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2014届高考化学三轮复习题:第二章 第三节 铁及其重要化合物(含解析)

一、单项选择题1.某权威刊物中有这样一段描述:“在所有元素中,铁的原子核是最稳定的,因此,铁在一些大而重的红热巨星的核心堆积……结果,在宇宙的重元素中铁是相当丰富的,在地球上铁也是丰富的。

”对该段文字的正确理解是()A.铁的化学性质很稳定B.铁的化合物性质很稳定C.铁的氧化物很稳定D.铁元素很难因发生核聚变而变成其他元素解析:根据常识,铁在空气中容易生锈,可知铁化学性质活泼,A错误;铁的化合物如氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁、氯化铁、氯化亚铁等性质有的较活泼,B、C错误;存在于宇宙中的和地球上的铁并不一定是单质铁,且铁原子核稳定,化合态铁难以聚变,D正确。

答案:D2.用铁制较纯净的氧化铁,下列实验方案最好的是()A.使铁在潮湿的空气中缓慢氧化B.铁在氯气中燃烧,加水溶解,加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,然后充分加热分解C.使铁溶解于稀硫酸,然后加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,然后充分加热分解D.使铁与足量稀硝酸反应,然后加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,然后充分加热分解解析:铁在潮湿的空气中缓慢氧化,反应时间长,而且制得的氧化铁含有结晶水,A错误;B、D项中都涉及了有毒物质的使用和生成,不符合绿色化学的原则;易判断C项合理。

答案:C3.下列中学常见实验的现象或表述正确的是()A.过量的铁投入到一定量的稀硝酸中,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN 溶液,溶液显血红色B.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁C.检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可D.向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后,将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会,然后冷却、过滤,滤纸上的物体为“蓝色固体”解析:过量的铁投入到一定量的稀硝酸中得到的是硝酸亚铁,不会出现血红色,所以A 错;氢氧化亚铁很容易被氧气氧化,所以边加氢氧化钠溶液边搅拌的话很容易被氧化为氢氧化铁,所以B错;CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀,加热后过滤,滤纸上留有的是CuO,CuO为黑色固体,所以D错。

答案:C4.下列化学实验事实相应的离子方程式正确的是()A.往FeCl3溶液中加入Fe粉:2Fe3++Fe===3Fe2+B.往澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2OC.往FeCl3溶液中加入Cu粉:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+D.氧化亚铁加入稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O解析:Fe3+能氧化Fe,发生归中反应,A正确;澄清石灰水中通入过量CO2生成Ca(HCO3)2,B错误;电荷不守恒,C错误;HNO3将Fe2+氧化成Fe3+,D错误。

答案:A5.已知某硫酸、硫酸亚铁、硫酸铁混合液100 mL中,各阳离子浓度相等,硫酸根离子总浓度是6 mol·L-1,此溶液中还可溶解的铁粉的质量为()A.11.2 g B.16.8 g C.33.6 g D.5.6 g解析:设阳离子浓度为x,根据电荷守恒可以得出,x+2x+3x=6 mol/L×2,x=2 mol/L;n(H2SO4)=n[Fe2(SO4)3]=x2=2 mol/L2=1 mol/L;由反应方程式H2SO4+Fe===FeSO4+H2↑和Fe2(SO4)3+Fe===3FeSO4可知:等物质的量的硫酸或硫酸铁消耗等量的Fe,故还可以溶解Fe的物质的量为:n(Fe)=2×0.1 L×1 mol/L=0.2 mol,m(Fe)=0.2 mol×56 g/mol=11.2 g。

答案:A5题变式5-1.将Cu片放入0.1 mol·L-1FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+) c(Fe2+)=23,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为()A.32 B.35 C.34 D.43解析:反应的化学方程式为Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+。

设溶液的体积为1 L,生成的n(Fe2+)=2a,则消耗的n(Fe3+)=2a,生成的n(Cu2+)=a,因此反应后溶液中n(Fe3+)=0.1 mol -2a, 所以有关系式:(0.1 mol-2a) 2a=23,得出a=0.03 mol。

溶液中n(Cu2+)=0.03 mol,反应后溶液中n(Fe3+)=(0.1-2×0.03)mol=0.04 mol,故溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为34。

答案:C6.下列说法正确的是()A.加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,则原溶液中一定含有FeCl3B.一定条件下铁和O2、H2O反应的产物均为Fe3O4C.钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe-3e-===Fe3+D.过量的铁片与冷浓硝酸反应的化学方程式为Fe+4HNO3(浓)===Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2O解析:只能说明溶液中含有Fe3+,是否含有Cl-无法确定,A错误;铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4,铁和水蒸气反应生成Fe3O4,B正确;铁的氧化产物为Fe2+,C错误;铁片在冷浓硝酸中发生钝化,D错误。

答案:B二、双项选择题7.向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示(已知:2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-===2Fe2++I2)。

则下列有关说法中,不正确的是()A.还原性:I->Br->Fe2+B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 molC.当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-D.原溶液中:n(Fe2+) n(I-) n(Br-)=213解析:因为还原性I->Fe2+>Br-,所以通入的Cl2先与I-反应,随后与Fe2+反应,最后与Br-反应;从图上可看出,n(I-)=2 mol,n(Fe2+)=4 mol,n(Br-)=6 mol。

原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol,当通入2 mol Cl2时,I-消耗1 mol Cl2,剩余的1 mol Cl2与Fe2+反应,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-。

故选A、B两项。

答案:AB8.下列离子的检验方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+B.向某溶液中加入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明原溶液中一定含Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中含有Fe2+,可能含有Mg2+解析:说明含Fe3+,但不排除Fe2+的存在,A错误;也可能含SO2-3等还原性离子,B 错误;红褐色沉淀只能是Fe(OH)3,而且是直接看到的红褐色沉淀,C正确;Fe(OH)2和Mg(OH)2均是白色,但是Fe(OH)2会被氧化为Fe(OH)3,红褐色掩盖白色,D正确。

答案:CD三、非选择题9.(2013·北京卷)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。

(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是____________________ __________________________________。

(2)将MnO-4 氧化Fe2+的离子方程式补充完整:1MnO-4+Fe2++________===1Mn2++Fe3++________(3)已知:注:根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:______________________ _____________________________________________________________________________________________________________。

(4)已知:一定条件下,MnO -4可与Mn 2+反应生成MnO 2,①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl 并加热,能说明沉淀中存在MnO 2的现象是________________________________________。

②Ⅳ 中加入MnSO 4的目的是________________________ ________________________。

解析:(1)氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝与水,注意写成离子方程式并配平;(2)反应中MnO -4→Mn 2+,Fe 2+→Fe 3+, MnO -4系数为1,根据得失电子守恒可知, Fe 2+系数为:1×(7-2)3-2=5,由元素守恒可知, Fe 3+系数为5,由电荷守恒可知,有 H +参加反应,其系数为8,根据元素守恒可知,有H 2O 生成,其系数为4,方程式配平为:MnO -4+5 Fe 2++8H +===Mn 2++5Fe 3++4H 2O ;(3)滤液中含有Fe 2+,由表中数据可知,Fe(OH)2开始沉淀的pH 大于Al(OH)3 完全沉淀的pH 值,而Fe(OH)3完全沉淀的pH 值小于Al(OH)3开始沉淀的pH 值,pH 值约为3时,Al 3+、Fe 2+不能沉淀,步骤Ⅱ是将Fe 2+氧化为Fe 3+,调节pH 值使铁完全沉淀;(4)①MnO 2能将HCl 氧化为Cl 2,若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在MnO 2;②Ⅲ的上层液呈紫红色,MnO -4过量,加入MnSO 4,MnO - 4 可与Mn 2+反应生成MnO 2,从而可除去过量的MnO -4。

答案:(1)Al 2O 3+6H +===2Al 3++3H 2O(2)5 8 H +5 4 H 2O(3)pH 约为3时,Fe 2+和Al 3+不能形成沉淀,将Fe 2+氧化为Fe 3+,可使铁完全沉淀(4)①生成黄绿色气体 ②除去过量的MnO -410.某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物,进行了下列实验。

(1)用上图所示实验装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe 与水蒸气的反应实验”(石棉绒是耐高温材料,不与水反应)。

反应一段时间后,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,当__________________________(填实验现象)时,说明“铁与水蒸气”能够进行反应。

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