（廣西專(zhuān)用）2014屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)題庫(kù) 3-3 鐵及其化合物（含解析）

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1、第三講 鐵及其化合物 一、選擇題 1．鐵是人類(lèi)應(yīng)用較早，當(dāng)前應(yīng)用量最大的金屬元素，下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說(shuō)法中正確的是 (　　) A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4 B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2 C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過(guò)濾 D．Fe3＋與KSCN產(chǎn)生紅色沉淀 解析　赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2；＋3 價(jià)鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，但沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，一般可以用此方法檢驗(yàn)＋3價(jià)鐵離 子的存在。 答案　C 2．下表各選項(xiàng)中，不能利

2、用置換反應(yīng)通過(guò)Y得到W的一組化合物是 (　　) 選項(xiàng)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 化合物 　　　 A B C D Y CO2 Fe2O3 C2H5OH FeCl3 W MgO Al2O3 C2H5ONa CuCl2 解析　A項(xiàng)，Mg與CO2反應(yīng)可生成MgO；B項(xiàng)，Al與Fe2O3反應(yīng)可 生成Al2O3；C項(xiàng)， C2H5OH與Na反應(yīng)可生成C2H5ONa；D項(xiàng)，雖然FeCl3與Cu反應(yīng)可以得到CuCl2但該 反應(yīng)不是置換反應(yīng)。 答案　D 3．下列實(shí)驗(yàn)中，金屬或固體可以完全溶解的是 (　　

3、) A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末 B．鍍鋅鐵皮加入足量的NaOH溶液中 C．1 mol銅片與含2 mol H2SO4的濃硫酸共熱 D．常溫下，1 mol銅片投入含4 mol HNO3的濃硝酸中 解析　MnO2作催化劑，反應(yīng)前后保持不變，故不溶；鐵與NaOH溶液不反應(yīng)，故不能 完全溶解；1 mol銅片與含2 mol H2SO4的濃硫酸共熱理論上恰好完全反應(yīng)，但隨著反應(yīng) 的進(jìn)行硫酸變稀，反應(yīng)不再進(jìn)行。 答案　D 4．能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是 (　　) A．將鐵粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋

4、＋3H2↑ B．將磁性氧化鐵溶于鹽酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O C．將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NO===Fe3＋＋2H2O＋NO↑ D．將銅屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 解析　A項(xiàng)，鐵與稀硫酸反應(yīng)，鐵元素被氧化為＋2價(jià)，正確的離子方程式為Fe＋2H＋ ===Fe2＋＋H2↑；B項(xiàng)，磁性氧化鐵中有三分之二的三價(jià)鐵、三分之一的二價(jià)鐵，故其正 確的離子方程式為Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C項(xiàng)，因?yàn)橄跛峋哂袕?qiáng)氧化性， 能將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，但該方程式?jīng)]配平，各物質(zhì)在方程式中的化

5、學(xué)計(jì)量數(shù) 應(yīng)分別為3、4、1、3、2、1；D項(xiàng)，三價(jià)鐵離子具有強(qiáng)氧化性，能將銅氧化，自身被還 原為二價(jià)鐵離子，D正確。 答案　D 5．右圖是三種稀酸對(duì)Fe—Cr合金隨Cr含量變化的腐蝕性實(shí)驗(yàn)結(jié)果， 下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 (　　) A．稀硝酸對(duì)Fe—Cr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱 B．稀硝酸和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe＋6HNO3(稀)===Fe(NO3)3 ＋3NO2↑＋3H2O C．Cr含量大于13%時(shí)，因?yàn)槿N酸中硫酸的氫離子濃度最大，所 以對(duì)Fe－Cr合金的腐蝕性最強(qiáng) D．隨著Cr含量增加，稀硝酸對(duì)Fe—Cr合

6、金的腐蝕性減弱 解析　根據(jù)題圖可知，Cr的含量不同，三種酸對(duì)Fe—Cr合金的腐蝕性不同，當(dāng)w(Cr) 較小時(shí)，稀硝酸對(duì)其腐蝕性最強(qiáng)，A不正確；鐵與稀硝酸反應(yīng)生成的是NO而不是NO2， B錯(cuò)；三種酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，鹽酸中的氫離子濃度最大，C錯(cuò)；根據(jù)圖中稀HNO3的 曲線(xiàn)變化，可知D正確。 答案　D 6．將3.48 g Fe3O4完全溶解在100 mL 1 mol·L－1硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25 mL，恰好使溶液中Fe2＋全部轉(zhuǎn)化為Fe3＋，Cr2O全部還原為Cr3＋，則K2Cr2O7溶液的物質(zhì)的量濃度為 (　　) A．0.05 mol·

7、L－1 B．0.1 mol·L－1 C．0.2 mol·L－1 D．0.3 mol·L－1 解析　n(Fe3O4)＝＝0.015 mol，因Fe3O4可拆分為FeO·Fe2O3；所以，n(Fe2＋) ＝n(Fe3O4)＝0.015 mol，設(shè)K2Cr2O7的物質(zhì)的量濃度為x，根據(jù)得失電子守恒可得：0.015 mol×1＝x× L×6，x＝0.1 mol·L－1。 答案　B 7．如右圖所示，向一定量的鐵粉中加入一定體積12 mol·L－1的硝酸，加熱充分反應(yīng)后，下列微粒在體系中一定大量存在的是 (　　) ①NO ?、贔e3＋ 　③H＋

8、?、躈O ⑤NO2 A．只有① B．①⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤ 解析　題給12 mol·L－1的硝酸是濃硝酸，若鐵少則生成Fe3＋，若鐵過(guò)量則生成Fe2＋，故 在該體系中一定存在NO2和NO。 答案　B 8．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2＋濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為 (　　) A．1∶1∶1 B．1∶3∶1 C．3∶3∶8 D．1∶1∶4 解析　據(jù)氧化性由強(qiáng)到弱的順序H

9、NO3>Fe3＋>Cu2＋，可知隨鐵粉的增加，反應(yīng)的方程式 分別為 4HNO3(稀)＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 4 mol　　　1 mol　　1 mol 2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2 2 mol　　　1 mol　　3mol Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu 1 mol　　1 mol　　1 mol 所以原溶液中，F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質(zhì)的量之比為：(2 mol－1 mol)∶1 mol∶4 mol＝1∶1∶4。 答案　D 二、非選擇題 9．(1)如下圖所示，當(dāng)容器A中的反應(yīng)開(kāi)始后，若分別

10、進(jìn)行下列操作，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題： ①若彈簧夾C打開(kāi)，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生？ ②若開(kāi)始時(shí)彈簧夾C關(guān)閉，容器A中的反應(yīng)還在進(jìn)行時(shí)，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生？寫(xiě) 出B容器中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ③若先打開(kāi)彈簧夾C一段時(shí)間，容器A中的反應(yīng)還在進(jìn)行時(shí)，再關(guān)閉彈簧夾C一會(huì)兒， B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生？ (2)已知：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2,2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。 ①含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2，此時(shí)被氧化的離子是________， 被氧化的離子的物質(zhì)的量分別是________。 ②如果向原溶液中

11、通入3 mol Cl2，則被氧化的離子是________，其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物的物 質(zhì)的量分別是________。 ③若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2，當(dāng)I－、Fe2＋、Br－完全被氧化 時(shí)，c為_(kāi)_______(用含a、b的代數(shù)式表示)。 解析　(1)本題應(yīng)注意分析A中壓強(qiáng)變化和A、B中發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型。 ①打開(kāi)C，A中Fe與稀H2SO4反應(yīng)生成H2，A中壓強(qiáng)增大，氣體通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入B，B 中有氣泡冒出。 ②若開(kāi)始關(guān)閉C，A中反應(yīng)生成H2，壓強(qiáng)增大，A中溶液由導(dǎo)管進(jìn)入B，B中Fe2＋與 OH－反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀，F(xiàn)e(OH)

12、2與B中O2反應(yīng)生成紅褐色沉淀Fe(OH)3。 ③若先打開(kāi)C，H2進(jìn)入B，驅(qū)出B中O2，再關(guān)閉C，A中Fe2＋進(jìn)入B，只能生成Fe(OH)2。 (2)通過(guò)題干兩個(gè)反應(yīng)可知還原性I－>Fe2＋>Br－。由此可知向溶液中加Cl2，再結(jié)合離子的 反應(yīng)順序再加以計(jì)算即可。 答案　(1)①容器B中的導(dǎo)管口有氣泡冒出。 ②容器A中溶液進(jìn)入容器B，容器B中有白色沉淀生成，沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變 成紅褐色。 2NaOH＋FeSO4===Fe(OH)2↓＋Na2SO4 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ③開(kāi)始時(shí)容器B中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，彈簧夾關(guān)閉后容器A中溶液進(jìn)入容

13、器B，有白 色沉淀生成。 (2)①I(mǎi)－、Fe2＋　2 mol、2 mol?、贗－、Fe2＋、Br－　1 mol、3 mol、0.5 mol?、? 10．硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意如下： (1) 將菱鋅礦研磨成粉的目的是______________________________。 (2)完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式： Fe(OH)2＋__________＋__________===Fe(OH)3＋Cl－ (3)針鐵礦(Goethite)

14、是以德國(guó)詩(shī)人歌德(Goethe)名字命名的，組成元素是Fe、O和H，化 學(xué)式量為89，化學(xué)式是________。 (4)根據(jù)下表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時(shí)，理論上可選用的最大區(qū)間為_(kāi)_______。 Mg(OH)2 Zn(OH)2 MgCO3 CaCO3 開(kāi)始沉 淀的pH 10.4 6.4 － － 沉淀完 全的pH 12.4 8.0 － － 開(kāi)始溶 解的pH － 10.5 － － Ksp 5.6×10－12 － 6.8×10－6 2.8×10－9 (5)工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過(guò)程中，合適的反應(yīng)物是________(選填序號(hào)

15、)。 a．大理石粉 b．石灰乳 c．純堿溶液 d．燒堿溶液 (6)“濾液4”之后的操作依次為_(kāi)_______、________、過(guò)濾、洗滌、干燥。 (7)分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中ZnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于________。 解析　解答該題的關(guān)鍵是對(duì)題目有個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，清楚各步操作的目的。粉碎菱鋅礦是 為了使反應(yīng)更充分。濾液1調(diào)pH是為了中和過(guò)量的鹽酸生成Fe(OH)2沉淀，加漂白粉 是為了將Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3以除去，濾液2調(diào)pH是為了將Zn2＋轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2 沉淀，濾液3中含有Mg2＋、Ca2＋，濾液4是純凈的ZnSO4溶液。(5)從濾液3中提取MgO

16、， 首先應(yīng)將Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀，a項(xiàng)大理石不起作用，c項(xiàng)溶液會(huì)將Ca2＋轉(zhuǎn)化為 CaCO3沉淀，故b、d兩項(xiàng)合適。 (7)ZnCO3　～　ZnO 125 g　　　81 g x　　　　　m2 x＝ kg 則菱鎂礦粉中ZnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：。 答案　(1)增大反應(yīng)物接觸面積或增大反應(yīng)速度或使反應(yīng)更充分 (2)Fe(OH)2＋ClO－＋H2O===Fe(OH)3＋Cl－ (3)FeO(OH)(或其他合理答案) (4)8.0≤pH<10.4(或其他合理答案) (5)b、d (6)蒸發(fā)濃縮　冷卻結(jié)晶(或其他合理答案) (7)125m2/(81m1)(或其他合理

17、答案) 11．鐵單質(zhì)及其化合物在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)鋼鐵在空氣中發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________ __________________________________________________________________________。 (2)由于氧化性Fe3＋>Cu2＋，氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑，反應(yīng)的離子方程式 是________________________________________________________________________。 (3)硫酸鐵可作絮

18、凝劑，常用于凈水，其原理是__________________________________ ____________________________________________________(用離子方程式表示)。在使 用時(shí)發(fā)現(xiàn)硫酸鐵不能使酸性廢水中的懸浮物沉降而除去，其原因是_____________ ________________________________________________________________________。 (4)磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一，其原理是Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2，若有1.5 mol Fe3O4參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移

19、電子的物質(zhì)的量是______________。 (5)下表中，對(duì)陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無(wú)因果關(guān)系的判斷都正確的是_____(填字母)。 選項(xiàng) 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ 判斷 A 鐵是地殼中含量最高的金屬元素 鐵是人類(lèi)最早使用的金屬材料 Ⅰ對(duì)； Ⅱ?qū)Γ挥? B 常溫下鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣 高溫下氫氣能還原氧化鐵得到鐵 Ⅰ對(duì)； Ⅱ?qū)Γ粺o(wú) C 鐵屬于過(guò)渡元素 鐵和鐵的某些化合物可用作催化劑 Ⅰ錯(cuò)； Ⅱ?qū)Γ粺o(wú) D 在空氣中鐵的表面能形成致密的氧化膜 鐵不能與氧氣反應(yīng) Ⅰ對(duì)； Ⅱ?qū)Γ挥? 解析　(1)鋼鐵在空氣中發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2H2O

20、＋4e－ ==4OH－。 (2)Fe3＋氧化Cu而腐蝕印刷電路銅板：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 (3) Fe3＋水解產(chǎn)生具有吸附作用的Fe(OH)3膠體而凈水：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋ 3H＋，在酸性條件下，由于H＋抑制了Fe3＋的水解，無(wú)法產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，故不能使懸 浮物沉降除去。 (4)1 mol Fe3O4參與反應(yīng)時(shí)，需4 mol CO，根據(jù)4 mol CO可得轉(zhuǎn)移8 mol電子，所以1.5 mol Fe3O4參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.5×8 mol＝12 mol。 (5)選項(xiàng)A，地殼中含量最高的金屬元素是Al元素

21、，而不是Fe元素，由于鐵是活潑金屬， 需通過(guò)冶煉方法獲得，所以Fe不是人類(lèi)最早使用的金屬材料，陳述Ⅰ、Ⅱ錯(cuò)誤，且兩者 沒(méi)有因果關(guān)系；選項(xiàng)B，F(xiàn)e能與稀H2SO4發(fā)生置換反應(yīng)而產(chǎn)生H2，在高溫條件下，H2 還原性很強(qiáng)，又能還原Fe2O3而得Fe，所以Ⅰ、Ⅱ均正確，兩者無(wú)因果關(guān)系；選項(xiàng)C， 鐵是過(guò)渡元素的說(shuō)法正確；選項(xiàng)D，鐵在空氣中不能形成致密的氧化膜，且Fe可與純凈 的O2反應(yīng)生成Fe3O4。 答案　(1)O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (3)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3H＋　酸性環(huán)境中，H＋抑制了鐵離子

22、的水解，無(wú)法生 成氫氧化鐵膠體 (4)12 mol　(5)B 12．黃銅礦CuFeS2可用于冶煉銅，冶煉過(guò)程中需要空氣和硅石，硅石主要用于形成爐渣，其反應(yīng)的總方程式為2CuFeS2＋2SiO2＋5O2===2Cu＋2FeSiO3＋4SO2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)若CuFeS2中Cu的化合價(jià)為＋2，則反應(yīng)中被還原的元素是________________(填元素 符號(hào))。 (2)黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣中主要含F(xiàn)e2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等，請(qǐng)完成以下驗(yàn)證 爐渣中含有＋2價(jià)鐵的探究過(guò)程中的有關(guān)問(wèn)題： 僅限選擇的試劑有稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、N

23、aOH溶液、碘水。 ①應(yīng)選用的試劑為_(kāi)_________________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 ②有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_________________________________________________________ __________________________________________________________________________

24、_。 (3)據(jù)報(bào)道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細(xì)菌在氧氣存在下，酸性溶液中，可將黃 銅礦CuFeS2氧化成硫酸鹽：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。 利用反應(yīng)后的溶液，按如下流程可制備膽礬(CuSO4·5H2O)： ①操作a的名稱(chēng)是________________，操作b的操作方法是________________________。 ②檢驗(yàn)溶液B中Fe3＋是否被除盡的試劑是________________，證明Fe3＋已被除盡的現(xiàn)象 是_____________________________

25、_________________________________。 ③在實(shí)驗(yàn)室中，設(shè)計(jì)兩個(gè)原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅(要求：一種方案只用 一個(gè)反應(yīng)來(lái)完成)。寫(xiě)出兩種方案的化學(xué)方程式： 方案一：__________________________________________________________________； 方案二：___________________________________________________________________。 答案　(1)Cu、O (2)①稀硫酸、KMnO4溶液?、谙×蛩峤t渣所得溶液使KMnO4溶液褪色 (3)①過(guò)濾　蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶?、贙SCN溶液　取少量溶液B于試管中，加KSCN溶 液后不變紅?、跜uSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4