高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專項測試：專題十四 考點一 鐵及其化合物的性質(zhì) 4含解析

2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專項測試專題十四考點一 鐵及其化合物的性質(zhì)（4）1、下列關(guān)于鐵的敘述中,正確的是( )A.鐵在金屬分類中屬于黑色金屬,還屬于輕金屬 B.純凈的鐵是光亮的銀白色金屬,熔、沸點較高C.鐵是地殼中含量最多的金屬元素,分布在地殼中的鐵有游離態(tài)也有化合態(tài)D.純鐵和生鐵的抗腐蝕能力都很強,在潮濕的空氣中都不易被氧化2、一定量的鐵與一定量的濃HNO3反應(yīng),得到硝酸鐵溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體與3.36L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸鐵溶液中加入2mol·L-1的NaOH 溶液至Fe3+恰好沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是(   )A.300mL      B.150mL      C.120mL      D.90mL3、為探究鐵的性質(zhì)進行下圖所示實驗。下列說法錯誤的是(   )A.中溶液呈淡綠色B.中溶液呈淡綠色C.中溶液可能呈棕黃色D.中稀硫酸氧化了Fe2+4、以高硫鋁土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3，還含有少量FeS2）為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下，下列敘述正確的是( ) A加入CaO可以減少SO2的排放同時生成建筑材料重晶石B向濾液中通入過量CO2、過濾、洗滌可制得Al2O3C隔絕空氣焙燒時理論上反應(yīng)消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)=116D燒渣研磨后分離可以選擇稀鹽酸后過濾5、向和鐵粉組成的混合物中,加入適量的稀,各物質(zhì)均恰好完全反應(yīng),測得所得溶液中不含,且與的物質(zhì)的量之比為4:1,那么反應(yīng)開始時、的物質(zhì)的量之比為(   )A.1:1:1      B.1:2:4      C.1:2:3      D.2:3:56、有關(guān)及其化合物的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是(   )A.中硫酸的濃度可以為98%B.中試劑可以是氨水或溶液C.中操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶D. 一定含有7、現(xiàn)有一定量、的混合物,在足量氣流中加熱充分反應(yīng),冷卻后稱得剩余固體質(zhì)量比原混合物減少0.8 ;將等質(zhì)量的原混合物與鹽酸反應(yīng),欲使之完全溶解,則需1 鹽酸的體積至少為(    )A.0.05L      B.0.1L       C.0.2L       D.1 L8、實驗室用和燒堿制備,為使生成的產(chǎn)物不被氧化,下列說法錯誤的是( )A.配制溶液和燒堿溶液所用的蒸餾水要煮沸B.可在溶液的上面加一層苯,以隔絕空氣C.向溶液中滴加燒堿溶液時,膠頭滴管尖嘴不能伸入到試管中D.產(chǎn)生沉淀后,不能振蕩試管9、已知反應(yīng),用KI溶液和溶液進行如下實驗。下列說法中不正確的是( )A.實驗i中現(xiàn)象說明有生成B.實驗ii中現(xiàn)象說明反應(yīng)后溶液中含有C.實驗iii水溶液中大于i中D.實驗iii中再加入4滴0.1溶液,振蕩靜置,層溶液顏色無變化10、已知酸性K2Cr2O7溶液可與FeSO4反應(yīng)生成Fe3+和Cr3+。現(xiàn)將硫酸酸化的K2Cr2O7溶液與FeSO4溶液混合，充分反應(yīng)后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3+的物質(zhì)的量隨加入的KI的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖所示，下列說法中不正確的是（ ）A. 圖中AB段的氧化劑為K2Cr2O7B. 圖中BC段發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3+2I=2Fe2+I2C. 開始加入的K2Cr2O7為0.25molD. K2Cr2O7與FeSO4反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1311、某工廠酸性廢液中含有Fe3+、Al3+、Fe2+、,以該廢液為原料制備Fe2O3的工藝流程如下(部分操作和條件略):金屬離子/(0.1mol·L-1)Fe3+Fe2+Al3+ 開始沉淀時的pH2.47.63.4完全沉淀時的pH3.79.64.8回答下列問題:（1）寫出“還原”步驟中反應(yīng)的離子方程式:_。（2）試劑X可選用_(任寫一種,填化學(xué)式),“濾渣”的主要成分是_。（3）加入碳酸氫銨后過濾,發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁,可能的原因是用90熱水洗滌FeCO3沉淀的目的是_。（4）若在實驗室中灼燒FeCO3應(yīng)在_(填儀器名稱)中進行,“灼燒氧化”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。（5）若工業(yè)上灼燒氧化174.0噸FeCO3得到117.6噸產(chǎn)品,則該產(chǎn)品中Fe2O3的純度為_(設(shè)產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO,保留一位小數(shù))。12、用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的廢液,通過控制電壓電解得以再生。某同學(xué)使用石墨電極,在不同電壓(x)下電解pH=1的0.1mol FeCl2溶液,研究廢液再生機理。記錄如下(a、b、c代表電壓值):序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物xa電極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產(chǎn)生有Fe3+、有Cl2a>xb電極附近出現(xiàn)黃色,無氣泡產(chǎn)生有Fe3+、無Cl2b>x>0無明顯變化無Fe3+、無Cl2 (1)用KSCN溶液檢驗出Fe3+的現(xiàn)象是_。(2)中,Fe3+產(chǎn)生的原因可能是Cl-在陽極放電,生成的Cl2將Fe2+氧化。寫出有關(guān)反應(yīng):_。(3)由推測,Fe3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電,原因是Fe2+具有_性。(4)中雖未檢驗出Cl2但Cl-在陽極是否放電仍需進一步驗證。電解pH=1 的NaCl溶液做對照實驗,記錄如下:序號電壓陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物a>xc無明顯變化有Cl2c>xb無明顯變化無Cl2 NaCl液的濃度是_ mol/L。 中檢驗Cl2的實驗方法:_。 與對比,得出的結(jié)論(寫出兩點):_。13、碳酸亞鐵(白色固體,難溶于水)是一種重要的工業(yè)原料,可用于制備補血劑乳酸亞鐵,也可用作可充電電池的電極。某研究小組通過下列實驗,尋找利用復(fù)分解反應(yīng)制備FeCO3的最佳方案:實驗試劑現(xiàn)象滴管試管0.8mol/L FeSO4溶液(pH=4.5)1mol/L Na2CO3溶液(pH=11.9)實驗:立即產(chǎn)生灰綠色沉淀,5min后出現(xiàn)明顯的紅褐色0.8mol/L FeSO4溶液(pH=4.5)1mol/L NaHCO3溶液(pH=8.6)實驗:產(chǎn)生白色沉淀及少量無色氣泡,2min后出現(xiàn)明顯的灰綠色0.8mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0)1mol/L NaHCO3溶液(pH=8.6)實驗:產(chǎn)生白色沉淀及無色氣泡,較長時間保持白色1.實驗中紅褐色沉淀產(chǎn)生的原因可用如下反應(yīng)表示,請補全反應(yīng):Fe2+_+_+H2O=Fe(OH)3+2.實驗中產(chǎn)生FeCO3的離子方程式為_。3.為了探究實驗中所起的作用,甲同學(xué)設(shè)計了實驗進行探究:操作現(xiàn)象實驗向0.8mol/L FeSO4溶液中加入_,再加入Na2SO4固體配制成混合溶液(已知Na+對實驗無影響,忽略混合后溶液體積變化)。再取該溶液一滴管,與2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合與實驗現(xiàn)象相同實驗中加入Na2SO4固體的目的是_。對比實驗、,甲同學(xué)得出結(jié)論: 水解產(chǎn)生H+,降低溶液pH,減少了副產(chǎn)物Fe(OH)2的產(chǎn)生。乙同學(xué)認(rèn)為該實驗方案不夠嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)補充的對比實驗操作是:_,再取該溶液一滴管,與2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。4.小組同學(xué)進一步討論認(rèn)為,定性實驗現(xiàn)象并不能直接證明實驗中FeCO3的純度最高,需要利用如圖所示的裝置進行定量測定。分別將實驗、中的沉淀進行過濾、洗滌、干燥后稱量,然后轉(zhuǎn)移至A處的廣口瓶中。為測定FeCO3的純度,除樣品總質(zhì)量外,還需測定的物理量是_。5.實驗反思:經(jīng)測定,實驗中的FeCO3純度高于方案和方案。通過以上實驗分析,制備FeCO3實驗成功的關(guān)鍵因素是_. 9答案及解析：答案：D解析：實驗i向混合液中加入溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,則混合液中含有,說明與KI反應(yīng)生成,A項正確;實驗ii向混合液中加入KSCN溶液,溶液變紅說明混合液中含有,B項正確;實驗i中加入溶液發(fā)生反應(yīng):,濃度減小,實驗iii中加入將從水溶液中萃取出來,平衡向正反應(yīng)方向移動,濃度增大,故實驗iii水溶液中大于實驗i中,C項正確;實驗iii中再加入4滴0.1溶液,濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,濃度減小,振蕩靜置,層溶液顏色變淺,D項錯誤。 10答案及解析：答案：D解析： 11答案及解析：答案：1.Fe+2H+=Fe2+H2、Fe+2Fe3+=3Fe2+;2.NH3·H2O;Fe和Al(OH)3;3.濾紙破損或過濾時濾液液面超過濾紙上緣等;洗去表面吸附的離子同時促進碳酸氫銨的分解;4.坩堝;4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;5.81.6%解析： 12答案及解析：答案：(1)溶液變紅;(2)2Cl-2e-=Cl2、Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+;(3)還原;(4)0.2 取少量陽極附近的溶液,滴在淀粉KI試紙上,試紙變藍(lán) 通過控制電壓,證實了產(chǎn)生Fe3+的兩種原因都成立;通過控制電壓,驗證了Fe2+先于Cl-放電解析：(1)用KSCN溶液檢驗出Fe3+的現(xiàn)象是溶液變紅。(2)依題意可知，相關(guān)反應(yīng)為2Cl-2e-=Cl2、2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-。(3)Fe2+-e-=Fe3+,Fe2+表現(xiàn)出還原性。(4)做對照實驗時，應(yīng)控制變量，除pH相同外，c(Cl-)也應(yīng)相同。0.1mol/L FeCl2溶液中c(Cl-)=0.2mol/L，故c(Na答案以及解析1答案及解析：答案：B解析：地殼中含量最多的金屬元素是鋁，自然界中游離態(tài) 的鐵主要存在于隕石中;純鐵的抗腐蝕能力強，即使在潮濕 的空氣中也不易被氧化，但生鐵(含雜質(zhì)碳等)的抗腐蝕能 力弱，在潮濕的空氣中易被氧化而生銹。 2答案及解析：答案：A解析：根據(jù)題意分析硝酸先被還原生成的NO2、N2O4、NO然后又被 O2氧化為硝酸,則整個過程可看作Fe被O2氧化為Fe2O3,再被硝酸溶解生成Fe(NO3)3,然后與氫氧化鈉反應(yīng):4Fe3O22Fe2O312NaOH3mol        12mol0.15mol     n    n=0.6mol,消耗NaOH溶液的體積是0.6mol/2mol·L-1 =0.3L,A正確。 3答案及解析：答案：D解析： 4答案及解析：答案：C解析： 5答案及解析：答案：B解析：反應(yīng)過程中發(fā)生反應(yīng); 。設(shè)中,中,則中,中,反應(yīng)消耗的,。由可得, 。故反應(yīng)開始時、的物質(zhì)的量之比為。 6答案及解析：答案：A解析： 7答案及解析：答案：B解析：剩余固體比原混合物減少的質(zhì)量即為原混合物中的質(zhì)量,則原混合物與鹽酸反應(yīng),生成氯化物和水,則,需1 鹽酸的體積至少為。 8答案及解析：答案：C解析：A項,和燒堿溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，且配制溶液的蒸餾水要煮沸以除去氧氣，確保在無氧環(huán)境中生成，正確;B項，在溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣，防止氧氣溶入,正確;C項，向溶液中滴加燒堿溶液時，要將膠頭滴管的尖嘴伸入到溶液中，防止氫氧化鈉溶液在滴入時溶有氧氣，錯誤;D項，產(chǎn)生沉淀后，若振蕩試管，會增大沉淀與空氣接觸的機會，使沉淀更易被氧化,正確。 Cl)=0.2mol/L。取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍(lán)，可證明IV中陽極產(chǎn)物有Cl2。由實驗、可知通過控制電壓，F(xiàn)e2+可先于Cl-放電；實驗表明，通過控制電版，可使Cl-放電產(chǎn)生Cl2，Cl2再將Fe2+氧化成Fe3+，從而說明通過控制電壓，產(chǎn)生的兩種原因均成立。 13答案及解析：答案：1.4;8; ;1;O2;10;4;82.Fe2+2=FeCO3+CO2+ H2O3.硫酸至pH=4.0;控制濃度一致;向0.8mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體至c()=1.6mol/L4.C中U形管的增重; 5.調(diào)節(jié)溶液pH解析：1.Fe2+被氧氣氧化為鐵離子,鐵離子與碳酸根離子發(fā)生互促水解反應(yīng)生成Fe(OH)3;根據(jù)得失電子守恒:Fe2+Fe(OH)3,鐵元素化合價升高1,O22O2-,氧元素化合價降低4,因此,Fe2+、Fe(OH)3的化學(xué)計量數(shù)為4,氧氣的化學(xué)計量數(shù)為1,再根據(jù)電荷守恒, 、和的化學(xué)計量數(shù)為8,最后再根據(jù)原子守恒,水的化學(xué)計量數(shù)為10,可得反應(yīng)方程式:4Fe2+8+O2+10H2O=Fe(OH)3+8.2.根據(jù)實驗現(xiàn)象可知,亞鐵離子與碳酸氫根離子反應(yīng),生成FeCO3和CO2,離子方程式見答案.3.探究實驗中所起的作用,則要保證除了濃度不同,其他離子濃度都應(yīng)該相同(已知Na+對實驗無影響,Na+除外),即單一變量法,探究同一酸性環(huán)境下的銨根離子的作用,因此要用硫酸調(diào)控溶液的pH=4.0。為了保證溶液中的硫酸根離子濃度不變,向溶液中加入硫酸鈉固體來控制濃度。為了增強實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性,還應(yīng)向0.8mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體至c()=1.6mol/L,同一條件下做對比實驗,驗證濃度對實驗的影響,這樣結(jié)論更準(zhǔn)確。4.碳酸鐵和稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,水蒸氣被濃硫酸吸收后,堿石灰(C)吸收二氧化碳?xì)怏w,通過測定C中U形管的增重,測出反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的量,最后根據(jù)反應(yīng)關(guān)系來測定FeCO3的純度。5.通過三組實驗分析可知,溶液的pH不同,生成FeCO3的量不同,因此制備FeCO3實驗成功的關(guān)鍵因素是調(diào)節(jié)溶液的pH。