2019版高考化学一轮复习 第三章 金属及其重要化合物 第三讲 铁及其重要化合物课后达标训练

第三讲 铁及其重要化合物

[课后达标训练]

一、选择题

1.(2018·深圳一模)《新修本草》是我国古代中药学著作之一，其中关于“青矾”的记载：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”。据此推测，“青矾”的主要成分为( )

A.CuSO4·5H2O C.KAl(SO4)2·12H2O

B.Fe2(SO4)3·9H2O D.FeSO4·7H2O

解析：选D。CuSO4·5H2O俗称胆矾，为蓝色，A项错误；Fe2(SO4)3·9H2O为黄色，B项错误；KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾，为白色，C项错误；FeSO4·7H2O俗称绿矾，经煅烧氧化分解为红色Fe2O3，D项正确。

2.铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )

A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2

C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 D.Fe与KSCN产生红色沉淀

解析：选C。赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；＋3价铁离子遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验＋3价铁离子的存在。

3.在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液颜色变化应是( ) A.颜色变浅 C.没有改变

B.逐渐变深绿 D.变棕黄色

2＋

＋

－

3＋

3＋

解析：选D。Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸时发生反应：3Fe＋4H＋NO3===3Fe＋NO↑＋2H2O，有棕黄色的Fe生成。

4.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是( )

3＋

A.实验①③反应制得的物质均为纯净物 B.实验②③均未发生氧化还原反应

1

C.实验①③均为放热反应

D.实验①②所涉及的物质均为电解质

解析：选B。实验③制得的是Fe(OH)3胶体，属于混合物，且属于吸热反应，选项A、C错误；实验①中涉及的物质Cl2、铁丝均为单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，选项D错误。

5.下列有关物质检验方法不合理的是( )

A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe

B.用酸性KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4

C.检验Fe(NO3)2是否已氧化变质，可将Fe(NO3)2溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红

D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe

解析：选C。酸性条件下Fe被NO3氧化成Fe，不能检验Fe(NO3)2是否已氧化变质，C项不合理。

6.下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )

X Y Z A FeCl2溶液 FeCl3 Cl2 B FeCl3溶液 CuCl2 Fe C Fe Al NaOH溶液 D FeSO4溶液 Fe2(SO4)3 Cu 2＋

－

3＋

3＋

2＋

解析：选C。Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；D有新的杂质CuSO4生成，D错误。

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Fe B.若有固体存在，则溶液中一定有Fe C.若溶液中有Cu，则一定没有固体析出 D.若溶液中有Fe，则一定有Cu析出

解析：选B。本题考查铁及其化合物的性质。FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，还可能有过量的FeCl3溶液，加入铁粉充分反应后，A项若无固体剩余，说明原溶液中含有Fe，反应后不一定还含有；B项不管固体是铁粉还是铜粉，溶液中一定含有Fe；C项若溶液中有Cu，可能有部分铜固体析出；D项若溶液中有Fe，不一定有Cu析出。

2

2＋

2＋

2＋

3＋

2＋2＋

2＋3＋

8.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )

2＋

A.1∶1∶1 C.3∶3∶8

B.1∶3∶1 D.1∶1∶4

3＋

2＋

解析：选D。据氧化性由强到弱的顺序：HNO3>Fe>Cu，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为

4HNO3(稀)＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 4 mol 1 mol 1 mol 2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2 2 mol 1 mol 3 mol Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu 1 mol 1 mol 1 mol

所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为(2 mol－1 mol)∶1 mol∶4 mol＝1∶1∶4。

9.(2018·江南十校联考)研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以得到直观形象的效果，下列表达不正确的是( )

A.NaOH溶液与SO2反应时溶液中溶质的情况

B.NaAlO2溶液与盐酸反应后铝的存在形式

C.Fe在Cl2中的燃烧产物

D.Fe和稀HNO3反应后，铁的存在形式

－

＋

－

＋

3＋

解析：选C。A正确，因为发生的反应为SO2＋NaOH===NaHSO3和SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。B正确，因为发生的反应为AlO2＋H＋H2O===Al(OH)3↓和AlO2＋4H===Al＋2H2O。C

3

点燃

不正确，因为不论反应物比例是多少，发生的反应总是2Fe＋3Cl2=====2FeCl3。D正确，因为如果铁过量，过量的铁与生成的Fe继续反应，生成Fe。

二、非选择题

10.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题： (1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中正确的是 。 A.纯铁硬度比生铁高 B.纯铁耐腐蚀性强，不易生锈 C.不锈钢是铁合金，只含金属元素 D.铁在一定条件下，可与水蒸气反应 E.铁在冷的浓硫酸中钝化

(2)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为 ，形成该分散系的分散质的微粒直径范围是 。

(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出 FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：__________________________________________。

欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：①氯气 ②铁粉 ③浓硝酸 ④浓盐酸 ⑤烧碱 ⑥浓氨水，需要用到的一组试剂是 。

A.①②④ C.②④⑤

(4)高铁酸钠Na2FeO4 是一种新型净水剂。

①高铁酸钠主要通过如下反应制取： 2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH===2Na2FeO4＋3X＋5H2O。 则X的化学式为 。

②高铁酸钠在水中可以发生如下反应： 4FeO4＋10H2O

2－

3＋

2＋

B.①③④⑥ D.①④⑥

4Fe(OH)3＋8OH＋3O2↑。

－

由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有______________________________ 性，而能够除去水中悬浮物是因为__________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③下列物质能作净水剂的有 。 A.KAl(SO4)2·12H2O B.[Fe(OH)(SO4)]n C.ClO2 D.“84”消毒液

解析：(1)A.纯铁硬度比生铁低，错误；B.纯铁耐腐蚀性强，不易生锈，正确；C.不锈钢是铁合金，含Fe、Mn等金属元素，也含有C、Si等非金属元素，错误；D.铁在一定条件下，可与水蒸气反应产生四氧化三铁和氢气，正确；E.铁在室温下遇浓硝酸、浓硫酸，在金

4

属表面会被氧化产生一薄层致密的氧化物保护膜，而阻止了金属的进一步反应，因此Fe在冷的浓硫酸中钝化，正确。(2)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，这时发生Fe的水解反应，产生氢氧化铁胶体和盐酸，该反应的离子方程式为Fe＋△＋

3H2O=====Fe(OH)3(胶体)＋3H；形成的该分散系属于胶体，分散质的微粒直径范围是1～100 nm。(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，FeCl3溶液与铜反应的离子方程式是2Fe＋Cu===2Fe＋Cu；从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，应该首先向溶液中加入过量的Fe粉，发生反应得到FeCl2溶液，把过量的Fe和置换出的Cu过滤出去，向滤渣中加入盐酸使Fe发生反应得到FeCl2溶液，再过滤除去Cu，把两次的滤液合并，再向其中通入过量的氯气就得到了FeCl3溶液，所以选项A符合题意，而选项B、C、D都会引入杂质离子，不符合题意，错误。(4)①根据原子守恒可得X的化学式是NaCl；②根据方程式可知高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它可以得到电子，具有强氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为反应后产生的还原产物Fe(OH)3在水中形成胶体，有强的吸附能力，能吸附水中悬浮的杂质使之形成沉淀而除去；③A.KAl(SO4)2·12H2O电离产生的Al会发生水解反应产生Al(OH)3胶体，因此有净水作用，正确；B.[Fe(OH)(SO4)]n会形成Fe(OH)3胶体，因此有净水作用，正确；C.ClO2 有强氧化性，可以杀菌消毒，危害也小，因此可作净水剂，正确；D.“84”消毒液有杀菌消毒作用，但是碱性太强，气味太浓，不适宜水的净化，错误。

答案：(1)BDE

△3＋＋

(2)Fe＋3H2O=====Fe(OH)3(胶体)＋3H 1～100 nm

(3)2Fe＋Cu===2Fe＋Cu A

(4)①NaCl ②强氧化 生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能够吸附水中的悬浮杂质 ③ABC

11.根据下列转化关系，回答有关问题。

3＋

2＋

2＋

3＋

3＋

2＋

2＋

3＋

3＋

(1)浅绿色溶液D主要成分的化学式为 ，试剂1是 。 (2)下列物质不能作为试剂2的是 (填序号)。 a.Cl2 b.新制氯水 c.浓硫酸 d.S e.硝酸

(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)溶液C→溶液F红色加深的原因是_______________________________________

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