（北京專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第8講 鐵及其化合物作業(yè)

（北京專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第8講 鐵及其化合物作業(yè)1.(2018北京昌平期末)在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是()A.FeFeCl2Fe(OH)2B.Cl2Ca(ClO)2HClOC.SSO2H2SO4D.NaNa2ONaOH2.下列有關(guān)說法不正確的是()A.常溫下濃硫酸能使鋁發(fā)生鈍化,可在常溫下用鋁制貯罐貯運濃硫酸B.鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4C.金屬鋁排在金屬活動性順序中氫元素的前面,鋁與強(qiáng)酸反應(yīng)一定放出氫氣D.將鐵粉加入FeCl3、CuCl2的混合溶液中,充分反應(yīng)后剩余的固體中不一定有鐵3.向Cu、Fe和Fe2O3的混合物中加入足量稀硫酸發(fā)生反應(yīng)。下列說法正確的是()A.反應(yīng)后溶液可能呈中性B.反應(yīng)停止后一定有固體剩余C.反應(yīng)過程中一定有氧化還原反應(yīng)發(fā)生D.若只有Cu剩余,向溶液中滴入鐵氰化鉀溶液不會產(chǎn)生藍(lán)色沉淀4.Fe和Mg與H2SO4反應(yīng)的實驗如下:實驗現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡Fe表面產(chǎn)生氣泡后迅速停止Mg表面迅速產(chǎn)生大量氣泡Fe表面有大量氣泡,Mg表面有少量氣泡關(guān)于上述實驗的說法不合理的是()A.中產(chǎn)生氣體的原因是:Fe+2H+ Fe2+H2B.取出中的鐵棒放入CuSO4溶液立即析出紅色固體C.中現(xiàn)象說明Mg在濃H2SO4中沒被鈍化D.中現(xiàn)象說明Mg的金屬性比Fe強(qiáng)5.實驗:0.005 mol·L-1 FeCl3溶液和0.015 mol·L-1 KSCN溶液各1 mL混合得到紅色溶液a,均分溶液a置于b、c兩支試管中;向b中滴加3滴飽和FeCl3溶液,溶液顏色加深;再向上述b溶液中滴加3滴1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液顏色變淺且出現(xiàn)渾濁;向c中逐漸滴加1 mol·L-1 KSCN溶液2 mL,溶液顏色先變深后變淺。下列分析不正確的是()A.實驗中增大Fe3+濃度使平衡Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3正向移動B.實驗中發(fā)生反應(yīng):Fe3+3OH- Fe(OH)3C.實驗和中溶液顏色變淺的原因相同D.實驗、均可說明濃度改變對平衡移動的影響6.(2017北京東城期末,19)從宏觀現(xiàn)象探究微觀本質(zhì)是重要的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。以FeCl3溶液為實驗對象,探究其與堿性物質(zhì)之間反應(yīng)的多樣性。實驗如下:(1)中反應(yīng)的離子方程式是。 (2)中逸出的無色氣體是。從物質(zhì)類別的角度分析,Na2CO3與Na2SO3在化學(xué)性質(zhì)方面的共性是 (寫一條);從化合價的角度分析,Na2CO3與Na2SO3在化學(xué)性質(zhì)方面的差異是(寫一條)。 (3)對于中的實驗現(xiàn)象,同學(xué)們有諸多猜測,繼續(xù)進(jìn)行實驗:.甲取中的紅棕色溶液少許,滴入少量鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。甲得出結(jié)論:FeCl3與Na2SO3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),離子方程式是。 .乙認(rèn)為甲的實驗不嚴(yán)謹(jǐn),重新設(shè)計并進(jìn)行實驗,證實了甲的結(jié)論是正確的,其實驗方案是  。 (4)受以上實驗的啟發(fā),同學(xué)們對pH8的1 mol/L NaF溶液與FeCl3溶液混合時的現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣并進(jìn)行實驗:實驗操作及現(xiàn)象向2 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液中滴入2 mL 1 mol/L NaF溶液,溶液變無色向2 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液中滴入2 mL蒸餾水,溶液顏色變淺.的實驗?zāi)康氖?。 .為探究中溶液變無色的原因,進(jìn)行如下實驗:資料顯示:FeF3溶液為無色。用平衡移動原理解釋紅褐色沉淀產(chǎn)生的原因:  。 (5)根據(jù)實驗,FeCl3溶液與堿性物質(zhì)之間的反應(yīng)的多樣性與有關(guān)。 B組提升題組7.(2017北京順義二模,28)某興趣小組制備氫氧化亞鐵沉淀:實驗1實驗現(xiàn)象產(chǎn)生白色絮狀沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,振蕩,試管壁上有紅褐色沉淀生成(1)實驗1中產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是。 (2)為了探究沉淀變灰綠色的原因,該小組同學(xué)展開如下探究:甲同學(xué)推測灰綠色物質(zhì)為Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物。查閱資料后根據(jù)調(diào)色原理認(rèn)為白色和紅褐色的調(diào)和色不可能是灰綠色,并設(shè)計實驗證實灰綠色物質(zhì)中不含有Fe(OH)3,方案是  。 乙同學(xué)查閱文獻(xiàn):Fe(OH)2在大量S存在的情況下形成Fe6(SO4)2(OH)4O3(一種氧基堿式復(fù)鹽)。并設(shè)計對比實驗證實該假設(shè):向試管中加入,再往試管中加入,振蕩,現(xiàn)象與實驗1相同,結(jié)論是該假設(shè)不成立。 乙同學(xué)繼續(xù)查閱文獻(xiàn):Fe(OH)2沉淀具有較強(qiáng)的吸附性,灰綠色可能是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起的。推測所用的硫酸亞鐵溶液的濃度應(yīng)越小越好;氫氧化鈉溶液濃度應(yīng)越大越好;設(shè)計了如下實驗方案:試管中為10 mLNaOH溶液滴加FeSO4溶液實驗現(xiàn)象實驗26 mol/L NaOH溶液0.2 mol/L FeSO4溶液產(chǎn)生懸浮于溶液中的白色沉淀(帶有少量灰綠色),沉淀下沉后,大部分灰綠色沉淀變?yōu)榘咨珜嶒?6 mol/L NaOH溶液0.1 mol/L FeSO4溶液產(chǎn)生懸浮于溶液中的白色沉淀(帶有極少量灰綠色),沉淀下沉后,底部都為白色沉淀該實驗得出的結(jié)論是;能說明灰綠色是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起的證據(jù)是。丙同學(xué)認(rèn)為該實驗方案不足以證明灰綠色是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起的,還需補(bǔ)充的實驗是 ,證明該假設(shè)成立。 (3)丙同學(xué)探究溫度對氫氧化亞鐵制備實驗的影響:取少量灰綠色沉淀,在水浴中加熱,顏色由灰綠變白,且有絮狀白色沉淀下沉,原因為  。 (4)根據(jù)以上實驗探究,若盡可能制得白色Fe(OH)2沉淀,需要控制的實驗條件是   。 8.(2017北京理綜,28)某小組在驗證反應(yīng)“Fe+2Ag+ Fe2+2Ag”的實驗中檢測到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸銀溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。(1)檢驗產(chǎn)物取出少量黑色固體,洗滌后,(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。 取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有 。 (2)針對“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過量時不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗: 取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān),對比實驗記錄如下:序號取樣時間/min現(xiàn)象3產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色30產(chǎn)生白色沉淀,較3 min時量少;溶液紅色較3 min時加深120產(chǎn)生白色沉淀,較30 min時量少;溶液紅色較30 min時變淺(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN)對Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)b:空氣中存在O2,由于(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+; 假設(shè)c:酸性溶液中的N具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)d:根據(jù)現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。 下述實驗可證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實驗可證實假設(shè)d成立。實驗:向硝酸酸化的溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時溶液呈淺紅色,30 min后溶液幾乎無色。 實驗:裝置如下圖。其中甲溶液是,操作及現(xiàn)象是。 (3)根據(jù)實驗現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測實驗中Fe3+濃度變化的原因:。答案精解精析A組基礎(chǔ)題組1.BA項,鐵與氯氣在點燃條件下反應(yīng)只能生成FeCl3;B項,Cl2與氫氧化鈣反應(yīng)能生成Ca(ClO)2和CaCl2,Ca(ClO)2與CO2反應(yīng)可以生成HClO;C項,SO2與水反應(yīng)生成H2SO3;D項,金屬鈉在加熱條件下與氧氣反應(yīng)生成Na2O2,常溫下緩慢氧化生成Na2O。2.CA項,濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,能使鋁發(fā)生鈍化,因此常溫下可用鋁制貯罐貯運濃硫酸;B項,鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵,鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣;C項,金屬鋁和氧化性酸(硝酸、濃硫酸等)反應(yīng)得不到氫氣;D項,各物質(zhì)的用量不確定,所以充分反應(yīng)后剩余固體中不一定有鐵。3.CA項,反應(yīng)后生成的鹽屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,溶液顯酸性;B項,涉及的反應(yīng)有:Fe+2H+Fe2+H2,Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H2O,Cu+2Fe3+ Cu2+2Fe2+,Fe2O3足量時,不會有固體剩余;C項,Fe與H+的反應(yīng)及Cu與Fe3+的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng);D項,若有銅剩余,則溶液中無Fe3+,有Fe2+,滴入K3Fe(CN)6會產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。4.BA項,中鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,故中產(chǎn)生氣體的原因是:Fe+2H+ Fe2+H2;B項,常溫下,鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化,表面形成致密的氧化物保護(hù)膜,故取出中的鐵棒放入CuSO4溶液中,無明顯現(xiàn)象;C項,中Mg表面迅速產(chǎn)生大量氣泡,說明Mg在濃硫酸中沒有發(fā)生鈍化;D項,鎂、鐵和稀硫酸形成原電池,鐵表面產(chǎn)生大量氣泡,鎂表面有少量氣泡,則鎂為原電池負(fù)極,鐵為原電池正極,故鎂的金屬性比鐵強(qiáng)。5.C中,OH-消耗Fe3+,使Fe3+濃度減小,導(dǎo)致平衡逆向移動,溶液顏色變淺;中加入KSCN溶液,引入了SCN-和水,開始時SCN-濃度增大為主要因素,平衡右移,溶液顏色加深,一段時間后,溶液體積變化為主要因素,因此溶液顏色又變淺。6.答案(1)3Mg(OH)2+2Fe3+ 2Fe(OH)3(膠體)+3Mg2+(2)CO2都為強(qiáng)堿弱酸鹽,都能與強(qiáng)酸反應(yīng)Na2CO3無還原性;Na2SO3具有較強(qiáng)的還原性(3).2Fe3+S+H2O 2Fe2+S+2H+.取中的紅棕色溶液少許,滴加鐵氰化鉀溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀(4).排除加水稀釋對溶液顏色變化的影響.無色溶液中存在平衡:Fe3+3F- FeF3,加入NaOH后,Fe3+更易與OH-結(jié)合生成難溶的Fe(OH)3(5)堿性物質(zhì)的pH、離子的性質(zhì)解析(2)Na2CO3與Na2SO3都為強(qiáng)堿弱酸鹽,都能與強(qiáng)酸反應(yīng);但Na2CO3中碳元素為最高正價,無還原性;Na2SO3中硫元素為+4價,處于中間價態(tài),具有較強(qiáng)還原性。(3)S被Fe3+氧化的離子方程式為2Fe3+S+H2O 2Fe2+S+2H+,反應(yīng)中Na2SO3過量,甲中的沉淀也可能是BaSO3,故應(yīng)檢驗Fe3+是否被還原為Fe2+。(5)通過實驗可以看到,FeCl3溶液與堿性物質(zhì)之間的反應(yīng)的多樣性與堿性物質(zhì)的pH及離子的性質(zhì)有關(guān)。B組提升題組7.答案(1)Fe2+2OH-Fe(OH)2(2)取一定量的灰綠色沉淀,加入鹽酸溶解,再加入KSCN溶液,若溶液不變紅色,則證明灰綠色物質(zhì)中不含有Fe(OH)32 mL 0.1 mol/L FeCl2溶液3滴0.1 mol/L NaOH溶液在氫氧化鈉溶液濃度一定的條件下,硫酸亞鐵溶液的濃度越小,產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象越明顯實驗2中沉淀下沉后,大部分灰綠色沉淀變?yōu)榘咨?或?qū)嶒?中沉淀下沉后,底部都為白色沉淀)向?qū)嶒?(或?qū)嶒?)的白色沉淀中繼續(xù)加入過量的硫酸亞鐵溶液,白色沉淀變成灰綠色(3)Fe2+在加熱時易發(fā)生水解,生成Fe(OH)2,因此顏色變白,同時沉淀的量增加,導(dǎo)致出現(xiàn)絮狀白色沉淀(4)隔絕氧氣、硫酸亞鐵少量(或氫氧化鈉過量)、硫酸亞鐵濃度小(或氫氧化鈉濃度大)、將氫氧化鈉溶液逐滴加入硫酸亞鐵溶液中、微熱等解析(1)實驗1中氫氧化鈉與硫酸亞鐵反應(yīng)生成氫氧化亞鐵白色沉淀,離子方程式為Fe2+2OH-Fe(OH)2。(2)證實灰綠色物質(zhì)中不含有Fe(OH)3,可將沉淀溶解,檢驗其中是否含有鐵離子。用等濃度、等體積的氯化亞鐵與等濃度、等體積的氫氧化鈉溶液反應(yīng)與實驗1對比即可證實假設(shè)是否成立。由實驗可知:在氫氧化鈉溶液濃度一定的條件下,硫酸亞鐵溶液的濃度越小,產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象越明顯;實驗2中沉淀下沉后,大部分灰綠色沉淀變?yōu)榘咨?實驗3中沉淀下沉后,底部都為白色沉淀,說明灰綠色是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起的;要證實假設(shè)成立,需要向?qū)嶒?(或?qū)嶒?)的白色沉淀中繼續(xù)加入過量的硫酸亞鐵溶液,白色沉淀變成灰綠色。(3)Fe2+在加熱時易發(fā)生水解,生成Fe(OH)2,因此顏色變白,同時沉淀的量增加,導(dǎo)致出現(xiàn)絮狀白色沉淀。8.答案(1)加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀Fe2+(2)2Fe3+Fe 3Fe2+4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀0.05 mol·L-1 NaNO3FeSO4溶液分別取電池工作前與工作一段時間后左側(cè)燒杯中溶液,同時滴加KSCN溶液,后者紅色更深(3)溶液中存在反應(yīng):2Ag+Fe Fe2+2Ag,Ag+Fe2+ Fe3+Ag,Fe+2Fe3+ 3Fe2+。反應(yīng)開始時,c(Ag+)大,以反應(yīng)、為主,c(Fe3+)增大。約30 min后,c(Ag+)小,以反應(yīng)為主,c(Fe3+)減小解析(1)燒杯底部的黑色固體中含有銀和過量的鐵,要證明Ag的存在,可加硝酸并加熱將固體溶解,然后用鹽酸來檢驗Ag+的存在。(2)要證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因,需將原實驗中的溶液換成c(H+)、c(N)分別相同,但不含Ag+的溶液,可選用硝酸酸化的0.05 mol·L-1 NaNO3溶液(pH2),通過向上層清液中滴加KSCN溶液后的現(xiàn)象差異進(jìn)行驗證。實驗中甲溶液是FeSO4溶液,電極反應(yīng)為:負(fù)極Fe2+-e- Fe3+,正極Ag+e-Ag。一段時間后檢驗Fe3+的存在及濃度,即可得出Ag+能將Fe2+氧化成Fe3+的結(jié)論。(3)解題時要注意實驗過程中過量的鐵始終是存在的。