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1、第十一章 第二节 第2节 铁和铁的化合物解析 人教版一、选择题1下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液【答案】C2把一铁片插入下列溶液中，过一段时间取出，发现铁片的质量减小，且没有气体产生，此溶液是()AFeSO4 BFe2(SO4)3CH2SO4 DCuSO4【解析】Fe与Fe3发生反应，形成Fe2进入溶液，故Fe片质量减轻且无气体放出，Fe与H2SO4反应放出H2，Fe与CuSO4溶液反应，会有
2、Cu析出附着在Fe片上使之质量增重，Fe与FeSO4溶液不发生化学反应，故A、C、D均不符合题意。【答案】B3向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 molL1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是()A11.2 g B5.6 gC2.8 g D无法计算【解析】依题意，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒法，可建立关系n(Fe)n(Fe2)n(Cl)n(HCl)0.1 L1 mol/L0.05 mol，m(Fe)2.8 g。【答
3、案】C4在硫酸铁溶液中加入a g铜，完全溶解后，再加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且ac，则下列说法正确的是 ()A残余固体全部是铜B残余固体可能为铁和铜的混合物C残余固体是铁，溶液中一定不含Cu2D最后得到的溶液中可能含Fe3【解析】残留固体中一定含有Cu，由于ac，说明溶液中一定含有Cu2，故c g残余固体中不可能含Fe，溶液中也一定不含Fe3。【答案】A5将一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入到250 mL 2 molL1的硝酸溶液中，反应完全后，无固体剩余，生成1.12 L NO气体(标准状况)，再向反应后的溶液中加入1 molL1的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所
4、加NaOH溶液的体积最少为()A450 mL B500 mLC400 mL D无法确定【解析】要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最小，很重要的一点就是加入NaOH溶液后，无论是生成Fe(OH)2还是Fe(OH)3沉淀，剩余溶液始终为NaNO3溶液，注意Na与NO的量的比例关系为11，也就是说NaOH的物质的量与NO的物质的量相等时，使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最小。现在只需求NO的物质的量即可，故由开始加入的HNO3(物质的量为0.25 L2 mol/L0.5 mol)一部分变成了NO气体(其物质的量为1.12 L/22.4 L/mol0.05 mol)剩余部分(其
5、物质的量为0.5 mol0.05 mol0.45 mol)就是最终与Na以11的关系存在于溶液中的部分，即有n(NaOH)n(NO)0.45 mol，故NaOH溶液的体积为450 mL。【答案】A6下列叙述不正确的是()A硝酸银溶液通常保存在棕色试剂瓶中，是因为硝酸银见光易分解B乙醇的沸点比甲醚(CH3OCH3)高，主要原因是乙醇分子间能形成氢键C反应AgClNaBr=AgBrNaCl能在水溶液中进行，是因为AgBr比AgCl更难溶于水D常温下浓硫酸可贮存于铁制或铝制容器中，说明常温下铁和铝与浓硫酸不反应【答案】D7某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2、0.2 mol Fe3，加入0.
6、2 mol铁粉，待Fe3完全还原后，溶液中Fe2的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)()A0.4 molL1 B0.6 molL1C0.8 molL1 D1.0 molL1【解析】本题主要考查铁及其化合物的性质和有关计算。由反应2Fe3Fe=3Fe2可知Fe粉过量，0.2 mol Fe3与过量Fe粉作用生成0.3 mol Fe2，故反应后Fe2的总物质的量为0.4 mol，溶液中c(Fe2)0.8 molL1。【答案】C8下列各组物质，不能按 (“”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BNONO2HNO3CFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3
7、DCH2=CH2CH2BrCH2BrCHCH【解析】Fe(OH)3无法一步生成FeCl2。【答案】C9下列物质能通过化合反应直接制得的是()FeCl2H2SO4NH4NO3HClA只有B只有C只有 D全部【解析】反应举例：2FeCl3Fe=3FeCl2；SO3H2O=H2SO4；NH3HNO3=NH4NO3；H2Cl22HCl。【答案】D10元素X的单质及X与Y形成的化合物能按下图所示的关系发生转化：下列说法不正确的是 ()AX可能是金属BX可能是非金属Cn可以等于2或3DXYm与XYn的相互转化是可逆反应【解析】X元素可以是铁：Fe2HCl=FeCl2H2，2FeCl2Cl2=2FeCl3、
8、2FeCl3Fe=3FeCl2、2Fe3Cl22FeCl3，A对；X元素可以是碳：CH2O(g)COH2、2COO22CO2、CO2C2CO、CO2CO2，B对；n可以等于2或3，C对；XYm与XYn的相互转化不是可逆反应，D错。【答案】D二、非选择题11向含有0.8 mol的稀硝酸溶液中慢慢加入22.4 g的铁粉，假设反应分为两个阶段。第一阶段为：FeHNO3Fe(NO3)3NOH2O(1)写出这两阶段反应的离子方程式。(2)求这两个阶段反应中，加入铁粉的物质的量和溶液中铁元素存在的形式。(3)在右图中画出溶液中Fe2、NO离子的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图象(横坐标为加入铁粉的
9、物质的量，纵坐标是溶液中离子的物质的量)。【解析】0.8 mol HNO3与0.4 mol Fe粉反应，在第一阶段Fe粉过量，第二阶段必是Fe与Fe3反应。并且第一阶段结束，NO的量不再发生变化。【答案】(1)Fe4HNO=Fe3NO2H2O,2Fe3Fe=3Fe2(2)加入铁粉为00.2 mol，为Fe3；加入铁粉为0.20.3 mol，为Fe2和Fe3；加铁粉n(Fe)0.3 mol，为Fe2。(3)如下图12下图是无机物AM在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。其中，I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属，K是一种红棕色气体。请填写下列空白：(1)在周期表中，组成单质
10、G的元素位于第_周期第_族。(2)在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3)在反应中，既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是_(填写序号)。(4)反应的离子方程式是_。 (5)将化合物D与KNO3、KOH共融，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾)，同时还生成KNO2和H2O。该反应的化学方程式是_。【解析】解推断题的关键是“特殊”“关系”。K是一种可由氧气与L反应而得到的红棕色气体，可推知K是NO2，继而推出J溶液为硝酸溶液。由FeS2ABC的溶液，可推出：A为SO2，B为SO3，C为H2SO4。由于FeS2O2A(SO2)D，可知D为Fe的氧化物。由于FE,D，可推
11、出：E为Fe(OH)3，D为Fe2O3。结合I为第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属，可知I为金属铝。2AlFe2O32FeAl2O3，而G与HNO3生成NO及M溶液，则G为金属铁，H为Al2O3，M可能为Fe(NO3)2或Fe(NO3)3。由于M能与C溶液(H2SO4)反应，则M只能为Fe(NO3)2。综上所述：A为SO2，B为SO3，C为H2SO4，D为Fe2O3，E为Fe(OH)3，F的溶液为Fe2(SO4)3与Fe(NO3)3的混合溶液，G为Fe，H为Al2O3，I为Al，J为HNO3，K为NO2，L为NO，M为Fe(NO3)2。【答案】(1)四(或4)(2)12(3)(4)3Fe2
12、NO4H=3Fe3NO2H2O(5)Fe2O33KNO34KOH2K2FeO43KNO22H2O13铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答下列问题：(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应式为_。(2)由于氧化性Fe3Cu2，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
13、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
