2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三節(jié) 鐵及其重要化合物(含解析) 新人教版
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2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三節(jié) 鐵及其重要化合物(含解析) 新人教版
【高考總復(fù)習(xí)】2013高考化學(xué)專題復(fù)習(xí):第三節(jié) 鐵及其重要化合物(人教版)1能使鐵溶解,但不能生成沉淀的溶液是()A濃硫酸BFeCl3溶液CCuSO4溶液 DFeSO4溶液解析:A.鈍化。C.生成Cu單質(zhì),D不反應(yīng)。答案:B2下列反應(yīng)中,產(chǎn)物有氧化鐵的是()A加熱Fe(OH)3BFe在純O2中燃燒C灼熱的Fe與水蒸氣反應(yīng)D加熱蒸干Fe2(SO4)3溶液解析:B項(xiàng)和C項(xiàng)都是生成Fe3O4。D項(xiàng)蒸干依然是Fe2(SO4)3若改為FeCl3溶液蒸干灼熱是Fe2O3。答案:A3通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋正確的是()操作、現(xiàn)象解釋A向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液變藍(lán)Fe3能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B把生鐵放置于潮濕的空氣中,鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn)鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉,有氣泡產(chǎn)生說明Fe置換出溶液中的氫,生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間,白色物質(zhì)變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析:A項(xiàng)I2遇淀粉變藍(lán),不是Fe3,B項(xiàng)紅棕色為Fe2O3,C項(xiàng)生成NO。答案:D4下列有關(guān)鐵元素的敘述中正確的是()AFe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,說明穩(wěn)定性:Fe(OH)2Fe(OH)3B鐵是較活潑的金屬,它與鹵素(X2)反應(yīng)的生成物均為FeX3C氫氧化鐵與氫碘酸反應(yīng):Fe(OH)33HI=FeI33H2OD鐵元素位于周期表的第四周期第B族解析:I2的氧化性較弱,鐵與I2反應(yīng)生成FeI2,B錯;氫氧化鐵與氫碘酸發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Fe(OH)36HI=2FeI2I26H2O,C錯;鐵元素位于周期表的第四周期第族,D錯。答案:A5(2010年全國卷)能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是()A將銅屑加入Fe3溶液中:2Fe3Cu=2Fe2Cu2B將磁性氧化鐵溶于鹽酸:Fe3O48H=3Fe34H2OC將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合:Fe24HNO=Fe32H2ONOD將鐵粉加入稀硫酸中:2Fe6H=2Fe33H2解析:B項(xiàng)產(chǎn)物中有Fe2,C項(xiàng)轉(zhuǎn)移電子不守恒,D項(xiàng)應(yīng)生成Fe2。答案:A6把7.2 g鐵粉投入某硝酸溶液中,充分反應(yīng)剩余固體1.6 g,產(chǎn)生NO2和NO的混合氣體0.08 mol。若不考慮N2O4的存在,則原HNO3溶液中HNO3的物質(zhì)的量為()A0.34 mol B0.38 molC0.28 mol D0.2 mol解析:因?yàn)橛需F粉剩余則生成的鹽為Fe(NO3)2,且HNO3已反應(yīng)完。參與反應(yīng)的n(Fe)0.1 mol,nFe(NO3)2n(Fe)0.1 mol,則原溶液中n(HNO3)2nFe(NO3)2n(NO2)n(NO)2×0.1 mol0.08 mol0.28 mol。答案:C7有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五種溶液,只用一種試劑就可把它們鑒別開來,這種試劑是()A鹽酸 B燒堿溶液C氨水 DKSCN溶液解析:NaOH與上述五種溶液混合時(shí),其中NaCl無明顯現(xiàn)象;FeCl2中出現(xiàn)白色絮狀沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色的Fe(OH)3;FeCl3中只出現(xiàn)紅褐色的Fe(OH)3沉淀;在MgCl2中只出現(xiàn)白色沉淀;AlCl3中先出現(xiàn)白色沉淀,后沉淀消失。答案:B8(2012年江蘇卷)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是()Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3SSO3H2SO4飽和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOABC D解析:S在O2中燃燒只能生成SO2,不能生成SO3,錯;FeCl3溶液加熱蒸干時(shí),應(yīng)在HCl氣氛中進(jìn)行,因Fe3易水解生成Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3分解易得到Fe2O3,錯;、在給定條件下均可實(shí)現(xiàn)。答案:A9在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,F(xiàn)e3、Cu2、Fe2的物質(zhì)的量濃度之比為421,現(xiàn)加入適量的鐵粉,使溶液中的三種陽離子的物質(zhì)的量濃度之比為139,則投入的鐵粉與原溶液中Cu2的物質(zhì)的量之比為()A54 B45C35 D56解析:Fe3、Cu2、Fe2濃度之比為421,可設(shè),F(xiàn)e3 4 mol,Cu2 2mol、Fe2 1 mol,加入Fe粉后,F(xiàn)e3有剩余,說明Fe只與Fe3反應(yīng),Cu2不變,仍為2 mol,此時(shí)Fe3應(yīng)為 molFe2Fe3=3Fe21 mol2 mol mol moln(Fe)n(Cu2)256。答案:D10在鐵和銅的混合物中加入足量的稀硝酸,充分反應(yīng)后,向反應(yīng)混合液中加入一定量的鐵粉,待反應(yīng)結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)混合液中有固體剩余,則下列說法正確的是()A最后所得混合液中的溶質(zhì)是Fe(NO3)2與HNO3B最后所得混合液中的溶質(zhì)一定含F(xiàn)e(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2,一定無HNO3C最后剩余的固體一定是鐵D最后剩余的固體中一定有鐵,但不一定有銅解析:Fe的還原性大于Cu,HNO3氧化性大于Fe3,大于Cu2,有固體剩余,說明HNO3反應(yīng)完全,且生成的應(yīng)為Fe2,不可能有Fe3。答案:B11鐵是一種歷史悠久、應(yīng)用最廣泛、用量最大的金屬。某實(shí)驗(yàn)小組用鐵進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):(1)取少量純鐵粉與足量的稀H2SO4反應(yīng),在不影響產(chǎn)生H2總量的情況下,若要加快反應(yīng)速率,可行的方法有(填序號)_。加熱滴加少量濃HNO3滴加少量CuSO4溶液(2)某同學(xué)欲用少量純鐵粉與足量濃H2SO4在加熱時(shí)反應(yīng)制得FeSO4。同學(xué)們認(rèn)為不可行,理由是_。大家討論后將上述方案做如下改進(jìn)后可獲得FeSO4·7H2O。請?zhí)顚懣瞻祝哼^量鐵粉懸濁液濾液FeSO4·7H2O解析:(1)加熱使溶液溫度升高,能夠加快反應(yīng)速率,且不影響產(chǎn)生H2的總量;滴加少量濃HNO3,由于濃HNO3具有強(qiáng)氧化性,不會加快產(chǎn)生H2的速率;滴加少量CuSO4溶液,鐵能置換加入的Cu2生成Cu,從而構(gòu)成鐵銅原電池,從而加快H2的生成速率,但由于置換出Cu時(shí)消耗了鐵,所以最終產(chǎn)生H2的總量減少。(2)加熱時(shí)少量鐵粉與濃H2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3,不能得到FeSO4。制備FeSO4時(shí)應(yīng)該用Fe與稀硫酸反應(yīng),且Fe要過量,以防止Fe2被氧化。答案:(1)(2)加熱時(shí)少量鐵粉與濃H2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3,不能得到FeSO4稀硫酸熱過濾12A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)在一定條件下有如圖所示的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,所有反應(yīng)物和生成物均已給出。(1)若反應(yīng)均為水溶液中的置換反應(yīng),A、D、E為鹵素單質(zhì),則A、D、E的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開,其中A的化學(xué)式是_。(2)若B為一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體的水溶液,C是一種溶于強(qiáng)堿而不溶于B的白色絮狀沉淀,則反應(yīng)的離子方程式為_。(3)若B是水,C是一種有磁性的化合物,E是一種無色、無味的有毒氣體,則反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(4)若B是一種淡黃色固體,綠色植物的光合作用和呼吸作用可實(shí)現(xiàn)自然界中D和E的循環(huán)?;衔顱的化學(xué)式為_,F(xiàn)的飽和溶液與足量E反應(yīng)的離子方程式是_。解析:(1)根據(jù)反應(yīng)均為水溶液中的置換反應(yīng),以及A、D、E為鹵素單質(zhì),可推知A、D、E中不可能有F2,應(yīng)為Cl2、Br2、I2,顯然D是I2,進(jìn)而推出A是Br2,E是Cl2。(2)B是氨水,C是Al(OH)3沉淀,D是銨鹽,E是酸。(3)C是Fe3O4,E是CO,D是H2,A為Fe。(4)常見的淡黃色固體有Na2O2、FeS2、S等,根據(jù)D、E是植物光合作用和呼吸作用中的循環(huán)物質(zhì)以及轉(zhuǎn)化關(guān)系,可知D是氧氣,E是CO2。答案:(1)EADBr2(2)3NH3·H2OAl3=3NHAl(OH)3(3)3Fe4H2O(g)高溫,Fe3O44H2(4)Na2O2CO22NaCOH2O=2NaHCO313(2012年合肥模擬)鐵是人體必需的微量元素,治療缺鐵性貧血的常見方法是服用補(bǔ)鐵藥物?!八倭Ψ啤?主要成分:琥珀酸亞鐵,呈暗黃色)是市場上一種常見的補(bǔ)鐵藥物。該藥物不溶于水但能溶于人體中的胃酸。某同學(xué)為了檢測“速力菲”藥片中Fe2的存在,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)試劑是_。(2)加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情況下,溶液中也產(chǎn)生了紅色,其可能的原因是_。(3)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)放置一段時(shí)間后,溶液的顏色會逐漸褪去。為了進(jìn)一步探究溶液褪色的原因,甲、乙、丙三位同學(xué)首先進(jìn)行了猜想:編號猜想甲溶液中的3價(jià)Fe又被還原為2價(jià)Fe乙溶液中的SCN被過量的氯水氧化丙新制的氯水具有漂白性,將該溶液漂白基于乙同學(xué)的猜想,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證乙同學(xué)的猜想是否正確。寫出有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。編號實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論解析:(1)根據(jù)“速力菲”不溶于水但能溶于胃酸,試劑可以選擇稀鹽酸或稀硫酸。(2)加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情況下,溶液中也產(chǎn)生了紅色,可能的原因是“速力菲”中少量的Fe2被空氣中的氧氣氧化為Fe3。(3)乙同學(xué)的猜想是認(rèn)為溶液中沒有SCN,驗(yàn)證其猜想是否正確,可以向褪色后的溶液中再加入KSCN溶液,如果溶液變紅色,則猜想是合理的;如果溶液不變紅色,則猜想是不合理的?;蛘呦蛲噬蟮娜芤褐性偌尤隖eCl3溶液,如果溶液變紅色,則猜想是不合理的;如果不變紅色,說明乙同學(xué)的猜想是合理的。答案:(1)稀鹽酸(或稀硫酸)(2)Fe2被空氣中的氧氣氧化成Fe3(3)編號實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論取少量褪色后的溶液,加入KSCN溶液如果溶液變紅色,說明乙同學(xué)的猜想是合理的;如果溶液不變紅色,說明乙同學(xué)的猜想是不合理的或取少量褪色后的溶液,加入FeCl3溶液如果溶液仍不變紅色,說明乙同學(xué)的猜想是合理的;如果溶液變紅色,說明乙同學(xué)的猜想是不合理的(其他合理答案也可)14(2012年課標(biāo)全國卷)鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式,可用離子交換和滴定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱取0.54 g的FeClx樣品,溶解后先進(jìn)行陽離子交換預(yù)處理,再通過含有飽和OH的陰離子交換柱,使Cl和OH發(fā)生交換。交換完成后,流出溶液的OH用0.40 mol·L1的鹽酸滴定,滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0 mL。計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量,并求出FeClx中x的值:_(列出計(jì)算過程);(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品,采用上述方法測得n(Fe)n(Cl)12.1,則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_。在實(shí)驗(yàn)室中,F(xiàn)eCl2可用鐵粉和_反應(yīng)制備,F(xiàn)eCl3可用鐵粉和_反應(yīng)制備;(3)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì),該反應(yīng)的離子方程式為_。(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4,其反應(yīng)的離子方程式為_。與MnO2Zn電池類似,K2FeO4Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應(yīng)式為_,該電池總反應(yīng)的離子方程式為_。解析:(1)Cl和OH發(fā)生交換,則n(Cl)n(OH)0.0250 L×0.40 mol·L10.010 mol。則:0.54 g FeClx樣品中鐵的質(zhì)量為:0.54 g0.010 mol×35.5 g·mol10.19 g。鐵的物質(zhì)的量為:0.0034 mol。FeClx中n(Fe)n(Cl)0. 00340.01013,則x3。(2)設(shè)FeCl2、FeCl3的物質(zhì)的量分別為x、y,則,解得xy91,則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為:0.10。FeCl2可由Fe與弱氧化劑鹽酸制備,F(xiàn)eCl3可由Fe與強(qiáng)氧化劑Cl2制備。(3)Fe3具有氧化性,I具有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Fe32I=2Fe2I2(或2Fe33I=2Fe2I3)。(4)Fe3在強(qiáng)堿性條件下被ClO氧化為FeO42,ClO被還原為Cl,由化合價(jià)升降法可配平得:2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO425H2O3Cl。在K2FeO4Zn組成的堿性電池中,F(xiàn)eO42作氧化劑在堿性條件下生成Fe(OH)3,Zn作還原劑生成Zn(OH)2,總反應(yīng)的離子方程式為2FeO428H2O3Zn=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH,其正極反應(yīng)式為FeO423e4H2O=Fe(OH)35OH。答案:(1)n(Cl)0.0250 L×0.40 mol·L10.010 mol054 g0.010 mol×35.5 g·mol10.19 gn(Fe)0.19 g/56 g·mol10.003 4 moln(Fe)n(Cl)0.00340.01013,x3(2)0.10鹽酸氯氣(3)2Fe32I=2Fe2I2(或2Fe33I=2Fe2I3)(4)2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO425H2O3ClFeO423e4H2O=Fe(OH)35OH2FeO428H2O3Zn=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH