鲁科版高考化学一轮总复习课时质量评价8含答案
展开一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.《天工开物》载:黄矾所出又奇甚,乃即炼皂矾炉侧土墙,刮取下来。染家用之,金色淡者涂炙,立成紫赤也(皂矾FeSO4·7H2O;黄矾Fe2(SO4)3·10H2O;赤矾Fe2O3)。下列有关说法正确的是( )
A.皂矾可用于碱性花木土壤补铁
B.皂矾变为黄矾是受热脱水过程
C.黄矾受热分解可以获得赤矾
D.矾是含结晶水的硫酸盐矿石
C 解析:FeSO4溶液呈酸性,不能用于碱性花木土壤补铁,故A错误;FeSO4·7H2O变为Fe2(SO4)3·10H2O是氧化过程,故B错误;Fe2(SO4)3·10H2O受热分解可以生成Fe2O3、SO3、H2O,故C正确;赤矾Fe2O3不是硫酸盐,故D错误。
2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可向溶液中加入过量铁粉然后过滤
D.Fe3+与KSCN产生红色沉淀
C 解析:赤铁矿的主要成分是Fe2O3,A错误;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,B错误;铁粉可与三氯化铁反应生成氯化亚铁,C正确;Fe3+与KSCN产生的Fe(SCN)3,不是红色沉淀,D错误。
3.下列有关铁元素的叙述中正确的是( )
A.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH)2
C.氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3HI===FeI3+3H2O
D.将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体
A 解析:Fe(OH)2具有还原性,易被氧化生成稳定的Fe(OH)3,符合化学反应的特点,A项正确;铁与单质碘化合生成的是FeI2,B项不正确;铁离子能把碘离子氧化成单质碘,C项不正确;FeCl3饱和溶液中滴入NaOH溶液得到的是Fe(OH)3沉淀,D项不正确。
4.下列中学常见实验的现象或表述正确的是( )
A.过量的铁投入一定量的稀硝酸中,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液显红色
B.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁
C.检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可
D.FeO投入稀硫酸和稀硝酸中均得到浅绿色溶液
C 解析:A项,过量Fe与HNO3反应生成Fe2+;B项,Fe(OH)2极易被氧化,经搅拌,加速了Fe(OH)2的氧化,无法得到白色的氢氧化亚铁;D项,FeO可被稀硝酸氧化生成Fe3+为浅黄色溶液,而FeO与稀硫酸反应生成Fe2+为浅绿色溶液。
5.下列实验对应的解释或结论正确的是( )
C 解析:加入铜发生的反应为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,产生新的杂质离子Fe2+,A项错误;Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸中,在酸性环境中,Fe2+会被NOeq \\al(-,3)氧化为Fe3+,因此不能确定Fe(NO3)2晶体是否已变质,B项错误;黄绿色的气体为氯气,则Pb元素的化合价降低、Cl元素的化合价升高,可知氧化性:Pb3O4>Cl2,C项正确;酸性KMnO4溶液能氧化溶液中的Cl-而褪色,则无法判断该铁的氧化物中是否含有Fe2+,D项错误。
6.(2020·潍坊模拟)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在水中的溶解度比FeSO4的大
D 解析:碱式硫酸铁中Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物,用作净水剂,故A正确;NH4HCO3加热易分解,为防止其分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,故B正确;(NH4)2Fe(SO4)2中含有Fe2+,若(NH4)2Fe(SO4)2被氧化则生成Fe3+,Fe3+与KSCN溶液产生红色物质,故C正确;冷却结晶时,溶解度小的物质先析出,根据题意,常温下(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度应比FeSO4的小,故D错误。
二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)
7.2.8 g Fe全部溶于100 mL一定浓度的HNO3溶液中,得到标准状况下的气体1.12 L,测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计,则下列有关判断不正确的是( )
A.反应前HNO3溶液的浓度为2.0 ml·L-1
B.1.12 L的气体全部为NO
C.反应后溶液中c(NOeq \\al(-,3))=1.6 ml·L-1
D.反应后的溶液最多还能溶解0.56 g Fe
AD 解析:由于反应后溶液的pH为1,说明HNO3过量,所得溶液为Fe(NO3)3溶液,则n(反应前HNO3)=n(未被还原HNO3)+n(被还原HNO3)+n(剩余HNO3)=eq \f(2.8 g,56 g·ml-1)×3+eq \f(1.12 L,22.4 L·ml-1)+0.1 ml·L-1×0.1 L=0.21 ml,所以反应前HNO3溶液的浓度为eq \f(0.21 ml,0.1 L)=2.1 ml·L-1,故A项错误;由Fe→Fe3+知,0.05 ml 的Fe反应时失去0.15 ml电子,则HNO3得到 0.15 ml 电子生成0.05 ml 气体,所以该气体全部为NO,故B项正确;反应后溶液中n(NOeq \\al(-,3))=3n(Fe)+n(剩余HNO3)=3×0.05 ml+0.1 ml·L-1×0.1 L=0.16 ml,所以反应后溶液中 c(NOeq \\al(-,3))=eq \f(0.16 ml,0.1 L)=1.6 ml·L-1,故C项正确;根据3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O知,剩余的0.01 ml HNO3能溶解0.003 75 ml Fe,根据Fe+2Fe3+===3Fe2+得,生成的0.05 ml Fe3+能溶解0.025 ml Fe,所以反应后溶液共溶解0.028 75 ml Fe,即1.61 g Fe,故D项错误。
8.(2021·济南模拟)一种铜单质的生产流程如图所示,其中精黄铜矿粉为CuFeS2,下列说法正确的是( )
A.精黄铜矿粉发生的反应是CuFeS2+3Fe3+===Cu2++4Fe2++2S
B.“滤渣”中的硫黄可以用酒精萃取出来
C.用石墨电极电解“滤液”,阳极最先发生的电极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑
D.该流程中可以循环利用的物质是FeCl3
D 解析:精黄铜矿粉发生的反应是CuFeS2+4Fe3+===Cu2++5Fe2++2S,故A错误;酒精与水互溶,不能作萃取剂,应选CS2萃取,故B错误;用石墨电极电解“滤液”,由题图可知“电解液”可以循环利用,故阳极最先发生的电极反应为Fe2+-e-===Fe3+,故C错误;CuFeS2与FeCl3溶液反应生成FeCl2、CuCl2溶液,再电解滤液生成Cu和FeCl3,可以循环利用的物质是FeCl3,故D正确。
9.实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体,经历下列过程,其中分析错误的是( )
eq \x(样品)eq \(―――――――→,\s\up10(①足量硫酸),\s\d10(△))eq \x(溶液Ⅰ)eq \(――→,\s\up10(②),\s\d10(H2O2))eq \x(溶液Ⅱ)eq \(―――――→,\s\up10(③CuO),\s\d10(调pH=5))
eq \x(浊液)eq \(――→,\s\up10(④),\s\d10(过滤))eq \x(滤液Ⅲ)eq \(―――――→,\s\up10(蒸发浓缩),\s\d10(冷却结晶))eq \(――――→,\s\up10(过滤),\s\d10(⑤洗涤))CuSO4·5H2O
已知:Fe3+在pH=5时已完全沉淀。
A.步骤②中发生的主要反应为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O
B.步骤③利用CuCO3替代CuO也可调节溶液的pH
C.步骤②中可用氯水、HNO3等强氧化剂代替H2O2
D.步骤⑤的操作为向漏斗中加少量蒸馏水至浸没晶体,待水自然流下后即可
CD 解析:A项,步骤②中,H2O2具有氧化性,Fe2+具有还原性,二者会发生氧化还原反应:H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O,正确;B项,CuCO3与硫酸发生反应生成CuSO4、CO2和水,产生的CO2从溶液中逸出,CuO与硫酸发生反应生成CuSO4和水,这两者最终都使溶液的pH增大,而溶液的成分不变,因此利用CuCO3替代CuO可调节溶液的pH,不影响实验结果,正确;C项,氯水、HNO3等强氧化剂也可以氧化Fe2+生成Fe3+,但是会混入Cl-和NOeq \\al(-,3),错误;D项,洗涤时,向漏斗中加少量蒸馏水至浸没晶体,待水自然流下后,需重复操作2~3次,错误。
三、非选择题
10.Fe2S3是一种黑色不溶于水的固体,某兴趣小组对FeCl3溶液与Na2S溶液反应能否生成Fe2S3进行了探究。
(1)配制100 mL 1 ml·L-1 FeCl3溶液必需的玻璃仪器有_______________________________________________________________。
配制过程中用托盘天平称取________g FeCl3·6H2O固体,置于烧杯中,加入适量浓盐酸,搅拌,溶解,再加水定容,试从化学平衡的角度解释加入浓盐酸的作用_____________________________。
(2)试写出实验Ⅰ中发生反应的离子方程式:_____________。
(3)甲同学猜测实验Ⅱ中的黑色沉淀可能是FeS。
乙同学猜测可能是Fe2S3,发生的反应为2Fe3++3S2-===Fe2S3↓。该反应的反应类型是________。
(4)为了确定黑色沉淀的成分,同学们补充实验Ⅲ。
①二硫化碳处理黑色沉淀的目的是防止________(填化学式)的干扰。
②根据实验你认为________同学猜测正确,试说明理由______________________________________________________________。
③试写出实验Ⅲ中Fe2S3与盐酸反应的离子方程式:________。
(5)受实验Ⅱ在碱性溶液中得到Fe2S3的启发,同学们设计利用2Fe(OH)3(s)+3S2-(aq)===Fe2S3(s)+6OH-(aq)这一原理制备Fe2S3,试通过平衡常数说明该反应可发生的原因___________________。
已知Ksp(Fe2S3)=1×10-88 ml5·L-5,
Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39 ml4·L-4。
(6)工业上Fe2S3一般是氧化铁脱硫剂脱硫后的产物。下图是利用活性氧化铁(Fe2O3·H2O) 脱去沼气中硫化氢的流程:
该流程的优点是脱硫剂可循环再生,直至活性氧化铁脱硫剂表面的大部分空隙被硫覆盖而失去活性为止。请写出脱硫剂再生的化学方程式:____________________________________________。
解析:(1)配制一定物质的量浓度的溶液所需的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。配制100 mL 1 ml·L-1 FeCl3溶液所需FeCl3·6H2O固体质量为0.1 L×1 ml·L-1×270.5 g·ml-1=27.05 g,因为要用托盘天平进行称量,故称取27.1 g FeCl3·6H2O固体。(2)Fe3+和S2-发生氧化还原反应而得到黄色沉淀,离子方程式为2Fe3++S2-===2Fe2++S↓。(3)根据离子方程式写出反应的化学方程式为2FeCl3+3Na2S===Fe2S3↓+6NaCl,该反应为复分解反应。(4)①甲同学猜测黑色沉淀是FeS,认为FeS是过量的硫化钠与FeCl3发生了氧化还原反应生成的:2Fe3++3S2-===2FeS↓+S↓,因为生成FeS的同时也有硫生成,所以要检验黑色沉淀成分必须先除去硫。
②FeS与盐酸反应不会产生硫沉淀。根据实验Ⅲ加酸后有乳黄色沉淀产生,可判断黑色沉淀为Fe2S3。
③根据实验现象可写出Fe2S3与盐酸反应的离子方程式:Fe2S3+4H+===2Fe2++S↓+2H2S↑。
(5)K=eq \f(c6OH-,c3S2-)=eq \f(c2Fe3+×c6OH-,c2Fe3+×c3S2-)=eq \f(K\\al(2,sp)[FeOH3],Ksp[Fe2S3])=eq \f(2.6×10-39 ml4·L-42,1×10-88 ml5·L-5)=6.76×1010 ml3·L-3,一般情况下K的数值大于105认为反应可发生。
(6)根据流程图及题述可得出化学方程式为2Fe2S3·H2O+3O2===2Fe2O3·H2O+6S。
答案:(1)烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管 27.1 FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加入浓盐酸使平衡逆向移动,抑制Fe3+水解
(2)2Fe3++S2-===2Fe2++S↓
(3)复分解反应
(4)①S
②乙 FeS与盐酸反应不会产生硫沉淀
③Fe2S3+4H+===2Fe2++S↓+2H2S↑
(5)K=eq \f(c6OH-,c3S2-)=6.76×1010,一般情况下K的数值大于105认为反应可发生
(6)2Fe2S3·H2O+3O2===2Fe2O3·H2O+6S
选项
实验
解释或结论
A
室温下,向含少量FeCl3的CuCl2溶液中加入铜屑,充分搅拌,过滤,得蓝色溶液
除去杂质FeCl3得到纯净的CuCl2溶液
B
Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液,溶液变红
确定Fe(NO3)2晶体是否已变质
C
向铅丹(Pb3O4)中滴加浓盐酸,生成黄绿色的气体
氧化性:Pb3O4>Cl2
D
将铁的氧化物溶于过量稀盐酸中,再滴加几滴紫红色KMnO4溶液,溶液褪色
该铁的氧化物含有Fe2+
操作
现象
实验Ⅰ
向10 mL 1 ml·L-1 FeCl3溶液中逐滴滴入1 ml·L-1 Na2S溶液,振荡试管,观察现象
有黄色沉淀生成
实验Ⅱ
向10 mL 1 ml·L-1 Na2S溶液中逐滴滴入1 ml·L-1 FeCl3溶液,振荡试管,观察现象
立即有黑色沉淀产生,振荡后沉淀不消失
操作
现象
实验Ⅲ
将实验Ⅱ中黑色沉淀过滤,并用二硫化碳处理后洗净。向沉淀中加入6 ml·L-1的盐酸,振荡试管,观察现象
加入盐酸后黑色沉淀溶解,转化为乳黄色沉淀,并伴有臭鸡蛋气味
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