【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习 2.4 铁及其重要化合物随堂演练(含解析)鲁科版

第4讲

铁及其重要化合物

(时间:45 分钟,满分:100 分) 一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 5 分,共 50 分,每小题只有一个正确答案) 1.在含有 1 mol FeSO4 的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤,然后在空气中 灼烧沉淀得到的固体物质是( A.Fe B.FeO ) C.Fe(OH)3 D.Fe2O3

解析:钠与水反应生成 NaOH,NaO H 与 FeSO4 溶液反应生成 Fe(OH)2,Fe(OH)2 灼烧时被氧化,最后得 到的固体物质是 Fe2O3。 答案:D 2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( A.赤铁矿的主要成分是 Fe3O4 B.铁与水蒸气在高温下反应的产物为 Fe2O3 和 H2 C.除去 FeCl2 溶液中的 FeCl3 杂质可以向溶液中加铁粉,然后过滤 D.将 Fe(OH)3 胶体加热蒸干,再灼烧可得 Fe3O4 解析:赤铁矿的主要成分是 Fe2O3;Fe 与水蒸气在高温下反应生成 Fe3O4 和 H2;将 Fe(OH)3 胶体加热 蒸干,再灼烧可得 Fe2O3。 答案:C 3.将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 mol·L 氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,Cl 浓度基本不变 B.往溶液中滴入无色 KSCN 溶液,显红色 C.Fe 和 Fe 的物质的量之比为 5∶1 D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为 2∶5 解析:n(Fe)==0.02 mol,n(Fe )=25 mL×10 应:Fe+2Fe
3+ 2+ 3+ 3+ -3 2+ 3+ -1

)

)

L·mL ×2 mol·L =0.05 mol,由反
2+ 3+

-1

-1

3Fe 可知 Fe 过量,加入 KSCN 溶液显红色。n(Fe )=3n(Fe)=0.06 mol,n(Fe )=0.05

mol-2n(Fe)=0.01 mol,氧化产物与还原产物的物质的量之比为 1∶2。 答案:B 4.在下列有 FeCl3 溶液参加的反应中,与 Fe 发生氧化还原反应的是( 滴入沸水中 ⑤FeCl3 溶液与 NaHCO3 溶液反应 ⑥FeCl3 溶液中滴入石蕊溶液 A.③④⑤⑥ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.①②③ 解析:上述反应的反应类型分别为: 反应 FeCl3 溶液与 Cu 反应 FeCl3 溶液与 H2S 反应 FeCl3 溶液与 KI 溶液 反应类型 氧化还原反应 氧化还原反应 氧化还原反应
3+

)

①FeCl3 溶液与 Cu 反应 ②FeCl3 溶液与 H2S 反应 ③FeCl3 溶液与 KI 溶液反应 ④FeCl3 溶液

1

反应 FeCl3 溶液滴入沸水中 FeCl3 溶液与 NaHCO3 溶液 反应 FeCl3 溶液中滴入石蕊溶液 答案:D 5.能正确表示下列反应的离子方程式是( A.将氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H
+ 2+

水解反应 相互促进的水解 反应 水解反应

)
+

Fe +H2O Fe +3H2O
3+ 3+ +

B.氢氧化铁溶于过量的氢碘酸:Fe(OH)3+3H C.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H
3+ 2+

Fe +2Fe +4H2O
-

2+

D.FeCl3 溶液与 KSCN 溶液混合:Fe +3SCN
3+ -

Fe(SCN)3↓
+

解析:A 项忽视了 Fe 的还原性,正确的离子方程式应为 3FeO+10H +N 视了 Fe 与 I 的氧化还原反应,正确的离子方程式为 2Fe(OH)3+6H +2I 溶液与 KSCN 溶液反应得到的是红色溶液,而不是沉淀。 答案:C
+ -

3Fe +NO↑+5H2O;B 项忽 2Fe +I2+6H2O;D 项 FeCl3
2+

3+

6.在 FeSO4、CuSO4、Al2(SO4)3 的混合溶液中通入适量 H2S,产生的沉淀物是( A.FeS B.CuS C.FeS 和 CuS D.Al2S3

)

解析:FeS 在强酸性溶液中不能存在(硫酸的酸性强于氢硫酸的),故 A、C 项错误;Al2S 3 在水溶液 中发生相互促进的水解反应,即在溶液中不能存在,D 项错误。 答案:B 7.(2014·上海闸北二模)某溶液中除 H 、OH 外,还有大量的 Mg 、Fe 、Cl ,且这三种离子的物 质的量之比为 1∶1∶6,下列有关该溶液的判断正确的是( A.向该溶液中加入稀 NaOH 溶液,立即产生白色沉淀 B.向 该溶液中加入 KI 溶液后,原有五种离子的物质的量不变 C.若溶液中 c(Cl )=0.6 mol·L ,则该溶液的 pH 为 1 D.向该溶液中加入过量铁粉,只能发生置换反应 解析:根据溶液的电中性原理可知该溶液呈酸性,故刚开始加入稀 NaOH 溶液时没有沉淀生成,A 项错误;加入 KI 溶液后,Fe 被 I 还原,浓度减小,B 项错误;若溶液 中 c(Cl )=0.6 mol·L ,根据溶液 的电中性原理可知 c(H )=0.1 mol·L ,C 项正确;向该溶液中加入铁粉首先与 Fe 发生氧化还原反 应,D 项错误。 答案:C 8.通过对实验现象的观察、分析、推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验 事 实的解释正确的是( ) 解释 3+ Fe 能与淀粉发生显色反应 铁在潮湿的空气中易生成 Fe(OH)3 说明 Fe 置换出溶液中的氢,生成 操作、现象 向 KI 淀粉溶液中加入 FeCl3 溶液,溶液变蓝 A 把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色 B 的斑点 C 向稀硝酸中加入少量铁 粉,有气泡产生
+ -1 3+ 3+ -1 -1 + 2+ 3+ -

)

2

新制 Fe(OH)2 露置于空气中一段时间,白色物质变成 D 了红褐色 解析: 2Fe +2I A 变蓝 B
3+ -

了氢气 说明 Fe(OH)2 易被 O2 氧化成 Fe(OH)3

I2+2Fe ,碘单质使淀粉溶液

2+

铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O

铁与稀硝酸反应生成的气体为 NO,不能得 C 到氢气 D 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3

错 误 错 误 错 误 正 确

答案:D 9.(2013·山东淄博二模)一定质量的某铁的氧化物 FexOy,与足量 4 mol·L 稀硝酸充分反应,消 耗硝酸 700 mL,放出 2.24 L NO 气体(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为( A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe8O10 )
-1

解析:参加反应的硝酸分为两部分,一部分显氧化性,一部分显酸性,前者与后者的物质的量之比 为,1 mol FexOy 与足量稀硝酸反应,起酸性作用的硝酸为 3x mol,起氧化剂作用的硝酸为,故,解得。 答案:C 10.将 8.34 g FeSO4·7H2O 样品隔绝空气加热脱水,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)见 下图。下列说法正确的是( )

A.FeSO4·7H2O 晶体中有 4 种不同结合力的水分子 B.在 100 ℃时,M 的化学式为 FeSO4·6H2O C.在 200 ℃时,N 的化学式为 FeSO4·3H2O D.380 ℃的 P 加热至 650 ℃的化学方程式为 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 解析:n(FeSO4·7H2O)==0.03 mol,第一阶段失重 8.34 g-6.72 g=1.62 g,为 0.09 mol H2O,第二 阶段失重 6.72 g-5.10 g=1.62 g,为 0.09 mol H2O,第三阶段失重 5.10 g-4.56 g=0.54 g,为 0.03 mol H2O,由以上分析可知含有三种不同结合力的水分子。FeSO4·7H2O 在第一阶段和第二阶段分别 失去 3 分子水,第三阶段失去 1 分子水,故 A、B、C 三项均错误。从第三阶段的失重分析,可验证 D 项正确。 答案:D 二、非选择题(本题包括 4 个小题,共 50 分) 11.(15 分)某校化学兴趣小组,用下图装置进行探究铁和水蒸气反应的实验。(已知熟石灰受热 分解为氧化钙和水)

3

(1)写出试管 A 中发生反应的化学方程式: 。 (2)为检验生成的气体产物,需从下图选择必要的装置,其正确的连接顺序为(用接口字母表 示)a— ,描述能证明气体产物的实验现象 。

(3)反应停止,待试管 A 冷却后,取少量其中的固体物质,加入过量的稀盐酸充分反应后,进行如 下实验: 固体 产物 溶液 溶液 溶液 ①试剂 X 的化学式 ; ; ②用离子方程式表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因: Ⅰ.提出假设: 假设 1:溶液中的 SCN 被氧化; 假设 2:溶液中的 Fe 被氧化; 假设 3: 。 Ⅱ.设计方案:请对所提出的假设 2 进行验证,写出实验方案。 。 Ⅲ.方案实施。 解析:(2)为检验生成的气体产物 H2,先要通过浓硫酸干燥,再通过氧化铜,然后检验是否有水生 成,故装置的正确连接顺序为:a—f—g—b—c—h 或 a—f—g—c—b—h。(3)试剂 X 检验是否含 Fe , 故可用 KSCN,加入新制氯水后,Fe 被氧化。
2+ 3+ 3+ -

淡黄色 红色 深红色

③若在实验中加入了过量氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,现对褪色的原因进行探究。

4

假设 3 是溶液中的 KSCN 和 Fe 均被氧化成更高价态,如果假设 2 成立,则可再取 1 份试样,滴加 几滴 FeCl3 溶液,看溶液变红即可证明。 答案:(1)Ca(OH)2 CaO+H2O,3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (2)f—g—b—c—h 或 f—g—c—b—h 黑色的氧化铜变成红色,白色的无水硫酸铜变成蓝色 (3)①KSCN(或 NH4SCN) ②2Fe +Cl2
2+

3+

2Fe +2Cl
3+

3+

-

③溶液中的 KSCN 和 Fe 均被氧化成更高价态 取 1 份试样,再滴加几滴 FeCl3 溶液 ,若溶液变红则假设 2 成立 12.(10 分)铁及其化合物在工农业生产中应用十分广泛,请回答下列有关问题。 (1)Fe3O4 和铝混合可用于焊接钢轨,其化学方程式为 为:Fe+HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO↑+H2O 。
3+



(2)向含有 0.8 mol 的稀硝酸中慢慢加入 22.4 g 铁粉,假设反应分为两个阶段,第一阶段 ①写出第二阶段发生反应的离子方程式: 入铁粉的物质的量,纵坐标是溶液中离子的物质的量)。

②在下图中画出溶液中 Fe 、N 的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图像(横坐标为加

(3)FeS 在工业上可用于除工业废水中的 Hg 、Cu 等一些重金属离子,写出 FeS 除去 Cu 的离子 方程式: 。 4Al2O3+9Fe。
3+

2+

2+

2+

解析:(1)Fe3O4 和铝混合加热的化学方程式为 8Al+3Fe3O4 (2)铁与稀硝酸反应:①Fe+4HNO3(稀) 2Fe +Fe
3+

Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,当铁过量时 Fe 和 Fe 反应
2+

3Fe 。
2+

2+

(3)FeS 除去 Cu 的离子方程式为 FeS+Cu 答案:(1)8Al+3Fe3O4 (2)①2Fe +Fe ②
3+

CuS+Fe 。

2+

4Al2O3+9Fe
2+

3Fe

(3)FeS+Cu

2+

CuS+Fe

2+

5

13.(13 分)铁是应用最广泛的金属,铁的化合物在生产、生活中的应用非 常广泛,请回答下列有 关铁及其化合物的问题。 (1)向 FeI2 溶液中滴入少量氯水,再滴入几滴 KSCN 溶液,溶液没有出现红色,结合离子方程式说 明其原因: 。 (2)已知反应:3Br2+6FeCl2 示): 的量分数为 制备流程为: 。 4FeCl3+2FeBr3,向 1 L 0.4 mol·L 的 FeBr2 溶液中通入 6.72 L 。
-1

Cl2(标准状况),写出该反应的离子方程式(用总方程式表 (3)现有一含有 FeCl2 和 FeCl3 的混合样品,测得 n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中 FeCl3 的物质 (4)铁氧体是一类磁性材料,通式为 MO·xFe2O3(M 为二价金属离子),如 Fe3O4 可表示为 FeO·Fe2O3,

在一次制备实验中,由于反应物比例控制不当,获得了另一种产品。现取 9.12 g 该产品溶于足 量盐酸中,然后把所得溶液蒸干,灼烧至恒重,得 9.6 g 固体。该产品的化学式为 氧化物法(干法)等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化三价铁盐,写出该法的离子方程 式:
-



(5)高铁酸盐(如 Na2FeO4)是新一代水处理剂。其制备方法有:次氯酸盐氧化法(湿法)和高温过 。 解析:(2)由所给方程式可知,还原性强弱顺序为 Fe >Br ,故通入 Cl2 首先氧化 Fe ,当 Fe 消耗尽 时再氧化 Br ,Cl2 为 0.3 mol,反应过程中转移电子为 0.6 mol,而 0.4 mol Fe 被氧化转移电子 0.4 mol,根据电子守恒,故还有 0.2 mol Br 被氧化,据此可写出反应的总方程式。 (3)设样品中 FeCl3 和 FeCl2 的物质的量分别是 x 和 y,则(x+y)∶(2x+3y)=1∶2.1,解得 x=9y,所 以该样品中 FeCl3 的物质的量分数为 1∶(1+9)=0.1,即 10%。 (4)9.6 g 固体是 Fe2O3,其中含铁原子的物质的量为×2=0.12 mol,其质量为 0.12 mol×56 g·mol =6.72 g。9.12 g 样品中含氧原子的质量为 9.12 g-6.72 g=2 .4 g,物质的量为=0.15 mol。所以 n(Fe)∶n(O)=0.12∶0.15=4∶5,所以该产品的化学式为 Fe4O5。 (5)次氯酸根离子的还原产物为 Cl ,根据电子守恒配平离子方程式即可。 答案:(1)I 的还原性强于 Fe 的还原性,氯水少量,首先发生反应 Cl2+2I (2)3Cl2+4Fe +2Br (3)10% (4)Fe4O5 (5)10OH +3ClO +2Fe
3+ 2+ 2+ -1 2+ 2+ 2+ 2+

I2+2Cl

-

6Cl +4Fe +Br2

-

3+

3Cl +2Fe+5H2O

-

14.(2013·山东日照二模)(12 分)氯化铁是常见的水处理剂,无水 FeCl3 易升华。工业上制备无 水 FeCl3 的一种工艺如图所示:

6

(1)加入吸收塔的吸收剂 X 应是 a.NaOH 溶液 b.饱和食盐水 c.FeCl2 溶液 d.淀粉 KI 溶液

(填字母编号)。

(2)取 0.5 mL 饱和 FeCl3 溶液滴入 50 mL 沸水中,得红褐色氢氧化铁胶体,则发生反应的离子方 程式为 进行的操作依次为 为 。 (5)铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如下图所示(电极材料为石墨), 工作原理为 Fe +Cr
3+ 2+

,胶体粒子的直径一般不超过 、冷却结晶、过滤。

。 且保持过量,然后

(3)实验室中从 FeCl3 溶液制得 FeCl3·6H2O 晶体的过程中,需先加入 (4)将 H2S 气体通入 FeCl3 溶液中会出现浑浊,则其反应的离子方程式

Fe +Cr 。

2+

3+

则电池放电时,Cl 将移向 为 。

-

(填“正”或“负”)极;充电时,阴极的电极反应式

解析:(1)通过工业上制备无水 FeCl3 的工艺流程图可知,从反应炉中排出的尾气是反应剩余的 Cl2,与吸收剂 X 在吸收塔中反应得到 FeCl3 溶液,则吸收剂 X 应是 FeCl2 溶液。(3)从 FeCl3 溶液制得 FeCl3·6H2O 晶体的过程中,为抑制 Fe 的水解,需先加入盐酸且保持过量,然后依次进行蒸发浓缩、 冷却结晶、过滤等操作。(4)H2S 气体通入 FeCl3 溶液中,Fe 将 H2S 氧化为 S,Fe 被还原为 Fe 。(5) 电池工作时,电解质溶液中的阴离子移向负极,则铁铬氧化还原液流电池放电时,Cl 将移向负极;充 电时,阴极发生还原反应,Cr 得电子生成 Cr 。 答案:(1)c (2)Fe +3H2O (4)H2S+2Fe
3+ 3+ 3+ 2+ 3+ 3+ 2+ 3+

Fe(OH)3(胶体)+3H 2Fe +S↓+2H Cr
2+ 2+ +

+

100 nm

(3)盐酸 蒸发浓缩(或加热蒸发) (5 )负 Cr +e
3+

7


相关文档

【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习2.4铁及其重要化合物随堂演练(含解析)鲁科版
【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习 9.3 烃的含氧衍生物随堂演练(含解析)鲁科版
【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习 2.3 氧化还原反应随堂演练(含解析)鲁科版
【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习 8.3 盐类的水解随堂演练(含解析)鲁科版
【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习 9.1 认识有机化合物随堂演练(含解析)鲁科版
【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习9.1认识有机化合物随堂演练(含解析)鲁科版
【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习 1.2 氯及其重要化合物随堂演练(含解析)鲁科版
【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习 4.2 铝及其重要化合物随堂演练(含解析)鲁科版
【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习 2.4 铁及其重要化合物讲解课件 鲁科版
【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习 1.1 钠及其重要化合物随堂演练(含解析)鲁科版
电脑版