2018年高考化学总复习 课时跟踪检测 八　铁及其重要化合物 Word版含答案

课时跟踪检测八　铁及其重要化合物

(时间：45分钟　满分：100分)

一、选择题(每小题6分，共60分)

1．(2017届衡水中学二调)下列关于铁元素及其化合物的一些叙述中，正确的是(　　)

A．铁的三种氧化物均为黑色

B．铁的两种氢氧化物均难溶于水

C．铁属于人体内的常量元素，不会缺少，不用补充

D．地壳中有含有铁单质的矿物，可以直接开采

解析：Fe2O3为红棕色固体，A项错误；Fe(OH)2、Fe(OH)3均难溶于水，B项正确；铁属于人体必需的微量元素，缺少时需要补充，C项错误；地壳中不含铁单质，含铁的矿物中，铁元素以化合态存在，D项错误。

答案：B

2．(2017届河北省景县中学摸底)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)3　Fe2O3　　 B．Fe(OH)2　Fe2O3

C．Fe(OH)2　Fe(OH)3 D．Fe(OH)2　Fe3O4

解析：铁屑溶于过量稀硫酸，生成FeSO4溶液，向滤液中加入过量氨水，生成Fe(OH)2沉淀，Fe(OH)2在空气中被氧化为Fe(OH)3，加热沉淀至质量不再发生变化为止，生成红棕色Fe2O3，B项正确。

答案：B

3．(2017届邯郸市曲周县第一中学摸底)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杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤

D．Fe3＋与KSCN产生血红色沉淀

解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A项错误；铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，B项错误；FeCl3可与Fe发生反应，2FeCl3＋Fe===3FeCl2，除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤，C项正确；Fe3＋与KSCN产生血红色溶液，而不产生沉淀，D项错误。

答案：C

4．(2017届安徽淮南模拟)向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混和粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是(　　)

A．只有Fe2＋和Cu2＋

B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋

C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋

D．只有Fe2＋

解析：当铜全部析出时，溶液中不存在Cu2＋，A项错误；由于红色粉末是Cu，所以溶液当中肯定没有Fe3＋，故B错误；由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋，无论是和Fe反应，还是和Cu反应，溶液中一定存在Fe2＋，当Fe过量时，不存在Cu2＋，当Fe不足时，有Cu2＋，故C正确；由C分析可知，溶液中可能还有Cu2＋，故D错误。

答案：C

5．如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是(　　)

A．Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O

B．Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

C．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

D．3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O

解析：Fe3O4与稀硝酸反应时，Fe2＋会被氧化为Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。

答案：C

6．粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2＋。提纯时，为了除去Fe2＋，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液pH＝4，即可以除去铁离子而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是(　　)

A．溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4

B．加入H2O2除Fe2＋的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋4OH－===2Fe(OH)3↓

C．由于CuSO4的催化作用，会使部分H2O2分解而损失

D．调溶液pH＝4的依据是当pH＝4时，Fe(OH)3沉淀完全，而Cu(OH)2还未开始沉淀

解析：CuSO4·5H2O晶体溶于水后，Cu2＋会发生水解，生成Cu(OH)2和H2SO4，为防止Cu2＋水解，在溶解CuSO4·5H2O时要加入少量稀硫酸，A项正确；因氧化Fe2＋时溶液为酸性，在酸性较强的条件下，不生成Fe(OH)3沉淀，B项错误；Cu2＋对H2O2的分解具有催化作用，在提纯过程中会有部分H2O2损失，C项正确；用该操作的目的是除去Fe3＋而不损失硫酸铜，故调节pH＝4时，应使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3，而Cu(OH)2还未开始沉淀，D项正确。

答案：B

7．为证明铁的金属活动性比铜强，某同学设计了如下一些方案：

能根据现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有(　　)

A．2种 B．3种

C．4种 D．5种

解析：①铁片置于CuSO4溶液中，铁片上有亮红色物质析出，说明发生了置换反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，活泼性Fe>Cu；②、③、④均不能说明活泼性Fe>Cu；⑤铁、铜用导线连接置于稀硫酸中，铁、铜形成原电池，Fe作负极，铁片溶解，铜作正极有H2放出，说明活泼性Fe>Cu，故选A项。

答案：A

8．(2017届河北景县中学摸底)铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是(　　)

A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立说明氧化性：Fe3＋>Fe2＋

B．25 ℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存

C．5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 mol

D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O

解析：氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立说明氧化性：Fe3＋>Fe2＋，A项正确；pH＝0的溶液中，c(H＋)＝1 mol·L－1，酸性溶液中NO具有强氧化性，能把Fe2＋氧化为Fe3＋，B项错误；5.6 g铁与足量的氯气反应，铁被氧化为＋3价，失去电子为0.3 mol，C项错误；硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液发生反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，D项错误。

答案：A

9．FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质

B．沉淀过程中有CO2气体放出

C．过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒

D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO

解析：FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子，则可利用KSCN溶液检验，故A正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为：Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，则沉淀过程中有CO2气体放出，故B正确；过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO，故D错误。

答案：D

10．向22.4 g的Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5 mol/L的硫酸溶液600 mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为(　　)

A．6.4 g B．4.8 g

C．2.4 g D．1.6 g

解析：设固体混合物中含Fe2O3、Cu的物质的量分别为x、y，则160x＋64y＝22.4 g。Fe2O3、Cu用0.5 mol/L的硫酸完全溶解后转化为FeSO4、CuSO4，由质量守恒可得2x＋y＝0.5 mol/L×0.6 L，联立两方程式解得x＝0.1 mol，y＝0.1 mol。若用过量的CO在高温下还原相同质量的Fe2O3、Cu的混合物，固体减少的质量为氧的质量，即为0.1 mol×3×16 g/mol＝4.8 g。

答案：B

二、非选择题(共40分)

11．(12分)(2017届潍坊市某重点中学模拟)铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：

(1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是(　　)

A．纯铁硬度比生铁高

B．纯铁耐腐蚀性强，不易生锈

C．不锈钢是铁合金，只含金属元素

D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应

E．铁在冷的浓硫酸中钝化

(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L－1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为____________________________，形成该分散系的微粒直径范围是________。

(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式______________。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：①氯气　②铁粉　③浓硝酸　④浓盐酸　⑤烧碱　⑥浓氨水，需要用到的一组试剂是________。

A．①②④ B．①③④⑥

C．②④⑤ D．①④⑥

(4)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。

①高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH===2Na2FeO4＋3X＋5H2O，则X的化学式为____________________。

②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2。

由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有________性，而能够除去水中悬浮物是因为________________。

③下列物质能作净水剂的有________。

a．KAl(SO4)2·12H2O

b．聚合硫酸铁[Fe(OH)(SO4)]n

c．ClO2

d．“84”消毒液

解析：(1)合金硬度大于纯金属，A项错误；钢中含有碳元素，故C项错误，B、D、E三项正确。(2)生成Fe(OH)3胶体的离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋，胶体的微粒直径范围为1～100 nm。(3)FeCl3腐蚀铜的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，溶液中有Fe2＋、Cu2＋要获取Cu应加入过量Fe粉，此时溶液中应加入浓盐酸溶解未反应的Fe粉、Fe粉完全溶解时溶液中溶质全为FeCl2，此时通入Cl2使其转变为FeCl3，故选A项。(4)①由质量守恒可知X为NaCl。②由于FeO中Fe为＋6价，故其具有强氧化性可用于杀菌消毒，由于产物中有Fe(OH)3，其为胶体能吸附水中的悬浮杂质。③a、b在水中可形成胶体可净水，ClO2可用于水的杀菌、消毒、无残留，故可净水，“84”消毒液给水消毒后有残留NaClO，故其不能净水。

答案：(1)BDE

(2)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋

1～100 nm

(3)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　A

(4)①NaCl　②氧化　生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能吸附水中的悬浮杂质　③abc

12．(14分)(2017届辽宁省东北育才学校等六校联考)已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物。已知SO3的熔点是16.8 ℃，沸点是44.8 ℃。

(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂，其作用是___________________；试管浸泡在50 ℃的水浴中，目的是_________________________________。

(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论。限选试剂：3 mol·L－1 H2SO4、6 mol·L－1 NaOH溶液、0.5 mol·L－1 BaCl2溶液、0.5 mol·L－1 Ba(NO3)2溶液、0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液、0.01 mol·L－1溴水。

(3)也有同学认为可以通过检验试管中残留固体证明分解产物。方案如下：

取适量残留固体于试管中，加入足量稀硫酸，将所得溶液分为两份。向第一份溶液中滴加硫氰化钾溶液，若变红，证明分解产物中有氧化铁；向第二份溶液滴加酸性高锰酸钾溶液，若褪色证明分解产物中有氧化亚铁。

①写出第一份溶液中反应的离子方程式：______________________________；

②有同学认为酸性高锰酸钾溶液褪色不能说明分解产物有氧化亚铁，理由是______________。

解析：(1)若装置Ⅰ中产生的气体极易和溶液反应，会发生倒吸，所以装置Ⅱ的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中；SO3的沸点是44.8 ℃，当温度高于44.8 ℃时SO3为气体，把试管浸泡在50 ℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固。(2)根据预期现象和结论可知装置Ⅲ中试剂用来检验SO3，相当于检验SO，故加入的试剂为BaCl2溶液。装置Ⅳ检验产生的SO2气体，故可从给出的试剂中选取酸性KMnO4溶液或溴水，SO2具有还原性，与KMnO4溶液或溴水发生氧化还原反应而使之褪色。(3)①硫氰化钾溶液遇含有Fe3＋的溶液显红色，发生反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3。②残留固体中可能有未完全分解的FeSO4，用硫酸溶解后溶液中含有Fe2＋，滴加酸性高锰酸钾溶液后褪色。

答案：(1)防止溶液倒吸入装置Ⅰ中(或安全瓶) 　防止SO3液化或凝固

(2)

(3)①Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3

②如果FeSO4未完全分解，溶液里也存在Fe2＋

13．(14分)(2017届安徽省示范高中联考)某研究小组在实验室中将工厂废弃的合金，经过一系列的反应，制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红。其实验方案如下：

(1)该小组所用的合金中含有的金属为铁、______、______(填名称)。

(2)操作①、③使用的主要玻璃仪器是________，简述操作②的方法：________。操作④实验操作步骤包括：加热浓缩、冷却结晶、________(填操作名称)、洗涤、干燥。

(3)写出滤渣B中较活泼金属与足量稀HNO3混合后发生反应的离子方程式：______________________。

(4)若该小组通过上述实验流程制得铁红80 g，假设实验过程中无质量损失，则合金中铁的质量为____g。

(5)上述实验流程中符合“绿色化学”理念的做法是__________________(答出一点即可)。

解析：(1)根据元素守恒，由最终制得的产物可知，该小组所用的合金中除含铁外，还含有铜、铝。(2)操作①、③为过滤，使用的主要玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒。(3)滤渣B中含有Fe、Cu，Fe比Cu活泼，Fe与足量稀硝酸反应的离子方程式为4H＋＋NO＋Fe===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(4)铁红的成分为Fe2O3，根据铁元素守恒可得：

Fe2O3　   ～　　 　2Fe

160　　　　       2×56

80 g　　　       　m(Fe)

列比例可求出m(Fe)＝＝56 g。

答案：(1)铜　铝

(2)漏斗、烧杯、玻璃棒　在HCl气流中蒸干水分　过滤

(3)4H＋＋NO＋Fe===Fe3＋＋NO↑＋2H2O

(4)56

(5)废物利用，利用工厂废弃物；反应产生的NO循环利用，避免污染(其他合理答案也可)