2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 3.3 鐵及其化合物實(shí)效精練(含解析).doc
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2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 3.3 鐵及其化合物實(shí)效精練(含解析).doc
2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 3.3 鐵及其化合物實(shí)效精練(含解析)
一、選擇題:本大題共10小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.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,下列說法正確的是( )
A.燒杯中的溶液呈黃色
B.銅片無任何變化
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
2.下列有關(guān)鋼材在空氣中生銹的說法正確的是( )
A.紅色鐵銹的主要成分是Fe(OH)3
B.鋼材在空氣中的反應(yīng)只有氧化、還原及化合反應(yīng)
C.鋼材在空氣中的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕,其負(fù)極的反應(yīng)為:Fe-3e-===Fe3+
D.太陽、風(fēng)雨、濕度對(duì)鋼材的腐蝕有較大影響
解析:紅色鐵銹的主要成分是Fe2O3;鋼材在空氣中的反應(yīng)除氧化、還原、化合反應(yīng)外,還有Fe(OH)3的分解反應(yīng);鋼鐵在空氣中電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+。
答案:D
3.[xx孝感模擬]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
4.某溶液中含有Cu2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等4種離子,若向其中加入過量的NaOH溶液,微熱并攪拌,再加過量鹽酸,溶液中大量減少的陽離子是( )
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,再加入過量鹽酸,最終會(huì)生成Fe3+。
答案:C
5.鐵氧體(Fe3O4)法是處理含鉻廢水的常用方法,其原理是:用FeSO4把廢水中Cr2O還原為Cr3+,并通過調(diào)節(jié)廢水的pH,使生成物組成符合類似于鐵氧體(Fe3O4或Fe2O3FeO)的復(fù)合氧化物(x2-xO3O)。處理含1 mol Cr2O廢水至少需要加入a mol FeSO47H2O。下列結(jié)論正確的是( )
A.x=1,a=5 B.x=0.5,a=8
C.x=2,a=10 D.x=0.5,a=10
解析:據(jù)Cr原子守恒,復(fù)合氧化物(x2-xO3O)的物質(zhì)的量為 mol,由Fe原子守恒有(3-x)=a,再根據(jù)電子守恒得(2-x)=16,聯(lián)立解得x=0.5,a=10,故選D。
答案:D
6.[xx湖北武昌區(qū)高三上學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研]下列有關(guān)鐵及其化合物的離子方程式一定錯(cuò)誤的是( )
A.氫氧化鐵與氫碘酸反應(yīng):Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
B.鐵與稀硝酸反應(yīng):Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
C.磁性氧化鐵與濃鹽酸反應(yīng):Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
D.溴化亞鐵溶液與氯水反應(yīng):2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
解析:氫氧化鐵與氫碘酸反應(yīng),F(xiàn)e3+和I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
答案:A
7.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
8.[xx福建莆田質(zhì)檢]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,無法判斷是否含有K+。
答案:A
9.[xx山東濟(jì)寧模擬]能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是( )
A.將氧化亞鐵溶于稀硝酸:
FeO+2H+===Fe2++H2O
B.氫氧化鐵溶于過量的氫碘酸:
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
C.將磁性氧化鐵溶于鹽酸:
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
D.FeCl3溶液與KSCN溶液混合:
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3↓
解析:A項(xiàng)忽視了Fe2+的還原性,正確的離子方程式應(yīng)為3FeO+10H++NO===3Fe3++NO↑+5H2O;B項(xiàng)忽視了Fe3+與I-的氧化還原反應(yīng),正確的離子方程式為2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++I(xiàn)2+6H2O;D項(xiàng)FeCl3溶液與KSCN溶液反應(yīng)生成的是紅色溶液,而不是沉淀。
答案:C
10.[xx撫順市六校聯(lián)合體高三上學(xué)期期中考試]某稀溶液中含4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol Fe粉,充分反應(yīng)后產(chǎn)生的NO氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為( )
A.36 L B.28 L
C.22.4 L D.11.2 L
解析:據(jù)離子方程式
Fe?。?H+ + NO===Fe3++NO↑+2H2O
1 mol 4 mol 1 mol 1 mol
1.5 mol 5 mol 4 mol
經(jīng)比較H+不足,計(jì)算NO體積應(yīng)由H+的物質(zhì)的量來計(jì)算。
V(NO)= mol22.4 L/mol=28 L。
答案:B
二、非選擇題:本大題共4小題,將答案填在題中橫線上。
11.某同學(xué)欲在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)Fe3+與I-的反應(yīng)進(jìn)行探究,實(shí)現(xiàn)Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。
(1)該同學(xué)最初的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象如下:
編號(hào)
操作
現(xiàn)象
Ⅰ
先向2 mL 0.1 mol/L FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水
Ⅱ
先向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1 mol/L KI溶液
滴加KSCN溶液后,溶液變成紅色;滴加KI溶液后,紅色無明顯變化
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ的現(xiàn)象為___________________________。
②FeCl2溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為________________。
(2)該同學(xué)分析了導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)Ⅱ現(xiàn)象的可能原因,并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象如下:
編號(hào)
操作
現(xiàn)象
Ⅲ
向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液
滴加FeCl3溶液后,溶液變成黃色;滴加KSCN溶液后,溶液變成紅色
根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ,甲同學(xué)認(rèn)為Fe3+有可能與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng),請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用簡明的文字說明他得出上述結(jié)論的理由______________。
(3)該同學(xué)認(rèn)為需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中現(xiàn)象得出的結(jié)論。請(qǐng)補(bǔ)全下表中的實(shí)驗(yàn)方案。
編號(hào)
操作
預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
Ⅳ
向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,________________
________________
________________
________________
________________
(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,F(xiàn)e3+有可能與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)。進(jìn)一步查閱資料知,參加反應(yīng)的Fe3+與I-的物質(zhì)的量相同。該同學(xué)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,分析了實(shí)驗(yàn)Ⅲ中加入KSCN后溶液變紅的原因,認(rèn)為Fe3+與I-反應(yīng)的離子方程式應(yīng)寫為_______________________________________________。
解析:(1)①Fe2+遇KSCN溶液后無明顯變化,加入新制氯水后,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+與KSCN反應(yīng)生成紅色的Fe(SCN)3。②滴入氯水后的反應(yīng)是2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(2)滴加FeCl3溶液后,溶液為成黃色,可能生成了I2。
(3)要進(jìn)一步證明(2)中的結(jié)論,則可加入淀粉溶液或CCl4檢驗(yàn)I2的生成。
(4)Fe3+與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)后滴加KSCN溶液仍出現(xiàn)紅色,則Fe3+與I-的反應(yīng)可能是可逆反應(yīng):2Fe3++2I-2Fe2++I(xiàn)2。
答案:(1)①滴加KSCN溶液后,溶液無明顯變化;再滴加新制氯水后,溶液變成紅色?、?Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)溶液變成黃色,推測(cè)生成I2(其他合理答案也可)
(3)
編號(hào)
操作
預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
Ⅳ
再滴加淀粉溶液(或CCl4,或鐵氰化鉀溶液)
預(yù)期現(xiàn)象:溶液變藍(lán)(或溶液分層,下層溶液為紫色;或生成藍(lán)色沉淀)
結(jié)論:Fe3+能與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成I2(或Fe2+)
(4)2Fe3++2I-2Fe2++I(xiàn)2(必須寫可逆符號(hào))
12.已知A為常見的金屬單質(zhì),根據(jù)如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系回答下列問題。
(1)確定A、B、C、D、E、F的化學(xué)式:
A為________,B為________,C為________,
D為________,E為________,F(xiàn)為________。
(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+
13.硫酸亞鐵晶體(FeSO47H2O)在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)D痴n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________,該過程的現(xiàn)象為___________________________________
______________________________________________________________。
(2)步驟②加入過量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:過濾、________、灼燒、________、稱量。
(5)若實(shí)驗(yàn)中鐵無損耗,則每片補(bǔ)血?jiǎng)┲泻F元素的質(zhì)量為________ 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,則說明濾液中含有Fe2+。
(2)由于H2O2具有氧化性,加入過量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的操作步驟是過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。
(5)由于實(shí)驗(yàn)中鐵無損耗,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
14.一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒后,將所得固體完全溶解于稀鹽酸,制得溶液A。
(1)鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式是_____________________________。
(2)推測(cè)A中可能含有的金屬陽離子:①只有Fe3+;②只有Fe2+;③________。
甲同學(xué)為探究溶液的組成,實(shí)驗(yàn)如下:
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論及反應(yīng)
的離子方程式
取少量溶液A于試管中,加入KSCN溶液
假設(shè)②不成立,假設(shè)①或③成立;反應(yīng)的離子方程式是______________________。
(3)乙同學(xué)繼續(xù)探究溶液A的組成。
查閱資料:16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
實(shí)驗(yàn)過程:另取少量溶液A于試管中,逐滴加入酸性KMnO4溶液,充分振蕩,KMnO4紫色褪去,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:________(填字母序號(hào))。
a.可能有Fe2+ b.可能無Fe2+ c.一定有Fe2+
根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,簡述理由_______________________________
______________________________________________________________。
解析:(1)Fe在Cl2中燃燒生成FeCl3。
(2)A中鐵元素的價(jià)態(tài)可能為Fe3+、Fe2+或Fe2+、Fe3+的混合物,A溶液與KSCN反應(yīng),若溶液變紅,則說明溶液中含有Fe3+,假設(shè)①、③成立。
(3)A溶液中有剩余的HCl,從信息的反應(yīng)可知,HCl和Fe2+均能使酸性KMnO4溶液褪色,故往A溶液中滴加少量KMnO4溶液,溶液褪色,不能判斷溶液中是否一定含有Fe2+。
答案:(1)2Fe+3Cl22FeCl3
(2)Fe3+、Fe2+均有
溶液
變紅
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
(3)a、b
A溶液中有剩余的HCl,從信息的反應(yīng)可知,HCl和Fe2+均能使酸性KMnO4溶液褪色,故往A溶液中滴加少量KMnO4溶液,溶液褪色,不能判斷溶液中是否一定含有Fe2+
創(chuàng)新試題 教師備選
教學(xué)積累 資源共享
教師用書獨(dú)具
加強(qiáng)“鐵三角”及其重要應(yīng)用的教學(xué)
1.在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中,廢液處理和資源回收的過程簡述如下:
Ⅰ.向廢液中投入過量鐵屑,充分反應(yīng)后分離出固體和濾液;
Ⅱ.向?yàn)V液中加入一定量石灰水,調(diào)節(jié)溶液pH,同時(shí)鼓入足量的空氣。
已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.010-38
回答下列問題:
(1)FeCl3蝕刻銅箔反應(yīng)的離子方程式為___________________________
______________________________________________________________。
(2)過程Ⅰ加入鐵屑的主要作用是_____________________________,
分離得到固體的主要成分是______________________,從固體中分離出銅需采用的方法是__________________________;
(3)過程Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。
(4)過程Ⅱ中調(diào)節(jié)溶液的pH為5,金屬離子濃度為
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(列式計(jì)算)
解題指南:解答本題時(shí)注意操作流程,如下:
解析:(2)加入的鐵先與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+,再與Cu2+反應(yīng)置換出銅,鐵過量,固體為鐵與銅的混合物,再分離銅應(yīng)加入鹽酸;(3)過程Ⅱ是亞鐵離子生成Fe(OH)2,鼓入空氣為的是轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3;(4)Ksp=c(Fe3+)c3(OH-),c(OH-)=Kw/c(H+),可求c(Fe3+)。
答案:(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(2)回收銅 Cu和Fe 加鹽酸反應(yīng)后過濾
(3)FeCl2+Ca(OH)2===Fe(OH)2↓+CaCl2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(4)c(Fe3+)=4.010-38(10-9)3=4.010-11(molL-1)
講評(píng)建議:講解本題應(yīng)突出以下兩點(diǎn):
1.Fe3+具有強(qiáng)氧化性,遇還原性物質(zhì)(如Fe、Cu)均會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
2.引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧沉淀溶解平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫方法及簡單計(jì)算。
Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)
2.[xx成都模擬]某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,開始時(shí)有白色絮狀沉淀生成,白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,下列結(jié)論正確的是( )
A.一定有Fe2+,一定沒有Fe3+、Mg2+
B.一定有Fe3+,一定沒有Fe2+、Mg2+
C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定沒有Mg2+
D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定沒有Fe3+
解題指南:解答該題要注意以下三點(diǎn):
(1)溶液中產(chǎn)生的Mg(OH)2是白色沉淀;
(2)Fe(OH)2在空氣中發(fā)生的一系列的顏色變化是其特征性質(zhì);
(3)溶液中同時(shí)產(chǎn)生多種沉淀時(shí),深顏色的沉淀能掩蓋白色沉淀。
解析:加入NaOH溶液,開始時(shí)有白色絮狀沉淀生成,白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現(xiàn)象是溶液中含有亞鐵離子的特性,若有Fe3+,則產(chǎn)生氫氧化鐵的紅褐色沉淀會(huì)掩蓋Fe(OH)2的白色,所以不可能存在,而Mg(OH)2是白色,有可能存在。
答案:D
1.運(yùn)用“鐵三角”解答實(shí)際問題時(shí)要與氧化還原反應(yīng)的知識(shí)聯(lián)系起來,特別是Fe2+的還原性和Fe3+氧化性的探究實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)更是需要考生關(guān)注的熱點(diǎn)內(nèi)容。
2.解答與鐵有關(guān)的問題時(shí),要熟記鐵的有關(guān)特征性質(zhì):①特征:顏色的變化:Fe2+(淺綠色),F(xiàn)e3+(棕黃色),F(xiàn)e3+與SCN-反應(yīng)溶液呈紅色,在空氣中Fe2+與OH-反應(yīng)時(shí)沉淀顏色的變化等。
②特征價(jià)態(tài)的變化:鐵元素常見的價(jià)態(tài)有+2和+3。