一輪復(fù)習(xí)人教版鐵及其化合物精選試題

鐵及其化合物時(shí)間：45分鐘1．以下關(guān)于Fe、Cu、Mg、Al四種金屬元素的說法中正確的選項(xiàng)是(B)A．四種單質(zhì)都能和鹽酸反響，生成相應(yīng)的鹽和氫氣B．制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能將溶液直接蒸干C．將Mg棒和Al棒作為原電池的兩個(gè)電極插入NaOH溶液中，用導(dǎo)線連接后Mg棒上發(fā)生氧化反響D．鐵銹主要成分是氧化鐵，銅銹主要成分是氧化銅解析：A項(xiàng)，Cu單質(zhì)不與鹽酸反響；C項(xiàng)，一般情況下，在原電池中，金屬性強(qiáng)的電極作負(fù)極，但也要根據(jù)電解質(zhì)溶液的實(shí)際情況考慮，Mg的金屬性強(qiáng)于Al，但是Mg不與NaOH溶液反響，Al可與NaOH溶液反響，所以此時(shí)Al棒作負(fù)極，發(fā)生氧化反響；D項(xiàng)，鐵銹的主要成分是氧化鐵，銅銹的主要成分是堿式碳酸銅。2．?唐本草?記載“本來綠色，新出窟未見風(fēng)者，正如琉璃。陶及今人謂之石膽，燒之赤色，故名絳礬矣〞。文中“絳礬〞為(A)A．FeSO4·7H2OB．CuSO4·5H2OC．Na2SO4·10H2OD．KAl(SO4)2·12H2O解析：根據(jù)題中描述，晶體本來為綠色，加熱后得到紅色固體，所以該晶體為FeSO4·7H2O。3．以下關(guān)于Fe3＋、Fe2＋性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(C)A．用如下圖裝置可以制備沉淀Fe(OH)2B．配制FeCl3溶液時(shí)，先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，此現(xiàn)象不能確定溶液中含有Fe2＋D．向FeCl2溶液中參加少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化解析：反響開始時(shí)生成的氫氣進(jìn)入B中，可排出氧氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，一段時(shí)間后關(guān)閉止水夾C，A中硫酸亞鐵進(jìn)入B中可生成Fe(OH)2，A項(xiàng)正確；FeCl3易水解，配制溶液時(shí)應(yīng)防止溶液因水解而生成氫氧化鐵沉淀，可先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度，B項(xiàng)正確；滴加KSCN溶液不變色，滴加氯水后顯紅色，該溶液中一定含有Fe2＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe3＋與鐵反響可生成Fe2＋，那么向FeCl2溶液中參加少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化，D項(xiàng)正確。4．以下有關(guān)實(shí)驗(yàn)、對應(yīng)現(xiàn)象以及結(jié)論都正確的選項(xiàng)是(B)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A向硫酸銅溶液中通入足量CO2有藍(lán)色沉淀生成因發(fā)生雙水解反響而生成CuCO3沉淀B向氯水中滴加少量紫色石蕊試液溶液先變紅后褪色氯水具有酸性和漂白性C將銅粉放入稀硫酸中并不斷通入O2，再在溶液中滴加少量FeSO4溶液銅粉快速溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色形成Fe—Cu原電池，加快反響速率D向稀硝酸中參加過量Fe粉，反響完全后在溶液中滴加KSCN溶液溶液變?yōu)檠t色Fe與硝酸反響得到Fe3＋解析：弱酸不能制取強(qiáng)酸，硫酸銅與二氧化碳不反響，故A錯(cuò)誤；氯水中含有Cl2、HClO、H＋，顯酸性，使紫色石蕊試液變紅，HClO具有強(qiáng)氧化性，使其褪色，故B正確；氧氣能將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，硫酸鐵能與銅反響生成硫酸亞鐵和硫酸銅，不是形成原電池，故C錯(cuò)誤；向稀硝酸中參加過量Fe粉，反響生成硝酸亞鐵，無Fe3＋，故D錯(cuò)誤。5．SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕色變?yōu)闇\綠色，但立即又變成棕黃色，這時(shí)假設(shè)滴入BaCl2溶液，會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。針對上述一系列變化，以下說法不正確的選項(xiàng)是(D)A．上述過程中，最終被復(fù)原的是NOeq\o\al(－,3)B．從上述反響可以得出結(jié)論，氧化性：HNO3>Fe3＋>稀硫酸C．上述過程中，會(huì)產(chǎn)生一種無色難溶于水的氣體D．假設(shè)通入的SO2完全反響，那么同溫同壓下，SO2和逸出氣體的體積比為1∶1解析：溶液由棕色變?yōu)闇\綠色，但立即又變?yōu)樽攸S色，F(xiàn)e3＋被復(fù)原變?yōu)镕e2＋，后又被氧化為Fe3＋，所以最終被復(fù)原的是NOeq\o\al(－,3)，A正確；溶液由棕色變?yōu)闇\綠色，說明Fe3＋的氧化性強(qiáng)于稀硫酸，但在硝酸存在的前提下立即又變成棕黃色，說明Fe2＋迅速被氧化成Fe3＋，故硝酸的氧化性強(qiáng)于Fe3＋，綜上所述氧化性：HNO3>Fe3＋>稀H2SO4，B正確；硝酸根離子和二氧化硫被氧化后產(chǎn)生的氫離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性體系，氧化Fe2＋時(shí)生成無色的NO氣體，該氣體是一種無色難溶于水的物質(zhì)，C正確；上述過程中，最終被復(fù)原的是NOeq\o\al(－,3)，故相當(dāng)于二氧化硫與NOeq\o\al(－,3)之間的氧化復(fù)原，根據(jù)電子守恒可知3SO2～2NOeq\o\al(－,3)，反響消耗的SO2與逸出的NO的物質(zhì)的量之比是3∶2，由于氣體的體積之比等于它們的物質(zhì)的量之比，D錯(cuò)誤。6．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐漸參加鐵粉，溶液中Fe2＋的濃度與參加鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如下圖，那么溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為(D)A．1∶1∶1B．1∶3∶1C．3∶3∶8D．1∶1∶4解析：依次發(fā)生的反響是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同時(shí)生成1molFe(NO3)3，F(xiàn)e(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物質(zhì)的量濃度之比為1∶1∶4。7．某課外興趣小組同學(xué)利用如圖裝置測定FeSO4·xH2O中結(jié)晶水含量，實(shí)驗(yàn)前測得裝置A(包括石英玻璃管及兩端開關(guān)K1和K2)的質(zhì)量為m1g，裝入樣品測得裝置A的質(zhì)量為m2A．儀器B的名稱為球形枯燥管，其中可裝入堿石灰B．加熱前先通入一段時(shí)間的N2以排出裝置中的空氣，目的是防止發(fā)生爆炸C．假設(shè)加熱至恒重時(shí)，裝置A的質(zhì)量為m3g，那么x＝eq\f(76m2－m3,9m3－m1)D．假設(shè)先加熱一段時(shí)間后再通入N2或撤去B裝置都會(huì)使x值偏低解析：FeSO4·xH2O受熱分解生成硫酸亞鐵和水，堿石灰的作用是防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入A裝置，干擾實(shí)驗(yàn)，A正確；加熱前先通入一段時(shí)間的N2以排出裝置中的空氣，目的是防止硫酸亞鐵被空氣中的氧氣氧化，B錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，F(xiàn)eSO4的質(zhì)量為(m3－m1)g，F(xiàn)eSO4晶體的質(zhì)量為(m2－m1)g，結(jié)晶水的質(zhì)量為(m2－m3)g，n(FeSO4)＝eq\f(m3－m1,152)mol，n(H2O)＝eq\f(m2－m3,18)mol，結(jié)晶水的數(shù)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正確；假設(shè)先加熱一段時(shí)間后再通入N2或撤去B裝置，都會(huì)導(dǎo)致剩余固體質(zhì)量增大，會(huì)使測定的x值偏低，D正確。8．對FeCl3溶液與KI溶液的反響進(jìn)行探究。關(guān)于實(shí)驗(yàn)的分析和結(jié)論不正確的選項(xiàng)是(D)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①取2mL0.1mol/LKI溶液于試管中，滴加0.1mol/LFeCl3溶液3滴，振蕩，充分反響溶液呈深棕黃色②將上述溶液均分后分置于試管1和試管2中向試管1中滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液溶液顯紅色向試管2中參加1mLCCl4，充分振蕩、靜置溶液分層，上層為淺棕黃色，下層為紫色③取試管2的上層液體置于試管3中，滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液溶液微弱變紅A．FeCl3與KI發(fā)生了氧化復(fù)原反響，有I2生成B．試管1中溶液顯紅色，證明FeCl3與KI的反響具有可逆性C．試管3中紅色比試管1中淺是平衡移動(dòng)的結(jié)果D．試管2中上層溶液變?yōu)闇\棕黃色是平衡移動(dòng)的結(jié)果解析：取2mL0.1mol/LKI溶液于試管中，滴加0.1mol/LFeCl3溶液3滴，振蕩，充分反響，溶液呈深棕黃色，是因?yàn)?Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I(xiàn)2，所以A正確；試管1中滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液，溶液顯紅色說明溶液中有Fe3＋，證明FeCl2與KI的反響具有可逆性，故B正確；向試管2中參加1mLCCl4，充分振蕩、靜置，溶液分層，上層為淺棕黃色，下層為紫色說明有碘單質(zhì)被萃取出來，導(dǎo)致溶液中Fe3＋濃度減小，試管3中紅色比試管1中淺是平衡移動(dòng)的結(jié)果，故C正確；D.試管2中上層溶液變?yōu)闇\棕黃色還可能是少量的碘溶解于水的結(jié)果，故D錯(cuò)。9．從宏觀現(xiàn)象探究微觀本質(zhì)是重要的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。以FeCl3溶液為實(shí)驗(yàn)對象，探究其與堿性物質(zhì)之間反響的復(fù)雜多樣性。實(shí)驗(yàn)如下：(1)①中反響的離子方程式是___________。(2)②中逸出的無色氣體是________。從物質(zhì)類別的角度分析，Na2CO3與Na2SO3在化學(xué)性質(zhì)方面的共性是__________________(寫一條)；從化合價(jià)角度分析，Na2CO3與Na2SO3在化學(xué)性質(zhì)方面的差異是______________(寫一條)。(3)對于③中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同學(xué)們有諸多猜想，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：Ⅰ.甲?、壑械募t棕色溶液少許，滴入鹽酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。甲得出結(jié)論：FeCl3與Na2SO3發(fā)生了氧化復(fù)原反響，離子方程式是__________________。Ⅱ.乙認(rèn)為甲的實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)，重新設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了甲的結(jié)論是正確的。其實(shí)驗(yàn)方案是_______________。(4)受以上實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，同學(xué)們對pH≈8的1mol/LNaF溶液與FeCl3溶液混合時(shí)的現(xiàn)象產(chǎn)生了好奇并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象④向2mL0.2mol/LFeCl3溶液中滴入2mL1mol/LNaF溶液，溶液變無色⑤向2mL0.2mol/LFeCl3溶液中滴入2mL蒸餾水，溶液顏色變淺Ⅰ.⑤的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀___________________。Ⅱ.為探究④中溶液變無色的原因，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：資料顯示：FeF3溶液為無色。用平衡移動(dòng)原理解釋紅褐色沉淀產(chǎn)生的原因：______________。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)eCl3溶液與堿性物質(zhì)之間的反響的多樣性與________有關(guān)。解析：(1)根據(jù)圖中對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述，反響①氫氧化鎂沉淀轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵膠體。(2)由于碳酸鈉溶液顯堿性，氯化鐵溶液顯酸性，相互促進(jìn)水解，生成CO2氣體和氫氧化鐵沉淀。(3)參加鹽酸酸化的BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明③中溶液中有SOeq\o\al(2－,4)，亞硫酸鈉與氯化鐵會(huì)發(fā)生氧化復(fù)原反響，即Fe3＋將SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，甲中SOeq\o\al(2－,4)也可能是SOeq\o\al(2－,3)被空氣氧化，所以用鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)溶液中是否生成Fe2＋更合理。(4)FeCl3溶液中參加NaF，顏色變淺，說明反響生成了FeF3，是可溶性的難電離物質(zhì)，參加氫氧化鈉溶液生成紅褐色沉淀，說明OH－更容易與Fe3＋結(jié)合。答案：(1)3Mg(OH)2＋2Fe3＋2Fe(OH)3(膠體)＋3Mg2＋(2)CO2兩者都為強(qiáng)堿弱酸鹽，能與強(qiáng)酸反響Na2CO3中碳原子為最高正價(jià)＋4，無復(fù)原性；Na2SO3中硫原子為＋4價(jià)，具有較強(qiáng)的復(fù)原性(3)Ⅰ.2Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Ⅱ.?、壑械募t棕色溶液少許，滴加鐵氰化鉀溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀(4)Ⅰ.排除加水稀釋對溶液顏色變化的影響Ⅱ.無色溶液中存在平衡：Fe3＋＋3F－FeF3，參加NaOH后，F(xiàn)e3＋更易與OH－結(jié)合生成難溶的Fe(OH)3(5)堿性物質(zhì)的pH、離子的性質(zhì)10．某學(xué)習(xí)小組研究溶液中Fe2＋的穩(wěn)定性，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，并記錄下結(jié)果?！緦?shí)驗(yàn)Ⅰ】0min1min1h5hFeSO4溶液淡黃色橘紅色紅色深紅色(NH4)2Fe(SO4)2溶液幾乎無色淡黃色黃色橘紅色(1)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液的pH小于FeSO4溶液的原因是_____________________(用離子方程式表示)。溶液的穩(wěn)定性：FeSO4________(NH4)2Fe(SO4)2(填“>〞或“<〞)。(2)甲同學(xué)提出實(shí)驗(yàn)Ⅰ中兩溶液的穩(wěn)定性差異可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NHeq\o\al(＋,4)保護(hù)了Fe2＋，因?yàn)镹Heq\o\al(＋,4)具有復(fù)原性。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ，否認(rèn)了該觀點(diǎn)，請補(bǔ)全該實(shí)驗(yàn)。【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】操作現(xiàn)象取__________________，滴加________，觀察與實(shí)驗(yàn)Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液現(xiàn)象相同(3)乙同學(xué)提出實(shí)驗(yàn)Ⅰ中兩溶液的穩(wěn)定性差異是溶液酸性不同所致，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ：分別配制0.8mol·L－1pH為1、2、3、4的FeSO4溶液，觀察，發(fā)現(xiàn)pH＝1的FeSO4溶液長時(shí)間無明顯變化，pH越大，F(xiàn)eSO4溶液變黃的時(shí)間越短。資料顯示：亞鐵鹽溶液中存在反響：4Fe2＋＋O2＋10H2O4Fe(OH)3＋8H＋。由實(shí)驗(yàn)Ⅲ，乙同學(xué)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是___________，原因是_____________。(4)進(jìn)一步研究在水溶液中Fe2＋的氧化機(jī)理。測定同濃度FeSO4溶液在不同pH條件下，F(xiàn)e2＋的氧化速率與時(shí)間的關(guān)系如圖(實(shí)驗(yàn)過程中溶液溫度幾乎無變化)。反響初期，氧化速率都逐漸增大的原因可能是__________________。(5)綜合以上實(shí)驗(yàn)分析，增強(qiáng)Fe2＋穩(wěn)定性的措施有____________。(6)向溶液中參加一定量H2O2氧化Fe2＋。為確定參加H2O2的量，需先用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Fe2＋，離子方程式為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。①在向滴定管注入K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液前，滴定管需要檢漏、用蒸餾水洗滌和____________，應(yīng)選用________式滴定管。②假設(shè)滴定xmL濾液中的Fe2＋，消耗amol·L－1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液bmL，那么濾液中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，所以同濃度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液的pH小于FeSO4溶液；根據(jù)表中所示溶液顏色的變化快慢分析，F(xiàn)eSO4溶液與KSCN溶液反響1min后的顏色和(NH4)2Fe(SO4)2溶液與KSCN溶液反響5h后的顏色相同，說明FeSO4的穩(wěn)定性弱于(NH4)2Fe(SO4)2。(2)甲同學(xué)提出實(shí)驗(yàn)Ⅰ中兩溶液的穩(wěn)定性差異可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NHeq\o\al(＋,4)保護(hù)了Fe2＋，所以可以取用與(NH4)2Fe(SO4)2溶液體積相同、濃度相同、pH相同的不含NHeq\o\al(＋,4)的FeSO4溶液做比照實(shí)驗(yàn)。即取2mLpH＝4.0的0.80mol·L－1FeSO4溶液，加2滴0.01mol·L－1KSCN溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同，說明NHeq\o\al(＋,4)的存在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而否認(rèn)了甲同學(xué)的觀點(diǎn)。(3)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的結(jié)果說明FeSO4溶液的pH越小，F(xiàn)eSO4越穩(wěn)定；根據(jù)亞鐵鹽溶液中存在的化學(xué)平衡4Fe2＋＋