高中人教版 (2019)第一节 铁及其化合物优秀综合训练题

这是一份高中人教版 (2019)第一节 铁及其化合物优秀综合训练题，共9页。试卷主要包含了金属单质A可发生如下反应，下列关于铁矿石的说法正确的是，选择合适试剂完成甲、乙两组实验等内容，欢迎下载使用。
A篇·知识对点训练


知识点1 铁的单质


1.将铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减轻的是( )


A.稀硫酸 B．硫酸铜溶液


C.氢氧化钠溶液 D．氯化铝溶液


答案 B


解析 A项，由于每溶解56 g的Fe，溶液中析出2 g的H2，所以溶液质量增重；B项，由于每溶解56 g的Fe，溶液中析出64 g的Cu，所以溶液质量减轻；C项，Fe与NaOH溶液不发生反应；D项，Fe与AlCl3溶液不发生反应。故选B。


2.金属单质A可发生如下反应。试回答下列问题。





(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)：


A________、B________、C________、D________、E________。


(2)写出反应③和⑤的离子方程式：


③_______________________；


⑤_______________________。


答案 (1)Fe Fe2O3 Fe3O4 Cu H2 (2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑


解析 推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。如本题中结合B、C的颜色及与CuCl2、稀盐酸反应的性质可推知A为Fe。


知识点2 铁的氧化物和氢氧化物


3.下列物质的颜色和性质或用途对应正确的是( )





A.①④⑤ B．②③


C.①②③④⑤ D．①③


答案 D


解析 Fe(OH)2为白色；Fe2＋为浅绿色，具有较强的还原性，Fe3＋为黄色，具有较强的氧化性。


4.下列关于铁矿石的说法正确的是( )


A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4


B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同


C.磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色


D.FeO俗称铁红


答案 C


解析 A项，赤铁矿的主要成分为Fe2O3；B项，铁矿石有很多种，其主要成分不一定与铁锈的主要成分(Fe2O3)相同；C项，磁铁矿的主要成分为Fe3O4，溶于盐酸后有＋3价铁离子生成；D项，铁红为Fe2O3。


5.将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧，所得到的固体为( )


A.FeO B．Fe2O3


C．Fe3O4 D．Fe(OH)3


答案 B


解析 因Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化，当露置于空气中时，Fe(OH)2首先转化为Fe(OH)3，然后Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和H2O。


6.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )





A.①② B．①③


C．②③ D．①②③


答案 B


解析 因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置①是先用H2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，③中液面上加苯阻止了空气进入；②由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。


知识点3 铁盐和亚铁盐


7.下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是( )


A.Fe2＋的水溶液为浅绿色


B.Fe3＋的水溶液为黄色


C.Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性


D.Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀


答案 D


解析 Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。


8.要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，下列方法可行的是( )


A.滴入KSCN溶液 B．加入铁粉


C.通入氯气 D．加入铜粉


答案 B


解析 Fe＋2FeCl3===3FeCl2，故可用Fe除去FeCl2中的FeCl3。


9.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。


甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；


乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。


下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )





答案 B


解析 由于Fe3＋的干扰，在检验Fe2＋时使用酸性KMnO4溶液，只有B正确。


10.已知下述三个实验均能发生化学反应：





下列判断正确的是 ( )


A.实验①中铁钉只作还原剂


B.实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性


C.实验③中发生的是置换反应


D.上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋


答案 A


解析 实验①中铁钉只作还原剂，氧化性Cu2＋>Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性，实验③中反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，不是置换反应，分析可知：氧化性：Fe3＋>Cu2＋，综上可知氧化性Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故A正确，B、C、D错误。


B篇·综合提升训练


11.(双选)在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100 mL 2 ml·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448 mL气体(标准状况)，此时溶液中无Fe3＋，则下列判断正确的是( )


A.混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3


B.反应后所得溶液中的Fe2＋与Cl－的物质的量浓度之比为1∶2


C.混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多


D.混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多


答案 BC


解析 根据题意，n(HCl)＝0.2 ml，生成n(H2)＝eq \f(0.448 L,22.4 L·ml－1)＝0.02 ml。因氧化性：Fe3＋>H＋，所以Fe先与Fe3＋反应后再还原H＋，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(1 ml Fe还原1 ml Fe2O3)，和Fe与H＋反应放出H2，可知n(Fe)>n(Fe2O3)；由反应后溶液中溶质全为FeCl2知，n(Fe2＋)∶n(Cl－)＝1∶2；至于混合物中Fe与FeO之间量的关系，无从知道。


12.向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀硫酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于所得溶液中阳离子的判断正确的是( )


A.只有Fe2＋和Cu2＋


B.一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋


C.一定有Fe2＋，可能有Cu2＋


D.只有Fe2＋


答案 C


解析 当铜完全析出时，即Fe对于Cu2＋来说是过量时，溶液中无Cu2＋，A错误；由于红色粉末是Cu，所以溶液中一定没有Fe3＋，B错误；由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋，Fe2O3与H2SO4反应生成的Fe3＋无论是和Fe反应，还是和Cu反应，溶液中一定存在Fe2＋，当Fe相对过量时，不存在Cu2＋，当Fe不足时，有Cu2＋，故C正确，D错误。


13.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是( )


A.烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜


C.烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无


答案 B


解析 向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，由于Fe的还原性比Cu强，Fe3＋首先应与Fe反应，如果Fe3＋有剩余，剩余的Fe3＋再与Cu反应。铁粉未反应完时铜粉就不会被氧化，所以不可能出现烧杯中有铁无铜的现象，故应选B。


14.已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系：





下列叙述中正确的是( )


A.A为Fe，B为FeO


B.C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色


C.④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋


D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3


答案 B


解析 由红褐色固体，可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。④的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，⑤的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。


15.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 ml/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是( )


A.11.2 g B．5.6 g


C.2.8 g D．无法计算


答案 C


解析 依题意，恰好反应后溶液中溶质只存在FeCl2，根据原子守恒，可建立关系：n(Fe)＝n(Fe2＋)＝eq \f(1,2)n(Cl－)＝eq \f(1,2)n(HCl)＝eq \f(1,2)×0.1 L×1 ml/L＝0.05 ml, m(Fe)＝2.8 g。


16.试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：





(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式：


__________________________________________________________。


(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m，则每份试样X中氧化铜的质量为________。(用m表示)


答案 (1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)eq \f(5m,8)


解析 根据题目的设定，先对溶液Y和粉末Z的组成作正确的判断。①中FeO、CuO与盐酸反应式为FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O，CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O。


②中试样在较高温度下与CO反应为FeO＋COeq \(=====,\s\up15(高温))Fe＋CO2，CuO＋COeq \(=====,\s\up15(△))Cu＋CO2。由此可见，溶液Y与粉末Z混合就是FeCl2、CuCl2溶液、金属Fe、Cu以及过量盐酸的混合。在此混合物中，两种金属单质中只有Fe可分别与CuCl2溶液和HCl反应，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。


③中反应后的溶液呈强酸性表明HCl剩余，可判断Fe已没有剩余；溶液中不含Cu2＋意味着CuCl2已全部参加了与Fe的置换反应，不溶物W全部是Cu。它是由两份试样中的CuO转变而来。因此，一份试样中的CuO质量为0.5m×eq \f(MCuO,MCu)＝0.5m×eq \f(80,64)＝eq \f(5m,8)。


17.已知红热的铁能与水蒸气反应生成氢气。现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题。





(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：______________。


(2)干燥管C中盛放的药品是________；干燥管的________(填“m”或“n”)端与g导管相连接。


(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。


(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气？简述实验操作步骤和现象：______________。


(5)若收集到标准状况下的H2 22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为________g。


(6)当固体质量增加32 g时，生成H2的质量为________g。


答案 (1)3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up15(高温))Fe3O4＋4H2


(2)碱石灰(答案合理即可) n


(3)


(4)用拇指堵住试管口，试管口向下，靠近酒精灯火焰，松开拇指，发出爆鸣声，说明收集到的气体是H2


(5)42 (6)4


解析 (3)考虑到H2的密度比空气小，可采用向下排空气法收集H2。


(4)检验H2可采用“爆鸣”实验。


(5)根据反应方程式3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up15(高温))Fe3O4＋4H2可得关系式：3Fe～4H2，n(H2)＝eq \f(22.4 L, 22.4 L·ml－1)＝1 ml，则n(Fe)＝eq \f(3,4) ml，m(Fe)＝eq \f(3,4) ml×56 g·ml－1＝42 g。


(6)固体质量增加的原因是Fe生成了Fe3O4，增加的质量为氧元素的质量，故生成氢气的质量为m(H2)＝eq \f(32,16)×2 g＝4 g。