【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021屆高考化學(xué)(人教版)一輪總復(fù)習(xí)規(guī)范-限時(shí)訓(xùn)練-第三章-課時(shí)3-鐵及其化合物

課時(shí)3鐵及其化合物(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共7個(gè)小題，每題6分，共42分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1．下列關(guān)于鐵的敘述正確的是 ()。①鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕②在人體內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素③鐵位于元素周期表中第四周期第ⅧB族④鐵能在氧氣中猛烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒⑤鐵與強(qiáng)氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3⑥不能通過化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3A．①③ B．②④ C．②⑤ D．④⑥解析當(dāng)鐵中含有雜質(zhì)時(shí)，在潮濕的空氣中會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而純鐵的抗腐蝕力量較強(qiáng)；鐵位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是第ⅧB族；鐵與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，能被氧化為Fe3＋，但若鐵過量，則Fe3＋被Fe還原為Fe2＋，所以，F(xiàn)e與HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物可能因鐵過量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分別通過化合反應(yīng)Fe＋2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3制得。故選項(xiàng)B正確。答案B2．(2021·福建師大附中期末)下列各物質(zhì)，能由單質(zhì)間發(fā)生化合反應(yīng)得到，但不能由單質(zhì)與酸發(fā)生置換反應(yīng)得到的是 ()。A．MgCl2 B．FeCl2 C．AlCl3 D．CuCl2解析MgCl2、AlCl3既能由單質(zhì)間發(fā)生化合反應(yīng)制得，又能由金屬單質(zhì)與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)得到。單質(zhì)鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，單質(zhì)鐵在Cl2中燃燒則生成FeCl3，銅在Cl2中燃燒生成CuCl2，銅與鹽酸不反應(yīng)。答案D3．(2021·紹興模擬)向某晶體的溶液中加入含F(xiàn)e2＋的溶液無明顯變化，當(dāng)?shù)渭訋椎武逅?，混合液消滅紅色，由此得出下列的結(jié)論錯(cuò)誤的是 ()。A．Fe3＋的氧化性比溴的氧化性強(qiáng)B．該晶體中肯定含有SCN－C．Fe2＋與SCN－不能形成紅色化合物D．Fe2＋被溴氧化成Fe3＋解析某晶體的溶液中沒有與Fe2＋發(fā)生反應(yīng)顯紅色的離子，當(dāng)加入溴水后，F(xiàn)e2＋肯定被氧化成Fe3＋，此時(shí)溶液消滅紅色，說明原晶體是含有SCN－的鹽，很明顯推斷出B、C、D均正確，在Br2與Fe2＋反應(yīng)中，F(xiàn)e3＋是氧化產(chǎn)物，Br2是氧化劑，所以Br2的氧化性應(yīng)比Fe3＋氧化性強(qiáng)。答案A4．下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是 ()。A．①②③④⑤ B．①②③⑤C．①②③④ D．②③④⑤解析由于Fe(OH)2在空氣中很簡(jiǎn)潔被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。因此要較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排解裝置中的氧氣或空氣。①、②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的愛護(hù)中；③的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2＋，與電解水產(chǎn)生的OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油愛護(hù)，能防止空氣進(jìn)入；⑤中液面加苯阻擋了空氣進(jìn)入；④由于空氣中的氧氣，能快速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長(zhǎng)時(shí)間看到白色沉淀。答案B5．(2021·北京西城區(qū)期末考試)用黃色的FeCl3溶液分別進(jìn)行下列試驗(yàn)，解釋或結(jié)論不正確的是 ()。選項(xiàng)試驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論A加入FeCl3固體溶液變成紅褐色FeCl3的水解程度變大B加入等體積水溶液顏色變淺c(Fe3＋)變小C加入足量Fe粉溶液顏色變成淺綠色2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋D將FeCl3溶液微熱溶液變成紅褐色水解反應(yīng)ΔH>0解析向黃色的FeCl3溶液中加入FeCl3固體，溶液濃度增大，溶液黃色變深，但FeCl3的水解程度變小，A錯(cuò)誤。往黃色的FeCl3溶液中加入等體積水，溶液被稀釋，c(Fe3＋)變小，溶液顏色變淺，B正確；在黃色的FeCl3溶液中加入足量Fe粉，發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，溶液顏色變成淺綠色，C正確；水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，將FeCl3溶液微熱可加速FeCl3的水解，溶液變成紅褐色，D正確。答案A6．(2021·曲靖模擬)部分氧化的鐵銅合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76g，經(jīng)如下處理：下列說法正確的是 ()。A．濾液A中的陽離子為Fe3＋、Fe2＋、H＋B．樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24gC．樣品中CuO的質(zhì)量為4.0gD．V＝896解析依據(jù)題意，3.2g濾渣肯定是銅，而銅與Fe3＋不共存，則A項(xiàng)錯(cuò)誤；最終的3.2g固體為Fe2O3，其中Fe元素的質(zhì)量為2.24g，B正確；樣品中Cu元素和O元素共5.76g－2.24g＝3.52g，則C項(xiàng)錯(cuò)誤；因2.24gFe元素已部分氧化，且Fe還與Fe3＋、Cu2＋發(fā)生反應(yīng)，故生成的氫氣的體積應(yīng)小于896mL，D錯(cuò)誤。答案B7．向肯定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300mL1mol·L－1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含F(xiàn)e3＋。若用過量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，固體削減的質(zhì)量為 ()。A．6.4g B．4.8g C．2.4g D．1.6g解析向混合物中加入鹽酸時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、2FeCl3＋Cu=CuCl2＋2FeCl2，由題意可知：Cu與Fe2O3的物質(zhì)的量相等，設(shè)二者的物質(zhì)的量均為x，則有6x＝0.3L×1mol·L－1＝0.3mol，x＝0.05mol；若用過量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，固體削減的質(zhì)量即為氧原子的質(zhì)量：0.05mol×3×16g·mol－1＝2.4g。答案C二、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共58分)8．(14分)有關(guān)FeSO4的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分物質(zhì)已略去)。已知：①X由兩種化合物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。②Y是紅棕色的化合物。(1)氣體X的成分是(填化學(xué)式)________。(2)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)類型屬于(填序號(hào))________。a．分解反應(yīng) b．復(fù)分解反應(yīng)c．置換反應(yīng) d．化合反應(yīng)e．氧化還原反應(yīng)(3)溶液2中金屬陽離子的檢驗(yàn)方法是_________________________________。(4)若經(jīng)反應(yīng)Ⅰ得到16g固體Y，產(chǎn)生的氣體X恰好被0.4L1mol·L－1NaOH溶液完全吸取，則反應(yīng)Ⅳ中生成FeSO4的離子方程式是________________________________________________________________________。解析由①知，氣體X為SO2和SO3的混合物；由②知，Y為Fe2O3。所以反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為2FeSO4(s)eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。(1)氣體X的成分為SO2和SO3；(2)反應(yīng)Ⅰ的類型為分解反應(yīng)，同時(shí)又屬于氧化還原反應(yīng)；(3)溶液2中的金屬陽離子為Fe3＋，所以其檢驗(yàn)的方法為取少量溶液2于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，則證明原溶液中含有Fe3＋；(4)由題意知經(jīng)反應(yīng)Ⅰ共得到0.1mol的Fe2O3、0.1mol的SO2和0.1mol的SO3，故知反應(yīng)Ⅳ中生成FeSO4的離子方程式是2Fe3＋＋SO32－＋H2O=2Fe2＋＋SO42－＋2H＋。答案(1)SO2、SO3(2)ae(3)取少量溶液2于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，則證明原溶液中含有Fe3＋ (4)2Fe3＋＋SO32－＋H2O=2Fe2＋＋SO42－＋2H＋9．(15分)鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛，請(qǐng)依據(jù)下列試驗(yàn)回答問題。(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過量鹽酸后溶液中大量存在的陽離子是______________；Y與過量濃硝酸反應(yīng)后溶液中含有的鹽的化學(xué)式為_________________________________________________________________。(2)某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等離子，向其中加入過量的NaOH溶液后，過濾，將濾渣高溫灼燒，并將灼燒后的固體投入過量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量削減的陽離子是________。A．Mg2＋ B．Fe2＋ C．Al3＋ D．Cu2＋(3)氧化鐵是重要的工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程如下：回答下列問題：①操作Ⅰ的名稱是________；操作Ⅱ的名稱是________；操作Ⅱ的方法為_________________________________________________________________。②請(qǐng)寫誕生成FeCO3沉淀的離子方程式：_____________________________。解析(1)鐵的氧化物中具有磁性的是Fe3O4，F(xiàn)e3O4溶于過量的鹽酸后溶液中存在的陽離子是Fe2＋、Fe3＋、H＋；Fe3O4溶于過量的濃硝酸后Fe元素會(huì)被氧化為Fe3＋，所以反應(yīng)后的溶液中含有的鹽是Fe(NO3)3。(2)向該溶液中加入過量的NaOH溶液后：Mg2＋→Mg(OH)2、Fe2＋→Fe(OH)3、Al3＋→AlO2－、Cu2＋→Cu(OH)2；過濾后濾渣中含有Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2；高溫灼燒后Mg(OH)2→MgO、Fe(OH)3→Fe2O3、Cu(OH)2→CuO；將MgO、Fe2O3、CuO投入過量鹽酸后生成Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，故應(yīng)選擇B、C。(3)①從流程圖中知道經(jīng)操作Ⅰ得到濾渣，故該操作是過濾；操作Ⅱ是在得到FeCO3沉淀后進(jìn)行的，故該操作是洗滌；洗滌具體操作方法為：在漏斗中加入適量蒸餾水，浸沒沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)2～3次；②從流程圖中分析加入稍過量的NH4HCO3溶液，有FeCO3沉淀，還應(yīng)有CO2生成，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的離子方程式為：Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。答案(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋Fe(NO3)3(2)BC(3)①過濾洗滌在漏斗中加入適量蒸餾水，浸沒沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)2～3次②Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O10．(14分)已知A～I(xiàn)均為中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A、D為金屬單質(zhì)，反應(yīng)過程中需要或生成的水及其他部分產(chǎn)物已略去。請(qǐng)回答以下問題：(1)B和F分別是________________(填化學(xué)式)。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①A與B在高溫下反應(yīng)：____________________________________________。②H在空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)镮：____________________________________________。(3)E溶液中全部離子濃度由大到小的挨次是________。(4)用離子反應(yīng)方程式表示G溶液呈酸性的緣由__________________________________________；該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________(已知常溫下，H的溶度積常數(shù)Ksp＝8.0×10－16)。解析本題以無機(jī)框圖為載體，考查無機(jī)物的性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)原理，意在考查考生的綜合分析力量。(1)依據(jù)框中轉(zhuǎn)化關(guān)系及題干信息，可以確定I為氫氧化鐵。A、D為金屬單質(zhì)，依據(jù)A和B的反應(yīng)條件就可以聯(lián)想到鋁熱反應(yīng)，推想A、D為鋁和鐵，即A為鋁，B為氧化鐵，C為氧化鋁，D為鐵，E為偏鋁酸鈉，G為氯化亞鐵，F(xiàn)為氫氧化鋁，H為氫氧化亞鐵，I為氫氧化鐵。(3)偏鋁酸鈉水解使溶液呈堿性，所以溶液中離子濃度的大小挨次為c(Na＋)>c(AlO2－)>c(OH－)>c(H＋)；(4)FeCl2溶液中，F(xiàn)e2＋發(fā)生水解：Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋，平衡常數(shù)K＝eq\f(c2（H＋）,c（Fe2＋）)＝eq\f(c2（H＋）·c2（OH－）,c（Fe2＋）·c2（OH－）)＝eq\f(（10－14）2,8.0×10－16)＝1.25×10－13。答案(1)Fe2O3、Al(OH)3(2)①Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3②4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3(3)c(Na＋)>c(AlO2－)>c(OH－)>c(H＋)(4)Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋1.25×10－1311．(15分)某爭(zhēng)辯性學(xué)習(xí)小組請(qǐng)你參與“爭(zhēng)辯鐵與水反應(yīng)所得固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)及再利用”試驗(yàn)探究，并共同解答下列問題：探究一設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的試驗(yàn)。(1)硬質(zhì)玻璃管B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________。(2)反應(yīng)前A中投放碎瓷片的目的是__________________________________。(3)裝置E中的現(xiàn)象是______________________________________________。探究二設(shè)計(jì)如下試驗(yàn)方案確定反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管B中黑色固體的成分。(4)待硬質(zhì)玻璃管B冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于________后，將所得溶液分