高考化学总复习 专题3 常见金属及其化合物 3.3 铁的获取及应用（选考部分B版）苏教版

第3单元 铁的获取及应用(时间：45分钟) 基础过关题1下列关于铁的叙述正确的是()A铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀B铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧C铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3D不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3解析当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3，但若铁过量，则Fe3被Fe还原为Fe2，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得。故选项B正确。答案B2下列中学常见实验的现象或表述正确的是()A过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色B制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁C检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液23滴即可DFeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到浅绿色溶液解析A项，过量Fe与HNO3反应生成Fe2；B项，Fe(OH)2极易被氧化，经搅拌，加速了Fe(OH)2的氧化，无法得到白色的氢氧化亚铁；D项，FeO可被稀HNO3氧化生成Fe3，而FeO与稀H2SO4反应生成Fe2。答案C3将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3生成的是 ()A硫酸 B氯水C硫酸锌 D氯化铜解析铁屑溶于过量的稀盐酸得到FeCl2溶液，氯水中的Cl2可与FeCl2溶液中的Fe2发生如下反应：Cl22Fe2=2Cl2Fe3。答案B4下列反应的离子方程式正确的是 ()A将铜屑加入Fe3溶液中：2Fe3Cu=2Fe2Cu2B将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O48H=3Fe34H2OCFeCl2酸性溶液放在空气中变质：2Fe24HO2=2Fe32H2OD将铁粉加入稀硫酸中：2Fe6H=2Fe33H2解析A项符合3个守恒，正确；B项电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态：2、3，所以产物中有Fe2、Fe3，错误；C项得失电子不守恒、电荷不守恒，错误；D项不符合客观实际，反应后只能产生Fe2和H2，错误。答案A5下列叙述不正确的是 ()AFe与S混合加热生成FeSBFe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C过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成DFeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板解析Fe与稀HNO3的反应不属于置换反应，B错。答案B6下列说法正确的是 ()AFe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3BFe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显血红色CFeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体D将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体解析高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A项错；Fe3O4溶于盐酸生成Fe3和Fe2，B项正确；FeCl2易水解，在空气中蒸干灼烧产物为Fe2O3，C项错；将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是胶体，故D错误。答案B应试提升题7要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2进行如下实验操作时，最佳顺序为()加入足量氯水加入足量酸性KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液A BC D解析在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变血红色，证明无Fe3存在，再加入氯水，将Fe2氧化成Fe3，溶液变为血红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，且不能确定溶液中不含Fe3。答案C8某学生设计了如图的方法对X盐进行鉴定。由此分析，下列结论中正确的是()AX中一定有Fe3 BZ中一定有Fe3CY为AgI沉淀 DX一定为FeBr2溶液解析由反应过程可知，Z与KSCN溶液反应后溶液显血红色，Z中一定有Fe3，所以B项正确；但X中不一定有Fe3，也可能是Fe2被硝酸根氧化为Fe3，所以A项错误；C项中AgI沉淀为黄色而不是浅黄色，所以C项错误；D项中X可能是FeBr2也可能是FeBr3，所以只有B项正确。答案B9用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是 ()选项实验现象解释或结论A加入FeCl3固体溶液变成红褐色FeCl3的水解程度变大B加入等体积水溶液颜色变浅c(Fe3)变小C加入足量Fe粉溶液颜色变成浅绿色2Fe3Fe=3Fe2D将FeCl3溶液微热溶液变成红褐色水解反应H0解析向黄色的FeCl3溶液中加入FeCl3固体，溶液浓度增大，溶液黄色变深，但FeCl3的水解程度变小，A错误；往黄色的FeCl3溶液中加入等体积水，溶液被稀释，FeCl3的水解程度增大，c(Fe3)变小，溶液颜色变浅，B正确；在黄色的FeCl3溶液中加入足量Fe粉，发生反应2Fe3Fe=3Fe2，溶液颜色变成浅绿色，C正确；水解反应是吸热反应，将FeCl3溶液微热可促进FeCl3的水解向正方向进行，溶液变成红褐色，D正确。答案A10将一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250 mL 2 molL1硝酸中，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 molL1 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 ()A450 mL B500 mL C400 mL D不能确定解析加入NaOH溶液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)n(HNO3)n(NO)0.25 L2 molL10.05 mol0.45 mol，V(NaOH)0.45 L450 mL。答案A11铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：回答下列有关问题：(1)铁元素位于元素周期表的第四周期第族，原子序数是26，最外层有2个电子。铁元素的原子结构示意图是_。(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2的方法是_。(3)完成化学方程式：Fe(OH)3_NaClO_=_Na2FeO4_NaCl_H2O(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为Fe3。Na2FeO4之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是(结合离子方程式说明)_。解析(1)铁元素位于元素周期表的第四周期，说明铁原子核外有4个电子层；原子序数等于核外电子数即26个电子，最外层有2个电子，根据核外电子排布规律知，铁原子K、L、M、N层电子数依次为2、8、14、2。(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2时应防止Fe3的干扰，因此可用酸性高锰酸钾溶液检验。(3)根据化合价升降法配平氧化剂和还原产物(3NaO3Na)、还原剂和氧化产物2 (OH)32Na2O4，然后根据质量守恒判断缺项及其化学计量数(4NaOH)，最后确定水的化学计量数。(4)Na2FeO4具有强氧化性，反应中被还原为Fe3，Fe3易水解生成Fe(OH)3胶体，氢氧化铁胶体粒子表面积较大，可吸附水中悬浮的杂质而使其沉降，达到净水的目的。答案(1)(2)将适量硫酸铁溶液置于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2，否则不含Fe2(3)2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O(4)Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，氢氧化铁胶体粒子表面积较大，可吸附水中悬浮的杂质而使其沉降12(台州月考)有关FeSO4的转化关系如图所示(部分物质已略去)。已知：X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。Y是红棕色的化合物。(1)气体X的成分是_(填化学式)。(2)反应的反应类型属于_(填序号)。a分解反应 b复分解反应c置换反应 d化合反应e氧化还原反应(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_。(4)若经反应得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 molL1 NaOH溶液完全吸收，则反应中生成FeSO4的离子方程式是_ _。解析由知，气体X为SO2和SO3的混合物；由知，Y为Fe2O3。所以反应的化学方程式为2FeSO4(s)Fe2O3SO2SO3。(1)气体X的成分为SO2和SO3；(2)反应的类型为分解反应，同时又属于氧化还原反应；(3)溶液2中的金属阳离子为Fe3，所以其检验的方法为取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有Fe3；(4)由题意知经反应共得到0.1 mol的Fe2O3、0.1 mol的SO2和0.1 mol的SO3，故知反应中生成FeSO4的离子方程式是2Fe3SOH2O=2Fe2SO2H。答案(1)SO2、SO3(2)ae(3)取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有Fe3(4)2Fe3SOH2O=2Fe2SO2H13Fe3O4是重要的化学试剂，铁粉在氧气中燃烧是制取它最为常见和快捷的方法。图1是制取四氧化三铁的系列装置，A装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。请回答下列问题：(1)图2中仪器a的名称是_。(2)根据题目要求，在图2中最好选择_(填序号)作为A装置。(3)对图2中装置进行气密性检查的方法是_，向分液漏斗中加足量水，过一会，水不再下滴，说明装置的气密性良好。(4)在B装置中发生的主要反应的化学方程式是_。(5)当产生的气体与事先预热的铁粉接触时，在硬质玻璃管中将观察到的明显现象是_。(6)反应一段时间后，若将硬质玻璃管中的固体粉末用盐酸溶解，取少许溶液于试管中，加入淀粉碘化钾溶液，没有蓝色出现，推测固体粉末中除Fe3O4外，一定有_。(7)若铁粉被完全消耗，某同学为确定生成物中有2价铁，取少量生成物于试管中，加入适量的稀硫酸溶解。写出溶解过程发生反应的离子方程式_。写出确定2价铁所用试剂名称、操作步骤、实验现象和结论_。解析本题考查Fe3O4的制备及其性质检验等，意在考查考生分析、设计实验方案的能力。(1)图2中仪器a为长颈漏斗。(2)图2中三个装置只有可以达到流速可控的目的。(3)检查装置的气密性时需用止水夹夹住橡胶管，确保装置中密封住一定体积的气体。(4)B装置中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。(5)在硬质玻璃管中铁粉与O2剧烈反应，并有火星产生。(6)加入淀粉KI溶液没有出现蓝色，说明溶液中没有Fe3，即生成物中除了有Fe3O4外，还有铁粉剩余，Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3被Fe还原为Fe2。(7)Fe3O4溶于稀硫酸生成Fe3和Fe2，其离子方程式为Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O。检验溶液中含有Fe2，可用K3Fe(CN)6溶液或高锰酸钾溶液。答案(1)长颈漏斗(2)(3)用止水夹夹紧橡胶管 (4)2Na2O22CO2= 2Na2CO3O2(5)铁粉燃烧，有火星(6)铁粉(7)Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O用小试管取少量溶液后，向其中逐滴加入K3Fe(CN)6溶液，若出现蓝色沉淀，说明有Fe2(或用小试管取少量高锰酸钾溶液，滴入几滴题述溶液，若紫色变浅，说明有Fe2存在)