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高考化学铁及其重要化合物专项练习题附答案(2)

时间: 思晴2 化学备考

  高考化学铁及其重要化合物专项练习题答案

  一、单项选择题

  1.解析:氢氧化亚铁溶于稀硝酸不仅发生了酸碱中和反应,而且强氧化性的稀硝酸能把Fe2+氧化为Fe3+,所以A错;醋酸是弱酸所以应该写成化学式,所以B错;选项C的离子方程式电荷不守恒,所以C错。

  答案:D

  2.解析:赤铁矿的主要成分是Fe2O3,所以A错;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2;Fe3+遇到KSCN出现血红色溶液,所以D错。

  答案:C

  3.解析:.过量的铁投入到一定量的稀硝酸中得到的是硝酸亚铁,不会出现血红色,所以A错;氢氧化亚铁很容易被氧气氧化,所以边加氢氧化钠溶液边搅拌的话很容易被氧化为氢氧化铁,所以B错;CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀,加热后过滤,滤纸上留有的是CuO,CuO为黑色固体,所以D错。

  答案:C

  4.解析:氨水既能和Al3+反应,也可以和Fe3+反应,所以无法除去Al3+溶液中的少量Fe3+。

  答案:C

  5.解析:根据金属活动性顺序,银的还原性较差,失去电子变成Ag+,其氧化性较强。铁粉先跟Ag+反应,然后再与Fe3+反应,由化学方程式或电子守恒得,银离子、铁离子完全反应后铁粉没有剩余,B、C选项正确。一个铁原子失两个电子,一个Fe3+得一个电子,所以1 mol 铁原子可还原2 mol Fe3+。故选A项。

  答案:A

  5题变式

  5-1.解析:反应的化学方程式为Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+。设溶液的体积为1 L,生成的n(Fe2+)=2a,则消耗的n(Fe3+)=2a,生成的n(Cu2+)=a,因此反应后溶液中n(Fe3+)=0.1 mol-2a, 所以有关系式:(0.1 mol-2a) 2a=2 3,得出a=0.03 mol。溶液中c(Cu2+)=0.03 mol,反应后溶液中c(Fe3+)=(0.1-2×0.03)mol=0.04 mol,故溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为3 4。

  答案:C

  5-2.解析:Fe+2Fe3+===3Fe2+

  1  2    3

  从上述离子方程式得,若反应2 mol Fe3+(即已反应的Fe3+),生成3 mol Fe2+,而所得溶液中Fe2+和Fe3+的浓度恰好相等,即未反应的Fe3+的物质的量为3 mol,所以答案为2 3。

  答案:C

  6.解析: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(HNO3)-n(NO)=0.25 L×2 mol•L-1-0.05 mol=0.45 mol,V(NaOH)=0.45 L=450 mL。

  答案:A

  6题变式

  6-1.解析:因为有铁粉剩余则生成的盐为Fe(NO3)2,HNO3已反应完。参与反应的n(Fe)=7.2 g-1.6 g56 g/mol=0.1 mol,n[Fe(NO3)2]=n(Fe)=0.1 mol,则原溶液中n(HNO3)=2n[Fe(NO3)2]+[n(NO2)+n(NO)]=2×0.1 mol+0.08 mol=0.28 mol。

  答案:C

  6-2.解析:设溶液中CuSO4的浓度为x mol•L-1,因为阳离子浓度相同,所以Fe2(SO4)3和H2SO4的浓度都是0.5x mol•L-1,又因为SO2-4的物质的量浓度为6 mol•L-1,所以有等式x+1.5x+0.5x=6 mol•L-1,计算x=2 mol•L-1,所以原溶液中CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的浓度分别为2 mol•L-1、1 mol•L-1、1 mol•L-1,计算可知分别溶解铁粉的量为0.2 mol、0.1 mol、0.1 mol,质量总共为22.4 g,故选C。

  答案:C

  6-3.解析:设反应后产生H2的量为1 mol,则溶液中的Fe2+为4 mol,所以与硫酸反应的Fe为1 mol,消耗硫酸也为1 mol,又因为反应后的溶液中不含Fe3+,所以剩下的3 mol Fe2+是因为发生了以下两个反应Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O,Fe+2Fe3+===3Fe2+,可知Fe2O3、Fe之比为1 1,所以反应前的Fe2O3为1 mol,Fe为2 mol,硫酸为4 mol,即1 2 4。

  答案:C

  二、双项选择题

  7.解析:因为还原性I->Fe2+>Br-,所以通入的Cl2先与I-反应,随后与Fe2+反应,最后与Br-反应;从图上可看出,n(I-)=2 mol,n(Fe2+)=4 mol,n(Br-)=6 mol。原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol,当通入2 mol Cl2时,I-消耗1 mol Cl2,剩余的1 mol Cl2与 Fe2+反应,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-。故选A、B两项。

  答案:AB

  8.解析:列出反应的化学方程式:

  FeS+2H+===Fe2++H2S↑,Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O,2Fe3++H2S===2Fe2++2H++S↓由方程式可算出,要生成1.6 g硫,须有m(FeS)=4.4 g,m[Fe(OH)3]=10.7 g,因4.4+10.7=15.1(g)<28.3(g),说明混合物过量。所以:①当FeS完全反应时,有FeS 4.4 g;②当Fe(OH)3完全反应时,有Fe(OH)3 10.7 g,则混合物中FeS的质量为28.3-10.7=17.6(g)。

  答案:AD

  三、非选择题

  9.(1)Fe Fe3O4

  (2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe+2Fe3+===3Fe2+

  (3)沉淀由白色很快变为灰绿色,最后变为红褐色

  4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

  10.解析:(1)检测SO2气体一般情况下是将混合气体通入品红溶液中。(2)装置B为收集装置,C为干燥装置,D为防倒吸装置,E为尾气吸收装置。

  (3)加过量铁屑,使溶液中的Fe3+全部转化为Fe2+,把剩余的铁屑过滤除去。

  (4)pH减小,聚铁分子式中[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m的SO2-4就增多,OH-就减少,利用极限法,Fe(OH)3和Fe2(SO4)3 的质量相同时,Fe(OH)3中铁元素质量分数大,所以pH减小,聚铁中铁的质量分数偏小。

  答案:(1)将气体通入少量品红溶液,溶液褪色,加热后溶液恢复原色

  (2)d e c b 防止倒吸 吸收多余的SO2

  (3)铁屑 过滤

  (4)将试纸放在点滴板(或表面皿)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取少许待测液,点在pH试纸的中部,待变色后与标准比色卡对比,读出读数 低(或小)

  11.解析:根据转化关系和题中所给的信息可以判断:A为H2、B为Cl2、C为NaOH、D为HCl、E为MnO2、F为Al、G为NaAlO2、H为Fe2O3、I为NO2、J为FeCl3、M为Fe(OH)3、N为HNO3。

  (1)B中含有的氯元素位于元素周期表第三周期第ⅦA族。

  (2)H2在Cl2中燃烧产生苍白色的火焰。

  (3)浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中被氧化(注意发生反应的HCl只有一半被氧化)与被还原的物质的物质的量之比是2 1。

  (4)NaAlO2与FeCl3在溶液中发生双水解反应:3AlO-2+Fe3++6H2O=====△3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓。

  (5)硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气,化学反应方程式为:4Fe(NO3)3=====△2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑。

  答案:(1)三 ⅦA

  (2)产生苍白色火焰

  (3)2 1

  (4)3AlO-2+Fe3++6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓

  (5)4Fe(NO3)3=====△2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑

  12.解析:本题以铁的化合物为知识背景,综合考查元素化合物知识、离子方程式、电极反应式的书写,同时考查学生的化学计算能力。(1)由题意知FeClx中n(Cl)=n(OH-),首先求出n(Cl),然后结合FeClx的质量求出n(Fe),根据氯化物中n(Fe) n(Cl)可求出x值。(2)设混合样品中FeCl2、FeCl3的物质的量分别为x、y,则有(x+y) (2x+3y)=1 2.1,x=9y,因此样品中FeCl3的物质的量分数为:yx+y=y9y+y=0.1。实验室中制备FeCl2可用铁粉与盐酸反应,而制备FeCl3可用Fe与Cl2反应得到。(3)Fe3+具有氧化性,可将I-氧化为I2:2Fe3++2I-===2Fe2++I2。(4)KClO作为氧化剂,还原产物为KCl,Fe3+―→FeO2-4,失3e-,ClO-―→Cl-,得2e-,根据电子守恒及电荷守恒可写出其反应的离子方程式:2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO2-4+5H2O+3Cl-(或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO2-4+5H2O+3Cl-)。在K2FeO4Zn碱性电池中,正极得电子被还原,其电极反应式为FeO2-4+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-,负极Zn被氧化,其电极反应式为:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,将两极得失电子数守恒后合并可得总反应式:2FeO2-4+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-。

  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=0.185 g,

  n(Fe)=0.185 g56 g•mol-1≈0.003 3 mol,

  n(Fe) n(Cl)=0.003 3 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-===2FeO2-4+5H2O+3Cl-

  FeO2-4+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-

  2FeO2-4+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-


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