搜索
1第3章金属及其化合物3.3检测时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共60分)1．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是()A．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2Fe(OH)3D．Fe3O4溶解于盐酸既有FeCl2又有FeCl3生成，故Fe3O4属于混合物答案C解析A项，常温下铁在浓硫酸中钝化，钝化是化学变化，错误；B项，铁与碘化合生成FeI2，错误；D项，四氧化三铁是纯净物，错误。2．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()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu答案C解析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。3．[2017·湖南东部六校联考]下列离子方程式书写正确的是()A．向FeBr2溶液中通入足量氯气：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－B．NaClO溶液和FeCl2溶液混合：2ClO－＋Fe2＋＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2HClOC．在强碱溶液中NaClO与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO2－4＋3Cl－＋H2O＋4H＋D．Fe3O4与稀HNO3反应：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O答案A解析足量的氯气将Br－和Fe2＋完全氧化成Br2和Fe3＋，A项正确；NaClO溶液和FeCl2溶液混合，会发生氧化还原反应，B项错误；在强碱溶液中不生成H＋，正确的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O，C项错误；Fe3O4与HNO3反应时，＋2价铁被氧化为＋3价，D项错误。4．[2017·北京东城高三期末]向Cu、Fe和Fe2O3的混合物中加入稀硫酸发生反应。下列说法正确的是()A．反应后溶液可能呈中性B．反应停止后一定有固体剩余C．反应过程中一定有氧化还原反应发生D．若有Fe剩余，向溶液中滴入铁氰化钾溶液不会产生蓝色沉淀2答案C解析A项，不管硫酸是否过量，Fe2＋、Cu2＋、Fe3＋水解都会使得溶液呈酸性，错误；B项，Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，固体可能全部溶解，错误；C项，Fe与硫酸的反应，Fe3＋与Cu、Fe的反应都是氧化还原反应，正确；D项，若有Fe剩余，则溶液中一定存在Fe2＋，而Fe2＋与铁氰化钾溶液反应可生成蓝色沉淀，错误。5．[2017·安徽合肥高三质检]下列各组内物质反应产生的气体分别通入FeSO4溶液中，能与FeSO4发生反应的是()①Na2O2和H2O②Al和NaOH溶液③MnO2和浓盐酸共热④铜片和浓硫酸共热A．只有①②B．只有①③C．只有②③D．只有③④答案B解析Na2O2与H2O反应生成的O2能将Fe2＋氧化为Fe3＋，①符合题意；Al与NaOH溶液反应生成H2，H2不能与FeSO4溶液发生反应，②不符合题意；MnO2与浓盐酸共热生成Cl2，Cl2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，③符合题意；铜片与浓硫酸共热生成SO2，SO2不能与FeSO4溶液发生反应，④不符合题意。综上所述，B项正确。6．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()选项操作和现象结论或目的A向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色黑色固体中没有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色该Fe(NO3)2试样已经变质D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe2＋答案A解析B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NO－3＋H＋具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中无Fe2＋而是存在Fe3＋，也有此现象，错误。7．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序为()①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③B．③②C．③①D．①②③答案C解析在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，无Fe3＋存在，再加入氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不用KMnO4溶液。8．[2017·辽宁六校高三联考]向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐渐加入铁粉，3产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是()A．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生H2B．A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4C．原混合酸中NO－3物质的量为0.2molD．原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2mol·L－1答案B解析分析图象中各线段所发生的反应：OA段：Fe＋NO－3＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；AB段：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；BC段：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。由此可知A项正确；由OA段所发生的反应可知硝酸完全转化为NO，溶液中不存在NO－3，故A点溶质应该是Fe2(SO4)3和H2SO4，B项错误；由OA段氧化还原反应的得失电子守恒可知，n(NO－3)＝n(Fe)＝11.2g56g·mol－1＝0.2mol，C项正确；三个阶段共消耗铁为22.4g，即22.4g56g·mol－1＝0.4mol，C点溶质为FeSO4，由溶液中的电荷守恒可知n(SO2－4)＝n(Fe2＋)＝0.4mol，由反应前后SO2－4的量不变可知原混合酸中硫酸的浓度为2mol·L－1，D项正确。9．[2015·浙江高考]某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是()A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B．固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al(OH)3进入固体2C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结4晶分离也可得到FeSO4·7H2O答案D解析由于最终制备的是硫酸盐，所以溶解所用的酸应该为硫酸，且要将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，所以试剂X应该为Fe单质，A项正确；加硫酸后SiO2不能溶解，所以固体1中一定含有SiO2，而用NaOH溶液控制pH的目的是使Al3＋转化为Al(OH)3沉淀，B项正确；Fe2＋极易被氧化，而FeSO4·7H2O受热易分解，故从溶液2得到产品的过程中需要防氧化和防分解，C项正确；改变后的方案中，Fe主要以Fe3＋形式存在，得到的不是FeSO4·7H2O，D项错误。10．[2017·预南九校高三质检]球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：下列说法不正确的是()A．固体2是氧化铁B．X的化学式可以表示为Fe3C2C．溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到24.0g固体D．X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成答案B解析X在空气中煅烧转化为CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl3水解得到Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体2)，A正确；n(Fe2O3)＝24.0g160g·mol－1＝0.15mol，n(Fe)＝0.3mol，m(Fe)＝16.8g，m(C)＝18.0g－16.8g＝1.2g，n(C)＝0.1mol，n(Fe)∶n(C)＝3∶1，X的化学式可以表示为Fe3C，B错误；溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe2＋会被空气氧化为Fe3＋，最后得到的固体也是Fe2O3，C正确；浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO2，氮元素被还原为NO2，D正确。二、非选择题(共40分)11．[2017·河南中原名校联考](8分)Ⅰ.向FeCl3溶液中加入铁粉和铜粉混合粉末，充分反应后，下列情况可能存在的是________(填序号)。序号溶液中的盐固体不溶物的成分①FeCl3、CuCl2Fe、Cu②FeCl2、CuCl2Cu③FeCl2Cu④FeCl3、CuCl2Cu⑤FeCl2、CuCl2Fe⑥FeCl2、CuCl2、FeCl3没有固体不溶物⑦FeCl2Fe、Cu5Ⅱ.今有一包铁粉和铜粉混合粉末，为确定其组成，现提供4mol/L的FeCl3溶液(其他用品略)，某课外活动小组同学的实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变)。组别①②③④混合粉末质量/g40404040V[FeCl3(aq)]/mL150300330350反应后剩余固体质量/g23.26.42.56x(1)试判断第②组剩余固体的成分为________。(2)试判断第④组剩余固体质量x为________。(3)原混合粉末中Fe、Cu的物质的量之比为________。答案Ⅰ.②③⑥⑦Ⅱ.(1)Cu(2)0(3)6∶1解析Ⅰ.向FeCl3溶液中加入铁粉和铜粉混合粉末，发生的反应一定有：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，可能有：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。①FeCl3能与Fe、Cu反应，Fe能与CuCl2反应，错误；④FeCl3能与Cu反应，错误；⑤Fe能与CuCl2反应，错误。Ⅱ.对比①和②，固体质量溶解了(23.2－6.4)g＝16.8g，消耗FeCl3的物质的量为4mol/L×(300mL－150mL)×10－3L/mL＝0.6mol，而FeCl3溶液中加入铁粉和铜粉：2Fe3＋＋M===2Fe2＋＋M2＋(M＝Cu或Fe)，则消耗金属0.3mol，所以反应的都是Fe(0.3mol×56g/mol＝16.8g)；对比②和③，固体质量溶解了(6.4－2.56)g＝3.84g，消耗FeCl3的物质的量为4mol/L×(330mL－300mL)×10－3L/mL＝0.12mol，则消耗金属0.06mol，所以溶解的全是Cu(0.06mol×64g/mol＝3.84g)，所以第②组剩余固体的成分是Cu；从加入300mL到350mLFeCl3溶液，即加入0.2mol，刚好可以溶解0.1molCu，即6.4g，所以x＝0；③由于开始300mLFeCl3完全与铁反应，所以n(Fe)＝300mL×10－3L/mL×4mol/L÷2＝0.6mol，n(Cu)＝6.4g÷64g·mol－1＝0.1mol，所以n(Fe)∶n(Cu)＝6∶1。12．[2017·山东重点中学联考](12分)铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。(1)工业上用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的主要反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________。(2)钢铁“发蓝”是在钢铁表面形成一层致密的Fe3O4薄膜的技术。其中一种方法是将钢铁制品浸到NaNO2和浓NaOH的混合溶液中加热到130℃。其过程可以用如下方程式表示：①3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑②6Na2FeO2＋NaNO