2019届高考化学一轮复习 第2章 元素与物质世界 第4节 铁及其化合物课后达标检测 鲁科版.doc

第4节 铁及其化合物课后达标检测一、选择题1下列试剂中，不能使Fe2转化为Fe3的是()氯气NaCl溶液KMnO4溶液稀硝酸盐酸NaNO3溶液ABC D解析：选D。要实现Fe2转化为Fe3，必须加强氧化性物质，NaCl、HCl均没有强氧化性，NO在酸性条件下才表现强氧化性。2将铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是()AFe(OH)3Fe2O3 BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3 DFe(OH)2Fe3O4解析：选B。铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。3下列各离子组能大量共存的是()AFe3、NH、H、SOBFe3、Br、Na、ICFe2、Al(OH)4、Na、NODFe3、HCO、NH、NO解析：选A。B项中Fe3与I易发生氧化还原反应不能大量共存；C项中Fe2与Al(OH)4发生相互促进的水解反应不能大量共存；D项中Fe3与HCO发生相互促进的水解反应不能大量共存。4某同学欲探究铁及其化合物的性质，他的下列实验方案可行的是()A在常温下将铁片加入浓硫酸中：探究铁的活泼性B将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO46H2O晶体D将Cu粉加入Fe(NO3)3溶液中：验证Fe3的氧化性强于Cu2解析：选D。常温下将铁片加入浓硫酸中会发生钝化，不能用于探究铁的活泼性，故A项方案不可行；将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中，会得到氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体，故B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将Cu粉加入Fe(NO3)3溶液中，发生反应：Cu2Fe3=Cu22Fe2，该反应说明Fe3的氧化性强于Cu2，故D项方案可行。5向某晶体的溶液中加入含Fe2的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列结论错误的是()AFe3的氧化性比溴的氧化性强B该晶体中一定含有SCNCFe2与SCN不能形成红色络合物DFe2被溴氧化成Fe3解析：选A。某晶体的溶液中没有与Fe2发生反应显红色的离子，当加入溴水后，Fe2一定被氧化成Fe3，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有SCN的盐，很明显判断出B、C、D均正确，在Br2与Fe2反应中，Fe3是氧化产物，Br2是氧化剂，所以Br2的氧化性应比Fe3氧化性强，A错误。6某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A111 B131C338 D114解析：选D。据氧化性由强到弱的顺序：HNO3>Fe3>Cu2，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol 1 mol1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol1 mol3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol1 mol1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。7用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3B若有固体存在，则溶液中一定有Fe2C若溶液中有Cu2，则一定没有固体析出D若溶液中有Fe2，则一定有Cu析出解析：选B。FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，还可能有过量的FeCl3，加入铁粉充分反应后，A项若无固体剩余，说明原溶液中含有Fe3，反应后不一定还含有；B项中不管固体是铁粉还是铜粉，溶液中一定含有Fe2；C项中若溶液中有Cu2，可能有部分铜固体析出；D项若溶液中有Fe2，不一定有Cu析出。8(2018河南罗山高中高三检测)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()选项操作、现象解释A向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析：选D。A项中Fe3将I氧化为I2，淀粉遇碘变蓝；B项中红棕色斑点是Fe2O3；C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。9(2015高考浙江卷)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是()A溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3转化为Al(OH)3进入固体2C从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O解析：选D。A项，由题意知，要制得的产物是FeSO47H2O(硫酸盐)，故溶解烧渣应选用硫酸，以防引入其他的杂质离子，溶液1中含有Fe3，需加入Fe使之转化为Fe2，A项正确；B项，根据烧渣的成分，加入硫酸后只有SiO2不能溶于硫酸，固体1中一定有SiO2，同时，根据溶液2及最终产物可以判断，控制pH是为了使Al3沉淀为Al(OH)3，B项正确；C项，从溶液2得到FeSO47H2O，要防止Fe2在空气中被O2氧化，同时防止FeSO47H2O分解失水，C项正确；D项，改变方案，在溶液1中加入过量NaOH可以将Al3转化为Al(OH)4，Fe3沉淀为Fe(OH)3，但是加硫酸溶解后生成的是Fe2(SO4)3，不是FeSO4，D项错误。二、非选择题10某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：请回答下列问题：(1)步骤中先加入热的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名称是_。(2)步骤中，除发生反应Fe2HCl=FeCl2H2外，其他可能反应的离子方程式为_。(3)溶液C的颜色是_，溶液D中可能含有的金属阳离子有_。(4)可以验证溶液B中是否含有Fe2的一种试剂是_(填选项序号)。a稀硫酸b铁c硫氰化钾d酸性高锰酸钾溶液(5)操作乙的名称是_，步骤产生金属铜的化学方程式为_。答案：(1)过滤(2)Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2(3)棕黄色Fe2、Cu2、Fe3(4)d(5)电解CuCl2CuCl211根据下列框图回答问题(方程式中的M、E用所对应的元素符号表示)：(1)写出M溶于稀硫酸和H2O2混合液的化学方程式：_。(2)某同学取X的溶液，酸化后加入淀粉KI溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：_、_。(3)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：_。解析：(1)该题入手点是物质的颜色，M是红色金属，与硫酸和H2O2反应生成蓝色溶液，所以M为金属铜。金属E与CuSO4溶液发生置换反应，所以金属E的活泼性强于Cu，且根据图示可知Y溶液与KSCN反应变成红色溶液，所以E为铁，FeCuSO4=CuFeSO4。(2)在酸性条件下，溶液中的氧气氧化Fe2生成Fe3，即X溶液中含有Fe2。(3)Y溶液中含有Fe3，所以Z为Fe(OH)3，氯气具有强氧化性，在碱性条件下Fe(OH)3被氧化生成K2FeO4。答案：(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O(2)4Fe2O24H=4Fe32H2O2Fe32I=2Fe2I2(3)10KOH3Cl22Fe(OH)3=2K2FeO46KCl8H2O12某工厂的废金属屑的主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4(高铁酸钠)等产品，过程如下：向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；向所得固体中加入过量稀H2SO4充分反应后过滤；向所得固体中继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液；(1)步骤中发生反应的化学方程式为_。(2)步骤所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3，用离子方程式解释其可能的原因：_。(3)步骤获得CuSO4溶液的离子方程式为_。(4)步骤所得滤液经进一步处理可制得Na2FeO4，流程如下：测得滤液中c(Fe2)为a molL1，若要处理1 m3滤液，理论上需要消耗25%的H2O2溶液_kg(用含a的代数式表示)。写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式：_。解析：(1)Al和Al2O3均与NaOH溶液发生反应。(2)步骤所得固体混合物中含有的单质铁和铜均可将Fe3还原为Fe2。(4)H2O2在酸性条件下可将Fe2氧化为Fe3，反应的离子方程式为2Fe2H2O22H=2H2O2Fe3，n(H2O2)n(Fe2)1 000a mol500a mol，m(H2O2)500a mol34 gmol117 000a g，故理论上需25%的H2O2溶液的质量为68 000a g68a kg。根据化合价变化及氧化还原反应规律可知Fe(OH)3被氧化，NaClO被还原，然后根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式即可。答案：(1)2Al6H2O2NaOH=2NaAl(OH)43H2、Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4(2)2Fe3Fe=3Fe2(其他答案合理也可)(3)2CuO24H2Cu22H2O(4)68a2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O13(2016高考全国卷)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成01 mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入05 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_。(4)丙组同学取10 mL 01 mol/L KI溶液，加入6 mL 01 mol/L FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6 溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在I过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。解析：(1)Fe2具有还原性，FeCl2溶液易被氧化而变质，配制FeCl2溶液时加入少量铁屑，目的是防止Fe2被氧化。(2)溶液变红，说明有Fe3生成，则FeCl2溶液与氯水反应生成FeCl3，离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)甲组实验中，FeCl2易被空气中的O2氧化，会生成FeCl3，因此实验不够严谨。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔绝空气的作用，从而排除氧气对实验的影响。(4)实验中K3Fe(CN)6溶液的作用是检验Fe2。根据实验，CCl4层显紫色，说明有I2生成，根据实验，生成蓝色沉淀，说明有Fe2生成，根据实验，溶液变红，说明有Fe3剩余，I过量的情况下，溶液中仍含有Fe3，由此说明该反应为可逆反应。答案：(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2Fe3可逆反应