（广西专用）2014届高三化学一轮复习题库 3-3 铁及其化合物（含解析）.doc

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1、第三讲 铁及其化合物一、选择题1铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素，下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是 ()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤DFe3与KSCN产生红色沉淀解析赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；3价铁离子遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验3价铁离子的存在。答案C2下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是 () 选项 化合物 ABCDYCO2Fe2O3C2H5OHFeCl

2、3WMgOAl2O3C2H5ONaCuCl2解析A项，Mg与CO2反应可生成MgO；B项，Al与Fe2O3反应可 生成Al2O3；C项，C2H5OH与Na反应可生成C2H5ONa；D项，虽然FeCl3与Cu反应可以得到CuCl2但该反应不是置换反应。答案D3下列实验中，金属或固体可以完全溶解的是 ()A在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末B镀锌铁皮加入足量的NaOH溶液中C1 mol铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热D常温下，1 mol铜片投入含4 mol HNO3的浓硝酸中解析MnO2作催化剂，反应前后保持不变，故不溶；铁与NaOH溶液不反应，故不能完全溶解；1 mol铜片与含2 m

3、ol H2SO4的浓硫酸共热理论上恰好完全反应，但随着反应的进行硫酸变稀，反应不再进行。答案D4能正确表示下列反应的离子方程式是 ()A将铁粉加入稀硫酸中：2Fe6H=2Fe33H2B将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O48H=3Fe34H2OC将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe24HNO=Fe32H2ONOD将铜屑加入Fe3溶液中：2Fe3Cu=2Fe2Cu2解析A项，铁与稀硫酸反应，铁元素被氧化为2价，正确的离子方程式为Fe2H=Fe2H2；B项，磁性氧化铁中有三分之二的三价铁、三分之一的二价铁，故其正确的离子方程式为Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O；C项，因为硝酸具有强氧化性，能将亚铁离子

4、氧化为三价铁离子，但该方程式没配平，各物质在方程式中的化学计量数应分别为3、4、1、3、2、1；D项，三价铁离子具有强氧化性，能将铜氧化，自身被还原为二价铁离子，D正确。答案D5右图是三种稀酸对FeCr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是 ()A稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱B稀硝酸和铁反应的化学方程式是：Fe6HNO3(稀)=Fe(NO3)33NO23H2OCCr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对FeCr合金的腐蚀性最强D随着Cr含量增加，稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性减弱解析根据题图可知，Cr的含量不同，三种酸对FeCr合金的腐蚀

5、性不同，当w(Cr)较小时，稀硝酸对其腐蚀性最强，A不正确；铁与稀硝酸反应生成的是NO而不是NO2，B错；三种酸的质量分数相同，盐酸中的氢离子浓度最大，C错；根据图中稀HNO3的曲线变化，可知D正确。答案D6将3.48 g Fe3O4完全溶解在100 mL 1 molL1硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25 mL，恰好使溶液中Fe2全部转化为Fe3，Cr2O全部还原为Cr3，则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为 ()A0.05 molL1 B0.1 molL1 C0.2 molL1 D0.3 molL1解析n(Fe3O4)0.015 mol，因Fe3O4可拆分为FeOFe2O3；所以，n(F

6、e2)n(Fe3O4)0.015 mol，设K2Cr2O7的物质的量浓度为x，根据得失电子守恒可得：0.015 mol1x L6，x0.1 molL1。答案B7如右图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 molL1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是 ()NO Fe3 H NO NO2A只有 B C D解析题给12 molL1的硝酸是浓硝酸，若铁少则生成Fe3，若铁过量则生成Fe2，故在该体系中一定存在NO2和NO。答案B8某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则稀溶液中F

7、e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A111 B131 C338 D114解析据氧化性由强到弱的顺序HNO3Fe3Cu2，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol1 mol1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol1 mol3molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol1 mol1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为：(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。答案D二、非选择题9(1)如下图所示，当容器A中的反应开始后，若

8、分别进行下列操作，请回答有关问题：若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象发生？若开始时弹簧夹C关闭，容器A中的反应还在进行时，B容器中有什么现象发生？写出B容器中有关反应的化学方程式。若先打开弹簧夹C一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C一会儿，B容器中有什么现象发生？(2)已知：2Fe32I=2Fe2I2,2Fe2Br2=2Fe32Br。含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2，此时被氧化的离子是_，被氧化的离子的物质的量分别是_。如果向原溶液中通入3 mol Cl2，则被氧化的离子是_，其对应的氧化产物的物质的量分别是_。若向含a mol Fe

9、I2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2，当I、Fe2、Br完全被氧化时，c为_(用含a、b的代数式表示)。解析(1)本题应注意分析A中压强变化和A、B中发生的反应类型。打开C，A中Fe与稀H2SO4反应生成H2，A中压强增大，气体通过导管进入B，B中有气泡冒出。若开始关闭C，A中反应生成H2，压强增大，A中溶液由导管进入B，B中Fe2与OH反应生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2与B中O2反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。若先打开C，H2进入B，驱出B中O2，再关闭C，A中Fe2进入B，只能生成Fe(OH)2。(2)通过题干两个反应可知还原性IFe2Br。由此可知向溶

10、液中加Cl2，再结合离子的反应顺序再加以计算即可。答案(1)容器B中的导管口有气泡冒出。容器A中溶液进入容器B，容器B中有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。2NaOHFeSO4=Fe(OH)2Na2SO44Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后容器A中溶液进入容器B，有白色沉淀生成。(2)I、Fe22 mol、2 molI、Fe2、Br1 mol、3 mol、0.5 mol10硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流

11、程示意如下：(1) 将菱锌矿研磨成粉的目的是_。 (2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：Fe(OH)2_=Fe(OH)3Cl(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_。(4)根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为_。Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.46.4沉淀完全的pH12.48.0开始溶解的pH10.5Ksp5.610126.81062.8109(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是_(选填序号)。a大理石粉 b石灰乳c纯碱

12、溶液 d烧碱溶液(6)“滤液4”之后的操作依次为_、_、过滤、洗涤、干燥。(7)分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于_。解析解答该题的关键是对题目有个整体的认识，清楚各步操作的目的。粉碎菱锌矿是为了使反应更充分。滤液1调pH是为了中和过量的盐酸生成Fe(OH)2沉淀，加漂白粉是为了将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3以除去，滤液2调pH是为了将Zn2转化为Zn(OH)2沉淀，滤液3中含有Mg2、Ca2，滤液4是纯净的ZnSO4溶液。(5)从滤液3中提取MgO，首先应将Mg2转化为Mg(OH)2沉淀，a项大理石不起作用，c项溶液会将Ca2转化为CaCO3沉淀，故b、d两项合适。(7

13、)ZnCO3ZnO125 g81 gxm2x kg则菱镁矿粉中ZnCO3的质量分数为：。答案(1)增大反应物接触面积或增大反应速度或使反应更充分(2)Fe(OH)2ClOH2O=Fe(OH)3Cl(3)FeO(OH)(或其他合理答案)(4)8.0pHCu2，氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是_。(3)硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是_(用离子方程式表示)。在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去，其原因是_。(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O44CO3Fe4CO2，若有1.5 mol Fe3O4参加反应，转移电子的物质的量是_。(5)下

14、表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是_(填字母)。选项陈述陈述判断A铁是地壳中含量最高的金属元素铁是人类最早使用的金属材料对；对；有B常温下铁与稀硫酸反应生成氢气高温下氢气能还原氧化铁得到铁对；对；无C铁属于过渡元素铁和铁的某些化合物可用作催化剂错；对；无D在空气中铁的表面能形成致密的氧化膜铁不能与氧气反应对；对；有解析(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极发生的电极反应为O22H2O4e=4OH。(2)Fe3氧化Cu而腐蚀印刷电路铜板：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(3) Fe3水解产生具有吸附作用的Fe(OH)3胶体而净水：Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，在酸性

15、条件下，由于H抑制了Fe3的水解，无法产生Fe(OH)3胶体，故不能使悬浮物沉降除去。(4)1 mol Fe3O4参与反应时，需4 mol CO，根据4 mol CO可得转移8 mol电子，所以1.5 mol Fe3O4参加反应时转移电子的物质的量为1.58 mol12 mol。(5)选项A，地壳中含量最高的金属元素是Al元素，而不是Fe元素，由于铁是活泼金属，需通过冶炼方法获得，所以Fe不是人类最早使用的金属材料，陈述、错误，且两者没有因果关系；选项B，Fe能与稀H2SO4发生置换反应而产生H2，在高温条件下，H2还原性很强，又能还原Fe2O3而得Fe，所以、均正确，两者无因果关系；选项C，

16、铁是过渡元素的说法正确；选项D，铁在空气中不能形成致密的氧化膜，且Fe可与纯净的O2反应生成Fe3O4。答案(1)O22H2O4e=4OH(2)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H酸性环境中，H抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体(4)12 mol(5)B12黄铜矿CuFeS2可用于冶炼铜，冶炼过程中需要空气和硅石，硅石主要用于形成炉渣，其反应的总方程式为2CuFeS22SiO25O2=2Cu2FeSiO34SO2。请回答下列问题：(1)若CuFeS2中Cu的化合价为2，则反应中被还原的元素是_(填元素符号)。(2)黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中主要含Fe2

17、O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等，请完成以下验证炉渣中含有2价铁的探究过程中的有关问题：仅限选择的试剂有稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。应选用的试剂为_。有关的实验现象为_。(3)据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS22H2SO417O2=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O。利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO45H2O)：操作a的名称是_，操作b的操作方法是_。检验溶液B中Fe3是否被除尽的试剂是_，证明Fe3已被除尽的现象是_。在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案的化学方程式：方案一：_；方案二：_。答案(1)Cu、O(2)稀硫酸、KMnO4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色(3)过滤蒸发浓缩，冷却结晶KSCN溶液取少量溶液B于试管中，加KSCN溶液后不变红CuSO4Fe=FeSO4Cu2CuSO42H2O2CuO22H2SO49