2019版高考化學一輪復習 第3章 常見金屬及其化合物 第10講 鐵及其化合物練習 魯科版.doc

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第10講 鐵及其化合物 課時作業(yè) 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，正如琉璃……燒之赤色……”據(jù)此推測，“青礬”的主要成分為(　　) A．CuSO45H2O　　　　 B．FeSO47H2O C．KAl(SO4)212H2O D．Fe2(SO4)39H2O 解析：由題意知，青礬是綠色，經煅燒后，生成紅色固體。符合要求的是FeSO47H2O，它是綠色晶體，經高溫煅燒后生成紅色Fe2O3粉末。 答案：B 2．(2017四川成都診斷)某學生以鐵絲和Cl2為原料進行下列三個實驗。下列從分類角度分析正確的是(　　) A．實驗①、③反應制得的物質均為純凈物 B．實驗②、③均未發(fā)生氧化還原反應 C．實驗①、③均為放熱反應 D．實驗①、②所涉及的物質均為電解質 解析：實驗③制得的是Fe(OH)3膠體，屬于混合物，且屬于吸熱反應，選項A、C錯誤；實驗①中涉及的物質Cl2、鐵絲均為單質，既不屬于電解質，也不屬于非電解質，選項D錯誤。 答案：B 3．為了驗證Fe3＋的性質，某化學興趣小組設計了如圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的是(　　) A．只有④ B．只有③ C．③和④均錯 D．全部錯誤 解析：實驗③中溶液應變?yōu)闇\藍色；實驗④與Fe3＋的性質無關。 答案：C 4．鐵及其化合物是中學化學中的一類重要物質，下列關于鐵元素的敘述正確的是(　　) A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立，說明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋ B．25 ℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存 C．5.6 g鐵與足量的氯氣反應失去電子為0.2 mol D．硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O 解析：pH＝0的溶液呈強酸性，F(xiàn)e2＋、NO、H＋不能大量共存，B項錯誤；C項應為0.3 mol，錯誤；D項電荷不守恒，錯誤。 答案：A 5．(2017安徽蚌埠二中月考)下列中學常見實驗的現(xiàn)象或表述正確的是(　　) A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4 B．制備氫氧化亞鐵時，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵 C．檢驗紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可 D．除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質可以向溶液中加入足量的鐵粉，然后過濾 解析：赤鐵礦的主要成分為氧化鐵，A錯誤；制備氫氧化亞鐵時應該盡量避免溶液接觸氧氣，所以不能攪拌，B錯誤；氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，鐵離子與硫氰化鉀反應生成血紅色溶液，C正確；鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，使雜質的含量增加，D錯誤。 答案：C 6．下列關于Fe3＋、Fe2＋性質實驗的說法錯誤的是(　　) A．用如圖裝置可以制備沉淀Fe(OH)2 B．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 解析：反應開始時生成的氫氣進入B中，可排出氧氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，一段時間后關閉止水夾C，A中硫酸亞鐵進入B中可生成Fe(OH)2，故A正確；FeCl3易水解，配制溶液時應防止溶液因水解而生成氫氧化鐵沉淀，可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，故B正確；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，故D正確。 答案：C 7．某溶液中可能存在Fe3＋、Fe2＋、I－、HCO、Cl－、NO六種離子中的幾種?，F(xiàn)進行下列實驗： ①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(　　) A．I－、HCO B．Fe2＋、HCO、NO C．I－、HCO、Cl－ D．Fe3＋、I－、HCO 解析：由①可知溶液中一定含有Fe3＋，有Fe3＋一定無I－和HCO；由②棕黃色加深可知溶液中Fe2＋被氧化為Fe3＋，所以一定含有NO，可能含有Cl－。 答案：A 8．納米級四氧化三鐵是應用最為廣泛的軟磁性材料之一。共沉淀法是目前制備納米四氧化三鐵的重要方法，其流程如圖所示： 下列說法錯誤的是(　　) A．保存溶液A時，應加入少量鐵粉 B．其制備反應類型不屬于氧化還原反應 C．取濾液進行焰色反應，火焰為黃色 D．FeSO47H2O和FeCl36H2O的物質的量之比最好應為2∶1 解析：Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化，所以在保存含F(xiàn)e2＋的溶液時，需要加入鐵粉以防止其被氧化，A項正確；反應中無元素化合價的變化，所以不是氧化還原反應，B項正確；濾液中含有Na＋，所以進行焰色反應時火焰為黃色，C項正確；Fe3O4可寫成FeOFe2O3，所以n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶2，D項錯誤。 答案：D 9.A、B、C三種物質中均含有同一種元素M，它們之間有如圖所示的轉化關系。A為一種金屬單質，其產量直接關系國民經濟命脈。反應①②③均為化合反應，反應④為置換反應。下列有關說法不正確的是(　　) A．①中所加試劑可能是氯氣 B．③中需要加具有氧化性的試劑 C．A與稀硝酸反應一定能實現(xiàn)元素M在①中發(fā)生的價態(tài)變化 D．元素M在②中發(fā)生的價態(tài)變化也能通過加碘化鉀溶液實現(xiàn) 答案：C 10．向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 molL－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量的原混合物，固體減少的質量為(　　) A．2.4 g B．4.8 g C．6.4 g D．1.6 g 解析：加入鹽酸后先后發(fā)生：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O①，2Fe3＋＋Cu=== 2Fe2＋＋Cu2＋②，由①可得n(O)＝3n(Fe2O3)＝n(HCl)＝0.31＝0.15 mol，由質量守恒可得，固體減少的質量為Fe2O3中氧的質量，為0.1516＝2.4 g，A正確。 答案：A 11．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2＋的濃度與加入鐵粉的物質的量之間的關系如圖所示，則溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質的量濃度之比為(　　) A．1∶1∶1 B．1∶3∶1 C．3∶3∶8 D．1∶1∶4 解析：依次發(fā)生的反應是Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2，Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu。 答案：D 12．為探討化學平衡移動原理與氧化還原反應規(guī)律的聯(lián)系，某同學通過改變濃度研究“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”反應中Fe3＋和Fe2＋的相互轉化。實驗如下： (1)待實驗Ⅰ溶液顏色不再改變時，再進行實驗Ⅱ，目的是使實驗Ⅰ的反應達到____________________________________________________________________。 (2)ⅲ是ⅱ的對比實驗，目的是排除ⅱ中________造成的影響。 (3)ⅰ和ⅱ的顏色變化表明平衡逆向移動，F(xiàn)e2＋向Fe3＋轉化。用化學平衡移動原理解釋原因：____________________________________________。 (4)根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律，該同學推測ⅰ中Fe2＋向Fe3＋轉化的原因：外加 Ag＋使c(I－)降低，導致I－的還原性弱于Fe2＋，用如圖裝置(a、b均為石墨電極)進行實驗驗證。 ①K閉合時，指針向右偏轉，b作________極。 ②當指針歸零(反應達到平衡)后，向U型管左管中滴加0.01 molL－1 AgNO3溶液，產生的現(xiàn)象證實了其推測，該現(xiàn)象是____________________。 (5)按照(4)的原理，該同學用上圖裝置進行實驗，證實了ⅱ中Fe2＋向Fe3＋轉化的原因。 ①轉化原因是_________________________________________。 ②與(4)實驗對比，不同的操作是________________________________。 (6)實驗Ⅰ中，還原性：I－>Fe2＋；而實驗Ⅱ中，還原性：Fe2＋>I－，將(3)和(4)、(5)作對比，得出的結論是___________________________________。 答案：(1)化學平衡狀態(tài) (2)溶液稀釋對顏色變化 (3)ⅰ中加入Ag＋發(fā)生反應：Ag＋＋I－===AgI↓，c(I－)降低；ⅱ中加入FeSO4， c(Fe2＋)增大，平衡均逆向移動 (4)①正?、谧蠊墚a生黃色沉淀，指針向左偏轉 (5)①Fe2＋濃度增大，還原性增強，使Fe2＋還原性強于I－ ②向U型管右管中滴加1 molL－1 FeSO4溶液 (6)該反應為可逆氧化還原反應，在平衡時，通過改變物質的濃度，可以改變物質的氧化性和還原性，并影響平衡移動方向 13．(2017江西上高聯(lián)考)鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一，其主要成分為鐵的氧化物(設雜質中不含鐵元素和氧元素，且雜質不與H2SO4反應)。某研究性學習小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學式進行探究。 (Ⅰ)鐵礦石中含氧量的測定 ①按如圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性； ②將5.0 g鐵礦石放入硬質玻璃管中，裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略)； ③從左端導氣管口處不斷地緩緩通入H2，待C裝置出口處H2驗純后，點燃A處酒精燈； ④充分反應后，撤掉酒精燈，再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻。 (1)裝置C的作用為___________________________________。 (2)若將H2換成CO，則還需補充___________________________________ 裝置。 (3)測得反應后裝置B增重1.35 g，則鐵礦石中氧的百分含量為________。 (Ⅱ)鐵礦石中含鐵量的測定 (1)步驟④中加熱煮沸的作用是________________________________。 (2)步驟⑤中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、________________。 (3)下列有關步驟⑥的操作中說法正確的是________。 a．因為碘水為黃色，所以滴定過程中不需加指示劑 b．滴定過程中可利用淀粉溶液作為指示劑 c．滴定管用蒸餾水洗滌后可以直接裝液 d．錐形瓶不需要用待測液潤洗 e．滴定過程中，眼睛注視滴定管中液面變化 f．滴定結束后，30 s內溶液不恢復原來的顏色，再讀數(shù) (4)若滴定過程中消耗0.500 0 molL－1的KI溶液20.00 mL，則鐵礦石中鐵的百分含量為________。 (Ⅲ)由(Ⅰ)、(Ⅱ)可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式為_________________________________________________________________。 解析：(Ⅰ)(1)由題意可知，該裝置要定量測定反應產生的水來計算含氧量，但空氣中的水蒸氣和CO2會進入B中，影響測定結果，為消除干擾，在反應裝置末端增加裝置C，以防止空氣中的水蒸氣和CO2進入B中。(2)CO有毒，還需補充尾氣處理裝置。(3)反應后B裝置增重1.35 g，即生成水1.35 g，則鐵礦石中氧的百分含量為[(1.35 g16/18)/5.0 g]100%＝24%。 (Ⅱ)(1)溶液中有溶解的過量的Cl2，也能氧化I－，對實驗產生干擾，故應加熱煮沸趕走Cl2。(2)應注明容量瓶的量程。(3)碘水、Fe3＋均為黃色，所以需加指示劑；開始就生成I2，所以不能用淀粉做指示劑；滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤洗；滴定過程中，眼睛應注視錐形瓶中溶液顏色的變化。(4)根據(jù)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2可知，鐵礦石中鐵的百分含量為100%＝70%。 (Ⅲ)設該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式為FexOy，則56x∶16y＝(100.7)∶(100.24)，x∶y＝5∶6，所以該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式為Fe5O6。 答案：(Ⅰ)(1)防止空氣中的水蒸氣和CO2進入B中，影響測定結果　(2)尾氣處理　(3)24% (Ⅱ)(1)趕走溶液中溶解的過量Cl2　(2)250 mL容量瓶　(3)df　(4)70% (Ⅲ)Fe5O6