（广东版）高三化学一轮复习 限时集训（08）铁及其化合物.doc

限时集训(八)铁及其化合物(限时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括9小题，每小题5分，共45分)1在mg、al、cu、fe四种元素中，每种元素都有某些方面不同于其他三种元素。若从中选出铁元素，则选择的理由正确的是()a在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化b在不同化合物中能显示不同的化合价c能与盐酸反应产生氢气，不能与氢氧化钠溶液反应产生氢气d能被磁铁吸引2向一定量的fe、feo、fe2o3、fe3o4的混合物中加入150 ml 4 moll1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24 l no(标准状况)，往所得溶液中加入kscn溶液，无红色出现。若用足量的h2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为()a0.21 molb0.25 molc0.3 mol d0.35 mol3将一定量的fe和fe2o3的混合物投入250 ml 2 mol/l硝酸溶液中，反应完全后生成1.12 l no(标准状况)，再向反应后的溶液中加入1 mol/l naoh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()a450 ml b500 mlc400 ml d不能确定4某溶液中有fe3、mg2、fe2和al3四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是()afe3 bmg2cfe2 dal35某学生设计了如图所示的方法，鉴定盐a的组成成分，由此分析，下列结论中正确的是()aa中一定有fe3bc中一定有fe3cb为agi沉淀 da一定为febr2溶液6把so2通入fe(no3)3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入bacl2溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是()aso2 bfe2cfe3 dno7某同学在实验室进行了如下图所示的实验，下列说法中错误的是()a利用过滤的方法可将z中固体与液体分离开bx、z烧杯分散质相同cy中反应的离子方程式为：3caco32fe33h2o=2fe(oh)33co23ca2dz中分散系能产生丁达尔效应8有一块铁的“氧化物”样品，用140 ml 5.0 moll1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol cl2，恰好使其中的fe2全部转变为fe3，则该样品可能的化学式为()afe2o3 bfe3o4cfe4o5 dfe5o79在fe(no3)3和cu(no3)2的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中fe2的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示。则该溶液中fe(no3)3与cu(no3)2的物质的量浓度之比为()a31 b12c21 d11二、非选择题(本题包括5小题，共55分)10(8分)(2013北京二中高三检测)由fe2o3、fe、cuo、c、al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(1)取少量溶液x，加入过量的naoh溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入co2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)_。(2)z为一种或两种气体：若试剂a为饱和nahco3溶液，且z只为一种气体。则反应i中能同时生成两种气体的化学方程式是_。写出气体z的电子式_。若试剂a为适量水，且z为两种气体的混合物，则z中两种气体的化学式是_。(3)向y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是_。(4)取y中的溶液，调ph约为7，加入淀粉ki溶液和h2o2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol i时，共转3 mol电子，该反应的离子方程式是_。(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)_。11(13分)有关feso4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。已知：x由两种化合物组成，将x通入品红溶液，溶液退色；通入bacl2溶液，产生白色沉淀。y是红棕色的化合物。(1)气体x的成分是(填化学式)_。(2)反应的反应类型属于(填序号)_。a分解反应b复分解反应c置换反应d化合反应e氧化还原反应(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_。(4)若经反应 得到16 g固体y，产生的气体x恰好被0.4 l 1 moll1 naoh溶液完全吸收，则反应的化学方程式是_，反应中生成feso4的离子方程式是_。12(8分)高效净水剂聚合氯化铝铁(pafc)的组成可表示为alfe(oh)ncl6nm，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理。某工厂欲以工业废料(金属铝、铁及其氧化物)为原料制取pafc，设计如下流程： (1)pafc中铁元素的化合价为_。(2)所得酸性溶液中，不能确定是否一定存在的阳离子是_(填序号)。aal3bfe2cfe3dh为证实该离子确实存在，可采取的操作是_。(3)往酸性溶液中加入试剂x的目的是_。13(13分)(20122013海淀区高三期中)fe2o3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知：在高温下煅烧feco3可以得到fe2o3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验：实验步骤实验操作取一定质量的feco3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再减轻，冷却至室温取少量实验步骤i所得固体放于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解向实验步骤所得溶液中滴加kscn溶液，溶液变红由此甲同学得出结论：4feco3o22fe2o34co2(1)写出实验步骤中发生反应的离子方程式_。(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是fe3o4，因为fe3o4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有fe3。于是乙同学对甲同学的实验步骤进行了补充改进：检验实验步骤所得溶液中是否含有fe2。他需要选择的试剂是_(填序号)。a氯水b氯水kscn溶液ck3fe(cn)6(铁氰化钾溶液)(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是_。(4)丙同学进一步查阅资料得知，煅烧feco3的产物中的确含有2价铁元素。于是他设计了另一种由feco3制取fe2o3的方法：先向feco3中依次加入试剂：稀硫酸、(填名称)和_(填名称)；再_(填操作名称)，灼烧，即可得到fe2o3。(5)工业上通过控制样品的质量，使滴定时消耗kmno4溶液体积为c ml，菱铁矿中feco3的质量分数为c%，可以简化测量。某同学取含feco3 c%的菱铁矿a g，用足量稀硫酸溶解后，再用0.0 200 moll1的酸性kmno4溶液滴定(kmno4被还原成mn2)，最终消耗kmno4溶液c ml。假定矿石中无其他还原性物质，则所取菱铁矿的质量a_g。(feco3的摩尔质量为116 gmol1)14(13分)(2012新课标全国卷)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0.54 g的feclx样品，溶解后先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0.40 moll1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.00 ml。计算该样品中氯的物质的量，并求出feclx中x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)12.1，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_。答 案限时集训(八) 铁及其化合物1d2.b3.a4.c5.b6.d7.b8选d根据2fe2cl2=2fe32cl，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(fe2)0.025 mol20.05 mol，根据电荷守恒得2n(fe2)3n(fe3)n(cl)，则n(fe3)0.2 mol，故n(fe2)n(fe3)0.050.214，故该氧化物可表示为feo2fe2o3，即fe5o7。9选c由化学方程式：2fe3fe=3fe2、fecu2=fe2cu，结合图像可知，c(fe2)的大小范围在03变化快，3是拐点，此前发生2fe3fe=3fe2，在34范围内变化时发生fecu2=fe2cu，由化学方程式2fe3fe=3fe2可得，2n(fe2)3n(fe3)，由化学方程式fecu2=fe2cu可得，n(cu2)n(fe2)，故c(fe3)c(cu2)21。10解析：(1)取上层清液，通入co2，无明显变化，溶液中没有alo，样品中不含有al。(2)a为饱和nahco3溶液，且z只为一种气体，则为co2，c和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫，二氧化硫与饱和nahco3溶液反应生成二氧化碳，符合题意，试剂a为适量水，且z为两种气体的混合物，所加浓酸为浓硝酸，两种气体为二氧化氮和二氧化碳，通过水后气体是no和co2。(3)y中有红色固体，是金属cu，向y中通入过量氯气，cu、fe2被氧化为cu2、fe3，所以溶液中有fe3、cu2、h三种阳离子。(4)消耗2 mol i时，共转3 mol电子时，一定有1 mol fe2被氧化，即fe2和i的物质的量之比为12。(5)加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生cu，样品中一定没有fe，可能的组合有cuo和c或者fe2o3、cuo和c。解析：(1)al(2)c2h2so4(浓)co22so22h2ono和co2(3)fe3、cu2、h(4)2fe24i3h2o2=2i22fe(oh)3(5)cuo和c或者fe2o3、cuo和c11(1)so2、so3(2)a、e(3)取少量溶液2于试管中，加入几滴kscn试液，溶液变红色(4)2feso4fe2o3so2so32fe3soh2o=2fe2so2h12(1)3(2)c取样，滴加kscn溶液，溶液变为血红色(3)将fe2氧化为fe313解析：(2)检验fe3中有fe2，可用排除法，试剂a或b都不能检验fe3中有fe2(fe2与k3fe(cn)6反应生成蓝色的滕氏蓝沉淀)。(3)既有fe3又有fe2的组合很多，如feo和fe2o3；fe3o4和feo；fe3o4和fe2o3；feo、fe3o4和fe2o3。(4)feco3中加入稀硫酸后，必须加入氧化剂才能生成fe3，如氯水或双氧水。沉淀fe3可以用氨水、naoh或碳酸钠。沉淀后过滤出氢氧化铁再灼烧。(5)5feco3kmno4510.0 200c103求得a1.16。答案：(1)fe33scn=fe(scn)3(写可逆号、络合物形式也合理)(2)c(3)产物是feo和fe2o3的混合物(合理答案均可)(4)氯水(或过氧化氢等)和氨水(或碳酸钠等)(合理答案均可)过滤(5)1.1614解析：(2)设混合物样品中含有a mol fecl2、b mol fecl3，根据题意有(ab)(2a3b)12.1，解得a9b，所以fecl3的物质的量分数为b(ab)b10b0.10。实验室中，fecl2可用铁粉与稀盐酸发生置换反应得到，fecl3可用铁粉与氯气发生化合反应得到。(3)fe3具有强氧化性而i具有强还原性，二者发生氧化还原反应生成棕色物质i2。根据元素守恒和得失电子守恒可完成离子方程式。(4)首先明确clo的还原产物是cl，然后根据元素守恒、得失电子守恒和电荷守恒即可完成离子方程式。根据题意可写出题给原电池的负极反应式为zn2e2oh=zn(oh)2，总反应式为3zn2feo8h2o=3zn(oh)22fe(oh)34oh。用总反应式减去负极反应式可得正极反应式为feo3e4h2o=fe(oh)35oh。