2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 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()。鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕在人體內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素鐵位于元素周期表中第四周期第B族鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒鐵與強(qiáng)氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3不能通過(guò)化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3 A B C D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)；鐵位于元素周期表的第族，而不是第B族；鐵與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，能被氧化為Fe3，但若鐵過(guò)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(guò)量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分別通過(guò)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紅珊瑚棲息于2002000 m的海域，產(chǎn)于臺(tái)灣海峽、南中國(guó)海，它與琥珀、珍珠被統(tǒng)稱為有機(jī)寶石。在中國(guó)，珊瑚是吉祥的象征，一直用來(lái)制作珍貴的工藝品。紅珊瑚是無(wú)數(shù)珊瑚蟲(chóng)分泌的石灰質(zhì)大量堆積形成的干支狀物，其紅色是因?yàn)樵诤５组L(zhǎng)期積淀某種元素，該元素是()ANa BFeCSi DCu解析 根據(jù)平常對(duì)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 B3已知下述三個(gè)實(shí)驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。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下列判斷正確的是()。A實(shí)驗(yàn)和中的鐵釘只作還原劑B上述實(shí)驗(yàn)證明氧化性：Fe3Fe2Cu2C實(shí)驗(yàn)中Fe2既顯氧化性又顯還原性D實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的離子方程式為FeFe3=2Fe2解析實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的離子方程式為2Fe3Fe=3Fe2。答案A4在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入鐵屑，反應(yīng)結(jié)束后濾出固體物質(zhì)，濾液中的陽(yáng)離子可能是()只有Fe2Fe2和Fe3Fe2和Cu2Cu2和Fe3ABCD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(méi)有Fe3，一定含有Fe2，可能含有Cu2。答案 A5把22.4 g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應(yīng)只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列說(shuō)法正確的是()。A反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)3B反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)2C反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為13D反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為31解析由于鐵的物質(zhì)的量為0.4 mol，所以在反應(yīng)的過(guò)程中它失去的電子數(shù)應(yīng)介于0.8 mol(此時(shí)只產(chǎn)生Fe2)和1.2 mol(此時(shí)只產(chǎn)生Fe3)之間，又產(chǎn)生0.3 mol NO2和0.2 mol NO，即反應(yīng)過(guò)程中硝酸得到的電子物質(zhì)的量為0.3 mol(54)0.2 mol(52)0.9 mol，所以對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2，設(shè)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xy0.4，由得失電子守恒得3x2y0.9 mol，解得x0.1 mol，y0.3 mol。答案C6下列中學(xué)常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是 ()。A過(guò)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D向CuSO4溶液中滴入過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后，將混合液體倒入蒸發(fā)皿中加熱煮沸一會(huì)，然后冷卻、過(guò)濾，濾紙上的物體為“藍(lán)色固體”解析過(guò)量的鐵粉與一定量的稀硝酸反應(yīng)最終生成的是Fe2，A錯(cuò)誤；制備氫氧化亞鐵應(yīng)避免被氧氣氧化，向硫酸亞鐵溶液中加氫氧化鈉溶液時(shí)應(yīng)把膠頭滴管的下端插入液面以下且不能攪拌，B錯(cuò)誤；CuSO4溶液中滴入過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后生成Cu(OH)2沉淀，加熱后過(guò)濾，濾紙上留有的是CuO，D錯(cuò)誤。答案C7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()A111 B131C338 D114解析 解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)Fe與Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反應(yīng)的先后順序；(2)橫、縱坐標(biāo)及曲線各折點(diǎn)表示的意義；(3)HNO3反應(yīng)生成的Fe3和溶液中的原有Fe3均與Fe發(fā)生反應(yīng)。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：乙為氧化產(chǎn)物時(shí)，乙可能是_(填一種物質(zhì)的化學(xué)式)，按照元素周期表推測(cè)，此時(shí)反應(yīng)物甲可能是_(填一種物質(zhì)的化學(xué)式)；乙為還原產(chǎn)物時(shí)，丁所屬的物質(zhì)類別是_。(2)若該轉(zhuǎn)化關(guān)系為我國(guó)古代濕法冶煉金屬乙的原理，寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)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(shí)生成的丁是一種有刺激性氣味的氣體，則丙可能為_(kāi)(填一種物質(zhì)的化學(xué)式)。解析 (1)乙為單質(zhì)，且為氧化產(chǎn)物，說(shuō)明乙中所含元素在丙中為負(fù)價(jià)，丙為氧化物，則乙為O2。非金屬甲與氧化物反應(yīng)生成O2，則為F2與H2O反應(yīng)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(yīng)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)O2F2氧化物(2)FeCuSO4=FeSO4CuCu2S或CuS9過(guò)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(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。(1)檢驗(yàn)腐蝕后的溶液中是否含有Fe3應(yīng)選用的試劑是_。(2)采用下列實(shí)驗(yàn)步驟從使用過(guò)的腐蝕廢液中回收銅，并重新制得純凈的FeCl3溶液，請(qǐng)?jiān)诟骺崭駜?nèi)填上適當(dāng)?shù)姆肿邮交蚧瘜W(xué)式以使實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期目的。(3)寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式_，_，_，_。解析 明確廢液成分及實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆娇山獯鹣嚓P(guān)問(wèn)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)Fe鹽酸Cl2A：FeCl2B：Fe、CuC：CuD：FeCl2(3)2Fe3Fe=3Fe2FeCu2=Fe2CuFe2H=Fe2H22Fe2Cl2=2Fe32Cl10鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)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(gè)反應(yīng)為3FeS28O26SO2Fe3O4，有3 mol FeS2參加反應(yīng)，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(yīng)的離子方程式為_(kāi)；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(shí)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(xué)防護(hù)的簡(jiǎn)單示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D中虛線框內(nèi)作出修改，并用箭頭標(biāo)出電子流動(dòng)方向。解析(1)反應(yīng)中FeS2中的Fe和S失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，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(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量。(2)回收銅的過(guò)程中，F(xiàn)e3將Cu氧化為Cu2，再利用鐵將銅置換出來(lái)，為除去過(guò)量的鐵粉可以加入適量稀鹽酸或稀硫酸。(3)Fe3水解導(dǎo)致溶液呈酸性，在酸性廢水中H抑制了Fe3的水解。(4)電化學(xué)防護(hù)，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(fù)極相連作陰極即可有效防止鋼鐵腐蝕。答案(1)32(2)2Fe3Cu=2Fe2Cu2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：次氯酸鹽氧化法。工藝流程如圖所示。(1)完成“氧化”過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeCl3_NaOH_NaClO_Na2FeO4_。其中氧化劑是_(填化學(xué)式)。(2)“轉(zhuǎn)化”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(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：電解法。以鐵為陽(yáng)極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽(yáng)極液中加入KOH。(4)電解時(shí)陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)生成FeO，該電極反應(yīng)方程式為_(kāi)。解析(1)反應(yīng)中NaClO是氧化劑，還原產(chǎn)物是NaCl，根據(jù)原子守恒，可知反應(yīng)式中需要補(bǔ)充NaCl和H2O。根據(jù)化合價(jià)升降法配平化學(xué)方程式為2FeCl310 NaOH3NaClO=2Na2FeO49NaCl5H2O。(2)根據(jù)(1)中反應(yīng)的化學(xué)方程式和“轉(zhuǎn)化”后最終得到的產(chǎn)物，可知“轉(zhuǎn)化”過(guò)程是在加入KOH溶液后，將Na2FeO4轉(zhuǎn)化為溶解度更小的K2FeO4。(3)因?yàn)镵2FeO4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(shí)陽(yáng)極鐵在強(qiáng)堿性條件下被氧化為FeO：Fe8OH6e=FeO4H2O。答案(1)210329NaCl5H2ONaClO(2)Na2FeO42KOH=K2FeO42NaOH(3)稀KOH溶液加入飽和KOH溶液，冷卻結(jié)晶(4)Fe8OH6e=FeO4H2O