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