高考化學一輪復習作業(yè)8鐵及其化合物含解析

PAGE鐵及其化合物1．現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色，其原因可能是()A．蘋果汁中的Fe2＋變成Fe3＋B．蘋果汁中含有Cu2＋C．蘋果汁中含有OH－D．蘋果汁中含有Fe3＋解析蘋果汁中的Fe2＋變成Fe3＋，使得現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色，A項正確；Cu2＋顯藍色，B項錯誤；OH－無色，C項錯誤；Fe3＋本身是棕黃色，D項錯誤。答案A2．《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，正如琉璃……燒之赤色……”據(jù)此推測，“青礬”的主要成分為()A．CuSO4·5H2O B．FeSO4·7H2OC．KAl(SO4)2·12H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O解析由題意知，青礬是綠色，經(jīng)煅燒后，生成紅色固體。符合要求的是FeSO4·7H2O，它是綠色晶體，經(jīng)高溫煅燒后生成磚紅色Fe2O3粉末。答案B3．如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質(zhì)間的反應。下列各對應反應的離子方程式書寫不正確的是()A．Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OC．Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2OD．3Fe(OH)2＋10H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋8H2O解析Fe3O4與稀硝酸反應時，F(xiàn)e2＋會被氧化為Fe3＋，正確的離子方程式為3Fe3O4＋28H＋＋NOeq\o\al(－,3)=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。答案B4．向下列物質(zhì)分別與少量氯水反應所得的溶液中滴入KSCN溶液，不一定顯紅色的是()A．氧化鐵 B．銅鐵合金C．Fe(OH)3 D．FeCl2解析Fe2O3與氯水中的H＋發(fā)生反應生成Fe3＋，A項錯誤；銅鐵合金中的銅能與反應生成的Fe3＋發(fā)生反應生成Fe2＋，不一定存在Fe3＋，B項正確；Fe(OH)3與氯水中的H＋反應生成Fe3＋，C項錯誤；氯水中的Cl2能將Fe2＋氧化成Fe3＋，D項錯誤。答案B5．下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是()A．Fe3O4為紅棕色晶體B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應產(chǎn)物為Fe2O3和H2C．除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì)可以向溶液中通入氯氣D．Fe3＋與KSCN試劑產(chǎn)生紅色沉淀解析Fe3O4是黑色晶體，A項錯誤；鐵與水蒸氣在高溫下的反應產(chǎn)物為Fe3O4和H2，B項錯誤；除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì)可以向溶液中通入氯氣，發(fā)生的反應為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，C項正確；Fe3＋與KSCN作用溶液呈紅色，但不是沉淀，D項錯誤。答案C6．用毛筆蘸取少量30%FeCl3溶液在銅片上寫一個“Cu”字，放置片刻，用少量水將銅片上的溶液沖到小燒杯中，下列說法正確的是()A．燒杯中的溶液呈黃色B．銅片無任何變化C．銅片上有凹陷的“Cu”字D．發(fā)生了反應：Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋Fe2＋解析FeCl3與Cu發(fā)生反應：2FeCl3＋Cu=CuCl2＋2FeCl2，故燒杯中的溶液為CuCl2和FeCl2，溶液的顏色不是黃色，銅片上有凹陷的“Cu”字，D項離子方程式兩邊電荷不守恒，應為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。答案C7．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應完全后將固體濾出，下列說法中正確的是()A．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋B．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋C．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋D．若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋解析若濾出的固體為Cu，則溶液中一定含有Fe2＋，可能含有Cu2＋，但一定不含F(xiàn)e3＋，原因是Fe3＋與Cu不共存，能發(fā)生氧化還原反應。A、B、C三項均錯誤；若濾出的固體為Fe和Cu，則溶液中一定含有Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，原因是Fe能與Cu2＋、Fe3＋發(fā)生氧化還原反應。答案D8．某溶液中含有Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋、Al3＋等4種離子，若向其中加入過量的NaOH溶液，微熱并攪拌，再加過量鹽酸，溶液中大量減少的陽離子是()A．Cu2＋ B．Mg2＋C．Fe2＋ D．Al3＋解析Fe2＋與OH－作用生成Fe(OH)2，微熱攪拌條件下與空氣接觸，F(xiàn)e(OH)2會被氧化成Fe(OH)3，再加入過量鹽酸，最終會生成Fe3＋。答案C9．下列事實不能證明Fe3＋有氧化性的是()A．電子工業(yè)上用FeCl3溶液腐蝕電路板上的銅B．FeCl3溶液滴在淀粉-KI試紙上，試紙變?yōu)樗{色C．將KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液變?yōu)檠t色D．將H2S氣體通入FeCl3溶液中，產(chǎn)生淡黃色沉淀解析A項中2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋；B項中2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2；D項中H2S＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2＋＋2H＋，只有C項中Fe3＋在反應中化合價未發(fā)生改變，不具有氧化性，選C。答案C10．為驗證還原性：SO2>Fe2＋>Cl－，三組同學分別進行了下圖實驗，并對溶液1和溶液2中所含離子進行了檢驗，能證明上述還原性順序的實驗組有()溶液1溶液2甲含F(xiàn)e3＋、Fe2＋含SOeq\o\al(2－,4)乙含F(xiàn)e3＋，無Fe2＋含SOeq\o\al(2－,4)丙含F(xiàn)e3＋，無Fe2＋含F(xiàn)e2＋A.只有甲 B．甲、乙C．甲、丙 D．甲、乙、丙解析本實驗利用“還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物”“強還原性制弱還原性”的原理來驗證還原性的強弱順序。向FeCl2溶液中通入Cl2，得到溶液1，再向溶液1中通入SO2，得到溶液2。甲、溶液1中含有Fe3＋、Fe2＋，說明發(fā)生反應2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，且Cl2反應完全，可證明還原性Fe2＋>Cl－；溶液2中含有SOeq\o\al(2－,4)，則說明發(fā)生反應2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，可證明還原性SO2>Fe2＋，故甲能證明還原性SO2>Fe2＋>Cl－；乙、溶液1中含有Fe3＋，無Fe2＋剩余，則還原性Fe2＋>Cl－，但Cl2可能過量，再通入SO2，可能發(fā)生的反應是Cl2＋SO2＋2H2O=2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，不能比較SO2與Fe2＋的還原性強弱，故乙不能驗證；丙、溶液1中含有Fe3＋，沒有Fe2＋，通入SO2后溶液中又含有Fe2＋，說明SO2將Fe3＋還原得到Fe2＋，證明還原性SO2>Fe2＋，故丙實驗結(jié)論能證明還原性SO2>Fe2＋>Cl－。答案C11．根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關系，回答有關問題。(1)淺綠色溶液D主要成分的化學式為__________，試劑1是__________。(2)下列物質(zhì)不能作為試劑2的是__________(填選項字母)。a．Cl2b．新制氯水c．濃硫酸d．Se．硝酸(3)固體A溶于稀鹽酸的化學方程式為___________。(4)溶液C到溶液F紅色加深的原因是_____________________。(5)某同學在實驗時向E中加入了過量的一種固體物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)棕黃色褪去，現(xiàn)對褪色原因進行探究。提出你的假設：__________________；為了對你所提出的假設進行驗證，你設計的實驗方案是_____________________________________________。解析從框圖可知，F(xiàn)e和稀鹽酸反應生成FeCl2溶液，為淺綠色，即D的主要成分為FeCl2，加入試劑2后變?yōu)樽攸S色溶液，聯(lián)想最終變成深紅色溶液F(硫氰化鐵溶液)，可以推斷溶液E的主要成分為Fe3＋，試劑2為強氧化劑，S不符合條件。Fe與H2O(g)反應生成固體Fe3O4，F(xiàn)e3O4與鹽酸反應的化學方程式為Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，所以溶液B為FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入試劑1(KSCN溶液或NH4SCN溶液)后，F(xiàn)e3＋變成Fe(SCN)3，加入試劑2(強氧化劑)，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，并進一步轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3，所以溶液紅色加深。答案(1)FeCl2KSCN溶液(或NH4SCN溶液)(2)d(3)Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O(4)溶液中的Fe2＋被氧化劑氧化成Fe3＋，使Fe3＋濃度增大，從而生成更多的硫氰化鐵使紅色加深(5)加入還原劑將Fe3＋還原用膠頭滴管取少量棕黃色褪去后的溶液于試管中，滴加少量KSCN溶液，再加入幾滴氯水。如果溶液開始不出現(xiàn)紅色，加氯水后出現(xiàn)紅色，則說明假設正確；若溶液不變紅色，則假設不正確12．硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補血劑。某課外小組測定該補血劑中鐵元素的含量。實驗步驟如下：請回答下列問題：(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加___________，該過程的現(xiàn)象為__________________________________________________。(2)步驟②加入過量H2O2的目的是____________________________________________________________________________________________________。(3)步驟③中反應的離子方程式是____________________________________________________________________________________________________。(4)步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、______、灼燒、________、稱量。(5)若實驗中鐵無損耗，則每片補血劑中含鐵元素的質(zhì)量為________g。解析(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法是取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或雙氧水、稀硝酸等)，若濾液由淺綠色變?yōu)榧t色，則說明濾液中含有Fe2＋。(2)由于H2O2具有氧化性，加入過量H2O2的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋。(3)步驟③的目的是將Fe3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，所以步驟③需加入過量的氨水，反應的離子方程式是Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)步驟④的目的是將產(chǎn)生的紅褐色懸濁液分離，最終得到固體Fe2O3，所以步驟④的操作步驟是過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。(5)由于實驗中鐵無損耗，根據(jù)鐵元素守恒得，每片補血劑中m(Fe)＝(eq\f(2×56×a,2×56＋3×16))÷10g＝0.07ag。答案(1)氯水(或雙氧水、稀硝酸等合理氧化劑)溶液由淺綠色變?yōu)榧t色(2)將Fe2＋全部氧化為Fe3＋(3)Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)(4)洗滌冷卻(5)0.07a【方法技巧】鴛鴦繡取憑君看守恒金針度與人高考中解題時間有限，在解答復雜的計算題時，如有關氧化還原反應、電解質(zhì)溶液中粒子濃度關系、電化學反應等，可以采用守恒法突破，優(yōu)化思維過程，簡化原理，實現(xiàn)速解巧解，提高解題效率。13．鐵及其化合物在日常生產(chǎn)生活中用途廣泛。利用FeSO4制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下：實驗室中可用FeSO4(用鐵粉和稀硫酸反應制得)和NH4HCO3在如下裝置模擬上述流程中的“轉(zhuǎn)化”環(huán)節(jié)。(1)裝置A的名稱是________，裝置B中盛放的試劑是________，NH4HCO3盛放在裝置________中。(2)實驗過程中，欲將生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合，操作方法是__________________________________，發(fā)生主要反應的離子方程式為________________________________________。FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是________________________，檢驗久置的FeSO4是否變質(zhì)的方法是________________________。(3)干燥過程主要目的是脫去游離水，過程中會有少量FeCO3在空氣中被氧化為FeOOH，該反應的化學方程式為______________，取干燥后的FeCO3樣品12.49g，與碳混合后焙燒，最終得到還原鐵粉6.16g，計算樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量為________g。解析(1)裝置A是分液漏斗，盛放稀硫酸，裝置B中盛放鐵粉，稀硫酸與鐵粉反應生成H2和FeSO4。裝置C中盛放NH4HCO3。(2)檢驗D處氫氣已純凈時，表明裝置中空氣已排盡，關閉活塞3，打開活塞2，在氫氣作用下將FeSO4溶液壓入C中發(fā)生反應。FeSO4具有還原性，易被O2氧化，故FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。用KSCN溶液檢驗久置的FeSO4是否變質(zhì)。(3)FeCO3、FeOOH的物質(zhì)的量分別為x、y，則x×116g·mol－1＋y×89g·mol－1＝12.49g，56g·mol－1×(x＋y)＝6.16g，解得x＝0.1mol，y＝0.01mol。故m(FeOOH)＝0.89g。答案(1)分液漏斗鐵粉C(2)(待D處的氣體純凈后)關閉活塞3，打開活塞2Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋H2O＋CO2↑(或Fe2＋＋HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋H＋、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O)亞鐵離子易被氧化取樣品配成溶液，取少量溶液于試管中，再向試管中加入KSCN溶液，觀察是否顯血紅色(合理答案即可)(3)4FeCO3＋O2＋2H2O=4FeOOH＋4CO20.8914．某同學為了驗證Fe3＋是否能將H2SO3氧化成SOeq\o\al(2－,4)，用50mL0.1mol·L－1FeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣后，進行以下實驗：(1)檢驗吸收液中的SOeq\o\al(2－,4)操作為__________________________，證明Fe3＋能夠把H2SO3氧化成SOeq\o\al(2－,4)。(2)請配平并完成上述反應中的化學方程式：2FeCl3＋SO2＋________=________＋H2SO4＋________，反應中的氧化產(chǎn)物是________(寫化學式)。(3)吸收液中除了含有H＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)以外，對其他成分(Fe3＋、Fe2＋、H2SO3)的可能組合進行