2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 3.3 鐵及其化合物實效精練（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選項中，只有一項是符合題目要求的。 1．用毛筆蘸取少量30% FeCl3溶液在銅片上寫一個“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A、B、C均錯誤；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會被氧化成Fe(OH)3，再加入過量鹽酸，最終會生成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項中2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋；B項中2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2；D項中H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋，只有C項中Fe3＋在反應(yīng)中化合價未發(fā)生改變，不具有氧化性，選C項。 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＋?。O===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，計算NO體積應(yīng)由H＋的物質(zhì)的量來計算。 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)欲在實驗室中對Fe3＋與I－的反應(yīng)進(jìn)行探究，實現(xiàn)Fe2＋與Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化。 (1)該同學(xué)最初的實驗操作和現(xiàn)象如下： 編號 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實驗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)致實驗Ⅱ現(xiàn)象的可能原因，并對實驗方案進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后的實驗操作和現(xiàn)象如下： 編號 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)實驗Ⅲ，甲同學(xué)認(rèn)為Fe3＋有可能與I－發(fā)生氧化還原反應(yīng)，請結(jié)合實驗現(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)計實驗證明根據(jù)實驗Ⅲ中現(xiàn)象得出的結(jié)論。請補全下表中的實驗方案。 編號 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)上述實驗結(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)合上述實驗結(jié)論，分析了實驗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，推測生成I2(其他合理答案也可) (3) 編號 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) 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)藥上作補血劑。某課外小組測定該補血劑中鐵元素的含量。實驗步驟如下： 請回答下列問題： (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)若實驗中鐵無損耗，則每片補血劑中含鐵元素的質(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)由于實驗中鐵無損耗，根據(jù)鐵元素守恒得，每片補血劑中m(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，實驗如下： 實驗步驟 實驗 現(xiàn)象 實驗結(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 實驗過程：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，實驗結(jié)論：________(填字母序號)。 a．可能有Fe2＋　b．可能無Fe2＋　c．一定有Fe2＋ 根據(jù)你選擇的實驗結(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 教師用書獨具 加強“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.向濾液中加入一定量石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH，同時鼓入足量的空氣。 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 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(列式計算) 解題指南：解答本題時注意操作流程，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) 講評建議：講解本題應(yīng)突出以下兩點： 1．Fe3＋具有強氧化性，遇還原性物質(zhì)(如Fe、Cu)均會發(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算。 Fe2＋、Fe3＋的檢驗 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： (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)溶液中同時產(chǎn)生多種沉淀時，深顏色的沉淀能掩蓋白色沉淀。 解析：加入NaOH溶液，開始時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．運用“鐵三角”解答實際問題時要與氧化還原反應(yīng)的知識聯(lián)系起來，特別是Fe2＋的還原性和Fe3＋氧化性的探究實驗方案設(shè)計更是需要考生關(guān)注的熱點內(nèi)容。 2．解答與鐵有關(guān)的問題時，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)時沉淀顏色的變化等。 ②特征價態(tài)的變化：鐵元素常見的價態(tài)有＋2和＋3。