高考化学一轮必刷好题专题铁及其化合物Word文档格式.docx
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【答案】C
【解析】A项,铁在电化学腐蚀中被氧化为+2价,电极反应式为Fe−2e−
Fe2+,错误;
B项,铁腐蚀过程中化学能一部分转化为电能,一部分转化为热能,错误;
C项,铁、炭混合后在NaCl溶液中组成了无数个微小原电池,加快了铁的腐蚀,正确;
D项,以水代替NaCl溶液,水显中性,铁在中性或碱性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀,错误。
3.(2019天津)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是
A.将废铁屑加入
溶液中,可用于除去工业废气中的
B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业
C.盐碱地(含较多
等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良
D.无水
呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水
【解析】A项,废气中的Cl2可以把Fe或FeCl2氧化生成Fe3+,废铁屑加入FeCl2溶液可用于除去工业废气中的Cl2,正确;
B项,铝和锂的密度较小,合金的强度高,可用于航空工业,正确;
C项,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,土壤的碱性更强,应该使用石膏(CaSO4)改良盐碱地,错误;
D项,无水CoCl2呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水,正确。
锁定考点
基础练习
1.中华传统文化蕴含着很多科学知识。
下列说法错误的是
A.“司南之档(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。
司南中“构”所用材质为Fe2O3
B.“水声冰下咽,沙路雪中平”未涉及化学变化
C.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。
”文中的“气”是指乙烯
D.“含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴
【解析】A项、Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性,则司南中“杓”所用材质为Fe3O4,故A错误;
B项、“水声冰下咽,沙路雪中平”的意思是流水在冰层下发出低咽的声响,原来崎岖不平的沙路铺上厚厚的积雪也显得很平坦,文中所述未涉及化学变化,故B正确;
C项、乙烯能作水果的催熟剂,故C正确;
D项、“含浆似注甘露钵,好与文因止消渴”说明柑橘糖浆含有葡萄糖,有甜味,可以起到“止消渴”的作用,故D正确。
2.化学与生产生活密切相关。
A.工业上用2-乙基蒽醌经氢化、氧化、萃取等化学变化过程制得双氧水
B.低温下甲醇与水蒸气催化制氢,该反应属于氧化还原反应
C.为防止富脂食品氧化变质,常在包装袋中放入硫酸亚铁
D.用CO2合成可降解塑料聚碳酸酯,实现“碳”的循环利用
【解析】A项:
2-乙基蒽醌制双氧水过程中,氢化、氧化是化学变化,而萃取是物理变化,A项错误;
B项:
甲醇与水蒸气制氢气,氢元素化合价必有变化,故反应属于氧化还原反应,B项正确;
C项:
硫酸亚铁有还原性,可除去氧气,防止富脂食品氧化变质,C项正确;
D项:
用CO2合成聚碳酸酯塑料,聚碳酸酯可降解为CO2,从而实现“碳”的循环利用,D项正确。
3.下列说法错误的是
A.铁、锰、铬以及他们的合金称为黑色金属材料
B.用铬酸做氧化剂可以使铝表面的氧化膜产生美丽的颜色
C.可溶性铜盐有毒,但在生命体中,铜是一种不可缺少的微量元素
D.钠与水反应、镁与沸水反应、红色的铁与高温水蒸气反应均生成碱和氢气
【答案】D
【解析】A项、根据金属的颜色和性质等特征,将金属分为黑色金属和有色金属,黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金,如钢、生铁、铁合金、铸铁等,黑色金属以外的金属称为有色金属,故A正确;
B项、铬酸具有强氧化性,可以将铝制品表面的铝氧化生成氧化铝薄膜,铬元素附着在薄膜上产生美丽的颜色,故B正确;
C项、可溶性铜盐是重金属盐,能使蛋白质变性,但在生命体中,铜元素对于人体也至关重要,它是生物系统中一种独特而极为有效的催化剂,故C正确;
D项、铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故D错误。
4.化学与人类生活密切相关。
下列说法正确的是()
A.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。
司南中“杓”所用材质为Fe2O3
B.我国发射的“嫦娥”系列卫星使用了碳纤维,碳纤维是一种新型的有机高分子材料
C.“一带一路”是现代“丝绸之路”,丝绸的主要成分是天然纤维素
D.将“地沟油”制成肥皂,可以提高资源的利用率
【解析】A.司南中“杓”所用材质为Fe3O4,故A错误;
B.碳纤维是碳的单质,属于无机物,是一种无机非金属材料,故B错误;
C.丝绸的主要成分是蛋白质,故C错误;
D.“地沟油”是一种质量极差、极不卫生的非食用油,将它制成肥皂,实际是使用了油脂的皂化反应,将“地沟油”变成肥皂,可以提高资源的利用率,故D正确。
5.下列有关“造纸术、指南针、黑火药及印刷术”的相关说法正确的是
A.宣纸的主要成分是纤维素,属于高分子化合物
B.指南针由天然磁石制成,磁石的主要成分是Fe2O3
C.黑火药爆炸反应为2KNO3+3C+S==K2S+N2↑+3CO2↑,其中氧化剂只有KNO3
D.活字印刷使用的胶泥由Al2O3、SiO2、CaO等组成,它们都属于碱性氧化物
【解析】A.宣纸的主要成分为天然纤维素,纤维素为多糖,属于高分子化合物,故A正确;
B.天然磁石成分为四氧化三铁,故B错误;
C.反应2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑中,N、S元素化合价降低,得电子被还原,C元素化合价升高,失电子被氧化,所以KNO3和S都是氧化剂,故C错误;
D.Al2O3为两性氧化物,SiO2为酸性氧化物,故D错误。
6.下列事实可依据金属活动性顺序进行解释的是
A.镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀
B.铝箔在加热时,熔化的铝不滴落
C.铁在氧气中燃烧所得氧化物中,铁有两种化合价
D.常温时浓硝酸可用铁制容器盛放,而不能用铜制容器盛放
【解析】A、镀锌铁因Zn比Fe活泼,Zn被腐蚀,镀锡铁因Fe比Sn活泼,因而是铁被腐蚀,所以镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀可利用金属活动性顺序解释,故A正确;
B、氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,所以加热铝箔时熔化的铝不滴落,与金属活动性顺序无关,故B错误;
C、铁在氧气中燃烧所得氧化物是四氧化三铁,四氧化三铁中铁的化合价有两种:
+2价和+3价,其中+2价一个+3价两个,与金属活动性顺序无关,故C错误;
D、常温下,铁在浓硝酸中发生钝化现象,故铁制品容器可以盛放浓硝酸;
常温下,浓硝酸能和铜反应生成二氧化氮、硝酸铜和水,不能用铜制品容器盛放浓硝酸,不能用金属活动性顺序解释,故D错误。
7.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.Cu2S(s)
Cu(s)
CuCl2(s)
B.SiO2(s)
H2SiO3(s)
Na2SiO3(aq)
C.Fe(s)
Fe2O3(s)
Fe2(SO4)3(aq)
D.NaCl(aq)
Na2CO3(s)
NaOH(aq)
【解析】A.硫化亚铜与氧气反应生成氧化铜和二氧化硫,反应的化学方程式为:
Cu2S+2O2
2CuO+SO2,铜与氯气反应生成氯化铜,反应为:
Cu+Cl2
CuCl2,A正确;
B.SiO2不溶于水,也不能和水反应,所以二者不能直接生成H2SiO3,B错误;
C.铁和水蒸气在高温时反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,C错误;
D.在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,不是一步生成碳酸钠,D错误。
8.从古至今化学与生产、生活密切相关。
A.喝补铁剂(含Fe2+)时,加服维生素C效果更好,因维生素C具有氧化性
B.汉代烧制岀“明如镜、声如馨”的瓷器,其主要原料为石灰石
C.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,司南中的“杓”含Fe2O3
D.港珠澳大桥采用超高分子量聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”是有机高分子化合物
【解析】A.亚铁离子易被人体吸收,维生素C具有还原性,可以防止亚铁离子被氧化,则喝补铁剂时,加维生素C效果较好,故A错误;
B.瓷器的成分为硅酸盐,主要原料为黏土,不是石灰石,故B错误;
C.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,与磁铁的磁性有关,则司南中的“杓”含Fe3O4,故C错误;
D.聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故D正确。
9.在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化能一步实现的是()
A.Fe
Fe2O3
Fe(OH)3
B.稀盐酸
Cl2
NaCl
C.NH3
NO
NO2
D.SO2
(NH4)2SO4
BaSO4
【解析】A.铁在氧气中反应生成四氧化三铁,不能生成氧化铁,所以物质间转化均不能一步实现,故A错误;
B.二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,与稀盐酸得不到氯气,所以物质间转化均不能一步实现,故B错误;
C.氨气和氧气在催化剂、加热条件下反应生成一氧化氮,一氧化氮被氧化为二氧化氮,所以物质间转化均能一步实现,故C正确;
D.二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵,而不是硫酸铵,所以物质间转化均不能一步实现,故D错误。
10.高磷鲕状赤铁矿(主要含有
、少量
、CaO,
等)是我国一种重要的沉积型铁矿资源,以高磷鲕状赤铁矿为原料制备纯度较高的铁红,其流程如图所示。
A.铁红可用于油漆、油墨、建筑物着色剂
B.酸浸液遇
溶液生成蓝色沉淀
C.洗涤滤渣时要用玻璃棒不断搅拌
D.氧化时选用的试剂可以是
、NaClO溶液
【解析】A.铁红的主要成分是氧化铁,为红棕色,可用于油漆、油墨、建筑物的着色剂,A项正确;
B.酸浸液中含有Fe2+,遇
溶液生成蓝色的沉淀
B项正确;
C.用玻璃棒不断搅拌会破坏氢氧化铁,使一部分氢氧化铁溶解,降低产率,C项错误;
D.氧化Fe2+时可选用
、NaClO溶液作为氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+。
反应原理分别为:
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,D项正确。
提升练习
11.为证明铁的金属活动性比铜强,某同学设计了如下一些方案:
方案
现象或产物
①
将铁片置于CuSO4溶液中
铁片上有亮红色物质析出
②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧
产物分别为FeCl3和CuCl2
③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中
产物分朋为Fe2
(SO4)3和CuSO4
④将铜片置于FeCl3溶液中
铜片逐渐溶解
⑤将铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,并用导线连接
铁片溶解,铜片上有气泡产生
能根据现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有
A.2种B.3种C.4种D.5
种
【解析】
①铁片置于CuSO4溶液中,铁片上有亮红色物质析出,说明发生了置换反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,活泼性Fe>
Cu;
②、③、④均不能说明活泼性Fe>
⑤铁、铜用导线连接置于稀硫酸中,铁、铜形成原电池,Fe作负极,铁片溶解,铜作正极有H2放出,说明活泼性Fe>
Cu,故答案选A。
12.下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是()
选项
实验内容
实验结论
A.
取两只试管,分别加入4mL0.01mol/LKMnO4酸性溶液,然后向一只试管中加入0.01mol/LH2C2O4溶液2mL,向另一只试管中加入0.01mol/LH2C2O4溶液4mL,第一只试管中褪色时间长。
H2C2O4浓度越大,反应速率越快
B.
室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol/LHClO溶液、0.1mol/LHF溶液的pH,前者pH大于后者。
HClO的酸性小于HF
C.
取两只试管,分别加入等体积等浓度的双氧水,然后试管①中加入0.01mol/LFeCl3溶液2mL,向试管②中加入0.01mol/LCuCl2溶液2mL,试管①产生气泡快。
加入FeCl3时,双氧水分解反应的活化能较大。
D.
检验FeCl2溶液中是否含有Fe2+时,将溶液滴入酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去。
不能证明溶液中含有Fe2+
【解析】A.草酸浓度不同,且生成锰离子可作催化剂,由现象不能确定浓度对反应速率的影响,故A错误;
B.HClO有强氧化性,能够漂白pH试纸,不能用pH试纸测定次氯酸的pH,故B错误;
C.活化能越小,反应速率越快,则加入FeCl3时,双氧水分解反应的活化能较小,故C错误;
D.检验FeCl2溶液中是否含有Fe2+时,酸性KMnO4溶液有强氧化性,能氧化溶液中的Cl-,则溶液褪色,无法证明存在Fe2+,故D正确。
13.下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作和现象
结论
向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS和CuS,ZnS溶解而CuS不溶解
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
样品已变质
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
常温下,测得0.1mol·
L-1NaA溶液的pH小于0.1mol·
L-1Na2B溶液的pH
酸性:
HA>H2B
【解析】A.相同条件下,溶解度大的物质先溶解,组成和结构相似的难溶物,溶解度越大,其溶度积越大。
因在等体积等浓度的盐酸ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),故A正确;
B.Fe(NO3)2溶于稀硫酸后,Fe2+在酸性条件下被NO3-氧化为Fe3+,此时滴加KSCN溶液,溶液变为红色,则无法证明Fe(NO3)2是否变质,故B错误;
C.在加热条件下NH4HCO3固体分解生成NH3,NH3能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,由于固体本身没有与试纸接触,故本实验不能证明NH4HCO3显碱性,故C错误;
D.强碱弱酸盐的pH越大,对应酸的酸性越弱,Na2B溶液对应的酸为HB-,则由现象可知酸性:
HA>HB-,但是本实验不能证明HA的酸性比H2B强,故D错误。
14.下列实验操作、现象和结论均正确的是
【解析】A、石蜡油主要是含17个碳原子以上的烷烃混合物,在加热条件下,石蜡油可分解生成烯烃,烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B、若待测液中含有Fe3+也能出现相同的现象,故B错误;
C、CH3CH2Br是非电解质不能电离出Br-,加入硝酸银溶液不能生产浅黄色沉淀,故C错误;
D、盐酸具有挥发性,锥形瓶中挥发出的氯化氢气体能与苯酚钠反应生成苯酚,不能证明碳酸的酸性大于苯酚,故D错误。
15.明矾[KA1(SO4)2·
12H2O]是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。
采用废易拉罐制备明矾的过程如下图所示。
下列叙述错误的是()
A.合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用
B.从易拉罐中可回收的金属元素有Al、Fe
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3
【解析】A.易拉罐作为可再生资源,其回收再生利用对经济效益、社会效益的提高、环境的保护有着巨大的促进作用,故不选A;
B.易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe),因此可从易拉罐中回收的金属元素有Al、Fe,故不选B;
C.“沉淀”反应是铁离子生成氢氧化铁的反应,故不选C;
D.铝离子与碳酸氢根离子互促水解到底生成氢氧化铝沉淀,硫酸氢根离子是强酸的酸式酸根,不水解,不与铝离子反应,故选D。
16.天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。
T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液
B.脱硫过程O2间接氧化H2S
C.亚铁是血红蛋白重要组成成分,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血
D.《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐
【解析】A.T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁(相应反应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+),硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁(相应反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O),根据反应可知,该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液,A错误;
B.脱硫过程:
Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,脱硫过程O2间接氧化H2S,B正确;
C.亚铁是血红蛋白的重要组成成分,起着向人体组织传送O2的作用,若缺铁就可能出现缺铁性贫血,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血,C正确;
D.天然气主要成分为甲烷,甲烷燃烧放出热量,《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐,D正确。
17.对FeC13溶液与KI溶液反应进行探究实验,按选项ABCD顺序依次进行操作,依据现象,所得结论错误的是
【解析】A.取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中,滴加0.1mol/LFeCl3溶液3滴,振荡,充分反应,溶液呈深棕黄色,是因为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,所以A正确;
B.试管1中滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液,溶液显红色说明溶液中有Fe3+,证明FeCl3与KI的反应具有可逆性,故B正确;
C.向试管2中加入1mLCCl4,充分振荡、静置,溶液分层,上层为浅棕黄色,试管2中上层溶液变为浅棕黄色还可能是少量的碘溶解于水的结果,故C错误;
D.试管2中上层为浅棕黄色,下层为紫色说明有碘单质被萃取出来,导致溶液中Fe3+浓度减小,试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果,故D正确。
18.用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.加热装置Ⅰ中的烧杯分离I2和高锰酸钾固体
B.用装置Ⅱ验证二氧化硫的漂白性
C.用装置Ⅲ制备氢氧化亚铁沉淀
D.用装置Ⅳ检验氯化铵受热分解生成的两种气体
加热时混合物中的碘升华、碘蒸气遇冷凝华,但高锰酸钾固体会分解,故装置I不能分离I2和高锰酸钾固体,A项错误;
装置Ⅱ中锥形瓶内生成的二氧化硫能使烧杯内溴水褪色,这是二氧化硫的还原性而不是漂白性,B项错误;
装置Ⅲ中,右边试管内生成硫酸亚铁溶液和氢气,氢气排出装置,硫酸亚铁溶液与左边试管内氢氧化钠溶液不能自动混合,不能制备氢氧化亚铁沉淀,C项错误;
装置Ⅳ中,氯化铵受热分解生成氨气、氯化氢的混合气体,P2O5吸收氨气,湿润的蓝色石蕊试纸检验氯化氢。
碱石灰吸收氯化氢,湿润的酚酞试纸检验氨气,D项正确。
19.下列实验方案中,能达到实验目的的是
【解析】A.等体积等物质的量浓度的CH3COOH和HClO溶液消耗NaOH的物质的量相等,不能比较CH3COOH和HClO的酸性强弱,A错误;
B.在Na2S2O3溶液中滴加盐酸会发生反应:
Na2S2O3+2HCl═2NaCl+SO2↑+S↓+H2O,产生了大量的浅黄色浑浊,会对后续白色沉淀的观察产生影响,B错误;
C.浓盐酸能与KMnO4反应,向较浓的FeCl2溶液加少量酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去可能是与Cl-反应导致,无法证明Fe2+有还原性,C错误;
D.向1L浓度均为0.1mol/LNaCl和NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,先出现淡黄色沉淀,说明先生成了AgBr沉淀,即在浓度相同的前提下,溴离子优先于氯离子沉淀,所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),D正确。
20.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
结论
向盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液中通入SO2
有白色沉淀生成
BaSO3难溶于酸
向溶液X中滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中
石灰水变浑浊
原溶液中一定含有CO32-
向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4萃取
CCl4层无色
Fe2+的还原性强于Br-
向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2,加热
没有砖红色沉淀生成
淀粉没有水解生成葡萄糖
【解析】A.酸性条件下NO3-与SO2发生氧化还原反应生成SO42-,生成的沉淀为BaSO4,而不是BaSO3,选项A错误;
B.能使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳、二氧化硫,故原溶液中可能含有CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等,选项B错误;
C.向FeBr2溶液中加入少量氯水,CCl4层无色,说明没有生成Br2,氯水与Fe2+发生氧化还原反应,则Fe2+的还原性强于Br-,选项C正确;
D.检验葡萄糖与新制氢氧化铜浊液的反应应在碱性条件下进行,而淀粉溶液中加入稀H2SO4,反应后的溶液呈酸性,选项D错误。
21.下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是
编号
操作和现象
向某待测液中滴加少量新制氯水,再加入几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色
待测液中存在Fe2+
向Na2CO3溶液中加入足量稀盐酸,将产生的气体通入Na2SiO3溶液中,若产生白色沉淀
非金属性:
Cl>
C>
Si
向浓度均为0.1mol/LNaCl和KI混合溶液中逐滴加入0.1mol/LAgNO3溶液,若先产生黄色沉淀
KSP(AgCl)>
KSP(AgI)
向1ml20%的蔗糖溶液中,加几滴稀硫酸。
水浴加热5mm后,再加入少量新制备的Cu(OH)2悬浊液,煮沸,若无砖红色沉淀产生
蔗糖未水解
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