2015苏教版本高考化学2.3(铁及其重要化合物)一轮随堂练习

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2015苏教版本高考化学2.3(铁及其重要化合物)一轮随堂练习

铁及其化合物 ‎1.下列有关钢材在空气中生锈的说法正确的是 (  )‎ A.红色铁锈的主要成分是Fe(OH)3‎ B.钢材在空气中的反应只有氧化、还原及化合反应 C.钢材在空气中的腐蚀主要为电化学腐蚀,其负极的反应为:Fe-3e-===Fe3+‎ D.太阳、风雨、湿度对钢材的腐蚀有较大影响 答案: D ‎2.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铁粉,然后过滤 D.Fe3+与KSCN产生血红色沉淀 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;+3价铁离子遇KSCN溶液变为血红色,但没有沉淀产生,一般可以用此方法检验+3价铁离子的存在。‎ 答案: C ‎3.将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有+3价铁生成的是(  )‎ A.稀硫酸     B.氯化钠 C.硝酸钾 D.氯化铜 解析: 铁屑Fe2+、H+、Cl-Fe3+、NO等。‎ 答案: C ‎4.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列物质:①FeCl3 ②Fe2O3 ③Cu(NO3)2 ④KNO3,铜粉溶解的是(  )‎ A.只有①或② B.只有②或④ C.只有①或②或③ D.上述四种物质中任意一种 解析: Cu与Fe3+作用:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,Fe2O3与稀H2SO4反应生成Fe3+,故①、②能使铜粉溶解。H+、NO具有强氧化性,能使铜粉溶解。‎ 答案: D ‎5.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。下列结论正确的是(  )‎ A.一定有Fe2+,一定没有Fe3+、Mg2+ B.一定有Fe3+,一定没有Fe2+、Mg2+‎ C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+ D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+‎ 解析: 加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性,若有Fe3+,则产生氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色,所以不可能存在,而Mg(OH)2是白色,有可能存在。‎ 答案: D ‎6.向含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2‎ ‎,有白色沉淀生成,过滤后向滤液中滴入KSCN溶液时,无明显现象,由此得出的正确结论是(  )‎ A.白色沉淀是FeSO3 B.白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物 C.白色沉淀是BaSO4 D.FeCl3已全部被SO2氧化成FeCl2‎ 解析: 2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,由于SO2过量溶液中无Fe3+;又SO+Ba2+===BaSO4↓,而BaSO3在酸性环境不能生成,所以白色沉淀为BaSO4。‎ 答案: C ‎7.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如图所示:‎ 现对A、B、C、D作出的如下推断中,不正确的是(  )‎ A.盐A一定是FeBr3 B.浅黄色沉淀B是AgBr C.滤液C中一定含Fe3+ D.D溶液中有Fe(SCN)3‎ 解析: 生成浅黄色沉淀证明A中含Br-,B为AgBr,A与酸化的AgNO3溶液反应生成C,C遇KSCN生成D红色溶液,C中一定含Fe3+,A中也可能含Fe2+。‎ 答案: A ‎8.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是(  )‎ A.只有④ B.只有③ C.③和④均错 D.全部错误 答案: C ‎9.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,若向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为(  )‎ A.1∶1∶1 B.1∶3∶‎1 C.3∶3∶8 D.1∶1∶4‎ 解析: 据氧化性由强到弱的顺序HNO3>Fe3+>Cu2+,可知随铁粉的增加,反应的方程式分别为:‎ ‎4HNO3+Fe===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ‎4 mol 1 mol  1 mol ‎2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2‎ ‎2 mol   1 mol  3 mol Cu(NO3)2+Fe===Fe(NO3)2+Cu ‎1 mol   1 mol 1 mol 所以原溶液中,Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为:(2 mol-1 mol)∶1 mol∶4 mol=1∶1∶4。‎ 答案: D ‎10.向含a g HNO3的稀溶液中,加入b g铁粉充分反应全部溶解。已知有 g HNO3被还原,则a∶b不可能是(  )‎ A.2∶1 B.3∶‎1 C.4∶1 D.9∶2‎ 解析: 利用极值法,根据化学方程式或电子守恒规律,生成Fe2+时,3Fe8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ×3=×2,a∶b=3∶1;生成Fe3+时,根据Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ×3=×3 ,a∶b=9∶2,生成Fe2+和Fe3+时介于上述两者之间,如4∶1,不可能为2∶1。‎ 答案: A ‎11.将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(容器不参与反应),试判断下列情况溶液中存在的金属离子和金属单质。‎ ‎(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有____________。‎ ‎(2)若CuCl2有剩余,则容器中一定有______,可能有______。‎ ‎(3)若FeCl3和CuCl2都有剩余,则容器中不可能有______,一定有________。‎ ‎(4)若FeCl3有剩余,则容器中不可能有________。‎ 解析: 本题涉及的反应有:Fe+2FeCl3===3FeCl2,Fe+CuCl2===Cu+FeCl2,Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2。(1)中铁粉剩余,因铁粉能够与Fe3+、Cu2+反应,故容器中就不可能有Fe3+、Cu2+。(2)中CuCl2有剩余,则容器中一定有Fe2+。若有铜粉剩余,则无Fe3+;若无铜粉剩余,溶液中可能有Fe3+。(3)中FeCl3和CuCl2都有剩余,容器中不可能有铁粉、铜粉,因二者都能与Fe3+反应,但一定有Fe2+。(4)中FeCl3有剩余,同理分析容器中不可能有铁粉、铜粉。‎ 答案: (1)Fe3+、Cu2+ (2)Fe2+ Fe3+(或铜粉) (3)铁粉、铜粉 Fe2+ (4)铁粉、铜粉 ‎12.某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了下图所示的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。‎ 填写下面空白。‎ ‎(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①________、②________、③________、④________、⑤____________;‎ ‎(2)写出①处发生反应的离子方程式_________________,‎ 写出③处发生反应的化学方程式_________________;‎ ‎(3)铁红的化学式为________;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红________________;氧化铜______________。‎ 解析: 在解此题时宜采用逆向推断法,从题中给出信息可知,首先分离的应是铁元素,所加最佳试剂应是铁屑,E中含Fe2+,铁红的成分为Fe2O3,可联想到高中学习的重要反应2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,试剂⑤应为可溶性碱(NaOH或氨水);当加入过量铁屑后,所得A应为固体Fe、Cu、Au的混合物,此时,只需加入稀硫酸(试剂②)后过滤可得Cu、Au的混合物B,再加入稀硝酸(试剂③)可使Cu、Au得到分离,Cu(NO3)2中加可溶性碱后过滤再热得到CuO。‎ 答案: (1)①铁屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氢氧化钠 ⑤氢氧化钠 ‎(2)Fe+2H+===Fe2++H2↑、2Fe3++Fe===3Fe2+、Cu2++Fe===Cu+Fe2+、2Au3++3Fe===2Au+3Fe2+ 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ‎(3)Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的原料 ‎13.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中一系列处理的操作步骤: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: (1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是:取样,先滴加KSCN溶液,再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等),若滤液由浅绿色变为红色,则说明滤液中含有Fe2+。‎ ‎(2)由于H2O2具有氧化性,加入过量H2O2的目的是:将Fe2+全部氧化为Fe3+。‎ ‎(3)步骤③的目的是:将Fe3+全部转化为Fe(OH)3,所以步骤③需加入过量的NaOH溶液或氨水,反应的离子方程式是:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓[或Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH]。‎ ‎(4)步骤④的目的是:将产生的红褐色悬浊液分离,最终得到固体Fe2O3,所以步骤④的操作步骤是:过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。‎ ‎(5)由于实验中铁无损耗,根据铁元素守恒得,每片补血剂中m(Fe)=(÷10)g ‎=‎0.07a g。‎ 答案: (1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂) 溶液由浅绿色变为红色 ‎(2)将Fe2+全部氧化为Fe3+‎ ‎(3)Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓[或Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH]‎ ‎(4)洗涤 冷却 (5)‎‎0.07a ‎14.如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol/L的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:‎ ‎(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是________。A中反应的离子方程式是___________。‎ ‎(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。‎ ‎(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:__________。‎ ‎(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为____________。‎ ‎(5)下列各图示中________能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。‎ 解析: Fe+2H+===Fe2++H2↑,当关闭活塞a时,由于H2的压力使溶液压入B中,从而发生Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓;Fe2+在空气中很容易被氧化即4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。因此在H2的环境中就不易被O2侵入,从而可以较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。‎ 答案: (1)铁屑 Fe+2H+===Fe2++H2↑ (2)打开 ‎(3)关闭活塞a,使FeSO4溶液压入B中进行反应 (4)4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3‎ ‎(5)①②③⑤‎ ‎15.某同学为了验证Fe3+是否能将H2SO3氧化成SO,他用50 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气后,进行以下实验:‎ ‎(1)检验吸收液中的SO:____________,证明Fe3+能够把H2SO3氧化成SO。‎ ‎(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:‎ ‎2FeCl3+SO2+________===________+H2SO4+________,‎ 反应中的氧化产物是__________(写化学式)。‎ ‎(3)吸收液中除了含有H+、Cl-、SO以外,对其他成分(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能组合进行探究:‎ ‎①提出假设。假设1:溶液中存在Fe3+、Fe2+;假设2:溶液中存在________。‎ ‎②设计方案,进行实验,验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器:试管、滴管、0.1 mol·L-1 KMnO4溶液、0.1 mol·L-1‎ ‎ KSCN溶液、品红稀溶液。‎ 实验步骤 预期现象和结论 步骤1:用试管取样品溶液2~3 mL,并滴入__________‎ 若出现血红色,则假设1成立;若未出现血红色,则假设1不成立(或假设2成立)‎ 步骤2:‎ 步骤3:‎ 答案: (1)取少量样品溶液于试管中,先滴入足量的稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成 (2)2H2O 2FeCl2 2HCl H2SO4 (3)①Fe2+、H2SO3‎ ‎②‎ 实验步骤 预期现象和结论 步骤1:1~2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液 步骤2:另取2~3 mL样品溶液于试管中,滴入1~2 mL品红稀溶液 若品红溶液红色褪去,则假设2成立;若品红溶液不褪色,则假设2不成立(或假设1成立)‎
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