高三化学一轮复习题库 3-3 铁及其化合物(含解析)

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1、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 ABCDYCO2Fe2O3C2H5OHFeCl

2、3WMgOAl2O3C2H5ONaCuCl2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 m

3、ol 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

4、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

5、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(F

6、e2)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F

7、e(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

8、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 Fe

9、I2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

10、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

11、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

12、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

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