高三化学一轮复习-35-铁及其化合物课时测试含解析.doc

3-5 铁及其化合物（测试时间：45分钟 满分 100分）姓名： 班级： 得分： 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1下列离子的检验方法合理的是 （ ）A向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2B用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2【答案】C【解析】向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，只能说明含Fe3，故A错误；FeCl2中Fe2、Cl-都能使KMnO4溶液褪色，故B错误；Fe3与NaOH溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，故C正确；向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不能证明是否含有Mg2，故D错误。2下列叙述正确的是 （ ）AFe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同BAl、Fe、Cu三者的单质放置在空气中均只生成氧化物CAl、Fe、Cu三者对应的氧化物均为碱性氧化物DC、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强【答案】D【解析】A氯气具有强氧化性，和铁反应产生氯化铁，而稀盐酸和铁反应产生氯化亚铁，错误；BCu放置在空气中生成铜绿，是碱式盐，错误；CAl2O3是两性氧化物，错误；DC、P、S、Cl的非金属性增强，因此最高价氧化物对应的水化物的酸性也逐渐增强，正确；答案为D。3将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7molL1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L（标况）氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数为 （ ）A72.4%B71.4%C79.0%D63.6%【答案】B【解析】铁的氧化物和盐酸恰好反应生成氯化物，根据电荷守恒，氧化物中氧原子的物质的量=0.17/2=0.35摩尔，氯气的物质的量为0.56/22.4=0.025摩尔，根据电子守恒，混合物中的+2价铁的物质的量为0.0252/1=0.05摩尔，根据电荷守恒分析，混合物中+3价铁的物质的量为（0.352-0.052）/3=0.2摩尔，则混合物中铁元素的质量分数=（0.05+0.2）56/（0.05+0.2）56+0.3516=71.4%，选B。4下列推测的说法中正确的是 （ ）A已知Fe与S能直接化合生成FeS，推测Cu与S可直接化合生成CuSB已知CaCO3与稀硝酸反应生成CO2，推测CaSO3与稀硝酸反应生成SO2C已知Br2与Fe反应生成FeBr3，推测I2与Fe生成FeI3D已知Fe与CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应【答案】D【解析】A铁和硫反应生成硫化亚铁，铜和硫反应生成硫化亚铜，产物，不选A；B、亚硫酸钙和硝酸能发生氧化还原反应，不生成二氧化硫，错误，不选B；C、碘的氧化性比溴弱，与铁反应只能生成碘化亚铁，错误，不选C；D、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，正确，选D。5将一定量的铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，反应后收集到NO2和NO的混合气体，下列说法正确的是 （ ）A反应后生成的盐只有Fe(NO3)2 B反应后生成的盐只有Fe(NO3)3C反应后生成的盐为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3 D以上三种情况都有可能【答案】D【解析】将一定量的铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，反应后收集到NO2和NO的混合气体，说明反应过程中硝酸的浓度变稀或全部参加反应，若硝酸过量，则溶液里只含有Fe(NO3)3，若硝酸全部反应，且溶液里发生了Fe+2Fe3+=3Fe2+,则溶液里就生成了Fe(NO3)2，甚至此反应完全，溶液里就只有Fe(NO3)2，答案为D。6下列物质可通过化合反应一步得到的是 （ ）FeCI3 FeCI2 Fe(OH)3 CuSA只有B只有 C能得到 D能得到【答案】D【解析】铁在氯气中燃烧生成FeCI3，属于化合反应，正确；铁与氯化铁发生化合反应生成FeCI2，正确；氢氧化亚铁、氧气和水发生化合反应生成Fe(OH)3，正确；CuS不能通过化合反应制备，铜与硫化合生成硫化亚铜，不正确，答案选D。 7用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 （ ）A若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3 B若有固体存在，则溶液中一定有Fe2 C若溶液中有Cu2，则一定没有固体析出D若溶液中有Fe2，则一定有Cu析出【答案】B【解析】用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，发生反应：2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2，向所得溶液中加入铁粉，发生反应：2FeCl3+Fe3FeCl2，Fe+CuCl2FeCl2+Cu。A、若无固体等剩余，则溶液中可能有Fe3，也可能不含Fe3，A错误；B、若有固体存在，则溶液中一定有Fe2，B正确；C、若溶液中有Cu2，则可能没有固体析出，也可能有固体析出，C错误；D、若溶液中有Fe2，产生的固体中可能有Cu析出，也可能没有固体析出，D错误。答案选B8.34 g FeSO47H2O样品在隔绝空气条件下受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。下列说法中正确的是 （ ）A温度为78时固体物质M的化学式为FeSO45H2OB温度为159时固体物质N的化学式为FeSO43H2OC在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4FeOSO3D取适量380时所得的样品P，隔绝空气加热至650，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，Q的化学式为Fe2O3【答案】D【解析】8.34g FeSO47H2样品物质的量=8.34g278g/mol=0.03mol，其中m（H2O）=0.03mol718g/mol=3.78g，如晶体全部失去结晶水，固体的质量应为8.34g-3.78g=4.56g，可知在加热到373之前，晶体失去部分结晶水，则A、温度为78时，固体质量为6.72g，其中m（FeSO4）=0.03mol152g/mol=4.56g，m（H2O）=6.72g-4.56g=2.16g，n（H2O）=2.16g18g/mol0.12mol，则n（H2O）：n（FeSO4）=0.12mol：0.03mol=4：1，则化学式为FeSO44H2O，A错误；B温度为l59时，固体质量为5.10g，其中m（FeSO4）=0.03mol152g/mol=4.56g，m（H2O）=5.10g-4.56g=0.54g，n（H2O）=0.54g18g/mol=0.03mol，则n（H2O）：n（FeSO4）=0.03mol：0.03mol=1：1，则化学式为FeSO4H2O，B错误；Cm（FeSO4）=0.03mol152g/mol=4.56g，则在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4H2OFeSO4+H2O，C错误；D加热至633时，固体的质量为2.40g，其中n（Fe）=n（ FeSO47H20）=0.03mol，m（Fe）=0.03mol56g/mol=1.68g，则固体中m（O）=2.40g-1.68g=0.72g，n（O）=0.72g16g/mol=0.045mol，则n（Fe）：n（O）=0.03mol：0.045mol=2：3，则固体物质Q的化学式为Fe2O3，D正确，答案选D。9在AlCl3和FeCl3的混合液中，先加入过量的KI溶液，再加入足量的Na2S溶液，所得到的沉淀物是 （ ）AFe2S3、I2BFeS、S、Al(OH)3CAl(OH)3、I2DFe(OH)3、Al(OH)3【答案】B【解析】在AlCl3和FeCl3的混合液中，加入过量的KI溶液，会发生反应：2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2、再加入足量的Na2S溶液，会发生反应：FeCl2+Na2SFeS+2NaCl、Na2S+I22NaI+S、3Na2S +2AlCl3 + 6H2ONaCl+ 2Al(OH)3+3H2S，所以最后得到的固体沉淀是FeS、S、Al(OH)3，答案选B。10向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4mol/L的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO(标准状况) ，往所得溶液加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得的铁的物质的量为 （ ）A0.21mol B0.25 mol C0.3mol D0.35mol【答案】B【解析】因一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL 4mol/L的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，无血红色出现，说明溶液中的溶质为Fe(NO3)2 ，根据氮元素守恒，硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为0.15L4mol/L-2.24L22.4L/mol0.5mol，所以nFe(NO3)20.5mol20.25mol，由铁元素守恒可知，氢气还原混合物得到Fe的物质的量：n(Fe)nFe(NO3)20.25mol，答案选B。二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11（14分）【2016届北京市大兴区高三上学期期末】某研究性学习小组为探究 Fe3 + 与 Ag 反应，进行如下实验：将适量的0.1 mol/L Fe（NO3）3 溶液加入到新制备的银镜中, 发现银镜溶解，同时无其它固体物质析出。甲同学认为：Fe3+ 具有氧化性, 能够溶解单质Ag。乙同学认为：Fe（NO3）3 溶液显酸性，该条件下NO3- 也能氧化单质Ag。（1）Fe（NO3）3 溶液显酸性的原因 。（请用离子方程式表述）（2）乙同学设计下述实验以支持其观点, 请填写下表内容实验步骤（不要求写具体操作过程）预期现象和结论步骤I： 。步骤II：配制与0.1 mol/L Fe（NO3）3 溶液所含c （H+）、c （NO3-） 相同的溶液，取适量此溶液放入到新制备的银镜中。 ，乙同学的推测成立；反之，则不成立。（3）甲同学通过验证产物，证实了Fe3+ 能够氧化单质 Ag，请帮助甲同学写出实验方案 （要求：写出实验操作、现象和结论）。（4）丙同学进一步研究 Fe3+ 与Ag反应的程度。按下图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应）。 K闭合时，指针向左偏转，石墨作 （填“正极”或“负极”）。 当指针归零后，向左侧U型管中滴加几滴 FeCl2 浓溶液，发现指针向右偏转，写出此时银电极的反应式 。 结合上述实验分析，写出Fe3+ 和Ag反应的离子方程式 。 丙同学进一步验证其结论：当指针归零后，向右侧U型管中滴加数滴饱和NaCl溶液，可观察到的现象是 。【答案】（1）Fe3+3H2OFe（OH）3+3H+（2分）（2）测定0.1 mol/L Fe（NO3）3溶液的pH （1分） 银镜溶解（1分）（3）取反应后溶液少量于试管中，滴加几滴K3Fe（CN）6溶液，若产生蓝色沉淀，则证明有Fe2+产生，证实了Fe3+能氧化单质银。（2分）（4）正极 （2分） Ag+ + e = Ag（2分）Ag + Fe3+ Ag+ + Fe2+ （2分，不写可逆号，扣1分）出现白色沉淀，电流表指针向左偏转。（2分）【解析】（1）Fe（NO3）3 为强酸弱碱盐，Fe3+水解，所以溶液显酸性，Fe3+3H2OFe（OH）3+3H+；（2）乙同学认为：Fe（NO3）3 溶液显酸性，该条件下NO3- 也能氧化单质Ag。所以乙同学需要测出0.1 mol/L Fe（NO3）3溶液的pH ，配制与0.1 mol/L Fe（NO3）3 溶液所含c （H+）、c （NO3-） 相同的溶液，看银是否溶解。如果银镜溶解，乙同学的推测成立；（3）若是Fe3+氧化了单质 Ag，则溶液中应该生成Fe2+，甲同学需要检验溶液中的Fe2+；取反应后溶液少量于试管中，滴加几滴K3Fe（CN）6溶液，若产生蓝色沉淀，则证明有Fe2+产生，证实了Fe3+能氧化单质银。（4） K闭合时，指针向左偏转，石墨作正极； 当指针归零后，向左侧U型管中滴加几滴 FeCl2 浓溶液，发现指针向右偏转，说明银棒做正极，此时银电极的反应式Ag+ + e = Ag。 结合上述实验分析， Fe3+ 和Ag反应为可逆反应，离子方程式为Ag + Fe3+ Ag+ + Fe2+ 。 丙同学进一步验证其结论：当指针归零后，向右侧U型管中滴加数滴饱和NaCl溶液，可观察到的现象是出现白色沉淀，溶液中Ag+浓度减小，Ag + Fe3+ Ag+ + Fe2+平衡正向移动，Ag发生氧化反应为负极，电流表指针向左偏转。12（14分）A、B、C、D为四种单质，常温时，A、B是气体，C、D是固体。E、F、G、H、I为五种化合物，F不溶水，E为气体且极易溶水成为无色溶液，G溶于水得黄棕色溶液。这九种物质间反应的转化关系如图所示 （1）写出四种单质的化学式A_ B_ C_ D_（2）写出H+BG的离子方程式 ；（3）写出G+IH+D+E的化学方程式 ；（4）某工厂用B制漂白粉。写出制漂白粉的化学方程式 。为测定该工厂制得的漂白粉中有效成分的含量，某该小组进行了如下实验：称取漂白粉3.0g，研磨后溶解，配置成250mL溶液，取出25.00mL加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的硫酸（此时发生的离子方程式为： ），静置。待完全反应后，用0.2molL-1的Na2S2O3溶液做标准溶液滴定反应生成的碘，已知反应式为：2Na2S2O3+I2 =Na2S4O6+2NaI，共用去Na2S2O3溶液20.00mL。则该漂白粉中有效成分的质量分数为 保留到小数点后两位）。【答案】（1）A H2 （1分） B Cl2（1分） C Fe （1分） D S （1分）（2）2Fe2+Cl2 = 2Fe3+2Cl（2分）（3）2FeCl3 +H2S =2FeCl2+S+2HCl（2分）（4）2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O（2分） 2H+2I+ClO=I2+Cl+H2O （2分） 47.67%（2分）【解析】A、B、C、D为四种单质，常温时，A、B是气体，C、D是固体，E、F、G、H、I为五种化合物，G溶于水得黄棕色溶液，则G中含铁离子，由元素守恒可知，C为Fe，F不溶于水，F为FeS，D为S，E为气体且极易溶于水成为无色溶液，则E为HCl，HCl与Fe反应生成氢气，则A为H2，B为Cl2，G为FeCl3，H为FeCl2，I为H2S，G与I反应生成FeCl2、S、HCl，据此回答。（1）由上述分析可知，A为H2，B为Cl2，C为Fe，D为S。（2）由FeCl2和氯气反应生成FeCl3 的离子方程式为2Fe2+Cl2 = 2Fe3+2Cl。 （3）FeCl3和H2S反应生成FeCl2 、S和HCl，根据得失电子守恒、原子守恒配平，反应的化学方程式为2FeCl3 +H2S =2FeCl2+S+2HCl。（4）工业上用氯气和石灰乳反应制取漂白粉，化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉中的ClO具有氧化性，I具有还原性，在酸性溶液中发生氧化还原反应，生成I2、Cl和水，再根据得失电子守恒、原子守恒配平，反应的离子方程式为2H+2I+ClO=I2+Cl+H2O；加入过量的KI溶液和过量的硫酸与漂白粉溶液反应发生2H+2I+ClO=I2+Cl+H2O，由2Na2S2O3+I2 =Na2S4O6+2NaI，得关系式Ca(ClO)22Cl22I24Na2S2O3 ，nCa(ClO)2=1/4n（Na2S2O3）=20.0 mL10-3LmL-10.2 molL-1250/254=0.01 mol，则该漂白粉中有效成分的质量分数为0.01mol143g/mol3.0g100%=47.67%。13（12分）有关FeSO4的转化关系如下图所示（无关物质已略去）。FeSO4固体NaOH溶液IIIIIIIVFeSO4溶液固体Y气体X溶液1稀硫酸溶液2已知： X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液， 产生白色沉淀。 Y是红棕色的化合物。 （1）气体X的成分是（填化学式） 。 （2）反应I的反应类型属于（填序号） 。 a分解反应 b复分解反应 c置换反应 d化合反应 e氧化还原反应 （3）溶液2中金属阳离子的检验方法是 。 （4）若经反应I得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol/L NaOH溶液完全吸 收，则反应IV中生成FeSO4的离子方程式是 。【答案】（12分，每空3分）（1）SO2、SO3 （2）a、e（3）取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有Fe3+。（4）2Fe3+ + SO+ H2O 2Fe2+SO+ 2H+【解析】（1）硫酸亚铁受热分解生成气体X，X通入品红溶液中，溶液褪色，说明有二氧化硫，通入氯化钡溶液中，产生白色沉淀，是三氧化硫，所以气体为SO2、SO3。（2）从硫酸亚铁受热分解的方程式可以看出，硫酸亚铁一种化合物分解，生成三种化合物，使分解反应，硫元素从+6价变到产物中的+4价，铁元素中+2价变为+3价，所以也属于氧化还原反应，选a、e。（3）溶液2中金属阳离子使有氧化铁溶于稀硫酸得到硫酸铁，检验金属阳离子，实际就是检验铁离子，所以利用铁离子与硫氰化钾显红色的性质进行，所以取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有Fe3+。（4）经反应一得到16可固体为氧化铁，为0.1摩尔，产生的气体X为二氧化硫和三氧化硫，由方程式之他们各位0.1摩尔，恰好别0.4L1mol/L的氢氧化钠溶液完全吸收，氢氧化钠为0.4摩尔，与二氧化硫三氧化硫恰好反应，则亚硫酸钠和硫酸钠都为0.1摩尔，反应四中为亚硫酸钠和硫酸铁反应，即生成硫酸亚铁，离子方程式为2Fe3+ + SO+ H2O 2Fe2+SO+ 2H+14（10分）如图1所示，此装置可用来制取和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化，实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选填写下列空白：（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入试剂是 A中反应的离子方程式是 （2）实验开始时应先将活塞a （填“打开”、“关闭”）（3）简述生成Fe（OH）2的操作过程 （4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为 （5）下列图2各图示中 能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀【答案】（1）铁屑（1分）Fe+2H+=Fe2+H2（2分）（2）打开（1分）（3）关闭活塞a，在气体压强的作用下，A中含有硫酸亚铁溶液被压人B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应（2分）（4）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3（2分）（5）（2分）【解析】（1）A中应预先盛放固态反应物铁屑，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子反应方程式为：Fe+2H+=Fe2+H2；（2）实验开始时，应先打开活塞，使生成的氢气进入整套实验装置中而排出空气，防止氢氧化亚铁被氧化，故答案为：打开；（3）A中反应发生后，为保证硫酸亚铁进入B中和氢氧化钠混合，要借助氢气产生的压强，所以需要关闭活塞a，在气体压强的作用下，A中含有硫酸亚铁溶液被压人B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应，发生的离子反应方程式为：Fe2+2OH=Fe（OH）2，生成Fe（OH）2白色沉淀；（4）氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀，所以实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，出现白色沉淀先转化为灰绿色最后转化为红褐色，反应方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；（5）根据题中信息可知要较长时间保存Fe（OH）2沉淀，必须在制取过程中尽可能减少和空气接触，对比四个选项明显可以发现选项、加入有机物作隔离层和空气接触少，中Fe和稀硫酸生成氢气能排出装置中的氧气，所以也能减少与氧气接触，根据（4）分析也能减少与氧气接触，故答案为：。