（广西专用）高三化学一轮复习题库 33 铁及其化合物（含解析）.doc

第三讲 铁及其化合物一、选择题1铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素，下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是 ()a赤铁矿的主要成分是fe3o4b铁与水蒸气在高温下的反应产物为fe2o3和h2c除去fecl2溶液中的fecl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤dfe3与kscn产生红色沉淀解析赤铁矿的主要成分是fe2o3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为fe3o4和h2；3价铁离子遇kscn溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验3价铁离子的存在。答案c2下表各选项中，不能利用置换反应通过y得到w的一组化合物是 () 选项 化合物 abcdyco2fe2o3c2h5ohfecl3wmgoal2o3c2h5onacucl2解析a项，mg与co2反应可生成mgo；b项，al与fe2o3反应可 生成al2o3；c项，c2h5oh与na反应可生成c2h5ona；d项，虽然fecl3与cu反应可以得到cucl2但该反应不是置换反应。答案d3下列实验中，金属或固体可以完全溶解的是 ()a在h2o2溶液中加入少量mno2粉末b镀锌铁皮加入足量的naoh溶液中c1 mol铜片与含2 mol h2so4的浓硫酸共热d常温下，1 mol铜片投入含4 mol hno3的浓硝酸中解析mno2作催化剂，反应前后保持不变，故不溶；铁与naoh溶液不反应，故不能完全溶解；1 mol铜片与含2 mol h2so4的浓硫酸共热理论上恰好完全反应，但随着反应的进行硫酸变稀，反应不再进行。答案d4能正确表示下列反应的离子方程式是 ()a将铁粉加入稀硫酸中：2fe6h=2fe33h2b将磁性氧化铁溶于盐酸：fe3o48h=3fe34h2oc将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：fe24hno=fe32h2onod将铜屑加入fe3溶液中：2fe3cu=2fe2cu2解析a项，铁与稀硫酸反应，铁元素被氧化为2价，正确的离子方程式为fe2h=fe2h2；b项，磁性氧化铁中有三分之二的三价铁、三分之一的二价铁，故其正确的离子方程式为fe3o48h=2fe3fe24h2o；c项，因为硝酸具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子，但该方程式没配平，各物质在方程式中的化学计量数应分别为3、4、1、3、2、1；d项，三价铁离子具有强氧化性，能将铜氧化，自身被还原为二价铁离子，d正确。答案d5右图是三种稀酸对fecr合金随cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是 ()a稀硝酸对fecr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱b稀硝酸和铁反应的化学方程式是：fe6hno3(稀)=fe(no3)33no23h2occr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对fecr合金的腐蚀性最强d随着cr含量增加，稀硝酸对fecr合金的腐蚀性减弱解析根据题图可知，cr的含量不同，三种酸对fecr合金的腐蚀性不同，当w(cr)较小时，稀硝酸对其腐蚀性最强，a不正确；铁与稀硝酸反应生成的是no而不是no2，b错；三种酸的质量分数相同，盐酸中的氢离子浓度最大，c错；根据图中稀hno3的曲线变化，可知d正确。答案d6将3.48 g fe3o4完全溶解在100 ml 1 moll1硫酸中，然后加入k2cr2o7溶液25 ml，恰好使溶液中fe2全部转化为fe3，cr2o全部还原为cr3，则k2cr2o7溶液的物质的量浓度为 ()a0.05 moll1 b0.1 moll1 c0.2 moll1 d0.3 moll1解析n(fe3o4)0.015 mol，因fe3o4可拆分为feofe2o3；所以，n(fe2)n(fe3o4)0.015 mol，设k2cr2o7的物质的量浓度为x，根据得失电子守恒可得：0.015 mol1x l6，x0.1 moll1。答案b7如右图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 moll1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是 ()no fe3 h no no2a只有 b c d解析题给12 moll1的硝酸是浓硝酸，若铁少则生成fe3，若铁过量则生成fe2，故在该体系中一定存在no2和no。答案b8某稀溶液中含有fe(no3)3、cu(no3)2、hno3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则稀溶液中fe(no3)3、cu(no3)2、hno3物质的量浓度之比为()a111 b131 c338 d114解析据氧化性由强到弱的顺序hno3fe3cu2，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为4hno3(稀)fe=fe(no3)3no2h2o4 mol1 mol1 mol2fe(no3)3fe=3fe(no3)22 mol1 mol3molcu(no3)2fe=fe(no3)2cu1 mol1 mol1 mol所以原溶液中，fe(no3)3、cu(no3)2、hno3的物质的量之比为：(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。答案d二、非选择题9(1)如下图所示，当容器a中的反应开始后，若分别进行下列操作，请回答有关问题：若弹簧夹c打开，b容器中有什么现象发生？若开始时弹簧夹c关闭，容器a中的反应还在进行时，b容器中有什么现象发生？写出b容器中有关反应的化学方程式。若先打开弹簧夹c一段时间，容器a中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹c一会儿，b容器中有什么现象发生？(2)已知：2fe32i=2fe2i2,2fe2br2=2fe32br。含有1 mol fei2和2 mol febr2的溶液中通入2 mol cl2，此时被氧化的离子是_，被氧化的离子的物质的量分别是_。如果向原溶液中通入3 mol cl2，则被氧化的离子是_，其对应的氧化产物的物质的量分别是_。若向含a mol fei2和b mol febr2的溶液中通入c mol cl2，当i、fe2、br完全被氧化时，c为_(用含a、b的代数式表示)。解析(1)本题应注意分析a中压强变化和a、b中发生的反应类型。打开c，a中fe与稀h2so4反应生成h2，a中压强增大，气体通过导管进入b，b中有气泡冒出。若开始关闭c，a中反应生成h2，压强增大，a中溶液由导管进入b，b中fe2与oh反应生成fe(oh)2白色沉淀，fe(oh)2与b中o2反应生成红褐色沉淀fe(oh)3。若先打开c，h2进入b，驱出b中o2，再关闭c，a中fe2进入b，只能生成fe(oh)2。(2)通过题干两个反应可知还原性ife2br。由此可知向溶液中加cl2，再结合离子的反应顺序再加以计算即可。答案(1)容器b中的导管口有气泡冒出。容器a中溶液进入容器b，容器b中有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。2naohfeso4=fe(oh)2na2so44fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3开始时容器b中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后容器a中溶液进入容器b，有白色沉淀生成。(2)i、fe22 mol、2 moli、fe2、br1 mol、3 mol、0.5 mol10硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是znco3，并含少量的fe2o3、feco3、mgo、cao等，生产工艺流程示意如下：(1) 将菱锌矿研磨成粉的目的是_。 (2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：fe(oh)2_=fe(oh)3cl(3)针铁矿(goethite)是以德国诗人歌德(goethe)名字命名的，组成元素是fe、o和h，化学式量为89，化学式是_。(4)根据下表数据，调节“滤液2”的ph时，理论上可选用的最大区间为_。mg(oh)2zn(oh)2mgco3caco3开始沉淀的ph10.46.4沉淀完全的ph12.48.0开始溶解的ph10.5ksp5.610126.81062.8109(5)工业上从“滤液3”制取mgo过程中，合适的反应物是_(选填序号)。a大理石粉 b石灰乳c纯碱溶液 d烧碱溶液(6)“滤液4”之后的操作依次为_、_、过滤、洗涤、干燥。(7)分析图中数据，菱锌矿粉中znco3的质量分数不低于_。解析解答该题的关键是对题目有个整体的认识，清楚各步操作的目的。粉碎菱锌矿是为了使反应更充分。滤液1调ph是为了中和过量的盐酸生成fe(oh)2沉淀，加漂白粉是为了将fe(oh)2氧化成fe(oh)3以除去，滤液2调ph是为了将zn2转化为zn(oh)2沉淀，滤液3中含有mg2、ca2，滤液4是纯净的znso4溶液。(5)从滤液3中提取mgo，首先应将mg2转化为mg(oh)2沉淀，a项大理石不起作用，c项溶液会将ca2转化为caco3沉淀，故b、d两项合适。(7)znco3zno125 g81 gxm2x kg则菱镁矿粉中znco3的质量分数为：。答案(1)增大反应物接触面积或增大反应速度或使反应更充分(2)fe(oh)2cloh2o=fe(oh)3cl(3)feo(oh)(或其他合理答案)(4)8.0phcu2，氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是_。(3)硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是_(用离子方程式表示)。在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去，其原因是_。(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是fe3o44co3fe4co2，若有1.5 mol fe3o4参加反应，转移电子的物质的量是_。(5)下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是_(填字母)。选项陈述陈述判断a铁是地壳中含量最高的金属元素铁是人类最早使用的金属材料对；对；有b常温下铁与稀硫酸反应生成氢气高温下氢气能还原氧化铁得到铁对；对；无c铁属于过渡元素铁和铁的某些化合物可用作催化剂错；对；无d在空气中铁的表面能形成致密的氧化膜铁不能与氧气反应对；对；有解析(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极发生的电极反应为o22h2o4e=4oh。(2)fe3氧化cu而腐蚀印刷电路铜板：2fe3cu=2fe2cu2。(3) fe3水解产生具有吸附作用的fe(oh)3胶体而净水：fe33h2ofe(oh)3(胶体)3h，在酸性条件下，由于h抑制了fe3的水解，无法产生fe(oh)3胶体，故不能使悬浮物沉降除去。(4)1 mol fe3o4参与反应时，需4 mol co，根据4 mol co可得转移8 mol电子，所以1.5 mol fe3o4参加反应时转移电子的物质的量为1.58 mol12 mol。(5)选项a，地壳中含量最高的金属元素是al元素，而不是fe元素，由于铁是活泼金属，需通过冶炼方法获得，所以fe不是人类最早使用的金属材料，陈述、错误，且两者没有因果关系；选项b，fe能与稀h2so4发生置换反应而产生h2，在高温条件下，h2还原性很强，又能还原fe2o3而得fe，所以、均正确，两者无因果关系；选项c，铁是过渡元素的说法正确；选项d，铁在空气中不能形成致密的氧化膜，且fe可与纯净的o2反应生成fe3o4。答案(1)o22h2o4e=4oh(2)2fe3cu=2fe2cu2(3)fe33h2ofe(oh)3(胶体)3h酸性环境中，h抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体(4)12 mol(5)b12黄铜矿cufes2可用于冶炼铜，冶炼过程中需要空气和硅石，硅石主要用于形成炉渣，其反应的总方程式为2cufes22sio25o2=2cu2fesio34so2。请回答下列问题：(1)若cufes2中cu的化合价为2，则反应中被还原的元素是_(填元素符号)。(2)黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中主要含fe2o3、fesio3、sio2、al2o3等，请完成以下验证炉渣中含有2价铁的探究过程中的有关问题：仅限选择的试剂有稀盐酸、稀硫酸、kscn溶液、kmno4溶液、naoh溶液、碘水。应选用的试剂为_。有关的实验现象为_。(3)据报道，有一种叫thibacillus ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，可将黄铜矿cufes2氧化成硫酸盐：4cufes22h2so417o2=4cuso42fe2(so4)32h2o。利用反应后的溶液，按如下流程可制备