2023年高考化学一轮复习课时练08《铁及其化合物》(含答案)

2023年高考化学一轮复习课时练08

《铁及其化合物》

一 、选择题

1.下列反应中，反应后固体物质增重的是(　　)

A．氢气通过灼热的CuO粉末

B．二氧化碳通过Na2O2粉末

C．铝与Fe2O3发生铝热反应 

D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液

2.下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是(　　)

A．铝制器皿不宜盛放酸性食物

B．电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠

C．铁制容器盛放和运输浓硫酸

D．镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀

3.下列说法中正确的是(　　)

A．Cu→CuO→Cu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现

B．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高

C．金属铜放置在潮湿的空气中会被腐蚀，生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜

D．金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行

4.下列检验试剂选用正确的是(　　)

A．用氯水、KSCN溶液检验FeCl3中是否有FeCl2

B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3中是否有FeCl2

C．用NaOH溶液检验MgCl2中是否有FeCl2

D．用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜

5.《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”据此推测，“青矾”的主要成分为(　　)

A.CuSO4·5H2O      B.FeSO4·7H2O     C.KAl(SO4)2·12H2O     D.Fe2(SO4)3·9H2O

6.向下列物质分别与少量氯水反应所得的溶液中滴入KSCN溶液，不一定显红色的是(　　)

A.氧化铁          B.铜铁合金     C.Fe(OH)3          D.FeCl2

7.用毛笔蘸取少量30% FeCl3溶液在铜片上写一个“Cu”字，放置片刻，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中，下列说法正确的是(　　)

A.烧杯中的溶液呈黄色

B.铜片无任何变化

C.铜片上有凹陷的“Cu”字

D.发生了反应：Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋

8.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＋

9.某溶液中含有Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋、Al3＋等4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(　　)

A.Cu2＋          B.Mg2＋            C.Fe2＋          D.Al3＋

10.下列事实不能证明Fe3＋有氧化性的是(　　)

A.电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜

B.FeCl3溶液滴在淀粉­KI试纸上，试纸变为蓝色

C.将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液变为血红色

D.将H2S气体通入FeCl3溶液中，产生淡黄色沉淀

11.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是(　　)

A．实验①、③反应制得的物质均为纯净物

B．实验②、③均未发生氧化还原反应

C．实验①、③均为放热反应

D．实验①、②所涉及的物质均为电解质

12.球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：

下列说法不正确的是(　　)

A．固体2是氧化铁

B．X的化学式可以表示为Fe3C2

C．溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到24.0 g固体

D．X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成

二 、推断题

13.根据下列转化关系，回答有关问题。

(1)浅绿色溶液D主要成分的化学式为__________，试剂1是__________。

(2)下列物质不能作为试剂2的是__________(填选项字母)。

a.Cl2　　b.新制氯水　　c.浓硫酸　　d.S　　e.硝酸

(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为___________。

(4)溶液C到溶液F红色加深的原因是_____________________。

(5)某同学在实验时向E中加入了过量的一种固体物质，发现棕黄色褪去，现对褪色原因进行探究。提出你的假设：__________________；为了对你所提出的假设进行验证，你设计的实验方案是_____________________________________________。

三 、非选择题

14.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组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：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。

15.铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛。利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下：

实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。

(1)装置A的名称是________，装置B中盛放的试剂是________，NH4HCO3盛放在装置________中。

(2)实验过程中，欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合，操作方法是__________________________________，发生主要反应的离子方程式为________________________________________。FeSO4溶液要现用现配制的原因是________________________，检验久置的FeSO4是否变质的方法是________________________。

(3)干燥过程主要目的是脱去游离水，过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为______________，取干燥后的FeCO3样品12.49 g，与碳混合后焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量为________g。

0.参考答案

1.答案为：B；

解析：A项，CuO被H2还原为Cu，固体质量减轻；

B项，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O2变为Na2CO3，固体质量增加；

C项，铝热反应前后固体总质量保持不变；

D项，1 mol Zn置换出1 mol Cu，固体质量减轻，不符合题意。

2.答案为：C；

解析：A项，铝性质较活泼，能和强酸、强碱反应生成盐和氢气，在金属活动性顺序表中Al位于H之前，所以能用金属活动性顺序解释；B项，金属阳离子失电子能力越强，其单质的还原性越弱，用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极生成氢气而得不到钠，说明Na的活动性大于氢，所以可以用金属活动性顺序解释；C项，常温下，浓硫酸和铁发生氧化还原反应生成致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化，该现象是钝化现象，与金属活动性顺序无关；D项，构成原电池的装置中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质构成原电池，Zn易失电子作负极，Fe作正极，则Fe被保护，所以能用金属活动性顺序解释。

3.答案为：C；

解析：A选项，CuO→Cu(OH)2不能通过一步实现，错误；B选项，铝合金比纯铝的熔点低，错误；D选项，铜表面不能形成致密的氧化膜，错误。

4.答案为：C；

解析：A项中的Fe3＋产生的干扰无法消除；B项中酸性KMnO4还能氧化Cl－；C项中虽然Mg2＋也能形成白色沉淀，但若有Fe2＋，则生成的白色沉淀颜色会发生变化；D项中纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中。

5.答案为：B

解析：由题意知，青矾是绿色，经煅烧后，生成红色固体。符合要求的是FeSO4·7H2O，它是绿色晶体，经高温煅烧后生成砖红色Fe2O3粉末。

6.答案为：B

解析：Fe2O3与氯水中的H＋发生反应生成Fe3＋，A项错误；铜铁合金中的铜能与反应生成的Fe3＋发生反应生成Fe2＋，不一定存在Fe3＋，B项正确；Fe(OH)3与氯水中的H＋反应生成Fe3＋，C项错误；氯水中的Cl2能将Fe2＋氧化成Fe3＋，D项错误。

7.答案为：C

解析：FeCl3与Cu发生反应：2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2，故烧杯中的溶液为CuCl2和FeCl2，溶液的颜色不是黄色，铜片上有凹陷的“Cu”字，D项离子方程式两边电荷不守恒，应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

8.答案为：D

解析：若滤出的固体为Cu，则溶液中一定含有Fe2＋，可能含有Cu2＋，但一定不含Fe3＋，原因是Fe3＋与Cu不共存，能发生氧化还原反应。A、B、C三项均错误；若滤出的固体为Fe和Cu，则溶液中一定含有Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，原因是Fe能与Cu2＋、Fe3＋发生氧化还原反应。

9.答案为：C

解析：Fe2＋与OH－作用生成Fe(OH)2，微热搅拌条件下与空气接触，Fe(OH)2会被氧化成Fe(OH)3，再加入过量盐酸，最终会生成Fe3＋。

10.答案为：C

解析：A项中2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋；B项中2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；D项中H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋，只有C项中Fe3＋在反应中化合价未发生改变，不具有氧化性，选C。

11.答案为：B；

解析：实验③制得的是Fe(OH)3胶体，属于混合物，且属于吸热反应，选项A、C错误；实验①中涉及的物质Cl2、铁丝均为单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，选项D错误。

12.答案为：B；

解析：X在空气中煅烧转化为CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl3水解得到Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体2)，A正确；

n(Fe2O3)==0.15 mol，n(Fe)=0.3 mol，m(Fe)=16.8 g，

m(C)=18.0 g－16.8 g=1.2 g，n(C)=0.1 mol，n(Fe)∶n(C)=3∶1，

X的化学式可以表示为Fe3C，B错误；

溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe2＋会被空气氧化为Fe3＋，最后得到的固体也是Fe2O3，C正确；

浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO2，氮元素被还原为NO2，D正确。

二 、推断题

13.答案为：(1)FeCl2　KSCN溶液(或NH4SCN溶液)

(2)d　(3)Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O

(4)溶液中的Fe2＋被氧化剂氧化成Fe3＋，使Fe3＋浓度增大，从而生成更多的硫氰化铁使红色加深

(5)加入还原剂将Fe3＋还原　用胶头滴管取少量棕黄色褪去后的溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，再加入几滴氯水。如果溶液开始不出现红色，加氯水后出现红色，则说明假设正确；若溶液不变红色，则假设不正确

解析：从框图可知，Fe和稀盐酸反应生成FeCl2溶液，为浅绿色，即D的主要成分为FeCl2，加入试剂2后变为棕黄色溶液，联想最终变成深红色溶液F(硫氰化铁溶液)，可以推断溶液E的主要成分为Fe3＋，试剂2为强氧化剂，S不符合条件。Fe与H2O(g)反应生成固体Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，所以溶液B为FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入试剂1(KSCN溶液或NH4SCN溶液)后，Fe3＋变成Fe(SCN)3，加入试剂2(强氧化剂)，Fe2＋被氧化为Fe3＋，并进一步转化为Fe(SCN)3，所以溶液红色加深。

三 、非选择题

14.答案为：(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＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH

(4)洗涤　冷却　

(5)0.07a

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需加入过量的氨水，反应的离子方程式是Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。(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)＝()÷10 g＝0.07a g。

15.答案为：(1)分液漏斗　铁粉　C　

(2)(待D处的气体纯净后)关闭活塞3，打开活塞2　Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑(或Fe2＋＋HCO===FeCO3↓＋H＋、HCO＋H＋===CO2↑＋H2O)　亚铁离子易被氧化　取样品配成溶液，取少量溶液于试管中，再向试管中加入KSCN溶液，观察是否显血红色(合理答案即可)　(3)4FeCO3＋O2＋2H2O===4FeOOH＋4CO2　0.89

解析：(1)装置A是分液漏斗，盛放稀硫酸，装置B中盛放铁粉，稀硫酸与铁粉反应生成H2和FeSO4。装置C中盛放NH4HCO3。

(2)检验D处氢气已纯净时，表明装置中空气已排尽，关闭活塞3，打开活塞2，在氢气作用下将FeSO4溶液压入C中发生反应。FeSO4具有还原性，易被O2氧化，故FeSO4溶液要现用现配。用KSCN溶液检验久置的FeSO4是否变质。

(3)FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y，则x×116 g·mol－1＋y×89 g·mol－1＝12.49 g，56 g·mol－1×(x＋y)＝6.16 g，解得x＝0.1 mol，y＝0.01 mol。故m(FeOOH)＝0.89 g。