2019-2020年高考化學專題復習導練測 第三章 第三講 鐵及其化合物.doc

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2019-2020年高考化學專題復習導練測 第三章 第三講 鐵及其化合物 一、選擇題 1．下列關(guān)于鐵的敘述正確的是 (　　)。 ①鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕?、谠谌梭w內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素?、坭F位于元素周期表中第四周期第ⅧB族　④鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒?、蓁F與強氧化劑硝酸反應的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3?、薏荒芡ㄟ^化合反應制得FeCl2和Fe(OH)3 　 A．①③ B．②④ C．②⑤ D．④⑥ 解析　當鐵中含有雜質(zhì)時，在潮濕的空氣中會發(fā)生電化學腐蝕，而純鐵的抗腐蝕能力較強；鐵位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是第ⅧB族；鐵與強氧化劑反應，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Fe＋2FeCl3===3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制得。故選項B正確。 答案　B 2．紅珊瑚棲息于200～2000 m的海域，產(chǎn)于臺灣海峽、南中國海，它與琥珀、珍珠被統(tǒng)稱為有機寶石。在中國，珊瑚是吉祥的象征，一直用來制作珍貴的工藝品。紅珊瑚是無數(shù)珊瑚蟲分泌的石灰質(zhì)大量堆積形成的干支狀物，其紅色是因為在海底長期積淀某種元素，該元素是(　　) A．Na B．Fe C．Si D．Cu 解析 根據(jù)平常對各元素的化合物性質(zhì)的了解得知，鐵的化合物多數(shù)有顏色，紅色的比較多。 答案 B 3．已知下述三個實驗均能發(fā)生化學反應。 ① ② ③ 將鐵釘放入硫酸銅溶液中 向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸 將鐵釘放入氯化鐵溶液中 A．實驗①和③中的鐵釘只作還原劑 B．上述實驗證明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋ C．實驗②中Fe2＋既顯氧化性又顯還原性 D．實驗③中反應的離子方程式為Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ 解析　實驗③中反應的離子方程式為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 答案　A 4．在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入鐵屑，反應結(jié)束后濾出固體物質(zhì)，濾液中的陽離子可能是(　　) ①只有Fe2＋　　　 ②Fe2＋和Fe3＋ ③Fe2＋和Cu2＋　　　 ④Cu2＋和Fe3＋ A．①③　　 B．②④　　 C．①④　　 D．②③ 解析 濾出固體物質(zhì)可能為銅或銅、鐵混合物，溶液中一定沒有Fe3＋，一定含有Fe2＋，可能含有Cu2＋。 答案 A 5．把22.4 g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列說法正確的是 (　　)。 A．反應后生成的鹽只為Fe(NO3)3 B．反應后生成的鹽只為Fe(NO3)2 C．反應后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為1∶3 D．反應后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為3∶1 解析　由于鐵的物質(zhì)的量為＝0.4 mol，所以在反應的過程中它失去的電子數(shù)應介于0.8 mol(此時只產(chǎn)生Fe2＋)和1.2 mol(此時只產(chǎn)生Fe3＋)之間，又產(chǎn)生0.3 mol NO2和0.2 mol NO，即反應過程中硝酸得到的電子物質(zhì)的量為0.3 mol(5－4)＋0.2 mol(5－2)＝0.9 mol，所以對應的產(chǎn)物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2，設前者的物質(zhì)的量為x，后者的物質(zhì)的量為y，則由鐵原子守恒可得x＋y＝0.4，由得失電子守恒得3x＋2y＝0.9 mol，解得x＝0.1 mol，y＝0.3 mol。 答案　C 6．下列中學常見實驗的現(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，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．檢驗紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可 D．向CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應后，將混合液體倒入蒸發(fā)皿中加熱煮沸一會，然后冷卻、過濾，濾紙上的物體為“藍色固體” 解析　過量的鐵粉與一定量的稀硝酸反應最終生成的是Fe2＋，A錯誤；制備氫氧化亞鐵應避免被氧氣氧化，向硫酸亞鐵溶液中加氫氧化鈉溶液時應把膠頭滴管的下端插入液面以下且不能攪拌，B錯誤；CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應后生成Cu(OH)2沉淀，加熱后過濾，濾紙上留有的是CuO，D錯誤。 答案　C 7．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2＋的濃度與加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為(　　) A．1∶1∶1 B．1∶3∶1 C．3∶3∶8 D．1∶1∶4 解析 解答本題應注意以下三點：(1)Fe與Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反應的先后順序； (2)橫、縱坐標及曲線各折點表示的意義；(3)HNO3反應生成的Fe3＋和溶液中的原有Fe3＋均與Fe發(fā)生反應。 答案 D 二、非選擇題 8．甲、乙為單質(zhì)，丙、丁為化合物，它們之間存在如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 (1)若甲、乙均為非金屬，丙為氧化物，則： ①乙為氧化產(chǎn)物時，乙可能是________(填一種物質(zhì)的化學式)，按照元素周期表推測，此時反應物甲可能是________(填一種物質(zhì)的化學式)； ②乙為還原產(chǎn)物時，丁所屬的物質(zhì)類別是________。 (2)若該轉(zhuǎn)化關(guān)系為我國古代濕法冶煉金屬乙的原理，寫出此反應的化學方程式________。若該轉(zhuǎn)化關(guān)系為高溫火法冶煉金屬乙的原理，且同時生成的丁是一種有刺激性氣味的氣體，則丙可能為________(填一種物質(zhì)的化學式)。 解析 (1)乙為單質(zhì)，且為氧化產(chǎn)物，說明乙中所含元素在丙中為負價，丙為氧化物，則乙為O2。非金屬甲與氧化物反應生成O2，則為F2與H2O反應生成HF和O2。乙為還原產(chǎn)物，則丁為氧化物。(2)濕法煉銅為鐵與硫酸銅反應制銅。由(1)可知丁為氧化物，有刺激性氣味的氣體可能為SO2，則甲為氧氣，丙為金屬硫化物。 答案 (1)①O2　F2?、谘趸铩?2)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　Cu2S或CuS 9．過去電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷有銅箔的絕緣板，制成印刷線路板，發(fā)生反應的化學方程式為： 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。 (1)檢驗腐蝕后的溶液中是否含有Fe3＋應選用的試劑是____________。 (2)采用下列實驗步驟從使用過的腐蝕廢液中回收銅，并重新制得純凈的FeCl3溶液，請在各空格內(nèi)填上適當?shù)姆肿邮交蚧瘜W式以使實驗達到預期目的。 (3)寫出有關(guān)化學反應的離子方程式_______________________________________， __________________________________________________， __________________________________________________， __________________________________________________。 解析 明確廢液成分及實驗目的方可解答相關(guān)問題，本題中各物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下： 答案 (1)KSCN溶液 (2)①Fe?、埯}酸?、軨l2　A：FeCl2　B：Fe、Cu　C：Cu　D：FeCl2 (3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 10．鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應用。請回答下列問題： (1)黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個反應為3FeS2＋8O26SO2＋Fe3O4，有3 mol FeS2參加反應，轉(zhuǎn)移________mol電子。 (2)氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑，反應的離子方程式為________________________________________________________________________； 從腐蝕廢液回收得到金屬銅，還需要的試劑是________。 (3)與明礬相似，硫酸鐵也可用作凈水劑，在使用時發(fā)現(xiàn)硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去，其原因是________________________________________________________________________。 (4)鋼鐵的電化腐蝕原理如圖所示，將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學防護的簡單示意圖，請在圖中虛線框內(nèi)作出修改，并用箭頭標出電子流動方向。 解析　(1)反應中FeS2中的Fe和S失電子發(fā)生氧化反應，O2得電子，8 mol O2得到的電子物質(zhì)的量為32 mol，即為該反應中轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量。(2)回收銅的過程中，F(xiàn)e3＋將Cu氧化為Cu2＋，再利用鐵將銅置換出來，為除去過量的鐵粉可以加入適量稀鹽酸或稀硫酸。(3)Fe3＋水解導致溶液呈酸性，在酸性廢水中H＋抑制了Fe3＋的水解。(4)電化學防護，可以是原電池原理，也可以是電解原理，故使鐵與外加電源的負極相連作陰極即可有效防止鋼鐵腐蝕。 答案　(1)32　(2)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　鐵粉、稀鹽酸(稀硫酸) (3)酸性廢水抑制Fe3＋的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體 (4) 11．新型凈水劑高鐵酸鉀(K2FeO4)為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定。 工業(yè)上制備K2FeO4的常用方法有兩種。 方法Ⅰ：次氯酸鹽氧化法。 工藝流程如圖所示。 (1)完成“氧化”過程中反應的化學方程式： FeCl3＋____NaOH＋____NaClO→____Na2FeO4＋____＋____。其中氧化劑是____(填化學式)。 (2)“轉(zhuǎn)化”過程中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì)，可用重結(jié)晶法提純，操作是：將粗產(chǎn)品用________________溶解，然后________________。 方法Ⅱ：電解法。 以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽極液中加入KOH。 (4)電解時陽極發(fā)生反應生成FeO，該電極反應方程式為________________________________________________________________________。 解析　(1)反應中NaClO是氧化劑，還原產(chǎn)物是NaCl，根據(jù)原子守恒，可知反應式中需要補充NaCl和H2O。根據(jù)化合價升降法配平化學方程式為2FeCl3＋10 NaOH＋3NaClO===2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。(2)根據(jù)(1)中反應的化學方程式和“轉(zhuǎn)化”后最終得到的產(chǎn)物，可知“轉(zhuǎn)化”過程是在加入KOH溶液后，將Na2FeO4轉(zhuǎn)化為溶解度更小的K2FeO4。(3)因為K2FeO4在中性或酸性溶液中能分解，所以需要將K2FeO4粗產(chǎn)品在稀KOH溶液中溶解，然后加入飽和KOH溶液，冷卻結(jié)晶。(4)電解時陽極鐵在強堿性條件下被氧化為FeO：Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O。 答案　(1)2　10　3　2　9　NaCl　5　H2O　NaClO　(2)Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH　(3)稀KOH溶液　加入飽和KOH溶液，冷卻結(jié)晶　(4)Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O