高考化学大一轮复习配套练习题第3章第3讲 铁.docx
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高考化学大一轮复习配套练习题第3章第3讲铁
课时规范训练
[单独成册]
1．向下列物质分别与少量氯水反应所得的溶液中滴入KSCN溶液，不一定显红色的是（ ）
A．氧化铁 B．铜铁合金
C．Fe（OH）3D．FeCl2
解析：
选B。
A项，Fe2O3与少量氯水反应会有Fe3＋生成。
B项，铜铁合金与少量氯水反应不会有Fe3＋生成。
C项，Fe（OH）3与少量氯水反应有Fe3＋生成。
D项，FeCl2与少量氯水反应有Fe3＋生成。
2．如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。
下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是（ ）
A．Fe＋4H＋＋NO
===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
C．Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
D．3Fe（OH）2＋10H＋＋NO
===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O
解析：
选B。
B项应为3Fe3O4＋28H＋＋NO
===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。
3．将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，不会有三价铁生成的是（ ）
A．稀硫酸B．氯水
C．硝酸锌D．溴水
解析：
选A。
Fe与非氧化性酸作用生成Fe2＋，Fe2＋遇氧化剂容易转变为Fe3＋，氯水、溴水有氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，酸性条件下NO
有强氧化性，也能氧化Fe2＋。
4．高铁酸钠（Na2FeO4）可用于城市自来水处理。
下列相关分析正确的是（ ）
A．Na2FeO4溶液显强碱性，能消毒杀菌
B．Na2FeO4具有强氧化性，能消毒杀菌
C．Na2FeO4的氧化产物Fe3＋易水解为Fe（OH）3，可以净水
D．Na2FeO4的还原产物Fe2＋易水解为Fe（OH）2，可以净水
解析：
选B。
Na2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，被还原生成Fe3＋易水解为Fe（OH）3，具有吸附性，可用于杀菌消毒，只有B正确。
5．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．反应后溶液可能显中性
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．若只有Cu剩余，向溶液中滴入铁氰化钾溶液不会产生蓝色沉淀
解析：
选C。
A.溶液不可能显中性，因为FeSO4属于强酸弱碱盐，水溶液显酸性，故错误；B.可能反应：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，Fe3＋过量或恰好跟Cu完全反应，不会有固体剩余，故错误；C.根据选项B的分析，反应过程中一定有氧化还原反应发生，故正确；D.有铜剩余，溶液中有Fe2＋，滴入铁氰化钾会产生蓝色沉淀，故错误。
6．下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是（ ）
A．用上图装置可以制备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．FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀
D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化
解析：
选C。
反应开始时生成的氢气进入B中，可排出氧气，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中硫酸亚铁进入B中可生成Fe（OH）2，A正确；FeCl3易水解，配制溶液时应防止溶液水解生成氢氧化铁沉淀，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，B正确；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，无沉淀，C错误；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，D正确。
7．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是（ ）
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中通入氯气
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe2＋具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
Zn具有还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3＋＋Fe===2Fe2＋
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
Fe3＋具有氧化性
解析：
选A。
氯气能够氧化Fe2＋（浅绿色）为Fe3＋（棕黄色），A项正确；B项锌置换出铁，锌逐渐溶解，溶液变为无色，且析出黑色固体铁，实验现象错误，实验结论应是Fe2＋具有氧化性；C项离子方程式错误，正确的应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；D项实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。
8．等物质的量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO气体的物质的量最多的是（ ）
A．FeB．FeO
C．Fe（OH）3D．FeSO4
解析：
选A。
1molFe与硝酸发生氧化还原反应，被氧化生成Fe3＋，失电子的物质的量为3mol；1molFeO、FeSO4与硝酸反应被氧化生成Fe3＋，失电子的物质的量为1mol；Fe（OH）3与硝酸反应不会产生一氧化氮，由以上分析可知，失电子最多的是Fe，则放出NO物质的量最多的是Fe，A正确。
9．在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量之比变化为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为（ ）
A．2∶1B．1∶2
C．1∶3D．1∶4
解析：
选C。
因氧化性：
Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，加入适量的铁粉，使溶液中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋物质的量之比变为1∶2∶4，说明Fe3＋有剩余，则Cu2＋、Fe2＋没有参加反应，加入铁粉仅与Fe3＋反应，设原溶液中含有Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量分别为3mol、2mol、1mol，反应后Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋物质的量之比变为1∶2∶4，则反应后Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量分别为1mol、2mol、4mol，故反应的Fe3＋的物质的量为2mol，根据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，参加反应的Fe的物质的量为1mol，参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为1mol∶3mol＝1∶3。
10．在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中，加入2mol/L硫酸溶液65mL，恰好完全反应，所得溶液中Fe2＋能被标准状况下112mL氯气氧化。
则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为（ ）
A．5∶7B．4∶3
C．3∶4D．9∶13
解析：
选D。
硫酸的物质的量n＝2mol/L×0.065L＝0.13mol，所以n（H＋）＝0.26mol，氯气是
＝0.005mol，共失电子是0.01mol，根据反应：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，则溶液中n（Fe2＋）＝0.01mol，能得电子是0.01mol，设FeO为xmol，Fe2O3和Al2O3为ymol，则x＋3y＝0.13，x＝0.01，所以y＝0.04，所以金属原子个数是0.01＋0.04×2＝0.09，氧是0.01＋0.04×3＝0.13，即原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为9∶13。
11．某只含铁、氧两种元素的样品A，高温时与足量的CO充分反应，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，测得沉淀的质量与原样品A质量相等。
如果A中只含两种物质，则A中一定含有（ ）
A．FeOB．Fe2O3
C．Fe3O4D．Fe
解析：
选D。
设含铁、氧两种元素的样品A化学式为FexOy，高温时与足量的CO充分反应，FexOy＋yCO
xFe＋yCO2，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，CO2＋Ca（OH）2＝CaCO3↓＋H2O，测得沉淀的质量与原样品A质量相等设为mg，
FexOy＋yCO
xFe＋yCO2，CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O，
得到FexOy ～ yCaCO3
56x＋16y 100y
mg mg
56x＋16y＝100y
x∶y＝3∶2，化学式为Fe3O2，故A中一定含Fe。
12．某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100mL，逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．H2SO4浓度为4mol/L
B．溶液中最终溶质为FeSO4
C．原混合酸中NO
浓度为0.2mol/L
D．AB段反应为：
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
解析：
选C。
由图像可知，由于铁过量，OA段发生反应为Fe＋NO
＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段发生反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
A.最终消耗Fe为22.4g，此时溶液中溶质为FeSO4，则n（FeSO4）＝n（Fe）＝
＝0.4mol，由硫酸根守恒n（H2SO4）＝n（FeSO4）＝0.4mol，则c（H2SO4）＝
＝4mol/L，故A正确；B.由上述分析可知，硝酸全部起氧化剂作用，最终为FeSO4溶液，故B正确；C.OA段发生反应为Fe＋NO
＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，OA段消耗Fe为11.2g，所以n（NO
）＝n（Fe）＝
＝0.2mol，则c（NO
）＝
＝2mol/L，故C错误；D.AB段发生反应为：
Fe＋
2Fe3＋===3Fe2＋，故D正确，故选C。
13．某研究性学习小组为探究Fe3＋与Ag反应，进行如下实验：
将适量的0.1mol/LFe（NO3）3溶液加入到新制备的银镜中，发现银镜溶解，同时无其它固体物质析出。
甲同学认为：
Fe3＋具有氧化性，能够溶解单质Ag。
乙同学认为：
Fe（NO3）3溶液显酸性，该条件下NO
也能氧化单质Ag。
（1）Fe（NO3）3溶液显酸性的原因
。
（请用离子方程式表述）
（2）乙同学设计下述实验以支持其观点，请填写下表内容
实验步骤（不要求写具体操作过程）
预期现象和结论
步骤Ⅰ：
①。
步骤Ⅱ：
配制与0.1mol/LFe（NO3）3溶液所含c（H＋）、c（NO
）相同的溶液，取适量此溶液放入到新制备的银镜中。
②，乙同学的推测成立；反之，则不成立。
（3）甲同学通过验证产物，证实了Fe3＋能够氧化单质Ag，请帮助甲同学写出实验方案（要求：
写出实验操作、现象和结论）。
解析：
（1）Fe（NO3）3为强酸弱碱盐，Fe3＋水解，所以溶液显酸性，Fe3＋＋3H2O
Fe（OH）3＋3H＋；
（2）①乙同学认为：
Fe（NO3）3溶液显酸性，该条件下NO
也能氧化单质Ag。
所以乙同学需要测出0.1mol/LFe（NO3）3溶液的pH，配制与0.1mol/LFe（NO3）3溶液所含c（H＋）、c（NO
）相同的溶液，看银是否溶解。
②如果银镜溶解，乙同学的推测成立；（3）若是Fe3＋氧化了单质Ag，则溶液中应该生成Fe2＋，甲同学需要检验溶液中的Fe2＋；取反应后溶液少量于试管中，滴加几滴K3[Fe（CN）6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明有Fe2＋产生，证实了Fe3＋能氧化单质银。
答案：
（1）Fe3＋＋3H2O
Fe（OH）3＋3H＋
（2）①测定0.1mol/LFe（NO3）3溶液的pH ②银镜溶解
（3）取反应后溶液少量于试管中，滴加几滴K3[Fe（CN）6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明有Fe2＋产生，证实了Fe3＋能氧化单质银
14．某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：
固体
淡黄色溶液
淡红色溶液
深红色溶液
溶液褪色
（1）固体溶于稀盐酸的化学方程式为。
（2）试剂1的化学式是；
加入试剂1后呈红色的原因是（用离子方程式表示）
。
（3）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）。
（4）某一同学在实验中由于加入了过量新制氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，为了探究溶液褪色的原因，另有四位同学进行了下表的猜想，你认为丁同学的猜想会是什么？
（提示：
SCN－中硫元素的化合价为－2价）
编号
猜想
甲
溶液中的＋3价Fe又被还原为＋2价Fe
乙
溶液中的＋3价Fe被氧化为更高的价态
丙
新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白
丁
为验证丁同学的猜想合理与否？
请同学们根据结论完成下表的实验设计方案。
可选用试剂：
浓硫酸、1.0mol·L－1HNO3、1.0mol·L－1盐酸、1.0mol·L－1NaOH、0.1mol·L－1FeCl3、0.1mol·L－1CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。
实验操作
预期现象
结论
说明丁同学的猜想是合理的
解析：
（1）铁与水蒸气反应后的固体为Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铁。
（2）检验三价铁离子用KSCN溶液，二者反应生成Fe（SCN）3，溶液变红色。
（3）加入新制氯水后，亚铁离子被氧化成三价铁离子，则溶液红色加深。
（4）溶液中的SCN－被过量的氯水氧化，则溶液会褪色，所以丁同学的猜想是：
溶液中的SCN－被过量的氯水氧化。
为验证丁同学的猜想合理与否：
或取少量褪色后的溶液，加KSCN溶液，如果变红色，说明溶液中的SCN－被过量的氯水氧化，即丁的猜想正确；或取少量褪色后的溶液，加FeCl3溶液，如果不变红色，说明溶液中没有KSCN，即溶液中的SCN－被过量的氯水氧化，即丁的猜想正确。
答案：
（1）Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O
（2）KSCN Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3
（3）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
（4）溶液中的SCN－被过量的氯水氧化
实验操作
预期现象
取少量褪色后的溶液，滴加20%KSCN溶液
（或取少量褪色后溶液，加入0.1mol·L－1FeCl3溶液）
溶液变红色（溶液不变红色）
15.铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。
实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。
交换完成后，流出溶液的OH－用0.40mol·L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。
计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值：
（列出计算过程）。
（2）现有一含FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）∶n（Cl）＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为。
在实验室中，FeCl2可用铁粉和反应制备，FeCl3可用铁粉和反应制备。
解析：
解答此题的关键是明确阴离子交换柱交换出的OH－的物质的量等于Cl－的物质的量，从而求出FeClx中x的值。
（1）首先明确阳离子交换柱和阴离子交换柱的作用，根据离子等量交换，溶液中OH－的物质的量等于FeClx中Cl－的物质的量。
通过中和滴定知n（OH－）＝n（H＋）＝0.40mol·L－1×25.0×10－3L＝0.010mol，故n（Cl－）＝0.010mol。
FeClx中Fe元素的质量为0.54g－35.5g·mol－1×0.010mol＝0.185g
FeClx中Fe元素与Cl元素的物质的量之比为
∶0.010mol≈1∶3，故x＝3。
（2）根据题意可设该混合物的组成为FeCl2.1，利用十字交叉法可得样品中FeCl3的物质的量分数为0.10。
注意制备FeCl2选用弱氧化剂，制备FeCl3选用强氧化剂。
答案：
（1）n（Cl）＝0.0250L×0.40mol·L－1＝0.010mol
m（Fe）＝0.54g－0.010mol×35.5g·mol－1＝0.185g
n（Fe）＝0.185g/56g·mol－1≈0.0033mol
n（Fe）∶n（Cl）＝0.0033∶0.010≈1∶3，x＝3
（2）0.10 盐酸 氯气
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