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高考化学课时分层训练(八) 铁及其化合物  

2018-04-17 07:44:01|  分类: 试题精选 |  标签: |举报 |字号 订阅

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课时分层训练() 铁及其化合物

A组 专项基础达标

(建议用时:30分钟)

1.下列关于铁的叙述正确的是(  )

①铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀 ②人体内的血红蛋白中含有铁元素 ③铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族 ④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧

⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3 ⑥不能通过化合反应制得FeCl2Fe(OH)3

A.①③      B.②④   

C.②⑤       D.④⑥

B [当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,而纯铁的抗腐蚀能力较强;铁位于元素周期表的族,而不是B族;铁与强氧化剂反应,能被氧化为Fe3,但若铁过量,则Fe3Fe还原为Fe2,所以,FeHNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2FeCl2Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe2FeCl3===3FeCl24Fe(OH)2O22H2O===4Fe(OH)3制得。故选项B正确。]

2.如图两圆相交部分ABCD分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是(  )

AFe4HNO===Fe3NO↑+2H2O

BFe3O48H===Fe22Fe34H2O

CFe(OH)33H===Fe33H2O

D3Fe(OH)210HNO===3Fe3NO↑+8H2O

B [Fe3O4与稀硝酸反应时,Fe2会被氧化为Fe3,正确的离子方程式为3Fe3O428HNO===9Fe3NO14H2O]

3(2017·南昌模拟)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(  )

【导学号:95812049

 

操作、现象

解释

A 

KI?淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝

Fe3能与淀粉发生显色反应

B 

把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点

铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3

C 

向稀硝酸中加入少量铁粉,有气泡产生

Fe置换出硝酸中的氢,生成了氢气

D 

新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色

Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3

D

 [A项,Fe3氧化I生成I2I2遇淀粉变蓝;B项,红色斑点为铁锈Fe2O3C项,Fe与稀HNO3反应不能生成H2,而是NO]

4(2017·长沙模拟)下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是(  )

 

A 

B 

C 

D 

X 

FeCl2溶液

FeCl3溶液

Fe 

CaCl2溶液

Y 

FeCl3

CuCl2

Al 

FeCl3

Z 

Cl2

Fe 

NaOH溶液

NaOH溶液

C

 [A项,Cl2与主体物质反应,错误;B项,FeCuCl2反应生成Fe2,引入Fe2杂质,错误;D项,引入Na杂质。]

5.在含有FeCl3BaCl2的酸性溶液中,通入足量的SO2后有白色沉淀生成,过滤后,向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,下列叙述不正确的是(  )

A.白色沉淀是BaSO4BaSO3

B.溶液的酸性增强

C.白色沉淀是BaSO4

DFeCl3全部被还原为FeCl2

A [Fe3SO2反应,其离子方程式为2Fe3SO22H2O===2Fe2SO4H]

6(2017·南京模拟)1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是(  )

A.铁粉有剩余,溶液呈浅绿色,Cl基本保持不变

B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液变红色

CFe2Fe3物质的量之比为51

D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为25

B [n(Fe)0.02 moln(Fe3)2 mol·L1×0.025 L0.05 mol;根据Fe2Fe3===3Fe2可知Fe3剩余0.01 mol,生成Fe20.06 mol]

7(2017·南昌模拟)ABC3种单质(其中A为固体,BC为气体),将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸,溶液呈红褐色,BC反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图,下列推断正确的是(  )

【导学号:95812050

A.物质BH2     B.物质CCl2

C.物质DFeCl2     D.物质FFeCl2

D [根据题意知,AFeBCl2CH2DFeCl3EHClFFeCl2]

8.粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2。提纯时,为了除去Fe2,常加入少量H2O2,然后再加入少量碱至溶液pH4,即可以除去铁离子而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是(  )

A.溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4

B.加入H2O2除去Fe2的离子方程式:2Fe2H2O24OH===2Fe(OH)3

C.由于CuSO4的催化作用,会使部分H2O2分解而损失

D.调溶液pH4的依据是当pH4Fe(OH)3沉淀完全,而Cu(OH)2还未开始沉淀

B [CuSO4·5H2O晶体溶解后Cu2会发生水解生成Cu(OH)2 H2SO4,所以溶解时加入少量的稀硫酸可抑制Cu2的水解,A正确;因为氧化Fe2时,溶液为酸性,在酸性条件下,不可能生成Fe(OH)3沉淀,B错误;Cu2对过氧化氢的分解具有催化作用,所以使部分过氧化氢损失,C正确;因为该操作的目的是除去Fe3而硫酸铜不损失,所以调节溶液的pH4时,应是Fe(OH)3完全沉淀而Cu(OH)2还未开始沉淀,D正确。]

9.含有4.0 mol HNO3的稀硝酸溶液分别与不同质量的铁粉反应,所得氧化产物ab与铁粉的物质的量关系如图所示(还原产物只有NO)。下列有关判断正确的是(  )

AaFe(NO3)2     Bn10.80

Cp0.60     Dn31.20

C [题图曲线相当于向含有4.0 mol HNO3的稀硝酸溶液中逐渐加入铁粉,依次发生反应①Fe4HNO3===Fe(NO3)3NO2H2O、②2Fe(NO3)3Fe===3Fe(NO3)2,故aFe(NO3)3bFe(NO3)2。当只发生反应①时,4 mol HNO3完全反应生成1 mol Fe(NO3)3,消耗1 mol Fe,即q1n11。当反应后溶质恰好为Fe(NO3)2时,共消耗1.5 mol FeFe(NO3)21.5 mol,即r1.5n31.5。当反应后溶质为等物质的量的Fe(NO3)3Fe(NO3)2时,反应消耗0.2 mol Fe,生成0.6 mol Fe(NO3)2,剩余0.6 mol Fe(NO3)3,故p0.6n21.2]

10.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:

Fe2Fe3FeO(高铁酸根离子)

回答下列有关问题:

(1)铁元素位于元素周期表的第四周期Ⅷ族,原子序数是26,最外层有2个电子。铁原子的结构示意图是_______________

(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2的方法是_____________________

(3)____Fe(OH)3____NaClO____  ===____Na2FeO4____NaCl____H2O

(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾强,其本身在反应中被还原为Fe3Na2FeO4之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是(结合离子方程式说明)_____________________ __

[解析] (2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2,为防止铁离子的干扰应利用亚铁离子的还原性检验,方法是将适量硫酸铁溶液置于洁净试管中,滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,充分反应后,溶液紫色褪去,证明含有Fe2,否则不含Fe2(3)利用化合价升降法配平氧化还原反应方程式得2Fe(OH)33NaClO4NaOH===2Na2FeO43NaCl5H2O(4)Na2FeO4之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是Fe33H2O===Fe(OH)3(胶体)3H,氢氧化铁胶体可吸附水中悬浮的杂质。

[答案] (1) (2)将适量硫酸铁溶液置于洁净试管中,滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,充分反应后,溶液紫色褪去,证明含有Fe2,否则不含Fe2

(3)2 3 4 NaOH 2 3 5

(4)Fe3在水中水解为胶体,Fe33H2O===Fe(OH)3(胶体)3H,氢氧化铁胶体可吸附水中悬浮的杂质

11.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:

请回答下列问题:

(1)证明步骤①滤液中含有Fe2的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加________,该过程的现象为___________________________

(2)步骤②加入过量H2O2的目的是________________________

(3)步骤③中反应的离子方程式是____________________

(4)步骤④中一系列操作步骤:过滤、________、灼烧、________、称量。

(5)若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为________g

[解析] (5)2FeFe2O3m(Fe)a g××0.07a g

[答案] (1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂) 溶液由浅绿色变为血红色 (2)Fe2全部氧化为Fe3

(3)Fe33OH===Fe(OH)3↓ [Fe33NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH]

(4)洗涤 冷却 (5)0.07a

B组 专项能力提升

(建议用时:15分钟)

12. (2017·晋中模拟)已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3Cr3。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4 溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,下列说法中不正确的是(  )

【导学号:95812051

A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7

B.图中BC段发生的反应为2Fe32I===2Fe2I2

C.若将上述过程中的KI溶液换为K3[Fe(CN)6]溶液,则AB段有蓝色沉淀生成

D.开始加入的K2Cr2O70.25 mol

C [由题意可知I先还原Cr2O,然后再还原Fe3。故图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7BC段发生Fe3I反应。[Fe(CN)6]3Fe2形成蓝色沉淀。]

13(2017·靖安模拟)已知Fe2O3H2反应会因温度不同而可能生成Fe3O4。某兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中,用磁铁吸出生成的黑色粉末X,为探究X的组成,他们进行了如下实验。

【导学号:95812052

(1)甲同学认为黑色粉末能被磁铁吸附,因此X是铁。但乙同学不同意他的结论,原因是_________________________________

(2)乙同学:先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中,振荡,固体部分溶解,有极少量红色物质析出,过滤;然后向滤渣中加入盐酸,再滴加几滴KSCN溶液,溶液出现血红色。通过现象分析,丙同学得出X的组成是FeFe3O4

①滴加KSCN溶液的目的是:________________________

②若在粉末X中直接加入盐酸、KSCN溶液,溶液不出现血红色,不出现血红色的原因是(用离子方程式表示)________________

(3)丁同学的实验方案:

①操作Z________

②通过以上数据,得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量为

________________________________________________________

[解析] (1)黑色粉末能被磁铁吸附,FeFe3O4可被磁铁吸附,故不能由此确定X就是铁单质。

(2)①滴加几滴KSCN溶液,溶液出现血红色,可以证明存在Fe3,进而证明黑色固体中含有四氧化三铁,确认Fe3O4的存在。

X的组成是FeFe3O4,向其中加入盐酸,Fe3O4溶于盐酸得到氯化铁溶液会和金属铁之间反应得到氯化亚铁,即Fe2Fe3===3Fe2,不会使KSCN变色。

(3)①流程是黑色粉末加入过量盐酸溶解后,加入足量氨水,保证碱性环境下离子全部沉淀,操作Z是过滤、洗涤得到沉淀。

②流程FeFe3O4FeCl2FeCl3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3;依据反应过程中铁元素守恒,3.2 g Fe2O3物质的量==0.02 mol;设铁物质的量为x,四氧化三铁物质的量为y,得到:56x232y2.88x3y0.02×2,解方程得到x0.01 moly0.01 mol;即n(Fe3O4)0.01 moln(Fe)0.01 mol

[答案] (1)Fe3O4能被磁铁吸附

(2)①检验是否存在Fe3,确认Fe3O4的存在

Fe2Fe3===3Fe2

(3)①过滤、洗涤

n(Fe3O4)0.01 moln(Fe)0.01 mol

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