2020年高考化学一轮复习第3章第3节铁及其重要化合物课时跟踪练(含解析)

铁及其重要化合物1．(2019·淮北模拟)《天工开物》载：黄矾所出又奇甚，乃即炼皂矾炉侧土墙，刮取下来。

染家用之，金色淡者涂炙，立成紫赤也(皂矾FeSO4·7H2O；黄矾Fe2(SO4)3·10H2O；赤矾Fe2O3)。

下列有关说法正确的是( )A．皂矾可用于碱性花木土壤补铁B．皂矾变为黄矾是受热脱水过程C．黄矾受热分解可以获得赤矾D．矾是含结晶水的硫酸盐矿石解析：FeSO4溶液呈酸性，不能用于碱性花木土壤补铁，故A错误；FeSO4·7H2O变为Fe2(SO4)3·10H2O是氧化过程，故B错误；Fe2(SO4)3·10H2O受热分解可以生成Fe2O3、SO3、H2O，故C正确；赤矾Fe2O3不是硫酸盐，故D错误。

答案：C2．坦克、导弹的制造材料主要是金属合金，钢铁便是其中十分重要的一种。

下列有关铁的说法正确的是( )A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为26B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快解析：铁是26号元素，属于第Ⅷ族元素，为过渡元素，故A正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，故B 错误；亚铁离子既有还原性，又有氧化性，故C错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，故D错误。

答案：A3．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：B4．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正确的是( ) A．保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解B．在25℃时，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH＋4、NO－3、Fe2＋可以大量共存C．制备AlCl3、FeCl3均可采用将溶液直接蒸干的方法D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O解析：保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是防止Fe2＋被氧化，A项不正确；pH＝0的溶液呈强酸性，Fe2＋、NO－3、H＋不能大量共存，B项不正确；制备AlCl3、FeCl3若将其溶液直接蒸干，会得到Al(OH)3、Fe(OH)3，C项不正确。

答案：D5．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( ) A．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色C．Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为5∶1D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5解析：1.12 g铁物质的量为：1.12 g÷56 g·mol－1＝0.02 mol，25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中Fe3＋的物质的量为0.025 L×2 mol·L－1＝0.05 mol；发生的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，根据比例关系可得，0.02 mol铁完全反应，消耗0.04 mol Fe3＋，生成0.06 mol Fe2＋，所以Fe3＋剩余0.01 mol，溶液中含有Fe3＋物质的量为0.01 mol，Fe2＋物质的量为0.06 mol，没有金属铁剩余。

A项，铁没有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变，错误；B项，溶液中有剩余的Fe3＋，往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，正确；C项，Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为0.06 mol∶0.01 mol＝6∶1，错误；D项，由反应离子方程式可得，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2，错误。

答案：B6．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )2334Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项，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，无法证明样品是否变质，错误；D项，若原溶液中无Fe2＋而存在Fe3＋，也有此现象，错误。

答案：A7．下列各组物质中，X是主要物质，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( )22324生成，D错误。

答案：C8．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为( )A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O7解析：根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。

答案：D9．(2019·贵州质检)某化学兴趣小组利用还原铁粉处理含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的废水，所加还原铁粉的质量与溶液中Fe2＋的浓度变化关系如下图(忽略溶液体积变化)。

下列有关结论错误的是( )A．加入铁粉质量小于56 g时发生的反应为Fe＋NO－3＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．当加入的铁粉质量超过168 g后，溶液中的溶质只含有Fe(NO3)2(忽略Fe2＋的水解) C．原废水中Fe(NO3)3的浓度为2 mol·L－1，Cu(NO3)2的浓度均为1 mol·L－1D．原废水中三种物质的氧化性由强到弱的顺序是HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2解析：刚开始加入56 g(1 mol)单质铁，溶液中不生成Fe2＋，所以发生的化学反应一定是铁被硝酸氧化为Fe3＋。

其方程式为Fe＋NO－3＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

选项A正确。

当加入的单质铁完全过量的时候，溶液中的Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3应该都被反应为Fe(NO3)2，选项B正确。

56 g至112 g(1 mol)间加入1 mol Fe，Fe2＋的浓度增加3 mol·L－1，而112 g 至168 g(1 mol)间加入1 mol Fe，Fe2＋的浓度增加1 mol·L－1，所以说明前一个1 mol Fe 发生的是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，后一个1 mol Fe反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，将反应物均为1 mol Fe带入计算，得到Fe(NO3)3浓度为2 mol·L－1，Cu(NO3)2的浓度为1 mol·L－1，但是考虑到第一步中加入的1 mol Fe和硝酸反应得到了1 mol·L－1的Fe(NO3)3，所以原废水中Fe(NO3)3浓度为1 mol·L－1，选项C错误。

因为废水中三种物质和单质铁反应的顺序是HNO3、Fe(NO3)3、Cu(NO3)2，反应中应该是氧化性强的物质先反应，所以氧化性为HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，选项D正确。

答案：C10．铁是人类较早使用的金属之一。

运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：(1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述正确的是________(填序号)。

A．纯铁硬度比生铁高B．纯铁耐腐蚀性强，不易生锈C．不锈钢是铁合金，只含金属元素D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应E．铁在冷的浓硫酸中钝化(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L－1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为_____________________________，形成该分散系的分散质微粒直径范围是__________________________。

(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。

请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。

欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：①氯气、②铁粉、③浓硝酸、④浓盐酸、⑤烧碱、⑥浓氨水，需要用到的一组试剂是______(填序号)。

A．①②④B．①③④⑥C．②④⑤D．①④⑥(4)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。

①高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH===2Na2FeO4＋3X＋5H2O。

则X的化学式为________。

②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO2－4＋10H2O===4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2。

由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有______________性，而能够除去水中悬浮物是因为__________________________________________________________________________________。

③下列物质能作净水剂的有________(填序号)。

A ．KAl(SO 4)2·12H 2OB ．[Fe(OH)(SO 4)]nC ．ClO 2D ．“84”消毒液解析：(1)A 项，纯铁硬度比生铁低，错误；B 项，纯铁耐腐蚀性强，不易生锈，正确；C 项，不锈钢是铁合金，含Fe 、Mn 等金属元素，也含有C 、Si 等非金属元素，错误；D 项，铁在一定条件下，可与水蒸气反应产生四氧化三铁和氢气，正确；E 项，铁在室温下遇浓硝酸、浓硫酸，在金属表面会被氧化产生一薄层致密的氧化物保护膜，而阻止了金属的进一步反应，因此Fe 在冷的浓硫酸中钝化，正确。

(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L －1FeCl 3溶液，至液体呈透明的红褐色，这时发生Fe 3＋的水解反应，产生氢氧化铁胶体和盐酸，该反应的离子方程式为Fe 3＋＋3H 2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3H ＋；形成的该分散系属于胶体，分散质的微粒直径范围是1～100 nm 。