2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第3章 第9讲 铁及其重要化合物

2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第3章 第9讲 铁及其重要化合物

www.ks5u.com 基础知识训练 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1．北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁石的主要成分是(　　)‎ A．Fe3O4 B．Fe2O3‎ C．FeO D．CuFeS2‎ 答案　A ‎2．铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法正确的是(　　)‎ A．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 B．常温下，铁在浓硫酸中钝化 C．铁在氧气中燃烧，生成物为Fe2O3‎ D．纯铁(块状)是黑色金属 答案　B 解析　A项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，错误；C项，铁在氧气中燃烧的生成物为Fe3O4，错误；D项，纯铁(块状)是银白色金属，错误。‎ ‎3．(2019·西湖区校级模拟)下列有关Fe、Cu及其化合物的说法中，不正确的是(　　)‎ A．Fe、Cu元素在自然界中主要以化合态形式存在 B．CO在高温下能将Fe2O3还原为Fe C．Fe与盐酸、Fe与Cl2发生反应均生成FeCl3‎ D．可通过加入过量铁粉，再过滤的方法从而除去FeCl2溶液中的少量CuCl2杂质 答案　C 解析　铁、铜均易和空气中氧气等物质发生反应，生成化合物，自然界中主要是化合态，故A正确；CO还原氧化铁为铁，是工业冶炼铁的原理，故B正确；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，Fe与Cl2发生反应生成FeCl3，故C错误；Fe可置换出Cu，加入过量铁粉，再过滤从而除去FeCl2溶液中的少量CuCl2杂质，故D正确。‎ ‎4．关于实验室铁和稀盐酸反应的描述正确的是(　　)‎ A．这是一个置换反应 B．反应的化学方程式是2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑‎ C．实验现象是出现气泡，溶液由无色变为棕黄色 D．如果把稀盐酸改为浓盐酸会出现钝化现象 答案　A 解析　铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，一种单质与一种化合物反应生成新的单质和新的化合物，属于置换反应，故A正确；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，反应的化学方程式是：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，故B错误；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，有气泡冒出，氯化亚铁溶液为浅绿色，故C错误；盐酸为非氧化性酸，浓盐酸不能使铁钝化，故D错误。‎ ‎5．(2019·延安高三测试)铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法中正确的是(　　)‎ A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4‎ B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2‎ C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤 D．Fe3＋与KSCN产生红色沉淀 答案　C 解析　赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；Fe3＋遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验Fe3＋的存在。‎ ‎6．(2020·安康校级期末)下列关于铁的氧化物说法不正确的是(　　)‎ A．铁的氧化物通常状况下都是有色固体 B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋‎ C．氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称为铁锈 D．工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁 答案　C 解析　氧化铁为红色，氧化亚铁和四氧化三铁为黑色，铁的氧化物通常状况下都是有色固体，故A正确；四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋，故B正确；氧化铁是铁锈的主要成分，氧化铁颜色为红色，俗称铁红，故C错误；铁的氧化物被还原剂还原生成铁，工业上常使用铁的氧化物作原料和还原剂焦炭反应冶炼铁，故D正确。‎ ‎7．(2019·武汉高三质检)铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化 时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为(　　)‎ A．FeO·3Fe2O3 B．2FeO·3Fe2O3‎ C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3‎ 答案　B 解析　化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeO·mFe2O3，则 解得n＝2，m＝3，该化合物可以表示为2FeO·3Fe2O3。‎ ‎8．某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列实验。‎ 从分类角度分析下列说法正确的是(　　)‎ A．实验①③反应制得的物质均为纯净物 B．实验②③均未发生氧化还原反应 C．实验②③均为放热过程 D．实验①②所涉及的物质均为电解质或非电解质 答案　B 解析　实验③得到的是氢氧化铁胶体，是混合体系，A项错误；实验②中的溶解主要是物理变化，实验③中的水解是发生复分解反应，两者均未发生氧化还原反应，B项正确；实验③中盐的水解是吸热过程，C项错误；实验①中的铁和氯气是单质，既不是电解质也不是非电解质，D项错误。‎ ‎9．用废铁屑制备磁性胶体粒子的过程如下。下列说法不正确的是(　　)‎ A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污 B．通入N2是防止空气中的O2氧化Fe2＋‎ C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2＋氧化为Fe3＋，涉及反应：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为2∶1‎ 答案　D 解析　Na2CO3溶液显碱性，油污在碱性溶液中发生水解，用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污，A正确；Fe2＋容易被O2氧化，所以通入N2的目的是防止空气中的O2氧化Fe2＋，B正确；利用H2O2的氧化性，把部分Fe2＋氧化成Fe3＋，涉及的反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C正确；Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为1∶2，即溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为1∶2，D错误。‎ 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。‎ ‎10．(2020·石嘴山模拟)下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是(　　)‎ A．用如图装置可以制备Fe(OH)2‎ B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋‎ D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化 答案　C 解析　反应开始时生成的H2进入B中，可排出其中的空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段时间后关闭止水夹C，A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2，A项正确；FeCl3易水解，为抑制水解配制溶液时先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，B项正确；Fe3＋与铁反应可生成Fe2＋，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化，D项正确。‎ ‎11．FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法正确的是(　　)‎ A．导管g的作用是平衡气压，便于液体滴下 B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水 C．直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞 D．出于简化装置的目的，F装置可拆除 答案　AC 解析　为得到干燥纯净的Cl2，应先用饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸干燥气体，B错误；FeCl3易潮解，而F中的浓硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸气进入D中，不能拆除，D错误。‎ ‎12．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是(　　)‎ A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸 B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气 C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内 D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管 答案　C 解析　向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入到FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气，故C错误。‎ ‎13．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是(　　)‎ 选项 操作和现象 结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色 红砖中含有氧化铁 B CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色 黑色固体中没有Fe3O4‎ C 取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色 该Fe(NO3)2试样已经变质 D 向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液，变红色 原溶液中含有Fe2＋‎ 答案　A 解析　CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，B项错误；NO＋H＋具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，不能证明样品是否变质，C项错误；若原溶液中不存在Fe2＋，存在Fe3＋，也有此现象，D项错误。‎ ‎14．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(　　)‎ A．铁粉完全溶解，Cl－浓度基本不变 B．往溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色 C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1‎ D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5‎ 答案　AB 解析　n(Fe)＝＝0.02 mol，n(FeCl3)＝2 mol·L－1×0.025 L＝0.05 mol，由反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，0.02 mol铁粉完全反应需要0.04 mol氯化铁。‎ 铁完全反应，氯化铁有剩余，Cl－浓度基本不变，A正确；‎ 氯化铁有剩余，往溶液中滴入KSCN溶液，显红色，B正确；0.02 mol Fe反应生成Fe2＋为0.06 mol，Fe3＋剩余0.01 mol，其物质的量之比为6∶1，C错误；氧化产物与还原产物均为氯化亚铁，Fe被氧化，氯化铁被还原，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，D错误。‎ 三、非选择题 ‎15．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。‎ ‎(1)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是__________，证明Fe3＋存在的现象是_______________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得纯净的FeCl3溶液，准备采用下列步骤：‎ 请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。‎ ‎①____________________，④__________________________________________________。‎ ‎(4)要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时的最佳顺序为________。‎ ‎①加入足量氯水　②加入足量KMnO4溶液　③加入少量KSCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③‎ ‎(5)写出向②⑤的混合液中通入⑥的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)KSCN溶液　溶液变成红色 ‎(2)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋‎ ‎(3)Fe　HCl　(4)C　(5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ 解析　(3)本实验目的是回收铜和制取纯净的FeCl3，向废液中加入过量的铁屑，然后过滤，滤液为FeCl2，滤渣为Cu和Fe，因为铁能与盐酸反应，铜和盐酸不反应，因此滤渣③中加入过量的盐酸，过滤，得到金属铜，两种滤液合并，通入氯气，把Fe2＋氧化成Fe3＋。(4)检验某溶液中不含Fe3＋，含Fe2＋，应先加KSCN溶液，溶液不变红，说明不含Fe3＋，再加入氧化剂，溶液变红，说明原溶液中含Fe2＋，氧化剂不能是酸性高锰酸钾溶液，因为高锰酸钾溶液能氧化KSCN，故选项C正确。‎ ‎16．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。‎ ‎(1)干法制备高铁酸钠的主要反应为：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，‎ ‎①该反应中的氧化剂是________，还原剂是________，每生成1 mol Na2FeO4转移________ mol电子。‎ ‎②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用：_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。‎ 写出并配平湿法制备高铁酸钾的离子方程式：___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)①Na2O2　FeSO4、Na2O2　5　②高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，且消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，能吸附水中悬浮杂质而沉降 ‎(2)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O 解析　(1)①反应中Fe元素化合价由＋2价升高为＋6价，被氧化，FeSO4为还原剂，过氧化钠中O元素的化合价由－1价降低为－2价，由－1价升高为0价，过氧化钠既是氧化剂也是还原剂，由方程式可知，每生成2 mol Na2FeO4，有6 mol Na2O2参加反应，转移10 mol电子，则每生成1 mol Na2FeO4转移5 mol电子。②K2FeO4中Fe元素的化合价为＋6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性能吸附水中的悬浮杂质而除去。‎ ‎(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。根据化合价有升必有降找出反应物和生成物，故湿法制备高铁酸钾的离子方程式：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。‎