高中化學 課時提能演練(八) 3.3鐵及其重要化合物全程復習方略 新人教版

（45分鐘100分）一、單項選擇題(本大題共8小題，每小題5分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求)1.(2012·深圳模擬)最近科學家冶煉出了純度高達99.999990%的鐵，根據(jù)你的推測，下列性質它不可能具有的是()A.硬度比生鐵低B.在潮濕的空氣中放置不易生銹C.在冷的濃硫酸中可鈍化D.與4mol·L－1鹽酸反應的速率比生鐵快2.下列物質不能通過化合反應直接制得的是()A.FeCl2B.NaHCO3C.Al(OH)3D.Fe(OH)33.往淺綠色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸后，溶液的顏色應該是()A.變淺B.逐漸加深C.沒有改變D.變棕黃色4.能正確表示下列反應的離子方程式的是()A.將銅屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋B.將磁性氧化鐵溶于鹽酸：Fe3O4＋8H＋=3Fe3＋＋4H2OC.將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋2H2O＋NO↑D.將鐵粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑5.(2012·臨沂模擬)A、B、C是所學過的三種單質，A、B、C及其他物質之間的反應關系如圖所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D＋C→E＋F且常溫下只有B為氣態(tài)，則A、B、C分別為()A.Fe、Cl2、CuB.Fe、Cl2、H2C.Cu、Cl2、FeD.Fe、Cl2、Mg6.通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結論是化學學習的方法之一。對下列實驗事實的解釋正確的是()操作、現(xiàn)象解釋A向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應B把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產生說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時間，白色物質變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)37.下列敘述正確的是()A.因為NH3·H2O是弱堿，所以不能用氨水與FeCl3溶液反應制取Fe(OH)3B.向FeI2溶液中通入少量Cl2，再滴加少量CCl4，振蕩、靜置，下層液體為紫色C.向一定體積的熱濃硫酸中加入過量的鐵粉，生成的氣體能被燒堿溶液完全吸收D.將SO2氣體通入溴水，欲檢驗溶液中是否有SOeq\o\al(2－,4)生成，可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液8.(2012·珠海模擬)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的量之間的關系如圖所示。則溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質的量濃度之比為()A.1∶1∶1B.1∶3∶1C.3∶3∶8D.1∶1∶4二、雙項選擇題(本大題共2小題，每小題6分，共12分。在每小題給出的四個選項中，有兩個選項符合題目要求)9.(易錯題)2.8gFe全部溶于一定濃度100mL的HNO3溶液中，得到標準狀況下的氣體1.12L，測得反應后溶液的pH為1。若反應前后溶液體積變化忽略不計，則下列有關判斷不正確的是()A.反應前HNO3溶液的濃度為2.0mol/LB.1.12L的氣體可能是NO和NO2的混合物C.反應后溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝1.6mol/LD.反應后的溶液最多還能溶解1.61gFe10.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應完全后將固體濾出，下列說法中正確的是()A.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋B.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，可能含有Cu2＋和Fe3＋C.濾出的固體不可能只有鐵，沒有銅D.若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋三、非選擇題(本大題共3小題，共48分)11.(14分)(2011·大綱版全國卷改編)如圖中，A、B、C、D、E是單質，G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物。已知：①反應C＋Geq\o(→,\s\up7(高溫))B＋H能放出大量的熱，該反應曾應用于鐵軌的焊接；②I是一種常見的溫室氣體，它和E可以發(fā)生反應：2E＋Ieq\o(=,\s\up7(點燃))2F＋D，F(xiàn)中E元素的質量分數(shù)為60%?；卮饐栴}：(1)①中反應的化學方程式為：__________________________________________________________________。(2)1.6gG溶于鹽酸，得到的溶液與銅粉完全反應，計算至少需銅粉的質量(寫出離子方程式和計算過程)：__________________________________________________________________。(3)C與過量NaOH溶液反應的離子方程式為：__________________________________________________________________，反應后溶液與過量化合物I反應的離子方程式為：__________________________________________________________________。(4)E在I中燃燒觀察到的現(xiàn)象是：_____________________________________。12.(17分)(探究題)某同學利用鐵與水蒸氣反應后的固體物質(Fe3O4)進行了如下實驗：(1)固體溶于稀鹽酸的化學方程式為_____________________________________；(2)試劑1的化學式是；加入試劑1后溶液呈紅色的原因是(用離子方程式表示)：__________________________________________________________。(3)加入新制氯水后溶液紅色加深的原因是(用離子方程式表示)________________________________________________________________________________；(4)某一同學在實驗中由于加入了過量新制氯水，放置一段時間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去，為了探究溶液褪色的原因，另有四位同學進行了如下表中的猜想，你認為丁同學的猜想會是什么？編號猜想甲溶液中的＋3價Fe又被還原為＋2價Fe乙溶液中的SCN－被過量的氯水氧化丙新制的氯水具有漂白性，將該溶液漂白??？為驗證乙同學的猜想是合理的，請你根據(jù)結論完成下表的實驗設計方案。(可選用試劑：濃硫酸、1.0mol·L－1HNO3、1.0mol·L－1鹽酸、1.0mol·L－1NaOH、0.1mol·L－1FeCl3、0.1mol·L－1CuSO4、20%KSCN、蒸餾水)實驗操作預期現(xiàn)象結論說明乙同學的猜想是合理的13.(17分)(預測題)硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補血劑。某課外小組的同學欲測定該補血劑中鐵元素的含量。實驗步驟如下：請回答下列問題：(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法是：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加，該過程的現(xiàn)象為：________________________________________。(2)步驟②加入過量H2O2的目的是：_____________________________________。(3)步驟③中反應的離子方程式是：_____________________________________。(4)步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、、灼燒、、稱量。(5)若實驗中鐵無損耗，則每片補血劑中含鐵元素的質量為g。答案解析1.【解析】選D。生鐵是鐵碳合金，硬度比純鐵高，A正確；鐵純度越高抗腐蝕能力越強，B正確；鐵在冷濃硫酸中能鈍化，C正確；與4mol·L－1鹽酸反應時因不易發(fā)生原電池反應，反應速率比生鐵慢，D不正確。2.【解析】選C。A項，F(xiàn)e＋2FeCl3=3FeCl2；B項，Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3；C項，通過化合反應不能直接制得Al(OH)3；D項，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，故選C項。3.【解析】選D。Fe(NO3)2與稀鹽酸反應的離子方程式為：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，所以反應后溶液變棕黃色，故選D項。4.【解析】選A。A正確，符合3個守恒；B錯誤，電荷不守恒，F(xiàn)e3O4中Fe有兩種價態(tài)，正確的離子方程式應該為：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C錯誤，得失電子不守恒，電荷不守恒，正確的離子方程式應為：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D錯誤，不符合客觀實際，反應后只能生成Fe2＋和H2。5.【解析】選A。B單質水溶液呈酸性，且常溫下為氣態(tài)，則B為Cl2，結合轉化關系可推出，A、B、C、D、E、F分別為Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。6.【解析】選D。A2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋，碘單質使淀粉溶液變藍錯誤B鐵銹的主要成分是Fe2O3錯誤C鐵與稀硝酸反應生成的氣體為NO，不能得到氫氣錯誤D4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3正確7.【解析】選B。A項，F(xiàn)eCl3＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4Cl；B項，由于還原性I－>Fe2＋，所以向FeI2溶液中通入少量Cl2，Cl2首先與I－反應：Cl2＋2I－=I2＋2Cl－；C項，過量的Fe與熱濃硫酸反應，首先產生SO2氣體，隨著反應的進行，濃硫酸的濃度逐漸變稀，后來稀硫酸與Fe反應產生H2；D項，由于發(fā)生反應：SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，欲檢驗溶液中的SOeq\o\al(2－,4)，應向溶液中加入BaCl2溶液，若加入Ba(NO3)2溶液，則不能排除SOeq\o\al(2－,3)的干擾，故選B項。8.【解題指南】解答本題應注意以下三點：(1)Fe與Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反應的先后順序；(2)橫、縱坐標及曲線各折點表示的意義；(3)HNO3反應生成的Fe3＋和溶液中的原有Fe3＋均與Fe發(fā)生反應?！窘馕觥窟xD。由于先發(fā)生反應：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，再發(fā)生反應：Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，最后發(fā)生反應：Fe＋Cu(NO3)2=Fe(NO3)2＋Cu。由圖像知，1molFe與HNO3發(fā)生反應，生成Fe(NO3)31mol需HNO34mol；由圖像知，1molFe與Fe(NO3)3發(fā)生反應，則需Fe(NO3)32mol，所以原溶液中含有Fe(NO3)31mol；由圖像知，1molFe與Cu(NO3)2發(fā)生反應，則需Cu(NO3)21mol，所以原溶液中含有Cu(NO3)21mol，故選D項。9.【解題指南】解答本題應注意以下兩點：(1)當HNO3過量時，鐵與HNO3反應生成Fe(NO3)3；(2)除剩余的HNO3能溶解鐵外，生成的Fe(NO3)3仍能溶解鐵?！窘馕觥窟xA、B。由于反應后溶液的pH為1，說明HNO3過量，所得溶液為Fe(NO3)3溶液，則n(反應前HNO3)＝n(未被還原HNO3)＋n(被還原HNO3)＋n(剩余HNO3)＝eq\f(2.8,56)×3＋eq\f(1.12,22.4)＋0.1×0.1＝0.21(mol)，所以反應前HNO3溶液的濃度為eq\f(0.21,0.1)＝2.1(mol/L)，故A項錯誤；由Fe→Fe3＋知，0.05mol的Fe反應時失去0.15mol電子，則HNO3得到0.15mol電子生成0.05mol氣體，所以該氣體全部為NO，故B項錯誤；反應后溶液中n(NOeq\o\al(－,3))＝3n(Fe)＋n(剩余HNO3)＝3×0.05＋0.1×0.1＝0.16(mol)，所以反應后溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝eq\f(0.16,0.1)＝1.6(mol/L)，故C項正確；根據(jù)：3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O知，剩余的0.01molHNO3能溶解0.00375molFe，根據(jù)Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋得，生成的0.05molFe3＋能溶解0.025molFe，所以反應后溶液總共溶解0.02875molFe，即1.61gFe，故D項正確?！痉椒记伞胯F與硝酸的反應規(guī)律(1)鐵與濃硝酸在常溫下鈍化，在加熱時劇烈反應。(2)鐵與稀硝酸的反應：硝酸過量時：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O①Fe過量時：3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②鐵與稀硝酸反應有關量的問題，可用數(shù)軸表示為：①當eq\f(n(Fe),n(HNO3))≤eq\f(1,4)時，按反應①進行，產物僅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余。②當eq\f(n(Fe),n(HNO3))≥eq\f(3,8)時，按反應②進行，產物僅有Fe(NO3)2，F(xiàn)e可能有剩余。③當eq\f(1,4)<eq\f(n(Fe),n(HNO3))<eq\f(3,8)時，則反應①②均發(fā)生，產物為Fe(NO3)2和Fe(NO3)3。10.【解析】選C、D。由于先發(fā)生反應：Fe＋2FeCl3=3FeCl2，后發(fā)生反應：Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu。若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，可能含有Cu2＋，一定不含F(xiàn)e3＋；若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，故A、B項均錯誤，D項正確，鐵比銅還原性強，若濾出的固體中沒有銅，則溶液中一定含有Cu2＋，而鐵與Cu2＋不能共存，C項正確。11.【解題指南】本題主要考查Mg、Al、Fe及其化合物的性質及與其有關的化學方程式的計算。解題時注意尋找突破口，如鋁熱反應應用于鐵軌的焊接、CO2是最常見的溫室氣體等?！窘馕觥?1)鋁熱反應應用于鐵軌的焊接，由①可知C為Al、G為Fe2O3、B為Fe、H為Al2O3，反應的化學方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3。CO2是最常見的溫室氣體，由②可知E為Mg、I為CO2、F為MgO、D為C。綜上可知A為O2。(2)Fe2O3與鹽酸反應的離子方程式為Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，F(xiàn)eCl3與銅粉完全反應的離子方程式為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，可知n(Cu)＝n(Fe2O3)＝eq\f(1.6g,160g/mol)＝0.01mol，需銅粉的質量為0.01mol×64g/mol＝0.64g。(3)Al與過量NaOH溶液反應的離子方程式為：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，反應后溶液為NaAlO2，與過量CO2反應的離子方程式為：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。(4)Mg在CO2中燃燒的化學方程式為：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO＋C，觀察到的現(xiàn)象是鎂條劇烈燃燒，生成白色粉末，反應器內壁附著黑色固體。答案：(1)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3(2)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，n(Cu)＝n(Fe2O3)＝eq\f(1.6g,160g/mol)＝0.01mol，至少需銅粉的質量為0.01mol×64g/mol＝0.64g(3)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(4)鎂條劇烈燃燒，生成白色粉末，反應器內壁附著黑色固體12.【解析】(1)Fe3O4固體溶于稀鹽酸的反應為：Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O。(2)檢驗Fe3＋的存在用KSCN溶液，反應的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3。(3)溶液中加入新制氯水后紅色加深是因為Fe3＋濃度增大，離子方程式為：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(4)放置一段時間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去的其他可能是溶液中的Fe3＋被氧化為更高的價態(tài)。驗證乙同學的猜想是否正確，檢驗溶液中是否含有SCN－即可。答案：(1)Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O(2)KSCNFe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(