高三化學一輪復習 專講專練 第8講 鐵及其化合物（含詳解）VIP

第8講鐵及其化合物eq\a\vs4\al\co1(基礎熱身)1．(雙選)下列反應的離子方程式不正確的是()A．鋅與硫酸銅溶液反應：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuB．氫氧化鈉與鹽酸反應：OH－＋H＋=H2OC．鐵與稀鹽酸反應：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑D．氫氧化鋇與硫酸反應：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓2．將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加入下列物質(zhì)，不會有三價鐵生成的是()A．硫酸B．氯水C．硝酸鋅D．溴水3．下列有關鐵及其化合物的有關說法中正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應產(chǎn)物為Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入過量鐵粉，然后過濾D．Fe3＋與KSCN溶液反應產(chǎn)生紅色沉淀4．[2012·汕頭質(zhì)檢]下列化學實驗事實相應的離子方程式正確的是()A．往FeCl3溶液中加入Fe粉：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋B．往澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2OC．往FeCl3溶液中加入Cu粉：Fe3＋＋Cu=Fe2＋＋Cu2＋D．氧化亞鐵加入稀硝酸：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O5．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質(zhì)：①FeCl3②Fe2O3③Cu(NO3)2④KNO3，銅粉溶解的是()A．只有①或②B．只有②或④C．只有①或②或③D．上述四種物質(zhì)中任意一種eq\a\vs4\al\co1(能力提升)6．下列離子的檢驗方法合理的是()A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2＋B．向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，說明原溶液中一定含F(xiàn)e2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中一定不含有Fe2＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中含有Fe2＋，可能含有Mg2＋7．[2013·濟南模擬]下列敘述正確的是()A．因為NH3·H2O是弱堿，所以不能用氨水與FeCl3溶液反應制取Fe(OH)3B．向FeI2溶液中通入少量Cl2，再滴加少量CCl4，振蕩、靜置，下層液體為紫色C．向一定體積的熱濃硫酸中加入過量的鐵粉，生成的氣體能被燒堿溶液完全吸收D．將SO2氣體通入溴水，欲檢驗溶液中是否有SOeq\o\al(2－,4)生成，可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液8．[2013·廣東六校聯(lián)考](雙選)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖K8－1所示：圖K8－1下列敘述正確的是()A．試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸B．反應①過濾后所得沉淀一定含有氧化鐵C．反應②的化學方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3D．圖中所示轉化反應都不是氧化還原反應9．[2012·莆田模擬]常溫下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發(fā)生如下兩個反應：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O、2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋。下列說法不正確的是()A．H2O2的氧化性比Fe3＋強，其還原性比Fe2＋強B．在H2O2分解過程中，溶液的pH逐漸下降C．在H2O2分解過程中，F(xiàn)e2＋的總量保持不變D．H2O2生產(chǎn)過程要嚴格避免混入Fe2＋10．下列冶煉金屬的原理中，屬于熱還原法的是()A．2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑B．Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2C．Fe＋CuSO4=FeSO4＋CuD．MgCl2eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑11．聚合硫酸鐵可用于水的凈化，其化學式可表示為[Fea(OH)b(SO4)c]m。取一定量聚合硫酸鐵樣品與足量鹽酸反應，所得溶液平均分為兩份。一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀1.7475g。另一份溶液，先將Fe3＋還原為Fe2＋，再用0.02000mol·L－1K2Cr2O7標準溶液滴定至終點，消耗K2Cr2O7標準溶液50.00mL。該聚合硫酸鐵樣品中a∶b的比值為(已知：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O)()A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．2∶512．為研究硝酸的性質(zhì)，小芳設計并完成如下性質(zhì)：室溫下，將等質(zhì)量的鐵片分別與足量的濃HNO3和稀HNO3反應(如圖K8－2)。回答下列問題：圖K8－2(1)圖A中發(fā)生反應的化學方程式是__________________________________________。該反應的氧化劑是__________，圖中氣球的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)為使圖A所示的反應速率減慢，可采取的措施是__________________________。(3)圖B所示實驗無明顯現(xiàn)象，小芳進一步探究如下：假設①：常溫下鐵與濃硝酸不反應②________________________________________________________________________。將圖B中的鐵片取出并洗凈后，放入CuSO4溶液中，無明顯現(xiàn)象，則說明假設①________(填“成立”或“不成立”)13．[2012·長沙模擬]某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應及反應的產(chǎn)物，進行了下列實驗。圖K8－3(1)用如圖K8－3所示實驗裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”(石棉絨是耐高溫材料，不與水反應)。反應一段時間后，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當________________________________________________________________________________________________________________________________________________(填實驗現(xiàn)象)時，說明“鐵與水蒸氣”能夠進行反應。(2)為了證明反應后的固體混合物中含有＋3價的Fe，他們計劃取出少量混合物于試管中，加入足量的鹽酸，溶解、過濾。向濾液中滴加KSCN溶液，觀察溶液的顏色。在下表中填寫滴加KSCN溶液后可能觀察到的現(xiàn)象、結論與解釋(可以不填滿)?，F(xiàn)象結論與解釋可能①可能②(3)將反應后固體溶于足量的鹽酸中充分溶解，可選用________試劑證明溶液中含有Fe2＋。a．Cl2和KSCN溶液b．NaOH溶液c．KMnO4溶液14．粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗：①取適量A進行鋁熱反應，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·L－1鹽酸中，得溶液C；③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應，放出1.12L(標況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。請?zhí)羁眨?1)①中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。(2)②中所發(fā)生的各反應的化學方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)③中所發(fā)生的各反應的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若溶液D的體積仍視為0.15L，則該溶液中c(Mg2＋)為________，c(Fe2＋)為________。eq\a\vs4\al\co1(挑戰(zhàn)自我)15．學生利用圖K8－4所列裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗，并利用產(chǎn)物進一步制取FeCl3·6H2O晶體。(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)圖K8－4(1)回答下列問題：所用鐵粉中若有雜質(zhì)，欲除去不純鐵粉中混有的鋁粉可以選用的試劑為________(填序號)。A．稀鹽酸B．氫氧化鈉溶液C．濃硫酸D．FeCl3溶液此步涉及反應的離子方程式為________________________________________________________________________。(2)反應發(fā)生后裝置B中發(fā)生反應的化學方程式是______________________________。D裝置的作用：________________________________________________________________________。(3)該小組學生把B中反應后的產(chǎn)物加入足量的鹽酸，過濾，用上述濾液制取FeCl3·6H2O晶體，設計流程如下：濾液eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(Ⅰ))FeCl3溶液eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(Ⅱ))FeCl3·6H2O晶體①用離子方程式表示步驟Ⅰ中通入Cl2的作用________________。②為了檢驗某未知溶液是否是FeCl2溶液，同學們設計了以下實驗方案加以證明。向一支裝有該未知溶液的試管中先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈現(xiàn)紅色，證明該未知溶液是FeCl2溶液。你認為此方案是否合理________(填”合理”或”不合理”)。正確方案是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

1．CD[解析]Fe與HCl反應生成Fe2＋，F(xiàn)e＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；氫氧化鋇與硫酸反應：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O。2．A[解析]Fe與非氧化性酸作用生成Fe2＋，當Fe2＋一旦遇強氧化劑便容易轉變?yōu)镕e3＋。選項A，硫酸符合要求，因為稀硫酸屬非氧化性酸。選項B，氯水組成中有Cl2、HClO等強氧化劑，最終鐵元素被氧化為Fe3＋。選項C，硝酸鋅加入到Fe2＋溶液中，相當于Fe2＋＋H＋＋NOeq\o\al(－,3)，F(xiàn)e2＋立即被酸化的NOeq\o\al(－,3)氧化生成Fe3＋。選項D，溴水可氧化Fe2＋，生成Fe3＋。3．C[解析]A項，赤鐵礦的主要成分為Fe2O3，B項，產(chǎn)物應為Fe3O4和H2，D項，生成的不是沉淀。4．A[解析]澄清石灰水中通入過量CO2生成Ca(HCO3)2，B項錯誤；C項電荷不守恒；D項，HNO3將Fe2＋氧化成Fe3＋。5．D[解析]Cu與Fe3＋作用：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，F(xiàn)e2O3與稀H2SO4反應生成Fe3＋，故①、②能使銅粉溶解．H＋、NOeq\o\al(－,3)具有強氧化性，能使銅粉溶解。6．D[解析]A項，說明含F(xiàn)e3＋，但不排除Fe2＋的存在；B項，也可能含SOeq\o\al(2－,3)等還原性離子；C項不能排除Fe2＋。7．B[解析]A項，F(xiàn)eCl3＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4Cl；B項，由于還原性I－>Fe2＋，所以向FeI2溶液中通入少量Cl2，Cl2首先與I－反應：Cl2＋2I－=I2＋2Cl－；C項，過量的Fe與熱濃硫酸反應，首先產(chǎn)生SO2氣體，隨著反應的進行，濃硫酸的濃度逐漸變稀，后來稀硫酸與Fe反應產(chǎn)生H2；D項，由于發(fā)生反應：SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，欲檢驗溶液中的SOeq\o\al(2－,4)，應向溶液中加入BaCl2溶液，若加入Ba(NO3)2溶液，則不能排除SOeq\o\al(2－,3)的干擾，故選B項。8．BC[解析]由工藝流程逆推，試劑X只能是氫氧化鈉溶液，故A錯；Al2O3電解生成Al有化合價變化，故D錯。9．B[解析]根據(jù)氧化還原反應中氧化性、還原性強弱比較規(guī)律：同一氧化還原反應中滿足左強右弱，即A項正確；把兩式相加，發(fā)現(xiàn)Fe2＋的量沒有改變，說明其作用是H2O2分解的催化劑，因此生產(chǎn)過程中要嚴格避免混入Fe2＋，即C、D項都正確；H2O2顯弱酸性，但分解后生成水，即酸性減弱，pH逐漸增大，B項錯誤。10．B[解析]A項為熱分解法，B項為熱還原法，C項為冷還原法，D項為電解法。11．B[解析]n(BaSO4)＝eq\f(1.7475g,233g·mol－1)＝0.0075mol，SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓，由化學計量數(shù)比可知n(SOeq\o\al(2－,4))＝0.0075mol；Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，由化學計量數(shù)比可知n(Fe2＋)＝n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))×eq\f(6,1)＝0.02000mol·L－1×50.00×10－3L×eq\f(6,1)＝0.006mol；根據(jù)鐵守恒可知，n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)＝0.006mol；則聚合硫酸鐵中n(Fe3＋)∶n(SOeq\o\al(2－,4))＝0.006∶0.0075＝4∶5，則a＝4，c＝5；[Fe4(OH)b(SO4)5]m中各元素的化合價代數(shù)和為0，則(＋3)×4＋(－1)×b＋(－2)×5＝0，所以b＝2，a∶b＝4∶2＝2∶1，故選B。12．(1)Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2OHNO3①觀察反應速率的快慢，②收集有毒氣體，防止有毒氣體散逸到空氣中，污染空氣(2)降低反應體系的溫度，降低硝酸的濃度(3)②常溫下，鐵在濃HNO3中會“鈍化”不成立[解析](1)鐵片與足量稀硝酸反應，生成硝酸鐵、NO和水，鐵元素由0價升為＋3價，被氧化，則鐵是還原劑，部分氮元素由＋5價降為＋2價，被還原，則HNO3是氧化劑，根據(jù)化合價升降法配平可得化學方程式；氣球是為了觀察反應速率的快慢，收集有毒氣體，防止有毒氣體散逸到空氣中，污染空氣；(2)根據(jù)濃度、壓強、溫度、催化劑對反應速率的影響規(guī)律，減小硝酸的濃度，降低反應體系的溫度等措施都能使圖A中反應速率減慢；(3)將圖B中的鐵片取出并洗凈后，放入CuSO4溶液中，無明顯現(xiàn)象，則說明常溫下鐵與濃硝酸反應，使鐵表面生成一層致密的氧化膜，阻止里面的金屬繼續(xù)發(fā)生反應，因此假設②為常溫下，鐵在濃HNO3中會“鈍化”，假設①不成立。13．(1)肥皂泡破裂，有爆鳴聲或“噗”的聲音(2)①溶液變?yōu)榧t色，混合物中含有＋3價Fe，因為Fe3＋遇KSCN變紅色②溶液為淺綠色，反應后的固體中可能含有＋3價Fe，也可能不含有＋3價Fe。因為若鐵剩余較多，可將溶液中的Fe3＋還原為Fe2＋(3)c[解析](1)要證明Fe與水蒸氣反應，只要證明生成了H2就能說明，由實驗裝置和H2的檢驗方法可用點燃法觀察是否有爆鳴聲。(2)反