最新高考化学配套练习第二章 第三节文档格式.docx
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2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN产生血红色沉淀
3.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”
4.(2012·
广东模拟)有关铁的下列说法错误的是( )
A.用NaOH可以把NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液区别开来
B.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:
Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
C.用过量氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+
D.除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2:
加入稍过量双氧水后放置
5.(2011·
烟台调研)向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol铁粉,充分搅拌后,Fe溶解,在溶液中不存在Fe3+,同时析出0.1molAg。
下列结论错误的是( )
A.氧化性:
Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+
B.Fe3+的氧化性大于Cu2+
C.溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1
D.1molFe可还原2molFe3+
5-1.将Cu片放入0.1mol·
L-1FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+)
c(Fe2+)=2
3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为( )
A.3
2B.3
5C.3
4D.4
5-2.把一定量铁粉放入氯化铁溶液中,完全反应后,所得溶液中Fe2+和Fe3+的浓度恰好相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为( )
A.1
1B.1
2C.2
3D.3
6.将一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250mL2mol/L硝酸溶液中,反应完全后生成1.12LNO(标准状况),再向反应后的溶液中加入1mol/LNaOH溶液,要使铁元素完全沉淀下来,所加入NaOH溶液的体积最少是( )
A.450mLB.500mLC.400mLD.不能确定
6-1.把7.2g铁粉投入某硝酸溶液中,充分反应剩余固体1.6g,产生NO2和NO的混合气体0.08mol。
若不考虑N2O4的存在,则原HNO3溶液中HNO3物质的量为( )
A.0.34molB.0.38molC.0.28molD.0.2mol
6-2.某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液共100mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且SO
的物质的量浓度为6mol/L,则此溶液最多可溶解铁粉的质量为( )
A.5.6gB.11.2gC.22.4gD.33.6g
6-3.向Fe2O3和Fe粉组成的混合物中,加入适量的稀硫酸,各物质恰好完全反应。
测得所得溶液中不含Fe3+,且Fe2+与H2的物质的量之比为4
1,那么在反应前Fe2O3、Fe和H2SO4之间物质的量之比为( )
3C.1
4D.2
二、双项选择题
7.(2011·
济南模拟)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6mol
C.当通入2molCl2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-)=2
8.用足量的稀硫酸溶解FeS和Fe(OH)3的混合物28.3g,最终得到沉淀1.6g,则原混合物中FeS的质量可能是( )
A.4.4gB.7.8gC.13.5gD.17.6g
三、非选择题
9.已知A为常见的金属单质,且B为黑色晶体,F为红褐色固体。
根据下图所示的关系,回答下列问题。
(1)化学式:
A为________,B为________。
(2)④的离子方程式:
________________________________。
⑤的离子方程式:
__________________________________。
(3)由E→F的实验现象:
____________________________。
写出⑧的化学方程式:
_____________________________。
10.聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,广泛用于污水处理。
实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·
7H2O)过程如下:
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是
________________________________________________________________________。
(2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。
装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→______→______→______→______→f,装置D的作用是________,装置E中NaOH溶液的作用是______________。
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量______,充分反应后,经______操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。
(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定pH的操作方法为____________________________________________
____________________________________________________________________________________________________。
若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏__________。
11.(2012·
四川高考)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。
已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质,E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体,M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)B中所含元素位于周期表中第______周期______族。
(2)A在B中燃烧的现象是____________________________。
(3)D+E→B的反应中,被氧化与被还原的物质的量之比是__________________。
(4)G+J→M的离子方程式是__________________________。
(5)Y受热分解的化学方程式是________________________。
12.(2012·
新课标高考)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。
实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换,交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol·
L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL,计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值______(列出计算过程)。
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)
n(Cl)=1
2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为______,在实验室中,FeCl2可用铁粉和________反应制备,FeCl3可用铁粉和________反应制备。
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为________________________。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。
FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为________________________________________。
与MnO2Zn电池类似,K2FeO4Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为__________________________,该电池总反应的离子方程式为______________________________。
参考答案
一、单项选择题
1.解析:
氢氧化亚铁溶于稀硝酸不仅发生了酸碱中和反应,而且强氧化性的稀硝酸能把Fe2+氧化为Fe3+,所以A错;
醋酸是弱酸所以应该写成化学式,所以B错;
选项C的离子方程式电荷不守恒,所以C错。
答案:
D
2.解析:
赤铁矿的主要成分是Fe2O3,所以A错;
铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2;
Fe3+遇到KSCN出现血红色溶液,所以D错。
C
3.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。
4.解析:
氨水既能和Al3+反应,也可以和Fe3+反应,所以无法除去Al3+溶液中的少量Fe3+。
5.解析:
根据金属活动性顺序,银的还原性较差,失去电子变成Ag+,其氧化性较强。
铁粉先跟Ag+反应,然后再与Fe3+反应,由化学方程式或电子守恒得,银离子、铁离子完全反应后铁粉没有剩余,B、C选项正确。
一个铁原子失两个电子,一个Fe3+得一个电子,所以1mol铁原子可还原2molFe3+。
故选A项。
A
5题变式
5-1.解析:
反应的化学方程式为Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+。
设溶液的体积为1L,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+)=0.1mol-2a,所以有关系式:
(0.1mol-2a)
2a=2
3,得出a=0.03mol。
溶液中c(Cu2+)=0.03mol,反应后溶液中c(Fe3+)=(0.1-2×
0.03)mol=0.04mol,故溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为3
4。
5-2.解析:
Fe+2Fe3+===3Fe2+
1 2 3
从上述离子方程式得,若反应2molFe3+(即已反应的Fe3+),生成3molFe2+,而所得溶液中Fe2+和Fe3+的浓度恰好相等,即未反应的Fe3+的物质的量为3mol,所以答案为2
3。
6.解析:
本题涉及的反应较多,况且铁最终是以Fe(OH)3还是以Fe(OH)2的形式沉淀,难以确定;
硝酸是否过量也不能确定,计算较困难。
但若从NaOH的角度考虑,加入的NaOH恰好使铁元素完全沉淀,最终的溶液为硝酸钠溶液。
不难得出:
n(NaOH)=n(NO
)=n(HNO3)-n(NO)=0.25L×
2mol·
L-1-0.05mol=0.45mol,V(NaOH)=0.45L=450mL。
6题变式
6-1.解析:
因为有铁粉剩余则生成的盐为Fe(NO3)2,HNO3已反应完。
参与反应的n(Fe)=
=0.1mol,n[Fe(NO3)2]=n(Fe)=0.1mol,则原溶液中n(HNO3)=2n[Fe(NO3)2]+[n(NO2)+n(NO)]=2×
0.1mol+0.08mol=0.28mol。
6-2.解析:
设溶液中CuSO4的浓度为xmol·
L-1,因为阳离子浓度相同,所以Fe2(SO4)3和H2SO4的浓度都是0.5xmol·
L-1,又因为SO
的物质的量浓度为6mol·
L-1,所以有等式x+1.5x+0.5x=6mol·
L-1,计算x=2mol·
L-1,所以原溶液中CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的浓度分别为2mol·
L-1、1mol·
L-1,计算可知分别溶解铁粉的量为0.2mol、0.1mol、0.1mol,质量总共为22.4g,故选C。
6-3.解析:
设反应后产生H2的量为1mol,则溶液中的Fe2+为4mol,所以与硫酸反应的Fe为1mol,消耗硫酸也为1mol,又因为反应后的溶液中不含Fe3+,所以剩下的3molFe2+是因为发生了以下两个反应Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O,Fe+2Fe3+===3Fe2+,可知Fe2O3、Fe之比为1
1,所以反应前的Fe2O3为1mol,Fe为2mol,硫酸为4mol,即1
二、双项选择题
7.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-)=2mol,n(Fe2+)=4mol,n(Br-)=6mol。
原混合溶液中FeBr2的物质的量为3mol,当通入2molCl2时,I-消耗1molCl2,剩余的1molCl2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。
AB
8.解析:
列出反应的化学方程式:
FeS+2H+===Fe2++H2S↑,Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O,2Fe3++H2S===2Fe2++2H++S↓由方程式可算出,要生成1.6g硫,须有m(FeS)=4.4g,m[Fe(OH)3]=10.7g,因4.4+10.7=15.1(g)<28.3(g),说明混合物过量。
所以:
①当FeS完全反应时,有FeS4.4g;
②当Fe(OH)3完全反应时,有Fe(OH)310.7g,则混合物中FeS的质量为28.3-10.7=17.6(g)。
AD
9.
(1)Fe Fe3O4
(2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe+2Fe3+===3Fe2+
(3)沉淀由白色很快变为灰绿色,最后变为红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
10.解析:
(1)检测SO2气体一般情况下是将混合气体通入品红溶液中。
(2)装置B为收集装置,C为干燥装置,D为防倒吸装置,E为尾气吸收装置。
(3)加过量铁屑,使溶液中的Fe3+全部转化为Fe2+,把剩余的铁屑过滤除去。
(4)pH减小,聚铁分子式中[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m的SO
就增多,OH-就减少,利用极限法,Fe(OH)3和Fe2(SO4)3的质量相同时,Fe(OH)3中铁元素质量分数大,所以pH减小,聚铁中铁的质量分数偏小。
(1)将气体通入少量品红溶液,溶液褪色,加热后溶液恢复原色
(2)d e c b 防止倒吸 吸收多余的SO2
(3)铁屑 过滤
(4)将试纸放在点滴板(或表面皿)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取少许待测液,点在pH试纸的中部,待变色后与标准比色卡对比,读出读数 低(或小)
11.解析:
根据转化关系和题中所给的信息可以判断:
A为H2、B为Cl2、C为NaOH、D为HCl、E为MnO2、F为Al、G为NaAlO2、H为Fe2O3、I为NO2、J为FeCl3、M为Fe(OH)3、N为HNO3。
(1)B中含有的氯元素位于元素周期表第三周期第ⅦA族。
(2)H2在Cl2中燃烧产生苍白色的火焰。
(3)浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中被氧化(注意发生反应的HCl只有一半被氧化)与被还原的物质的物质的量之比是2
1。
(4)NaAlO2与FeCl3在溶液中发生双水解反应:
3AlO
+Fe3++6H2O
3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓。
(5)硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气,化学反应方程式为:
4Fe(NO3)3
2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑。
(1)三 ⅦA
(2)产生苍白色火焰
(3)2
(4)3AlO
+Fe3++6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓
(5)4Fe(NO3)3
2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑
12.解析:
本题以铁的化合物为知识背景,综合考查元素化合物知识、离子方程式、电极反应式的书写,同时考查学生的化学计算能力。
(1)由题意知FeClx中n(Cl)=n(OH-),首先求出n(Cl),然后结合FeClx的质量求出n(Fe),根据氯化物中n(Fe)
n(Cl)可求出x值。
(2)设混合样品中FeCl2、FeCl3的物质的量分别为x、y,则有(x+y)
(2x+3y)=1
2.1,x=9y,因此样品中FeCl3的物质的量分数为:
=
=0.1。
实验室中制备FeCl2可用铁粉与盐酸反应,而制备FeCl3可用Fe与Cl2反应得到。
(3)Fe3+具有氧化性,可将I-氧化为I2:
2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
(4)KClO作为氧化剂,还原产物为KCl,Fe3+―→FeO
,失3e-,ClO-―→Cl-,得2e-,根据电子守恒及电荷守恒可写出其反应的离子方程式:
2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO
+5H2O+3Cl-(或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO
+5H2O+3Cl-)。
在K2FeO4Zn碱性电池中,正极得电子被还原,其电极反应式为FeO
+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-,负极Zn被氧化,其电极反应式为:
Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,将两极得失电子数守恒后合并可得总反应式:
2FeO
+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-。
(1)n(Cl)=0.0250L×
0.40mol·
L-1=0.010mol,
0.54g-0.010mol×
35.5g·
mol-1=0.185g,
n(Fe)=
≈0.0033mol,
n(Fe)
n(Cl)=0.0033
0.010=1
3,x=3。
(2)0.10 盐酸 氯气
(3)2Fe3++2I-===2Fe2++I2(或2Fe3++3I-===2Fe2++I
)
(4)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO
+5H2O+3Cl-
FeO
+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-
+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
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