高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 配餐作業(yè)8 鐵及其化合物

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鐵及其化合物 A組全員必做題 1.如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質(zhì)間的反應(yīng)。下列各對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是(　　) 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 解析：Fe3O4與稀硝酸反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e2＋會(huì)被氧化為Fe3＋，正確的離子方程式為3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。 答案：B 2．向下列物質(zhì)分別與少量氯水反應(yīng)所得的溶液中滴入KSCN溶液，不一定顯紅色的是(　　) A．氧化鐵　　　　　　　 B．銅鐵合金 C．Fe(OH)3 D．FeCl2 解析：Fe2O3與氯水中的H＋發(fā)生反應(yīng)生成Fe3＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅鐵合金中的銅能與反應(yīng)生成的Fe3＋發(fā)生反應(yīng)生成Fe2＋，不一定存在Fe3＋，B項(xiàng)正確；Fe(OH)3與氯水中的H＋反應(yīng)生成Fe3＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氯水中的Cl2能將Fe2＋氧化成Fe3＋，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 3．下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是(　　) A．Fe3O4為紅棕色晶體 B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2 C．除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì)可以向溶液中通入氯氣 D．Fe3＋與KSCN試劑產(chǎn)生紅色沉淀 解析：Fe3O4是黑色晶體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì)可以向溶液中通入氯氣，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，C項(xiàng)正確；Fe3＋與KSCN作用溶液呈紅色，但不是沉淀，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 4．用毛筆蘸取少量30% FeCl3溶液在銅片上寫一個(gè)“Cu”字，放置片刻，用少量水將銅片上的溶液沖到小燒杯中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．燒杯中的溶液呈黃色 B．銅片無(wú)任何變化 C．銅片上有凹陷的“Cu”字 D．發(fā)生了反應(yīng)：Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋ 解析：FeCl3與Cu發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2，故燒杯中的溶液為CuCl2和FeCl2，溶液的顏色不是黃色，銅片上有凹陷的“Cu”字，D項(xiàng)離子方程式兩邊電荷不守恒，應(yīng)為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 答案：C 5．(2016廣西柳州市模擬試題)以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl36H2O)的工藝流程如圖所示： 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．酸溶過(guò)程使用的酸也可以是硝酸，且過(guò)量 B．為了防止污染，焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的SO2要回收利用 C．通氯氣的目的是氧化Fe2＋ D．由FeCl36H2O制取無(wú)水FeCl3需要在氯化氫的氣流中加熱 解析：若用過(guò)量硝酸酸溶，則會(huì)引入NO，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SO2是一種污染氣體，必須回收利用，B項(xiàng)正確；通入Cl2的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋，C項(xiàng)正確；為了防止Fe3＋水解，由FeCl36H2O制取無(wú)水FeCl3時(shí)需要在HCl氣氛中加熱，D項(xiàng)正確。 答案：A 6．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應(yīng)完全后將固體濾出，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋ B．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋ C．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋ D．若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋ 解析：若濾出的固體為Cu，則溶液中一定含有Fe2＋，可能含有Cu2＋，但一定不含F(xiàn)e3＋，原因是Fe3＋與Cu不共存，能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤；若濾出的固體為Fe和Cu，則溶液中一定含有Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，原因是Fe能與Cu2＋、Fe3＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 答案：D 7．某溶液中含有Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋、Al3＋等4種離子，若向其中加入過(guò)量的NaOH溶液，微熱并攪拌，再加過(guò)量鹽酸，溶液中大量減少的陽(yáng)離子是(　　) A．Cu2＋ B．Mg2＋ C．Fe2＋ D．Al3＋ 解析：Fe2＋與OH－作用生成Fe(OH)2，微熱攪拌條件下與空氣接觸，F(xiàn)e(OH)2會(huì)被氧化成Fe(OH)3，再加入過(guò)量鹽酸，最終會(huì)生成Fe3＋。 答案：C 8．下列事實(shí)不能證明Fe3＋有氧化性的是(　　) A．電子工業(yè)上用FeCl3溶液腐蝕電路板上的銅 B．FeCl3溶液滴在淀粉KI試紙上，試紙變?yōu)樗{(lán)色 C．將KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液變?yōu)檠t色 D．將H2S氣體通入FeCl3溶液中，產(chǎn)生淡黃色沉淀 解析：A項(xiàng)中2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋；B項(xiàng)中2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2；D項(xiàng)中H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋，只有C項(xiàng)中Fe3＋在反應(yīng)中化合價(jià)未發(fā)生改變，不具有氧化性，選C項(xiàng)。 答案：C 9．某溶液含有K＋、Fe3＋、SO、CO、I－中的幾種。取樣，滴加KSCN溶液后顯血紅色。為確定該溶液的組成，還需檢驗(yàn)的離子是(　　) A．K＋ B．I－ C．SO D．CO 解析：滴加KSCN溶液后顯血紅色，則一定含有Fe3＋，而Fe3＋具有較強(qiáng)氧化性，不能與I－大量共存，F(xiàn)e3＋與CO可發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，也不能大量共存，故必含有陰離子SO，無(wú)法判斷是否含有K＋。 答案：A 10．下列敘述正確的是(　　) A．用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹 B．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，說(shuō)明氯水中含有HClO C．向飽和FeCl3溶液中滴加過(guò)量氨水，可制取Fe(OH)3膠體 D．將鈍化后的鋁條放入CuSO4溶液中無(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明鋁的金屬性弱于銅 解析：錫、鐵和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極而易被腐蝕，所以用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹，A項(xiàng)正確；向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，可以是氯水中的Cl2氧化了Fe2＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe(OH)3膠體的制備：將飽和氯化鐵溶液逐滴滴加到沸水中至得到紅褐色液體，即為Fe(OH)3膠 體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；將鈍化后的鋁條放入CuSO4溶液中無(wú)現(xiàn)象，是因?yàn)殇X條表面的氧化鋁不與硫酸銅反應(yīng)，不能說(shuō)明鋁的金屬性弱于銅，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：A 11．已知A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，根據(jù)如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系回答下列問(wèn)題。 (1)確定A、B、C、D、E、F的化學(xué)式： A________，B________，C________， D________，E________，F(xiàn)________。 (2)寫出⑧的化學(xué)方程式及④、⑤的離子方程式： ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：由F為紅褐色固體判斷F為Fe(OH)3，故金屬單質(zhì)A為Fe，黑色晶體B為Fe3O4，F(xiàn)e3O4與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2與FeCl3，由F逆推可知D為FeCl3，則C為FeCl2，E為Fe(OH)2。 答案：(1)Fe　Fe3O4　FeCl2　FeCl3　Fe(OH)2　Fe(OH)3 (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3， 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 12．根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答有關(guān)問(wèn)題。 (1)淺綠色溶液D主要成分的化學(xué)式為_(kāi)_________，試劑1是__________。 (2)下列物質(zhì)不能作為試劑2的是__________(填序號(hào))。 a．Cl2　 B．新制氯水　　 c．濃硫酸　 D．Se．硝酸 (3)固體A溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式為 __________________________________________________。 (4)溶液C到溶液F紅色加深的原因是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)向E中加入了過(guò)量的一種固體物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)淡黃色褪去，現(xiàn)對(duì)褪色原因進(jìn)行探究。提出你的假設(shè)：__________；為了對(duì)你所提出的假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是 __________________________________________________________________________________。 解析：從框圖可知，F(xiàn)e和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2溶液，為淺綠色，即D的主要成分為FeCl2，加入試劑2后變?yōu)樽攸S色溶液，聯(lián)想最終變成深紅色溶液F(硫氰化鐵溶液)，可以推斷溶液E的主要成分為Fe3＋，試劑2為強(qiáng)氧化劑，S不符合條件。Fe與H2O(g)反應(yīng)生成固體Fe3O4，F(xiàn)e3O4與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，所以溶液B為FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入試劑1(KSCN溶液或NH4SCN溶液)后，F(xiàn)e3＋變成Fe(SCN)3，加入試劑2(強(qiáng)氧化劑)，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe2＋，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3，所以溶液紅色加深。 答案：(1)FeCl2　KSCN溶液(或NH4SCN溶液) (2)d　(3)Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O (4)溶液中的Fe2＋被氧化劑氧化成Fe3＋，使Fe3＋濃度增大，從而生成更多的硫氰化鐵使紅色加深 (5)加入還原劑將Fe3＋還原　用膠頭滴管取少量淡黃色褪去后的溶液于試管中，滴加少量KSCN溶液，再加入幾滴氯水。如果溶液開(kāi)始不出現(xiàn)紅色，加氯水后出現(xiàn)紅色，則說(shuō)明假設(shè)正確；若溶液不變紅色，則假設(shè)不正確。 B組重點(diǎn)選做題 13.硫酸亞鐵晶體(FeSO47H2O)在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)?。某課外小組測(cè)定該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量。實(shí)驗(yàn)步驟如下： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法是：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加________，該過(guò)程的現(xiàn)象為 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)步驟②加入過(guò)量H2O2的目的是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)步驟③中反應(yīng)的離子方程式是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)步驟④中一系列處理的操作步驟：過(guò)濾、______、灼燒、________、稱量。 (5)若實(shí)驗(yàn)中鐵無(wú)損耗，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┲泻F元素的質(zhì)量為_(kāi)_______ g。 解析：(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法是取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或雙氧水、稀硝酸等)，若濾液由淺綠色變?yōu)榧t色，則說(shuō)明濾液中含有Fe2＋。 (2)由于H2O2具有氧化性，加入過(guò)量H2O2的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋。 (3)步驟③的目的是將Fe3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，所以步驟③需加入過(guò)量的NaOH溶液或氨水，反應(yīng)的離子方程式是：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓[或Fe3＋＋3NH3H2O===Fe(OH)3↓＋3NH]。 (4)步驟④的目的是將產(chǎn)生的紅褐色懸濁液分離，最終得到固體Fe2O3，所以步驟④的操作步驟是過(guò)濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。 (5)由于實(shí)驗(yàn)中鐵無(wú)損耗，根據(jù)鐵元素守恒得，每片補(bǔ)血?jiǎng)┲衜(Fe)＝()10 g＝0.07a g。 答案：(1)氯水(或雙氧水、稀硝酸等合理氧化劑)　溶液由淺綠色變?yōu)榧t色 (2)將Fe2＋全部氧化為Fe3＋ (3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ [或Fe3＋＋3NH3H2O===Fe(OH)3↓＋3NH] (4)洗滌　冷卻　 (5)0.07a 14．(2016昆明市模擬調(diào)研)鐵及其化合物在日常生產(chǎn)生活中用途廣泛。利用FeSO4制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下： 實(shí)驗(yàn)室中可用FeSO4(用鐵粉和稀硫酸反應(yīng)制得)和NH4HCO3在如下裝置模擬上述流程中的“轉(zhuǎn)化”環(huán)節(jié)。 (1)裝置A的名稱是________，裝置B中盛放的試劑是________，NH4HCO3盛放在裝置________中。 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，欲將生成的FeSO4溶液和NH4HNO3溶液混合，操作方法是________________________________，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________。FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是________________________，檢驗(yàn)久置的FeSO4是否變質(zhì)的方法是______________________________。 (3)干燥過(guò)程主要目的是脫去游離水，過(guò)程中會(huì)有少量FeCO3在空氣中被氧化為FeOOH，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________，取干燥后的FeCO3樣品12.49 g，與碳混合后焙燒，最終得到還原鐵粉6.16 g，計(jì)算樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量：________g。 解析：(1)裝置A是分液漏斗，盛放稀硫酸，裝置B中盛放鐵粉，稀硫酸與鐵粉反應(yīng)生成H2和FeSO4。裝置C中盛放NH4HCO3。(2)檢驗(yàn)D處氫氣已純凈時(shí)，表明裝置中空氣已排盡，關(guān)閉活塞3，打開(kāi)活塞2，在氫氣作用下將FeSO4溶液壓入C中發(fā)生反應(yīng)。FeSO4具有還原性，易被O2氧化，故FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。用KSCN溶液檢驗(yàn)久置的FeSO4是否變質(zhì)。(3)FeCO3、FeOOH的物質(zhì)的量分別為x、y，則x116 gmol－1＋y89 gmol－1＝12.49 g,56 gmol－1(x＋y)＝6.16 g，解得：x＝0.1 mol，y＝0.01 mol。故m(FeOOH)＝0.89 g。 答案：(1)分液漏斗　鐵粉　C　(2)(待D處的氣體純凈后)關(guān)閉活塞3，打開(kāi)活塞2　Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋H2O(或Fe2＋＋HCO===FeCO3↓＋H＋、HCO＋H＋===CO2↑＋H2O)　亞鐵離子易被氧化　取樣品配成溶液，取少量溶液于試管中，再向試管中加入KSCN溶液，觀察是否顯血紅色(合理答案即可)　(3)4FeCO3＋O2＋2H2O===4FeOOH＋4CO2　0.89