2015届高三化学一轮真题同步演练：2.4铁及其化合物

1 高考组合题 下列叙述正确的是 A 将水蒸汽通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反应 B Fe 与稀 HNO3 稀 H2SO4反应均有气泡产生 说明 Fe 与两种酸均发生置换反应 2012 山 东高考卷 C Fe 在足量 Cl2中燃烧生成 FeCl2和 FeCl3 2012 天津高考卷 D Fe3 有氧化性可以解释 FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜 2012 广东高考卷 E 相同条件下 溶液中 Fe3 Cu2 Zn2 的氧化性依次减弱 2012 江苏高考卷 解析 水蒸气与灼热的铁粉发生反应生成 Fe3O4和 H2 Fe3O4粉末呈黑色 A 错误 B 项 Fe 与稀 HNO3反应不是置换反应 C 项反应只生成 FeCl3 答案 DE 2 2013 高考上海卷 一定量的 CuS 和 Cu2S 的混合物投入足量的 HNO3中 收集到气体 V L 标准状况 向反应后的溶液中 存在 Cu2 和 SO 加入足量 NaOH 产生蓝色沉淀 过 2 4 滤 洗涤 灼烧 得到 CuO 12 0 g 若上述气体为 NO 和 NO2的混合物 且体积比为 1 1 则 V 可能为 A 9 0 L B 13 5 L C 15 7 L D 16 8 L 解析 由铜守恒可知 CuS 与 Cu2S 中含有 n Cu 12 0 g 80 g mol 1 0 15 mol 利用电 子守恒 依据 极端假设法 可知 当混合物全部为 CuS 时可得 0 15 mol 8 n NO 3 n NO2 1 因 n NO n NO2 解之得 n NO n NO2 0 3 mol 则反应所得混合 气体在标况下的体积 V 0 3 mol 0 3 mol 22 4 mol L 1 13 44 L 当混合物全部 为 Cu2S 时可得 10 0 15 mol 2 n NO 3 n NO2 1 因 n NO n NO2 解之得 n NO n NO2 0 1875 mol 则反应所得混合气体在标况下的体积 V 0 1875 mol 0 1875 mol 22 4 mol L 1 8 4 L 所以收集到气体体积 8 4 L V 13 44 L 故答案为 A 答案 A 3 2013 高考江苏卷 甲 乙 丙 丁四种物质中 甲 乙 丙均含有相同的某种元素 它们之间具有如下转化关系 甲乙丙 下列有关物质的推断不正确的是 丁 丁 甲 A 若甲为焦炭 则丁可能是 O2 B 若甲为 SO2 则丁可能是氨水 C 若甲为 Fe 则丁可能是盐酸 D 若甲为 NaOH 溶液 则丁可能是 CO2 解析 根据四种物质之间的转化 结合各选项进行分析 若甲为焦炭 丁为 O2 则乙为 CO 丙为 CO2 A 对 若甲为 SO2 丁为氨水 则乙为 NH4HSO3 丙为 NH4 2SO3 B 对 若甲为 Fe 丁为盐酸 Fe 与盐酸反应生成 FeCl2 而 FeCl2不能与盐酸继续反应 C 错 若甲为 NaOH 溶液 丁为 CO2 则乙为 Na2CO3 丙为 NaHCO3 D 对 答案 C 4 2013 高考上海卷 某溶液可能含有 Cl SO CO NH Fe3 Al3 和 K 2 42 4 4 取该溶液 100 mL 加入过量 NaOH 溶液 加热 得到 0 02 mol 气体 同时产生红褐色沉淀 过滤 洗涤 灼烧 得到 1 6 g 固体 向上述滤液中加足量 BaCl2溶液 得到 4 66 g 不溶 于盐酸的沉淀 由此可知原溶液中 A 至少存在 5 种离子 B Cl 一定存在 且 c Cl 0 4 mol L C SO NH一定存在 Cl 可能不存在 2 4 4 D CO2 2Al3 一定不存在 K 可能存在 解析 加入足量 NaOH 溶液加热 得到 0 02 mol 气体说明含有 0 02 mol NH 得到红褐 4 色沉淀说明含有 Fe3 则不能含有 CO CO与 Fe3 发生双水解 不能共存 利用灼 2 32 3 烧后得到 1 6 g 固体知溶液中含有 0 02 mol Fe3 再利用加入 BaCl2得到 4 66 g 不溶于 盐酸沉淀可知溶液中含有 0 02 mol SO Al3 K 是否存在无法判定 利用 电荷守恒 2 4 可知溶液中必含有 Cl 若溶液中不含 Al3 K 时 溶液中含有 0 04 mol Cl 若溶液 中含 Al3 K 时 溶液中含有 Cl 的物质的量一定大于 0 04 mol 结合溶液体积 100 mL 可 知原溶液中一定存在 Cl 且 c Cl 0 4 mol L 由上述分析知 正确答案为 B 答案 B 5 2013 高考江苏卷 下列依据相关实验得出的结论正确的是 A 向某溶液中加入稀盐酸 产生的气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 该溶液一定是碳 酸盐溶液 B 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 该溶液一定是钠盐溶液 C 将某气体通入溴水中 溴水颜色褪去 该气体一定是乙烯 D 向某溶液中滴加 KSCN 溶液 溶液不变色 滴加氯水后溶液显红色 该溶液中一定含 Fe2 解析 结合实验操作及现象 分析实验结论的合理性 某溶液中加入稀盐酸 产生的气体使澄清石灰水变浑浊 则气体可能为 CO2 SO2或二者的 混合物 不能确定该溶液中是否含有碳酸盐 A 错 某溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 说明该溶液中含有 Na 可能为钠盐溶液 也可能为 NaOH 溶液 B 错 溴水具有强氧化性 一些还原性气体 如 SO2等 和一些不饱和有机物气体 如乙烯 乙炔等 都能使溴水褪色 C 错 某溶液滴加 KSCN 溶液 溶液不变色 滴加氯水后溶液显红色 说明有 Fe3 生成 从 而推测原溶液中含有 Fe2 D 对 答案 D 6 2012 海南高考卷 在 FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中 废液处理和资源回收 的过程简述如下 向废液中投入过量铁屑 充分反应后分离出固体和滤液 向滤液中加入一定量石灰水 调节溶液 pH 同时鼓入足量的空气 回答下列问题 1 FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 2 过程 加入铁屑的主要作用是 分离得到固体的主要成分是 从固体 中分离出铜需采用的方法是 3 过程 中发生反应的化学方程式为 解析 2 这是先置换出铜 铁过量固体为铁与铜的混合物 再分离铜应加入盐酸 3 步骤是亚铁离子生成 Fe OH 2 鼓入空气为转化成 Fe OH 3 答案 1 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 2 回收铜 Cu 和 Fe 加盐酸反应后过滤 3 FeCl2 Ca OH 2 Fe OH 2 CaCl2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 7 2012 新课标全国高考卷 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 mol L 1的盐酸滴定 滴 至终点时消耗盐酸 25 0 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 1 2 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 Fe3 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 MnO2 Zn 电池类似 K2FeO4 Zn 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 解析 1 依题意 n Cl n OH 0 40 mol L 1 25 0 10 3L 1 0 10 2mol n Fe n Cl 1 x 1 0 10 2mol x 3 0 54 g 1 0 10 2mol 35 5 g mol 1 56 g mol 1 2 设 FeCl3的物质的量分数为 x 由题意得 3x 2 1 x 2 1 x 0 10 据 Fe 2HCl FeCl2 H2 Fe 2FeCl3 3FeCl2 2Fe 3Cl22FeCl3可知 点燃 FeCl2可用铁粉与 FeCl3或盐酸反应制备 FeCl3可用铁粉与 Cl2反应制备 3 生成的棕色 物质为 I2 故可写出该反应的离子方程式 2Fe3 2I 2Fe2 I2 4 解答此问要紧扣题给信息 注意离子方程式中的电荷守恒及氧化还原反应中的得失电子 守恒 答案 1 n Cl 0 025 0 L 0 40 mol L 1 0 010 mol 0 54 g 0 010 mol 35 5 g mol 1 0 19 g n Fe 0 19 g 56 g mol 1 0 003 4 mol n Fe n Cl 0 003 4 0 010 1 3 x 3 2 0 10 盐酸 氯气 3 2Fe3 2I 2Fe2 I2 或 2Fe3 3I 2Fe2 I 3 4 2Fe OH 3 3ClO 4OH 2FeO 5H2O 3Cl 2 4 FeO 3e 4H2O Fe OH 3 5OH 2 4 2FeO 8H2O 3Zn 2Fe OH 3 3Zn OH 2 4OH 2 4 8 2013 高考天津卷 FeCl3在现代工业生产中应用广泛 某化学研究性学习小组模拟工 业流程制备无水 FeCl3 再用副产品 FeCl3溶液吸收有毒的 H2S 经查阅资料得知 无水 FeCl3在空气中易潮解 加热易升华 他们设计了制备无水 FeCl3的实验方案 装置示意图 加热及夹持装置略去 及操作步骤如下 检验装置的气密性 通入干燥的 Cl2 赶尽装置中的空气 用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成 体系冷却后 停止通入 Cl2 并用干燥的 N2赶尽 Cl2 将收集器密封 请回答下列问题 1 装置 A 中反应的化学方程式为 2 第 步加热后 生成的烟状 FeCl3大部分进入收集器 少量沉积在反应管 A 右端 要使 沉积的 FeCl3进入收集器 第 步操作是 3 操作步骤中 为防止 FeCl3潮解所采取的措施有 填步骤序号 4 装置 B 中冷水浴的作用为 装置 C 的名称为 装置 D 中 FeCl2全部反应后 因失去吸收 Cl2的作用而失效 写出检验 FeCl2是 否失效的试剂 5 在虚线框中画出尾气吸收装置 E 并注明试剂 该组同学用装置 D 中的副产品 FeCl3溶液吸收 H2S 得到单质硫 过滤后 再以石墨为 电极 在一定条件下电解滤液 6 FeCl3与 H2S 反应的离子方程式为 7 电解池中 H 在阴极放电产生 H2 阳极的电极反应式为 8 综合分析实验 的两个反应 可知该实验有两个显著优点 H2S 的原子利用率为 100 解析 根据 FeCl3的性质及物质制备的相关知识解答 1 Cl2和 Fe 的反应为 3Cl2 2Fe2FeCl3 2 根据 FeCl3加热易升华的性 质 可以对反应管中沉积 FeCl3的部位加热 使其升华 3 为了防止 FeCl3潮解 赶尽 装置中的空气 防止水蒸气存在 冷却时要在 Cl2中冷却 并用干燥的 N2赶尽 Cl2 4 装置 B 中冷水浴的作用是将 FeCl3蒸气冷却为 FeCl3固体 装置 C 为干燥管 检验 FeCl2是 否失效就是检验 D 中是否存在 Fe2 可以用 K3 Fe CN 6 溶液检验 现象 若存在 Fe2 溶液中有蓝色沉淀生成 5 Cl2是有毒气体