2022届高考化学一轮复习习题-第2章-第3节-铁及其重要化合物-.docx
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第三节 铁及其重要化合物 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 一、单项选择题 1.某权威刊物中有这样一段描述:“在全部元素中,铁的原子核是最稳定的,因此,铁在一些大而重的红热巨星的核心积累……结果,在宇宙的重元素中铁是相当丰富的,在地球上铁也是丰富的。”对该段文字的正确理解是( ) A.铁的化学性质很稳定 B.铁的化合物性质很稳定 C.铁的氧化物很稳定 D.铁元素很难因发生核聚变而变成其他元素 解析:依据常识,铁在空气中简洁生锈,可知铁的化学性质活泼,A错误;铁的化合物如氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁、氯化铁、氯化亚铁等性质有的较活泼,B、C两项错误;存在于宇宙中的和地球上的铁并不愿定是单质铁,且铁原子核稳定,化合态铁难以聚变, D正确。 答案:D 2.下列说法正确的是( ) A.Fe在确定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3 B.Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液,溶液显红色 C.FeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体 D.将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体 解析:高温下铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,故A错误;Fe3O4溶于盐酸生成Fe3+和Fe2+,Fe3+与KSCN反应得到红色溶液,故B正确;蒸干FeCl2溶液时发生水解,生成Fe(OH)2和易挥发的HCl,由于Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3,所以灼烧后会得到Fe2O3,故C错误;将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中,得到Fe(OH)3沉淀而不是胶体,故D错误。 答案:B 3.下列中学常见试验的现象或表述正确的是( ) A.过量的铁投入到确定量的稀硝酸中,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液显血红色 B.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁 C.检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可 D.向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后,将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会,然后冷却、过滤,滤纸上的物体为“蓝色固体” 解析:过量的铁投入到确定量的稀硝酸中得到的是硝酸亚铁,不会毁灭血红色,所以A错;氢氧化亚铁很简洁被氧气氧化,所以边加氢氧化钠溶液边搅拌的话很简洁被氧化为氢氧化铁,所以B错;CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀,加热时会分解,滤纸上留有的是CuO,CuO为黑色固体,所以D错。 答案:C 4.下列化学试验事实相应的离子方程式正确的是( ) A.往FeCl3溶液中加入Fe粉:2Fe3++Fe===3Fe2+ B.往澄清石灰水中通入过量二氧化碳: Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O C.往FeCl3溶液中加入Cu粉:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+ D.氧化亚铁加入稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O 解析:Fe3+能氧化Fe,发生归中反应,A正确;澄清石灰水中通入过量CO2生成Ca(HCO3)2,B错误;电荷不守恒,C错误; HNO3将Fe2+氧化成Fe3+,D错误。 答案:A 5.下列关于铁的叙述正确的是( ) ①铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀; ②在人体内的血红蛋白中含有铁元素; ③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族; ④铁能在氧气中猛烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧; ⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3; ⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3。 A.①③ B.②④ C.②⑤ D.④⑥ 解析:当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,而纯铁的抗腐蚀力气较强;铁位于元素周期表的第Ⅷ族,而不是第ⅧB族;铁与强氧化剂反应,能被氧化为Fe3+,但若铁过量,则Fe3+被Fe还原为Fe2+,所以,Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2;FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe+2FeCl3===3FeCl2、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3制得。故选项B正确。 答案:B 6.下列说法正确的是( ) A.加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,则原溶液中确定含有FeCl3 B.确定条件下铁和O2、H2O反应的产物均为Fe3O4 C.钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe-3e-===Fe3+ D.过量的铁片与冷浓硝酸反应的化学方程式为Fe+4HNO3(浓)===Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2O 解析:只能说明溶液中含有Fe3+,是否含有Cl-无法确定,A错误;铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4,铁和水蒸气反应生成Fe3O4,B正确;铁的氧化产物为Fe2+,C错误;铁片在冷浓硝酸中发生钝化,D错误。 答案:B 二、双项选择题 7.向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示(已知:2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-===2Fe2++I2)。则下列有关说法中,不正确的是( ) A.还原性:I->Br->Fe2+ B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 mol C.当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl- D.原溶液中:n(Fe2+)n(I-)n(Br-)=213 解析:由于还原性I->Fe2+>Br-,所以通入的Cl2先与I-反应,随后与Fe2+反应,最终与Br-反应;从图上可看出,n(I-)=2 mol,n(Fe2+)=4 mol,n(Br-)=6 mol。原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol,当通入2 mol Cl2时,I-消耗1 mol Cl2,剩余的1 mol Cl2与Fe2+反应,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-。故选A、B两项。 答案:AB 8.下列离子的检验方法合理的是( ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+ B.向某溶液中加入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明原溶液中确定含Fe2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观看到颜色渐渐变为红褐色,说明该溶液中含有Fe2+,可能含有Mg2+ 解析:说明含Fe3+,但不排解Fe2+的存在,A错误;也可能含SO等还原性离子,B错误;红褐色沉淀只能是Fe(OH)3,而且是直接看到的红褐色沉淀,C正确;Fe(OH)2和Mg(OH)2均是白色,但是Fe(OH)2会被氧化为Fe(OH)3,红褐色掩盖白色,D正确。 答案:CD 三、非选择题 9.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题: (1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,有3 mol FeS2参与反应,转移____mol电子。 (2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为______________________________; 从腐蚀废液回收得到金属铜,还需要的试剂是____________。 (3)与明矾相像,硫酸铁也可用作净水剂,在使用时发觉硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其缘由是____________________。 (4) 钢铁的电化腐蚀原理如上页图所示,将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简洁示意图,请在图中虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流淌方向。 解析:(1)反应中FeS2中的Fe和S失电子发生氧化反应,O2得电子,8 mol O2得到的电子物质的量为32 mol,即为该反应中转移的电子物质的量。(2)回收铜的过程中,Fe3+将Cu氧化为Cu2+,再利用铁将铜置换出来,为除去过量的铁粉可以加入适量稀盐酸或稀硫酸。(3)Fe3+水解导致溶液呈酸性,在酸性废水中H+抑制了Fe3+的水解。(4)电化学防护,可以是原电池原理,也可以是电解原理,故使铁与外加电源的负极相连作阴极即可有效防止钢铁腐蚀。 答案:(1)32 (2)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 铁粉、稀盐酸(稀硫酸) (3)酸性废水抑制Fe3+的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体 (4) 10.某同学欲在试验室中完成Fe与水蒸气反应的试验,装置如图甲、图乙所示。 已知:B中放的是铁粉与石棉绒的混合物,C中放的是干燥剂,E为酒精喷灯,G为带有铁丝网罩的酒精灯。 对比两装置,回答下列问题: (1)如何检查乙装置的气密性? _____________________________________________________________________________________________________________。 (2)乙装置中湿沙子的作用是__________________________。 (3)B处发生反应的化学方程式为____________________。 (4)该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体,装置H必不行少,H的作用是________________________。 (5)对比甲、乙两装置的B和I,B的优点是__________________________________________________________。 答案:(1)向H中加入水没过导管口,连接好装置,微热I,若H中导管口毁灭气泡,停止加热后导管中毁灭水柱,证明气密性良好(其他答案合理亦可) (2)供应水蒸气 (3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (4)除去水蒸气,使产生的氢气便于点燃 (5)使用石棉绒,增大水蒸气与铁粉的接触面积,加快反应速率 11.(2022·广州一模)某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下: (1)“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为___________、____________。 (2)“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有____________、____________(写出两个)。 (3)物质X的化学式为______。“碱溶”时反应的离子方程式为___________________________________________________。 (4)已知Fe3+开头沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2,Al3+开头沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得产品Al(OH)3,从煤矸石的盐酸浸取液开头,若只用CaCO3一种试剂,后续操作过程是________________________________________。 (5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品,例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后,常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体,可析出大量AlCl3·6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的缘由:______________________________________________________________________________________________________________________。 答案:(1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O (2)盐酸的浓度 反应温度或煤矸石颗粒大小等(任写两个) (3)CO2 Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O (4)加入CaCO3调整pH到3.2,过滤除去Fe(OH)3后,再加入CaCO3调整pH到5.4,过滤得到Al(OH)3 (5)AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡:AlCl3·6H2O(s)Al3+(aq)+3Cl-(aq)+6H2O(l),通入HCl气体使溶液中c(Cl-)增大,平衡向析出固体的方向移动,从而析出AlCl3·6H2O晶体。 12.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。 方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入__________。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常接受________的方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________________________。 方法二:在右图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。 (1)在试管Ⅰ里加入的试剂是______________。 (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是______________。 (3)为了制得白色的Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的试验步骤是______________________________________________________________________________________________________________________。 (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是_____________________________________________________。 解析:方法一: (1)稀硫酸、铁屑 (2)煮沸 (3)避开生成的Fe(OH)2沉淀接触O2 方法二: (1)稀硫酸、铁屑 (2)NaOH溶液 (3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2纯洁时,再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的H2布满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不简洁进入 出错题号 出错缘由- 配套讲稿:
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