溶液也能反应C.CaSO3与稀盐酸反应生成SO2,可知CaSO3与稀硝酸反应也生成SO2D.已知H2O2能氧化I-,可知H2O2也能氧化Cl-答案:B解析:Cu与S化合生成Cu2S,A项错误;Fe能与CuSO4溶液发生置换反应,Al比Fe活泼,故Al与CuSO4溶液也能发生置换反应,B项正确;硝酸具有强氧化性,则CaSO3与稀硝酸反应会生成CaSO4,生成的气体是NO而不是SO2,C项错误;I-还原性较强,H2O2能氧化I-,但H2O2不能氧化Cl-,D项错误。2.为确定下列久置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是()A.Na2SO3溶液(BaCl2)B.FeCl2溶液(KSCN)C.KI溶液(淀粉)D.NaOH溶液(盐酸)答案:A解析:A项,Na2SO3溶液变质后生成Na2SO4,二者均能与氯化钡反应生成沉淀,故加氯化钡不能达到检验目的;B项,FeCl2溶液变质后生成FeCl3,FeCl3遇KSCN变红;C项,KI变质生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝;D项,NaOH在空气中变质生成碳酸钠,盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体。3.(2020辽宁葫芦岛调研)下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是()A.该溶液中,K+、Fe2+、I-、Br-可以大量共存B.用该溶液溶解一定量铜粉,向所得溶液中再加入铁粉,若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出C.将该溶液蒸干,得到的固体中混有氢氧化铁D.100 mL 0.1 molL-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成1.12 g Fe答案:D解析:Fe3+与I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,A项错误;Fe2(SO4)3溶液溶解Cu时发生反应:Fe2(SO4)3+Cu2FeSO4+CuSO4,此时若Fe2(SO4)3恰好完全反应,再向溶液中加入铁粉,则发生反应:Fe+CuSO4FeSO4+Cu,可析出固体Cu,B项错误;Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐,水解产生氢氧化铁和硫酸,由于硫酸没有挥发性,二者会再发生反应生成硫酸铁,故将该溶液蒸干,得到的固体中不会是氢氧化铁,而是硫酸铁,C项错误;100 mL 0.1 molL-1该溶液含有溶质0.01 mol,和足量的Zn充分反应,根据电子守恒及元素守恒可知反应产生0.02 mol Fe,其质量是1.12 g,D项正确。4.(2020江苏扬州模拟)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+被氧化导学号16980280答案:C解析:A中反应开始时生成的氢气进入B中,可排出空气,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中硫酸亚铁溶液在气体压力下进入B中可生成Fe(OH)2,故A正确;FeCl3易水解,配制FeCl3溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀,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,故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,故D正确。5.(2020黑龙江黑河模拟)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()FeSO4A.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中的Fe2+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。6.(2020陕西榆林模拟)往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。下列说法正确的是()A.该实验表明FeCl3有还原性B.白色沉淀为BaSO3C.该实验表明SO2有漂白性D.反应后溶液酸性增强答案:D解析:SO2通入混合液中,发生反应:SO2+2H2O+2FeCl3H2SO4+2FeCl2+2HCl,溶液由棕黄色变为浅绿色,FeCl3作氧化剂,表现氧化性,SO2表现还原性;H2SO4与BaCl2反应得到BaSO4白色沉淀和HCl,故A、B、C项错误,D项正确。7.(2020河北张家口四校联考)有一种粉末它是由铁的氧化物中的一种或者两种组成,取3.04 g该粉末加热,同时通入足量的CO使之完全反应,再用过量澄清石灰水把生成的气体充分吸收,产生5 g 沉淀,则该粉末的组成是()A.只有Fe2O3B.只有FeOC.等物质的量的Fe2O3和Fe3O4D.等物质的量的FeO和Fe3O4导学号16980281答案:D解析:澄清石灰水将生成的气体充分吸收,产生5 g沉淀为碳酸钙,物质的量为=0.05 mol,根据碳原子守恒可知n(CO2)=0.05 mol,氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量,即n(O)=n(CO2)=0.05 mol,n(Fe)=0.04 mol,n(Fe)n(O)=0.04 mol0.05 mol=45,所以该粉末是由铁的两种氧化物构成,若由等物质的量的Fe2O3和Fe3O4构成,则n(Fe)n(O)=57,不成立,所以该粉末是由FeO和Fe3O4构成。设FeO和Fe3O4的物质的量分别为x、y,则根据铁原子和氧原子守恒可得:解得:x=0.01 mol,y=0.01 mol故该粉末是由等物质的量的FeO和Fe3O4组成。8.(2020福建三明一中联考)酸性溶液中,Fe2+会被空气中的氧气缓慢氧化为Fe3+。不同条件下,一定浓度的Fe2+的氧化率随时间变化关系如图所示。下列有关说法正确的是()A.该氧化过程的离子方程式为Fe2+O2+4H+Fe3+2H2OB.pH=1.5时Fe2+的氧化率一定比pH=2.5的大C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关D.其他条件相同,80 时Fe2+的氧化率比50 的大答案:D解析:A项中离子方程式电子转移数目不守恒,应为4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O,A项错误;由图像知,Fe2+的氧化率受pH和温度的影响,所以pH=1.5时Fe2+的氧化率不一定比pH=2.5时的大,B项错误;Fe2+的氧化率不仅与溶液的pH和温度有关,还与离子的浓度等其他因素有关,C项错误;由图像可知,其他条件相同温度不同时,Fe2+的氧化率与温度成正比,温度越高Fe2+的氧化率越大,D项正确。9.(2020山东青岛模拟)常温时,将0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液,然后向该溶液投入m g 铁粉使其充分反应后,滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是()A.由于氧化性Fe3+H+,首先发生的反应是Fe+2Fe3+3Fe2+B.当加入16.8 g铁粉时,可生成标准状况下6.72 L气体C.在铁粉充分反应后的溶液中,铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在D.m至少等于28 g,反应过程中溶液的质量一直在减小答案:B解析:酸性条件下,N有强氧化性,因此首先发生的反应是Fe+N+4H+NO+Fe3+2H2O,然后发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+,Fe+2H+Fe2+H2,A错误;当加入16.8 g铁粉时,刚好发生上述反应,生成标准状况下的6.72 L NO气体生成0.3 mol Fe3+,消耗1.2 mol H+,B正确;根据滴加KSCN溶液不变红色说明溶液中不含Fe3+,C错误;根据方程式计算则至少消耗铁16.8 g+(0.1+0.3)0.556 g=28 g,但反应过程中溶液的质量一直在增大,D错误。10.(2020山西晋中模拟)已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3+和Cr3+。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,下列说法中不正确的是()A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7B.图中BC段发生的反应为2Fe3+2I-2Fe2+I2C.若将上述过程中的KI溶液换为K3溶液,则AB段有蓝色沉淀生成D.开始加入的K2Cr2O7为0.25 mol导学号16980282答案:C解析:根据图示可知开始时Fe3+物质的量不变,则说明Fe3+没有参加反应,因此AB段应为K2Cr2O7和碘化钾的反应,K2Cr2O7为氧化剂,A项正确;BC段Fe3+物质的量逐渐减小,为铁离子和碘化钾的反应,反应的离子方程式为2Fe3+2I-2Fe2+I2,B项正确;与K3溶液反应有蓝色沉淀生成的是Fe2+,但AB段没有Fe2+,C项错误;由氧化剂和还原剂得失电子数目相等可知反应的关系式为K2Cr2O76I-,共消耗的n(I-)=1.5 mol,则开始加入的K2Cr2O7的物质的量为0.25 mol,D项正确。二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(16分)铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,其中发生的一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若有3 mol FeS2参加反应,则转移mol电子。(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂,反应的离子方程式为。从腐蚀废液中回收金属铜还需要的试剂是。(3)与明矾相似,硫酸铁也可用于净水,其作用原理是(用离子方程式表示);在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中悬浮物沉降除去,其原因是。(4)钢铁的电化学腐蚀简单示意图如图所示,发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应式为;该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请完成防护的简单示意图并标出电子流动的方向。(5)铁红是一种红色颜料,其主要成分是Fe2O3。将一定量的铁红溶于160 mL 5 molL-1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24 L氢气(标准状况),经检测,溶液中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为。答案:(1)32(2)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+铁粉、稀盐酸(其他合理答案均可)(3)Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+在酸性条件下抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去(4)O2+2H2O+4e-4OH-或(其他合理答案均可)(5)11.2 g解析:(1)反应过程中,氧元素从0价变为-2价,每消耗1 mol O2转移4 mol 电子,当有3 mol的FeS2参与反应时,消耗8 mol的O2,故转移32 mol 的电子;(2)Fe3+与铜反应的离子方程式为2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+;腐蚀废液中的铜元素以Cu2+的形式存在,故回收金属铜还需要的试剂是铁粉、稀盐酸;(3)硫酸铁的净水原理是Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体:Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,Fe(OH)3胶体可以吸附水中的杂质;酸性废水中存在大量的H+,从而抑制了Fe3+的水解,故硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降;(4)钢铁发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-;利用原电池原理可保护铁,此时可将石墨电极调换为锌片,工作中电子由锌通过导线流向铁电极;还可利用电解池原理,将铁与电源的负极相连接,此时电子由石墨电极流出进入电源的正极,再由电源的负极流出进入铁电极上;(5)由加入铁粉后收集到0.1 mol H2知,Fe2O3与盐酸反应后HCl剩余0.2 mol,故与Fe2O3反应的HCl的物质的量为(160510-3-0.2) mol=0.6 mol。结合Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O可知,生成了0.2 mol的Fe3+。加入的铁粉先与Fe3+反应:2Fe3+Fe3Fe2+,故Fe3+消耗0.1 mol Fe,综上所述,共消耗0.2 mol Fe,质量为11.2 g。12.(18分)AJ分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白:(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中位置是。(2)检验C溶液中阳离子的方法是(写出操作、现象及结论)。(3)写出反应的化学方程式:。(4)写出反应的离子方程式:。(5)写出反应的化学方程式:。(6)写出反应中阳极的电极反应式:。(7)从能量变化角度看,反应中,属于H0的反应是(填序号)。导学号16980283答案:(1)第四周期第族(2)取少量C溶液滴加KSCN溶液,溶液不显红色,再加氯水,溶液显红色,证明是Fe2+(或其他合理答案:)(3)8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe(4)2Al+2H2O+2OH-2Al+3H2(5)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(6)2O2-4e-O2(7)解析:已知G为主族元素的固态氧化物,且能和氢氧化钠溶液反应,则G是Al2O3,可推断出A是Fe、B是Fe3O4、C是FeCl2、D是FeCl3、E是Fe(OH)2、F是Fe(OH)3、J是NaAlO2、H是O2、I是Al。反应是铝热反应。(1)A、B、C、D、E、F都含有铁,铁元素位于元素周期表第四周期第族。(4)铝单质可以和氢氧化钠溶液反应。(5)反应是Fe(OH)2在空气中被氧化生成Fe(OH)3。(6)是电解熔融氧化铝,阳极发生氧化反应。(7)是铝热反应,是放热反应;是燃烧反应,是放热反应;是电解反应,是吸热反应。13.(2020四川理综,11节选)(16分)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应。请回答下列问题:(1)第步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是。(2)检验第步中Fe3+是否完全还原,应选择(填字母编号)。A.KMnO4溶液B.K3溶液C.KSCN溶液(3)第步加Fe