安徽专用版高考化学 课时提能演练八 33 铁及其重要化合物 新人教版含精细解析 8页

‎【安徽】2019版化学复习方略 课时提能演练(八) 3.3 铁及其重要化合物（人教版）‎ 一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)‎ ‎1.将铁片放到下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减轻的是(　　)‎ A.稀硫酸　　　　　　　　B.硫酸铜溶液 C.氢氧化钠溶液 D.氯化铝溶液 ‎2.下列物质不能通过化合反应直接制得的是(　　)‎ A.FeCl2 B.NaHCO3‎ C.Al(OH)3 D.Fe(OH)3‎ ‎3.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸后，溶液的颜色应该是(　　)‎ A.变浅 B.逐渐加深 C.没有改变 D.变棕黄色 ‎4.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是(　　)‎ A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋‎ B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含有Cu2＋和Fe3＋‎ C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋‎ D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋‎ ‎5.能正确表示下列反应的离子方程式的是(　　)‎ A.将铜屑加入Fe3＋溶液中：‎ ‎　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋‎ B.将磁性氧化铁溶于盐酸：‎ ‎　Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：‎ ‎　Fe2＋＋4H＋＋NO===Fe3＋＋2H2O＋NO↑‎ D.将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑‎ ‎6.(2019·宿州模拟)A、B、C是所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D＋C―→E＋F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为(　　)‎ A.Fe、Cl2、Cu　　　　　　B.Fe、Cl2、H2‎ C.Cu、Cl2、Fe D.Fe、Cl2、Mg ‎7.(预测题)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(　　)‎ 操作、现象 解　释 A 向KI-淀粉溶液中加入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)3‎ C 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 ‎8.(2019·黄山模拟)下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是(　　)‎ ‎①过量的Fe与Cl2反应；‎ ‎②Fe与过量稀硫酸反应后，再向其中加KNO3；‎ ‎③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸；‎ ‎④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中。‎ A.只有①② B.只有②③‎ C.只有①②③ D.全部 ‎9.将一浅绿色溶液，置于空气中，变黄色。将此黄色溶液逐滴滴入沸水中，形成一种红褐色胶体，下列说法中错误的是(　　)‎ A.该浅绿色溶液中含有Fe2＋，在空气中被氧化为Fe3＋‎ B.欲检验该黄色溶液中是否含有未被氧化的Fe2＋，向其中滴加KSCN溶液 C.配制该浅绿色溶液，要向其中加少量酸与铁粉，目的是为了防止Fe2＋的水解与氧化 D.欲检验浅绿色溶液中是否含有Fe3＋，滴入KSCN溶液，看是否变红色 ‎10.(易错题)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为(　　)‎ A.1∶1∶1　　　　 　　 B.1∶3∶1‎ C.3∶3∶8 D.1∶1∶4‎ 二、非选择题(本题包括3小题，共40分)‎ ‎11.(10分)(2019·大纲版全国卷改编)如图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：‎ ‎①反应C＋GB＋H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；‎ ‎②I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：2E＋I‎2F＋D，F中E元素的质量分数为60%。‎ 回答问题：‎ ‎(1)①中反应的化学方程式为：_________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________；‎ ‎(2)‎1.6 g G溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)；___________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为：___________________________‎ ‎________________________________________________________________，‎ 反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为：______________________‎ ‎__________________________________________________________________；‎ ‎(4)E在I中燃烧观察到的现象是：_____________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎12.(14分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法是：取样，先滴加KSCN溶液，再滴加　　　　，该过程的现象为：‎ ‎__________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(2)步骤②加入过量H2O2的目的是：____________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(3)步骤③中反应的离子方程式是：_____________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(4)步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、_______、灼烧、　　　　、称量。‎ ‎(5)若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为　　　　 g。‎ ‎13.(16分)(探究题)某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：‎ ‎【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。‎ ‎(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_______________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是___________________________________。‎ ‎(3)装置E中的现象是_______________________________________________。‎ ‎【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。‎ ‎(4)待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于　　　　后，将所得溶液分成两份。‎ ‎(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号，下同)为　　　　；若溶液未变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为　　　　。‎ ‎①一定有Fe3O4‎ ‎②一定有Fe ‎③只有Fe3O4‎ ‎④只有Fe ‎(6)另一份用　　　　　　　(填仪器名称)加入　　　　　　　，可以证明溶液中存在Fe2＋。‎ ‎【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。‎ ‎(7)试剂b的化学式是　　　　。‎ ‎(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_______________。‎ 答案解析 ‎1.【解析】选B。A项，由于每溶解‎56 g的Fe，溶液中析出‎2 g 的H2，所以溶液质量增重；B项，由于每溶解‎56 g的Fe，溶液中析出‎64 g的Cu，所以溶液质量减轻；C项，Fe与NaOH溶液不发生反应；D项，Fe与AlCl3溶液不发生反应，故选B项。‎ ‎2.【解析】选C。A项，Fe＋2FeCl3===3FeCl2；B项，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3；C项，通过化合反应不能直接制得Al(OH)3；D项，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故选C项。‎ ‎3.【解析】选D。Fe(NO3)2与稀盐酸反应的离子方程式为：3Fe2＋＋NO＋4H＋===‎ ‎3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，所以反应后溶液变棕黄色，故选D项。‎ ‎4.【解析】选D。由于先发生反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，后发生反应：Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu。若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2＋，可能含有Cu2＋，一定不含Fe3＋；若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，故A、B、C项均错误，D项正确。‎ ‎5.【解析】选A。A正确，符合3个守恒；B错误，电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态，正确的离子方程式应该为：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C错误，得失电子不守恒，电荷不守恒，正确的离子方程式应为：3Fe2＋＋NO＋4H＋===‎ ‎3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D错误，不符合客观实际，反应后只能生成Fe2＋和H2。‎ ‎6.【解析】选A。B单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B为Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。‎ ‎7.【解析】选D。‎ A ‎2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋，碘单质使淀粉溶液变蓝 错误 B 铁锈的主要成分是Fe2O3‎ 错误 C 铁与稀硝酸反应生成的气体为NO，不能得到氢气 错误 D ‎4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ 正确 ‎8.【解析】选C。①Fe与Cl2反应是在点燃条件下，无论Fe是否过量，都生成FeCl3，②Fe与稀硫酸反应生成Fe2＋，再加入KNO3，相当于生成稀硝酸，能将 Fe2＋氧化成Fe3＋，③Fe(NO3)2溶液中加入盐酸，相当于生成稀硝酸，Fe2＋被氧化成Fe3＋，④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，若Fe过量，则不会有Fe3＋。故选C。‎ ‎9.【解析】选B。向该黄色溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，可以证明含有Fe3＋，无法证明是否含有未被氧化的Fe2＋。‎ ‎10.【解题指南】解答本题应注意以下三点：‎ ‎(1)Fe与Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反应的先后顺序；‎ ‎(2)横、纵坐标及曲线各折点表示的意义；‎ ‎(3)HNO3反应生成的Fe3＋和溶液中的原有Fe3＋均与Fe发生反应。‎ ‎【解析】选D。由于先发生反应：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，再发生反应：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2，最后发生反应：Fe＋Cu(NO3)2===Fe(NO3)2＋Cu。由图像知，1 mol Fe与HNO3发生反应，生成Fe(NO3)3 1 mol，需HNO3 4 mol；由图像知，1 mol Fe与Fe(NO3)3发生反应，则需Fe(NO3)3 2 mol，所以原溶液中含有Fe(NO3)3 1 mol；由图像知，1 mol Fe与Cu(NO3)2发生反应，则需Cu(NO3)2 1 mol，所以原溶液中含有Cu(NO3)2 1 mol，故选D项。‎ ‎【方法技巧】铁与硝酸的反应规律 ‎(1)铁与浓硝酸在常温下钝化，在加热时剧烈反应。‎ ‎(2)铁与稀硝酸的反应：‎ 硝酸过量时：‎ Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O　①‎ Fe过量时：‎ ‎3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　②‎ 铁与稀硝酸反应有关量的问题，可用数轴表示为：‎ ‎①当≤时，按反应①进行，‎ 产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余。‎ ‎②当≥时，按反应②进行，‎ 产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余。‎ ‎③当<<时，则反应①②均发生，‎ 产物为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3。‎ ‎11.【解题指南】本题主要考查Mg、Al、Fe及其化合物的性质及与其有关的化学方程式的计算。解题时注意寻找突破口，如铝热反应应用于铁轨的焊接、CO2是最常见的温室气体等。‎ ‎【解析】(1)铝热反应应用于铁轨的焊接，由①可知C为Al、G为Fe2O3、B为Fe、H为Al2O3，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。CO2是最常见的温室气体，由②可知E为Mg、I为CO2、F为MgO、D为C。综上可知A为O2。‎ ‎(2)Fe2O3与盐酸反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，FeCl3与铜粉完全反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，可知n(Cu)＝n(Fe2O3)＝＝0.01 mol，需铜粉的质量为0.01 mol×‎64 g/mol＝‎0.64 g。‎ ‎(3)Al与过量NaOH溶液反应的离子方程式为：‎ ‎2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，反应后溶液为NaAlO2，与过量CO2反应的离子方程式为：‎ AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。‎ ‎(4)Mg在CO2中燃烧的化学方程式为：2Mg＋CO22MgO＋C，观察到的现象是镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体。‎ 答案：(1)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3‎ ‎(2)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，‎ ‎2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，‎ n(Cu)＝n(Fe2O3)＝＝0.01 mol，至少需铜粉的质量为0.01 mol×‎64 g/mol＝‎‎0.64 g ‎(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ ‎ AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ‎(4)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体 ‎12.【解析】(1)证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法是：取样，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等)，若滤液由浅绿色变为红色，则说明滤液中含有Fe2＋。‎ ‎(2)由于H2O2具有氧化性，加入过量H2O2的目的是：将Fe2＋全部氧化为Fe3＋。‎ ‎(3)步骤③的目的是：将Fe3＋全部转化为Fe(OH)3，所以步骤③需加入过量的NaOH溶液或氨水，反应的离子方程式是：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3 ↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH]。‎ ‎(4)步骤④的目的是：将产生的红褐色悬浊液分离，最终得到固体Fe2O3，所以步骤④的操作步骤是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。‎ ‎(5)由于实验中铁无损耗，根据铁元素守恒得，每片补血剂中m(Fe)＝(÷10) g＝‎0.07a g。‎ 答案：(1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂)　溶液由浅绿色变为红色 ‎(2)将Fe2＋全部氧化为Fe3＋ ‎ ‎(3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3 ↓‎ ‎[或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3 ↓＋3NH]‎ ‎(4)洗涤　冷却 ‎(5)‎‎0.07a ‎【误区警示】解答本题要注意两点：‎ ‎(1)认真审题，避免由于审题不清，容易误算成“10片补血剂中含铁元素的质量”；‎ ‎(2)在Fe3＋存在的条件下，检验Fe2＋的存在时，就不能采取先加KSCN溶液后加氯水等试剂的方法，而应采取加入适量酸性KMnO4溶液，若溶液由紫红色变为棕黄色，则含有Fe2＋。‎ ‎13.【解析】【探究一】(1)Fe与水反应的化学方程式为：‎ ‎3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。‎ ‎(2)碎瓷片的作用是防止暴沸。‎ ‎(3)装置E中发生反应：H2＋CuOCu＋H2O，现象是：黑色固体变红，右端管壁有水珠。‎ ‎【探究二】在验证反应后黑色固体的成分时，检验Fe3＋，最佳试剂为KSCN溶液；在确定存在Fe3＋时，检验Fe2＋，可用酸性KMnO4溶液。由于酸性KMnO4溶液与盐酸发生反应，所以在溶解反应后的黑色固体时，不能用盐酸，也不能用硝酸(因为HNO3可氧化Fe2＋)，可用稀硫酸。‎ ‎【探究三】由“红棕色固体”知，该物质为Fe2O3，则FeCl3Fe(OH)3和NaCl及过量NaOH Fe(OH)3沉淀Fe2O3，所以试剂b为NaOH溶液。m(Fe2O3)＝‎32 g，则n(Fe2O3)＝0.2 mol，则n(Fe)＝0.4 mol，则反应后B装置中铁元素的质量分数为：×100%≈77.8%。‎ 答案：(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2‎ ‎(2)防止暴沸 ‎(3)黑色固体变红，右端管壁有水珠 ‎(4)稀硫酸　(5)①　②‎ ‎(6)胶头滴管　酸性KMnO4溶液，溶液褪色 ‎(7)NaOH　(8)77.8%‎