2021届一轮复习人教版铁及其化合物作业

2021届一轮复习人教版铁及其化合物作业

铁及其化合物 ‎(建议用时：40分钟)‎ ‎(对应考点集训第208页)‎ ‎[A级　基础达标]‎ ‎1．《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃…烧之赤色…”据此推测，“青矾”的主要成分为(　　)‎ A．CuSO4·5H2O　　　　　B．FeSO4·7H2O C．KAl(SO4)2·12H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O ‎[答案]　B ‎2．下列关于铁及其化合物的叙述正确的是(　　)‎ A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立，说明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋‎ B．25 ℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存 C．5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 mol D．硫酸亚铁溶液中加入氯水：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－‎ A　[B项，酸性(pH＝0)条件NO氧化Fe2＋；C项，n(e－)＝×3 mol＝0.3 mol；D项，电荷不守恒。]‎ ‎3.如图两圆相交部分A、B、C、D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 (　　)‎ A．Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O B．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O C．Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O D．3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O B　[Fe3O4与足量稀硝酸反应只生成Fe3＋，没有Fe2＋。]‎ ‎4．将一定量的SO2通入FeCl3溶液中，取混合溶液分别进行下列实验，能证明SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应的是(　　)‎ 选项 实验操作 现象 A 加入NaOH溶液 生成红褐色沉淀 B 加入Ba(NO3)2溶液 生成白色沉淀 C 加入酸性KMnO4溶液 紫色褪去 D 加入K3[Fe(CN)6]‎ ‎(铁氰化钾)溶液 生成蓝色沉淀 D　[如果SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应，硫元素的化合价由＋4升为＋6，铁元素的化合价由＋3降为＋2，因此证明二者发生氧化还原反应，实际上就是证明混合液中存在SO或Fe2＋。加入NaOH溶液Fe2＋和Fe3＋都能转化为沉淀，且最终均变为红褐色的氢氧化铁沉淀，A项错误；SO2溶于水使溶液呈酸性，酸性条件下NO具有强氧化性，与二氧化硫溶液发生氧化还原反应生成SO，因此会干扰SO的检验，应改为氯化钡溶液，B项错误；二氧化硫与Fe2＋均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，前者会干扰Fe2＋的检验，C项错误；铁氰化钾溶液遇Fe2＋生成特殊的蓝色沉淀，遇Fe3＋则无此现象，因此能证明SO2与FeCl3溶液混合时发生了氧化还原反应，D项正确。]‎ ‎5．(2019·福州质检)如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是(　　)‎ A．向溶液B中滴加KSCN溶液，溶液可能变为血红色 B．溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H＋＋2Fe2＋＋O2===2Fe3＋＋2H2O C．溶液酸性：A>B>C D．加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A A　[溶液A转化为溶液B发生反应：2Fe3＋＋2H2O＋SO2===2Fe2＋＋SO＋4H＋；溶液B转化为溶液C发生反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。向溶液B中滴加KSCN溶液，未与SO2反应的Fe3＋与SCN－反应，有血红色出现，A项正确；溶液B转化为溶液C的离子方程式电荷不守恒，B项错误；根据反应方程式可知，溶液酸性：B>C>A，C项错误；溶液C转化为溶液A，可加入三价铁的氧化物，不能加入二价铁的氧化物，D项错误。]‎ ‎6．(2019·深圳调研)将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是 (　　)‎ 选项 反应情况设想 评价 A 当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋‎ 正确，Fe3＋和Fe、Cu均可反应 B 当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋‎ 正确，Fe和Cu与Fe3＋都反应，故有Fe2＋和Cu2＋，无Fe3＋‎ C 当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋‎ 正确，Cu有剩余，故无Cu2＋‎ D 当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋‎ 不正确，不可能有Fe剩余而无Cu剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3＋反应 D　[当铁、铜的量比较少时溶液中可能有Fe3＋存在，A项错误；当铁过量时，铜不与Fe3＋反应，无Cu2＋生成，此时溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B项错误；铜有剩余则溶液中一定无Fe3＋ ，可能有Cu2＋，C项错误；铁比铜活泼，不可能铁剩余而铜无剩余，D项正确。]‎ ‎7．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：‎ 则下列说法正确的是(　　)‎ A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋‎ C　[由最终要得到的氯化铁及流程图知b是盐酸，A错误；操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶，所用仪器有差异，B错误；滤液Z和X中均含有氯化亚铁，因此c为氯气，C正确；高锰酸钾能氧化氯离子而褪色，因此不能用于检验是否含有亚铁离子，D错误。]‎ ‎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pH＝4，即可以除去Fe3＋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硫酸 B．加入H2O2，除去Fe2＋的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋4OH－===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pH＝4的依据是当pH＝4时Fe3＋沉淀完全，而Cu2＋还未开始沉淀 B　[加入H2O2氧化Fe2＋的条件是酸性条件，不能生成Fe(OH)3。]‎ ‎9．下列图像是表示铁与一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系，‎ 其中正确的是(　　)‎ B　[根据反应：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2可知，和硝酸反应生成Fe(NO3)3的Fe与Fe3＋所消耗的Fe的物质的量之比为2∶1，B项正确。]‎ ‎10．(Ⅰ)铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。‎ ‎(1)写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)绿矾(FeSO4·7H2O)是补血剂的原料，易变质。检验绿矾是否变质的试剂是________。设计实验检验绿矾是否完全变质：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下：‎ ‎①干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3·nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②取干燥后的FeCO3样品12.49 g，焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量为________g。(FeOOH也能被C还原得到Fe)‎ ‎(Ⅱ)用下列方法可制得Fe(OH)2白色沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。‎ ‎(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。‎ ‎(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。‎ ‎(3)生成白色沉淀Fe(OH)2的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4‎ 溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　‎ ‎(Ⅰ)(3) 解得：n(FeCO3)＝0.1 mol，m(FeCO3)＝11.6 g，‎ 则m(FeOOH)＝0.89 g。‎ ‎(Ⅱ)(1)Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2＋被氧化。‎ ‎(2)气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2较少。‎ ‎[答案]　(Ⅰ)(1)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎(2)KSCN溶液　取绿矾溶于水形成溶液，然后加入酸性KMnO4溶液，若紫色不褪色，说明绿矾完全变质 ‎(3)①4FeCO3·nH2O＋O2===4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O　②0.89‎ ‎(Ⅱ)(1)稀硫酸、铁屑　(2)煮沸　(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2被氧化为Fe(OH)3‎ ‎[B级　能力提升]‎ ‎11．某工业废水中主要含有Cr3＋，同时还含有少量的Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：‎ 注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见表。‎ 氢氧 化物 Fe(OH)3‎ Fe(OH)2‎ Mg(OH)2‎ Al(OH)3‎ Cr(OH)3‎ pH ‎3.7‎ ‎9.6‎ ‎11.1‎ ‎8‎ ‎9(＞9溶解)‎ ‎(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填字母，下同)。‎ A．Na2O2 B．HNO3‎ C．FeCl3 D．KMnO4‎ ‎(2)加入NaOH溶液调溶液pH＝8时，除去的离子是________(填字母，下同)；已知钠离子交换树脂的原理：Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，此步操作被交换除去的杂质离子是________。‎ A．Fe3＋ B．Al3＋‎ C．Ca2＋ D．Mg2＋‎ ‎(3)还原过程中，每消耗172.8 g Cr2O转移4.8 mol e－，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[答案]　(1)A　(2)AB　CD　(3)3S2O＋4Cr2O＋13H2O===6SO＋8Cr(OH)3↓＋2OH－‎ ‎12．(2019·靖安模拟)已知Fe2O3与H2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。‎ ‎(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Fe和Fe3O4。‎ ‎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是________。‎ ‎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，Fe、Fe3O4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。‎ ‎②X的组成是Fe和Fe3O4，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Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，不会使KSCN溶液变色。‎ ‎(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Fe＋Fe3O4FeCl2、FeCl3Fe(OH)2、Fe(OH)3Fe2O3；依据反应过程中铁元素守恒，n(Fe2O3)＝＝0.02 mol；设铁物质的量为x mol，四氧化三铁物质的量为y mol，得到：56x＋232y＝2.88，x＋3y＝0.02×2，解方程得到x＝0.01；y＝0.01；‎ 即n(Fe3O4)＝0.01 mol；n(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 ‎②Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋‎ ‎(3)①过滤、洗涤 ‎②n(Fe3O4)＝0.01 mol、n(Fe)＝0.01 mol ‎13．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。‎ ‎①Fe3＋　②Fe2＋　③Fe、Fe2＋　④Fe2＋、Fe3＋‎ ‎(1)AB段铁元素以________形式存在。‎ ‎(2)BC段铁元素以________形式存在。‎ ‎(3)CD段铁元素以________形式存在。‎ ‎(4)AB段与BC段所需Fe的质量比为________。‎ ‎[解析]　向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3＋，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后Fe3＋全部转化为Fe2＋。‎ ‎[答案]　(1)①　(2)④　(3)③　(4)2∶1‎