鐵及其化合物(含解析)

2020屆高考化學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)課時提升訓(xùn)練鐵及其化合物一、選擇題1、下列關(guān)于Fe3＋、Fe2＋性質(zhì)實驗的說法錯誤的是()A．用如圖裝置可以制備沉淀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溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化答案：C解析：反應(yīng)開始時生成的H2進(jìn)入B中，可排出其中的空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段時間后關(guān)閉止水夾C，A中硫酸亞鐵進(jìn)入B中可生成Fe(OH)2，A正確；FeCl3易水解，為防止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；Fe3＋與鐵反應(yīng)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。2、下列敘述正確的是()A．Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)B．足量的Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3C．先后將等物質(zhì)的量的Fe2O3和Fe分別溶于同一稀鹽酸時無氣體放出D．Fe2O3eq\o(→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(△))無水FeCl3，在給定的條件下能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化答案：C解析：Fe與稀HNO3反應(yīng)生成NO，不是置換反應(yīng)，故A錯誤；鐵在Cl2中燃燒只生成FeCl3，而不是兩者的混合物，故B錯誤；先后將等物質(zhì)的量的Fe2O3和Fe分別溶于同一稀鹽酸，氧化性：鐵離子＞氫離子，溶液中鐵離子與單質(zhì)鐵的物質(zhì)的量之比為2∶1，恰好完全反應(yīng)，無氣體產(chǎn)生，故C正確；氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，F(xiàn)e3＋水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加熱時HCl揮發(fā)，平衡向右移動，得不到無水FeCl3，故D錯誤。3、下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是()A．FeS2eq\o(→,\s\up7(煅燒))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4B．NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))Naeq\o(→,\s\up7(O2/燃燒))Na2O2C．Feeq\o(→,\s\up7(稀H2SO4))FeSO4(aq)eq\o(→,\s\up7(NaOH))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(空氣中灼燒))Fe2O3D．Fe2O3eq\o(→,\s\up7(鹽酸))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(Cu))Fe答案：C解析:FeS2煅燒可得到SO2，無法得到SO3，故A錯誤；電解氯化鈉溶液得到NaOH、Cl2、H2，無法得到Na，故B錯誤；Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，得不到Fe，故D錯誤。4、下列關(guān)于0.1mol·L－1硫酸鐵溶液的敘述正確的是()A．在該溶液中，K＋、Fe3＋、SCN－、Br－可以大量共存B．和KI溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋2I－=Fe2＋＋I(xiàn)2C．在該溶液中，F(xiàn)e3＋與SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量之比為2∶3D．1L該硫酸鐵溶液和足量的Zn充分反應(yīng)，生成11.2gFe答案：D解析：Fe3＋和SCN－不能大量共存，A項錯誤；Fe3＋和I－反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2，B項錯誤；Fe2(SO4)3是強酸弱堿鹽，F(xiàn)e3＋會發(fā)生水解，F(xiàn)e3＋與SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量之比小于2∶3，C項錯誤；1L0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中含0.2molFe3＋，和足量的Zn充分反應(yīng)，能生成0.2molFe，質(zhì)量為11.2g，D項正確。5、根據(jù)下列框圖分析，下列說法正確的是()A．E2＋的氧化性比M2＋的氧化性強B．在③反應(yīng)中若不加稀硫酸可能看到紅褐色沉淀C．反應(yīng)④的離子方程式可表示為：E3＋＋3SCN－E(SCN)3↓D．在反應(yīng)①中只能用濃硫酸，即表現(xiàn)了酸性，又表現(xiàn)了氧化性答案：B解析：分析流程可知，M為銅，在酸性溶液中被過氧化氫氧化為銅鹽溶液CuSO4，依據(jù)Y加入KSCN溶液呈紅色說明是Fe3＋，和氨水反應(yīng)生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，說明X為硫酸亞鐵溶液，推斷E為Fe。Fe2＋的氧化性比Cu2＋的氧化性弱，A錯誤；如果不加稀硫酸，則③反應(yīng)為6Fe2＋＋3H2O2=4Fe3＋＋2Fe(OH)3↓，B正確；Fe(SCN)3不是沉淀，C錯誤；反應(yīng)①中硫酸只是提供酸性環(huán)境，過氧化氫作氧化劑氧化銅，D錯誤。6、硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法錯誤的是()A．堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑B．為防止NH4HCO3分解，生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)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的大答案：D解析：堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生Fe3＋，F(xiàn)e3＋能發(fā)生水解生成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附性，可用作凈水劑，故A正確；NH4HCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，所以為防止NH4HCO3分解，生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行，故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，故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(yīng)生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D錯誤。7、通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對下列實驗事實的解釋正確的是()選項操作、現(xiàn)象解釋A向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍(lán)Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)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(chǎn)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(zhì)變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3答案：D解析：A項中Fe3＋將I－氧化為I2，淀粉遇碘變藍(lán)；B項中紅棕色斑點是Fe2O3；C項中鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO。二、非選擇題8、某同學(xué)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(jìn)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(yīng)中的化學(xué)方程式：2FeCl3＋SO2＋________=________＋H2SO4＋________，反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是________(寫化學(xué)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(jìn)行探究：①提出假設(shè)。假設(shè)1：溶液中存在Fe2＋；假設(shè)2：溶液中存在Fe3＋、Fe2＋；假設(shè)3：溶液中存在___________________。②設(shè)計方案，進(jìn)行實驗，驗證假設(shè)。請寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。限選實驗試劑和儀器：試管、滴管、0.1mol·L－1KMnO4溶液、0.1mol·L－1KSCN溶液、品紅稀溶液。實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：用試管取樣品溶液2～3mL，并滴入____________________若出現(xiàn)紅色，則假設(shè)2成立，1、3不成立；若未出現(xiàn)紅色，則假設(shè)2不成立，假設(shè)1或3成立步驟2：步驟3：解析：(1)檢驗SOeq\o\al(2－,4)常用稀鹽酸和BaCl2溶液。(2)SO2被氧化成了H2SO4，則FeCl3被還原成FeCl2。(3)對于溶液中三種微?？赡艽嬖谇闆r如下：假設(shè)1，若Fe3＋與H2SO3正好反應(yīng)則只存在Fe2＋；假設(shè)2，若Fe3＋過量則存在Fe3＋與Fe2＋；假設(shè)3，若Fe3＋不足，則存在Fe2＋與H2SO3；三種假設(shè)的不同之處在于假設(shè)2中含有Fe3＋，假設(shè)3中含有H2SO3，據(jù)此，可設(shè)計實驗方案進(jìn)行探究。答案：(1)取少量樣品溶液于試管中，先滴入足量的稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成(2)2H2O2FeCl22HClH2SO4(3)①Fe2＋、H2SO3②如表所示實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：1～2滴0.1mol·L－1KSCN溶液步驟2：另取2～3mL樣品溶液于試管中，滴入1～2mL品紅稀溶液若品紅溶液紅色褪去，則假設(shè)3成立；若品紅溶液不褪色，則假設(shè)3不成立9、以赤鐵礦(主要成分為60.0%Fe2O3，雜質(zhì)為3.6%FeO，Al2O3，MnO2，CuO等)為原料制備高活性鐵單質(zhì)的主要生產(chǎn)流程如圖所示：已知部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH如表所示：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2pH3.45.29.76.7請回答下列問題：(1)含雜質(zhì)的赤鐵礦使用前要將其粉碎，其目的是_________________________________________。操作Ⅰ的名稱是________。(2)將操作Ⅰ后所得的MnO2與KClO3、KOH溶液混合共熱，可得到K2MnO4，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。(3)將pH控制在3.6的目的是_________________________________。已知25℃時，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，該溫度下反應(yīng)Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋的平衡常數(shù)K＝_________________________________。(4)加入雙氧水時反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________。(5)利用氨氣在500℃以上分解得到的氮原子滲透到鐵粉中可制備氮化鐵(FexNy)，若消耗氨氣17.0g，消耗赤鐵礦石1kg，寫出該反應(yīng)完整的化學(xué)方程式：________________________________________。答案：(1)增大固液接觸面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率過濾(2)3MnO2＋6KOH＋KClO3eq\o(=,\s\up7(△))3K2MnO4＋KCl＋3H2O(3)使Fe3＋全部沉淀下來而其他金屬離子不形成沉淀K＝5．0×10－9(4)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O(5)16Fe＋2NH3eq\o(=,\s\up7(>500℃))2Fe8N＋3H210．工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2)為原料制備高檔顏料——鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下：試回答下列問題：(1)硫鐵礦燒渣用稀硫酸酸溶時的不溶物為________(填化學(xué)式)。(2)實驗室實現(xiàn)“步驟Ⅱ”中分離操作所用的玻璃儀器有____________________；步驟Ⅳ中應(yīng)選用________試劑調(diào)節(jié)溶液的pH(填字母編號)。A．稀硝酸 B．氫氧化鈉溶液C．高錳酸鉀溶液 D．氨水(3)檢驗步驟Ⅲ已經(jīng)進(jìn)行完全的試劑是_____________。(4)步驟Ⅴ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是___________。(5)步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。(6)欲測定硫鐵礦燒渣中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取ag樣品，充分“酸溶”“水溶”后過濾，向濾液中加入足量的H2O2，充分反應(yīng)后加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體bg。①寫出加入足量的H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______________________________；②測得該樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。解析：(1)SiO2為酸性氧化物，不與稀H2SO4反應(yīng)。(2)NaOH溶液不易控制溶液pH，應(yīng)選氨水。(4)既防止NH4HCO3分解，又減少Fe2＋水解。(5)Fe