高考化学一轮复习 3.3 铁及其化合物实战训练

3.3 铁及其化合物实战训练1.高考集萃判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)2015山东高考向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色，溶液中一定含有Fe2。()(2)2015天津高考在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3、无Fe2。()(3)2014课标全国卷FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，是因为FeCl3能从含Cu2的溶液中置换出铜。()(4)2014大纲全国卷室温下，不能将浓H2SO4盛放在铁桶中。()(5)2014四川高考检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质，可将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红。()(6)2014四川高考高温下，0.2 mol Fe与足量水蒸气反应，生成H2分子数目为0.3NA。()(7)2013广东高考因为Fe3具有氧化性，所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3。()(8)2012天津高考Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解析(1)检验某溶液中是否含有Fe2，应先加入KSCN溶液，溶液不变红，再加入新制氯水，溶液变红，则含Fe2，错误；(2)加入KSCN，溶液显红色，证明含有Fe3，不能证明是否含有Fe2，错误；(3)FeCl3溶液与Cu反应生成FeCl2与CuCl2，FeCl3作氧化剂，错误；(4)室温下，浓硫酸可使铁钝化，错误；(5)Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸后，相当于溶液中存在HNO3，能将Fe2氧化为Fe3，错误；(6)根据Fe和水蒸气反应的方程式可确定0.2 mol Fe完全反应生成H2分子数为NA，错误；(7)用KSCN溶液鉴别Fe3，是因为生成Fe(SCN)3，与Fe3的氧化性无关，错误；(8)Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3，错误。22015上海高考检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可使用的试剂是()ANaOH BKMnO4CKSCN D答案B解析检验含有Fe3的溶液中是否含有Fe2时需利用Fe2的特有性质，同时要考虑Fe3对Fe2的干扰。A项，加入NaOH溶液会生成红褐色氢氧化铁沉淀，对是否有白色沉淀产生的观察有干扰，错误；B项，Fe2具有还原性，若溶液中含有Fe2，加入少量高锰酸钾溶液后，溶液褪色，正确；C项，KSCN是利用溶液变血红色来检验Fe3的试剂，错误；D项，苯酚是利用溶液变紫色来检验Fe3的试剂，错误。32014安徽高考下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是()A该溶液中，K、Fe2、C6H5OH、Br可以大量共存B和KI溶液反应的离子方程式：Fe32I=Fe2I2C和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe3SOBa23OH=Fe(OH)3BaSO4D1 L 0.1 molL1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe答案D解析本题以Fe3的性质为中心，考查粒子共存问题、离子方程式的书写及相关的基本计算，意在考查考生分析和解决问题的能力。A项错误，Fe3与苯酚发生反应；B项错误，离子方程式中电子得失不守恒，电荷不守恒；C项错误，没有遵循物料守恒原则；D项正确，1 L 0.1 molL1的Fe2(SO4)3溶液中含Fe3 0.2 mol，足量的Zn可将0.2 mol Fe3还原得到0.2 mol的Fe，即质量为11.2 g。42014山东高考等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是()AFeOBFe2O3CFeSO4 DFe3O4答案A解析FeO、FeSO4及Fe3O4(可写成Fe2O3FeO)与稀硝酸反应时均为铁元素被氧化，且氧化产物均为Fe3，还原产物均为NO。等质量的还原剂与稀硝酸反应时转移电子的物质的量越多，放出NO的物质的量越多，由FeO、FeSO4及Fe3O4的化学式及铁元素的化合价看出等质量的三种物质参与反应时，FeO转移电子的物质的量最多。Fe2O3与稀硝酸反应时无NO气体放出。52015四川高考为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。活化硫铁矿还原Fe3的主要反应为FeS27Fe2(SO4)38H2O=15FeSO48H2SO4，不考虑其他反应。请回答下列问题：(1)第步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是_。(2)检验第步中Fe3是否完全还原，应选择_(填字母编号)。AKMnO4溶液 BK3Fe(CN)6溶液CKSCN溶液(3)第步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是_。(4)FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25 ，101 kPa时：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1648 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393 kJ/mol2Fe(s)2C(s)3O2(g)=2FeCO3(s)H1480 kJ/molFeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是_。(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4LiFeS2=Fe2Li2S，正极反应式是_。(6)假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。将a kg 质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第步应加入FeCO3_kg。答案(1)Fe2O36H=2Fe33H2O(2)C(3)Fe2被氧化为Fe3，Fe3水解产生H(4)4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H260 kJ/mol(5)FeS24Li4e=Fe2Li2S(或FeS24e=Fe2S2)(6)0.0118ab0.646c(或)解析(1)Fe2O3溶解于稀H2SO4中，生成Fe2(SO4)3。(2)检验第步中Fe3是否完全被还原，即检验溶液中有无Fe3，故可采用KSCN溶液，C项正确。(3)通入空气，部分Fe2被氧化为Fe3，后者水解程度比前者强，故通入空气溶液酸性增强。(4)由盖斯定律，将题中已知的第二个热化学方程式乘以4与第一个热化学方程式相加，再减去2倍的第三个热化学方程式，即得：4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g) H260 kJ/mol。(5)正极发生还原反应，根据给出的总反应式可知正极的电极反应式为FeS24e=Fe2S2。(6)“浸取”反应为Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O；加入FeCO3时发生的反应为FeCO3H2SO4=FeSO4CO2H2O；还原过程生成硫酸：FeS27Fe2(SO4)38H2O=15FeSO48H2SO4。由题意知上述前两个反应消耗的硫酸之和与a kgb%及第3个反应生成的硫酸之和相等，据此可计算加入FeCO3的量，设加入FeCO3的质量为x kg，则a kgb%c kg50%96%/160 kg kmol1298 kgkmol1c kg50%96%398 kgkmol1/160 kgkmol1x kg98 kgkmol1/116 kgkmol1，解得x29ab/24501131c/1750。