《2023届新高考化学一轮分层练案(十一)铁及其重要化合物.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届新高考化学一轮分层练案(十一)铁及其重要化合物.docx（9页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一轮分层练案（十一） 铁及其重要化合物（基础课）一、选择题(本题包括10小题，每小题只有1个选项符合题意)1我国清代本草纲目拾遗中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，日久起销，用刀刮其销，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指()AFeBFeCl3CFeODFe2O3【答案】D铁在空气中容易发生吸氧腐蚀，根据题意“舶上铁丝，日久起销”，说明销是铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3，D项正确。2下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()AFeCl3易发生水解，可用于蚀刻铜制的印制线路板B漂白粉具有氧化性，可用于脱除烟气中SO2和NOCCaCO3高温下能分解，可用于修复被酸雨侵蚀的土壤D活
2、性炭具有还原性，可用于除去水体中Pb2等重金属【答案】BFeCl3具有强氧化性，能与Cu等金属反应，可用于蚀刻铜制的印制线路板，与FeCl3易发生水解无关，A错误； 漂白粉的主要成分是次氯酸钙，次氯酸钙具有强氧化性，能氧化SO2和NO生成硫酸盐和硝酸盐，所以漂白粉可用于脱除烟气中的SO2和NO，B正确；CaCO3能与酸反应，能改良、修复被酸雨侵蚀的土壤，与CaCO3高温下能分解无关，C错误；活性炭与Pb2等金属离子不反应，不能用于除去水体中的Pb2等重金属，D错误。3将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3生成的是()A硫酸 B氯水C硫酸锌D氯化铜【答案】BFe2HCl=FeCl2
3、H2，选项中，H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应，但氯水中的Cl2能氧化Fe2生成Fe3，离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。4下列关于物质或离子检验的叙述正确的是()A在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3，无Fe2B气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气 C灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na，无KD将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2【答案】BFe3遇KSCN会使溶液呈红色，Fe2遇KSCN不反应，无现象，滴加KSCN溶液，溶液呈红色，则证明存在Fe3，并不能证明无Fe2，故A错误；气体通过无水硫酸铜，粉末
4、变蓝，则发生反应：CuSO45H2O=CuSO45H2O，可证明原气体中含有水蒸气，故B正确；灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na，并不能证明无K，Na的焰色试验为黄色，可遮住紫光，K的焰色试验需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察，故C错误；能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等，故将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，则原气体不一定是CO2，故D错误。5下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()ABCD【答案】B因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置是先用Fe粉与稀硫酸反应产生的H2将装
5、置中的空气排尽，然后滴入NaOH溶液，与FeSO4发生复分解反应生成Fe(OH)2，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，可以达到目的，正确；滴入的NaOH溶液会吸收空气中的氧气，与试管中的FeSO4发生复分解反应生成Fe(OH)2和Na2SO4，溶液中有氧气，会氧化Fe(OH)2变为Fe(OH)3，因此会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，不能达到实验目的，错误；中液面上加苯阻止了空气进入，在隔绝空气的环境中NaOH、FeSO4发生复分解反应生成Fe(OH)2和Na2SO4，由于没有空气，Fe(OH)2不能被氧化，能较长时间观察到白色沉淀，正确；故合理选项是B。6下列各组物质中
6、，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()选项ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu【答案】CCl2能与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均能反应，B错误；有新的杂质CuSO4生成，D错误。7FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示。下列说法不正确的是()A产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeOB沉淀过程中有CO2气体放出C过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液
7、是否变质【答案】AFeCO3中的2价的铁在高温时会被空气中的氧气氧化。8向H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，溶液迅速变黄，稍后产生气体；再加入KSCN溶液，溶液变红，一段时间后，溶液颜色明显变浅。依据实验现象，下列分析不正确的是()A产生气体的原因是FeSO4将H2O2还原生成了O2BH2O2溶液与FeSO4溶液反应生成Fe3的证据：“溶液迅速变黄”和“溶液变红”C溶液颜色变浅，可能是过量的H2O2氧化了KSCND溶液先变红后明显变浅，是由反应速率不同导致的【答案】AH2O2具有强氧化性，FeSO4具有还原性，向H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，二者发生氧化还原反应，生成Fe3，使溶液
8、迅速变黄，稍后产生气体，是由于反应生成的Fe3是H2O2分解反应的催化剂，A错误；Fe3水溶液显黄色，且Fe3遇KSCN会显红色，B正确；KSCN具有还原性，H2O2具有强氧化性，二者会发生氧化还原反应，Fe3与SCN结合生成的Fe(SCN)3的浓度降低，故会使溶液的颜色变浅，C正确；溶液中开始时Fe3与SCN结合生成的Fe(SCN)3的浓度较大，溶液的红色比较深，后来由于KSCN被氧化，使Fe(SCN)3的浓度降低，溶液颜色变浅，这都是由于浓度改变，导致物质的反应速率发生变化引起的，D正确。9某混合物由Fe、Fe2O3和FeCO3组成。现称取一定质量的该混合物，将其溶于100 mL 1.25
9、 molL1硫酸中，生成0.56 L(标准状况)气体，并得到溶液X，测得溶液X中c(H)为0.5 molL1(溶液体积变化忽略不计)。下列说法错误的是()A混合物中Fe2O3的物质的量为0.025 molB混合物中FeCO3的物质的量为0.03 molC若溶液X遇KSCN溶液显红色，则溶液X中n(Fe2)n(Fe3)0.1 molD若溶液X中n(Fe2)n(Fe3)，则混合物中n(Fe)n(Fe2O3)n(FeCO3)0.055 mol【答案】BA项，设混合物中Fe、Fe2O3和FeCO3的物质的量分别是x mol、y mol、z mol，硫酸的物质的量是0.125 mol，反应后氢离子的物质
10、的量是0.05 mol，则剩余硫酸0.025 mol，消耗硫酸0.1 mol，生成气体的物质的量是0.56 L22.4 Lmol10.025 mol，发生的反应有FeCO3H2SO4=FeSO4H2OCO2、Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O、Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4、FeH2SO4=FeSO4H2，因此z3yxy0.1、zxy0.025，解得y0.025，正确；B项，根据A项中的分析可知，不能确定混合物中FeCO3的物质的量，错误；C项，若溶液X遇KSCN溶液显红色，说明Fe3过量，因此根据电荷守恒可知，溶液X中n(Fe2)n(Fe3)0.1 mol，正确；D项，
11、若溶液X中n(Fe2)n(Fe3)，说明生成的气体全部是二氧化碳，因此，根据碳原子守恒可知n(FeCO3)0.025 mol，设X中硫酸亚铁和硫酸铁的物质的量分别是a mol、b mol，则a2b、a3b0.1，解得a0.04、b0.02，根据铁原子守恒可知，单质铁的物质的量是0.04 mol0.04 mol0.025 mol20.025 mol0.005 mol，则混合物中n(Fe)n(Fe2O3)n(FeCO3)0.055 mol，正确。10某研究小组利用如图装置探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应原理。下列说法错误的是()A装置B中若产生白色沉淀，不能说明Fe3能将SO2氧化成SOB实
12、验室中配制加70%硫酸需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒C三颈烧瓶中通入N2的操作应在滴加浓硫酸之前，目的是排尽装置内的空气D装置C可能发生倒吸，但是能完全吸收反应产生的尾气【答案】DFe3具有氧化性，可将二氧化硫氧化成硫酸根，本身被还原成二价铁，反应的离子方程式是SO22Fe3Ba22H2O=BaSO42Fe24H，在酸性条件下SO2与NO反应也能生成SO，出现白色沉淀，装置B中若产生白色沉淀，不能说明Fe3能将SO2氧化成SO，故A正确；配制70%硫酸溶液的操作是浓硫酸加入水中稀释，需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒，故B正确；为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应先通入氮气，目的是排尽
13、装置内的空气，故C正确；导气管直接插入溶液可能会引起装置中的压强变化较大，发生倒吸，反应生成的气体可能会有NO，不能被氢氧化钠溶液吸收，故D错误。二、非选择题11.铁是生产、生活及生命中的重要元素。(1)血红蛋白(Hb)中的铁元素呈正二价，能与O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO)从而有输送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合的能力。药品美蓝是其有效的解毒剂，解毒时美蓝发生_反应(填“氧化”或“还原”)。(2)现有一瓶放置了一段时间的某浓度的FeCl2溶液，请设计实验检验其中是否含有 Fe3_。(3)普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气，该氧化物和氢气在高温
14、下发生逆反应得到“引火铁”。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成44.8 L H2 (已换算到标准状况下)，则转移电子数目为_(设NA为阿伏加德罗常数的值)；“引火铁” 是一种极细的铁粉，它在空气中可以自燃，其原因是_。.化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设计如下实验：气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝。请回答：(1)M的化学式_，气体甲的电子式_。(2)白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是(用化学方程式表示)_。(3)高温条件下，丁与甲反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式为_。解析：.(1)NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与
15、O2结合的能力，原因是氧化了血红蛋白中的二价铁，药品美蓝是其有效的解毒剂，这说明该物质具有还原性，解毒时发生氧化反应。(2)一般用硫氰化钾溶液检验铁离子，操作过程：取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明原溶液中有Fe3，反之则没有。(3)标准状况下44.8 L H2的物质的量为2 mol，反应转移的电子数目为22NA4NA；“引火铁”表面积大，加快了与氧气反应的速率，因此在空气中可以自燃。.气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝，为氨气，说明化合物M中含有氮元素；白色沉淀乙红褐色沉淀丙，说明化合物M中含有铁元素；红褐色沉淀丙固体丁(14.40 g)，固体丁为氧化铁，根据原子守恒计算化学式
16、。(1)根据以上分析可知，M由铁、氮两种元素组成，氧化铁质量为14.40 g，则铁元素的质量为14.4010.08 g，氮元素质量为10.7110.080.63 g，铁、氮两种原子的个数之比为41，所以M的化学式为Fe4N；甲为NH3，属于共价化合物，其电子式为HN, H。(2)白色沉淀乙是氢氧化亚铁，在空气中被氧气氧化为红褐色氢氧化铁，反应的化学方程式：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(3)高温条件下，氧化铁与氨气反应生成铁、氮气和水，反应的化学方程式为Fe2O32NH32FeN23H2O。【答案】(1)氧化(2)取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明原溶液中有
17、Fe3，反之则没有(3)4NA引火铁表面积大，加快了与氧气反应的速率.(1)Fe4N(2)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (3)Fe2O32NH32FeN23H2O12K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：(1)晒制蓝图时，用K3Fe(C2O4)33H2O作感光剂，以K3Fe(CN)6溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为2K3Fe(C2O4)32FeC2O43K2C2O42CO2；显色反应的化学方程式为_。(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。通入氮气的目的是_。实验中观察到装置B、F中澄清
18、石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有_、_。为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是_。样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是_。解析：(1)加入K3Fe(CN)6溶液生成蓝色的Fe3Fe(CN)62，反应的化学方程式为3FeC2O42K3Fe(CN)6=Fe3Fe(CN)623K2C2O4。(2)空气中含有O2，为防止Fe2被O2氧化，应先通入N2，隔绝空气，且使反应产生的气体全部进入后续装置。B中澄清石灰水变浑浊，证明分解过程中产生CO2；F中澄清石灰水变浑浊，E中固体变为红色，说明E中发生反应：CuOCOCuCO2，所
19、以分解产物中一定含有CO。实验结束时，为了防止倒吸，应先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气。检验Fe2O3存在的方法是取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入12滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3。【答案】(1)3FeC2O42K3Fe(CN)6=3K2C2O4Fe3Fe(CN)62(2)隔绝空气，使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入12滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O313硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采
20、用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：回答下列问题：(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_。(2)步骤需要加热的目的是_，温度保持8095 ，采用的合适加热方式是_。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_(填标号)。(3)步骤中选用足量的H2O2，理由是_，分批加入H2O2，同时为了_，溶液要保持pH小于0.5。(4)步骤的具体实验操作有_，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。解析：(1)铁屑表面的油污可以用热的氢氧化钠溶液洗涤，然
21、后用蒸馏水洗净。(2)铁与硫酸反应，加热的目的是加快反应速率，由于温度要控制在8095 ，应选择水浴加热。铁中含有少量的硫化物，与酸反应后生成酸性气体H2S，应该用碱溶液吸收H2S气体，为了防止倒吸，应选用C装置。(3)铁与硫酸反应后生成硫酸亚铁，加入足量的过氧化氢溶液将Fe2氧化为Fe3，离子方程式为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。Fe3在水中易水解生成氢氧化铁沉淀，为了抑制Fe3水解，溶液要保持较强的酸性，使用H2O2的优点是不引入新的杂质。(4)硫酸铁溶液与固体硫酸铵反应生成硫酸铁铵，为了从溶液中得到硫酸铁铵，应将溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵晶体。(5)失重5.6%是质量分数，设结晶水合物的化学式为NH4Fe(SO4)2xH2O，由题意知，解得x12。【答案】(1)碱煮水洗(2)加快反应热水浴C(3)将Fe2全部氧化为Fe3；不引入杂质防止Fe3水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)NH4Fe(SO4)212H2O