2024高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第9讲铁及其重要化合物精练含解析_第1页
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文档简介

PAGE8-第9讲铁及其重要化合物基础学问训练一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。1.北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有具体记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南。”磁石的主要成分是()A.Fe3O4 B.Fe2O3C.FeO D.CuFeS2答案A2.铁是一种应用广泛的金属,下列有关铁的说法正确的是()A.铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气B.常温下,铁在浓硫酸中钝化C.铁在氧气中燃烧,生成物为Fe2O3D.纯铁(块状)是黑色金属答案B解析A项,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,错误;C项,铁在氧气中燃烧的生成物为Fe3O4,错误;D项,纯铁(块状)是银白色金属,错误。3.(2024·西湖区校级模拟)下列有关Fe、Cu及其化合物的说法中,不正确的是()A.Fe、Cu元素在自然界中主要以化合态形式存在B.CO在高温下能将Fe2O3还原为FeC.Fe与盐酸、Fe与Cl2发生反应均生成FeCl3D.可通过加入过量铁粉,再过滤的方法从而除去FeCl2溶液中的少量CuCl2杂质答案C解析铁、铜均易和空气中氧气等物质发生反应,生成化合物,自然界中主要是化合态,故A正确;CO还原氧化铁为铁,是工业冶炼铁的原理,故B正确;铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,Fe与Cl2发生反应生成FeCl3,故C错误;Fe可置换出Cu,加入过量铁粉,再过滤从而除去FeCl2溶液中的少量CuCl2杂质,故D正确。4.关于试验室铁和稀盐酸反应的描述正确的是()A.这是一个置换反应B.反应的化学方程式是2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑C.试验现象是出现气泡,溶液由无色变为棕黄色D.假如把稀盐酸改为浓盐酸会出现钝化现象答案A解析铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,一种单质与一种化合物反应生成新的单质和新的化合物,属于置换反应,故A正确;铁与盐酸反应生成氯化亚铁,反应的化学方程式是:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故B错误;铁与盐酸反应生成氯化亚铁,有气泡冒出,氯化亚铁溶液为浅绿色,故C错误;盐酸为非氧化性酸,浓盐酸不能使铁钝化,故D错误。5.(2024·延安高三测试)铁是人类应用较早,当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤D.Fe3+与KSCN产生红色沉淀答案C解析赤铁矿的主要成分是Fe2O3;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2;Fe3+遇KSCN溶液变为红色,但没有沉淀产生,一般可以用此方法检验Fe3+的存在。6.(2024·安康校级期末)下列关于铁的氧化物说法不正确的是()A.铁的氧化物通常状况下都是有色固体B.四氧化三铁是一种困难的铁的氧化物,它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+C.氧化铁是铁锈的主要成分,因此氧化铁俗称为铁锈D.工业上常运用铁的氧化物作原料冶炼铁答案C解析氧化铁为红色,氧化亚铁和四氧化三铁为黑色,铁的氧化物通常状况下都是有色固体,故A正确;四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+,故B正确;氧化铁是铁锈的主要成分,氧化铁颜色为红色,俗称铁红,故C错误;铁的氧化物被还原剂还原生成铁,工业上常运用铁的氧化物作原料和还原剂焦炭反应冶炼铁,故D正确。7.(2024·武汉高三质检)铁的常见化合价有+2价和+3价。据探讨,铁在浓HNO3中发生钝化时,可生成一种化学式为Fe8O11的化合物,它可以看作由FeO和Fe2O3组成的困难氧化物。该化合物可以表示为()A.FeO·3Fe2O3 B.2FeO·3Fe2O3C.FeO·2Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3答案B解析化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的困难氧化物,设化学式为nFeO·mFe2O3,则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(n+2m=8,n+3m=11))解得n=2,m=3,该化合物可以表示为2FeO·3Fe2O3。8.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列试验。从分类角度分析下列说法正确的是()A.试验①③反应制得的物质均为纯净物B.试验②③均未发生氧化还原反应C.试验②③均为放热过程D.试验①②所涉及的物质均为电解质或非电解质答案B解析试验③得到的是氢氧化铁胶体,是混合体系,A项错误;试验②中的溶解主要是物理改变,试验③中的水解是发生复分解反应,两者均未发生氧化还原反应,B项正确;试验③中盐的水解是吸热过程,C项错误;试验①中的铁和氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,D项错误。9.用废铁屑制备磁性胶体粒子的过程如下。下列说法不正确的是()A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污B.通入N2是防止空气中的O2氧化Fe2+C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OD.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1答案D解析Na2CO3溶液显碱性,油污在碱性溶液中发生水解,用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污,A正确;Fe2+简单被O2氧化,所以通入N2的目的是防止空气中的O2氧化Fe2+,B正确;利用H2O2的氧化性,把部分Fe2+氧化成Fe3+,涉及的反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,C正确;Fe3O4中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为1∶2,即溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1∶2,D错误。二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。10.(2024·石嘴山模拟)下列关于Fe3+、Fe2+性质试验的说法错误的是()A.用如图装置可以制备Fe(OH)2B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所须要的浓度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+被氧化答案C解析反应起先时生成的H2进入B中,可排出其中的空气,防止生成的Fe(OH)2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,为抑制水解配制溶液时先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所须要的浓度,B项正确;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,D项正确。11.FeCl3易潮解、易升华,试验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法正确的是()A.导管g的作用是平衡气压,便于液体滴下B.试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水C.干脆用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞D.出于简扮装置的目的,F装置可拆除答案AC解析为得到干燥纯净的Cl2,应先用饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸干燥气体,B错误;FeCl3易潮解,而F中的浓硫酸起到干燥的作用,防止G中水蒸气进入D中,不能拆除,D错误。12.试验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2,为了生成的产物不简单被氧化,下列说法不正确的是()A.配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯,以隔绝空气C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内D.产生Fe(OH)2沉淀后,不能振荡试管答案C解析向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,要将胶头滴管的尖嘴伸入到FeCl2溶液中,防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气,故C错误。13.下列试验操作和现象、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2~3滴,溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO还原Fe2O3得到的黑色固体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向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液,变红色原溶液中含有Fe2+答案A解析CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3+与Fe发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,B项错误;NOeq\o\al(-,3)+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,不能证明样品是否变质,C项错误;若原溶液中不存在Fe2+,存在Fe3+,也有此现象,D项错误。14.将1.12g铁粉加入25mL2mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是()A.铁粉完全溶解,Cl-浓度基本不变B.往溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红色C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5∶1D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5答案AB解析n(Fe)=eq\f(1.12g,56g·mol-1)=0.02mol,n(FeCl3)=2mol·L-1×0.025L=0.05mol,由反应Fe+2Fe3+=3Fe2+知,0.02mol铁粉完全反应须要0.04mol氯化铁。铁完全反应,氯化铁有剩余,Cl-浓度基本不变,A正确;mol,Fe3+剩余0.01mol,其物质的量之比为6∶1,C错误;氧化产物与还原产物均为氯化亚铁,Fe被氧化,氯化铁被还原,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2,D错误。三、非选择题15.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是__________,证明Fe3+存在的现象是_______________________________________________________________________________________。(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________。(3)某工程师为了从运用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得纯净的FeCl3溶液,打算采纳下列步骤:请写出上述试验中加入或生成的有关物质的化学式。①____________________,④__________________________________________________。(4)要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下试验操作时的最佳依次为________。①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A.①③B.③②C.③①D.①②③(5)写出向②⑤的混合液中通入⑥的离子方程式:________________________________________________________________________。答案(1)KSCN溶液溶液变成红色(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(3)FeHCl(4)C(5)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-解析(3)本试验目的是回收铜和制取纯净的FeCl3,向废液中加入过量的铁屑,然后过滤,滤液为FeCl2,滤渣为Cu和Fe,因为铁能与盐酸反应,铜和盐酸不反应,因此滤渣③中加入过量的盐酸,过滤,得到金属铜,两种滤液合并,通入氯气,把Fe2+氧化成Fe3+。(4)检验某溶液中不含Fe3+,含Fe2+,应先加KSCN溶液,溶液不变红,说明不含Fe3+,再加入氧化剂,溶液变红,说明原溶液中含Fe2+,氧化剂不能是酸性高锰酸钾溶液,因为高锰酸钾溶液能氧化KSCN,故选项C正确。16.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。(1)干法制备高铁酸钠的主要反应为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,①mol电子。②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用:_______________________________________________________________________________________________________。(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeOeq\o\al(2-,4)、Cl-、H2O。写出并配平湿法制备高铁酸钾的离子方程式:_______________________________________________

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