一轮复习人教版铁及其化合物精选试题

铁及其化合物时间：45分钟1．以下关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中正确的选项是(B)A．四种单质都能和盐酸反响，生成相应的盐和氢气B．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能将溶液直接蒸干C．将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中，用导线连接后Mg棒上发生氧化反响D．铁锈主要成分是氧化铁，铜锈主要成分是氧化铜解析：A项，Cu单质不与盐酸反响；C项，一般情况下，在原电池中，金属性强的电极作负极，但也要根据电解质溶液的实际情况考虑，Mg的金属性强于Al，但是Mg不与NaOH溶液反响，Al可与NaOH溶液反响，所以此时Al棒作负极，发生氧化反响；D项，铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。2．?唐本草?记载“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃。陶及今人谓之石胆，烧之赤色，故名绛矾矣〞。文中“绛矾〞为(A)A．FeSO4·7H2OB．CuSO4·5H2OC．Na2SO4·10H2OD．KAl(SO4)2·12H2O解析：根据题中描述，晶体本来为绿色，加热后得到红色固体，所以该晶体为FeSO4·7H2O。3．以下关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的选项是(C)A．用如下图装置可以制备沉淀Fe(OH)2B．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溶液中参加少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化解析：反响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项正确；FeCl3易水解，配制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，B项正确；滴加KSCN溶液不变色，滴加氯水后显红色，该溶液中一定含有Fe2＋，C项错误；Fe3＋与铁反响可生成Fe2＋，那么向FeCl2溶液中参加少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化，D项正确。4．以下有关实验、对应现象以及结论都正确的选项是(B)选项实验现象结论A向硫酸铜溶液中通入足量CO2有蓝色沉淀生成因发生双水解反响而生成CuCO3沉淀B向氯水中滴加少量紫色石蕊试液溶液先变红后褪色氯水具有酸性和漂白性C将铜粉放入稀硫酸中并不断通入O2，再在溶液中滴加少量FeSO4溶液铜粉快速溶解，溶液变为蓝色形成Fe—Cu原电池，加快反响速率D向稀硝酸中参加过量Fe粉，反响完全后在溶液中滴加KSCN溶液溶液变为血红色Fe与硝酸反响得到Fe3＋解析：弱酸不能制取强酸，硫酸铜与二氧化碳不反响，故A错误；氯水中含有Cl2、HClO、H＋，显酸性，使紫色石蕊试液变红，HClO具有强氧化性，使其褪色，故B正确；氧气能将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，硫酸铁能与铜反响生成硫酸亚铁和硫酸铜，不是形成原电池，故C错误；向稀硝酸中参加过量Fe粉，反响生成硝酸亚铁，无Fe3＋，故D错误。5．SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时假设滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，以下说法不正确的选项是(D)A．上述过程中，最终被复原的是NOeq\o\al(－,3)B．从上述反响可以得出结论，氧化性：HNO3>Fe3＋>稀硫酸C．上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体D．假设通入的SO2完全反响，那么同温同压下，SO2和逸出气体的体积比为1∶1解析：溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，Fe3＋被复原变为Fe2＋，后又被氧化为Fe3＋，所以最终被复原的是NOeq\o\al(－,3)，A正确；溶液由棕色变为浅绿色，说明Fe3＋的氧化性强于稀硫酸，但在硝酸存在的前提下立即又变成棕黄色，说明Fe2＋迅速被氧化成Fe3＋，故硝酸的氧化性强于Fe3＋，综上所述氧化性：HNO3>Fe3＋>稀H2SO4，B正确；硝酸根离子和二氧化硫被氧化后产生的氢离子构成强氧化性体系，氧化Fe2＋时生成无色的NO气体，该气体是一种无色难溶于水的物质，C正确；上述过程中，最终被复原的是NOeq\o\al(－,3)，故相当于二氧化硫与NOeq\o\al(－,3)之间的氧化复原，根据电子守恒可知3SO2～2NOeq\o\al(－,3)，反响消耗的SO2与逸出的NO的物质的量之比是3∶2，由于气体的体积之比等于它们的物质的量之比，D错误。6．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐参加铁粉，溶液中Fe2＋的浓度与参加铁粉的物质的量之间的关系如下图，那么溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为(D)A．1∶1∶1B．1∶3∶1C．3∶3∶8D．1∶1∶4解析：依次发生的反响是Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO＋2H2O,2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2，Cu(NO3)2＋Fe=Fe(NO3)2＋Cu，稀硝酸消耗1molFe同时生成1molFe(NO3)3，Fe(NO3)3消耗1molFe，那么原溶液中有4molHNO3、1molFe(NO3)3，Cu(NO3)2消耗1molFe，那么溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1∶1∶4。7．某课外兴趣小组同学利用如图装置测定FeSO4·xH2O中结晶水含量，实验前测得装置A(包括石英玻璃管及两端开关K1和K2)的质量为m1g，装入样品测得装置A的质量为m2A．仪器B的名称为球形枯燥管，其中可装入碱石灰B．加热前先通入一段时间的N2以排出装置中的空气，目的是防止发生爆炸C．假设加热至恒重时，装置A的质量为m3g，那么x＝eq\f(76m2－m3,9m3－m1)D．假设先加热一段时间后再通入N2或撤去B装置都会使x值偏低解析：FeSO4·xH2O受热分解生成硫酸亚铁和水，碱石灰的作用是防止外界空气中的水蒸气进入A装置，干扰实验，A正确；加热前先通入一段时间的N2以排出装置中的空气，目的是防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化，B错误；根据题意可知，FeSO4的质量为(m3－m1)g，FeSO4晶体的质量为(m2－m1)g，结晶水的质量为(m2－m3)g，n(FeSO4)＝eq\f(m3－m1,152)mol，n(H2O)＝eq\f(m2－m3,18)mol，结晶水的数目x＝eq\f(nH2O,nFeSO4)＝eq\f(\f(m2－m3,18)mol,\f(m3－m1,152)mol)＝eq\f(76m2－m3,9m3－m1)，C正确；假设先加热一段时间后再通入N2或撤去B装置，都会导致剩余固体质量增大，会使测定的x值偏低，D正确。8．对FeCl3溶液与KI溶液的反响进行探究。关于实验的分析和结论不正确的选项是(D)实验操作实验现象①取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中，滴加0.1mol/LFeCl3溶液3滴，振荡，充分反响溶液呈深棕黄色②将上述溶液均分后分置于试管1和试管2中向试管1中滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液溶液显红色向试管2中参加1mLCCl4，充分振荡、静置溶液分层，上层为浅棕黄色，下层为紫色③取试管2的上层液体置于试管3中，滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液溶液微弱变红A．FeCl3与KI发生了氧化复原反响，有I2生成B．试管1中溶液显红色，证明FeCl3与KI的反响具有可逆性C．试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果D．试管2中上层溶液变为浅棕黄色是平衡移动的结果解析：取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中，滴加0.1mol/LFeCl3溶液3滴，振荡，充分反响，溶液呈深棕黄色，是因为2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2，所以A正确；试管1中滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液，溶液显红色说明溶液中有Fe3＋，证明FeCl2与KI的反响具有可逆性，故B正确；向试管2中参加1mLCCl4，充分振荡、静置，溶液分层，上层为浅棕黄色，下层为紫色说明有碘单质被萃取出来，导致溶液中Fe3＋浓度减小，试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果，故C正确；D.试管2中上层溶液变为浅棕黄色还可能是少量的碘溶解于水的结果，故D错。9．从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以FeCl3溶液为实验对象，探究其与碱性物质之间反响的复杂多样性。实验如下：(1)①中反响的离子方程式是___________。(2)②中逸出的无色气体是________。从物质类别的角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是__________________(写一条)；从化合价角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是______________(写一条)。(3)对于③中的实验现象，同学们有诸多猜想，继续进行实验：Ⅰ.甲取③中的红棕色溶液少许，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀。甲得出结论：FeCl3与Na2SO3发生了氧化复原反响，离子方程式是__________________。Ⅱ.乙认为甲的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲的结论是正确的。其实验方案是_______________。(4)受以上实验的启发，同学们对pH≈8的1mol/LNaF溶液与FeCl3溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验：实验操作及现象④向2mL0.2mol/LFeCl3溶液中滴入2mL1mol/LNaF溶液，溶液变无色⑤向2mL0.2mol/LFeCl3溶液中滴入2mL蒸馏水，溶液颜色变浅Ⅰ.⑤的实验目的是____________________。Ⅱ.为探究④中溶液变无色的原因，进行如下实验：资料显示：FeF3溶液为无色。用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因：______________。(5)根据实验，FeCl3溶液与碱性物质之间的反响的多样性与________有关。解析：(1)根据图中对实验现象的描述，反响①氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铁胶体。(2)由于碳酸钠溶液显碱性，氯化铁溶液显酸性，相互促进水解，生成CO2气体和氢氧化铁沉淀。(3)参加盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，说明③中溶液中有SOeq\o\al(2－,4)，亚硫酸钠与氯化铁会发生氧化复原反响，即Fe3＋将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，甲中SOeq\o\al(2－,4)也可能是SOeq\o\al(2－,3)被空气氧化，所以用铁氰化钾溶液检验溶液中是否生成Fe2＋更合理。(4)FeCl3溶液中参加NaF，颜色变浅，说明反响生成了FeF3，是可溶性的难电离物质，参加氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，说明OH－更容易与Fe3＋结合。答案：(1)3Mg(OH)2＋2Fe3＋2Fe(OH)3(胶体)＋3Mg2＋(2)CO2两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反响Na2CO3中碳原子为最高正价＋4，无复原性；Na2SO3中硫原子为＋4价，具有较强的复原性(3)Ⅰ.2Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Ⅱ.取③中的红棕色溶液少许，滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀(4)Ⅰ.排除加水稀释对溶液颜色变化的影响Ⅱ.无色溶液中存在平衡：Fe3＋＋3F－FeF3，参加NaOH后，Fe3＋更易与OH－结合生成难溶的Fe(OH)3(5)碱性物质的pH、离子的性质10．某学习小组研究溶液中Fe2＋的稳定性，进行如下实验，并记录下结果。【实验Ⅰ】0min1min1h5hFeSO4溶液淡黄色橘红色红色深红色(NH4)2Fe(SO4)2溶液几乎无色淡黄色黄色橘红色(1)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液的pH小于FeSO4溶液的原因是_____________________(用离子方程式表示)。溶液的稳定性：FeSO4________(NH4)2Fe(SO4)2(填“>〞或“<〞)。(2)甲同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NHeq\o\al(＋,4)保护了Fe2＋，因为NHeq\o\al(＋,4)具有复原性。进行实验Ⅱ，否认了该观点，请补全该实验。【实验Ⅱ】操作现象取__________________，滴加________，观察与实验Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液现象相同(3)乙同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同所致，进行实验Ⅲ：分别配制0.8mol·L－1pH为1、2、3、4的FeSO4溶液，观察，发现pH＝1的FeSO4溶液长时间无明显变化，pH越大，FeSO4溶液变黄的时间越短。资料显示：亚铁盐溶液中存在反响：4Fe2＋＋O2＋10H2O4Fe(OH)3＋8H＋。由实验Ⅲ，乙同学可得出的实验结论是___________，原因是_____________。(4)进一步研究在水溶液中Fe2＋的氧化机理。测定同浓度FeSO4溶液在不同pH条件下，Fe2＋的氧化速率与时间的关系如图(实验过程中溶液温度几乎无变化)。反响初期，氧化速率都逐渐增大的原因可能是__________________。(5)综合以上实验分析，增强Fe2＋稳定性的措施有____________。(6)向溶液中参加一定量H2O2氧化Fe2＋。为确定参加H2O2的量，需先用K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2＋，离子方程式为Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。①在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前，滴定管需要检漏、用蒸馏水洗涤和____________，应选用________式滴定管。②假设滴定xmL滤液中的Fe2＋，消耗amol·L－1K2Cr2O7标准溶液bmL，那么滤液中c(Fe2＋)＝________mol·L－1。解析：(1)FeSO4溶液中只有Fe2＋的水解使溶液呈弱酸性，而(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2＋和NHeq\o\al(＋,4)都水解使溶液呈弱酸性，所以同浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液的pH小于FeSO4溶液；根据表中所示溶液颜色的变化快慢分析，FeSO4溶液与KSCN溶液反响1min后的颜色和(NH4)2Fe(SO4)2溶液与KSCN溶液反响5h后的颜色相同，说明FeSO4的稳定性弱于(NH4)2Fe(SO4)2。(2)甲同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NHeq\o\al(＋,4)保护了Fe2＋，所以可以取用与(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积相同、浓度相同、pH相同的不含NHeq\o\al(＋,4)的FeSO4溶液做比照实验。即取2mLpH＝4.0的0.80mol·L－1FeSO4溶液，加2滴0.01mol·L－1KSCN溶液进行实验，现象与实验Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液的实验现象相同，说明NHeq\o\al(＋,4)的存在不影响实验结果，从而否认了甲同学的观点。(3)实验Ⅲ的结果说明FeSO4溶液的pH越小，FeSO4越稳定；根据亚铁盐溶液中存在的化学平衡4Fe2＋＋