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2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测(十二)铁及其化合物(含解析)新人教版

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课时跟踪检测(十二)铁及其化合物

1.铁的氧化物有很多,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的,例如:在1 400℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法正确的是( )

A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体

B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3,其中既有+2价的Fe,又有+3价的Fe,所以Fe3O4是一种混合物

C.热稳定性:Fe2O3>Fe3O4

D.FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应,且反应类型均为复分解反应

解析:选D FeO和Fe3O4均为黑色固体,Fe2O3 为红色固体,故A错误;Fe3O4是一种纯净物,化合价是一种复合化合价,故B错误;在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧生成Fe3O4,说明Fe3O4稳定,故C错误;FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水,反应过程中无元素化合价变化,反应类型均为复分解反应,故D正确。

2.证明某溶液只含有Fe而不含有Fe的实验方法是( ) A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色

B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色

C.滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变为灰绿色,最后呈红褐色 D.只需滴加KSCN溶液

解析:选B Fe和Fe检验设计是常考的热点。设计的步骤:先加KSCN溶液,无现象,可证明溶液中不含Fe,然后再滴加氯水,若溶液呈红色,说明溶液中含有Fe。

3.下列物质的转化在给定条件下能实现的是( ) 煅烧H2O

A.FeS2――→SO―→H2SO4 3― 电解O2/燃烧B.NaCl(aq)――→Na――→Na2O2

稀H2SO4NaOH空气中灼烧C.Fe――→FeSO―→Fe(OH)――→Fe2O3 4(aq)―2

盐酸Cu

D.Fe2O3――→FeCl―3(aq)― →Fe

解析:选C FeS2煅烧可得SO2,无法得到SO3,故A错误;电解NaCl溶液得到NaOH、Cl2、H2,无法得到Na,故B错误;Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2,得不到Fe,故D错误。

4.向铜屑、稀盐酸和铁盐的混合溶液中持续通入空气可制备氯化铜。其反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )

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A.Fe对该反应有催化作用

B.该过程中的Fe可由Fe(NO3)3提供 C.可用K3[Fe(CN)6] 溶液区分Fe与Fe

D.制备CuCl2的总反应为2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O

解析:选B 依据题图可知,Cu与Fe反应生成Fe和Cu,Fe与O2、HCl反应生成Fe

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3+

和H2O,所以Fe作催化剂,故A正确;Fe(NO3)3溶液为强酸弱碱盐,NO3酸性环境下能够氧

2+

化Cu,本身被还原为NO,NO会引起空气污染,故B错误;K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe反应生成蓝色沉淀,所以可以用K3[Fe(CN)6]溶液区分Fe与Fe,故C正确;依据题图可知,Cu与Fe

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2+

3

反应生成Fe和Cu,Fe与O2、HCl反应生成Fe和H2O,将两步反应联立得2Cu+O2+

4HCl===2CuCl2+2H2O,故D正确。

5.下列除杂的操作不正确的是( )

A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量镁充分反应后过滤 B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤 C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤

D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2将Fe氧化成Fe,再加入CuO充分反应后过滤

解析:选C Mg与FeCl3反应生成FeCl2,过量Mg可与FeCl2反应置换出Fe,A正确;加入过量铁粉,FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的,B正确;先用H2O2将Fe氧化成Fe,再利用FeCl3的水解,加入的CuO与H反应将Fe转化成Fe(OH)3而除去,D正确;C项中加入NaOH溶液,Cu、Fe均能转化成氢氧化物沉淀,不符合除杂要求。

6.某溶液由K、Fe、SO4、CO3、NO2、I中的几种离子组成,取样,滴加NaOH溶液后有红褐色沉淀生成。下列有关该溶液的说法不正确的是( )

A.是否含有SO4可用BaCl2溶液检验 B.是否含有K可通过焰色反应确定 C.一定存在的离子为Fe、NO2 D.一定不存在的离子为CO3、I

解析:选C 滴入NaOH溶液后有红褐色沉淀生成,说明原溶液中含有Fe。根据Fe与CO3能发生相互促进的水解反应而不能大量共存,知原溶液中一定不含有CO3;根据Fe与I

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能发生氧化还原反应而不能大量共存,知原溶液中一定不含I。因为原溶液中一定不含CO3,

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故欲确定原溶液中是否含有SO4,可以用BaCl2溶液检验,A项正确;欲确定原溶液中是否含有K,可以通过焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察火焰是否为紫色,B项正确;原溶液中一定

存在Fe,但NO2不一定存在,C项错误;原溶液中一定不存在的离子为CO3、I,D项正确。

7.某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体,实验装置如图所示(夹持装置略,气密性已检验),下列推断不合理的是( )

3+-2--

A.B中收集到的气体是氢气

B.烧杯中双氧水的作用是将Fe还原为Fe C.A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁

D.烧杯中的溶液在氯化氢气氛下,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体 解析:选B 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,所以B中收集到的气体是氢气,A项正确;双氧水具有氧化性,可将Fe氧化为Fe,B项错误;氧化铁为碱性氧化物,可与盐酸反应生成氯化铁和水,C项正确;因铁离子易水解,故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体,D项正确。

8.(2020·武汉调研)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备纳米Fe3O4的流程示意图如图:

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2+

3+

下列叙述错误的是( )

A.为提高步骤①的反应速率,可采取搅拌、升温等措施 B.步骤②中,主要反应的离子方程式是2Fe+Fe===3Fe C.步骤④中,反应完成后剩余的H2O2无需除去 D.步骤⑤中,“分离”包含的操作有过滤、洗涤

解析:选C 搅拌、适当升高温度可提高铁泥与盐酸反应的速率,A正确;铁泥与稀盐酸反应得到的滤液A中含有Fe和Fe,加入铁粉还原铁离子:2Fe+Fe===3Fe,B正确;过滤除去过量的铁,滤液B的溶质为氯化亚铁,加入氢氧化钠溶液,生成Fe(OH)2悬浊液(浊液C),向浊液C中加入双氧水,双氧水将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3,为防止滤液B中Fe在步骤⑤中被H2O2氧化,步骤④中反应完成后需除去剩余H2O2,C错误;步骤⑤将Fe3O4分离出来需经过过滤、洗涤、干燥等操作,D正确。

9.常温时,将0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液,然后向该溶液投入m g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( )

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3+

2+

A.由于氧化性Fe>H,首先发生的反应是 Fe+2Fe===3Fe

B.当加入16.8 g铁粉时,可生成标准状况下6.72 L气体 C.在铁粉充分反应后的溶液中,铁元素以Fe和Fe的形式存在 D.m至少等于28,反应过程中溶液的质量一直在减小

解析:选B 酸性条件下,NO3有氧化性,因此首先发生的反应是Fe+NO3+4H===NO↑+Fe+2H2O ①,然后发生反应:Fe+2Fe===3Fe②,再发生Fe+2H===Fe+H2↑③,A错误;当加入16.8 g铁粉时,发生上述①反应,生成标准状况下的6.72 L NO气体,生成0.3 mol Fe,消耗1.2 mol H,B正确;根据滴加KSCN溶液不变红色说明溶液中不含Fe,C错误;根据方程式计算则至少消耗铁16.8 g+(0.1+0.3)×0.5×56 g=28 g,但反应过程中溶液的质量一直在增大,D错误。

10.1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质,其浓度分别为0.2 mol·L和1.5 mol·L

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2+

3++

,现向该溶液中加入39.2 g铁粉使其充分反应,下列有关说法正确的是( ) A.反应后溶液中Fe物质的量为0.8 mol B.反应后产生13.44 L H2(标准状况)

C.反应后溶液中Fe和Fe物质的量之和为0.9 mol

D.由于氧化性Fe>H,故反应中先没有气体产生,后产生气体

39.2 g

解析:选C Fe(NO3)3和H2SO4的物质的量分别为0.2 mol、1.5 mol,n(Fe)=-1

56 g·mol

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+2+

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=0.7 mol,

氧化性为HNO3>Fe>H,则 Fe+4H+NO3===Fe+NO↑+2H2O 1 4 1 1 1 0.6 2.4 0.6 0.6 0.6 Fe+2Fe===3Fe 1 2 3 0.1 0.2 0.3

单质铁完全反应,反应后的溶液中含Fe(0.2+0.6-0.2)mol=0.6 mol、Fe 0.3 mol,A错误,C正确;反应中没有H2生成,但有NO生成,反应时先有NO气体生成,后没有气体产生,B、D错误。

11.玻璃制造行业需要消耗大量硼酸(H3BO3)。工业上以铁硼矿(主要成分为2MgO·B2O3·H2O和Fe3O4,还含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3、Al2O3和SiO2等)为原料生产硼酸的工艺流程如图:

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3+

2+

3+3+

资料:①H3BO3的溶解度在20 ℃、40 ℃、60 ℃、100 ℃时分别为5.0 g、8.7 g、14.8 g、40.2 g;

②Fe3O4是一种铁氧体磁性物质,不溶于水和酸;

③Fe、Al、Fe和Mg以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;

④母液呈酸性。

则下列推断不正确的是( ) A.浸出渣中只含SiO2

B.热过滤的目的是防止温度降低时H3BO3从溶液中析出

C.除杂时需向浸出液中依次加入H2O2和MgO,以除去Fe、Fe、Al等杂质离子 D.回收母液可以制得硫酸镁晶体

解析:选A 结合题给信息可知Fe3O4也不与硫酸反应,故浸出渣中还含有Fe3O4,A项错误;由资料①可知,为防止温度降低时H3BO3从溶液中析出,应采取热过滤,B项正确;为使铁元素以Fe(OH)3形式沉淀,加入H2O2氧化Fe,为防止引入其他离子,加入MgO调节溶液pH,C项正确;降温结晶得到硼酸晶体,母液中的溶质主要是硫酸镁,D项正确。

12.α-铁纳米粉在现代电子工业上用途极为广泛,用赤铁矿石(含Fe2O3、FeO,也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制备纳米铁颗粒的实验流程如下:

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3+

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2+

已知部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表所示:

沉淀物 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH 回答以下问题:

(1)实验流程中首先对赤铁矿进行“碾碎”,目的是____________________________________。

Al(OH)3 3.7 5.2 Fe(OH)3 2.3 3.2 Fe(OH)2 7.6 9.7 Cu(OH)2 5.4 6.7

2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测(十二)铁及其化合物(含解析)新人教版

课时跟踪检测(十二)铁及其化合物1.铁的氧化物有很多,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的,例如:在1400℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法正确的是()A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体B.Fe3O4常写成FeO·F
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