2020届一轮复习人教版铁及其重要化合物作业

2020届一轮复习人教版铁及其重要化合物作业

第三章　金属及其重要化合物 第8讲　铁及其重要化合物 A组　基础必做题 ‎1．下列说法正确的是 (　B　)‎ A．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2‎ B．根据铁与Cl2、S反应的条件可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱 C．Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同 D．水溶液中Fe2＋、H＋、CO、ClO－可以大量共存 ‎[解析]　A项，Fe在Cl2中燃烧：2Fe＋3Cl22FeCl3；C项，Fe与Cl2反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2；D项，Fe2＋、H＋与ClO－不能大量共存。‎ ‎2．坦克、导弹的制造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中，正确的是 (　A　)‎ A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为26‎ B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应 C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性 D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁快 ‎[解析]　铁是26号元素，位于第Ⅷ族，为过渡元素，故A正确；常温下，铁遇浓硫酸钝化，并不是不反应，故B错误；亚铁离子既有还原性，也有氧化性，故C错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳和稀盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，故D错误。‎ ‎3．下列叙述中不正确的是 (　B　)‎ ‎①Fe与S混合加热生成FeS2‎ ‎②Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应 ‎③过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成 ‎④FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板 A．①③　 B．①②　‎ C．②④　 D．②③‎ ‎[解析]　Fe遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成Fe3＋，遇弱氧化剂(如S或I2等)生成Fe2＋，故Fe与S混合加热生成FeS，①错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，②错误。‎ ‎4．某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是 (　D　)‎ A．将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性 B．将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体 C．在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体 D．将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋‎ ‎[解析]　热的浓硫酸不仅能与铁反应．还能与铜等不活泼金属反应，因此将铁粉加入热的浓硫酸中，不能用于探究铁的活泼性，故A项方案不可行；将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中，会得到氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体，故B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋，该反应说明Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，故D项方案可行。‎ ‎5．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 (　B　)‎ 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 ‎[解析]　Fe3O4与稀硝酸反应时，Fe2＋会被氧化为Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。‎ ‎6．下列检验试剂选用正确的是 (　C　)‎ A．用氯水、KSCN溶液检验FeCl3中是否有FeCl2‎ B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3中是否有FeCl2‎ C．用NaOH溶液检验MgCl2中是否有FeCl2‎ D．用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜 ‎[解析]　A项，Fe3＋产生的干扰无法消除，不符合题意；B项，酸性KMnO4溶液还能氧化Cl－，不符合题意；C项，虽然Mg2＋也能形成白色沉淀，但若有Fe2＋，则生成的白色沉淀颜色会发生变化，符合题意；D项，纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中，不符合题意。‎ ‎7．根据下列转化关系，回答有关问题。‎ ‎(1)浅绿色溶液D主要成分的化学式为__FeCl2__，试剂1是__KSCN溶液__。‎ ‎(2)下列物质不能作为试剂2的是__d__(填序号)。‎ a．Cl2　b．新制氯水　c．浓硫酸　d．S　e．硝酸 ‎(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为 ‎__Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O__。‎ ‎(4)溶液C到溶液F红色加深的原因是__溶液中的Fe2＋被氧化剂氧化成Fe3＋，使Fe3＋浓度增大，从而使红色加深__。‎ ‎[解析]　从框图可知，Fe和稀盐酸反应生成FeCl2溶液，为浅绿色，即D的主要成分为FeCl2，加入试剂2后变为棕黄色溶液，再加入试剂1变成深红色溶液F，可以推断溶液E中含Fe3＋，试剂2为强氧化剂，能将Fe2＋氧化成Fe3＋。Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，Fe3O4与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，所以溶液B为FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入试剂1(KSCN溶液)后，Fe3＋变成Fe(SCN)3，加入试剂2(强氧化剂)，Fe2＋被氧化后为Fe3＋，并进一步转化为Fe(SCN)3，所以溶液红色加深。‎ B组　能力提升题 ‎8．若用铁制取较纯净的氧化铁，且要求符合“绿色化学”思想，下列实验方案最好的是 (　C　)‎ A．使铁在潮湿的空气中缓慢氧化 B．铁在氯气中燃烧，加水溶解，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，最后充分加热分解 C．使铁溶解于稀硫酸中，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，最后充分加热分解 D．使铁与足量稀硝酸反应，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，最后充分加热分解 ‎[解析]　铁在潮湿的空气中缓慢氧化，反应时间长，而且制得的氧化铁纯度低，A项错误；B、D项中都涉及有污染性物质的使用或生成，不符合“绿色化学”的要求。‎ ‎9．以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下：‎ ‎　　　　　 　　　 　　 硫铁矿―→―→―→―→→…→FeCl3·6H2O ‎　　　 　　　　　　　　　　(晶体粗品)‎ 下列说法不正确的是 (　A　)‎ A．酸溶过程使用的酸也可以是硝酸，且过量 B．为了防止污染，焙烧过程中产生的SO2要回收利用 C．通氯气的目的是氧化Fe2＋‎ D．由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3需要在氯化氢的气流中加热 ‎[解析]　本题考查氯化铁晶体的制备流程分析。若酸溶过程用过量硝酸，则会引入NO，A项说法错误；SO2是一种污染气体，必须回收利用。B项说法正确；通入Cl2的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，C项说法正确；为了防止Fe3＋水解，由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3时需要在HCl的气流中加热，D项说法正确。‎ ‎10．采用硫酸铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O)，某学习小组设计了如下流程：‎ 下列说法错误的是 (　D　)‎ A．酸浸时选用足量硫酸，试剂X为铁粉 B．滤渣a主要含SiO2，滤渣b主要含Al(OH)3‎ C．从滤液B得到绿矾产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解 D．试剂X若为过量NaOH溶液，得到的沉淀用硫酸溶解，再结晶分离也可得绿矾 ‎[解析]　硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)中加入足量硫酸，Fe2O3、Al2O3与酸反应生成硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，滤渣a为二氧化硅；在滤液A中加入铁粉将Fe3＋还原为Fe2＋，调节pH使Al3＋完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，滤渣b为氢氧化铝，滤液B为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X为铁粉，A正确；根据以上分析可知滤渣a主要含SiO2，滤渣b主要含Al(OH)3，B正确；Fe2＋易被空气中的氧气氧化，而且绿矾受热易失去结晶水，所以从滤液B得到FeSO4·7H2O产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解，C正确；试剂X若为过量NaOH溶液，得到的沉淀是氢氧化铁，用硫酸溶解得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，D错误。‎ ‎11．在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，已知a>c，则下列说法正确的是 (　B　)‎ A．残余固体是铜和铁 B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋‎ C．将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生 D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋‎ ‎[解析]　根据反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，a>c，说明Cu与Fe3＋反应产生的Cu2＋没有完全析出，Fe完全溶解。残留固体只有Cu，溶液中一定含有Cu2＋，且Cu与稀H2SO4不反应，故C错。溶液中不可能还存在Fe3＋，综合上述只有选项B正确。‎ ‎12．用棕黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是 (　A　)‎ 选项 实验 现象 解释或结论 A 加入FeCl3固体 溶液变成红褐色 FeCl3的水解程度变大 B 加入等体积水 溶液颜色变浅 c(Fe3＋)变小 C 加入足量铁粉 溶液颜色变成浅绿色 ‎2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋‎ D 将FeCl3溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应ΔH>0‎ ‎　　[解析]　在棕黄色的FeCl3溶液中加入等体积水，溶液被稀释，c(Fe3＋)变小，溶液颜色变浅，B正确；在棕黄色的FeCl3溶液中加入足量铁粉，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液颜色变成浅绿色，C正确；水解反应是吸热反应，将FeCl3溶液微热可加速FeCl3的水解，溶液变成红褐色，D正确。‎ ‎13．A、B、C为3种单质(其中A为固体，B、C为气体)，将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物E易溶于水得到无色溶液。它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是 (　D　)‎ A．物质B是H2　 B．物质C是Cl2‎ C．物质D是FeCl2　 D．物质F是FeCl2‎ ‎[解析]　将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，则D为FeCl3；结合转化关系，根据A为固体单质，B、C为气体单质，知A为Fe，B为Cl2，F为FeCl2；由B、C反应的产物E易溶于水得到无色溶液，知C为H2，E为HCl。‎ ‎14．如图W、X、Y、Z为四种物质，若箭头表示能一步转化的常见反应，其中常温下能实验图示转化关系的是 (　D　)‎ 选项 W X Y Z A N2‎ NH3‎ NO2‎ HNO3‎ B Na Na2O2‎ NaOH NaCl C Fe FeCl3‎ Fe(OH)2‎ FeCl2‎ D Al AlCl3‎ NaAlO2‎ Al2(SO4)3‎ ‎　　[解析]　本题考查元素化合物的性质和转化，意在考查考生对元素化合物性质及其转化的理解能力。常温下N2不能直接转化为NH3、NO2、HNO3，A项不符合题意；常温下Na与O2反应生成Na2O而不是Na2O2，B项不符合题意；常温下Fe不能一步转化为Fe(OH)2，Fe和氯气在点燃时发生反应生成FeCl3，C项不符合题意；Al与盐酸反应转化为AlCl3，与NaOH溶液反应转化为NaAlO2，与硫酸反应转化为Al2(SO4)3，AlCl3与过量NaOH溶液反应转化为NaAlO2，NaAlO2与过量硫酸反应转化为Al2(SO4)3，Al2(SO4)3与BaCl2溶液反应转化为AlCl3，D项符合题意。‎ ‎15．某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物的性质，设计如下实验。请回答下列问题：‎ ‎(1)按如图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为__分液漏斗__；实验过程中，装置B中观察到的现象是__品红试纸褪色，蓝色石蕊试纸变红__；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是__BaSO4__(填化学式)。‎ ‎(2)装置A中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式：__C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O__。‎ ‎(3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应先从下列①～④中选出必要的装置连接A装置中c处管口，从左到右的顺序为__③②④①__(填序号)；之前应进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是__赶尽装置中的空气，防止空气中的CO2影响实验__。‎ ‎(4)某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H2，理由是__Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑__(用离子方程式表示)。‎ ‎[解析]　(1)由装置图可知，仪器b为分液漏斗，生铁(含碳)与浓硫酸反应生成二氧化硫，可使湿润的品红试纸褪色，湿润的蓝色石蕊试纸变红；酸性条件下NO具有强氧化性，把二氧化硫通入硝酸钡溶液，会生成硫酸钡沉淀。(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，因此应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽，最后通入澄清石灰水检验二氧化碳，从左到右的顺序为③②④①。(4)随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，Fe和稀硫酸反应生成氢气，反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。‎