化學名師講練大一輪復習方略人教通用版核心素養(yǎng)測評九鐵及其化合物

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。核心素養(yǎng)測評九鐵及其化合物一、選擇題(本題包括4小題,每題6分,共24分)1.《新修本草》是我國古代中藥學著作之一,記載藥物844種,其中有關于“青礬”的描述為:“本來綠色,新出窟未見風者,正如瑠璃…燒之赤色…”據(jù)此推測,“青礬”的主要成分為 ()4·5H2O 4·7H2OC.KAl(SO4)2·12H2O e2(SO4)3·9H2O【解析】選B。“青礬”的描述為:“本來綠色,新出窟未見風者,正如瑠璃…燒之赤色…”,青礬是綠色,經煅燒后,分解成粒度非常細而活性又很強的Fe2O3超細粉末為紅色,A為藍色晶體,B為FeSO4·7H2O是綠色晶體,C為KAl(SO4)2·12H2O是無色晶體,D為Fe2(SO4)3·9H2O為黃色晶體,所以判斷“青礬”的主要成分為FeSO4·7H2O,選B。2.下列反應的離子方程式書寫正確的是 ()A.將銅屑加入含F(xiàn)e3+的溶液中:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+B.將磁性氧化鐵溶于鹽酸中:Fe3O4+8H+3Fe3++4H2OC.向硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液:Fe2++2H2O2+4H+Fe3++4H2OD.將鐵粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑【解析】選A。磁性氧化鐵中Fe元素的化合價為+2、+3價,溶于鹽酸后生成Fe2+和Fe3+,B錯誤;C項中電荷不守恒,C錯誤;鐵與稀硫酸反應生成二價亞鐵離子,D錯誤?！炯庸逃柧殹肯铝须x子在溶液中能大量共存,加入FeSO4·7H2O晶體后,仍能大量共存的是()+、H+、Cl、NO3+、NH4+、H++、OH、SO42-、+、Ag+、Ca2+、NO【解析】選B。A項Fe2+與H+、NO3-會發(fā)生氧化還原反應;C項Fe2+與OH會生成沉淀;D項Ag+、Ca2+與S3.(2020·泰州模擬)關于Fe3+、Fe2+性質實驗的說法錯誤的是 ()A.用圖示裝置可以制備沉淀Fe(OH)2B.配制FeCl3溶液時,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3溶液中滴加KSCN溶液會生成紅色沉淀D.向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2+被氧化【解析】選C。A圖中硫酸亞鐵與NaOH反應生成Fe(OH)2,A正確;FeCl3易水解,配制溶液時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正確;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色,無沉淀,C錯誤;Fe3+與鐵反應可生成Fe2+,則向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2+被氧化,D正確?！炯庸逃柧殹磕橙芤褐锌赡艽嬖贔e3+、Fe2+、I、HCO3-、Cl、NO①取少量溶液滴加KSCN溶液,溶液呈紅色;②另取少量原溶液滴加鹽酸,溶液的棕黃色加深。據(jù)此可以推斷,該溶液中肯定不存在的離子是 ()、HCO3- 2+、HCO3、HCO3-、Cl 3+、I、【解析】選A。由①可知溶液中一定含有Fe3+,有Fe3+一定無I和HCO3-;由②棕黃色加深可知溶液中Fe2+被氧化為Fe3+,所以一定含有NO3-4.(2020·柳州模擬)以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O)的工藝流程如圖所示,下列說法不正確的是 ()A.酸溶過程使用的酸也可以是硝酸,且過量B.為了防止污染,焙燒過程中產生的SO2要回收利用C.通氯氣的目的是氧化Fe2+D.由FeCl3·6H2O制取無水FeCl3需要在氯化氫的氣流中加熱【解析】選A。若用過量硝酸酸溶,會引入NO3-,A錯誤;SO2是一種污染氣體,必須回收利用,B正確;通入Cl2的目的是將Fe2+全部氧化為Fe3+,C正確;為了防止Fe3+水解,由FeCl3·6H2O制取無水FeCl3時需要在HCl的氣流中加熱【加固訓練】硫酸亞鐵是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(如圖所示)。下列說法錯誤的是 ()A.堿式硫酸鐵水解能產生Fe(OH)3膠體,可用作凈水劑B.為防止NH4HCO3分解,生產FeCO3需在較低溫度下進行C.可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D.常溫下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大【解析】選D。堿式硫酸鐵電離產生Fe3+,Fe3+能發(fā)生水解生成Fe(OH)3膠體可用作凈水劑,A正確;NH4HCO3不穩(wěn)定,受熱易分解,生產FeCO3需在較低溫度下進行,B正確;KSCN溶液遇Fe2+溶液無現(xiàn)象,(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化則生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+溶液變紅,C正確;(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能與(NH4)2SO4反應生成(NH4)2Fe(SO4)2,D錯誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共26分)5.(12分)(2020·衡水模擬)鐵是人體必需的微量元素,治療缺鐵性貧血的常見方法是服用補鐵藥物。市場上一種常見的補鐵藥物的主要成分是琥珀酸亞鐵,呈暗黃色。該藥物不僅能溶于水還能溶于人體中的胃酸。某同學為了檢測該藥片中Fe2+的存在,設計并進行了如圖實驗:(1)該藥片的外表包有一層特殊的糖衣,這層糖衣的作用是____________。

(2)試劑1是________,試劑2是________,加入試劑2后溶液呈淡紅色,說明________,加入新制氯水后溶液中發(fā)生反應的離子方程式是__________________________________。

(3)該同學猜想紅色溶液變?yōu)闊o色溶液的原因是溶液中的+3價鐵被還原為+2價鐵,你認為該同學的猜想合理嗎?________。若你認為不合理,請說明理由(若你認為合理,該空不要作答):

____________________________________。

【解析】(1)亞鐵鹽易被氧化,藥片外表糖衣的作用是保護Fe2+不被空氣中的氧氣氧化。(2)試劑1是稀鹽酸,試劑2是KSCN溶液,加入KSCN溶液后溶液呈淡紅色,說明藥片已部分被氧化,加入新制氯水后溶液中發(fā)生反應的離子方程式是2Fe2++Cl22Fe3++2Cl、Fe3++3SCNFe(SCN)3。(3)紅色溶液變?yōu)闊o色溶液的原因不可能是+3價鐵被還原為+2價鐵,因為體系中不存在還原性物質,只可能是氯水的作用,Fe(SCN)3中SCN被過量的氯水氧化而褪色,可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,溶液仍然不變紅來證明。答案:(1)保護Fe2+不被空氣中的氧氣氧化(2)稀鹽酸KSCN溶液藥片已部分失效(或部分被氧化)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl、Fe3++3SCNFe(SCN)3(3)不合理Fe(SCN)3中SCN被過量的氯水氧化而褪色,可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,溶液仍然不變紅來證明6.(14分)(2020·貴陽模擬)α鐵納米粉在現(xiàn)代電子工業(yè)上用途極為廣泛,用赤鐵礦石(含F(xiàn)e2O3、FeO,也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制備納米鐵顆粒的實驗流程如下: 已知部分陽離子以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時溶液的pH如表所示:沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2開始沉淀時的pH完全沉淀時的pH回答以下問題:(1)實驗流程中首先對赤鐵礦進行“碾碎”,目的是____________________________________________。

(2)固體A的成分是________(填寫化學式),在濾液A中加H2O2的目的是

_______________(用離子方程式進行說明)。

(3)步驟②中需調節(jié)pH的范圍是_________________。

(4)步驟③中灼燒所需的儀器有酒精燈、三腳架、________(填寫三種儀器),發(fā)生反應的化學方程式為_________________________________________。

【解析】(1)對赤鐵礦進行碾碎,可以增大接觸面積,從而加快反應速率,提高礦石的浸出率。(2)赤鐵礦中只有MnO2與稀硫酸不反應,故固體A為MnO2。濾液A中加H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+。(3)步驟②調節(jié)pH的目的是將Fe3+與Al3+、Cu2+分離,即完全沉淀Fe3+,而不沉淀Al3+、Cu2+≤pH<3.7。(4)步驟③為灼燒Fe(OH)3,需要用到的儀器還有坩堝、泥三角、坩堝鉗。灼燒Fe(OH)3時發(fā)生分解反應:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。答案:(1)增大接觸面積,從而加快反應速率,提高礦石的浸出率(2)MnO22Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2≤(4)泥三角、坩堝、坩堝鉗2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O一、選擇題(本題包括3小題,每題6分,共18分)1.對下列實驗事實的解釋正確的是 ()操作、現(xiàn)象解釋A向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液,溶液變藍Fe3+能與淀粉發(fā)生顯色反應B把生鐵放置于潮濕的空氣中,鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉,有氣泡產生說明Fe置換出硝酸中的氫,生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時間,白色物質變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3【解析】選D。Fe3+將I氧化為I2,淀粉遇碘變藍,A錯誤;鐵表面紅棕色斑點是Fe2O3,B錯誤;鐵與稀硝酸反應產生的氣體為NO,C錯誤;Fe(OH)2易被氧化,D正確。L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4兩種溶質,其濃度分別為mol·L1mol·L1,現(xiàn)向該溶液中加入g鐵粉使其充分反應,下列有關說法正確的是A.反應后溶液中Fe3+物質的量為molB.反應后產生LH2(標準狀況C.反應后溶液中Fe2+和Fe3+物質的量之和為molD.由于氧化性Fe3+>H+,故反應中先沒有氣體產生后產生氣體【解析】選C。Fe(NO3)3和H2SO4溶液中Fe3+、NO3-、H+的物質的量分別為mol、mol、3mol,n(Fe)=39.2g56g·mol-1單質鐵完全反應,反應后的溶液中含(0.2+0.60.2)mol=0.6molFe3+、0.3molFe2+,A錯誤,C正確;反應中沒有H2生成,但有NO生成,反應時先有NO氣體生成,后沒有氣體產生,B、D錯誤。【加固訓練】在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物質的量之比為3∶2∶1,現(xiàn)加入適量鐵粉,使溶液中三種離子的物質的量之比變?yōu)?∶2∶4,則參加反應的鐵粉與原溶液中Fe3+的物質的量之比為 ()A.2∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4【解析】選C。加入適量的鐵粉,使溶液中Fe3+、Cu2+和Fe2+物質的量之比變?yōu)?∶2∶4,說明Fe3+有剩余,Cu2+不反應,設原溶液中含有Fe3+、Cu2+、Fe2+的物質的量分別為3mol、2mol、1mol,反應后Fe3+、Cu2+和Fe2+物質的量之比變?yōu)?∶2∶4,則反應后Fe3+、Cu2+、Fe2+的物質的量分別為1mol、2mol、4mol,故反應的Fe3+為2mol,參加反應的Fe為1mol,參加反應的鐵粉與原溶液中Fe3+的物質的量之比為1mol∶3mol=1∶3。3.(2020·衛(wèi)輝模擬)廢鐵屑制Fe2O3的一種流程如圖:下列說法不正確的是 ()A.熱的純堿溶液可去除廢鐵屑表面的油污B.操作a是萃取C.冰水既可洗去雜質又可減少固體的溶解2O3可用作紅色顏料【解析】選B。熱的純堿溶液可去除廢鐵屑表面的油污,A正確;操作a是過濾,B錯誤;冰水既可洗去雜質又降低溫度,減少固體的溶解,C正確;Fe2O3俗名鐵紅,可用作紅色顏料,D正確。二、非選擇題(本題包括2小題,共32分)4.(16分)某興趣活動小組利用物質間的互變,設計成一個平面“魔方”,如圖所示。已知:①A、B、C、D、G含有同種元素。②純單質A是銀白色;B溶液是黃色;固體C是紅褐色;固體D是紅棕色;G溶液是淺綠色。③E是通常狀況下密度最小的氣體;B與硝酸銀溶液反應生成不溶于稀硝酸的白色沉淀;在水溶液中B也能將一種氧化物氧化為F,F是含有三種元素的共價化合物,F與A反應生成E和G。試回答下列問題:(1)寫出D的化學式:________。

(2)G生成C的過程中所出現(xiàn)的現(xiàn)象為_________________________。

(3)寫出下列反應的化學方程式:D+E→A:__________________________________________________;

A→B:____________________________________________________。

(4)B→F的離子方程式為

____________________________________;

G與次氯酸反應的離子方程式為________________________________。

【解析】紅褐色固體為Fe(OH)3,紅棕色固體為Fe2O3,淺綠色溶液為含F(xiàn)e2+的溶液,黃色溶液為含F(xiàn)e3+的溶液。由①知,A、B、C、D、G都含F(xiàn)e元素,由②表中的顏色知,A為鐵單質,B含F(xiàn)e3+,C為Fe(OH)3,D為Fe2O3,G含F(xiàn)e2+。再由③知,E為H2,B為FeCl3,因F是含有三種元素的共價化合物,F與A反應生成E和G,又因為F是由FeCl3在水溶液中將一種氧化物氧化得到的,可推知F為一種含氧酸,結合Fe3+可氧化SO2的水溶液生成H2SO4可推測此氧化物為SO2,F為H2SO4。答案:(1)Fe2O3(2)先產生白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色(3)Fe2O3+3H22Fe+3H2O2Fe+3Cl22FeCl3(4)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42-2Fe2++HClO+H+2Fe3++Cl+H2O【加固訓練】A、B、C為3種單質(其中A為固體,B、C為氣體),將D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸,溶液呈紅褐色,B、C反應的產物易溶于水得到無色溶液E。它們之間的轉化關系如圖,下列推斷正確的是 ()A.物質B是H2 B.物質C是Cl2C.物質D是FeCl2 D.物質F是FeCl2【解析】選D。根據(jù)題意知,A為Fe,B為Cl2,C為H2,D為FeCl3,E為HCl,F為FeCl2。5.(16分)(2020·黃岡模擬)一種新型高效凈水劑PAFC(聚合氯化鐵鋁),廣泛用于日常生活用水和工業(yè)污水的處理。某化工廠欲以工業(yè)生產廢料(金屬鐵、鋁及其氧化物)為原料制取PAFC,設計生產流程如下,請回答下列問題:(1)用10mol·L1的濃鹽酸配制2mol·L1的稀鹽酸,所用玻璃儀器除量筒和玻璃棒外,還有________。

A.容量瓶 B.燒杯C.燒瓶 D.膠頭滴管(2)下列關于PAFC的說法中正確的是___________________________。

是一種有機高分子化合物中Fe顯+2價溶于水能電離出OH,是一種堿在強酸性和強堿性溶液中均不能穩(wěn)定存在(3)步驟Ⅱ中取樣分析的目的是________。

A.測定溶液中Fe2+與Fe3+的含量比B.測定原料是否完全溶解C.測定溶液中Fe2+的含量,以確定加入NaClO3的量D.測定溶液中Al3+的含量(4)寫出向溶液中加入NaClO3時,發(fā)生反應的離子方程式為__________