高考化学一轮复习限时检测：铁及其化合物

1、名校名 推荐铁及其化合物(限时： 60 分钟满分： 100 分 )一、单项选择题(本题包括6 小题，每小题5 分，共 30 分 )1 (2014 苏重点中学质检江)下列现象或事实可用同一化学原理加以说明的是()a 氯化铵和碘都可以用加热法进行提纯b氯水和二氧化硫气体均能使品红溶液褪色c硫酸亚铁溶液和水玻璃在空气中久置后均会变质d铁片和铝片置于冷的浓硫酸中均无明显现象2某溶液中有fe3 、mg 2 、fe2和 al 3 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()a fe3b mg 2c fe2d al 33向一定量的 fe、 feo、 fe

2、2o3、 fe3o4 的混合物中加入150 ml 4 mol l 1 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 ()a 0.21 molb 0.25 molc 0.3 mold 0.35 mol4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

3、()a 450 mlb 500 mlc 400 mld 不能确定5(2014 通一调南 )x 、y 、z 是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是()选项xyz甲乙ah2sicl 2sicl 4hclbmgco2co 2mgocznfecl 2fecl2zncl 2do2n2h2nh 3h 2o6.(2014 南通一中期中 )类比 (比较 )是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的1名校名 推荐性质。但类比是相对的，不能违背客观实际。下列各说法中正确的是()a 根据化合价fe3o4 可表示为 feofe2o3，则 pb3

4、o4 也可表示为pbopb2o3b cac2 能水解：cac2 2h 22 c2 2，则 al 4c3也能水解： al 43 o=ca(oh)hc12h2o=4al(oh) 3 3ch4ccl 2 与 fe 加热生成 fecl3，则 i2 与 fe 加热生成 fei3d so2 通入 bacl 2 溶液不产生沉淀，则so2 通入 ba(no 3)2 溶液也不产生沉淀二、不定项选择题(本题包括 3小题，每小题5 分，共15 分 )7 (2014 苏州调研 )下列有关实验原理、方法和结论都正确的是()a 向饱和氯化铝溶液中滴加过量氨水可以得到nh 4alo 2 溶液b用冰醋酸、蒸馏水和容量瓶等可以

5、配制ph 1 的醋酸溶液c用饱和碳酸钠溶液多次洗涤baco3，可除去 baco3 中少量的 baso4d. 向某溶液中加入kscn 溶液，再滴加新制氯水以证实2存在与否fe8.(2014 南通一调 )向 50 ml 稀 h 2so4 与稀 hno 3 的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况 )之间的关系如右图所示， 且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是()a 开始时产生的气体为h2bab 段发生的反应为置换反应c所用混合溶液中1c(hno 3)0.5 mol ld参加反应铁粉的总质量m2 5.6 g9.在 fe(no3)3 和 cu(no 3)2 的混合液中

6、逐渐加入铁粉，溶液中2的物质的量浓fe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(no 3)3 与 cu(no 3)2 的物质的量浓度之比为 ()a 3 1 b 12 c 2 1 d 11三、非选择题 (本题包括5 小题，共 55 分 )10 (8 分)a 、 b、 c、 d 是四种常见单质，甲、乙、丙为常见化合物。它们之间有如下转化关系：请回答下列问题：(1)a 的电子式为 _。(2)若甲和乙为同种物质，则 c 为 _(填化学式 )；若甲和乙为不同种物质，写出 d2名校名 推荐与甲溶液反应的离子方程式：_ 。(3)一定条件下，2 mol b 与 3 mol d 的氧化物w 恰好完

7、全反应，则w 的化学式为_。11 (10 分 )(2013 南京学情调研)从生产印刷电路板(生产原理： 2fecl3 cu=2fecl 2cucl 2)的废液中提取cucl 22h2o 晶体。实验流程如下：室温下，相关物质的溶度积常数如下表：物质cu(oh) 2fe(oh) 2fe(oh) 3ksp20 16382.2 108.0 104.0 10(1)上述流程中试剂x 可以选用 _(填化学式 )。反应调节溶液的ph 为 4.0，此时 溶 液 中 的c(fe3 ) _ 。 “浓 缩 结 晶 ”须 在 低 温 下 进 行 ， 其 原 因 是_ 。(2)为控制试剂x 的用量，对 “废液 ”的组成进

8、行如下测定：取20 ml 废液，向其中加入足量的 agno 3 溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥，称量得17.22 g；另取 20 ml 废液，加入 naoh 溶液至 ph 为 4.0，将生成的沉淀经过滤、洗涤、灼烧至恒重， 冷却后称量得0.64g。试计算废液中各种金属离子的物质的量浓度(写出计算过程 )。12 (12 分 )(2013 南京四校联考)草酸亚铁可用于合成锂电池的正极材料硅酸亚铁锂(li 2fesio4)等，其制备过程主要如下。a将硫酸亚铁铵(nh 4)2fe(so4)26h 2o晶体溶于适量蒸馏水中，加入适量稀硫酸酸化。b将上述溶液煮沸，逐滴加入h2c2o4 溶液，直至沉淀完

9、全。c静置、倒去上层清液、过滤、洗涤、50以下烘干。试回答下列问题。(1)配制 (nh 4)2fe(so4)2 6h2o 的溶液时，需加入少量稀硫酸，目的是_。(2) 将制得的产品 (fec2o42h2 o)在氩气气氛中进行热重分析，结果如图所示(tg 表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。则ab发生反应的化学方程式为_ 。精确研究表明，b c 实际是分两步进行的，每步释放一种气体，其中3名校名 推荐第一步释放的气体的相对分子质量较第二步的小，试写出b c 中两步反应的化学方程式：_ 、_ 。(3)li 2co 3、 fec2o42h 2o 和 sio 2 粉末均匀混合，在800的氩气中烧

10、结6 小时，即可制成硅酸亚铁锂。合成硅酸亚铁锂的化学方程式为_ 。该锂电池放电时的总反应式为lifesio 4 li=li 2fesio4，写出相应的电极反应式：正极 _ 、负极 _ 。13(12 分 )(2014 江苏三校联考 )氯化铁是常见的水处理剂， 无水氯化铁的熔点为555 k ，沸点为 588 k 。工业上制备氯化铁的一种工艺如下。(1)取 0.5 ml 氯化铁溶液滴入50 ml 沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明液体，该过程用离子方程式表示为_ 。(2)已知 fecl36h2o 在水中的溶解度如下。温度 /01020305080100溶解度74.481.991.8106.8315.15

11、25.8535.7(g/100 g h 2o)从 fecl3 溶液中获得 fecl36h2 o 的方法是 _ 。(3)捕集器中温度超过 673 k 时，存在相对分子质量为325 的物质，该物质的化学式为_ 。(4)室温时向 fecl3 溶液中滴加 naoh 溶液，当溶液中c(fe35 1时，视) 1.0 10mol l作 fe3 沉淀完全，则fe3沉淀完全的ph 至少为 _ 38(已知 kspfe(oh) 3 1.0 10)。(5) 吸收剂 x 是 _，作用是 _ 。(6)测定样品中 fecl3 的质量分数的方法如下。a称取 m g 无水氯化铁样品，溶于足量稀盐酸中，再转移到100 ml 容量

12、瓶中，用蒸馏水定容；b取出 10 ml 待测溶液于锥形瓶中，加入稍过量的ki 溶液充分反应；4名校名 推荐 1c以淀粉作指示剂，用 b mol l na2s2o3 溶液滴定 (i 2 2na2s2o3=na2s4 o6 2nai) ，共用去 v ml na 2s2o3 溶液。样品中氯化铁的质量分数为_。若用上述办法测定的样品中fecl3 的质量分数偏低 (测定过程中产生的误差可忽略)，其原因可能是 _ 。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

13、方法。实验中称取 0.54g 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 oh1 的盐酸滴定， 滴至终用 0.40 mol l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) 1 2.1，则该样品中fecl3 的物质的量分数为 _。在实验室中， fecl 2 可用铁粉和 _反应制备， fecl3 可用铁粉和 _反应制备。(3)fecl 3

14、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 (k 2feo4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。fecl 3与kclo在 强 碱 性 条 件 下 反 应 可 制 取 k 2feo4 ， 其 反 应 的 离 子 方 程 式为_ ；与 mno 2-zn 电池类似， k2 feo4-zn 也可以组成碱性电池， k2 feo4 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1选 d选项 a 中加热时前者发生化学变化，后者发生物理变化，a

15、 错。选项 b 中前者由于发生氧化反应而漂白，后者是非氧化还原反应而漂白，b 错。选项 c 中前者发生氧化反应而变质，后者发生复分解反应而变质，c 错。2 选 cfe3 的变化过程为： fe3 fe(oh) 3 fe3 ； mg 2 的变化过程为：mg 2 mg(oh) 2 mg 2 ； fe2 的变化过程为： fe2 fe(oh) 2 fe(oh) 3 fe3 ； al 3 的变化过程为： al 3 alo 2 al3 。5名校名 推荐3 选 b n(hno 3) 0.6 mol ， n(no) 0.1 mol ，反应后铁元素的存在形式为fe(no 3)2，根据元素守恒，可知反应后溶液中的2

16、n(no 3 ) 0.5mol， n(fe ) 0.25 mol ，即 n(fe) 0.25mol 。4选 a 本题涉及的反应较多，况且铁最终是以fe(oh) 3 还是以 fe(oh) 2 的形式沉淀，难以确定； 硝酸是否过量也不能确定，计算较困难。 但若从 naoh 的角度考虑， 加入的 naoh恰好使铁元素完全沉淀， 最终的溶液为硝酸钠溶液。不难得出： n(naoh) n(no 3 ) n(hno 3) n(no) 0.25 l 2 mol/l 0.05 mol 0.45 mol ， v(naoh) 0.45 mol 0.45 l 450 ml 。 1 mol/l点燃5 选 c c 项中

17、fe 和 cl 2 的反应为： 2fe 3cl 2=2fecl3，不能实现 “单质 y 单质 z 化合物甲 ”的转化。6选 ba 项， fe3o4 中铁元素的化合价分别为2、 3，而在 pb3o4 中，铅元素的化合价分别为2、 4；c 项，因氧化性 cl 2i 2，与 fe 反应时， 前者生成 fecl3, 后者生成 fei2；d 项，因酸性 h 2so3hcl ，so2 通入 bacl2 溶液中不产生沉淀， 而 so2 通入 ba(no 3 )2 溶液中，酸性条件下 no 3把 4 价硫氧化成 so24 ，故有沉淀生成。7选 cda 选项错误， 向饱和氯化铝溶液中滴加过量氨水生成氢氧化铝沉淀

18、；b 选项错误，未知电离度，无法求出溶液中氢离子浓度。8 选 d由于是硝酸和硫酸的混酸，所以解题时借助离子反应。oa段： fe 4h fe=3fe2， bc 段： fe 2hno3 =fe3 no 2h 2o， ab 段： 2fe3=fe2 h2。根据氮元素守恒，硝酸的物质的量等于0.05 mol ，浓度为1 mol/l ；根据电荷守恒， n(no)3 n(h 2) 2 n(fe) 2，知 n(fe) 0.1 mol ，则 m2 5.6 g。9选 c3222由化学方程式： 2fe fe=3fe 、fe cu=fe cu，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

19、生2fe3 fe=3fe2 ，在 3 4 范围内变化时发生fe cu2=fe2 cu，由化学方程式2fe3 fe=3fe2 可得， 2n(fe2 )3n(fe3 )，由化学方程式fe cu2 =fe2 cu 可得， n(cu 2 ) n(fe2)，故 c(fe3 ) c(cu2) 21。10 解析： 由单质 b 与 naoh 溶液反应生成单质a 、单质 d 在高温下与水蒸气反应生成单质 a 可推知 b 是 al 、 d 是 fe、a 是 h 2。如果甲和乙是同种物质，则是fe3 o4；如果甲和乙是不同种物质， 则甲是 fecl3 ，乙是 fe3o4。若 2 mol al与 3 mol fexo

20、y 反应，由 2 mol al失去 6 mol e 可判断1 mol fe xoy 得到2 mol e ，该氧化物是feo。答案： (1)h h(2)o 2 fe2fe32=3fe(3)feo11 解析： 0.64 g 固体组成的推断： 1n(cl) 17.22 g/143.5 g mol 0.12 mol ， 1c(cl ) 6 mol l 。6名校名 推荐依据： 2fe3 cu=2fe2 cu2 ，推算 c(fe2 )、 c(cu 2 )的极值)max c(cl1c(fe2)maxc(cu2)/2 3 mol lc(fe2)2c(cu 2 )c(fe2 )max2 mol l 1c(cu

21、2 )max 1 mol l 1因为 ph 4 时， c(oh 10 1) 110mol l 20不会沉淀；c(fe2 )maxc2(oh ) 210k spfe(oh) 2 ，溶液中 fe2 202，溶液中 cu2不会沉淀c(cu 2)maxc2(oh ) 110kspcu(oh)所以 0.64 g 固体为 fe2o3 。答案： (1)cl 2 或 h 2o24.0 1081抑制 cucl 2 水解mol l(2)n(cl 1) 17.22 g/143.5 gmol 0.12 mol ，1n(fe2o3) 0.64 g/160 g mol 0.004 mol ，n(fe3 )0.008 mo

22、l ，c(fe3 )0.008 mol/0.02 l 0.4 mol l1；依据： 2fe3 cu=2fe2 cu2n(cu 2 ) n(fe2) n(cl ) 3n(fe3 )/2 (0.12 mol 30.008 mol)/2 0.048 mol ，n(cu 2 ) n(fe2) 1 2，n(cu2 ) 0.048 mol1/3 0.016 mol ，c(cu 2 )0.016 mol/0.02 l 0.8 mol l1；n(fe2 )0.048 mol2/3 0.032 mol ， 1c(fe2 )0.032 mol/0.02 l 1.6 mol l 。12 解析： (1) 配制(nh

23、4)2fe(so4)26h2o 的溶液时，加入少量稀硫酸的目的是抑制2fe的水解。(2) 产品 (fec2o42h 2o)在氩气气氛中加热，首先失去的是结晶水，即a b 发生反应co 到的化学方程式为 fec2o42h2 o=fec2o4 2h2o。 fec2o4 再进一步分解可得得co2 气体，由题意知先生成co2，即co 气体，即 fec2o4=feco3co，然后再生成feco3=feo co2。高温(3) 合成硅酸亚铁锂的化学方程式为li 2 co3 fec2o42h 2o sio2=li 2fesio4 co 2co2 2h2o。 反应中li 失去电子被氧化，发生氧化反应，即为负极，

24、故负极的电极反应式为li e =li ，用总反应式减去负极的电极反应式即可得正极的电极反应式。答案： (1)抑制 fe2 的水解(2) fec2o42h2o=fec2o4 2h2 o7名校名 推荐 fec2o4=feco3 co feco3=feo co2高温(3) li 2co3 fec2 o42h2osio 2=li 2 fesio4 co 2co 2 2h 2o lifesio 4 li e =li 2fesio4li e =li13 解析： (1) 红褐色透明液体为fecl3 在沸水中水解得到的fe(oh) 3 胶体。(2)fecl 36h 2o 的溶解度受温度的影响变化较大，因此可用

25、结晶的方法获得。注意在将溶液加热浓缩前必须加入少量盐酸，以抑制fecl3 的水解。(4)当溶液中3 51时，c(fe) 1.0 10mol l3 3根据 c(fe) c(oh) k spfe(oh) 3 ，38 51.0 10 33可求得 c3(oh ) kspfe(oh) 3/ c(fe3 ) 1.0 10/1.010， 11 1故 c(oh ) 1.0 10mol l ， ph 3。据此可知，欲使fe3 沉淀完全，溶液的ph 至少为 3。(6) 根据 2fe3 2i =2fe2 i 2 和 i2 2na2s2o3=na2s4o6 2nai 得 fe3 na2s2o3，则 10ml 待测溶液中fe3 的物质的量为bv10 3mol。故 m g 样品中 fecl3 的物质的量为bv10 22162.5vb%。mol ，其质量分数为 bv10mol 162.5 g/mol mg 100% m3答案： (1)fe 3h