（京津鲁琼版）2020版高考化学一轮复习 第13讲 铁及其重要化合物检测（含解析）

铁及其重要化合物一、选择题1.《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃…烧之赤色…”。据此推测，“青矾”的主要成分为()A.CuSO4·5H2OB.FeSO4·7H2OC.KAl(SO4)2·12H2OD.Fe2(SO4)3·9H2O解析：选B。描述中为“本来绿色”，由此推断应选B。2.铁是日常生活中使用最广泛的金属。下列关于铁的一些说法正确的是()A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2＜Fe(OH)3D.Fe3O4溶解于盐酸既有FeCl2又有FeCl3生成，故Fe3O4属于混合物解析：选C。A项，常温下铁在浓硫酸中钝化，钝化是化学变化，错误；B项，铁与碘化合生成FeI2，错误；D项，四氧化三铁是纯净物，错误。3.(2019·包头高三检测)某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是()A.将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C.在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体D.将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋解析：选D。由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe2(SO4)3和SO2，无法说明铁的活泼性，故A项方案不可行；将NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，无法得到Fe(OH)3胶体，故B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生发应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，该反应说明Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，故D项方案可行。4.(2019·济南测试)证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的最佳实验方法是()A.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B.先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C.滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色D.只需滴加KSCN溶液解析：选B。Fe2＋和Fe3＋的检验方法是常考的热点。实验设计的步骤：先加KSCN溶液，无现象，可证明溶液中不含Fe3＋，然后再滴加氯水，若溶液呈红色，说明溶液中含有Fe2＋，故B项正确；若含少量Fe3＋，滴入NaOH溶液后生成的大量白色沉淀可覆盖极少量的红褐色沉淀，不能确定是否含Fe3＋，故C项不正确。5.在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液颜色变化应是()A.颜色变浅B.逐渐变深绿C.没有改变D.变棕黄色解析：选D。Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸时发生反应：3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，有棕黄色的Fe3＋生成。6.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是()A.实验①③反应制得的物质均为纯净物B.实验②③均未发生氧化还原反应C.实验①③均为放热反应D.实验①②所涉及的物质均为电解质解析：选B。实验③制得的是Fe(OH)3胶体，属于混合物，且属于吸热反应，选项A、C错误；实验①中涉及的物质Cl2、铁丝均为单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，选项D错误。7.(2019·广东五校协作体第一次联考)下列实验的现象与对应结论均正确的是()选项操作现象结论A向某溶液中加入CCl4，振荡后静置液体分层，下层呈紫红色该溶液中存在I－BAl2(SO4)3溶液中滴加过量氨水生成白色胶状物质Al(OH)3溶于氨水CFeSO4溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液紫色褪去Fe2＋有还原性DSO2通入溴水中溶液褪色SO2有漂白性解析：选C。向某溶液中加入CCl4，振荡后静置，分层，下层呈紫红色，说明含碘单质，A项错误；Al2(SO4)3溶液中滴加过量氨水，反应生成氢氧化铝白色沉淀，可知Al(OH)3不溶于氨水，B项错误；FeSO4溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液，发生氧化还原反应生成铁离子，紫色褪去，说明Fe2＋有还原性，C项正确；SO2通入溴水中，发生氧化还原反应，生成H2SO4和HBr，说明SO2有还原性，D项错误。8.下列有关物质的检验方法不合理的是()A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋B.用酸性KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4C.检验Fe(NO3)2是否已氧化变质，可将Fe(NO3)2溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋解析：选C。酸性条件下Fe2＋被NO－3氧化成Fe3＋，不能检验Fe(NO3)2是否已氧化变质，C项不合理。9.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()选项ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu解析：选C。Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；D项中有新的杂质CuSO4生成，D错误。10.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∶1C.3∶3∶8D.1∶1∶4解析：选D。据氧化性由强到弱的顺序：HNO3Fe3＋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↑＋2H2O4mol1mol1mol2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)22mol1mol3molCu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu1mol1mol1mol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。二、非选择题11.(2019·湖北重点高中协作体联考)磁性材料A是由两种元素组成，取2.960gA在足量的空气中充分煅烧，得到2.400g红棕色固体B和无色刺激性气体D。固体B溶于盐酸形成棕黄色溶液C，再加入KSCN溶液变为红色，气体D溶于水得到无色酸性溶液E，向E中加入足量碘的碘化钾溶液(棕色)得到溶液F，同时溶液酸性增强，请回答下列问题。(1)溶液C也可用于处理污水，用离子方程式表示污水处理原理：________________________________________________________________________。(2)已知化合物A能与稀硫酸反应，反应后得到浅绿色溶液，同时生成一种淡黄色不溶物和一种臭鸡蛋气味的气体，写出该反应的化学方程式：______________________________。(3)用离子方程式解释E中加足量碘的碘化钾溶液后溶液酸性增强的原因：________________________________________________________________________。解析：红棕色固体B溶于盐酸形成棕黄色溶液C，再加入KSCN溶液变为红色，说明棕黄色溶液C是氯化铁溶液，B为氧化铁。气体D溶于水得到无色酸性溶液E，向E中加足量碘的碘化钾溶液(棕色)得到溶液F，同时溶液酸性增强，可以推断D为二氧化硫，E为亚硫酸，亚硫酸可以被碘氧化为硫酸，碘被还原为氢碘酸，所以酸性增强。2.400g红棕色氧化铁的物质的量为0.015mol，其中含铁0.03mol，铁元素的质量为1.68g，则2.960gA中含硫元素的质量为1.28g，S的物质的量为0.04mol，所以A的化学式为Fe3S4。答案：(1)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋(2)Fe3S4＋3H2SO4===3H2S↑＋3FeSO4＋S↓(3)H2SO3＋I2＋H2O===SO2－4＋4H＋＋2I－12.绿矾被广泛用于医药和工业领域，工业上两种制备绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如图所示，根据题意回答下列问题：方法一：利用黄铜矿粉(主要成分为CuFeS2)制取绿矾(1)试剂a和试剂b分别是，操作1的名称是。(2)有一种细菌在有氧气存在的稀硫酸中，可以将CuFeS2氧化成硫酸盐，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________。方法二：利用工业废铁屑制取绿矾(3)加入适量Na2CO3溶液的作用是________________________________________。(4)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器名称有____________________________________。(5)通过检验CO2－3来判断操作Ⅰ是否洗涤干净，检验的方法是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)稀H2SO4、铁粉过滤(2)4CuFeS2＋17O2＋2H2SO4=====细菌4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O(3)除去油污(4)烧杯、玻璃棒、漏斗(5)取少量最后一次的洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已经洗涤干净；若有白色沉淀生成，则未洗涤干净13.铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。(Ⅰ)铁矿石中含氧量的测定①按如图组装仪器，检查装置的气密性；②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略)；③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。(1)装置C的作用为________________________________________________________________________________________________________________。(2)若将H2换成CO，则还需要补充装置。(3)测得反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为。(Ⅱ)铁矿石中含铁量的测定(1)步骤④中加热煮沸的作用是________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、。(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是。a.因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液d.锥形瓶不需要用待测液润洗e.滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化f.滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L－1的KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为。(Ⅲ)由(Ⅰ)(Ⅱ)可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为。答案：(Ⅰ)(1)防止