2021版高考化学一轮复习第三章金属及其化合物3铁及其重要化合物强化训练1（含解析）新人教版

铁及其重要化合物

角度1铁及其化合物的性质

1.(2019·福州模拟)北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载:“方家以磁石磨针缝,则能指南。”磁石的主要成分可能是              (　　)

A.FeO　　B.Fe2O3　　C.Fe3O4　　D.CuFeS2

【解析】选C。磁石能“指南”,具有磁性,而Fe3O4又称为磁性氧化铁,具有铁磁性,故磁石的主要成分为Fe3O4,C项正确。

2.(2019·昆明模拟)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】选B。由反应过程可知,Z与KSCN溶液反应后溶液显红色,Z中一定有Fe3+,而X中不一定有Fe3+,也可能是Fe2+被N(H+)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。

3.(2019·茂名模拟)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              (　　)

【解析】选C。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。

角度2铁及其化合物的转化

4.(2019·宜昌模拟)下列物质转化在给定条件下能实现的是 (　　)

A.FeS2SO3H2SO4

B.NaCl(aq)NaNa2O2

C.FeFeSO4(aq)Fe(OH)2Fe2O3

D.Fe2O3FeCl3(aq)Fe

【解析】选C。FeS2煅烧生成SO2,A错误;电解氯化钠溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气,B错误;氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,D错误。

5.(2019·桂林模拟)下列关于铁及其化合物的说法正确的是 (　　)

A.将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红,可以检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质

B.浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体

C.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA

D.水溶液中Fe2+、H+、S、ClO-不能大量共存

【解析】选D。A项,酸性条件下,N能将Fe2+氧化为Fe3+,无法检验;B项,浓氨水与FeCl3饱和溶液会生成Fe(OH)3沉淀;C项,足量氯气将Fe2+和I-全部氧化,

1 mol FeI2应转移3NA的电子。

角度3氢氧化亚铁的制备

6.下列各图示中,不能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是 (　　)

【解析】选D。因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。A、B原理相同,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;C的原理为铁作阳极产生Fe2+,与电解水产生的OH-结合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保护,能防止空气进入;D由于带入空气中的氧气,能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。

7.某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。

请回答:

(1)仪器1的名称________。装置5的作用__ __________________________。 

(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中 ______________。 

(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因 __________________________。 

【解析】该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排净空气的气氛中,先将铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4,再利用气体产生气压把FeSO4溶液压至装置4中与NaOH反应,得到Fe(OH)2,注意所需试剂也需要加热除掉溶解氧。(1)仪器1是分液漏斗或滴液漏斗,该反应需要置于无氧环境,注意这里跟防倒吸无关,装置5的作用是液封,防止空气进入装置4。(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。如此操作失败的原因是三颈烧瓶中产生的H2从左侧导管逸出,没有足够的压强,所以不能将FeSO4溶液压入4中,因而在装置2、3之间添加控制开关即可。(3)灰绿色沉淀产生的原因是装置4中空气没有完全排净,Fe(OH)2被空气氧化。

答案: (1)滴液漏斗(分液漏斗)　液封,防止空气进入装置4　(2)在装置2、3之间添加控制开关　(3)装置4内的空气没有排净

【方法规律】防止Fe(OH)2氧化的方法

(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,驱除溶液中的氧气。

(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管中的亚铁盐溶液底部,并慢慢挤出NaOH溶液。

(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。

(4)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。

(5)用Fe作阳极,石墨作阴极,电解NaOH溶液,利用新产生的Fe2+与OH-反应制取。

角度4铁三角转化的应用

8.下列关于Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是 (　　)

A.该溶液中K+、Fe3+、I-、Br-可以大量共存

B.用该溶液溶解一定量铜粉,向所得溶液中再加入铁粉,若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出

C.将该溶液蒸干,得到的固体中混有氢氧化铁

D.100 mL 0.1 mol·L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成1.12 g Fe

【解析】选D。A项,该溶液中,2Fe3++2I-2Fe2++I2,不能大量共存,错误;B项,用该溶液溶解一定量铜粉,向所得溶液中再加入铁粉,若溶液中有Cu2+,可能是Cu2+未参加反应,也可能是Cu2+部分被置换,则可能有固体铜析出,故B错误;C项,由于硫酸难挥发,将该溶液蒸干得到固体硫酸铁,故C错误;D项,100 mL 0.1 mol·L-1该溶液和足量的Zn发生的反应为2Fe3++3Zn2Fe+3Zn2+,生成1.12 g Fe,故D正确。

9.(2019·铜仁模拟)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.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+

B.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Cu2+和Fe3+

C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+

D.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+

【解析】选D。氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,加入铁粉后有固体剩余,Fe3+一定不存在;若剩余固体全部都是Cu,溶液中还可能有Cu2+,也可能恰好被完全置换;若剩余固体是Cu和Fe,则溶液中不可能有Cu2+。

10.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项不符合题意;反应③是铁元素由+2价升高到+3价,需要加具有氧化性的试剂,B项不符合题意;过量的铁与稀硝酸反应时,生成硝酸亚铁,C项符合题意;Fe3+能将I-氧化成I2,自身被还原成Fe2+,D项不符合题意。

【加固训练】

　　(2019·枣庄模拟)将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中,向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色。下列有关说法错误的是              (　　)

A.容器中可能有固体残渣

B.所得溶液中一定存在Fe2+

C.反应过程中水的电离程度增大

D.再加入铜后,溶液红色逐渐褪去

【解析】选A。所得溶液中滴入KSCN溶液后变红色,说明会有Fe3+,则Cu不存在。