安徽专用版高考化学 课时提能演练八 33 铁及其重要化合物 新人教版含精细解析

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安徽专用版高考化学 课时提能演练八 33 铁及其重要化合物 新人教版含精细解析

‎【安徽】2019版化学复习方略 课时提能演练(八) 3.3 铁及其重要化合物(人教版)‎ 一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)‎ ‎1.将铁片放到下列溶液中,铁片溶解,溶液质量减轻的是(  )‎ A.稀硫酸        B.硫酸铜溶液 C.氢氧化钠溶液 D.氯化铝溶液 ‎2.下列物质不能通过化合反应直接制得的是(  )‎ A.FeCl2 B.NaHCO3‎ C.Al(OH)3 D.Fe(OH)3‎ ‎3.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸后,溶液的颜色应该是(  )‎ A.变浅 B.逐渐加深 C.没有改变 D.变棕黄色 ‎4.在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法中正确的是(  )‎ A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+‎ B.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含有Cu2+和Fe3+‎ C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+‎ D.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+‎ ‎5.能正确表示下列反应的离子方程式的是(  )‎ A.将铜屑加入Fe3+溶液中:‎ ‎ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+‎ B.将磁性氧化铁溶于盐酸:‎ ‎ Fe3O4+8H+===3Fe3++4H2O C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:‎ ‎ Fe2++4H++NO===Fe3++2H2O+NO↑‎ D.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑‎ ‎6.(2019·宿州模拟)A、B、C是所学过的三种单质,A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示,其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D+C―→E+F且常温下只有B为气态,则A、B、C分别为(  )‎ A.Fe、Cl2、Cu      B.Fe、Cl2、H2‎ C.Cu、Cl2、Fe D.Fe、Cl2、Mg ‎7.(预测题)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(  )‎ 操作、现象 解 释 A 向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 说明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 说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3‎ ‎8.(2019·黄山模拟)下列物质反应后一定有+3价铁生成的是(  )‎ ‎①过量的Fe与Cl2反应;‎ ‎②Fe与过量稀硫酸反应后,再向其中加KNO3;‎ ‎③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸;‎ ‎④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中。‎ A.只有①② B.只有②③‎ C.只有①②③ D.全部 ‎9.将一浅绿色溶液,置于空气中,变黄色。将此黄色溶液逐滴滴入沸水中,形成一种红褐色胶体,下列说法中错误的是(  )‎ A.该浅绿色溶液中含有Fe2+,在空气中被氧化为Fe3+‎ B.欲检验该黄色溶液中是否含有未被氧化的Fe2+,向其中滴加KSCN溶液 C.配制该浅绿色溶液,要向其中加少量酸与铁粉,目的是为了防止Fe2+的水解与氧化 D.欲检验浅绿色溶液中是否含有Fe3+,滴入KSCN溶液,看是否变红色 ‎10.(易错题)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则溶液中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 二、非选择题(本题包括3小题,共40分)‎ ‎11.(10分)(2019·大纲版全国卷改编)如图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知:‎ ‎①反应C+GB+H能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接;‎ ‎②I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应:2E+I‎2F+D,F中E元素的质量分数为60%。‎ 回答问题:‎ ‎(1)①中反应的化学方程式为:_________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________;‎ ‎(2)‎1.6 g G溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程);___________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为:___________________________‎ ‎________________________________________________________________,‎ 反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为:______________________‎ ‎__________________________________________________________________;‎ ‎(4)E在I中燃烧观察到的现象是:_____________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎12.(14分)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。‎ ‎13.(16分)(探究题)某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:‎ ‎【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。‎ ‎(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_______________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是___________________________________。‎ ‎(3)装置E中的现象是_______________________________________________。‎ ‎【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。‎ ‎(4)待硬质玻璃管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于    后,将所得溶液分成两份。‎ ‎(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号,下同)为    ;若溶液未变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为    。‎ ‎①一定有Fe3O4‎ ‎②一定有Fe ‎③只有Fe3O4‎ ‎④只有Fe ‎(6)另一份用       (填仪器名称)加入       ,可以证明溶液中存在Fe2+。‎ ‎【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。‎ ‎(7)试剂b的化学式是    。‎ ‎(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_______________。‎ 答案解析 ‎1.【解析】选B。A项,由于每溶解‎56 g的Fe,溶液中析出‎2 g 的H2,所以溶液质量增重;B项,由于每溶解‎56 g的Fe,溶液中析出‎64 g的Cu,所以溶液质量减轻;C项,Fe与NaOH溶液不发生反应;D项,Fe与AlCl3溶液不发生反应,故选B项。‎ ‎2.【解析】选C。A项,Fe+2FeCl3===3FeCl2;B项,Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3;C项,通过化合反应不能直接制得Al(OH)3;D项,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,故选C项。‎ ‎3.【解析】选D。Fe(NO3)2与稀盐酸反应的离子方程式为:3Fe2++NO+4H+===‎ ‎3Fe3++NO↑+2H2O,所以反应后溶液变棕黄色,故选D项。‎ ‎4.【解析】选D。由于先发生反应:Fe+2FeCl3===3FeCl2,后发生反应:Fe+CuCl2===FeCl2+Cu。若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2+,可能含有Cu2+,一定不含Fe3+;若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+,故A、B、C项均错误,D项正确。‎ ‎5.【解析】选A。A正确,符合3个守恒;B错误,电荷不守恒,Fe3O4中Fe有两种价态,正确的离子方程式应该为:Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O;C错误,得失电子不守恒,电荷不守恒,正确的离子方程式应为:3Fe2++NO+4H+===‎ ‎3Fe3++NO↑+2H2O;D错误,不符合客观实际,反应后只能生成Fe2+和H2。‎ ‎6.【解析】选A。B单质水溶液呈酸性,且常温下为气态,则B为Cl2,结合转化关系可推出,A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。‎ ‎7.【解析】选D。‎ A ‎2Fe3++2I-===I2+2Fe2+,碘单质使淀粉溶液变蓝 错误 B 铁锈的主要成分是Fe2O3‎ 错误 C 铁与稀硝酸反应生成的气体为NO,不能得到氢气 错误 D ‎4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3‎ 正确 ‎8.【解析】选C。①Fe与Cl2反应是在点燃条件下,无论Fe是否过量,都生成FeCl3,②Fe与稀硫酸反应生成Fe2+,再加入KNO3,相当于生成稀硝酸,能将 Fe2+氧化成Fe3+,③Fe(NO3)2溶液中加入盐酸,相当于生成稀硝酸,Fe2+被氧化成Fe3+,④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中,若Fe过量,则不会有Fe3+。故选C。‎ ‎9.【解析】选B。向该黄色溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,可以证明含有Fe3+,无法证明是否含有未被氧化的Fe2+。‎ ‎10.【解题指南】解答本题应注意以下三点:‎ ‎(1)Fe与Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反应的先后顺序;‎ ‎(2)横、纵坐标及曲线各折点表示的意义;‎ ‎(3)HNO3反应生成的Fe3+和溶液中的原有Fe3+均与Fe发生反应。‎ ‎【解析】选D。由于先发生反应:Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,再发生反应:Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2,最后发生反应:Fe+Cu(NO3)2===Fe(NO3)2+Cu。由图像知,1 mol Fe与HNO3发生反应,生成Fe(NO3)3 1 mol,需HNO3 4 mol;由图像知,1 mol Fe与Fe(NO3)3发生反应,则需Fe(NO3)3 2 mol,所以原溶液中含有Fe(NO3)3 1 mol;由图像知,1 mol Fe与Cu(NO3)2发生反应,则需Cu(NO3)2 1 mol,所以原溶液中含有Cu(NO3)2 1 mol,故选D项。‎ ‎【方法技巧】铁与硝酸的反应规律 ‎(1)铁与浓硝酸在常温下钝化,在加热时剧烈反应。‎ ‎(2)铁与稀硝酸的反应:‎ 硝酸过量时:‎ Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ①‎ Fe过量时:‎ ‎3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ②‎ 铁与稀硝酸反应有关量的问题,可用数轴表示为:‎ ‎①当≤时,按反应①进行,‎ 产物仅有Fe(NO3)3,HNO3可能有剩余。‎ ‎②当≥时,按反应②进行,‎ 产物仅有Fe(NO3)2,Fe可能有剩余。‎ ‎③当<<时,则反应①②均发生,‎ 产物为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3。‎ ‎11.【解题指南】本题主要考查Mg、Al、Fe及其化合物的性质及与其有关的化学方程式的计算。解题时注意寻找突破口,如铝热反应应用于铁轨的焊接、CO2是最常见的温室气体等。‎ ‎【解析】(1)铝热反应应用于铁轨的焊接,由①可知C为Al、G为Fe2O3、B为Fe、H为Al2O3,反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。CO2是最常见的温室气体,由②可知E为Mg、I为CO2、F为MgO、D为C。综上可知A为O2。‎ ‎(2)Fe2O3与盐酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,FeCl3与铜粉完全反应的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,可知n(Cu)=n(Fe2O3)==0.01 mol,需铜粉的质量为0.01 mol×‎64 g/mol=‎0.64 g。‎ ‎(3)Al与过量NaOH溶液反应的离子方程式为:‎ ‎2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,反应后溶液为NaAlO2,与过量CO2反应的离子方程式为:‎ AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。‎ ‎(4)Mg在CO2中燃烧的化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C,观察到的现象是镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,反应器内壁附着黑色固体。‎ 答案:(1)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3‎ ‎(2)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,‎ ‎2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,‎ n(Cu)=n(Fe2O3)==0.01 mol,至少需铜粉的质量为0.01 mol×‎64 g/mol=‎‎0.64 g ‎(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑‎ ‎ AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO ‎(4)镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,反应器内壁附着黑色固体 ‎12.【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 ‎【误区警示】解答本题要注意两点:‎ ‎(1)认真审题,避免由于审题不清,容易误算成“10片补血剂中含铁元素的质量”;‎ ‎(2)在Fe3+存在的条件下,检验Fe2+的存在时,就不能采取先加KSCN溶液后加氯水等试剂的方法,而应采取加入适量酸性KMnO4溶液,若溶液由紫红色变为棕黄色,则含有Fe2+。‎ ‎13.【解析】【探究一】(1)Fe与水反应的化学方程式为:‎ ‎3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。‎ ‎(2)碎瓷片的作用是防止暴沸。‎ ‎(3)装置E中发生反应:H2+CuOCu+H2O,现象是:黑色固体变红,右端管壁有水珠。‎ ‎【探究二】在验证反应后黑色固体的成分时,检验Fe3+,最佳试剂为KSCN溶液;在确定存在Fe3+时,检验Fe2+,可用酸性KMnO4溶液。由于酸性KMnO4溶液与盐酸发生反应,所以在溶解反应后的黑色固体时,不能用盐酸,也不能用硝酸(因为HNO3可氧化Fe2+),可用稀硫酸。‎ ‎【探究三】由“红棕色固体”知,该物质为Fe2O3,则FeCl3Fe(OH)3和NaCl及过量NaOH Fe(OH)3沉淀Fe2O3,所以试剂b为NaOH溶液。m(Fe2O3)=‎32 g,则n(Fe2O3)=0.2 mol,则n(Fe)=0.4 mol,则反应后B装置中铁元素的质量分数为:×100%≈77.8%。‎ 答案:(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2‎ ‎(2)防止暴沸 ‎(3)黑色固体变红,右端管壁有水珠 ‎(4)稀硫酸 (5)① ②‎ ‎(6)胶头滴管 酸性KMnO4溶液,溶液褪色 ‎(7)NaOH (8)77.8%‎
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