高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題3 常見金屬及其化合物 3.3 鐵的獲取及應(yīng)用（選考部分B版）蘇教版

第3單元 鐵的獲取及應(yīng)用(時(shí)間：45分鐘) 基礎(chǔ)過關(guān)題1下列關(guān)于鐵的敘述正確的是()A鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕B鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒C鐵與強(qiáng)氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3D不能通過化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3解析當(dāng)鐵中含有雜質(zhì)時(shí)，在潮濕的空氣中會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而純鐵的抗腐蝕能力較強(qiáng)；鐵與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，能被氧化為Fe3，但若鐵過量，則Fe3被Fe還原為Fe2，所以，F(xiàn)e與HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物可能因鐵過量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分別通過化合反應(yīng)Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得。故選項(xiàng)B正確。答案B2下列中學(xué)常見實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是()A過量的鐵投入到一定量的稀硝酸中，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色B制備氫氧化亞鐵時(shí)，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵C檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液23滴即可DFeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到淺綠色溶液解析A項(xiàng)，過量Fe與HNO3反應(yīng)生成Fe2；B項(xiàng)，F(xiàn)e(OH)2極易被氧化，經(jīng)攪拌，加速了Fe(OH)2的氧化，無法得到白色的氫氧化亞鐵；D項(xiàng)，F(xiàn)eO可被稀HNO3氧化生成Fe3，而FeO與稀H2SO4反應(yīng)生成Fe2。答案C3將鐵屑溶于過量的稀鹽酸后，再加入下列物質(zhì)，會(huì)有Fe3生成的是 ()A硫酸 B氯水C硫酸鋅 D氯化銅解析鐵屑溶于過量的稀鹽酸得到FeCl2溶液，氯水中的Cl2可與FeCl2溶液中的Fe2發(fā)生如下反應(yīng)：Cl22Fe2=2Cl2Fe3。答案B4下列反應(yīng)的離子方程式正確的是 ()A將銅屑加入Fe3溶液中：2Fe3Cu=2Fe2Cu2B將磁性氧化鐵溶于鹽酸：Fe3O48H=3Fe34H2OCFeCl2酸性溶液放在空氣中變質(zhì)：2Fe24HO2=2Fe32H2OD將鐵粉加入稀硫酸中：2Fe6H=2Fe33H2解析A項(xiàng)符合3個(gè)守恒，正確；B項(xiàng)電荷不守恒，F(xiàn)e3O4中Fe有兩種價(jià)態(tài)：2、3，所以產(chǎn)物中有Fe2、Fe3，錯(cuò)誤；C項(xiàng)得失電子不守恒、電荷不守恒，錯(cuò)誤；D項(xiàng)不符合客觀實(shí)際，反應(yīng)后只能產(chǎn)生Fe2和H2，錯(cuò)誤。答案A5下列敘述不正確的是 ()AFe與S混合加熱生成FeSBFe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)C過量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成DFeCl3溶液能與Cu反應(yīng)，可用于蝕刻印刷電路板解析Fe與稀HNO3的反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)，B錯(cuò)。答案B6下列說法正確的是 ()AFe在一定條件下與水反應(yīng)生成H2和Fe(OH)3BFe3O4溶于鹽酸后加入幾滴KSCN溶液，溶液顯血紅色CFeCl2溶液蒸干灼燒后得到FeCl2固體D將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中可制備Fe(OH)3膠體解析高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，A項(xiàng)錯(cuò)；Fe3O4溶于鹽酸生成Fe3和Fe2，B項(xiàng)正確；FeCl2易水解，在空氣中蒸干灼燒產(chǎn)物為Fe2O3，C項(xiàng)錯(cuò)；將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是膠體，故D錯(cuò)誤。答案B應(yīng)試提升題7要證明某溶液中不含F(xiàn)e3而可能含有Fe2進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，最佳順序?yàn)?)加入足量氯水加入足量酸性KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液A BC D解析在該溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不變血紅色，證明無Fe3存在，再加入氯水，將Fe2氧化成Fe3，溶液變?yōu)檠t色。KMnO4溶液呈紫紅色，溶液顏色變化不明顯，且不能確定溶液中不含F(xiàn)e3。答案C8某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖的方法對(duì)X鹽進(jìn)行鑒定。由此分析，下列結(jié)論中正確的是()AX中一定有Fe3 BZ中一定有Fe3CY為AgI沉淀 DX一定為FeBr2溶液解析由反應(yīng)過程可知，Z與KSCN溶液反應(yīng)后溶液顯血紅色，Z中一定有Fe3，所以B項(xiàng)正確；但X中不一定有Fe3，也可能是Fe2被硝酸根氧化為Fe3，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)中AgI沉淀為黃色而不是淺黃色，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中X可能是FeBr2也可能是FeBr3，所以只有B項(xiàng)正確。答案B9用黃色的FeCl3溶液分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，解釋或結(jié)論不正確的是 ()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論A加入FeCl3固體溶液變成紅褐色FeCl3的水解程度變大B加入等體積水溶液顏色變淺c(Fe3)變小C加入足量Fe粉溶液顏色變成淺綠色2Fe3Fe=3Fe2D將FeCl3溶液微熱溶液變成紅褐色水解反應(yīng)H>0解析向黃色的FeCl3溶液中加入FeCl3固體，溶液濃度增大，溶液黃色變深，但FeCl3的水解程度變小，A錯(cuò)誤；往黃色的FeCl3溶液中加入等體積水，溶液被稀釋，F(xiàn)eCl3的水解程度增大，c(Fe3)變小，溶液顏色變淺，B正確；在黃色的FeCl3溶液中加入足量Fe粉，發(fā)生反應(yīng)2Fe3Fe=3Fe2，溶液顏色變成淺綠色，C正確；水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，將FeCl3溶液微熱可促進(jìn)FeCl3的水解向正方向進(jìn)行，溶液變成紅褐色，D正確。答案A10將一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250 mL 2 molL1硝酸中，反應(yīng)完全后生成1.12 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，再向反應(yīng)后的溶液中加入1 molL1 NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入NaOH溶液的體積最少是 ()A450 mL B500 mL C400 mL D不能確定解析加入NaOH溶液恰好使鐵元素完全沉淀，最終的溶液為硝酸鈉溶液。不難得出：n(NaOH)n(NO)n(HNO3)n(NO)0.25 L2 molL10.05 mol0.45 mol，V(NaOH)0.45 L450 mL。答案A11鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示：回答下列有關(guān)問題：(1)鐵元素位于元素周期表的第四周期第族，原子序數(shù)是26，最外層有2個(gè)電子。鐵元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是_。(2)檢驗(yàn)硫酸鐵溶液中是否存在Fe2的方法是_。(3)完成化學(xué)方程式：Fe(OH)3_NaClO_=_Na2FeO4_NaCl_H2O(4)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是水處理過程中使用的一種新型凈水劑，它的氧化性比高錳酸鉀強(qiáng)，其本身在反應(yīng)中被還原為Fe3。Na2FeO4之所以能凈水，除了能消毒殺菌外，另一個(gè)原因是(結(jié)合離子方程式說明)_。解析(1)鐵元素位于元素周期表的第四周期，說明鐵原子核外有4個(gè)電子層；原子序數(shù)等于核外電子數(shù)即26個(gè)電子，最外層有2個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律知，鐵原子K、L、M、N層電子數(shù)依次為2、8、14、2。(2)檢驗(yàn)硫酸鐵溶液中是否存在Fe2時(shí)應(yīng)防止Fe3的干擾，因此可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)。(3)根據(jù)化合價(jià)升降法配平氧化劑和還原產(chǎn)物(3NaO3Na)、還原劑和氧化產(chǎn)物2 (OH)32Na2O4，然后根據(jù)質(zhì)量守恒判斷缺項(xiàng)及其化學(xué)計(jì)量數(shù)(4NaOH)，最后確定水的化學(xué)計(jì)量數(shù)。(4)Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性，反應(yīng)中被還原為Fe3，F(xiàn)e3易水解生成Fe(OH)3膠體，氫氧化鐵膠體粒子表面積較大，可吸附水中懸浮的雜質(zhì)而使其沉降，達(dá)到凈水的目的。答案(1)(2)將適量硫酸鐵溶液置于潔凈試管中，滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，充分反應(yīng)后，溶液紫色褪去，證明含有Fe2，否則不含F(xiàn)e2(3)2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O(4)Fe33H2OFe(OH)3(膠體)3H，氫氧化鐵膠體粒子表面積較大，可吸附水中懸浮的雜質(zhì)而使其沉降12(臺(tái)州月考)有關(guān)FeSO4的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分物質(zhì)已略去)。已知：X由兩種化合物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。Y是紅棕色的化合物。(1)氣體X的成分是_(填化學(xué)式)。(2)反應(yīng)的反應(yīng)類型屬于_(填序號(hào))。a分解反應(yīng) b復(fù)分解反應(yīng)c置換反應(yīng) d化合反應(yīng)e氧化還原反應(yīng)(3)溶液2中金屬陽離子的檢驗(yàn)方法是_。(4)若經(jīng)反應(yīng)得到16 g固體Y，產(chǎn)生的氣體X恰好被0.4 L 1 molL1 NaOH溶液完全吸收，則反應(yīng)中生成FeSO4的離子方程式是_ _。解析由知，氣體X為SO2和SO3的混合物；由知，Y為Fe2O3。所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeSO4(s)Fe2O3SO2SO3。(1)氣體X的成分為SO2和SO3；(2)反應(yīng)的類型為分解反應(yīng)，同時(shí)又屬于氧化還原反應(yīng)；(3)溶液2中的金屬陽離子為Fe3，所以其檢驗(yàn)的方法為取少量溶液2于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，則證明原溶液中含有Fe3；(4)由題意知經(jīng)反應(yīng)共得到0.1 mol的Fe2O3、0.1 mol的SO2和0.1 mol的SO3，故知反應(yīng)中生成FeSO4的離子方程式是2Fe3SOH2O=2Fe2SO2H。答案(1)SO2、SO3(2)ae(3)取少量溶液2于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，則證明原溶液中含有Fe3(4)2Fe3SOH2O=2Fe2SO2H13Fe3O4是重要的化學(xué)試劑，鐵粉在氧氣中燃燒是制取它最為常見和快捷的方法。圖1是制取四氧化三鐵的系列裝置，A裝置用于制取二氧化碳?xì)怏w，并要求氣流穩(wěn)定，流速可控。請(qǐng)回答下列問題：(1)圖2中儀器a的名稱是_。(2)根據(jù)題目要求，在圖2中最好選擇_(填序號(hào))作為A裝置。(3)對(duì)圖2中裝置進(jìn)行氣密性檢查的方法是_，向分液漏斗中加足量水，過一會(huì)，水不再下滴，說明裝置的氣密性良好。(4)在B裝置中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(5)當(dāng)產(chǎn)生的氣體與事先預(yù)熱的鐵粉接觸時(shí)，在硬質(zhì)玻璃管中將觀察到的明顯現(xiàn)象是_。(6)反應(yīng)一段時(shí)間后，若將硬質(zhì)玻璃管中的固體粉末用鹽酸溶解，取少許溶液于試管中，加入淀粉碘化鉀溶液，沒有藍(lán)色出現(xiàn)，推測(cè)固體粉末中除Fe3O4外，一定有_。(7)若鐵粉被完全消耗，某同學(xué)為確定生成物中有2價(jià)鐵，取少量生成物于試管中，加入適量的稀硫酸溶解。寫出溶解過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。寫出確定2價(jià)鐵所用試劑名稱、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論_。解析本題考查Fe3O4的制備及其性質(zhì)檢驗(yàn)等，意在考查考生分析、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。(1)圖2中儀器a為長(zhǎng)頸漏斗。(2)圖2中三個(gè)裝置只有可以達(dá)到流速可控的目的。(3)檢查裝置的氣密性時(shí)需用止水夾夾住橡膠管，確保裝置中密封住一定體積的氣體。(4)B裝置中Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2。(5)在硬質(zhì)玻璃管中鐵粉與O2劇烈反應(yīng)，并有火星產(chǎn)生。(6)加入淀粉KI溶液沒有出現(xiàn)藍(lán)色，說明溶液中沒有Fe3，即生成物中除了有Fe3O4外，還有鐵粉剩余，F(xiàn)e3O4溶于鹽酸生成的Fe3被Fe還原為Fe2。(7)Fe3O4溶于稀硫酸生成Fe3和Fe2，其離子方程式為Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O。檢驗(yàn)溶液中含有Fe2，可用K3Fe(CN)6溶液或高錳酸鉀溶液。答案(1)長(zhǎng)頸漏斗(2)(3)用止水夾夾緊橡膠管 (4)2Na2O22CO2= 2Na2CO3O2(5)鐵粉燃燒，有火星(6)鐵粉(7)Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O用小試管取少量溶液后，向其中逐滴加入K3Fe(CN)6溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，說明有Fe2(或用小試管取少量高錳酸鉀溶液，滴入幾滴題述溶液，若紫色變淺，說明有Fe2存在)