鲁科版 2023高考化学 一轮复习 八 铁的多样性 课时练习

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 八  铁的多样性题组一：铁　铁的氧化物(建议用时：15分钟)1．(2022·长沙模拟)我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶，如笏或团，平面磨错令光、净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是(　　)A．“取钢煅作叶，如笏或团”说明金属铁有较好的延展性B．“平面磨错令光、净”的目的是除去表面的铁锈C．“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化D．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁2．(2022·武汉模拟)铁是当前应用量最大的金属元素。下列说法错误的是(　　)A．生铁与普通钢都是以铁为主的含碳合金B．与铜质水龙头连接处的铁质水管不容易发生腐蚀C．红色涂料中的“铁红”，其主要化学成分是Fe2O3D．食用富含维生素C的食物有助于人体对铁元素的吸收3．(2022·西安模拟)自来水厂利用铁屑及FeCl2溶液处理泄漏的Cl2，下列有关说法不正确的是(　　)A．Cl2和水反应的离子方程式为H2O＋Cl2Cl－＋HClO＋H＋B．吸收泄漏氯气的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋C．铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2D．铁屑耗尽时溶液中可能大量存在：Fe2＋、Fe3＋、ClO－、Cl－4．(2022·洛阳模拟)绿色酸性废蚀液中含有4种离子Fe3＋、Cu2＋、Cl－、H＋，向其中加入铁粉充分反应，下列说法正确的是(　　)A．反应前的废蚀液中，离子浓度最大的为Cl－B．加入铁粉反应后，离子浓度最大的为Fe2＋C．反应后的溶液若为绿色，则溶液中不存在Fe3＋、Cu2＋D．反应后若固体有剩余，该固体为过量的铁5．(2022·益阳模拟)为了探究铁与水的反应，某同学设计并进行了如图实验，虚线框处用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　)A．实验后，装置B中生成红棕色固体B．虚线框C处应该选择装置甲，试管中是灼热的铜丝C．虚线框C处应该选择装置乙，试管中是灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝D．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3＋6．(2022·大同模拟)Fe3O4呈黑色，超细Fe3O4粉体可制成磁流体，应用广泛。(1)氧化­沉淀法制备Fe3O4a．向稀硫酸中加入过量铁粉，得到FeSO4溶液。b．在N2保护下，向热NaOH溶液中加入FeSO4溶液，搅拌，得到Fe(OH)2浊液。将NaNO3溶液滴入浊液中，充分反应得到Fe3O4，同时还有NH3生成，则反应的离子方程式为___________________________________________________ _____________________。(2)超细Fe3O4粉体制备步骤Ⅰ：称取0.992 5 g FeCl3和1.194 g FeCl2·4H2O溶于30 mL蒸馏水中。步骤Ⅱ：将溶液加入三颈烧瓶中(如图所示)，加热至60 ℃，强力搅拌。步骤Ⅲ：30 min后，不断搅拌下缓慢滴加1 mol·L－1 NaOH溶液至pH约为11。步骤Ⅳ：加入0.25 g柠檬酸三钠，升温至80 ℃恒温搅拌t h，然后冷却至室温。步骤Ⅴ：从液体(胶体)中分离出超细Fe3O4粗品。步骤Ⅵ：用少量蒸馏水和乙醇反复洗涤，60 ℃真空干燥2 h。①步骤Ⅱ中强力搅拌的目的是_____________________________________。②步骤Ⅲ中盛1 mol·L－1 NaOH溶液的仪器名称为________；步骤Ⅲ中混合液变黑，步骤Ⅰ中Fe3＋和Fe2＋物质的量之比约为1∶1而不是2∶1的原因是______________________________________________________。③胶体加热且搅拌条件下极容易发生聚沉，则步骤Ⅳ中加入柠檬酸三钠的作用可能为____________________________________________________________。④关于此实验，下列说法正确的是________。A．用一束可见光照射步骤Ⅳ所得溶液会出现一条光亮的通路B．步骤Ⅴ能通过直接过滤得到超细Fe3O4C．步骤Ⅳ中乙醇作用为除水题组二：铁的氢氧化物(建议用时：15分钟)1．(2022·张家界模拟)取少量Fe2(SO4)3溶液于试管中，滴入KOH溶液，观察到的现象是(　　)A．产生白色沉淀B．产生蓝色沉淀C．产生红褐色沉淀D．无明显变化解析:选C。取少量Fe2(SO4)3溶液于试管中，滴入KOH溶液，发生复分解反应生成红褐色沉淀，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，故选C。2．(2022·株洲模拟)有关铁的化合物的说法中，错误的是(　　)A．由图示操作制取Fe(OH)2，可以长时间看到白色沉淀B．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得C．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应D．鉴别FeCl2溶液可以先通入Cl2，再滴加KSCN溶液3．氧化锌为白色粉末，可用于治疗皮肤病。提纯工业氧化锌(含有Fe、Mn、Ni的氧化物等杂质)的流程如图所示：下列说法正确的是(　　)A．②中除去的杂质离子只有Mn2＋，其化学方程式是2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋B．调节pH约为5的目的是增强高锰酸钾溶液的氧化性C．③过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有Fe和NiD．④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2，取干燥后的滤饼5.6 g，煅烧可得到产品4.05 g，则x＝14．(2022·西安模拟)甲同学用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2；乙同学用如图装置制备Fe(OH)2，为了生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是(　　)A.配制溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B．甲同学可在FeCl2溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气C．甲同学向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴可以伸入试管内D．乙同学应该先关闭止水夹，一段时间以后再打开止水夹5．(2022·长沙模拟)某化学学习小组设计了下列方法探究氢氧化亚铁的制备等相关问题。(1)用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应，方法如图。该方法能观察到白色的Fe(OH)2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化。请分析沉淀颜色变化的原因：____________________________________________________________________ (用化学方程式表示)。(2)该小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，实验效果越好。部分实验数据如表(w代表质量分数)：实验序号w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/sⅰ2.515149ⅱ515138ⅲ101593ⅳ525142ⅴ535180①实验ⅰ、ⅱ、ⅲ的目的是______________________________________ __________________________________。②该小组同学通过实验推断：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好。推断的证据是_______________________________。③由绿矾晶体(FeSO4·7H2O)固体配制250 mL 0.10 mol·L－1FeSO4溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、烧杯、量筒、托盘天平、250 mL容量瓶、________。以下操作会导致所配溶液浓度偏低的是________。A．容量瓶中原有少量蒸馏水B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中C．定容时俯视刻度线D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线(3)若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，观察到的现象是____________________ ____________________________________________________。题组三：铁盐和亚铁盐的性质及检验(建议用时：15分钟)1．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是(　　)A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的大2．FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法不正确的是(　　)A．导管g的作用是平衡气压，便于液体滴下B．试剂X和试剂Y分别为饱和食盐水、浓硫酸C．直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞D．出于简化装置的目的，F装置可拆除3．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－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是______________(填离子符号)；实验①和③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)。解析:(1)Fe2＋具有还原性，FeCl2溶液易因被氧化而变质，配制FeCl2溶液时加入少量铁屑，目的是防止Fe2＋被氧化。(2)溶液变红，说明有Fe3＋生成，则FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)甲组实验中，4．某溶液A中可能大量含有CO、SO、OH－、H＋ 、Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Mn2＋中的若干种，从A中分离所含金属元素的流程如图所示：　已知：Mn元素将以MnO2的形式进行分离，其余金属元素若从溶液中分离，都将以氢氧化物的形式析出，部分金属元素开始沉淀与完全沉淀的pH如下表。物质Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2Mg(OH)2开始沉淀的pH2.77.67.29.6完全沉淀的pH3.79.69.211.1下列说法错误的是(　　)A．溶液A呈强酸性，确定其中不能大量存在CO、OH－B．滤渣1为MnO2，步骤①还一定发生反应2H＋＋ClO－＋2Fe2＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2OC．滤渣2为Fe(OH)3，滤液2中至少含有2种金属阳离子D．溶液A中肯定存在Ni2＋、Mn2＋ ，不能确定是否存在Mg2＋题组四：不同价态的铁盐的转化(建议用时：15分钟)1.(2022·日照模拟)部分含铁物质及化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　　)A．工业上用热还原法冶炼aB．b是黑色固体，在空气中加强热变为红色C．c可以通过化合反应生成dD．e可以加快H2O2的分解2．(2022·广州模拟)某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO、CaO，还有一定量的SiO2)可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)，其流程如图所示。下列说法正确的是(　　)A.“酸溶”时，为提高浸出率，硫酸浓度越大越好B．“滤渣1”的成分只有SiO2C．“还原”时，每消耗1 mol A，转移的电子数为2NAD．“一系列操作”为蒸发溶液至有大量晶体出现，停止加热，用余热蒸干3．(2022·大连模拟)Fe3O4中含有Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，以Fe3O4/Pd为催化材料，可实现用H2消除酸性废水中的致癌物NO，其反应过程如图所示。下列说法正确的是(　　)A.Pd作正极B．Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用C．反应过程中NO被Fe(Ⅱ)氧化为N2D．用该法处理后水体的pH降低 4．(2022·日照模拟)某化学实验小组探究Fe2＋和Fe3＋性质时，发现：往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，但当氯水过量时，红色却会褪去。为此，他们设计如图装置进一步探究。已知：①X为NaClO溶液，Y为FeCl3和KSCN的混合溶液。②持续缓慢滴入NaClO溶液至过量的过程中，圆底烧瓶中红色变浅，有大量气泡产生；Ca(OH)2溶液变浑浊。根据实验现象推测下列说法错误的是(　　)A．氯水可以将Fe2＋氧化成Fe3＋B．烧瓶中还可能产生红褐色沉淀C．烧瓶中产生的气体中一定含有SO2D．KSCN中的N元素一定被氧化5．某化学小组在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验。实验Ⅰ：将Fe3＋转化为Fe2＋(如图)(1)Fe3＋与Cu粉发生反应的离子方程式为__________________________。(2)探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案。查阅资料：ⅰ.SCN－的化学性质与I－相似。ⅱ.2Cu2＋＋4I－===2CuI↓(白色)＋I2实验方案现象结论取4 mL________mol·L－1CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1 mol·L－1KSCN溶液产生白色沉淀CuSO4与KSCN反应产生了白色沉淀取__________________无明显现象Cu2＋与SCN－反应的离子方程式为_________________________。实验Ⅱ：将Fe2＋转化为Fe3＋实验方案现象向3 mL 0.1 mol·L－1FeSO4溶液中加入1 mL 8 mol·L－1稀硝酸溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色探究上述现象出现的原因。查阅资料：Fe2＋＋NO===[Fe(NO)]2＋(棕色)(3)用离子方程式解释NO产生的原因__________________________________。(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析。反应Ⅰ：Fe2＋与HNO3反应反应Ⅱ：Fe2＋与NO反应①依据实验现象，甲认为反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ________(填“快”或“慢”)。②乙认为反应Ⅰ是一个不可逆反应，并通过实验证明其猜测正确，乙设计的实验方案是__________________________________________。