（四川專(zhuān)用）2014屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第3章 第3講《鐵及其化合物》解析訓(xùn)練

第三講鐵及其化合物一、選擇題(本題共7個(gè)小題，每題6分，共42分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1(原創(chuàng)題)下列關(guān)于鐵的敘述正確的是()。鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕在人體內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素鐵位于元素周期表中第四周期第B族鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒鐵與強(qiáng)氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3不能通過(guò)化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3A B C D解析當(dāng)鐵中含有雜質(zhì)時(shí)，在潮濕的空氣中會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而純鐵的抗腐蝕能力較強(qiáng)；鐵位于元素周期表的第族，而不是第B族；鐵與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，能被氧化為Fe3，但若鐵過(guò)量，則Fe3被Fe還原為Fe2，所以，F(xiàn)e與HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物可能因鐵過(guò)量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分別通過(guò)化合反應(yīng)Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得。故選項(xiàng)B正確。答案B2(2013·自貢模擬)將幾滴KSCN(SCN是“類(lèi)鹵離子”)溶液加入酸性的含有Fe3的溶液中，溶液變成紅色，將該紅色溶液分為兩份，一份中加入適量KMnO4溶液，紅色褪去；向另一份中通入SO2，紅色也褪去。下列說(shuō)法不正確的是 ()。A紅色褪去的原因是KMnO4將SCN氧化，使Fe(SCN)3消失B紅色褪去的原因是SO2將Fe3還原為Fe2C紅色褪去的原因是SO2將SCN還原DSCN在適當(dāng)條件下可失去電子被氧化劑氧化為(SCN)2解析由于SCN是“類(lèi)鹵離子”，與鹵素離子性質(zhì)相似，可以被KMnO4(H)氧化為(SCN)2，而使紅色消失。Fe3具有氧化性，可被SO2還原為Fe2，也可使紅色消失。綜上分析可知C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C3(2012·北京海淀高三二模)已知下述三個(gè)實(shí)驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸將鐵釘放入氯化鐵溶液中下列判斷正確的是()。A實(shí)驗(yàn)和中的鐵釘只作還原劑B上述實(shí)驗(yàn)證明氧化性：Fe3Fe2Cu2C實(shí)驗(yàn)中Fe2既顯氧化性又顯還原性D實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的離子方程式為FeFe3=2Fe2解析實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的離子方程式為2Fe3Fe=3Fe2。答案A4(2013·廣州一模)下列說(shuō)法正確的是()。AFe在一定條件下與水反應(yīng)生成H2和Fe(OH)3BFe3O4溶于鹽酸后加入幾滴KSCN溶液，溶液顯紅色CFeCl2溶液蒸干灼燒后得到FeCl2固體D將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中可制備Fe(OH)3膠體解析高溫下鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，故A錯(cuò)誤。Fe3O4溶于鹽酸生成Fe3和Fe2，F(xiàn)e3與KSCN反應(yīng)得到紅色溶液，故B正確。蒸干FeCl2溶液時(shí)發(fā)生水解，生成Fe(OH)2和易揮發(fā)的HCl，由于Fe(OH)2易被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)3，所以灼燒后會(huì)得到Fe2O3，故C錯(cuò)誤。將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是膠體，故D錯(cuò)誤。答案B5(2013·成都模擬)把22.4 g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應(yīng)只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列說(shuō)法正確的是()。A反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)3B反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)2C反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為13D反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為31解析由于鐵的物質(zhì)的量為0.4 mol，所以在反應(yīng)的過(guò)程中它失去的電子數(shù)應(yīng)介于0.8 mol(此時(shí)只產(chǎn)生Fe2)和1.2 mol(此時(shí)只產(chǎn)生Fe3)之間，又產(chǎn)生0.3 mol NO2和0.2 mol NO，即反應(yīng)過(guò)程中硝酸得到的電子物質(zhì)的量為0.3 mol×(54)0.2 mol×(52)0.9 mol，所以對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2，設(shè)前者的物質(zhì)的量為x，后者的物質(zhì)的量為y，則由鐵原子守恒可得xy0.4，由得失電子守恒得3x2y0.9 mol，解得x0.1 mol，y0.3 mol。答案C6(2013·東莞聯(lián)考)下列中學(xué)常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是 ()。A過(guò)量的鐵投入到一定量的稀硝酸中，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色B制備氫氧化亞鐵時(shí)，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵C檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液23滴即可D向CuSO4溶液中滴入過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后，將混合液體倒入蒸發(fā)皿中加熱煮沸一會(huì)，然后冷卻、過(guò)濾，濾紙上的物體為“藍(lán)色固體”解析過(guò)量的鐵粉與一定量的稀硝酸反應(yīng)最終生成的是Fe2，A錯(cuò)誤；制備氫氧化亞鐵應(yīng)避免被氧氣氧化，向硫酸亞鐵溶液中加氫氧化鈉溶液時(shí)應(yīng)把膠頭滴管的下端插入液面以下且不能攪拌，B錯(cuò)誤；CuSO4溶液中滴入過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后生成Cu(OH)2沉淀，加熱后過(guò)濾，濾紙上留有的是CuO，D錯(cuò)誤。答案C7(2012·山西臨汾模擬)向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入適量氯氣，溶液中某些離子的物質(zhì)的量變化如圖所示。已知：2Fe2Br2=2Fe32Br，2Fe32I=2Fe2I2。則下列有關(guān)說(shuō)法中，不正確的是()。A線(xiàn)段BD表示Fe3物質(zhì)的量的變化B原混合溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為6 molC當(dāng)通入2 mol Cl2時(shí)，溶液中已發(fā)生的離子反應(yīng)可表示為2Fe22I2Cl2=2Fe3I24ClD原溶液中：n(Fe2)n(I)n(Br)213解析通過(guò)題給信息可知，發(fā)生反應(yīng)的先后順序?yàn)椋?ICl2=I22Cl，2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2BrCl2=Br22Cl。在AB段發(fā)生反應(yīng)2ICl2=I22Cl，所以n(I)2 mol；在BD段，發(fā)生反應(yīng)2Fe2Cl2=2Fe32Cl，故原溶液中n(Fe2)4 mol，所以A項(xiàng)正確；從D開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)2BrCl2=Br22Cl，所以原溶液中n(Br)6 mol，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；對(duì)于C項(xiàng)，根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的先后順序判斷，也正確。綜上，本題選擇B。答案B二、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共58分)8(14分)(2013·攀枝花預(yù)測(cè))AG各物質(zhì)間的關(guān)系如下圖，其中B、D為氣態(tài)單質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)物質(zhì)C和E的名稱(chēng)分別為_(kāi)、_。(2)可選用不同的A進(jìn)行反應(yīng)，若能在常溫下進(jìn)行，其化學(xué)方程式為_(kāi)；若只能在加熱情況下進(jìn)行，則反應(yīng)物A應(yīng)為_(kāi)。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(4)新配制的F溶液應(yīng)加入_以防止其轉(zhuǎn)化為G。檢驗(yàn)G溶液中陽(yáng)離子的常用試劑是_，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)。解析因?yàn)殍F在氧氣中燃燒生成Fe3O4，F(xiàn)e3O4與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3、FeCl2，鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl3，所以B為O2，C為濃鹽酸，G為FeCl3、F為FeCl2、E為Fe3O4；(1)二氧化錳與稀鹽酸不反應(yīng)，所以C的名稱(chēng)應(yīng)為濃鹽酸；(2)KClO3在MnO2作催化劑的條件下，加熱分解生成O2，H2O2在MnO2作催化劑條件下常溫下生成O2；(4)因?yàn)?Fe3Fe=3Fe2，所以向Fe2溶液中加入鐵粉，防止Fe2被氧化。答案(1)濃鹽酸四氧化三鐵(2)2H2O22H2OO2KClO3(3)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(4)鐵粉KSCN溶液溶液變紅色9(15分)某同學(xué)欲在實(shí)驗(yàn)室中完成Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖甲、乙。已知：B中放的是鐵粉與石棉絨的混合物，C中放的是干燥劑，E為酒精噴燈，G為帶有鐵絲網(wǎng)罩的酒精燈。對(duì)比兩裝置，回答下列問(wèn)題：(1)如何檢查乙裝置的氣密性？_。(2)乙裝置中濕沙子的作用是_。(3)B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(4)該同學(xué)認(rèn)為欲在乙裝置的尖嘴導(dǎo)管處點(diǎn)燃反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，裝置H必不可少，H的作用是_。(5)對(duì)比甲、乙兩裝置的B和I，B的優(yōu)點(diǎn)是_。答案(1)向H中加入水沒(méi)過(guò)導(dǎo)管口，連接好裝置，微熱I，若H中導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡，停止加熱后導(dǎo)管中出現(xiàn)水柱，證明氣密性良好(其他合理答案也可)(2)提供水蒸氣(3)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(4)冷凝水蒸氣(5)使用石棉絨，增大水蒸氣與鐵粉的接觸面積，加快反應(yīng)速率10(14分)鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個(gè)反應(yīng)為3FeS28O26SO2Fe3O4，有3 mol FeS2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移_mol電子。(2)氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)；從腐蝕廢液回收得到金屬銅，還需要的試劑是_。(3)與明礬相似，硫酸鐵也可用作凈水劑，在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去，其原因是_。(4)鋼鐵的電化腐蝕原理如圖所示，將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡(jiǎn)單示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D中虛線(xiàn)框內(nèi)作出修改，并用箭頭標(biāo)出電子流動(dòng)方向。解析(1)反應(yīng)中FeS2中的Fe和S失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，O2得電子，8 mol O2得到的電子物質(zhì)的量為32 mol，即為該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量。(2)回收銅的過(guò)程中，F(xiàn)e3將Cu氧化為Cu2，再利用鐵將銅置換出來(lái)，為除去過(guò)量的鐵粉可以加入適量稀鹽酸或稀硫酸。(3)Fe3水解導(dǎo)致溶液呈酸性，在酸性廢水中H抑制了Fe3的水解。(4)電化學(xué)防護(hù)，可以是原電池原理，也可以是電解原理，故使鐵與外加電源的負(fù)極相連作陰極即可有效防止鋼鐵腐蝕。答案(1)32(2)2Fe3Cu=2Fe2Cu2鐵粉、稀鹽酸(稀硫酸)(3)酸性廢水抑制Fe3的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體(4)11(15分) (2013·廣元預(yù)測(cè))新型凈水劑高鐵酸鉀(K2FeO4)為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定。工業(yè)上制備K2FeO4的常用方法有兩種。方法：次氯酸鹽氧化法。工藝流程如圖所示。(1)完成“氧化”過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeCl3_NaOH_NaClO_Na2FeO4_。其中氧化劑是_(填化學(xué)式)。(2)“轉(zhuǎn)化”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì)，可用重結(jié)晶法提純，操作是：將粗產(chǎn)品用_溶解，然后_。方法：電解法。以鐵為陽(yáng)極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽(yáng)極液中加入KOH。(4)電解時(shí)陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)生成FeO，該電極反應(yīng)方程式為_(kāi)。解析(1)反應(yīng)中NaClO是氧化劑，還原產(chǎn)物是NaCl，根據(jù)原子守恒，可知反應(yīng)式中需要補(bǔ)充N(xiāo)aCl和H2O。根據(jù)化合價(jià)升降法配平化學(xué)方程式為2FeCl310 NaOH3NaClO=2Na2FeO49NaCl5H2O。(2)根據(jù)(1)中反應(yīng)的化學(xué)方程式和“轉(zhuǎn)化”后最終得到的產(chǎn)物，可知“轉(zhuǎn)化”過(guò)程是在加入KOH溶液后，將Na2FeO4轉(zhuǎn)化為溶解度更小的K2FeO4。(3)因?yàn)镵2FeO4在中性或酸性溶液中能分解，所以需要將K2FeO4粗產(chǎn)品在稀KOH溶液中溶解，然后加入飽和KOH溶液，冷卻結(jié)晶。(4)電解時(shí)陽(yáng)極鐵在強(qiáng)堿性條件下被氧化為FeO：Fe8OH6e=FeO4H2O。答案(1)210329NaCl5H2ONaClO(2)Na2FeO42KOH=K2FeO42NaOH(3)稀KOH溶液加入飽和KOH溶液，冷卻結(jié)晶(4)Fe8OH6e=FeO4H2O