新课标2018高考化学一轮复习专题二金属元素及其化合物第8讲铁及其化合物夯基提能作业20170727.doc

第8讲铁及其化合物A组基础题组1.某晶体水溶液中加入含Fe2+的溶液,再加稀硝酸,溶液立即变红,另取该晶体,加入NaOH溶液共热产生一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则这种晶体是 () A.KSCNB.NH4SCNC.NH4ClD.FeCl32.(2016安徽安庆模拟)下列叙述中不正确的是()Fe与S混合加热生成FeS2Fe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过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路板A.B.C.D.3.某同学欲探究铁及其化合物的性质,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FeSO4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+4.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是()A.Fe(OH)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3D.Fe(OH)2FeO5.(2016河北石家庄模拟)把铁片分别放入下列物质的溶液中,充分反应后,溶液质量比反应前减轻的是()A.CuSO4B.Fe2(SO4)3C.HClD.FeSO46.下列物质能用化合反应直接制得的是()FeCl2Fe(OH)3NaHSO3Fe(OH)2 A.B.C.D.7.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述中正确的是()A.该溶液中,K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存B.和KI溶液反应的离子方程式:Fe3+2I- Fe2+I2C.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Fe3+SO42-+Ba2+3OH- Fe(OH)3+BaSO4D.1 L 0.1 mol·L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2 g Fe8.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,然后加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,最后充分加热分解C.使铁溶解于稀硫酸中,然后加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,最后充分加热分解D.使铁与足量稀硝酸反应,然后加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,最后充分加热分解9.(2016浙江温州入学考试)将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是()A.23B.32C.12D.1110.(2016湖南岳阳段考)“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否。下列几种类推结论中错误的是()Fe与Cl2反应生成FeCl3,则Fe与I2反应可生成FeI3Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解,则Fe(OH)3受热也易分解Na与O2在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物,则Li与O2反应也能生成Li2O或Li2O2铁露置在空气中一段时间后就会生锈,则性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中不能通过电解AlCl3溶液来制取金属铝,则也不能通过电解MgCl2溶液来制取金属镁A.B.C.D.11.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H>012.(2016河北衡水模拟)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(填序号)。 a.Cl2b.新制氯水c.浓硫酸d.Se.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 B组提升题组13.(2016湖北襄阳期中)将足量铁粉投入一定浓度的氯化铁和氯化铜的混合溶液中,充分反应后,溶液中剩余固体的质量与加入铁粉的质量相同,则原溶液中氯化铁和氯化铜的浓度之比为() A.27B.34C.47D.2314.(2016福建三明期中)铁和氧化铁的混合物共a mol,加一定量盐酸后固体全部溶解,得到的溶液中不含Fe3+,同时收集到b mol氢气,则原混合物中氧化铁的物质的量为()A.12(a-b)molB.12(a+b)molC.(a-b)molD.b mol15.(2016江西南昌模拟)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E易溶于水得到无色溶液。它们之间的转化关系如图,下列推断正确的是()A.物质B是H2B.物质C是Cl2C.物质D是FeCl2D.物质F是FeCl216.(2016课标,28,15分)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是。 (2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为。 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是。 (4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是(填离子符号);实验和说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有 (填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为。 (5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)。 17.FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:检验装置的气密性;通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封。请回答下列问题:(1)装置A中反应的化学方程式为 。 (2)第步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器,第步操作是。 (3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)。 (4)装置B中冷水浴的作用为;装置C的名称为;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:。 (5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为。 (7)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为。 (8)综合分析实验 的两个反应,可知该实验有两个显著优点:H2S的原子利用率为100%;。 答案全解全析A组基础题组1.B稀硝酸能将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与SCN-作用生成Fe(SCN)3而使溶液变红,故晶体中含有SCN-;该晶体中加入NaOH溶液共热能生成NH3,故晶体中含有NH4+,则该晶体为NH4SCN。2.BFe遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成Fe3+,遇弱氧化剂(如S或I2等)生成Fe2+,故Fe与S混合加热生成FeS,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,错误。3.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FeSO4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。4.B铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为+3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。5.A铁与CuSO4反应后,生成FeSO4溶液,溶液质量减轻,故A正确;铁与Fe2(SO4)3反应后,生成FeSO4溶液,溶液质量增加,故B错误;铁与盐酸反应后,生成FeCl2溶液,溶液质量增加,故C错误;铁与FeSO4溶液不反应,溶液质量不变,故D错误。6.C2FeCl3+Fe 3FeCl2、4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3、Na2SO3+H2O+SO2 2NaHSO3,以上反应均为化合反应。Fe(OH)2不能用化合反应直接制得。7.DFe3+与C6H5OH因发生配合反应而不能大量共存,A项错误;B项,此离子方程式电荷不守恒,正确的应为2Fe3+2I- 2Fe2+I2;C项,离子配比错误,正确的为2Fe3+3SO42-+3Ba2+6OH-2Fe(OH)3+3BaSO4;D项,足量的Zn将0.1 mol Fe2(SO4)3还原生成0.2 mol Fe,质量为 11.2 g,正确。8.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。9.A设已反应的Fe3+的物质的量为x,则Fe+2Fe3+3Fe2+2 3x 1.5x溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,所以未反应的Fe3+的物质的量为1.5x,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比=x1.5x=23。10.BFe与Cl2反应生成FeCl3,而Fe与I2反应生成FeI2,故错误;难溶性碱受热易分解,则Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解,可知Fe(OH)3受热也易分解,故正确;Li与O2反应只能生成Li2O,而Na与O2在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物,故错误;Al表面被氧化生成致密的氧化膜,保护内部Al,则性质更活泼的铝能稳定存在于空气中,故错误;Mg、Al均为活泼金属,利用电解法冶炼,通过电解熔融氯化镁、氧化铝冶炼Mg、Al,不能通过电解AlCl3溶液来制取金属铝,也不能通过电解MgCl2溶液来制取金属镁,故正确。11.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。12.答案(1)FeCl2KSCN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,从而使红色加深解析从框图可知,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,再加入试剂1变成深红色溶液F,可以推断溶液E中含Fe3+,试剂2为强氧化剂,能将Fe2+氧化成Fe3+。Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2,Fe3O4与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O,所以溶液B为FeCl3和FeCl2的混合溶液,加入试剂1(KSCN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。B组提升题组13.A设混合溶液中含有x mol FeCl3、y mol CuCl2,在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉,分别发生反应:2Fe3+Fe 3Fe2+x0.5xFe+Cu2+ Fe2+Cuy y搅拌使其充分反应,所得固体残渣的质量与原铁粉的质量恰好相等,则消耗的铁的质量应等于生成的铜的质量,则(0.5x+y)×56=64y,xy=27。14.A根据得失电子守恒,与盐酸反应的铁的物质的量等于生成H2的物质的量,即n(Fe)=n(H2)=b mol;其余的铁与Fe2O3以等物质的量溶于盐酸生成FeCl2,发生反应:Fe+Fe2O3+6H+ 3Fe2+3H2O,则参加该反应的氧化铁的物质的量为12(a-b)mol。15.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,知A为Fe,B为Cl2,F为FeCl2;由B、C反应的产物E易溶于水得到无色溶液,知C为H2,E为HCl。16.答案(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2+Fe3+可逆反应(5)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2OFe3+催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动解析(1)Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,加入少量铁屑,可防止Fe2+被氧化。(2)Cl2可将Fe2+氧化,反应的离子方程式为2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-。(3)Fe2+易被空气中的O2氧化,加入煤油,覆盖在溶液上面,阻止空气进入溶液干扰实验。(4)实验加入K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+;实验和说明在I-过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,证明该反应为可逆反应。(5)H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明Fe2+被H2O2氧化成Fe3+,同时生成的Fe3+对H2O2的分解有催化作用,H2O2的分解反应放热,又对Fe3+的水解起促进作用。17.答案(1)2Fe+3Cl2 2FeCl3(2)在沉积的FeCl3固体下方加热(3)(4)冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品干燥管K3Fe(CN)6溶液(5)(6)2Fe3+H2S 2Fe2+S+2H+(7)Fe2+-e- Fe3+(8)FeCl3得到循环利用解析(4)检验D中FeCl2是否失效的试剂可以用K3Fe(CN)6溶液,取D中溶液加K3Fe(CN)6溶液,有蓝色沉淀说明没有失效。(7)电解滤液时,阳极发生的反应为2Cl-2e- Cl2,但是2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-,故可以理解为:Fe2+-e- Fe3+,电解总反应可以写成:2Fe2+2H+ 2Fe3+H2。9