2019版一輪優(yōu)化探究化學練習第3章 第10講 鐵及其化合物含解析

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1、 課時作業(yè) 《 1．?新修本草》是我國古代中藥學著作之一，記載藥物844?種，其中有關于“青 礬”的描述為“本來綠色，新出窟未見風者，正如琉璃……燒之赤色……”據此 推測，“青礬”的主要成分為( ) A．CuSO4·5H2O C．KAl(SO4)2·12H2O B．FeSO4·7H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O 解析：?由題意知，青礬是綠色，經煅燒后，生成紅色固體。符合要求的是 FeSO4·7H2O，它是綠色晶體，經高溫煅燒后生成紅色?Fe2O3?粉末。 答案：B 2．(2017·?四川成都診斷)某學生以鐵

2、絲和?Cl2?為原料進行下列三個實驗。下列從 分類角度分析正確的是( ) A．實驗①、③反應制得的物質均為純凈物 B．實驗②、③均未發(fā)生氧化還原反應 C．實驗①、③均為放熱反應 D．實驗①、②所涉及的物質均為電解質 解析：實驗③制得的是?Fe(OH)3?膠體，屬于混合物，且屬于吸熱反應，選項?A、 C?錯誤；實驗①中涉及的物質?Cl2、鐵絲均為單質，既不屬于電解質，也不屬于 非電解質，選項?D?錯誤。 答案：B 3．為了驗證?Fe3＋的性質，某化學興趣小組設計了如圖所示的一組

3、實驗，其中實 驗方案設計錯誤的是( ) A．只有④ C．③和④均錯 B．只有③ D．全部錯誤 解析：實驗③中溶液應變?yōu)闇\藍色；實驗④與?Fe3＋的性質無關。 答案：C 4．鐵及其化合物是中學化學中的一類重要物質，下列關于鐵元素的敘述正確的 是( ) A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立，說明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋ 4 3 B．25?℃，pH＝0?的溶液中，Al3＋、NH＋、NO－、Fe2＋可以大量共存 C．5.6?g?鐵與足量的氯氣反應

4、失去電子為?0.2?mol D．硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O 3 解析：pH＝0?的溶液呈強酸性，Fe2＋、NO－、H＋不能大量共存，B?項錯誤；C?項 應為?0.3?mol，錯誤；D?項電荷不守恒，錯誤。 答案：A 5．(2017·?安徽蚌埠二中月考)下列中學常見實驗的現象或表述正確的是( ) A．赤鐵礦的主要成分是?Fe3O4 B．制備氫氧化亞鐵時，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即 可制得白色的氫氧化亞鐵 C．檢驗紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應

5、后取上層清液 于試管中，滴加?KSCN?溶液?2～3?滴即可 D．除去?FeCl3?溶液中的?FeCl2?雜質可以向溶液中加入足量的鐵粉，然后過濾 解析：赤鐵礦的主要成分為氧化鐵，A?錯誤；制備氫氧化亞鐵時應該盡量避免溶 液接觸氧氣，所以不能攪拌，B?錯誤；氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，鐵離 子與硫氰化鉀反應生成血紅色溶液，C?正確；鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，使 雜質的含量增加，D?錯誤。 答案：C 6．下列關于?Fe3＋、Fe2＋性質實驗的說法錯誤的是( ) A．用如圖裝置可以制備沉淀?Fe(OH)2

6、 B．配制?FeCl3?溶液時，先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需 要的濃度 C．向某溶液中滴加?KSCN?溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，此現象 不能確定溶液中含有?Fe2＋ D．向?FeCl2?溶液中加入少量鐵粉是為了防止?Fe2＋被氧化 解析：反應開始時生成的氫氣進入?B?中，可排出氧氣，防止生成的氫氧化亞鐵 被氧化，一段時間后關閉止水夾?C，A?中硫酸亞鐵進入?B?中可生成?Fe(OH)2，故 A?正確；FeCl3?易水解，配制溶液時應防止溶液因水解而生成氫氧化鐵沉淀，可 先將氯化鐵晶體溶于較

7、濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度，故?B?正確； Fe3＋與鐵反應可生成?Fe2＋，則向?FeCl2?溶液中加入少量鐵粉是為了防止?Fe2＋被氧 化，故?D?正確。 答案：C 3 3 7．某溶液中可能存在?Fe3＋、Fe2＋、I－、HCO－、Cl－、NO－六種離子中的幾種。 現進行下列實驗： ①取少量溶液滴加?KSCN?溶液，溶液呈紅色； ②另取少量原溶液滴加鹽酸，溶液的棕黃色加深。 據此可以推斷，該溶液中肯定不存在的離子是( ) 3 A．I－、HCO－ 3 C．I－、HCO－、Cl－ 3 3 3 B．Fe2

8、＋、HCO－、NO－ D．Fe3＋、I－、HCO－ 3 3 解析：由①可知溶液中一定含有?Fe3＋，有?Fe3＋一定無?I－和?HCO－；由②棕黃色 加深可知溶液中?Fe2＋被氧化為?Fe3＋，所以一定含有?NO－，可能含有?Cl－。 答案：A 8．納米級四氧化三鐵是應用最為廣泛的軟磁性材料之一。共沉淀法是目前制備 納米四氧化三鐵的重要方法，其流程如圖所示： 下列說法錯誤的是( ) A．保存溶液?A?時，應加入少量鐵粉 B．其制備反應類型不屬于氧化還原反應 C．取濾液進行焰色反應，火

9、焰為黃色 D．FeSO4·7H2O?和?FeCl3·6H2O?的物質的量之比最好應為?2∶1 解析：Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化，所以在保存含?Fe2＋的溶液時，需要加入鐵粉 以防止其被氧化，A?項正確；反應中無元素化合價的變化，所以不是氧化還原反 應，B?項正確；濾液中含有?Na＋，所以進行焰色反應時火焰為黃色，C?項正確； Fe3O4?可寫成?FeO·Fe2O3，所以?n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶2，D?項錯誤。 答案：D 9.A、B、C?三種物質中均含有同一種元素?M，它們之間有 如圖所示的轉化關系。A?為一種金屬單質，其產量直接關

10、系 國民經濟命脈。反應①②③均為化合反應，反應④為置換反 應。下列有關說法不正確的是( ) A．①中所加試劑可能是氯氣 B．③中需要加具有氧化性的試劑 C．A?與稀硝酸反應一定能實現元素?M?在①中發(fā)生的價態(tài)變化 D．元素?M?在②中發(fā)生的價態(tài)變化也能通過加碘化鉀溶液實現 答案：C 10．向一定量的?Cu、Fe2O3?的混合物中加入?300?mL?1?mol·L－1?的鹽酸，恰好使混 合物完全溶解，所得溶液中不含?Fe3＋，若用過量的?CO?在高溫下還原相同質量的 原混合物，固體減少的質量為( ) A．2.4?g

11、C．6.4?g B．4.8?g D．1.6?g 解析：加入鹽酸后先后發(fā)生：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O①，2Fe3＋＋Cu=== 1 1 2Fe2＋＋Cu2＋②，由①可得?n(O)＝3n(Fe2O3)＝2n(HCl)＝0.3×1×2＝0.15?mol，由 質量守恒可得，固體減少的質量為?Fe2O3?中氧的質量，為?0.15×16＝2.4?g，A?正 確。 答案：A 11．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

12、，則溶液中?Fe(NO3)3、 Cu(NO3)2、HNO3?物質的量濃度之比為( ) A．1∶1∶1 C．3∶3∶8 B．1∶3∶1 D．1∶1∶4 解析：依次發(fā)生的反應是?Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,2Fe(NO3)3 ＋Fe===3Fe(NO3)2，Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu。 答案：D 12．為探討化學平衡移動原理與氧化還原反應規(guī)律的聯系，某同學通過改變濃度 研究“2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2”反應中?Fe3＋和

13、?Fe2＋的相互轉化。實驗如下： (1)待實驗Ⅰ溶液顏色不再改變時，再進行實驗Ⅱ，目的是使實驗Ⅰ的反應達到 ____________________________________________________________________。 (2)ⅲ是ⅱ的對比實驗，目的是排除ⅱ中________造成的影響。 (3)ⅰ和ⅱ的顏色變化表明平衡逆向移動，Fe2＋向?Fe3＋轉化。用化學平衡移動原理 解釋原因：____________________________________________。

14、(4)根據氧化還原反應的規(guī)律，該同學推測ⅰ中?Fe2＋向?Fe3＋轉化的原因：外加 Ag＋使?c(I－)降低，導致?I－的還原性弱于?Fe2＋，用如圖裝置(a、b?均為石墨電極) 進行實驗驗證。 ①K?閉合時，指針向右偏轉，b?作________極。 ②當指針歸零(反應達到平衡)后，向?U?型管左管中滴加?0.01?mol·L－1?AgNO3?溶液， 產生的現象證實了其推測，該現象是____________________。 (5)按照(4)的原理，該同學用上圖裝置進行實驗，證實了ⅱ中?Fe2＋向?Fe

15、3＋轉化的 原因。 ①轉化原因是_________________________________________。 ②與(4)實驗對比，不同的操作是________________________________。 (6)實驗Ⅰ中，還原性：I－>Fe2＋；而實驗Ⅱ中，還原性：Fe2＋>I－，將(3)和(4)、(5) 作對比，得出的結論是___________________________________。 答案：(1)化學平衡狀態(tài) (2)溶液稀釋對顏色變化 (3)ⅰ中加入?Ag＋發(fā)生反應：Ag＋＋I－===AgI↓，c(I－)降低；ⅱ中加入?

16、FeSO4， c(Fe2＋)增大，平衡均逆向移動 (4)①正 ②左管產生黃色沉淀，指針向左偏轉 (5)①Fe2＋濃度增大，還原性增強，使?Fe2＋還原性強于?I－ ②向?U?型管右管中滴加?1?mol·L－1?FeSO4?溶液 (6)該反應為可逆氧化還原反應，在平衡時，通過改變物質的濃度，可以改變物 質的氧化性和還原性，并影響平衡移動方向 13．(2017·?江西上高聯考)鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一，其主要成分為鐵的 氧化物(設雜質中不含鐵元素和氧元素，且雜質不與?H2SO4?反應)。某研究性學習 小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學式進行

17、探究。 (Ⅰ)鐵礦石中含氧量的測定 ①按如圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性； ②將?5.0?g?鐵礦石放入硬質玻璃管中，裝置?B、C?中的藥品如圖所示(夾持儀器均 省略)； ③從左端導氣管口處不斷地緩緩通入?H2，待?C?裝置出口處?H2?驗純后，點燃?A 處酒精燈； ④充分反應后，撤掉酒精燈，再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻。 (1)裝置?C?的作用為___________________________________。 (2)若將?H2?換成?CO，則還需補充________________________

18、___________ 裝置。 (3)測得反應后裝置?B?增重?1.35?g，則鐵礦石中氧的百分含量為________。 (Ⅱ)鐵礦石中含鐵量的測定 鐵礦石?―――――濾―→ 10.0?g ①足量稀硫酸 ― ②過 ③通入足量Cl2????⑤稀釋至250?mL 濾液A?―――――――→?溶液B??―――――→ ④加熱煮沸 V?mL B的稀溶液 取20.00?mL?⑥用0.500?0?mol·L－1?消耗KI溶液 ――――――――→ 的KI溶液滴定 (1)步驟④中加熱煮沸的作用是_______________________

19、_________。 (2)步驟⑤中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、________________。 (3)下列有關步驟⑥的操作中說法正確的是________。 a．因為碘水為黃色，所以滴定過程中不需加指示劑 b．滴定過程中可利用淀粉溶液作為指示劑 c．滴定管用蒸餾水洗滌后可以直接裝液 d．錐形瓶不需要用待測液潤洗 e．滴定過程中，眼睛注視滴定管中液面變化 f．滴定結束后，30?s?內溶液不恢復原來的顏色，再讀數 (4)若滴定過程中消耗?0.500?0?mol·?L－1?的?KI?溶液?20.00?mL，則鐵礦石中鐵的百分

20、含量為________。 (Ⅲ)?由?(Ⅰ)?、?(Ⅱ)?可?以?推?算?出?該?鐵?礦?石?中?鐵?的?氧?化?物?的?化?學?式?為 _________________________________________________________________。 解析：(Ⅰ)(1)由題意可知，該裝置要定量測定反應產生的水來計算含氧量，但空 氣中的水蒸氣和?CO2?會進入?B?中，影響測定結果，為消除干擾，在反應裝置末 端增加裝置?C，以防止空氣中的水蒸氣和?CO2?進入?B?中。(2)CO?有毒，還需補充 尾氣處理裝置。(3)反應后?B?裝置

21、增重?1.35?g，即生成水?1.35?g，則鐵礦石中氧的 百分含量為[(1.35?g×16/18)/5.0?g]×100%＝24%。 (Ⅱ)(1)溶液中有溶解的過量的?Cl2，也能氧化?I－，對實驗產生干擾，故應加熱煮 沸趕走?Cl2。(2)應注明容量瓶的量程。(3)碘水、Fe3＋均為黃色，所以需加指示劑； 開始就生成?I2，所以不能用淀粉做指示劑；滴定管用蒸餾水洗滌后再用待裝液潤 洗；滴定過程中，眼睛應注視錐形瓶中溶液顏色的變化。 (4)根據?2Fe3＋＋2I－ ===2Fe2 ＋ ＋?I2?可?知?，?鐵?礦?石?中?鐵?的?百?分?含?量?為

22、 0.500?0?mol·L???×0.02?L×56?g·mol???×?20?mL ×100%＝70%。 250?mL －1 －1 10.0?g (Ⅲ)?設?該?鐵?礦?石?中?鐵?的?氧?化?物?的?化?學?式?為?FexOy?，?則?56x∶16y?＝ (10×0.7)∶(10×0.24)?，?x∶y?＝?5∶6?，所以該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式為 Fe5O6。 答案：(Ⅰ)(1)防止空氣中的水蒸氣和?CO2?進入?B?中，影響測定結果 (2)尾氣處 理 (3)24% (Ⅱ)(1)趕走溶液中溶解的過量?Cl2 (2)250?mL?容量瓶 (3)df (4)70% (Ⅲ)Fe5O6