化学高考总复习课时提能演练 33 铁及其重要化合物含答案详解 高考.docx
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化学高考总复习课时提能演练33铁及其重要化合物含答案详解高考
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课时提能演练(八)
(45分钟100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.将铁片放到下列溶液中,铁片溶解,溶液质量减轻的是()
A.稀硫酸B.硫酸铜溶液
C.氢氧化钠溶液D.氯化铝溶液
2.下列物质不能通过化合反应直接制得的是()
A.FeCl2B.NaHCO3
C.Al(OH)3D.Fe(OH)3
3.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸后,溶液的颜色应该是()
A.变浅B.逐渐加深
C.没有改变D.变棕黄色
4.在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法中正确的是()
A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+
B.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含有Cu2+和Fe3+
C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+
D.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
5.能正确表示下列反应的离子方程式的是()
A.将铜屑加入Fe3+溶液中:
2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:
Fe3O4+8H+====3Fe3++4H2O
C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:
Fe2++4H++
====Fe3++2H2O+NO↑
D.将铁粉加入稀硫酸中:
2Fe+6H+====2Fe3++3H2↑
6.(2012·临沂模拟)A、B、C是所学过的三种单质,A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示,其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。
若D+C
E+F且常温下只有B为气态,则A、B、C分别为()
A.Fe、Cl2、CuB.Fe、Cl2、H2
C.Cu、Cl2、FeD.Fe、Cl2、Mg
7.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()
操作、现象
解释
A
向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝
Fe3+能与淀粉发生显色反应
B
把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点
铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3
C
向稀硝酸中加入少量铁粉,有气泡产生
说明Fe置换出硝酸中的氢,生成了氢气
D
新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色
说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
8.(2012·济南模拟)下列叙述正确的是()
A.因为NH3·H2O是弱碱,所以不能用氨水与FeCl3溶液反应制取Fe(OH)3
B.向FeI2溶液中通入少量Cl2,再滴加少量CCl4,振荡、静置,下层液体为紫色
C.向一定体积的热浓硫酸中加入过量的铁粉,生成的气体能被烧碱溶液完全吸收
D.将SO2气体通入溴水,欲检验溶液中是否有
生成,可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液
9.(2012·西安模拟)将一浅绿色溶液,置于空气中,变黄色。
将此黄色溶液逐滴滴入沸水中,形成一种红褐色胶体,下列说法中错误的是()
A.该浅绿色溶液中含有Fe2+,在空气中被氧化为Fe3+
B.欲检验该黄色溶液中是否含有未被氧化的Fe2+,向其中滴加KSCN溶液
C.配制该浅绿色溶液,要向其中加少量酸与铁粉,目的是为了防止Fe2+的水解与氧化
D.欲检验浅绿色溶液中是否含有Fe3+,滴入KSCN溶液,看是否变红色
10.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。
则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()
A.1∶1∶1B.1∶3∶1
C.3∶3∶8D.1∶1∶4
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(12分)如图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。
已知:
①反应C+G
B+H能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接;
②I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应:
2E+I
2F+D,F中E元素的质量分数为60%。
回答问题:
(1)①中反应的化学方程式为:
________________________________________;
(2)1.6gG溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程);__________________________________________。
(3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为:
___________________________,
反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为:
_________________________;
(4)E在I中燃烧观察到的现象是:
____________________________________。
12.(14分)(2012·厦门模拟)某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:
【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是____________________________________。
(3)装置E中的现象是________________________________________________。
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
(4)待硬质玻璃管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于_______后,将所得溶液分成两份。
(5)一份滴加几滴KSCN溶液。
若溶液变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号,下同)为_______;若溶液未变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_______。
①一定有Fe3O4②一定有Fe
③只有Fe3O4④只有Fe
(6)另一份用_______(填仪器名称)加入_______,可以证明溶液中存在Fe2+。
【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。
(7)试剂b的化学式是_______。
(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_______。
13.(14分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。
某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。
实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是:
取样,先滴加KSCN溶液,再滴加_______,该过程的现象为:
__________________________________________。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是:
____________________________________。
(3)步骤③中反应的离子方程式是:
_____________________________________。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:
过滤、_______、灼烧、_______、称量。
(5)若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为_______g。
答案解析
1.【解析】选B。
A项,由于每溶解56g的Fe,溶液中析出2g的H2,所以溶液质量增重;B项,由于每溶解56g的Fe,溶液中析出64g的Cu,所以溶液质量减轻;C项,Fe与NaOH溶液不发生反应;D项,Fe与AlCl3溶液不发生反应,故选B项。
2.【解析】选C。
A项,Fe+2FeCl3====3FeCl2;B项,Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3;C项,通过化合反应不能直接制得Al(OH)3;D项,4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3,故选C项。
3.【解析】选D。
Fe(NO3)2与稀盐酸反应的离子方程式为:
3Fe2++
+4H+
====3Fe3++NO↑+2H2O,所以反应后溶液变棕黄色,故选D项。
4.【解析】选D。
由于先发生反应:
Fe+2FeCl3====3FeCl2,后发生反应:
Fe+CuCl2====FeCl2+Cu。
若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含有Cu2+,一定不含Fe3+;若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+,故A、B、C项均错误,D项正确。
5.【解析】选A。
A正确,符合3个守恒;B错误,电荷不守恒,Fe3O4中Fe有两种价态,正确的离子方程式应该为:
Fe3O4+8H+====2Fe3++Fe2++4H2O;C错误,得失电子不守恒,电荷不守恒,正确的离子方程式应为:
3Fe2++
+4H+====
3Fe3++NO↑+2H2O;D错误,不符合客观实际,反应后只能生成Fe2+和H2。
6.【解析】选A。
B单质水溶液呈酸性,且常温下为气态,则B为Cl2,结合转化关系可推出,A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。
7.【解析】选D。
A
2Fe3++2I-====I2+2Fe2+,碘单质使淀粉溶液变蓝
错误
B
铁锈的主要成分是Fe2O3
错误
C
铁与稀硝酸反应生成的气体为NO,不能得到氢气
错误
D
4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3
正确
8.【解析】选B。
A项,FeCl3+3NH3·H2O====Fe(OH)3↓+3NH4Cl;B项,由于还原性I->Fe2+,所以向FeI2溶液中通入少量Cl2,Cl2首先与I-反应:
Cl2+2I-====I2+2Cl-;C项,过量的Fe与热浓硫酸反应,首先产生SO2气体,随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐变稀,后来稀硫酸与Fe反应产生H2;D项,由于发生反应:
SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr,欲检验溶液中的
,应向溶液中加入BaCl2溶液,若加入Ba(NO3)2溶液,则不能排除
的干扰,故选B项。
9.【解析】选B。
向该黄色溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,可以证明含有Fe3+,无法证明是否含有未被氧化的Fe2+。
10.【解题指南】解答本题应注意以下三点:
(1)Fe与Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反应的先后顺序;
(2)横、纵坐标及曲线各折点表示的意义;
(3)HNO3反应生成的Fe3+和溶液中的原有Fe3+均与Fe发生反应。
【解析】选D。
由于先发生反应:
Fe+4HNO3====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,再发生反应:
Fe+2Fe(NO3)3====3Fe(NO3)2,最后发生反应:
Fe+Cu(NO3)2====Fe(NO3)2+Cu。
由图像知,1molFe与HNO3发生反应,生成Fe(NO3)31mol,需HNO34mol;由图像知,1molFe与Fe(NO3)3发生反应,则需Fe(NO3)32mol,所以原溶液中含有Fe(NO3)31mol;由图像知,1molFe与Cu(NO3)2发生反应,则需Cu(NO3)21mol,所以原溶液中含有Cu(NO3)21mol,故选D项。
【方法技巧】铁与硝酸的反应规律
(1)铁与浓硝酸在常温下钝化,在加热时剧烈反应。
(2)铁与稀硝酸的反应:
硝酸过量时:
Fe+4HNO3====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O①
Fe过量时:
3Fe+8HNO3====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O②
铁与稀硝酸反应有关量的问题,可用数轴表示为:
①当
时,按反应①进行,
产物仅有Fe(NO3)3,HNO3可能有剩余。
②当
时,按反应②进行,
产物仅有Fe(NO3)2,Fe可能有剩余。
③当
时,则反应①②均发生,
产物为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3。
11.【解题指南】本题主要考查Mg、Al、Fe及其化合物的性质及与其有关的化学方程式的计算。
解题时注意寻找突破口,如铝热反应应用于铁轨的焊接、CO2是最常见的温室气体等。
【解析】
(1)铝热反应应用于铁轨的焊接,由①可知C为Al、G为Fe2O3、B为Fe、H为Al2O3,反应的化学方程式为2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3。
CO2是最常见的温室气体,由②可知E为Mg、I为CO2、F为MgO、D为C。
综上可知A为O2。
(2)Fe2O3与盐酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O,FeCl3与铜粉完全反应的离子方程式为2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+,可知n(Cu)=n(Fe2O3)=
=0.01mol,需铜粉的质量为0.01mol×64g/mol=0.64g。
(3)Al与过量NaOH溶液反应的离子方程式为:
2Al+2OH-+2H2O====
+
3H2↑,反应后溶液为NaAlO2,与过量CO2反应的离子方程式为:
。
(4)Mg在CO2中燃烧的化学方程式为:
2Mg+CO2
2MgO+C,观察到的现象是镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,反应器内壁附着黑色固体。
答案:
(1)
(2)
,至少需铜粉的质量为0.01mol×
64g/mol=0.64g
(3)
(4)镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,反应器内壁附着黑色固体
12.【解析】【探究一】
(1)Fe与水反应的化学方程式为:
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2。
(2)碎瓷片的作用是防止暴沸。
(3)装置E中发生反应:
H2+CuO
Cu+H2O,现象是:
黑色固体变红,右端管壁有水珠。
【探究二】在验证反应后黑色固体的成分时,检验Fe3+,最佳试剂为KSCN溶液;在确定存在Fe3+时,检验Fe2+,可用酸性KMnO4溶液。
由于酸性KMnO4溶液与盐酸发生反应,所以在溶解反应后的黑色固体时,不能用盐酸,也不能用硝酸(因为HNO3可氧化Fe2+),可用稀硫酸。
【探究三】由“红棕色固体”知,该物质为Fe2O3,则
和NaCl及过量
,所以试剂b为NaOH溶液。
m(Fe2O3)=32g,则n(Fe2O3)=0.2mol,则n(Fe)=0.4mol,则反应后B装置中铁元素的质量分数为:
×100%≈77.8%。
答案:
(1)
(2)防止暴沸
(3)黑色固体变红,右端管壁有水珠
(4)稀硫酸(5)①②
(6)胶头滴管酸性KMnO4溶液,溶液褪色
(7)NaOH(8)77.8%
13.【解析】
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是:
取样,先滴加KSCN溶液,再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等),若滤液由浅绿色变为红色,则说明滤液中含有Fe2+。
(2)由于H2O2具有氧化性,加入过量H2O2的目的是:
将Fe2+全部氧化为Fe3+。
(3)步骤③的目的是:
将Fe3+全部转化为Fe(OH)3,所以步骤③需加入过量的NaOH溶液或氨水,反应的离子方程式是:
Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓[或Fe3++3NH3·H2O====Fe(OH)3↓+
]。
(4)步骤④的目的是:
将产生的红褐色悬浊液分离,最终得到固体Fe2O3,所以步骤④的操作步骤是:
过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。
(5)由于实验中铁无损耗,根据铁元素守恒得,每片补血剂中m(Fe)=
g=0.07ag。
答案:
(1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂)溶液由浅绿色变为红色
(2)将Fe2+全部氧化为Fe3+
(3)Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓
[或Fe3++3NH3·H2O====Fe(OH)3↓+
]
(4)洗涤冷却
(5)0.07a
【误区警示】解答本题要注意两点:
(1)认真审题,避免由于审题不清,容易误算成“10片补血剂中含铁元素的质量”;
(2)在Fe3+存在的条件下,检验Fe2+的存在时,就不能采取先加KSCN溶液后加氯水等试剂的方法,而应采取加入适量酸性KMnO4溶液,若溶液由紫红色变为棕黄色,则含有Fe2+。
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