2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)規(guī)范練8鐵及其重要化合物含解析新人教版

PAGEPAGE8鐵及其重要化合物(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.通過對試驗現(xiàn)象的視察、分析、推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對下列試驗事實的說明正確的是()。選項操作、現(xiàn)象解釋A向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液,溶液變藍(lán)Fe3+能與淀粉溶液發(fā)生顯色反應(yīng)B把生鐵放置于潮濕的空氣中,鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉,有氣泡產(chǎn)生說明Fe置換出溶液中的氫,生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時間,白色物質(zhì)變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3答案:D解析:Fe3+與I-發(fā)生反應(yīng):2Fe3++2I-I2+2Fe2+,生成的碘單質(zhì)使淀粉溶液變藍(lán),A錯誤;鐵在潮濕的空氣中易生銹,鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O,B錯誤;鐵與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體為NO,不能得到氫氣,C錯誤;Fe(OH)2露置于空氣中,易被O2氧化成Fe(OH)3,由白色變?yōu)榧t褐色,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,D正確。2.為確定下列久置于空氣中的物質(zhì)是否變質(zhì),所選檢驗試劑(括號內(nèi)物質(zhì))不能達(dá)到目的的是()。A.Na2SO3溶液(BaCl2溶液)B.FeCl2溶液(KSCN溶液)C.KI溶液(淀粉)D.NaOH溶液(鹽酸)答案:A解析:A項,Na2SO3溶液變質(zhì)后生成Na2SO4,二者均能與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀,故加氯化鋇不能達(dá)到檢驗?zāi)康?B項,FeCl2溶液變質(zhì)后生成FeCl3,FeCl3遇KSCN變紅;C項,KI變質(zhì)生成碘單質(zhì),淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán);D項,NaOH在空氣中變質(zhì)生成碳酸鈉,鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。3.下列有關(guān)Fe2(SO4)3溶液的敘述正確的是()。A.該溶液中,K+、Fe2+、I-、Br-可以大量共存B.用該溶液溶解肯定量銅粉,向所得溶液中再加入鐵粉,若溶液中有Cu2+,則肯定沒有固體析出C.將該溶液蒸干,得到的固體中混有氫氧化鐵D.100mL0.1mol·L-1該溶液與足量的Zn充分反應(yīng),生成1.12gFe答案:D解析:Fe3+與I-會發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量共存,A項錯誤;Fe2(SO4)3溶液溶解Cu時發(fā)生反應(yīng):Fe2(SO4)3+Cu2FeSO4+CuSO4,此時若Fe2(SO4)3恰好完全反應(yīng),再向溶液中加入鐵粉,則發(fā)生反應(yīng):Fe+CuSO4FeSO4+Cu,可析出固體Cu,B項錯誤;Fe2(SO4)3是強酸弱堿鹽,水解產(chǎn)生氫氧化鐵和硫酸,由于硫酸沒有揮發(fā)性,二者會再發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鐵,故將該溶液蒸干,得到的固體中不會是氫氧化鐵,而是硫酸鐵,C項錯誤;100mL0.1mol·L-1該溶液含有溶質(zhì)0.01mol,和足量的Zn充分反應(yīng),依據(jù)電子守恒及元素守恒可知反應(yīng)產(chǎn)生0.02molFe,其質(zhì)量是1.12g,D項正確。4.下列關(guān)于Fe3+、Fe2+性質(zhì)試驗的說法錯誤的是()。A.用如圖裝置可以制備Fe(OH)2沉淀B.配制FeCl3溶液時,先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中,再加水稀釋到所須要的濃度C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色,此現(xiàn)象不能確定溶液中含有Fe2+D.向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2+被氧化答案:C解析:A中反應(yīng)起先時生成的氫氣進(jìn)入B中,可排出空氣,防止生成的氫氧化亞鐵被氧化,一段時間后關(guān)閉止水夾C,A中硫酸亞鐵溶液在氣體壓力下進(jìn)入B中可生成Fe(OH)2,故A項正確;FeCl3易水解,配制FeCl3溶液時應(yīng)防止溶液因水解而生成氫氧化鐵沉淀,可先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中,再加水稀釋到所須要的濃度,故B項正確;Fe3+與鐵反應(yīng)可生成Fe2+,則向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2+被氧化,故D項正確。5.硫酸亞鐵是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法錯誤的是()。FeSO4—A.堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,可用作凈水劑B.為防止NH4HCO3分解,生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行C.可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D.常溫下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大答案:D解析:堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生Fe3+,Fe3+能發(fā)生水解生成Fe(OH)3膠體,Fe(OH)3膠體具有吸附性,可用作凈水劑,故A項正確;NH4HCO3不穩(wěn)定,受熱易分解,所以為防止NH4HCO3分解,生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行,故B項正確;KSCN溶液遇Fe2+溶液無現(xiàn)象,(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2+若被氧化則生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+溶液變紅,故C項正確;(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能與(NH4)2SO4反應(yīng)生成(NH4)2Fe(SO4)2,故D項錯誤。6.往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液顏色由棕黃色變成淺綠色,同時有白色沉淀產(chǎn)生。下列說法正確的是()。A.該試驗表明FeCl3有還原性B.白色沉淀為BaSO3C.該試驗表明SO2有漂白性D.反應(yīng)后溶液酸性增加答案:D解析:SO2通入混合液中,發(fā)生反應(yīng):SO2+2H2O+2FeCl3H2SO4+2FeCl2+2HCl,溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色,FeCl3作氧化劑,表現(xiàn)氧化性,SO2表現(xiàn)還原性;H2SO4與BaCl2反應(yīng)得到BaSO4白色沉淀和HCl,故A、B、C項錯誤,D項正確。7.有一種粉末是由鐵的氧化物中的一種或者兩種組成,取3.04g該粉末加熱,同時通入足量的CO使之完全反應(yīng),再用過量澄清石灰水把生成的氣體充分汲取,產(chǎn)生5g沉淀,則該粉末的組成是()。A.只有Fe2O3B.只有FeOC.等物質(zhì)的量的Fe2O3和Fe3O4D.等物質(zhì)的量的FeO和Fe3O4答案:D解析:澄清石灰水將生成的氣體充分汲取,產(chǎn)生5g沉淀為碳酸鈣,物質(zhì)的量為5g100g·mol-1=0.05mol,依據(jù)碳原子守恒可知n(CO2)=0.05mol,氧化物中氧原子的物質(zhì)的量等于二氧化碳的物質(zhì)的量,即n(O)=n(CO2)=0.05mol,n(Fe)=mM=3.04g-0.05mol×16g·mol-156g·mol-1=0.04mol,n(Fe)∶n設(shè)FeO和Fe3O4的物質(zhì)的量分別為x、y,則依據(jù)鐵原子和氧原子守恒可得:x解得:x=0.01mol,y=0.01mol故該粉末是由等物質(zhì)的量的FeO和Fe3O4組成。8.酸性溶液中,Fe2+會被空氣中的氧氣緩慢氧化為Fe3+。不同條件下,肯定濃度的Fe2+的氧化率隨時間改變關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()。A.該氧化過程的離子方程式為Fe2++O2+4H+Fe3++2H2OB.pH=1.5時Fe2+的氧化率肯定比pH=2.5的大C.Fe2+的氧化率僅與溶液的pH和溫度有關(guān)D.其他條件相同,80℃時Fe2+的氧化率比50℃的大答案:D解析:A項中離子方程式電子轉(zhuǎn)移數(shù)目不守恒,應(yīng)為4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,A項錯誤;由圖像知,Fe2+的氧化率受pH和溫度的影響,所以pH=1.5時Fe2+的氧化率不肯定比pH=2.5時的大,B項錯誤;Fe2+的氧化率不僅與溶液的pH和溫度有關(guān),還與離子的濃度等因素有關(guān),C項錯誤;由圖像可知,其他條件相同溫度不同時,Fe2+的氧化率與溫度成正比,溫度越高Fe2+的氧化率越大,D項正確。9.常溫時,將0.1molFe(NO3)3和2molHCl溶于水得2L溶液,然后向該溶液投入mg鐵粉使其充分反應(yīng)后,滴加KSCN溶液不變紅色。下列有關(guān)說法正確的是()。A.由于氧化性Fe3+>H+,首先發(fā)生的反應(yīng)是Fe+2Fe3+3Fe2+B.當(dāng)加入16.8g鐵粉時,可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L氣體C.在鐵粉充分反應(yīng)后的溶液中,鐵元素以Fe2+和Fe3+的形式存在D.m至少等于28g,反應(yīng)過程中溶液的質(zhì)量始終在減小答案:B解析:酸性條件下,NO3-有強氧化性,因此首先發(fā)生的反應(yīng)是Fe+NO3-+4H+NO↑+Fe3++2H2O①,然后發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+3Fe2+②,Fe+2H+Fe2++H2↑③,A項錯誤;當(dāng)加入16.8g鐵粉時,剛好發(fā)生上述①反應(yīng),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的6.72LNO氣體生成0.3molFe3+,消耗1.2molH+,B項正確;依據(jù)滴加KSCN溶液不變紅色說明溶液中不含F(xiàn)e3+,C項錯誤;依據(jù)方程式計算則至少消耗鐵16.8g+(0.1+0.3)×0.5×56g=28g,但反應(yīng)過程中溶液的質(zhì)量始終10.已知酸性K2Cr2O7溶液可與FeSO4反應(yīng)生成Fe3+和Cr3+?，F(xiàn)將硫酸酸化的K2Cr2O7溶液與FeSO4溶液混合,充分反應(yīng)后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物質(zhì)的量隨加入的KI的物質(zhì)的量的改變關(guān)系如圖所示,下列說法中不正確的是()。A.圖中AB段的氧化劑為K2Cr2O7B.圖中BC段發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3++2I-2Fe2++I2C.若將上述過程中的KI溶液換為K3[Fe(CN)6]溶液,則AB段有藍(lán)色沉淀生成D.起先加入的K2Cr2O7為0.25mol答案:C解析:依據(jù)圖示可知起先時Fe3+物質(zhì)的量不變,則說明Fe3+沒有參與反應(yīng),因此AB段應(yīng)為K2Cr2O7和碘化鉀的反應(yīng),K2Cr2O7為氧化劑,A項正確;BC段Fe3+物質(zhì)的量漸漸減小,為鐵離子和碘化鉀的反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I-2Fe2++I2,B項正確;與K3[Fe(CN)6]溶液反應(yīng)有藍(lán)色沉淀生成的是Fe2+,但AB段沒有Fe2+,C項錯誤;由氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目相等可知反應(yīng)的關(guān)系式為K2Cr2O7~6I-,共消耗的n(I-)=1.5mol,則起先加入的K2Cr2O7的物質(zhì)的量為0.25mol,D項正確。二、非選擇題(本題共3個小題,共50分)11.(16分)鐵單質(zhì)及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請回答下列問題:(1)黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料,其中發(fā)生的一個反應(yīng)為3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若有3molFeS2參與反應(yīng),則轉(zhuǎn)移mol電子。

(2)氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板的腐蝕劑,反應(yīng)的離子方程式為

。從腐蝕廢液中回收金屬銅須要的試劑是。

(3)與明礬相像,硫酸鐵也可用于凈水,其作用原理是

(用離子方程式表示);在運用時發(fā)覺硫酸鐵并不能使酸性廢水中懸浮物沉降除去,其緣由是

。(4)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕簡潔示意圖如圖所示,發(fā)生吸氧腐蝕時,正極的電極反應(yīng)式為

;該圖稍做修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護的簡潔示意圖,請完成防護的簡潔示意圖并標(biāo)出電子流淌的方向。(5)鐵紅是一種紅色顏料,其主要成分是Fe2O3。將肯定量的鐵紅溶于160mL5mol·L-1鹽酸中,再加入肯定量鐵粉恰好溶解,收集到2.24L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),經(jīng)檢測,溶液中無Fe3+,則參與反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為。

答案:(1)32(2)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+鐵粉、稀鹽酸(其他合理答案均可)(3)Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+在酸性條件下抑制了鐵離子的水解,無法生成氫氧化鐵膠體,不能使懸浮物沉降除去(4)O2+2H2O+4e-4OH-或(其他合理答案均可)(5)11.2g解析:(1)反應(yīng)過程中,氧元素從0價變?yōu)?2價,每消耗1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子,當(dāng)有3mol的FeS2參與反應(yīng)時,消耗8mol的O2,故轉(zhuǎn)移32mol的電子;(2)Fe3+與銅反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+;腐蝕廢液中的銅元素以Cu2+的形式存在,故回收金屬銅還須要的試劑是鐵粉、稀鹽酸;(3)硫酸鐵的凈水原理是Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,Fe(OH)3膠體可以吸附水中的雜質(zhì);酸性廢水中存在大量的H+,從而抑制了Fe3+的水解,故硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降;(4)鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,正極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-;利用原電池原理可愛護鐵,此時可將石墨電極調(diào)換為鋅片,工作中電子由鋅通過導(dǎo)線流向鐵電極;還可利用電解池原理,將鐵與電源的負(fù)極相連接,此時電子由石墨電極流出進(jìn)入電源的正極,再由電源的負(fù)極流出進(jìn)入鐵電極上;(5)由加入鐵粉后收集到0.1molH2知,Fe2O3與鹽酸反應(yīng)后HCl剩余0.2mol,故與Fe2O3反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量為(160×5×10-3-0.2)mol=0.6mol。結(jié)合Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O可知,生成了0.2mol的Fe3+。加入的鐵粉先與Fe3+反應(yīng):2Fe3++Fe3Fe2+,故Fe3+消耗0.1molFe,綜上所述,共消耗0.2molFe,質(zhì)量為11.2g。12.(18分)綠礬是含有肯定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)愛好小組對綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?；卮鹣铝袉栴}:(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯改變。再向試管中通入空氣,溶液漸漸變紅。由此可知:、。

(2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2g。按下圖連接好裝置進(jìn)行試驗。①儀器B的名稱是。

②將下列試驗操作步驟正確排序(填標(biāo)號);重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3g。

a.點燃酒精燈,加熱b.熄滅酒精燈c.關(guān)閉K1和K2d.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2e.稱量A f.冷卻到室溫③依據(jù)試驗記錄,計算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=(列式表示)。若試驗時按a、d次序操作,則使x(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。試驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。①C、D中的溶液依次為(填小寫字母)。C、D中有氣泡冒出,并可視察到的現(xiàn)象分別為。

a.品紅b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.濃硫酸②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式

。

答案:(1)樣品中沒有Fe3+Fe2+易被氧化成Fe3+(2)①干燥管②dabfce③76((3)①c、a產(chǎn)生白色沉淀、褪色②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑解析:(1)樣品溶于水,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯改變,說明樣品中不存在Fe3+;通入空氣,溶液漸漸變紅色,說明Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+。(2)①B為干燥管;②在反應(yīng)之前先通入N2,目的是解除裝置中的空氣,防止Fe2+被空氣中的O2氧化,再加熱使綠礬隔絕空氣分解,然后熄滅酒精燈使其在N2中冷卻到室溫,再關(guān)閉K1、K2,最終稱量A,依據(jù)前后質(zhì)量改變,可得出失去的結(jié)晶水質(zhì)量。則操作步驟的正確排序是dabfce。③依據(jù)題意FeSO4的質(zhì)量為(m3-m1)g,結(jié)晶水的質(zhì)量為(m2-m3)g,綠礬分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeSO4·xH2OFeSO4+xH2O152 18x(m3-m1)g (m2-m3)g則152(m3-m1)g=18x(m2-m3)g,得x=76(m2-m3)9(m3-m1);若按a、d次序操作,Fe2+會被空氣中的O2氧化,導(dǎo)致m3增大,由表達(dá)式x=76(m2-m3)9(m3-m1),可推斷x偏小。(3)①FeSO4分解看到有紅色粉末,說明有Fe2O3生成。將氣體通入BaCl2溶液中,若有沉淀生成,說明產(chǎn)物中有SO3,SO2與BaCl2不反應(yīng)。接著通入品紅溶液中,若紅色褪去,說明產(chǎn)物中有SO2,SO2并不能完全被品紅汲取,所以在最終要進(jìn)行尾氣處理。BaCl2溶液不能換成Ba(NO3)13.(16分)為了愛護環(huán)境,充分利用資源,某探討小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng)。請回答下列問題:(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是

。

(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,