鲁科版高中化学 铁及其重要化合物名师精编单元测试1.docx
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鲁科版高中化学铁及其重要化合物名师精编单元测试1
铁及其重要化合物单元测试1
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2016·安庆模拟)下列叙述不正确的
是( )
①Fe与S混合加热生成FeS2
②Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
③过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成
④FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路板
A.①③ B.①② C.②④ D.②③
【解析】选B。
Fe是变价金属单质,遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成+3价铁,遇弱氧化剂(如S或I2等)生成+2价铁,故Fe与S混合加热生成FeS,①错误;Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO,该反应不是置换反应,②错。
2.某同学欲探究铁及其化合物的性质,他的下列实验方案可行的是( )
A.将铁粉加入热的浓硫酸中:
探究铁的活泼性
B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中:
制备Fe(OH)3胶体
C.在蒸发皿中加热蒸干FeS
O4溶液:
制备FeSO4·6H2O晶体
D.将铜粉加入FeCl3溶液中:
验证Fe3+的氧化性强于Cu2+
【解析】选D。
热的浓硫酸不仅能与铁反应,还能与铜等不活泼金属反应,因此将铁粉加入热的浓硫酸中,不能用于探究铁的活泼性,故A项方案不可行;将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中,会得到氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体,故B项方案不可行;在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液,一方面氧气可将Fe
SO4氧化,另一方面会得到不含结晶水的化合物,故C项方案不可行;将铜粉加入FeCl3溶液中,发生反应:
Cu+2Fe3+
Cu2++2Fe2+,该反应说明Fe3+的氧化性强于Cu2+,故D项方案可行。
【加固训练】若用铁制取较纯净的氧化铁,且要求符合“绿色化学”思想,下列实验方案最好的是( )
A.使铁在潮湿的空气中缓慢氧化
B.铁在氯气中燃烧,加水溶解,加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,然后充分加热分解
C.使铁溶解于稀硫酸中,然后加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,然后充分加热分解
D.使铁与足量稀硝酸反应,然后加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,然后充分加热分解
【解析】选C。
铁在潮湿的空气中缓慢氧化,反应时间长,而且制得的氧化铁纯度低,A项错误;B、D项中都涉及有污染性物质的使用或生成,不符合绿色化学的要求。
3.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+
【解析】选C。
单质铁(有还原性)能跟H+、Cu2+、Fe3+(有氧化性)发生氧化还原反应。
2Fe3++Fe
3Fe2+①
Cu2++Fe
Fe2++Cu②
2H++Fe
Fe2++H2↑③
所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,证明铁粉过量,因而可推知H+、Cu2+、Fe3+均完全反应。
溶液中基本上只有Fe2+。
【加固训练】用棕黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验,解释或结论不正确的
是( )
选项
实 验
现 象
解释或结论
A
加入FeCl3固体
溶液变成红褐色
FeCl3的水解程度变大
B
加入等体积水
溶液颜色变浅
c(Fe3+)变小
C
加入足量铁粉
溶液颜色变成浅绿色
2Fe3++Fe
3Fe2+
D
将FeCl3溶液微热
溶液变成红褐色
水解反应ΔH>0
【解析】选A。
在棕黄色的FeCl3溶液中加入等体积水,溶液被稀释,c(Fe3+)变小,溶液颜色变浅,B正确;在棕黄色的FeCl3溶液中加入足量铁粉,发生反应2Fe3++Fe
3Fe2+,溶液颜色变成浅绿色,C正确;水解反应是吸热反应,将FeCl3溶液微热可加速FeCl3的水解,溶液变成红褐色,D正确。
4.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液中,K+、Fe2+、I-、Br-可以大量共存
B.该溶液中,K+、N
、Cl-、SCN-能大量共存
C.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:
Fe3++S
+Ba2++3OH-
Fe(OH)3↓+BaSO4↓
D.1L0.1mol·L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2gFe
【解析】选D。
在Fe2(SO4)3溶液中,含有Fe3+和S
,I-遇Fe3+发生氧化还原反应而不能大量共存,故A选项错误;Fe3+与SCN-不能大量共存,故B选项错误;Fe3+和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式应为2Fe3++3S
+3Ba2++6OH-
2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,故C选项错误;1L0.1mol·L-1该溶液和足量的Zn充分反应,根据元素守恒铁元素完全被置换出来生成单质Fe,质量为11.2g,故D选项正确。
5.(2016·榆林模拟)往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。
下列说法正确的是( )
A.该实验表明FeCl3有还原性
B.白色沉淀为BaSO3
C.该实验表明SO2有漂白性
D.反应后溶液酸性增强
【解析】选D。
SO2通入混合液中,发生反应:
SO2+2H2O+2FeCl3
H2SO4+2FeCl2+2HCl,溶液由棕黄色变为浅绿色,FeCl3作氧化剂,表现氧化性,SO2表现还原性;H2SO4与BaCl2反应得到BaSO4白色沉淀和HCl,故A、B、C选项均不正确,D项正确。
【互动探究】
(1)写出上述反应的离子方程式。
提示:
SO2+2H2O+2Fe3+
4H++S
+2Fe2+,S
+Ba2+
BaSO4↓。
(2)若原溶液中没有FeCl3,通入SO2能否产生白色沉淀?
提示:
不能。
由于亚硫酸的酸性小于盐酸,故SO2与BaCl2溶液不反应。
6.(2016·石家庄模拟)某学生鉴定甲盐的流程如图所示,下列说法正确的
是( )
A.如果甲中含有S2-,则乙是硫黄沉淀
B.如果乙是AgCl沉淀,那么甲是FeCl3
C.丙中肯定含有Fe3+,所以甲是FeBr2
D.甲中含铁元素,可能显示+2价或者+3价
【解析】选D。
如果甲中含有S2-,则乙应为Ag2S沉淀,A项错误;AgCl是白色沉淀,与题意不符,B项错误;丙与KSCN溶液反应后溶液显红色,则丙中一定含有Fe3+,又因为甲中滴加酸性AgNO3溶液后得到丙,故甲中一定含有铁元素,可能为+2价,也可能为+3价,C项错误,D项正确。
7.(2016·南昌模拟)A、B、C为3种单质(其中A为固体,B、C为气体),将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸,溶液呈红褐色,B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。
它们之间的转化关系如图,下列推断正确的是( )
A.物质B是H2 B.物质C是Cl2
C.物质D是FeCl2D.物质F是FeCl2
【解析】选D。
将D的饱和溶
液滴入沸水中继续煮沸,溶液呈红褐色,则D为FeCl3;结合转化关系,根据A为固体单质,B、C为气体单质,则A为Fe,B为Cl2,F为FeCl2;由于B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E,则C为H2,E为HCl。
8.(2016·太原模拟)为了比较铁和铜金属活动性强弱,某研究小组的同学设计了一些方案,并将实验结果记录如下,能根据以下各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有( )
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
产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4
④将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中
铁片上有气泡,铜片上不产生气泡
⑤将铁片和铜片同时插入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
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【解析】选B。
金属的金属性强弱判断方法:
金属的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,活泼性较强的金属能置换出较不活泼金属,活泼性强的金属和酸或水反应越剧烈。
①将铁片置于CuSO4溶液中,铁片上有亮红色物质析出,Fe能置换出硫酸铜中的铜,说明金属性铁>铜,故正确;②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧,产物分别为FeCl3和CuCl2,铁元素化合价变化大于Cu,不能根据金属失电子多少判断金属性强弱,故错误;③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4,铁元素化合价变化大于Cu,不能根据金属失电子多少判断金属性强弱,故错误;④将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中,铁片上有气泡,铜片上不产生气泡,说明金属性Fe>Cu,故正确;⑤将铁片和铜片同时插入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,说明形成原电池,铁片作负极,铜片作正极,则金属性Fe>Cu,故正确。
9.(2016·晋中模拟)已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3+和Cr3+。
现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7
B.图中BC段发生的反应为2Fe3++2I-
2Fe2++I2
C.若将上述过程中的KI溶液换为K3[Fe(CN)6]溶液,则AB段有蓝色沉淀生成
D.开始加入的K2Cr2O7为0.25mol
【解析】选C。
据图可知开始时Fe3+物质的量不变,则说明Fe3+没有参加反应,因此AB段应为K2Cr2O7和碘化钾的反应,K2Cr2O7为氧化剂,A正确;BC段Fe3+物质的量逐渐减小,为铁离子和碘化钾的反应,反应的离子方程式为2Fe3++2I-
2Fe2++I2,B正确;与K3[Fe(CN)6]溶液反应有蓝色沉淀生成的是Fe2+,但AB段没有Fe2+,C错误;由氧化剂和还原剂得失电子数目相等可知反应的关系式为K2Cr2O7~6I-,共消耗的n(I-)=1.5mol,则开始加入的K2Cr2O7的物质的量为0.25mol,D正确。
10.(能力挑战题)铁和氧化铁的混合物共amol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到bmol氢气,且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中单质铁的物质的量为( )
A.
(a
+b)mol B.(a-b)mol
C.
(a-b)mol
D.(a+b)mol
【解析】选A。
根据电子转移守恒,与H+反应生成H2的铁的物质的量等于氢气的物质的量,即n(Fe)=n(H2)=bmol;其余的铁则和Fe2O3以等物质的量溶于盐酸生成FeCl2,即Fe+Fe2O3+6H+
3Fe2++3H2O,参加该反应的铁的物质的量为
(a-b)mol,故共含铁bmol+
(a-b)mol=
(a+b)mol。
【加固训练】将一定量的铁粉加入一定浓度的稀硝酸中,金属恰好完全溶解,反应后溶液中存在:
c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2,则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.5∶16
C.2∶3D.3∶2
【解析】选B。
由c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2可知,该溶液中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=3∶2,设亚铁离子的物质的量为3xmol,则铁离子
的物质的量为2xmol,起酸性作用的硝酸的物质的量=3xmol×2+2xmol×3=12xmol;设作氧化剂的硝酸根离子的物质的量为ymol,根据得失电子守恒有3xmol×2+
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