2019年高考化学大一轮复习 3.3 铁及其化合物实效精练（含解析）.doc

2019年高考化学大一轮复习 3.3 铁及其化合物实效精练（含解析）一、选择题：本大题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1用毛笔蘸取少量30% FeCl3溶液在铜片上写一个“Cu”字，放置片刻，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中，下列说法正确的是()A烧杯中的溶液呈黄色B铜片无任何变化C铜片上有凹陷的“Cu”字D发生了反应：Fe3Cu=Cu2Fe2解析：FeCl3与Cu发生反应：2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2，故烧杯中的溶液为CuCl2和FeCl2，溶液的颜色不是黄色，铜片上有凹陷的“Cu”字，D项离子方程式两边电荷不守恒，应为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。答案：C2下列有关钢材在空气中生锈的说法正确的是()A红色铁锈的主要成分是Fe(OH)3B钢材在空气中的反应只有氧化、还原及化合反应C钢材在空气中的腐蚀主要为电化学腐蚀，其负极的反应为：Fe3e=Fe3D太阳、风雨、湿度对钢材的腐蚀有较大影响解析：红色铁锈的主要成分是Fe2O3；钢材在空气中的反应除氧化、还原、化合反应外，还有Fe(OH)3的分解反应；钢铁在空气中电化学腐蚀的负极反应式为Fe2e=Fe2。答案：D3xx孝感模拟在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Cu2和Fe3C若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3和Fe2，一定不含Cu2D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解析：若滤出的固体为Cu，则溶液中一定含有Fe2，可能含有Cu2，但一定不含Fe3，原因是Fe3与Cu不共存，能发生氧化还原反应。选项A、B、C均错误；若滤出的固体为Fe和Cu，则溶液中一定含有Fe2，一定不含Cu2和Fe3，原因是Fe能与Cu2、Fe3发生氧化还原反应。答案：D4某溶液中含有Cu2、Mg2、Fe2、Al3等4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是()ACu2BMg2CFe2 DAl3解析：Fe2与OH作用生成Fe(OH)2，微热搅拌条件下与空气接触，Fe(OH)2会被氧化成Fe(OH)3，再加入过量盐酸，最终会生成Fe3。答案：C5铁氧体(Fe3O4)法是处理含铬废水的常用方法，其原理是：用FeSO4把废水中Cr2O还原为Cr3，并通过调节废水的pH，使生成物组成符合类似于铁氧体(Fe3O4或Fe2O3FeO)的复合氧化物(x2xO3O)。处理含1 mol Cr2O废水至少需要加入a mol FeSO47H2O。下列结论正确的是()Ax1，a5 Bx0.5，a8Cx2，a10 Dx0.5，a10解析：据Cr原子守恒，复合氧化物(x2xO3O)的物质的量为 mol，由Fe原子守恒有(3x)a，再根据电子守恒得(2x)16，联立解得x0.5，a10，故选D。答案：D6xx湖北武昌区高三上学期期末学业质量调研下列有关铁及其化合物的离子方程式一定错误的是()A氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)33H=Fe33H2OB铁与稀硝酸反应：Fe4HNO=Fe3NO2H2OC磁性氧化铁与浓盐酸反应：Fe3O48H=Fe22Fe34H2OD溴化亚铁溶液与氯水反应：2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl解析：氢氧化铁与氢碘酸反应，Fe3和I发生氧化还原反应。答案：A7下列事实不能证明Fe3有氧化性的是()A电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜BFeCl3溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变为蓝色C将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液变为血红色D将H2S气体通入FeCl3溶液中，产生淡黄色沉淀解析：A项中2Fe3Cu=Cu22Fe2；B项中2Fe32I=2Fe2I2；D项中H2S2Fe3=S2Fe22H，只有C项中Fe3在反应中化合价未发生改变，不具有氧化性，选C项。答案：C8xx福建莆田质检某溶液含有K、Fe3、SO、CO、I中的几种。取样，滴加KSCN溶液后显血红色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是()AK BICSO DCO解析：滴加KSCN溶液后显血红色，则一定含有Fe3，而Fe3具有较强氧化性，不能与I大量共存，Fe3与CO可发生相互促进的水解反应，也不能大量共存，故必含有阴离子SO，无法判断是否含有K。答案：A9xx山东济宁模拟能正确表示下列反应的离子方程式是()A将氧化亚铁溶于稀硝酸：FeO2H=Fe2H2OB氢氧化铁溶于过量的氢碘酸：Fe(OH)33H=Fe33H2OC将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O48H=Fe22Fe34H2ODFeCl3溶液与KSCN溶液混合：Fe33SCN=Fe(SCN)3解析：A项忽视了Fe2的还原性，正确的离子方程式应为3FeO10HNO=3Fe3NO5H2O；B项忽视了Fe3与I的氧化还原反应，正确的离子方程式为2Fe(OH)36H2I=2Fe2I26H2O；D项FeCl3溶液与KSCN溶液反应生成的是红色溶液，而不是沉淀。答案：C10xx抚顺市六校联合体高三上学期期中考试某稀溶液中含4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol Fe粉，充分反应后产生的NO气体在标准状况下的体积为()A36 LB28 LC22.4 L D11.2 L解析：据离子方程式Fe4HNO=Fe3NO2H2O1 mol 4 mol 1 mol 1 mol15 mol 5 mol 4 mol经比较H不足，计算NO体积应由H的物质的量来计算。V(NO) mol22.4 L/mol28 L。答案：B二、非选择题：本大题共4小题，将答案填在题中横线上。11某同学欲在实验室中对Fe3与I的反应进行探究，实现Fe2与Fe3的相互转化。(1)该同学最初的实验操作和现象如下：编号操作现象先向2 mL 0.1 mol/L FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再滴加新制氯水先向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1 mol/L KI溶液滴加KSCN溶液后，溶液变成红色；滴加KI溶液后，红色无明显变化实验的现象为_。FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_。(2)该同学分析了导致实验现象的可能原因，并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下：编号操作现象向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，再滴加KSCN溶液滴加FeCl3溶液后，溶液变成黄色；滴加KSCN溶液后，溶液变成红色根据实验，甲同学认为Fe3有可能与I发生氧化还原反应，请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由_。(3)该同学认为需要进一步设计实验证明根据实验中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案。编号操作预期现象及结论向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，_(4)上述实验结果表明，Fe3有可能与I发生氧化还原反应。进一步查阅资料知，参加反应的Fe3与I的物质的量相同。该同学结合上述实验结论，分析了实验中加入KSCN后溶液变红的原因，认为Fe3与I反应的离子方程式应写为_。解析：(1)Fe2遇KSCN溶液后无明显变化，加入新制氯水后，Fe2被氧化为Fe3，Fe3与KSCN反应生成红色的Fe(SCN)3。滴入氯水后的反应是2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(2)滴加FeCl3溶液后，溶液为成黄色，可能生成了I2。(3)要进一步证明(2)中的结论，则可加入淀粉溶液或CCl4检验I2的生成。(4)Fe3与I发生氧化还原反应后滴加KSCN溶液仍出现红色，则Fe3与I的反应可能是可逆反应：2Fe32I2Fe2I2。答案：(1)滴加KSCN溶液后，溶液无明显变化；再滴加新制氯水后，溶液变成红色2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)溶液变成黄色，推测生成I2(其他合理答案也可)(3)编号操作预期现象及结论再滴加淀粉溶液(或CCl4，或铁氰化钾溶液)预期现象：溶液变蓝(或溶液分层，下层溶液为紫色；或生成蓝色沉淀)结论：Fe3能与I发生氧化还原反应，生成I2(或Fe2)(4)2Fe32I2Fe2I2(必须写可逆符号)12已知A为常见的金属单质，根据如图所示的转化关系回答下列问题。(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式：A为_，B为_，C为_，D为_，E为_，F为_。(2)写出的化学方程式及、的离子方程式：_。解析：由F为红褐色固体判断F为Fe(OH)3，故金属单质A为Fe，黑色晶体B为Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2与FeCl3，由F逆推可知D为FeCl3，则C为FeCl2，E为Fe(OH)2。答案：(1)FeFe3O4FeCl2FeCl3Fe(OH)2Fe(OH)3(2)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2Fe3Fe=3Fe213硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上作补血剂。某课外小组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。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)33NH(4)洗涤冷却(5)0.07a14一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后，将所得固体完全溶解于稀盐酸，制得溶液A。(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是_。(2)推测A中可能含有的金属阳离子：只有Fe3；只有Fe2；_。甲同学为探究溶液的组成，实验如下：实验步骤实验现象实验结论及反应的离子方程式取少量溶液A于试管中，加入KSCN溶液假设不成立，假设或成立；反应的离子方程式是_。(3)乙同学继续探究溶液A的组成。查阅资料：16HCl2KMnO4=2KCl2MnCl25Cl28H2O实验过程：另取少量溶液A于试管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，KMnO4紫色褪去，实验结论：_(填字母序号)。a可能有Fe2b可能无Fe2c一定有Fe2根据你选择的实验结论，简述理由_。解析：(1)Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3。(2)A中铁元素的价态可能为Fe3、Fe2或Fe2、Fe3的混合物，A溶液与KSCN反应，若溶液变红，则说明溶液中含有Fe3，假设、成立。(3)A溶液中有剩余的HCl，从信息的反应可知，HCl和Fe2均能使酸性KMnO4溶液褪色，故往A溶液中滴加少量KMnO4溶液，溶液褪色，不能判断溶液中是否一定含有Fe2。答案：(1)2Fe3Cl22FeCl3(2)Fe3、Fe2均有溶液变红Fe33SCNFe(SCN)3(3)a、bA溶液中有剩余的HCl，从信息的反应可知，HCl和Fe2均能使酸性KMnO4溶液褪色，故往A溶液中滴加少量KMnO4溶液，溶液褪色，不能判断溶液中是否一定含有Fe2创新试题教师备选教学积累资源共享教师用书独具加强“铁三角”及其重要应用的教学1在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：.向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；.向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。已知：KspFe(OH)34.01038回答下列问题：(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为_。(2)过程加入铁屑的主要作用是_，分离得到固体的主要成分是_，从固体中分离出铜需采用的方法是_；(3)过程中发生反应的化学方程式为_。(4)过程中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为_。(列式计算)解题指南：解答本题时注意操作流程，如下：解析：(2)加入的铁先与Fe3反应生成Fe2，再与Cu2反应置换出铜，铁过量，固体为铁与铜的混合物，再分离铜应加入盐酸；(3)过程是亚铁离子生成Fe(OH)2，鼓入空气为的是转化成Fe(OH)3；(4)Kspc(Fe3)c3(OH)，c(OH)Kw/c(H)，可求c(Fe3)。答案：(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)回收铜Cu和Fe加盐酸反应后过滤(3)FeCl2Ca(OH)2=Fe(OH)2CaCl2,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)c(Fe3)4.01038(109)34.01011(molL1)讲评建议：讲解本题应突出以下两点：1Fe3具有强氧化性，遇还原性物质(如Fe、Cu)均会发生氧化还原反应。2引导学生复习回顾沉淀溶解平衡常数表达式的书写方法及简单计算。Fe2、Fe3的检验2xx成都模拟某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是()A一定有Fe2，一定没有Fe3、Mg2B一定有Fe3，一定没有Fe2、Mg2C一定有Fe3，可能有Fe2，一定没有Mg2D一定有Fe2，可能有Mg2，一定没有Fe3解题指南：解答该题要注意以下三点：(1)溶液中产生的Mg(OH)2是白色沉淀；(2)Fe(OH)2在空气中发生的一系列的颜色变化是其特征性质；(3)溶液中同时产生多种沉淀时，深颜色的沉淀能掩盖白色沉淀。解析：加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性，若有Fe3，则产生氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以不可能存在，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。答案：D1运用“铁三角”解答实际问题时要与氧化还原反应的知识联系起来，特别是Fe2的还原性和Fe3氧化性的探究实验方案设计更是需要考生关注的热点内容。2解答与铁有关的问题时，要熟记铁的有关特征性质：特征：颜色的变化：Fe2(浅绿色)，Fe3(棕黄色)，Fe3与SCN反应溶液呈红色，在空气中Fe2与OH反应时沉淀颜色的变化等。特征价态的变化：铁元素常见的价态有2和3。