高考化學(xué)一輪優(yōu)化探究練習(xí)：第03章第12講《鐵及其化合物》（含詳解）

1、課時(shí)作業(yè)1新修本草是我國(guó)古代中藥學(xué)著作之一，記載藥物844種，其中有關(guān)于“青礬”的描述為“本來(lái)綠色，新出窟未見(jiàn)風(fēng)者，正如琉璃燒之赤色”據(jù)此推測(cè)，“青礬”的主要成分為()ACuSO45H2OBFeSO47H2OCKAl(SO4)212H2ODFe2(SO4)39H2O解析：由題意知，青礬是綠色，經(jīng)煅燒后，生成紅色固體。符合要求的是FeSO47H2O，它是綠色晶體，經(jīng)高溫煅燒后生成紅色Fe2O3粉末。答案：B2(四川成都診斷)某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進(jìn)行下列三個(gè)實(shí)驗(yàn)。下列從分類(lèi)角度分析正確的是()A實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物B實(shí)驗(yàn)、均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)C實(shí)驗(yàn)、均為放熱反應(yīng)D實(shí)驗(yàn)、所涉及的物質(zhì)

2、均為電解質(zhì)解析：實(shí)驗(yàn)制得的是Fe(OH)3膠體，屬于混合物，且屬于吸熱反應(yīng)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中涉及的物質(zhì)Cl2、鐵絲均為單質(zhì)，既不屬于電解質(zhì)，也不屬于非電解質(zhì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：B3為了驗(yàn)證Fe3的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的一組實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是()A只有B只有C和均錯(cuò) D全部錯(cuò)誤解析：實(shí)驗(yàn)中溶液應(yīng)變?yōu)闇\藍(lán)色；實(shí)驗(yàn)與Fe3的性質(zhì)無(wú)關(guān)。答案：C4鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的一類(lèi)重要物質(zhì)，下列關(guān)于鐵元素的敘述正確的是()A2Fe3Fe=3Fe2成立，說(shuō)明氧化性：Fe3Fe2B25 ，pH0的溶液中，Al3、NHeq oal(,4)、NOeq oal(,3)、Fe2可以大量共

3、存C5.6 g鐵與足量的氯氣反應(yīng)失去電子為0.2 molD硫酸亞鐵溶液中加入過(guò)氧化氫溶液：Fe22H2O24H=Fe34H2O解析：pH0的溶液呈強(qiáng)酸性，F(xiàn)e2、NOeq oal(,3)、H不能大量共存，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)應(yīng)為0.3 mol，錯(cuò)誤；D項(xiàng)電荷不守恒，錯(cuò)誤。答案：A5(安徽蚌埠二中月考)下列中學(xué)常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是()A赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B制備氫氧化亞鐵時(shí)，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵C檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液23滴即可D除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì)可

4、以向溶液中加入足量的鐵粉，然后過(guò)濾解析：赤鐵礦的主要成分為氧化鐵，A錯(cuò)誤；制備氫氧化亞鐵時(shí)應(yīng)該盡量避免溶液接觸氧氣，所以不能攪拌，B錯(cuò)誤；氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，鐵離子與硫氰化鉀反應(yīng)生成血紅色溶液，C正確；鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，使雜質(zhì)的含量增加，D錯(cuò)誤。答案：C6下列關(guān)于Fe3、Fe2性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A用如圖裝置可以制備沉淀Fe(OH)2B配制FeCl3溶液時(shí)，先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度C向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，此現(xiàn)象不能確定溶液中含有Fe2D向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2被氧化解析：反

5、應(yīng)開(kāi)始時(shí)生成的氫氣進(jìn)入B中，可排出氧氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，一段時(shí)間后關(guān)閉止水夾C，A中硫酸亞鐵進(jìn)入B中可生成Fe(OH)2，故A正確；FeCl3易水解，配制溶液時(shí)應(yīng)防止溶液因水解而生成氫氧化鐵沉淀，可先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度，故B正確；Fe3與鐵反應(yīng)可生成Fe2，則向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2被氧化，故D正確。答案：C7某溶液中可能存在Fe3、Fe2、I、HCOeq oal(,3)、Cl、NOeq oal(,3)六種離子中的幾種。現(xiàn)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：取少量溶液滴加KSCN溶液，溶液呈紅色；另取少量原溶液滴加鹽酸，溶液的棕黃色加深。據(jù)此可以

6、推斷，該溶液中肯定不存在的離子是()AI、HCOeq oal(,3)BFe2、HCOeq oal(,3)、NOeq oal(,3)CI、HCOeq oal(,3)、ClDFe3、I、HCOeq oal(,3)解析：由可知溶液中一定含有Fe3，有Fe3一定無(wú)I和HCOeq oal(,3)；由棕黃色加深可知溶液中Fe2被氧化為Fe3，所以一定含有NOeq oal(,3)，可能含有 Cl。答案：A8納米級(jí)四氧化三鐵是應(yīng)用最為廣泛的軟磁性材料之一。共沉淀法是目前制備納米四氧化三鐵的重要方法，其流程如圖所示：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A保存溶液A時(shí)，應(yīng)加入少量鐵粉B其制備反應(yīng)類(lèi)型不屬于氧化還原反應(yīng)C取濾液進(jìn)行

7、焰色反應(yīng)，火焰為黃色DFeSO47H2O和FeCl36H2O的物質(zhì)的量之比最好應(yīng)為21解析：Fe2易被空氣中的氧氣氧化，所以在保存含F(xiàn)e2的溶液時(shí)，需要加入鐵粉以防止其被氧化，A項(xiàng)正確；反應(yīng)中無(wú)元素化合價(jià)的變化，所以不是氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；濾液中含有Na，所以進(jìn)行焰色反應(yīng)時(shí)火焰為黃色，C項(xiàng)正確；Fe3O4可寫(xiě)成FeOFe2O3，所以n(Fe2)n(Fe3)12，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D9A、B、C三種物質(zhì)中均含有同一種元素M，它們之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。A為一種金屬單質(zhì)，其產(chǎn)量直接關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈。反應(yīng)均為化合反應(yīng)，反應(yīng)為置換反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A中所加試劑可能是氯氣B中需要加具有

8、氧化性的試劑CA與稀硝酸反應(yīng)一定能實(shí)現(xiàn)元素M在中發(fā)生的價(jià)態(tài)變化D元素M在中發(fā)生的價(jià)態(tài)變化也能通過(guò)加碘化鉀溶液實(shí)現(xiàn)答案：C10向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 molL1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含F(xiàn)e3，若用過(guò)量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，固體減少的質(zhì)量為()A2.4 g B4.8 gC6.4 g D1.6 g解析：加入鹽酸后先后發(fā)生：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，2Fe3Cu=2Fe2Cu2，由可得n(O)3n(Fe2O3)eq f(1,2)n(HCl)0.31eq f(1,2)0.15 mol，由質(zhì)量守恒可得，固體減少的質(zhì)量為F

9、e2O3中氧的質(zhì)量，為0.15162.4 g，A正確。答案：A11某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2的濃度與加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示，則溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為()A111 B131C338 D114解析：依次發(fā)生的反應(yīng)是Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O,2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)2，Cu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu。答案：D12為探討化學(xué)平衡移動(dòng)原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系，某同學(xué)通過(guò)改變濃度研究“2Fe32I2Fe2I2”反應(yīng)中Fe3和

10、Fe2的相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)如下：(1)待實(shí)驗(yàn)溶液顏色不再改變時(shí)，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是使實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)達(dá)到_。(2)是的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，目的是排除中_造成的影響。(3)和的顏色變化表明平衡逆向移動(dòng)，F(xiàn)e2向Fe3轉(zhuǎn)化。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因：_。(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，該同學(xué)推測(cè)中Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因：外加Ag使c(I)降低，導(dǎo)致I的還原性弱于Fe2，用如圖裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。K閉合時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)，b作_極。當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后，向U型管左管中滴加0.01 molL1 AgNO3溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測(cè)，該現(xiàn)象是_。(5)按照(4)的原理，該同學(xué)用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

11、，證實(shí)了中Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因。轉(zhuǎn)化原因是_。與(4)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，不同的操作是_。(6)實(shí)驗(yàn)中，還原性：IFe2；而實(shí)驗(yàn)中，還原性：Fe2I，將(3)和(4)、(5)作對(duì)比，得出的結(jié)論是_。答案：(1)化學(xué)平衡狀態(tài)(2)溶液稀釋對(duì)顏色變化(3)中加入Ag發(fā)生反應(yīng)：AgI=AgI，c(I)降低；中加入FeSO4，c(Fe2)增大，平衡均逆向移動(dòng)(4)正左管產(chǎn)生黃色沉淀，指針向左偏轉(zhuǎn) (5)Fe2濃度增大，還原性增強(qiáng)，使Fe2還原性強(qiáng)于I向U型管右管中滴加1 molL1 FeSO4溶液(6)該反應(yīng)為可逆氧化還原反應(yīng)，在平衡時(shí)，通過(guò)改變物質(zhì)的濃度，可以改變物質(zhì)的氧化性和還原性，并影響平衡移動(dòng)方向1

12、3(江西上高聯(lián)考)鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一，其主要成分為鐵的氧化物(設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和氧元素，且雜質(zhì)不與H2SO4反應(yīng))。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究。()鐵礦石中含氧量的測(cè)定按如圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性；將5.0 g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中，裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略)；從左端導(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際2，待C裝置出口處H2驗(yàn)純后，點(diǎn)燃A處酒精燈；充分反應(yīng)后，撤掉酒精燈，再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻。(1)裝置C的作用為_(kāi)。(2)若將H2換成CO，則還需補(bǔ)充_裝置。(3)測(cè)得反應(yīng)后裝置B增重1.35 g，則鐵礦石中氧的百分含量為_(kāi)。()鐵礦石中

13、含鐵量的測(cè)定eq x(aal(10.0 g,鐵礦石)eq o(,sup7(足量稀硫酸),sdo5(過(guò)濾)eq x(濾液A)eq o(,sup7(通入足量Cl2),sdo5(加熱煮沸)eq x(溶液B)eq o(,sup7(稀釋至250 mL)eq x(取20.00 mLB的稀溶液)eq o(,sup7(用0.500 0 molL1),sdo5(的KI溶液滴定)eq x(消耗KI溶液V mL)(1)步驟中加熱煮沸的作用是_。(2)步驟中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、_。(3)下列有關(guān)步驟的操作中說(shuō)法正確的是_。a因?yàn)榈馑疄辄S色，所以滴定過(guò)程中不需加指示劑b滴定過(guò)程中可利用淀粉溶液作為指

14、示劑c滴定管用蒸餾水洗滌后可以直接裝液d錐形瓶不需要用待測(cè)液潤(rùn)洗e滴定過(guò)程中，眼睛注視滴定管中液面變化f滴定結(jié)束后，30 s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來(lái)的顏色，再讀數(shù)(4)若滴定過(guò)程中消耗0.500 0 molL1的KI溶液20.00 mL，則鐵礦石中鐵的百分含量為_(kāi)。()由()、()可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式為_(kāi)。解析：()(1)由題意可知，該裝置要定量測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生的水來(lái)計(jì)算含氧量，但空氣中的水蒸氣和CO2會(huì)進(jìn)入B中，影響測(cè)定結(jié)果，為消除干擾，在反應(yīng)裝置末端增加裝置C，以防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入B中。(2)CO有毒，還需補(bǔ)充尾氣處理裝置。(3)反應(yīng)后B裝置增重1.35 g，即生成水1.35 g，則鐵礦石中氧的百分含量為(1.35 g16/18)/ 5.0 g100%24%。()(1)溶液中有溶解的過(guò)量的Cl2，也能氧化I，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，故應(yīng)加熱煮沸趕走Cl2。(2)應(yīng)注明容量瓶的量程。(3)碘水、Fe3均為黃色，所以需加指示劑；開(kāi)始就生成I2，所以不能用淀粉做指示劑；滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤(rùn)洗；滴定過(guò)程中，眼睛應(yīng)注視錐形瓶中溶液顏色的變化。(4)根據(jù)2Fe32I=2Fe2I2可知，鐵礦石中鐵的百分含量