(廣東專用)2014屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)精練 第8講 鐵及其化合物A(含解析) 新人教版
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1、第8講 鐵及其化合物 1.(雙選)下列反應(yīng)的離子方程式不正確的是( ) A.鋅與硫酸銅溶液反應(yīng):Zn+Cu2+===Zn2++Cu B.氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng):OH-+H+===H2O C.鐵與稀鹽酸反應(yīng):2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑ D.氫氧化鋇與硫酸反應(yīng):Ba2++SO===BaSO4↓ 2.將鐵屑溶于過量鹽酸后,再加入下列物質(zhì),不會有三價鐵生成的是( ) A.硫酸 B.氯水 C.硝酸鋅 D.溴水 3.下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說法中正確的是( ) 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
2、.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入過量鐵粉,然后過濾 D.Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀 4.[2012·汕頭質(zhì)檢] 下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)相應(yīng)的離子方程式正確的是( ) A.往FeCl3溶液中加入Fe粉:2Fe3++Fe===3Fe2+ B.往澄清石灰水中通入過量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O C.往FeCl3溶液中加入Cu粉:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+ D.氧化亞鐵加入稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O 5.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶,再加入下列物質(zhì):①FeCl3 ②Fe2O3?、跜u(NO3)2
3、 ④KNO3,銅粉溶解的是( ) A.只有①或② B.只有②或④ C.只有①或②或③ D.上述四種物質(zhì)中任意一種 6.下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是( ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色,說明不含F(xiàn)e2+ B.向某溶液中加入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,說明原溶液中一定含F(xiàn)e2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液,得紅褐色沉淀,說明溶液中一定不含有Fe2+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,說明該溶液中含有Fe2+,可能含有Mg2+ 7.[2013·濟(jì)南模擬] 下列敘述正確的是( ) A.因?yàn)镹H3·H2O是弱堿,
4、所以不能用氨水與FeCl3溶液反應(yīng)制取Fe(OH)3 B.向FeI2溶液中通入少量Cl2,再滴加少量CCl4,振蕩、靜置,下層液體為紫色 C.向一定體積的熱濃硫酸中加入過量的鐵粉,生成的氣體能被燒堿溶液完全吸收 D.將SO2氣體通入溴水,欲檢驗(yàn)溶液中是否有SO生成,可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液 8.[2013·廣東六校聯(lián)考] (雙選)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖K8-1所示: 圖K8-1 下列敘述正確的是( ) A.試劑X可以是氫氧化鈉溶液,也可以是鹽酸 B.反應(yīng)①過濾后所得沉淀一定含有氧化鐵 C.反應(yīng)②的化學(xué)
5、方程式為NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3 D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng) 9.[2012·莆田模擬] 常溫下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可發(fā)生如下兩個反應(yīng): 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O、 2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+。 下列說法不正確的是( ) A.H2O2的氧化性比Fe3+強(qiáng),其還原性比Fe2+強(qiáng) B.在H2O2分解過程中,溶液的pH逐漸下降 C.在H2O2分解過程中,F(xiàn)e2+的總量保持不變 D.H2O2生產(chǎn)過程要嚴(yán)格避免混入Fe2+ 10.下列冶煉金屬的原理中,
6、屬于熱還原法的是( ) A.2Ag2O4Ag+O2↑ B.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 C.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu D.MgCl2Mg+Cl2↑ 11.聚合硫酸鐵可用于水的凈化,其化學(xué)式可表示為[Fea(OH)b(SO4)c]m。取一定量聚合硫酸鐵樣品與足量鹽酸反應(yīng),所得溶液平均分為兩份。一份溶液中加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀1.747 5 g。另一份溶液,先將Fe3+還原為Fe2+,再用0.020 00 mol·L-1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液50.00 mL。該聚合硫酸鐵樣品中a∶b的比值為(已知:Cr2O+6
7、Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O)( ) A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.2∶5 12.為研究硝酸的性質(zhì),小芳設(shè)計(jì)并完成如下性質(zhì):室溫下,將等質(zhì)量的鐵片分別與足量的濃HNO3和稀HNO3反應(yīng)(如圖K8-2)。回答下列問題: 圖K8-2 (1)圖A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________。該反應(yīng)的氧化劑是__________,圖中氣球的作用是________________________________________________________________
8、________ ________________________________________________________________________。 (2)為使圖A所示的反應(yīng)速率減慢,可采取的措施是__________________________。 (3)圖B所示實(shí)驗(yàn)無明顯現(xiàn)象,小芳進(jìn)一步探究如下: 假設(shè)①:常溫下鐵與濃硝酸不反應(yīng) ②________________________________________________________________________。 將圖B中的鐵片取出并洗凈后,放入CuSO4溶液中,無明顯現(xiàn)象,則說明假設(shè)①_____
9、___(填“成立”或“不成立”) 13.[2012·長沙模擬] 某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)的產(chǎn)物,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)。 圖K8-3 (1)用如圖K8-3所示實(shí)驗(yàn)裝置,在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,加熱并通入水蒸氣,就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”(石棉絨是耐高溫材料,不與水反應(yīng))。反應(yīng)一段時間后,有肥皂泡吹起時,用點(diǎn)燃的火柴靠近肥皂泡,當(dāng)________________________________________________________________________ _____________________________
10、___________________________________________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時, 說明“鐵與水蒸氣”能夠進(jìn)行反應(yīng)。 (2)為了證明反應(yīng)后的固體混合物中含有+3價的Fe,他們計(jì)劃取出少量混合物于試管中,加入足量的鹽酸,溶解、過濾。向?yàn)V液中滴加KSCN溶液,觀察溶液的顏色。在下表中填寫滴加KSCN溶液后可能觀察到的現(xiàn)象、結(jié)論與解釋(可以不填滿)。 現(xiàn)象 結(jié)論與解釋 可能① 可能② (3)將反應(yīng)后固體溶于足量的鹽酸中充分溶解,可選用________試劑證明溶液中含有Fe2+。 a.Cl2和KSCN溶液 b.NaOH溶液 c.KM
11、nO4溶液 14.粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): ①取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng),產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成; ②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L-1鹽酸中,得溶液C; ③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng),放出1.12 L(標(biāo)況)氣體,同時生成溶液D,還殘留有固體物質(zhì)B; ④用KSCN溶液檢驗(yàn)時,溶液D不變色。 請?zhí)羁眨? (1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是________________________________________________________________________ _____________
12、___________________________________________________________, 產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。 (2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是________________________________
13、________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若溶液D的體積仍視為0.15 L,則該溶液中c(Mg2+)為________,c(Fe2+)為________。 15.學(xué)生利用圖K8-4所列裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn),并利用產(chǎn)物進(jìn)一步制取FeCl3·6H2O晶體。(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去) 圖K8-4 (1)回答下列問題:所用鐵粉中若有雜質(zhì),欲除去不純鐵粉中混有的鋁
14、粉可以選用的試劑為________(填序號)。 A.稀鹽酸 B.氫氧化鈉溶液 C.濃硫酸 D.FeCl3溶液 此步涉及反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。 (2)反應(yīng)發(fā)生后裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。 D裝置的作用:________________________________________________________________________。 (3)該小組學(xué)生把B
15、中反應(yīng)后的產(chǎn)物加入足量的鹽酸,過濾,用上述濾液制取FeCl3·6H2O晶體,設(shè)計(jì)流程如下: 濾液FeCl3溶液FeCl3·6H2O晶體 ①用離子方程式表示步驟Ⅰ中通入Cl2的作用________________。 ②為了檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤菏欠袷荈eCl2溶液,同學(xué)們設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案加以證明。 向一支裝有該未知溶液的試管中先通入氯氣,再滴加KSCN溶液,溶液呈現(xiàn)紅色,證明該未知溶液是FeCl2溶液。你認(rèn)為此方案是否合理________(填”合理”或”不合理”)。正確方案是____________________________________________________________
16、____________ ________________________________________________________________________。 1.CD [解析] Fe與HCl反應(yīng)生成Fe2+, Fe+2H+===Fe2++H2↑;氫氧化鋇與硫酸反應(yīng):Ba2++ 2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。 2.A [解析] Fe與非氧化性酸作用生成Fe2+,當(dāng)Fe2+一旦遇強(qiáng)氧化劑便容易轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+。選項(xiàng)A,硫酸符合要求,因?yàn)橄×蛩釋俜茄趸运?。選項(xiàng)B,氯水組成中有Cl2、HClO等強(qiáng)氧化劑,最終鐵元素被氧化為Fe3+。選項(xiàng)C,硝酸鋅加入到F
17、e2+溶液中,相當(dāng)于Fe2++H++NO,F(xiàn)e2+立即被酸化的NO氧化生成Fe3+。選項(xiàng)D,溴水可氧化Fe2+,生成Fe3+。 3.C [解析] A項(xiàng),赤鐵礦的主要成分為Fe2O3,B項(xiàng),產(chǎn)物應(yīng)為Fe3O4和H2,D項(xiàng),生成的不是沉淀。 4.A [解析] 澄清石灰水中通入過量CO2生成Ca(HCO3)2,B項(xiàng)錯誤;C項(xiàng)電荷不守恒;D項(xiàng),HNO3將Fe2+氧化成Fe3+。 5.D [解析] Cu與Fe3+作用:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,F(xiàn)e2O3與稀H2SO4反應(yīng)生成Fe3+,故①、②能使銅粉溶解.H+、NO具有強(qiáng)氧化性,能使銅粉溶解。 6.D [解析] A項(xiàng),說明含
18、Fe3+,但不排除Fe2+的存在;B項(xiàng),也可能含SO等還原性離子;C項(xiàng)不能排除Fe2+。 7.B [解析] A項(xiàng),F(xiàn)eCl3+3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4Cl;B項(xiàng),由于還原性I->Fe2+,所以向FeI2溶液中通入少量Cl2,Cl2首先與I-反應(yīng):Cl2+2I-===I2+2Cl-;C項(xiàng),過量的Fe與熱濃硫酸反應(yīng),首先產(chǎn)生SO2氣體,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸的濃度逐漸變稀,后來稀硫酸與Fe反應(yīng)產(chǎn)生H2;D項(xiàng),由于發(fā)生反應(yīng):SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,欲檢驗(yàn)溶液中的SO,應(yīng)向溶液中加入BaCl2溶液,若加入Ba(NO3)2溶液,則不能排除SO的干擾,
19、故選B項(xiàng)。 8.BC [解析] 由工藝流程逆推,試劑X只能是氫氧化鈉溶液,故A錯;Al2O3電解生成Al有化合價變化,故D錯。 9.B [解析] 根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化性、還原性強(qiáng)弱比較規(guī)律:同一氧化還原反應(yīng)中滿足左強(qiáng)右弱,即A項(xiàng)正確;把兩式相加,發(fā)現(xiàn)Fe2+的量沒有改變,說明其作用是H2O2分解的催化劑,因此生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格避免混入Fe2+,即C、D項(xiàng)都正確;H2O2顯弱酸性,但分解后生成水,即酸性減弱,pH逐漸增大,B項(xiàng)錯誤。 10.B [解析] A項(xiàng)為熱分解法,B項(xiàng)為熱還原法,C項(xiàng)為冷還原法,D項(xiàng)為電解法。 11.B [解析] n(BaSO4)==0.007 5 mol,SO+B
20、a2+===BaSO4↓,由化學(xué)計(jì)量數(shù)比可知n(SO)=0.007 5 mol;Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,由化學(xué)計(jì)量數(shù)比可知n(Fe2+)=n(Cr2O)×=0.020 00 mol·L-1×50.00×10-3 L×=0.006 mol;根據(jù)鐵守恒可知,n(Fe3+)=n(Fe2+)=0.006 mol;則聚合硫酸鐵中n(Fe3+)∶n(SO)= 0.006∶0.007 5=4∶5,則a=4,c=5;[Fe4(OH)b(SO4)5]m中各元素的化合價代數(shù)和為0,則(+3)×4+(-1)×b+(-2)×5=0,所以b=2,a∶b=4∶2=2∶1,故選
21、B。 12.(1)Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O HNO3 ①觀察反應(yīng)速率的快慢,②收集有毒氣體,防止有毒氣體散逸到空氣中,污染空氣 (2)降低反應(yīng)體系的溫度,降低硝酸的濃度 (3)②常溫下,鐵在濃HNO3中會“鈍化” 不成立 [解析] (1)鐵片與足量稀硝酸反應(yīng),生成硝酸鐵、NO和水,鐵元素由0價升為+3價,被氧化,則鐵是還原劑,部分氮元素由+5價降為+2價,被還原,則HNO3是氧化劑,根據(jù)化合價升降法配平可得化學(xué)方程式;氣球是為了觀察反應(yīng)速率的快慢,收集有毒氣體,防止有毒氣體散逸到空氣中,污染空氣;(2)根據(jù)濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對反應(yīng)速率的影響規(guī)
22、律,減小硝酸的濃度,降低反應(yīng)體系的溫度等措施都能使圖A中反應(yīng)速率減慢;(3)將圖B中的鐵片取出并洗凈后,放入CuSO4溶液中,無明顯現(xiàn)象,則說明常溫下鐵與濃硝酸反應(yīng),使鐵表面生成一層致密的氧化膜,阻止里面的金屬繼續(xù)發(fā)生反應(yīng),因此假設(shè)②為常溫下,鐵在濃HNO3中會“鈍化”,假設(shè)①不成立。 13.(1)肥皂泡破裂,有爆鳴聲或“噗”的聲音 (2)①溶液變?yōu)榧t色,混合物中含有+3價Fe,因?yàn)镕e3+遇KSCN變紅色 ②溶液為淺綠色,反應(yīng)后的固體中可能含有+3價Fe,也可能不含有+3價Fe。因?yàn)槿翳F剩余較多,可將溶液中的Fe3+還原為Fe2+ (3)c [解析] (1)要證明Fe與水蒸氣反應(yīng),
23、只要證明生成了H2就能說明,由實(shí)驗(yàn)裝置和H2的檢驗(yàn)方法可用點(diǎn)燃法觀察是否有爆鳴聲。 (2)反應(yīng)后的固體混合物中可能含有Fe和Fe3O4,在溶于酸時可發(fā)生如下反應(yīng):Fe+2H+===Fe2++H2↑,F(xiàn)e3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O,F(xiàn)e+2Fe3+===3Fe2+。由于混合物中Fe的量不確定,可能有兩種情況,一是Fe較少,溶于酸后Fe3+有剩余,二是Fe較多,F(xiàn)e3+完全被Fe還原為Fe2+。所以濾液中加KSCN溶液,可能變紅也可能溶液為淺綠色。 (3)因?yàn)槿芤褐锌赡芎蠪e3+,a、b試劑均不合適,可利用Fe2+的還原性,用KMnO4溶液紫色褪去,進(jìn)而證明。 14
24、.(1)加少量KClO3,插上Mg條并將其點(diǎn)燃 Fe (2)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O、MgO+2HCl===MgCl2+H2O (3)Fe+2H+===Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+===3Fe2+ (4)0.67 mol·L-1 2.3 mol·L-1 15.(1)B 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ (2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4 + 4H2 除去H2中的水蒸氣 (3)①Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-?、诓缓侠怼∠蛞恢аb有該未知溶液的試管中先滴加KSCN溶液,溶液無明顯變化,再通入氯氣,溶液呈現(xiàn)紅色,說明該未知溶液是FeCl2溶液 [解析] (1)鐵粉與氫氧化鈉溶液不反應(yīng),與其他試劑都能反應(yīng);鋁粉能溶于氫氧化鈉溶液,生成偏鋁酸鹽、氫氣;(2)鐵與水蒸氣共熱反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,堿石灰是干燥劑;(3)氯氣是氧化劑,將亞鐵離子氧化為鐵離子;該方案不能排除氯化鐵的干擾,因此不合理,應(yīng)向一支裝有該未知溶液的試管中先滴加KSCN溶液,溶液無明顯變化,再通入氯氣,溶液呈現(xiàn)紅色,說明該未知溶液是FeCl2溶液。
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