第7讲 高一化学学科素养能力竞赛专题训练——铁及其化合物（解析版）-教案课件习题试卷知识点归纳汇总-高中化学必修第一册

第7讲 高一化学学科素养能力竞赛专题训练铁及其化合物【题型目录】模块一：易错试题精选模块二：培优试题精选模块三：名校竞赛试题精选【典例例题】模块一：易错试题精选1某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析不正确的是AX可以是稀硫酸或稀盐酸，但不能是稀硝酸B实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入XC反应一段时间后可在锥形瓶中观察到白色沉淀D反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在【答案】B【分析】利用稀硫酸和铁反应生成氢气，生成的氢气排除装置内的空气，验纯后关闭止水夹a，一段时间后，蒸馏烧瓶中压强增大，将液体压入到抽滤瓶中，抽滤瓶中观察到有白色沉淀生成。【详解】A稀硝酸会将铁氧化为+3价的铁离子，故A正确；B实验开始时，应先打开a、b，利用生成的氢气将装置中的空气排出，然后关闭a，利用压强差将烧瓶中生成的亚铁离子排入锥形瓶中反应生成Fe(OH)2，故B错误；C反应一段时间后可在锥形瓶中观察到白色沉淀，故C正确；D由于装置中的空气及溶液中的氧气已经被除去，故Fe(OH)2可较长时间存在，故D正确。故选B。2部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是Ad的化学式为Ba转化为b的反应一定是置换反应Cc露置在空气中迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色D煮沸的蒸馏水中滴入几滴e溶液，能产生丁达尔效应【答案】B【详解】Ad为+3价的Fe元素形成的碱，化学式为Fe(OH)3，故A正确；BFe转化为Fe2+的反应不一定是置换反应，如Fe+2Fe3+=3Fe2+，该反应属于化合反应，故B错误；Cc为Fe(OH)2，Fe(OH)2为白色沉淀，能被空气中的氧气氧化生成红褐色的Fe(OH)3，故C正确；D煮沸的蒸馏水中滴入几滴含Fe3+的e溶液，可制得Fe(OH)3胶体，胶体具有丁达尔效应，故D正确；故选B。3下列有关说法正确的是A厨房可用食醋除水垢，食醋的作用是作氧化剂B某食品包装袋内装有一包铁粉，它的主要作用是作干燥剂C病人补铁()的同时需补维生素C，维生素C的作用是作还原剂D疫情期间常用酒精对物品和手部进行消毒，乙醇的作用是作氧化剂【答案】C【详解】A厨房可食醋除水垢，没有元素化合价变化，属于非氧化还原反应，故A错误；B某食品包装袋内装有一包铁粉，它的主要作用是防止食品氧化变质，故B错误；C病人补铁(Fe2+)的同时需补维生素C，维生素C能防止Fe2+被氧化为Fe3+，作用是作还原剂，故C正确；D酒精没有氧化性，其杀菌消毒的原理是使蛋白质脱水变性凝固而失去活性，从而达到杀菌消毒的效果，故D错误；选C。4氯酸镁Mg(ClO3)常做催熟剂、除草剂等。实验室利用卤块(主要成分为MgCl26H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质)制备少量Mg(ClO3)2的工艺流程如图：部分氢氧化物开始沉淀及沉淀完全的pH如表所示：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2开始沉淀的pH1.56.58.9沉淀完全的pH3.29.710.9下列说法正确的是A反应I的离子方程式为MnO+5Fe2+4H2O=Mn2+5Fe3+8OH-B反应II后溶液中大量存在的离子是Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO、Cl-C调pH时应控制溶液的pH在1.53.2D反应III属于复分解反应，能够发生的原因是因为生成溶解度相对较小的Mg(ClO3)2【答案】D【分析】卤块(主要成分为MgCl26H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质)，加入高锰酸钾之后，亚铁离子可以被氧化为三价铁离子，再向混合物中加入氯化钡溶液，可以将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀；加入氧化镁，调节pH，可以促进铁离子的水解，将铁离子转化为氢氧化铁而除去，过滤，得到的滤液是氯化镁溶液，向滤液中加入饱和氯酸钠溶液析出Mg (ClO3) 2，说明相同温度下Mg (ClO3) 2溶解度较小，以此解题。【详解】A反应环境为酸性环境，故离子方程式为：MnO+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O，A错误；B钡离子和硫酸根离子会生成硫酸钡沉淀，不能大量共存，B错误；C由分析可知，调节pH的目的是为了让三价铁形成沉淀，同时镁离子不沉淀，根据表格中的数据可知，pH应该在3.28.9，C错误；D过滤后溶液主要存在的金属阳离子是镁离子，根据流程图可知，镁离子和氯酸根离子反应生成氯酸镁沉淀，属于复分解反应，就是因为氯酸镁难溶于水，D正确；故选D。5已知铝土矿中含有Al2O3、Fe2O3、SiO2。下列物质转化，在给定条件下能实现的是ANaNa2O2NaHCO3B铝土矿Al2(SO4)3(aq) Al(OH)3Al2O3C纯银饰品AgCl(s)Ag(NH3)2Cl(aq)D铜刻制印刷线路板CuCl2(aq)、FeCl2(aq)Fe、CuCu【答案】D【详解】A Na2O2与二氧化碳反应生成Na2CO3，与二氧化碳的量无关，故A错误；B 铝土矿中含有Al2O3、Fe2O3、SiO2，Al2O3、Fe2O3与稀硫酸反应，SiO2与稀硫酸不反应，过滤后得到含有Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3的溶液，在滤液中加入过量的氢氧化钠，生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，在偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，故B错误；C 银与稀盐酸不反应，故C错误；D Cu与FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2，加入过量铁粉，Fe单质与CuCl2发生置换反应生成Cu单质，Fe与稀盐酸反应生成FeCl2，故D正确；故选D。6下列实验中，由现象得出的结论正确的是选项实验现象结论A将铜片加入稀硝酸中试管口出现红棕色铜与稀硝酸反应生成B向某溶液中加入溶液产生白色溶液原溶液中一定含有C常温下，将铝条先插入浓硝酸中，后插入硫酸铜溶液中无明显现象铝的活泼性比铜弱D向溶液中滴加溶液，紫红色褪去具有还原性AABBCCDD【答案】D【详解】ACu和稀硝酸反应生成无色的NO，NO不稳定，易被空气中的O2氧化为红棕色的NO2，故A错误；B能和AgNO3溶液反应生成白色沉淀的离子有Cl-、CO等，根据实验现象不能判断溶液中一定含有Cl-，故B错误；C常温下，Al和浓硝酸发生钝化现象，在Al表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止Al和硫酸铜反应，故C错误；DKMnO4具有强氧化性，能氧化还原性的离子，实验中紫红色褪去，说明KMnO4被还原，则Fe2+具有还原性，故D正确；故选D。7某矿石样品中可能含铁的氧化物，为确定其成分，进行如下操作：下列有关说法正确的是 矿石样品溶液甲溶液乙A向溶液乙中滴加KSCN溶液，溶液颜色变红，则原矿石样品中存在Fe3+B向溶液甲中滴加KSCN溶液，溶液颜色变红，则原矿石样品中存在Fe3+C向溶液乙中滴加几滴氢氧化钠溶液，一定出现红褐色沉淀D该矿石一定为赤铁矿【答案】B【详解】A向溶液乙中滴加KSCN溶液，溶液颜色变红，证明滤液乙中存在Fe3+，但由于在溶液甲中加入了氯气，Cl2具有强氧化性，能够将Fe2+氧化产生Fe3+，因此无法证明原矿石样品中存在Fe3+，A错误； B向溶液甲中滴加KSCN溶液，溶液颜色变红，说明滤液甲中存在Fe3+，则原矿石样品中存在+3价的Fe3+，B正确； C根据选项A分析可知滤液乙中不一定含有Fe3+，所以加入氢氧化钠溶液后不一定会出现红褐色Fe(OH)3沉淀，C错误； D题中信息和反应流程都无法确定矿石的成分，只能确定其中含有+3价的Fe3+，D错误；故合理选项是B。8将过量的金属铁投入灼热的浓硫酸中，下列判断正确的是A会立即生成B会立即生成，且只生成C除了外，还会有产生D金属铁表面因生成致密氧化膜而使反应不能继续进行【答案】C【分析】将过量的金属铁投入灼热的浓硫酸中，首先发生反应：，由于氧化性：铁离子大于氢离子，然后发生反应：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，最后发生：Fe+H2SO4=FeSO4+H2。【详解】A根据分析可知，会立即生成SO2，最后生成H2，A错误；B根据分析可知，会立即生成SO2，最后生成H2，B错误；C根据分析可知，会立即生成SO2，最后生成H2，C正确；D金属铁与冷的浓硫酸会发生钝化现象，加热时会继续反应，D错误；故答案选C。9下列离子方程式中，正确的是A向氯化亚铁溶液中通入氯气：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-B铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe3+3H2C氯化铁溶液与铜反应：Fe3+Cu=Fe2+Cu2+D氧化铁与稀盐酸反应：FeO+2H+=Fe2+H2O【答案】A【详解】A氯气可以把二价铁氧化为三价铁，离子方程式为：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-，A正确；B铁和盐酸反应生成二价铁和氢气，离子方程式为：Fe+2H+=Fe2+H2，B错误；C三价铁和单质铜反应生成二价铁和铜离子，离子方程式为：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，C错误；D氧化铁和是三氧化二铁，和盐酸反应的离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O，D错误；故选A。10（多选题）有一固体含、中的一种或几种。现进行如下实验：向固体混合物中加水并不断搅拌，固体完全溶解；向溶液中加入过量铁粉，充分反应后铁粉变少，同时有红色物质析出，过滤；向所得滤液中加入NaOH溶液至过量，开始时有白色沉淀生成，沉淀很快变为灰绿色，最终变为红褐色。下列说法正确的是A原固体中一定有B原固体中一定有C原固体中可能有D实验中既有复分解反应，也有化合反应【答案】AD【分析】向固体混合物中加水并不断搅拌，固体完全溶解，则一定不含有碳酸钠，应为碳酸根离子可以和铜离子以及二价铁离子反应生成沉淀；向溶液中加入过量铁粉，充分反应后铁粉变少，同时有红色物质析出，则固体中一定含有氯化铜，加入铁粉发生反应，Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；向所得滤液中加入NaOH溶液至过量，开始时有白色沉淀生成，沉淀很快变为灰绿色，最终变为红褐色，则说明的滤液中含有二价铁，但是由于中反应引入了二价铁，则不能判断原固体中是否含有硫酸亚铁，即硫酸亚铁可能存在，以此解题。【详解】A由分析可知，原固体中一定含有氯化铜，A正确；B由分析可知，原固体中不一定含有硫酸亚铁，B错误；C由分析可知，原固体中不含有碳酸钠，C错误；D实验中的反应，FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl，这个是复分解反应，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，这个反应是化合反应，D正确；故选AD。11看实验操作(如下图)完成下列各题。(1)实验现象：加适量铁粉振荡后，溶液变成_，再加KSCN溶液，再滴加氯水后，溶液变成_。(2)结论：Fe3+遇到较强的还原剂时，会被还原成_，Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化成_。【答案】(1)     浅绿色     红色，(2)     Fe2+     Fe3+【解析】（1）由题中实验操作步骤：向FeCl3溶液中加入适量的铁粉，发生反应