导学教程届高考化学总复习精品测试题33 铁及其化合物.docx
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导学教程届高考化学总复习精品测试题33铁及其化合物
第3章第3节
[热点集训]
1．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤
D．Fe3＋与KSCN产生血红色沉淀
解析 赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；＋3价铁离子遇KSCN溶液变为血红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验＋3价铁离子的存在。
答案 C
2．（2013·济南一模）能正确表示下列反应的离子方程式是
A．将铜屑加入Fe3＋溶液中：
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
B．将磁性氧化铁溶于盐酸：
Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O
C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：
Fe2＋＋4H＋＋NO
===Fe3＋＋2H2O＋NO↑
D．将铁粉加入稀硫酸中：
2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
解析 B项除生成Fe3＋外还生成Fe2＋，C项没有配平，D项生成Fe2＋而不是Fe3＋。
答案 A
3．用毛笔蘸取少量30%FeCl3溶液在铜片上写一个“Cu”字，放置片刻，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中，下列说法正确的是
A．烧杯中的溶液呈黄色
B．铜片无任何变化
C．铜片上有凹陷的“Cu”字
D．发生了反应：
Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋
解析 FeCl3与Cu发生反应：
2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2，故烧杯中的溶液为CuCl2和FeCl2，溶液的颜色不是黄色，铜片上有凹陷的“Cu”字，D项离子方程式两边电荷不守恒，应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
答案 C
4．将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3＋生成的是
A．硫酸 B．氯水
C．硫酸锌D．氯化铜
解析 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，选项中，H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应，但氯水中的Cl2能氧化Fe2＋生成Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
答案 B
5．（2013·福州模拟）某晶体水溶液中加入Fe2＋的溶液，再加稀硝酸溶液立即变红，另取该晶体，加入NaOH溶液共热产生一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则这种晶体是
A．KSCNB．NH4SCN
C．NH4ClD．FeCl3
解析 稀硝酸能将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋与SCN－作用生成Fe（SCN）3而使溶液变红，故晶体中含有SCN－；该晶体中加入NaOH溶液共热能生成NH3，故晶体中含有NH
，则该晶体为NH4SCN。
答案 B
6．（2014·乐山高三教学质量检测）下列各物质的转化关系如下图所示，其中A是一种高熔点固体，D是一种棕红色固体。
回答下列问题：
（1）C的化学式为________；J的化学式为________。
（2）写出由A生成H的离子反应方程式：
_______________________________________。
（3）写出图中由F转化为G反应的离子方程式：
_________________________________。
解析 根据框图转化可推得：
A：
Al2O3；B：
O2；C：
Al；D：
Fe2O3；E：
Fe；F：
FeSO4；G：
Fe2（SO3）3；J：
Fe2（SO4）3；H：
AlO
。
答案
（1）Al Fe2（SO4）3
（2）Al2O3＋2OH－===2AlO
＋H2O （3）4Fe2＋＋8NH3·H2O＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3↓＋8NH
（分步书写也可以）
[能力提升]
[限时45分钟 满分100分]
一、选择题（每小题5分，共60分）
1．（2013·南通模拟）下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是
A．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C．工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸
D．氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂
解析 FeCl3溶液用作净水剂的原因是Fe3＋水解产生Fe（OH）3胶体，其可吸附水中悬浮物和杂质等并形成沉淀沉降下来，从而起到净水作用。
答案 D
2．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是
①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④稀硝酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A．①②③ B．①③④
C．②④⑤D．②⑤⑥
解析 要实现Fe2＋转化为Fe3＋，必须加强氧化性物质，②NaCl、⑤HCl均没有强氧化性，⑥NO
在酸性条件下才表现强氧化性。
答案 D
3．（2014·海淀质检）已知下述三个实验均能发生化学反应。
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸
将铁钉放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是
A．实验①和③中的铁钉只作还原剂
B．上述实验证明氧化性：
Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋
C．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
D．实验③中反应的离子方程式为Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
解析 ①实验证明氧化性：
Cu2＋＞Fe2＋，B错误；实验②中Fe2＋显还原性，C错误；实验③中离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，D错误。
答案 A
4．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是
A．④B．③
C．③④D．①②③④⑤
解析 ③不反应，实验方案及现象均错；④检验的是Cl－，与Fe3＋的性质无关。
答案 C
5．在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中，通入足量的SO2后有白色沉淀生成，过滤后，向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，下列叙述不正确的是
A．白色沉淀是BaSO4和BaSO3
B．溶液的酸性增强
C．白色沉淀是BaSO4
D．FeCl3全部被还原为FeCl2
解析 Fe3＋具有氧化性，通入足量SO2后发生氧化还原反应，Fe3＋全部被还原为Fe2＋，所以向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，同时SO2被氧化为SO
，白色沉淀是BaSO4。
依据2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO
＋4H＋可知溶液酸性增强，B、C、D正确。
因为溶液呈酸性，一定不会生成BaSO3沉淀，A错误。
答案 A
6．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。
对下列实验事实的解释正确的是
操作、现象
解释
A
向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝
Fe3＋能与淀粉发生显色反应
B
把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点
铁在潮湿的空气中易生成Fe（OH）3
C
向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生
说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气
D
新制Fe（OH）2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色
说明Fe（OH）2易被O2氧化成Fe（OH）3
解析 2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋，碘单质使淀粉溶液变蓝，A错误；铁锈的主要成分是Fe2O3，B错误；铁与稀硝酸反应生成的气体为NO，不能得到氢气，C错误；4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，D正确。
答案 D
7．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，不一定显血红色的是
A．氧化铁B．铜铁合金
C．Fe（OH）3D．FeCl2
解析 解本题的关键是分析选项中各物质与少量氯水反应能否生成Fe3＋，溶液中含有Fe3＋时，滴入KSCN溶液显血红色。
A项，Fe2O3与氯水中的H＋发生反应：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，生成Fe3＋；B项，Fe比Cu活泼，Fe与氯水中的Cl2反应生成FeCl3，FeCl3还可能发生反应：
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，滴入KSCN溶液不一定显血红色；C项，Fe（OH）3与氯水中的H＋发生反应：
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，生成Fe3＋；D项，FeCl2与氯水中的Cl2发生氧化还原反应：
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，生成Fe3＋。
答案 B
8．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
下列结论正确的是
A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋
C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋
D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋
解析 加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性，若有Fe3＋，则产生氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖Fe（OH）2的白色，所以不可能存在，而Mg（OH）2是白色，有可能存在。
答案 D
9．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是
A．若固体中只有铜，则溶液中一定含有Fe2＋，一定不含Cu2＋
B．若固体中只有铜，则溶液中一定含有Fe2＋，可能含有Cu2＋和Fe3＋
C．若固体中只有铜，则溶液中一定含有Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋
D．若固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋
解析 由于先发生反应：
Fe＋2FeCl3===3FeCl2，后发生反应：
Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu。
若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含有Cu2＋，一定不含Fe3＋；若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，故A、B、C项均错误，D项正确。
答案 D
10．某学生设计了如下方法对X盐进行鉴定：
由此分析，下列结论中正确的是
A．X中一定有Fe3＋B．Z中一定有Fe3＋
C．Y为AgI沉淀D．X一定为FeBr2溶液
解析 由反应过程可知，Z与KSCN溶液反应后溶液显血红色，Z中一定有Fe3＋；而X中不一定有Fe3＋，也可能是Fe2＋被酸化硝酸根氧化为Fe3＋，AgI沉淀为黄色而不是淡黄色，AgBr为淡黄色沉淀，所以只有B项正确。
答案 B
11．某稀溶液中含有Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。
则稀溶液中Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3物质的量浓度之比为
A．1∶1∶1B．1∶3∶1
C．3∶3∶8D．1∶1∶4
解析 据氧化性由强到弱的顺序HNO3＞Fe3＋＞Cu2＋，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为：
4HNO3（稀）＋Fe===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O
4mol1mol1mol
2Fe（NO3）3＋Fe===3Fe（NO3）2
2mol1mol3mol
Cu（NO3）2＋Fe===Fe（NO3）2＋Cu
1mol1mol1mol
所以原溶液中，Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3的物质的量之比为（2mol－1mol）∶1mol∶4mol＝1∶1∶4。
答案 D
12．（2014·温州质检）一定量的Fe和Fe2O3混合物投入2mol·L－1250mL的HNO3溶液中，反应完全后，无固体剩余，生成1.12LNO气体（标准状况），再向反应后溶液中加入1mol·L－1的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是
A．450mL B．500mL
C．400mLD．无法确定
解析 根据氮元素守恒，HNO3最终转变为NaNO3和NO，因此所加入NaOH的物质的量至少是2mol·L－1×0.25L－
＝0.45mol，NaOH溶液的体积为450mL。
答案 A
二、非选择题（共40分）
13．（12分）某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性，请回答下列问题：
（1）除胶头滴管外，你认为本实验必不可缺的一种玻璃仪器是________。
（2）请帮他们完成以下实验报告：
实验目的：
___________________________________________。
试剂：
铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。
实验记录（划斜线部分不必填写）：
序号
实验内容
实验现象
离子方程式
实验结论
①
在FeCl2溶液中滴入适量氯水
溶液由浅绿色变为棕黄色
Fe2＋具有还原性
②
在FeCl2溶液中加入锌片
Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe
③
在FeCl3溶液中加入足量铁粉
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
Fe3＋具有氧化性，Fe具有还原性
④
溶液由棕黄色变为蓝绿色
Fe3＋具有氧化性
实验结论：
Fe只有还原性，Fe3＋只有氧化性，Fe2＋既有氧化性，又有还原性。
（3）根据以上结论判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有________（填序号）。
A．Cl2 B．HCl
C．Na＋ D．F－ E．SO2 F．NO2
解析
（1）常用实验仪器为试管。
（2）实验目的是探究铁及其化合物的氧化性或还原性。
实验记录：
①中离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋；②由离子方程式知Fe2＋具有氧化性；③Fe3＋被Fe还原，现象为铁粉溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色；④由实验现象和结论可知，实验内容应为向FeCl3溶液中加入了铜单质。
（3）物质中元素处于中间价态的既有氧化性，又有还原性。
答案
（1）试管
（2）探究铁及其化合物的氧化性或还原性 ①Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ ②Fe2＋具有氧化性 ③铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 ④在FeCl3溶液中加入铜片 （3）A、B、E、F
14．（14分）（2014·南山中学月考）垃圾是放错地方的资源，工业废料也可以再利用。
某化学兴趣小组在实验室中用废弃的含铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红（Fe2O3）。
实验方案如下：
（1）写出滤液A中加入足量硫酸后所发生反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
（2）已知Fe（OH）3沉淀的pH是3～4，溶液C通过调节pH可以使Fe3＋沉淀完全。
下列物质中可用作调整溶液C的pH的试剂是________（填序号）。
A．铜粉 B．氨水
C．氢氧化铜D．碱式碳酸铜
（3）常温，若溶液C中金属离子均为1mol·L－1，Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×10－20。
控制pH＝4，溶液中c（Fe3＋）＝_____________________________________，
此时________Cu（OH）2沉淀生成（填“有”或“无”）。
（4）将20mLAl2（SO4）3溶液与等物质的量浓度的Ba（OH）2溶液70mL混合，反应的离子方程式为__________________________________________________________________。
（5）在0.1L的混合酸溶液中，c（HNO3）＝2mol·L－1，c（H2SO4）＝3mol·L－1，将0.3mol的铜放入加热充分反应后，被还原的HNO3的物质的量为________。
解析 （3）c（Fe3＋）＝
＝4.0×10－8mol·L－1，c（Cu2＋）·c2（OH－）＝1×（10－10）3＝1.0×10－30＜Ksp[Cu（OH）2]，所以无Cu（OH）2沉淀生成。
（5）3Cu ＋ 8H＋ ＋ 2NO
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
0.3mol0.8mol0.2mol
所以被还原的HNO3为0.2mol。
答案
（1）AlO
＋4H＋===Al3＋＋2H2O
（2）CD （3）4.0×10－8 无
（4）2Al3＋＋3SO
＋3Ba2＋＋7OH－===3BaSO4↓＋Al（OH）3↓＋AlO
＋2H2O （5）0.2mol
15．（14分）硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）在医药上作补血剂。
某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。
实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法是：
取样，先滴加KSCN溶液，再滴加________，该过程的现象为：
_____________________________________________________________。
（2）步骤②加入过量H2O2的目的是：
______________________________________。
（3）步骤③中反应的离子方程式是：
_______________________________________。
（4）步骤④中一系列处理的操作步骤：
过滤、________、灼烧、________、称量。
（5）若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为________g。
解析
（1）证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法是：
取样，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水（或双氧水、稀硝酸等），若滤液由浅绿色变为红色，则说明滤液中含有Fe2＋。
（2）由于H2O2具有氧化性，加入过量H2O2的目的是：
将Fe2＋全部氧化为Fe3＋。
（3）步骤③的目的是：
将Fe3＋全部转化为Fe（OH）3，所以步骤③需加入过量的NaOH溶液或氨水，反应的离子方程式是：
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe（OH）3↓＋3NH
]。
（4）步骤④的目的是：
将产生的红褐色悬浊液分离，最终得到固体Fe2O3，所以步骤④的操作步骤是：
过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。
（5）由于实验中铁无损耗，根据铁元素守恒得，每片补血剂中m（Fe）＝
g＝0.07ag。
答案
（1）氯水（或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂） 溶液由浅绿色变为红色
（2）将Fe2＋全部氧化为Fe3＋ （3）Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe（OH）3↓＋3NH
]
（4）洗涤 冷却 （5）0.07a
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