2013年高考化學總復習 第三節(jié) 鐵及其重要化合物（含解析） 新人教版

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1、【高考總復習】2013高考化學專題復習：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　　　　　　　　 B．FeCl3溶液 C．CuSO4溶液 D．FeSO4溶液 解析：A.鈍化。C.生成Cu單質，D不反應。 答案：B 2．下列反應中，產物有氧化鐵的是(　　) A．加熱Fe(OH)3 B．Fe在純O2中燃燒 C．灼熱的Fe與水蒸氣反應 D．加熱蒸干Fe2(SO4)3溶液 解析：B項和C項都是生成Fe3O4。D項蒸干依然是Fe2(SO4)3若改為FeCl3溶液蒸干灼熱是Fe2O3。 答案：A 3．通過對實驗現(xiàn)象的

2、觀察、分析推理得出正確的結論是化學學習的方法之一。對下列實驗事實的解釋正確的是(　　) 操作、現(xiàn)象 解釋 A 向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍 Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應 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 鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3 C 向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產生 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間，白色物質變成了紅褐色 說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3 解析：A項I2遇淀粉變藍，不是Fe3＋，B項紅棕色為Fe2O3，C項生成NO。 答案：D

3、4．下列有關鐵元素的敘述中正確的是(　　) A．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，說明穩(wěn)定性：Fe(OH)2＜Fe(OH)3 B．鐵是較活潑的金屬，它與鹵素(X2)反應的生成物均為FeX3 C．氫氧化鐵與氫碘酸反應：Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2O D．鐵元素位于周期表的第四周期第ⅧB族 解析：I2的氧化性較弱，鐵與I2反應生成FeI2，B錯；氫氧化鐵與氫碘酸發(fā)生氧化還原反應：2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O，C錯；鐵元素位于周期表的第四周期第Ⅷ族，D錯。 答案：A 5．(2010年全國卷Ⅰ)能正確表示下列反應的離子方程式的是(　　)

4、 A．將銅屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ B．將磁性氧化鐵溶于鹽酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O C．將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合： Fe2＋＋4H＋＋NO===Fe3＋＋2H2O＋NO↑ D．將鐵粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ 解析：B項產物中有Fe2＋，C項轉移電子不守恒，D項應生成Fe2＋。 答案：A 6．把7.2 g鐵粉投入某硝酸溶液中，充分反應剩余固體1.6 g，產生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的物質的量為(　　) A．0.34 mo

5、l B．0.38 mol C．0.28 mol D．0.2 mol 解析：因為有鐵粉剩余則生成的鹽為Fe(NO3)2，且HNO3已反應完。參與反應的n(Fe)＝＝0.1 mol，n[Fe(NO3)2]＝n(Fe)＝0.1 mol，則原溶液中n(HNO3)＝2n[Fe(NO3)2]＋[n(NO2)＋n(NO)]＝2×0.1 mol＋0.08 mol＝0.28 mol。 答案：C 7．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 D．KSCN溶

6、液 解析：NaOH與上述五種溶液混合時，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：B 8．(2012年江蘇卷)下列物質的轉化在給定條件下能實現(xiàn)的是(　　) ①Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 ②SSO3H2SO4 ③飽和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3 ④Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3 ⑤MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO A．①③⑤　　　　　　　　

7、B．②③④ C．②④⑤ D．①④⑤ 解析：S在O2中燃燒只能生成SO2，不能生成SO3，②錯；FeCl3溶液加熱蒸干時，應在HCl氣氛中進行，因Fe3＋易水解生成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3分解易得到Fe2O3，④錯；①、③、⑤在給定條件下均可實現(xiàn)。 答案：A 9．在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，F(xiàn)e3＋、Cu2＋、Fe2＋的物質的量濃度之比為4∶2∶1，現(xiàn)加入適量的鐵粉，使溶液中的三種陽離子的物質的量濃度之比為1∶3∶9，則投入的鐵粉與原溶液中Cu2＋的物質的量之比為(　　) A．5∶4 B．4∶5 C．3∶5 D．5∶

8、6 解析：Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋濃度之比為4∶2∶1，可設，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，Cu2＋不變，仍為2 mol，此時Fe3＋應為 mol Fe?。?Fe3＋===3Fe2＋ 1 mol　　2 mol mol　 mol n(Fe)∶n(Cu2＋)＝∶2＝5∶6。 答案：D 10．在鐵和銅的混合物中加入足量的稀硝酸，充分反應后，向反應混合液中加入一定量的鐵粉，待反應結束后，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是Fe(NO3)2與HNO

9、3 B．最后所得混合液中的溶質一定含F(xiàn)e(NO3)2，可能含有Cu(NO3)2，一定無HNO3 C．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反應完全，且生成的應為Fe2＋，不可能有Fe3＋。 答案：B 11．鐵是一種歷史悠久、應用最廣泛、用量最大的金屬。某實驗小組用鐵進行如下實驗： (1)取少量純鐵粉與足量的稀H2SO4反應，在不影響產生H2總量的情況下，若要加快反應速率，可行的方法有(填序號)________。 ①加熱?、诘渭由倭繚釮NO3　③滴加少量Cu

10、SO4溶液 (2)某同學欲用少量純鐵粉與足量濃H2SO4在加熱時反應制得FeSO4。同學們認為不可行，理由是________________________________。 大家討論后將上述方案做如下改進后可獲得FeSO4·7H2O。請?zhí)顚懣瞻祝? 過量鐵粉懸濁液濾液FeSO4·7H2O 解析：(1)①加熱使溶液溫度升高，能夠加快反應速率，且不影響產生H2的總量；滴加少量濃HNO3，由于濃HNO3具有強氧化性，不會加快產生H2的速率；③滴加少量CuSO4溶液，鐵能置換加入的Cu2＋生成Cu，從而構成鐵銅原電池，從而加快H2的生成速率，但由于置換出Cu時消耗了鐵，所以最終產生H2的總量減

11、少。 (2)加熱時少量鐵粉與濃H2SO4反應生成Fe2(SO4)3，不能得到FeSO4。制備FeSO4時應該用Fe與稀硫酸反應，且Fe要過量，以防止Fe2＋被氧化。 答案：(1)① (2)加熱時少量鐵粉與濃H2SO4反應生成Fe2(SO4)3，不能得到FeSO4 稀硫酸　熱過濾 12．A、B、C、D、E、F六種物質在一定條件下有如圖所示的相互轉化關系，所有反應物和生成物均已給出。 (1)若反應①②③均為水溶液中的置換反應，A、D、E為鹵素單質，則A、D、E的氧化性由強到弱的順序為________________，其中A的化學式是____________________。 (2

12、)若B為一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體的水溶液，C是一種溶于強堿而不溶于B的白色絮狀沉淀，則反應①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①的化學方程式是________________________。 (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現(xiàn)自然界中D和E的循環(huán)?；衔顱的化學式為________________，F(xiàn)的飽和溶液與足量E反應的離子方程式是__________________。 解析：(1)根據反應①②③均為水溶液中的置換反應，以及A、D、E為

13、鹵素單質，可推知A、D、E中不可能有F2，應為Cl2、Br2、I2，顯然D是I2，進而推出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D、E是植物光合作用和呼吸作用中的循環(huán)物質以及轉化關系，可知D是氧氣，E是CO2。 答案：(1)EAD　Br2　(2)3NH3·H2O＋Al3＋===3NH＋Al(OH)3↓　(3)3Fe＋4H2O(g)高溫,Fe3O4＋4H2　(4)Na2O2　CO2＋2Na＋＋CO＋H2O===2NaHCO3↓ 13．(201

14、2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鐵藥物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亞鐵，呈暗黃色)是市場上一種常見的補鐵藥物。該藥物不溶于水但能溶于人體中的胃酸。某同學為了檢測“速力菲”藥片中Fe2＋的存在，設計并進行了如下實驗： (1)試劑Ⅰ是________。 (2)加入KSCN溶液后，在未加新制氯水的情況下，溶液中也產生了紅色，其可能的原因是______________________。 (3)在實驗中發(fā)現(xiàn)放置一段時間后，溶液的顏色會逐漸褪去。為了進一步探究溶液褪色的原因，甲、乙、丙三位同學首先進行了猜想： 編號 猜想 甲 溶液中的＋3價Fe

15、又被還原為＋2價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 基于乙同學的猜想，請設計實驗方案，驗證乙同學的猜想是否正確。寫出有關的實驗操作、預期現(xiàn)象和結論。 編號 實驗操作 預期現(xiàn)象和結論 解析：(1)根據“速力菲”不溶于水但能溶于胃酸，試劑Ⅰ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)乙同學的猜想是認為溶液中沒有SCN－，驗證其猜想是否正確，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

16、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 實驗操作 預期現(xiàn)象和結論 ① 取少量褪色后的溶液，加入KSCN溶液 如果溶液變紅色，說明乙同學的猜想是合理的；如果溶液不變紅色，說明乙同學的猜想是不合理的 或② 取少量褪色后的溶液，加入FeCl3溶液 如果溶液仍不變紅色，說明乙同學的猜想是合理的；如果溶液變紅色，說明乙同學的猜想是不合理的 (其他合理答案也可) 1

17、4．(2012年課標全國卷)鐵是應用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。 (1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學式，可用離子交換和滴定的方法。實驗中稱取0.54 g的FeClx樣品，溶解后先進行陽離子交換預處理，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·L－1的鹽酸滴定，滴至終點時消耗鹽酸25.0 mL。計算該樣品中氯的物質的量，并求出FeClx中x的值：________(列出計算過程)； (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)＝1∶2.

18、1，則該樣品中FeCl3的物質的量分數為________。在實驗室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和________反應制備，F(xiàn)eCl3可用鐵粉和________反應制備； (3)FeCl3與氫碘酸反應時可生成棕色物質，該反應的離子方程式為________________________________________________________________________。 (4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4，其反應的離子方程式為____________________。與MnO2－Zn電池

19、類似，K2FeO4－Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應式為________，該電池總反應的離子方程式為_________________________________________________。 解析：(1)Cl－和OH－發(fā)生交換，則n(Cl－)＝n(OH－)＝0.0250 L×0.40 mol·L－1＝0.010 mol。 則：0.54 g FeClx樣品中鐵的質量為：0.54 g－0.010 mol×35.5 g·mol－1＝0.19 g。 鐵的物質的量為：＝0.0034 mol。 FeClx中n(Fe)∶n(Cl)＝0. 0034∶0.0

20、10≈1∶3，則x＝3。 (2)設FeCl2、FeCl3的物質的量分別為x、y，則＝，解得x∶y＝9∶1，則該樣品中FeCl3的物質的量分數為：＝0.10。FeCl2可由Fe與弱氧化劑鹽酸制備，F(xiàn)eCl3可由Fe與強氧化劑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：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(或2Fe3＋＋3I－===2Fe2＋＋I3－)。 (4)Fe3＋在強堿性條件下被ClO－氧化為FeO42－，ClO－被還原為Cl－，由化合價升降法可配平得：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO42－＋5H2O＋3Cl－。 在K2FeO

21、4－Zn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，總反應的離子方程式為2FeO42－＋8H2O＋3Zn===2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－，其正極反應式為FeO42－＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－。 答案：(1)n(Cl－)＝0.0250 L×0.40 mol·L－1＝0.010 mol 0．54 g－0.010 mol×35.5 g·mol－1＝0.19 g n(Fe)＝0.19 g/56 g·mol－1＝0.003 4 mol n(Fe)∶n(Cl)＝0.0034∶0.010≈1∶3，x＝3 (2)0.10　鹽酸　氯氣 (3)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(或2Fe3＋＋3I－===2Fe2＋＋I3－) (4)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO42－＋5H2O＋3Cl－ FeO42－＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－ 2FeO42－＋8H2O＋3Zn===2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－