高考化學二輪復習專項測試：專題十四 考點一 鐵及其化合物的性質 4含解析

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1、 2020屆高考化學二輪復習專項測試專題十四 考點一?鐵及其化合物的性質（4） 1、下列關于鐵的敘述中,正確的是( ) A.鐵在金屬分類中屬于黑色金屬,還屬于輕金屬 B.純凈的鐵是光亮的銀白色金屬,熔、沸點較高 C.鐵是地殼中含量最多的金屬元素,分布在地殼中的鐵有游離態(tài)也有化合態(tài) D.純鐵和生鐵的抗腐蝕能力都很強,在潮濕的空氣中都不易被氧化 2、一定量的鐵與一定量的濃HNO3反應,得到硝酸鐵溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體與3.36L O2(標準狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸鐵溶液中加入2mol·L-1的NaOH 溶液至F

2、e3+恰好沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是(?? ) A.300mL??????B.150mL??????C.120mL??????D.90mL 3、為探究鐵的性質進行下圖所示實驗。下列說法錯誤的是(?? ) A.①中溶液呈淡綠色 B.②中溶液呈淡綠色 C.③中溶液可能呈棕黃色 D.③中稀硫酸氧化了Fe2+ 4、以高硫鋁土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3，還含有少量FeS2）為原料，生產氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下，下列敘述正確的是( ) A．加入CaO可以減少SO2的排放同時生成建筑材料重晶石 B．向濾液中通入過量CO2、過濾、洗滌可制得Al2O3

3、 C．隔絕空氣焙燒時理論上反應消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶16 D．燒渣研磨后分離可以選擇稀鹽酸后過濾 5、向和鐵粉組成的混合物中,加入適量的稀,各物質均恰好完全反應,測得所得溶液中不含,且與的物質的量之比為4:1,那么反應開始時、、的物質的量之比為(?? ) A.1:1:1??????B.1:2:4??????C.1:2:3??????D.2:3:5 6、有關及其化合物的部分轉化關系如圖所示。下列說法不正確的是(?? ) A.①中硫酸的濃度可以為98% B.②中試劑可以是氨水或溶液 C.③中操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶 D. 一定含有 7、現(xiàn)有一定量、的混

4、合物,在足量氣流中加熱充分反應,冷卻后稱得剩余固體質量比原混合物減少0.8 ;將等質量的原混合物與鹽酸反應,欲使之完全溶解,則需1 鹽酸的體積至少為(?? ?) A.0.05L??????B.0.1L???????C.0.2L???????D.1 L 8、實驗室用和燒堿制備,為使生成的產物不被氧化,下列說法錯誤的是( ) A.配制溶液和燒堿溶液所用的蒸餾水要煮沸 B.可在溶液的上面加一層苯,以隔絕空氣 C.向溶液中滴加燒堿溶液時,膠頭滴管尖嘴不能伸入到試管中 D.產生沉淀后,不能振蕩試管 9、已知反應,用KI溶液和溶液進行如下實驗。 下列說法中不正確的是( ) A

5、.實驗i中現(xiàn)象說明有生成 B.實驗ii中現(xiàn)象說明反應后溶液中含有 C.實驗iii水溶液中大于i中 D.實驗iii中再加入4滴0.1溶液,振蕩靜置,層溶液顏色無變化 10、已知酸性K2Cr2O7溶液可與FeSO4反應生成Fe3+和Cr3+。現(xiàn)將硫酸酸化的K2Cr2O7溶液與FeSO4溶液混合，充分反應后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3+的物質的量隨加入的KI的物質的量的變化關系如圖所示，下列說法中不正確的是（ ） A. 圖中AB段的氧化劑為K2Cr2O7 B. 圖中BC段發(fā)生的反應為2Fe3+＋2I－=2Fe2+＋I2 C. 開始加入的K2Cr2O7為0.25m

6、ol D. K2Cr2O7與FeSO4反應的物質的量之比為1∶3 11、某工廠酸性廢液中含有Fe3+、Al3+、Fe2+、,以該廢液為原料制備Fe2O3的工藝流程如下(部分操作和條件略): 金屬離子/(0.1mol·L-1) Fe3+ Fe2+ Al3+ 開始沉淀時的pH 2.4 7.6 3.4 完全沉淀時的pH 3.7 9.6 4.8 回答下列問題: （1）寫出“還原”步驟中反應的離子方程式:__________________。 （2）試劑X可選用_______(任寫一種,填化學式),“濾渣”的主要成分是_______。 （3）加入碳酸氫銨后過濾,

7、發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁,可能的原因是用90℃熱水洗滌FeCO3沉淀的目的是______________。 （4）若在實驗室中灼燒FeCO3應在_______(填儀器名稱)中進行,“灼燒氧化”發(fā)生反應的化學方程式為______________。 （5）若工業(yè)上灼燒氧化174.0噸FeCO3得到117.6噸產品,則該產品中Fe2O3的純度為_______(設產品中雜質只有FeO,保留一位小數(shù))。 12、用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的廢液,通過控制電壓電解得以再生。某同學使用石墨電極,在不同電壓(x)下電解pH=1的0.1mol FeCl2溶液,研究廢液再生機理。記錄如下(a、b、c代表電壓值)

8、: 序號 電壓/V 陽極現(xiàn)象 檢驗陽極產物 Ⅰ x≥a 電極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產生 有Fe3+、有Cl2 Ⅱ a>x≥b 電極附近出現(xiàn)黃色,無氣泡產生 有Fe3+、無Cl2 Ⅲ b>x>0 無明顯變化 無Fe3+、無Cl2 (1)用KSCN溶液檢驗出Fe3+的現(xiàn)象是__________________________。 (2)Ⅰ中,Fe3+產生的原因可能是Cl-在陽極放電,生成的Cl2將Fe2+氧化。寫出有關反應:___________________。 (3)由Ⅱ推測,Fe3+產生的原因還可能是Fe2+在陽極放電,原因是Fe2+具有_______

9、_性。 (4)Ⅱ中雖未檢驗出Cl2但Cl-在陽極是否放電仍需進一步驗證。電解pH=1?的NaCl溶液做對照實驗,記錄如下: 序號 電壓 陽極現(xiàn)象 檢驗陽極產物 Ⅳ a>x≥c 無明顯變化 有Cl2 Ⅴ c>x≥b 無明顯變化 無Cl2 ① NaCl液的濃度是____?mol/L。 ② Ⅳ中檢驗Cl2的實驗方法:____________。 ③ 與Ⅱ對比,得出的結論(寫出兩點):_____________________________。 13、碳酸亞鐵(白色固體,難溶于水)是一種重要的工業(yè)原料,可用于制備補血劑乳酸亞鐵,也可用作可充電電池的電極。某研究小組通過下

10、列實驗,尋找利用復分解反應制備FeCO3的最佳方案: 實驗 試劑 現(xiàn)象 滴管 試管 0.8mol/L FeSO4溶液 (pH=4.5) 1mol/L Na2CO3溶液 (pH=11.9) 實驗Ⅰ:立即產生灰綠色沉淀, 5min后出現(xiàn)明顯的紅褐色 0.8mol/L FeSO4溶液 (pH=4.5) 1mol/L NaHCO3溶液 (pH=8.6) 實驗Ⅱ:產生白色沉淀及少量無色 氣泡,2min后出現(xiàn)明顯的灰綠色 0.8mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液(pH=4.0) 1mol/L NaHCO3溶液 (pH=8.6) 實驗Ⅲ:產生白色沉

11、淀及無色 氣泡,較長時間保持白色 1.實驗Ⅰ中紅褐色沉淀產生的原因可用如下反應表示,請補全反應: Fe2++___+___+H2O=Fe(OH)3+ 2.實驗Ⅱ中產生FeCO3的離子方程式為__________。 3.為了探究實驗Ⅲ中所起的作用,甲同學設計了實驗Ⅳ進行探究: 操作 現(xiàn)象 實驗Ⅳ 向0.8mol/L FeSO4溶液中加入①__________,再加入Na2SO4固體配 制成混合溶液(已知Na+對實驗無影響,忽略混合后溶液體積變化)。再取該溶液 一滴管,與2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合 與實驗Ⅲ現(xiàn)象相同 實驗Ⅳ中加入Na2SO4固體的目的是

12、②__________。 對比實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,甲同學得出結論: 水解產生H+,降低溶液pH,減少了副產物Fe(OH)2的產生。 乙同學認為該實驗方案不夠嚴謹,應補充的對比實驗操作是:③__________,再取該溶液一滴管,與2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。 4.小組同學進一步討論認為,定性實驗現(xiàn)象并不能直接證明實驗Ⅲ中FeCO3的純度最高,需要利用如圖所示的裝置進行定量測定。分別將實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的沉淀進行過濾、洗滌、干燥后稱量,然后轉移至A處的廣口瓶中。 為測定FeCO3的純度,除樣品總質量外,還需測定的物理量是__________。 5.實驗反思:經測定,實驗Ⅲ

13、中的FeCO3純度高于方案Ⅰ和方案Ⅱ。通過以上實驗分析,制備FeCO3實驗成功的關鍵因素是__________. 9答案及解析： 答案：D 解析：實驗i向混合液中加入溶液產生藍色沉淀,則混合液中含有,說明與KI反應生成,A項正確;實驗ii向混合液中加入KSCN溶液,溶液變紅說明混合液中含有,B項正確;實驗i中加入溶液發(fā)生反應:,濃度減小,實驗iii中加入將從水溶液中萃取出來,平衡向正反應方向移動,濃度增大,故實驗iii水溶液中大于實驗i中,C項正確;實驗iii中再加入4滴0.1溶液,濃度增大,平衡向逆反應方向移動,濃度減小,振蕩靜置,層溶液顏色變

14、淺,D項錯誤。 10答案及解析： 答案：D 解析： 11答案及解析： 答案：1.Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+; 2.NH3·H2O;Fe和Al(OH)3; 3.濾紙破損或過濾時濾液液面超過濾紙上緣等;洗去表面吸附的離子同時促進碳酸氫銨的分解; 4.坩堝;4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2; 5.81.6% 解析： 12答案及解析： 答案：(1)溶液變紅;(2)2Cl--2e-=Cl2、Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+;(3)還原; (4)①0.2 ② 取少量陽極附近的溶液,滴在淀

15、粉KI試紙上,試紙變藍 ③ 通過控制電壓,證實了產生Fe3+的兩種原因都成立;通過控制電壓,驗證了Fe2+先于Cl-放電 解析： (1)用KSCN溶液檢驗出Fe3+的現(xiàn)象是溶液變紅。 (2)依題意可知，相關反應為2Cl--2e-=Cl2、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。 (3)Fe2+-e-=Fe3+,Fe2+表現(xiàn)出還原性。 (4)①做對照實驗時，應控制變量，除pH相同外，c(Cl-)也應相同。0.1mol/L FeCl2溶液中c(Cl-)=0.2mol/L，故c(Na答案以及解析 1答案及解析： 答案：B 解析：地殼中含量最多的金屬元素是鋁，自然界中游離態(tài) 的鐵主

16、要存在于隕石中;純鐵的抗腐蝕能力強，即使在潮濕 的空氣中也不易被氧化，但生鐵(含雜質碳等)的抗腐蝕能 力弱，在潮濕的空氣中易被氧化而生銹。 2答案及解析： 答案：A 解析：根據(jù)題意分析硝酸先被還原生成的NO2、N2O4、NO然后又被 O2氧化為硝酸,則整個過程可看作Fe被O2氧化為Fe2O3,再被硝酸溶解生成Fe(NO3)3,然后與氫氧化鈉反應:4Fe~3O2~2Fe2O3~12NaOH 3mol??????? 12mol 0.15mol???? n??? n=0.6mol,消耗NaOH溶液的體積是0.6mol/2mol·L-1 =0.3L,A正確。 3

17、答案及解析： 答案：D 解析： 4答案及解析： 答案：C 解析： 5答案及解析： 答案：B 解析：反應過程中發(fā)生反應①;②;③ 。設①中,②中,則②中,③中,反應消耗的,。由可得, 。故反應開始時、、的物質的量之比為。 6答案及解析： 答案：A 解析： 7答案及解析： 答案：B 解析：剩余固體比原混合物減少的質量即為原混合物中的質量,則原混合物與鹽酸反應,生成氯化物和水,則,,需1 鹽酸的體積至少為。 8答案及解析： 答案：C 解析：A項,和燒堿溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，且配制溶液的蒸餾水要煮沸以除去

18、氧氣，確保在無氧環(huán)境中生成，正確;B項，在溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣，防止氧氣溶入,正確;C項，向溶液中滴加燒堿溶液時，要將膠頭滴管的尖嘴伸入到溶液中，防止氫氧化鈉溶液在滴入時溶有氧氣，錯誤;D項，產生沉淀后，若振蕩試管，會增大沉淀與空氣接觸的機會，使沉淀更易被氧化,正確。 Cl)=0.2mol/L。②取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍，可證明IV中陽極產物有Cl2。③由實驗Ⅱ、Ⅴ可知通過控制電壓，F(xiàn)e2+可先于Cl-放電；實驗Ⅳ表明，通過控制電版，可使Cl-放電產生Cl2，Cl2再將Fe2+氧化成Fe3+，從而說明通過控制電壓，產生的兩種原因均成立。

19、 13答案及解析： 答案：1.4;8; ;1;O2;10;4;8 2.Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+ H2O 3.①硫酸至pH=4.0;②控制濃度一致;③向0.8mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體至c()=1.6mol/L 4.C中U形管的增重; 5.調節(jié)溶液pH 解析：1.Fe2+被氧氣氧化為鐵離子,鐵離子與碳酸根離子發(fā)生互促水解反應生成Fe(OH)3;根據(jù)得失電子守恒:Fe2+→Fe(OH)3,鐵元素化合價升高1,O2→2O2-,氧元素化合價降低4,因此,Fe2+、Fe(OH)3的化學計量數(shù)為4,氧氣的化學計量數(shù)為1,再根據(jù)電荷守恒, 、和的化學計

20、量數(shù)為8,最后再根據(jù)原子守恒,水的化學計量數(shù)為10,可得反應方程式:4Fe2++8+O2+10H2O=Fe(OH)3↓+8. 2.根據(jù)實驗現(xiàn)象可知,亞鐵離子與碳酸氫根離子反應,生成FeCO3和CO2,離子方程式見答案. 3.①探究實驗Ⅲ中所起的作用,則要保證除了濃度不同,其他離子濃度都應該相同(已知Na+對實驗無影響,Na+除外),即單一變量法,探究同一酸性環(huán)境下的銨根離子的作用,因此要用硫酸調控溶液的pH=4.0。②為了保證溶液中的硫酸根離子濃度不變,向溶液中加入硫酸鈉固體來控制濃度。③為了增強實驗的嚴謹性,還應向0.8mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體至c()=1.6mol/L,同一條件下做對比實驗,驗證濃度對實驗的影響,這樣結論更準確。 4.碳酸鐵和稀硫酸反應生成二氧化碳氣體,水蒸氣被濃硫酸吸收后,堿石灰(C)吸收二氧化碳氣體,通過測定C中U形管的增重,測出反應產生二氧化碳氣體的量,最后根據(jù)反應關系來測定FeCO3的純度。 5.通過三組實驗分析可知,溶液的pH不同,生成FeCO3的量不同,因此制備FeCO3實驗成功的關鍵因素是調節(jié)溶液的pH。