（广东专用）2013版高中化学 课时提能演练(八)3.3铁及其重要化合物全程复习方略 新人教版

【广东】2013版化学全程复习方略 课时提能演练(八) 3.3铁及其重要化合物（人教版）（45分钟 100分）一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1.(2012深圳模拟)最近科学家冶炼出了纯度高达99.999990%的铁，根据你的推测，下列性质它不可能具有的是()A.硬度比生铁低B.在潮湿的空气中放置不易生锈C.在冷的浓硫酸中可钝化D.与4 molL1盐酸反应的速率比生铁快2.下列物质不能通过化合反应直接制得的是()A.FeCl2 B.NaHCO3C.Al(OH)3 D.Fe(OH)33.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸后，溶液的颜色应该是()A.变浅 B.逐渐加深C.没有改变 D.变棕黄色4.能正确表示下列反应的离子方程式的是()A.将铜屑加入Fe3溶液中：2Fe3Cu=2Fe2Cu2B.将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O48H=3Fe34H2OC.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe24HNO=Fe32H2ONOD.将铁粉加入稀硫酸中：2Fe6H=2Fe33H25.(2012临沂模拟)A、B、C是所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若DCEF且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为()A.Fe、Cl2、Cu B.Fe、Cl2、H2C.Cu、Cl2、Fe D.Fe、Cl2、Mg6.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()操作、现象解释A向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)37.下列叙述正确的是()A.因为NH3H2O是弱碱，所以不能用氨水与FeCl3溶液反应制取Fe(OH)3B.向FeI2溶液中通入少量Cl2，再滴加少量CCl4，振荡、静置，下层液体为紫色C.向一定体积的热浓硫酸中加入过量的铁粉，生成的气体能被烧碱溶液完全吸收D.将SO2气体通入溴水，欲检验溶液中是否有SO生成，可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液8.(2012珠海模拟)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A.111 B.131C.338 D.114二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)9.(易错题)2.8 g Fe全部溶于一定浓度100 mL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 mol/L B.1.12 L的气体可能是NO和NO2的混合物C.反应后溶液中c(NO)1.6 mol/LD.反应后的溶液最多还能溶解1.61 g Fe10.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是()A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，可能含有Cu2和Fe3C.滤出的固体不可能只有铁，没有铜D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2和Fe3三、非选择题(本大题共3小题，共48分)11.(14分)(2011大纲版全国卷改编)如图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：反应CGBH能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：2EI2FD，F中E元素的质量分数为60%。回答问题：(1)中反应的化学方程式为：_。(2)1.6 g G溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)：_。(3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为：_，反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为：_。(4)E在I中燃烧观察到的现象是：_。12.(17分)(探究题)某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质(Fe3O4)进行了如下实验：(1)固体溶于稀盐酸的化学方程式为_；(2)试剂1的化学式是；加入试剂1后溶液呈红色的原因是(用离子方程式表示)：_。(3)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)_；(4)某一同学在实验中由于加入了过量新制氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，为了探究溶液褪色的原因，另有四位同学进行了如下表中的猜想，你认为丁同学的猜想会是什么？编号猜想甲溶液中的3价Fe又被还原为2价Fe乙溶液中的SCN被过量的氯水氧化丙新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白丁？为验证乙同学的猜想是合理的，请你根据结论完成下表的实验设计方案。(可选用试剂：浓硫酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1盐酸、1.0 molL1 NaOH、0.1 molL1 FeCl3、0.1 molL1 CuSO4、20% KSCN、蒸馏水)实验操作预期现象结论说明乙同学的猜想是合理的13.(17分)(预测题)硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：请回答下列问题：(1)证明步骤滤液中含有Fe2的方法是：取样，先滴加KSCN溶液，再滴加，该过程的现象为：_。(2)步骤加入过量H2O2的目的是：_。(3)步骤中反应的离子方程式是：_。(4)步骤中一系列处理的操作步骤：过滤、灼烧、称量。(5)若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为 g。答案解析1.【解析】选D。生铁是铁碳合金，硬度比纯铁高，A正确；铁纯度越高抗腐蚀能力越强，B正确；铁在冷浓硫酸中能钝化，C正确；与4 molL1盐酸反应时因不易发生原电池反应，反应速率比生铁慢，D不正确。2.【解析】选C。A项，Fe2FeCl3=3FeCl2；B项，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3；C项，通过化合反应不能直接制得Al(OH)3；D项，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，故选C项。3.【解析】选D。Fe(NO3)2与稀盐酸反应的离子方程式为：3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O，所以反应后溶液变棕黄色，故选D项。4.【解析】选A。A正确，符合3个守恒；B错误，电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态，正确的离子方程式应该为：Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O；C错误，得失电子不守恒，电荷不守恒，正确的离子方程式应为：3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O；D错误，不符合客观实际，反应后只能生成Fe2和H2。5.【解析】选A。B单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B为Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。6.【解析】选D。A2Fe32I=I22Fe2，碘单质使淀粉溶液变蓝错误B铁锈的主要成分是Fe2O3错误C铁与稀硝酸反应生成的气体为NO，不能得到氢气错误D4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3正确7.【解析】选B。A项，FeCl33NH3H2O=Fe(OH)33NH4Cl；B项，由于还原性IFe2，所以向FeI2溶液中通入少量Cl2，Cl2首先与I反应：Cl22I=I22Cl；C项，过量的Fe与热浓硫酸反应，首先产生SO2气体，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变稀，后来稀硫酸与Fe反应产生H2；D项，由于发生反应：SO2Br22H2O=H2SO42HBr，欲检验溶液中的SO，应向溶液中加入BaCl2溶液，若加入Ba(NO3)2溶液，则不能排除SO的干扰，故选B项。8.【解题指南】解答本题应注意以下三点：(1)Fe与Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反应的先后顺序；(2)横、纵坐标及曲线各折点表示的意义；(3)HNO3反应生成的Fe3和溶液中的原有Fe3均与Fe发生反应。【解析】选D。由于先发生反应：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，再发生反应：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，最后发生反应：FeCu(NO3)2=Fe(NO3)2Cu。由图像知，1 mol Fe与HNO3发生反应，生成Fe(NO3)3 1 mol需HNO3 4 mol；由图像知，1 mol Fe与Fe(NO3)3发生反应，则需Fe(NO3)3 2 mol，所以原溶液中含有Fe(NO3)3 1 mol；由图像知，1 mol Fe与Cu(NO3)2发生反应，则需Cu(NO3)2 1 mol，所以原溶液中含有Cu(NO3)2 1 mol，故选D项。9.【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)当HNO3过量时，铁与HNO3反应生成Fe(NO3)3；(2)除剩余的HNO3能溶解铁外，生成的Fe(NO3)3仍能溶解铁。【解析】选A、B。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)30.10.10.21(mol)，所以反应前HNO3溶液的浓度为2.1(mol/L)，故A项错误；由FeFe3知，0.05 mol的Fe反应时失去0.15 mol电子，则HNO3得到0.15 mol电子生成0.05 mol 气体，所以该气体全部为NO，故B项错误；反应后溶液中n(NO)3n(Fe)n(剩余HNO3)30.050.10.10.16(mol)，所以反应后溶液中c(NO)1.6(mol/L)，故C项正确；根据：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O知，剩余的0.01 mol HNO3能溶解0.003 75 mol Fe，根据Fe2Fe3=3Fe2得，生成的0.05 mol Fe3能溶解0.025 mol Fe，所以反应后溶液总共溶解0.028 75 mol Fe，即1.61 g Fe，故D项正确。【方法技巧】铁与硝酸的反应规律(1)铁与浓硝酸在常温下钝化，在加热时剧烈反应。(2)铁与稀硝酸的反应：硝酸过量时：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2OFe过量时：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O铁与稀硝酸反应有关量的问题，可用数轴表示为：当时，按反应进行，产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余。当时，按反应进行，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余。当时，则反应均发生，产物为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3。10.【解析】选C、D。由于先发生反应：Fe2FeCl3=3FeCl2，后发生反应：FeCuCl2=FeCl2Cu。若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，可能含有Cu2，一定不含Fe3；若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2和Fe3，故A、B项均错误，D项正确，铁比铜还原性强，若滤出的固体中没有铜，则溶液中一定含有Cu2，而铁与Cu2不能共存，C项正确。11.【解题指南】本题主要考查Mg、Al、Fe及其化合物的性质及与其有关的化学方程式的计算。解题时注意寻找突破口，如铝热反应应用于铁轨的焊接、CO2是最常见的温室气体等。【解析】(1)铝热反应应用于铁轨的焊接，由可知C为Al、G为Fe2O3、B为Fe、H为Al2O3，反应的化学方程式为2AlFe2O32FeAl2O3。CO2是最常见的温室气体，由可知E为Mg、I为CO2、F为MgO、D为C。综上可知A为O2。(2)Fe2O3与盐酸反应的离子方程式为Fe2O36H=2Fe33H2O，FeCl3与铜粉完全反应的离子方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2，可知n(Cu)n(Fe2O3)0.01 mol，需铜粉的质量为0.01 mol64 g/mol0.64 g。(3)Al与过量NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al2OH2H2O=2AlO3H2，反应后溶液为NaAlO2，与过量CO2反应的离子方程式为：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。(4)Mg在CO2中燃烧的化学方程式为：2MgCO22MgOC，观察到的现象是镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体。答案：(1)2AlFe2O32FeAl2O3(2)Fe2O36H=2Fe33H2O，2Fe3Cu=2Fe2Cu2，n(Cu)n(Fe2O3)0.01 mol，至少需铜粉的质量为0.01 mol64 g/mol0.64 g(3)2Al2OH2H2O=2AlO3H2 AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(4)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体12.【解析】(1)Fe3O4固体溶于稀盐酸的反应为：Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O。(2)检验Fe3的存在用KSCN溶液，反应的离子方程式为Fe33SCN=Fe(SCN)3。(3)溶液中加入新制氯水后红色加深是因为Fe3浓度增大，离子方程式为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(4)放置一段时间后，发现深红色褪去的其他可能是溶液中的Fe3被氧化为更高的价态。验证乙同学的猜想是否正确，检验溶液中是否含有SCN即可。答案：(1)Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O(2)KSCNFe33SCN=Fe(SCN)3(3)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(4)丁的猜想是：溶液中的3价铁被氧化为更高的价态实验操作预期现象取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入20% KSCN溶液(或取少量褪色后溶液于试管中，逐滴加入0.1 molL1 FeCl3溶液)溶液变红色(溶液不变红色)13.【解析】(1)证明步骤滤液中含有Fe2的方法是：取样，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等)，若滤液由浅绿色变为红色，则说明滤液中含有Fe2。(2)由于H2O2具有氧化性，加入过量H2O2的目的是：将Fe2全部氧化为Fe3。(3)步骤的目的是：将Fe3全部转化为Fe(OH)3，所以步骤需加入过量的NaOH溶液或氨水，反应的离子方程式是：Fe33OH=Fe(OH)3 或Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(4)步骤的目的是：将产生的红褐色悬浊液分离，最终得到固体Fe2O3，所以步骤的操作步骤是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。(5)由于实验中铁无损耗，根据铁元素守恒得，每片补血剂中m(Fe)(10) g0.07a g。答案：(1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂)溶液由浅绿色变为红色(2)将Fe2全部氧化为Fe3 (3)Fe33OH=Fe(OH)3 或Fe33NH3H2O=Fe(OH)3 3NH(4)洗涤冷却(5)0.07a【误区警示】解答本题要注意两点：(1)认真审题，避免由于审题不清，容易误算成“10片补血剂中含铁元素的质量”；(2)在Fe3存在的条件下，检验Fe2的存在时，就不能采取先加KSCN溶液后加氯水等试剂的方法，而应采取加入适量酸性KMnO4溶液，若溶液由紫红色变为棕黄色，则含有Fe2。