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2018届高考化学总复习第3章金属及其化合物跟踪检测十铁及其化合物新人教版

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高中化学审核员

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                    跟踪检测(十)  铁及其化合物
    1.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是(  )
    A.苹果汁中的      Fe2+变成  Fe3+
    B.苹果汁中含有       Cu2+
    C.苹果汁中含有       OH-
    D.苹果汁中含有       Fe3+
    解析:选    A A  项,苹果汁中的       Fe2+变成  Fe3+,使得现榨的苹果汁在空气中会由淡绿
色变为棕黄色,正确;B          项,Cu2+显蓝色,错误;C         项,OH-无色,错误;D        项,Fe3+本身
是棕黄色,错误。
    2.铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述中正确的是(  )
    A.2Fe3++Fe===3Fe2+成立说明氧化性:Fe3+>Fe2+
    B.25 ℃,pH=0    的溶液中,Al3+、NH+4     、NO-3 、Fe2+可以大量共存
    C.5.6 g 铁与足量的氯气反应失去电子为              0.2 mol

                                        2+          +     3+
    D.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe                  +2H2O2+4H  ===Fe  +4H2O
    解析:选    A pH=0   的溶液呈强酸性,Fe2+、NO-3        、H+不能大量共存,B        项不正确;
C 项应为   0.3 mol,不正确;D     项电荷和电子得失不守恒,不正确。

    3.(2017·柳州模拟)以硫铁矿(主要成分为              FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的
工艺流程如图所示:


    下列说法不正确的是(  )
    A.酸溶过程使用的酸也可以是硝酸,且过量

    B.为了防止污染,焙烧过程中产生的                SO2 要回收利用
    C.通氯气的目的是氧化          Fe2+

    D.由  FeCl3·6H2O 制取无水    FeCl3 需要在氯化氢的气流中加热

    解析:选    A 若用过量硝酸酸溶,则会引入              NO-3 ,A 项说法错误;SO2     是一种污染气体,

                                              2+            3+
必须回收利用,B       项说法正确;通入        Cl2 的目的是将    Fe  全部氧化为      Fe ,C  项说法正确;

          3+
为了防止    Fe  水解,由     FeCl3·6H2O 制取无水   FeCl3 时需要在    HCl 的气流中加热,D      项说法
正确。
    4.为了除去硫酸铜溶液中含有的              Fe2+杂质,先加入合适的氧化剂使            Fe2+氧化为    Fe3+,
下列物质中最好选用(  )

    A.KMnO4 溶液                       B.H2O2 溶液
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    C.氯水                             D.HNO3 溶液
    解析:选    B A、C、D    三项中的氧化剂虽均能使          Fe2+氧化为    Fe3+,但同时会引入新的

                                                 2+    3+
杂质,故此三项不符合题意;H2O2            具有氧化性,能氧化         Fe  为 Fe  ,还原产物为水,不引
入新杂质,B     项符合题意。

    5.关于   FeCl3 进行的实验,下列预测正确的是(  )
 选项                   实验                                   预测

  A               蒸发  FeCl3 溶液                        得到  FeCl3 固体

        在  FeCl3、CuCl2 混合液中,加入少量
  B                                              一定有   H2 产生且有    Cu 析出
                      Fe 粉

  C       用 FeCl3 固体溶于水配制饱和溶液                      会有  Fe(OH)3 沉淀产生

  D        在  FeCl3 溶液中加入    KHCO3 溶液        有  CO2 产生,但无    Fe(OH)3 沉淀生成


                                     3+
    解析:选    C 蒸发    FeCl3 溶液可促进    Fe  水解,由于     HCl 易挥发,最后得到       Fe(OH)3,

                                                 3+            2+
A 错误;加入少量       Fe 粉时,不会有     H2 产生且   Fe 应先和  Fe  反应,再和     Cu  反应,B    错误;

  3+
Fe  与 HCO-3 发生相互促进的水解反应,有            CO2 和 Fe(OH)3 沉淀生成,D   错误。

    6.用  FeCl3 溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应
后的溶液分析合理的是(  )
    A.若无固体剩余,则溶液中一定有               Fe3+
    B.若有固体存在,则溶液中一定有               Fe2+
    C.若溶液中有      Cu2+,则一定没有固体析出
    D.若溶液中有      Fe2+,则一定有     Cu 析出
    解析:选    B 若无固体剩余,说明铜全部以              Cu2+形式存在,加入的铁粉完全反应,溶
液中一定含有      Fe2+,可能含有     Fe3+,A  错误;若有固体存在,固体中一定有铜,可能有铁,
溶液中一定含有       Fe2+,B  正确;若溶液中有        Cu2+,有可能加入铁粉的量少,只有部分               Cu2+
与  Fe 反应,所以可能有固体析出,C            错误;当加入的铁粉较少时,只发生               Fe+2Fe3+
===3Fe2+时,不会有铜析出,D         错误。

    7.(2017·武汉调研)FeCO3     与砂糖混用可以作补血剂,实验室里制备                  FeCO3 的流程如
图所示。


    下列说法错误的是(  )

    A.可利用    KSCN 溶液检验    FeSO4 溶液是否变质
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    B.沉淀过程中有       CO2 气体放出
    C.过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒

    D.产品   FeCO3 在空气中高温分解可得到纯净的             FeO
    解析:选    D 硫酸亚铁变质后有         Fe3+生成,Fe3+遇硫氰化钾变红色,A            正确;Fe2+与

   -                                                               +
CO23 反应生成    FeCO3 沉淀,促进了     HCO-3 的电离,溶液中的       HCO-3 又与生成的    H 反应生成

CO2 和 H2O,B 正确;FeCO3  在空气中高温加热时,+2           价铁会被    O2 氧化,故得不到纯净的
FeO,D 错误。
    8.A、B、C   三种物质中均含有同一种元素             M,它们之间有
如图所示的转化关系。A          为一种金属单质,其产量直接关系国
民经济命脉。反应①②③均为化合反应,反应④为置换反应。
下列有关说法不正确的是(  )
    A.①中所加试剂可能是氯气
    B.③中需要加具有氧化性的试剂
    C.A 与稀硝酸反应一定能实现元素             M 在①中发生的价态变化
    D.元素   M 在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现
    解析:选    C 根据转化关系可确定          A 为变价金属,应为        Fe,反应①加入氯气能实现,

B 为 FeCl3,C 为 FeCl2,A 项正确;反应③中铁元素由+2             价升高到+3     价,需要加具有氧

                                                                      3+
化性的试剂,B      项正确;过量的       Fe 与稀  HNO3 反应时,生成     Fe(NO3)2,C 项错误;Fe     能将

 -                        2+
I 氧化成    I2,自身被还原成      Fe  ,D  项正确。
    9.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
       向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试
  A                                                       红砖中含有氧化铁
           管中,滴加     KSCN 溶液  2~3  滴,溶液呈红色

       CO 还原  Fe2O3 得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入
  B                                                      黑色固体中没有       Fe3O4
                   KSCN 溶液,溶液不显红色

        取少量   Fe(NO3)2 试样加水溶解,加稀       H2SO4 酸化,滴
  C                                                    该 Fe(NO3)2 试样已经变质
                  加 KSCN 溶液,溶液变为红色

                                                                        2+
  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      Fe

    解析:选    A 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,不能证明样品是否变质,错误;D                   项中若原溶液中不存在          Fe2+存在  Fe3+,
也有此现象,错误。
    10.某学生鉴定某可溶性甲盐的流程如图所示,下列说法正确的是(  )
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    A.如果甲中含有       S2-,则乙是硫黄沉淀

    B.如果乙是     AgCl 沉淀,那么甲是       FeCl3

                     3+
    C.丙中肯定含有       Fe  ,所以甲是     FeBr2
    D.甲中含有铁元素,可能显+2             或者+3   价
    解析:选    D 甲与酸化的硝酸银溶液反应可得乙与丙,乙为淡黄色沉淀,丙与                            KSCN 溶
液反应呈红色,则丙中一定含有              Fe3+,则甲中含有      Fe2+或 Fe3+。如果甲中含有       S2-,硫化
亚铁不溶于水,S2-与        Fe3+发生氧化还原反应而不能共存,故               A 错误;AgCl  是白色沉淀,
乙不可能是     AgCl,故   B 错误;甲可能是溴化亚铁,也可能是溴化铁,故                   C 错误、D   正确。

    11.有关   FeSO4 的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。


    已知:①X    由两种化合物组成,将          X 通入品红溶液,溶液褪色;通入             BaCl2 溶液,产生
白色沉淀。
    ②Y 是红棕色的化合物。
    (1)气体  X 的成分是____________________________________________(填化学式)。
    (2)反应Ⅰ的反应类型属于______________(填字母)。
    a.分解反应  b.复分解反应  c.置换反应
    d.化合反应  e.氧化还原反应
    (3)溶液  2 中金属阳离子的检验方法是___________________________________
    ________________________________________________________________________。
    (4)若经反应Ⅰ得到       16 g 固体  Y,产生的气体      X 恰好被   0.4 L 1  mol·L-1  NaOH 溶液
完全吸收,则反应Ⅰ的化学方程式是________________________________,反应Ⅳ中生成

FeSO4 的离子方程式是____________________________________________________。

    解析:(1)X   能使品红溶液褪色说明          X 中含有   SO2,但  SO2 与氯化钡溶液不反应,所以

X 中还有   SO3。

    (2)反应Ⅰ为    FeSO4 受热分解生成     SO2、SO3、Fe2O3,既是分解反应又是氧化还原反应。

                                              3+
    (3)溶液  2 为 Fe2(SO4)3 溶液,用   KSCN 溶液检验   Fe  ,具体方法为取少量溶液           2 于试
管中,加入几滴       KSCN 溶液,溶液变红。

    (4)反应Ⅰ得到     16 g  Fe2O3,由得失电子守恒得生成          0.1 mol SO2,所以生成     SO3 也为
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0.1    mol,则反应Ⅰ的化学方程式是           2FeSO     △     Fe O +SO ↑+SO  ↑。0.1     mol 
                                      4 = = = = =  2 3   2     3

SO3 与 0.2 mol NaOH 完全反应,0.1     mol SO2 与 0.2 mol NaOH 恰好完全反应生成       Na2SO3,

                                                  3+     -           2+
溶液   1 中含有  Na2SO3 和 Na2SO4,反应Ⅳ的离子方程式为         2Fe  +SO23  +H2O===2Fe  +SO
24-+2H+。

    答案:(1)SO2、SO3 (2)a、e
    (3)取少量溶液     2 于试管中,加入几滴         KSCN 溶液,溶液变红色
    (4)2FeSO     △    Fe O +SO ↑+SO   ↑
            4 = = = = = 2 3   2      3
       3+     -           2+    -     +
    2Fe  +SO23  +H2O===2Fe  +SO24 +2H

                        3+                      -                          -1
    12.某同学为了验证        Fe  是否能将    H2SO3 氧化成  SO24 ,用  50  mL  0.1    mol·L    

FeCl3 溶液吸收制取     SO2 气体的尾气后,进行以下实验:
    (1)检验吸收液中的       SO24-操作为_________________________________________
    ________________________________________________________________________,

      3+
证明   Fe 能够把    H2SO3 氧化
    成 SO24-。

    (2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:2FeCl3+SO2+________===________+

H2SO4+________,反应中的氧化产物是________(写化学式)。

                        +    -     -                    3+   2+
    (3)吸收液中除了含有        H 、Cl  、SO24  以外,对其他成分(Fe          、Fe  、H2SO3)的可能
组合进行探究:
    ①提出假设。 
    假设  1:溶液中存在       Fe2+;
    假设  2:溶液中存在       Fe3+、Fe2+;
    假设  3:溶液中存在_________________________________________。
    ②设计方案,进行实验,验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)

                                               -1                          -1
。限选实验试剂和仪器:试管、滴管、0.1                     mol·L     KMnO4 溶液、0.1      mol·L     
KSCN 溶液、品红稀溶液。
               实验步骤                                 预期现象和结论
                                        若出现红色,则假设         2 成立,1、3    不成立;
 步骤  1:用试管取样品溶液         2~3 mL,并滴
                                        若未出现红色,则假设          2 不成立,假设     1 或
        入____________________
                                                        3 成立
               步骤  2:
               步骤  3:

                    -
    解析:(1)检验     SO24 常用稀盐酸和      BaCl2 溶液。

    (2)SO2 被氧化成了    H2SO4,则  FeCl3 被还原成   FeCl2。
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                                                      3+
    (3)对于溶液中三种微粒可能存在情况如下:假设                   1,若   Fe  与 H2SO3 正好反应则只存
在  Fe2+;假设   2,若  Fe3+过量则存在     Fe3+与  Fe2+;假设   3,若  Fe3+不足,则存在      Fe2+与

                                          3+
H2SO3;三种假设的不同之处在于假设             2 中含有   Fe  ,假设   3 中含有   H2SO3,据此,可设计
实验方案进行探究。
    答案:(1)取少量样品溶液于试管中,先滴入足量的稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,如果
有白色沉淀生成

    (2)2H2O 2FeCl2 2HCl H2SO4

           2+
    (3)①Fe   、H2SO3
    ②
               实验步骤                                 预期现象和结论
 步骤  1:1~2  滴  0.1  mol·L-1 KSCN 溶液
                                        若品红溶液红色褪去,则假设             3 成立;若品
步骤   2:另取   2~3 mL 样品溶液于试管中,
                                        红溶液不褪色,则假设          3 不成立,假设      1 成
        滴入  1~2 mL  品红稀溶液
                                                          立


    13.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为                Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——

铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:


    试回答下列问题:
    (1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为________(填化学式)。
    (2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有________;步骤Ⅳ中应选用
________试剂调节溶液的       pH(填字母编号)。
    A.稀硝酸                            B.氢氧化钠溶液
    C.高锰酸钾溶液                         D.氨水
    (3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_______________________________                 ____。
    (4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在              35                         ℃以下,其目的是
_________________________________________________。
    (5)步骤Ⅵ中发生反应的化学方程式为______________________________。
    (6)欲测定硫铁矿烧渣中         Fe 元素的质量分数,称取         a  g 样品,充分“酸溶”“水溶”

后过滤,向滤液中加入足量的             H2O2,充分反应后加入       NaOH 溶液至不再继续产生沉淀,经过
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滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体                     b g。

    ①写出加入足量的        H2O2 发生反应的离子方程式:
    ________________________________________________________________________;
    ②测得该样品中       Fe 元素的质量分数为____________。

    解析:(1)SiO2   为酸性氧化物,不与稀          H2SO4 反应。(2)NaOH 溶液不易控制溶液        pH,应

                                      2+
选氨水。(4)既防止       NH4HCO3 分解,又减少     Fe  水解。(5)FeCO3  转变为    Fe2O3,肯定有氧化

剂  O2 参与反应。(6)残留      b      g 固体为  Fe2O3,根据   Fe 原子守恒,Fe     元素的质量分数为
    112
b g ×
    160        7b
   a g ×100%=10a×100%。

    答案:(1)SiO2
    (2)漏斗、玻璃棒、烧杯 D
    (3)KSCN 溶液(或其他合理答案)

                              2+
    (4)防止  NH4HCO3 分解,减少    Fe  的水解
    (5)4FeCO +O    高温     2Fe O +4CO
            3  2 = = = = =   2 3    2
            2+         +      3+
    (6)①2Fe   +H2O2+2H  ===2Fe  +2H2O
      7b
    ②10a×100%
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