搜索
考点规范练8铁及其重要化合物(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列有关物质的性质类比正确的是()A.已知Fe+SFeS,则Cu+SCuSB.Fe与CuSO4溶液反应,可知Al与CuSO4溶液也能反应C.CaSO3与稀盐酸反应生成SO2,可知CaSO3与稀硝酸反应也生成SO2D.已知H2O2能氧化I-,可知H2O2也能氧化Cl-2.为确定下列久置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是()A.Na2SO3溶液(BaCl2溶液)B.FeCl2溶液(KSCN溶液)C.KI溶液(淀粉)D.NaOH溶液(盐酸)3.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是()A.该溶液中,K+、Fe2+、I-、Br-可以大量共存B.用该溶液溶解一定量铜粉,向所得溶液中再加入铁粉,若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出C.将该溶液蒸干,得到的固体中混有氢氧化铁D.100mL0.1mol·L-1该溶液与足量的Zn充分反应,生成1.12gFe4.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是()A.用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度C.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,此现象不能确定溶液中含有Fe2+D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化5.硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是()FeSO4—A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D.常温下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大6.往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。下列说法正确的是()A.该实验表明FeCl3有还原性B.白色沉淀为BaSO3C.该实验表明SO2有漂白性D.反应后溶液酸性增强7.有一种粉末是由铁的氧化物中的一种或者两种组成,取3.04g该粉末加热,同时通入足量的CO使之完全反应,再用过量澄清石灰水把生成的气体充分吸收,产生5g沉淀,则该粉末的组成是()A.只有Fe2O3B.只有FeOC.等物质的量的Fe2O3和Fe3O4D.等物质的量的FeO和Fe3O48.酸性溶液中,Fe2+会被空气中的氧气缓慢氧化为Fe3+。不同条件下,一定浓度的Fe2+的氧化率随时间变化关系如图所示。下列有关说法正确的是()A.该氧化过程的离子方程式为Fe2++O2+4H+Fe3++2H2OB.pH=1.5时Fe2+的氧化率一定比pH=2.5的大C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关D.其他条件相同,80℃时Fe2+的氧化率比50℃的大9.常温时,将0.1molFe(NO3)3和2molHCl溶于水得2L溶液,然后向该溶液投入mg铁粉使其充分反应后,滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是()A.由于氧化性Fe3+H+,首先发生的反应是Fe+2Fe3+3Fe2+B.当加入16.8g铁粉时,可生成标准状况下6.72L气体C.在铁粉充分反应后的溶液中,铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在D.m至少等于28g,反应过程中溶液的质量一直在减小10.已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3+和Cr3+。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,下列说法中不正确的是()A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7B.图中BC段发生的反应为2Fe3++2I-2Fe2++I2C.若将上述过程中的KI溶液换为K3[Fe(CN)6]溶液,则AB段有蓝色沉淀生成D.开始加入的K2Cr2O7为0.25mol二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(16分)铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,其中发生的一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若有3molFeS2参加反应,则转移mol电子。(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂,反应的离子方程式为。从腐蚀废液中回收金属铜需要的试剂是。(3)与明矾相似,硫酸铁也可用于净水,其作用原理是(用离子方程式表示);在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中悬浮物沉降除去,其原因是。(4)钢铁的电化学腐蚀简单示意图如图所示,发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应式为;该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请完成防护的简单示意图并标出电子流动的方向。(5)铁红是一种红色颜料,其主要成分是Fe2O3。将一定量的铁红溶于160mL5mol·L-1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L氢气(标准状况),经检测,溶液中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为。12.(2017课标全国Ⅲ)(18分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:、。(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。按下图连接好装置进行实验。①仪器B的名称是。②将下列实验操作步骤正确排序(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。①C、D中的溶液依次为(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为。a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.浓硫酸②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式。13.(16分)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应。请回答下列问题:(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是。(2)检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择(填字母编号)。A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液(3)第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH=5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是。(4)假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%。将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程,第Ⅲ步应加入FeCO3kg。参考答案考点规范练8铁及其重要化合物1.BCu与S化合生成Cu2S,A项错误;Fe能与CuSO4溶液发生置换反应,Al比Fe活泼,故Al与CuSO4溶液也能发生置换反应,B项正确;硝酸具有强氧化性,则CaSO3与稀硝酸反应会生成CaSO4,生成的气体是NO而不是SO2,C项错误;I-还原性较强,H2O2能氧化I-,但H2O2不能氧化Cl-,D项错误。2.AA项,Na2SO3溶液变质后生成Na2SO4,二者均能与氯化钡反应生成沉淀,故加氯化钡不能达到检验目的;B项,FeCl2溶液变质后生成FeCl3,FeCl3遇KSCN变红;C项,KI变质生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝;D项,NaOH在空气中变质生成碳酸钠,盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体。3.DFe3+与I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,A项错误;Fe2(SO4)3溶液溶解Cu时发生反应:Fe2(SO4)3+Cu2FeSO4+CuSO4,此时若Fe2(SO4)3恰好完全反应,再向溶液中加入铁粉,则发生反应:Fe+CuSO4FeSO4+Cu,可析出固体Cu,B项错误;Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐,水解产生氢氧化铁和硫酸,由于硫酸没有挥发性,二者会再发生反应生成硫酸铁,故将该溶液蒸干,得到的固体中不会是氢氧化铁,而是硫酸铁,C项错误;100mL0.1mol·L-1该溶液含有溶质0.01mol,和足量的Zn充分反应,根据电子守恒及元素守恒可知反应产生0.02molFe,其质量是1.12g,D项正确。4.CA中反应开始时生成的氢气进入B中,可排出空气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,一段时间后关闭止水夹C,A中硫酸亚铁溶液在气体压力下进入B中可生成Fe(OH)2,故A项正确;FeCl3易水解,配制FeCl3溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,故B项正确;Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,故D项正确。5.D碱式硫酸铁电离产生Fe3+,Fe3+能发生水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂,故A项正确;NH4HCO3不稳定,受热易分解,所以为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,故B项正确;KSCN溶液遇Fe2+溶液无现象,(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2+若被氧化则生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+溶液变红,故C项正确;(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,故D项错误。6.DSO2通入混合液中,发生反应:SO2+2H2O+2FeCl3H2SO4+2FeCl2+2HCl,溶液由棕黄色变为浅绿色,FeCl3作氧化剂,表现氧化性,SO2表现还原性;H2SO4与BaCl2反应得到BaSO4白色沉淀和HCl,故A、B、C项错误,D项正确。7.D澄清石灰水将生成的气体充分吸收,产生5g沉淀为碳酸钙,物质的量为=0.05mol,根据碳原子守恒可知n(CO2)=0.05mol,氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量,即n(O)=n(CO2)=0.05mol,n(Fe)==0.04mol,n(Fe)∶n(O)=0.04mol∶0.05mol=4∶5,所以该粉末是由铁的两种氧化物构成,若由等物质的量的Fe2O3和Fe3O4构成,则n(Fe)∶n(O)=5∶7,不成立,所以该粉末是由FeO和Fe3O4构成。设FeO和Fe3O4的物质的量分别为x、y,则根据铁原子和氧原子守恒可得:解得:x=0.01mol,y=0.01mol故该粉末是由等物质的量的FeO和Fe3O4组成。8.DA项中离子方程式电子转移数目不守恒,应为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,A项错误;由图像知,Fe2+的氧化率受pH和温度的影响,所以pH=1.5时Fe2+的氧化率不一定比pH=2.5时的大,B项错误;Fe2+的氧化率不仅与溶液的pH和温度有关,还与离子的浓度等因素有关,C项错误;由图像可知,其他条件相同温度不同时,Fe2+的氧化率与温度成正比,温度越高Fe2+的氧化率越大,D项正确。9.B酸性条件下,N有强氧化性,因此首先发生的反应是Fe+N+4H+NO↑+Fe3++2H2O①,然后发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+②,Fe+2H+Fe2++H