高考化学一轮复习限时检测：铁及其化合物.docx

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1、名校名 推荐铁及其化合物(限时： 60 分钟满分： 100 分 )一、单项选择题(本题包括6 小题，每小题5 分，共 30 分 )1 (2014 苏重点中学质检江)下列现象或事实可用同一化学原理加以说明的是()A 氯化铵和碘都可以用加热法进行提纯B氯水和二氧化硫气体均能使品红溶液褪色C硫酸亚铁溶液和水玻璃在空气中久置后均会变质D铁片和铝片置于冷的浓硫酸中均无明显现象2某溶液中有Fe3 、Mg 2 、Fe2和 Al 3 四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是()A Fe3B Mg 2C Fe2D Al 33向一定量的 Fe、 FeO、 Fe

2、2O3、 Fe3O4 的混合物中加入150 mL 4 mol L 1 的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24 L NO( 标准状况 ) ，往所得溶液中加入 KSCN 溶液，无红色出现。若用足量的 H2 在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为 ()A 0.21 molB 0.25 molC 0.3 molD 0.35 mol4将一定量的 Fe 和 Fe2O3 的混合物投入250 mL 2 mol/L硝酸溶液中， 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 mol/L 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

3、()A 450 mLB 500 mLC 400 mLD 不能确定5(2014 通一调南 )X 、Y 、Z 是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是()选项XYZ甲乙AH2SiCl 2SiCl 4HClBMgCO2CO 2MgOCZnFeCl 2FeCl2ZnCl 2DO2N2H2NH 3H 2O6.(2014 南通一中期中 )类比 (比较 )是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的1名校名 推荐性质。但类比是相对的，不能违背客观实际。下列各说法中正确的是()A 根据化合价Fe3O4 可表示为 FeOFe2O3，则 Pb3

4、O4 也可表示为PbOPb2O3B CaC2 能水解：CaC2 2H 22 C2 2，则 Al 4C3也能水解： Al 43 O=Ca(OH)HC12H2O=4Al(OH) 3 3CH4CCl 2 与 Fe 加热生成 FeCl3，则 I2 与 Fe 加热生成 FeI3D SO2 通入 BaCl 2 溶液不产生沉淀，则SO2 通入 Ba(NO 3)2 溶液也不产生沉淀二、不定项选择题(本题包括 3小题，每小题5 分，共15 分 )7 (2014 苏州调研 )下列有关实验原理、方法和结论都正确的是()A 向饱和氯化铝溶液中滴加过量氨水可以得到NH 4AlO 2 溶液B用冰醋酸、蒸馏水和容量瓶等可以

5、配制pH 1 的醋酸溶液C用饱和碳酸钠溶液多次洗涤BaCO3，可除去 BaCO3 中少量的 BaSO4D. 向某溶液中加入KSCN 溶液，再滴加新制氯水以证实2存在与否Fe8.(2014 南通一调 )向 50 mL 稀 H 2SO4 与稀 HNO 3 的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况 )之间的关系如右图所示， 且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是()A 开始时产生的气体为H2BAB 段发生的反应为置换反应C所用混合溶液中1c(HNO 3)0.5 mol LD参加反应铁粉的总质量m2 5.6 g9.在 Fe(NO3)3 和 Cu(NO 3)2 的混合液中

6、逐渐加入铁粉，溶液中2的物质的量浓Fe度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示。则该溶液中Fe(NO 3)3 与 Cu(NO 3)2 的物质的量浓度之比为 ()A 3 1 B 12 C 2 1 D 11三、非选择题 (本题包括5 小题，共 55 分 )10 (8 分)A 、 B、 C、 D 是四种常见单质，甲、乙、丙为常见化合物。它们之间有如下转化关系：请回答下列问题：(1)A 的电子式为 _。(2)若甲和乙为同种物质，则 C 为 _(填化学式 )；若甲和乙为不同种物质，写出 D2名校名 推荐与甲溶液反应的离子方程式：_ 。(3)一定条件下，2 mol B 与 3 mol D 的氧化物W 恰好完

7、全反应，则W 的化学式为_。11 (10 分 )(2013 南京学情调研)从生产印刷电路板(生产原理： 2FeCl3 Cu=2FeCl 2CuCl 2)的废液中提取CuCl 22H2O 晶体。实验流程如下：室温下，相关物质的溶度积常数如下表：物质Cu(OH) 2Fe(OH) 2Fe(OH) 3Ksp20 16382.2 108.0 104.0 10(1)上述流程中试剂X 可以选用 _(填化学式 )。反应调节溶液的pH 为 4.0，此时 溶 液 中 的c(Fe3 ) _ 。 “浓 缩 结 晶 ”须 在 低 温 下 进 行 ， 其 原 因 是_ 。(2)为控制试剂X 的用量，对 “废液 ”的组成进

8、行如下测定：取20 mL 废液，向其中加入足量的 AgNO 3 溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥，称量得17.22 g；另取 20 mL 废液，加入 NaOH 溶液至 pH 为 4.0，将生成的沉淀经过滤、洗涤、灼烧至恒重， 冷却后称量得0.64g。试计算废液中各种金属离子的物质的量浓度(写出计算过程 )。12 (12 分 )(2013 南京四校联考)草酸亚铁可用于合成锂电池的正极材料硅酸亚铁锂(Li 2FeSiO4)等，其制备过程主要如下。a将硫酸亚铁铵(NH 4)2Fe(SO4)26H 2O晶体溶于适量蒸馏水中，加入适量稀硫酸酸化。b将上述溶液煮沸，逐滴加入H2C2O4 溶液，直至沉淀完

9、全。c静置、倒去上层清液、过滤、洗涤、50以下烘干。试回答下列问题。(1)配制 (NH 4)2Fe(SO4)2 6H2O 的溶液时，需加入少量稀硫酸，目的是_。(2) 将制得的产品 (FeC2O42H2 O)在氩气气氛中进行热重分析，结果如图所示(TG 表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。则AB发生反应的化学方程式为_ 。精确研究表明，B C 实际是分两步进行的，每步释放一种气体，其中3名校名 推荐第一步释放的气体的相对分子质量较第二步的小，试写出B C 中两步反应的化学方程式：_ 、_ 。(3)Li 2CO 3、 FeC2O42H 2O 和 SiO 2 粉末均匀混合，在800的氩气中烧

10、结6 小时，即可制成硅酸亚铁锂。合成硅酸亚铁锂的化学方程式为_ 。该锂电池放电时的总反应式为LiFeSiO 4 Li=Li 2FeSiO4，写出相应的电极反应式：正极 _ 、负极 _ 。13(12 分 )(2014 江苏三校联考 )氯化铁是常见的水处理剂， 无水氯化铁的熔点为555 K ，沸点为 588 K 。工业上制备氯化铁的一种工艺如下。(1)取 0.5 mL 氯化铁溶液滴入50 mL 沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明液体，该过程用离子方程式表示为_ 。(2)已知 FeCl36H2O 在水中的溶解度如下。温度 /01020305080100溶解度74.481.991.8106.8315.15

11、25.8535.7(g/100 g H 2O)从 FeCl3 溶液中获得 FeCl36H2 O 的方法是 _ 。(3)捕集器中温度超过 673 K 时，存在相对分子质量为325 的物质，该物质的化学式为_ 。(4)室温时向 FeCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液，当溶液中c(Fe35 1时，视) 1.0 10mol L作 Fe3 沉淀完全，则Fe3沉淀完全的pH 至少为 _ 38(已知 KspFe(OH) 3 1.0 10)。(5) 吸收剂 X 是 _，作用是 _ 。(6)测定样品中 FeCl3 的质量分数的方法如下。a称取 m g 无水氯化铁样品，溶于足量稀盐酸中，再转移到100 mL 容量

12、瓶中，用蒸馏水定容；b取出 10 mL 待测溶液于锥形瓶中，加入稍过量的KI 溶液充分反应；4名校名 推荐 1c以淀粉作指示剂，用 b mol L Na2S2O3 溶液滴定 (I 2 2Na2S2O3=Na2S4 O6 2NaI) ，共用去 V mL Na 2S2O3 溶液。样品中氯化铁的质量分数为_。若用上述办法测定的样品中FeCl3 的质量分数偏低 (测定过程中产生的误差可忽略)，其原因可能是 _ 。14(13 分)(2012 新课标全国卷 )铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、 氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物 FeClx 的化学式， 可用离子交换和滴定的

13、方法。实验中称取 0.54g 的 FeClx 样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH 的阴离子交换柱，使 Cl和 OH发生交换。 交换完成后， 流出溶液的 OH1 的盐酸滴定， 滴至终用 0.40 mol L点时消耗盐酸25.00 mL 。计算该样品中氯的物质的量，并求出 FeClx 中 x 值 (列出计算过程 )。_(2)现有一含有 FeCl2 和 FeCl3 的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe) n(Cl) 1 2.1，则该样品中FeCl3 的物质的量分数为 _。在实验室中， FeCl 2 可用铁粉和 _反应制备， FeCl3 可用铁粉和 _反应制备。(3)FeCl 3

14、与 氢 碘 酸 反 应 时 可 生 成 棕 色 物 质 ， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 为_ 。(4) 高铁酸钾 (K 2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl 3与KClO在 强 碱 性 条 件 下 反 应 可 制 取 K 2FeO4 ， 其 反 应 的 离 子 方 程 式为_ ；与 MnO 2-Zn 电池类似， K2 FeO4-Zn 也可以组成碱性电池， K2 FeO4 在电池中作为正极材料 ， 其 电 极 反 应 式 为 _ ， 该 电 池 总 反 应 的 离 子 方 程 式 为_ 。答案1选 D选项 A 中加热时前者发生化学变化，后者发生物理变化，A

15、 错。选项 B 中前者由于发生氧化反应而漂白，后者是非氧化还原反应而漂白，B 错。选项 C 中前者发生氧化反应而变质，后者发生复分解反应而变质，C 错。2 选 CFe3 的变化过程为： Fe3 Fe(OH) 3 Fe3 ； Mg 2 的变化过程为：Mg 2 Mg(OH) 2 Mg 2 ； Fe2 的变化过程为： Fe2 Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 Fe3 ； Al 3 的变化过程为： Al 3 AlO 2 Al3 。5名校名 推荐3 选 B n(HNO 3) 0.6 mol ， n(NO) 0.1 mol ，反应后铁元素的存在形式为Fe(NO 3)2，根据元素守恒，可知反应后溶液中的2

16、n(NO 3 ) 0.5mol， n(Fe ) 0.25 mol ，即 n(Fe) 0.25mol 。4选 A 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(HNO 3) n(NO) 0.25 L 2 mol/L 0.05 mol 0.45 mol ， V(NaOH) 0.45 mol 0.45 L 450 mL 。 1 mol/L点燃5 选 C C 项中

17、Fe 和 Cl 2 的反应为： 2Fe 3Cl 2=2FeCl3，不能实现 “单质 Y 单质 Z 化合物甲 ”的转化。6选 BA 项， Fe3O4 中铁元素的化合价分别为2、 3，而在 Pb3O4 中，铅元素的化合价分别为2、 4；C 项，因氧化性 Cl 2I 2，与 Fe 反应时， 前者生成 FeCl3, 后者生成 FeI2；D 项，因酸性 H 2SO3HCl ，SO2 通入 BaCl2 溶液中不产生沉淀， 而 SO2 通入 Ba(NO 3 )2 溶液中，酸性条件下 NO 3把 4 价硫氧化成 SO24 ，故有沉淀生成。7选 CDA 选项错误， 向饱和氯化铝溶液中滴加过量氨水生成氢氧化铝沉淀

18、；B 选项错误，未知电离度，无法求出溶液中氢离子浓度。8 选 D由于是硝酸和硫酸的混酸，所以解题时借助离子反应。OA段： Fe 4H Fe=3Fe2， BC 段： Fe 2HNO3 =Fe3 NO 2H 2O， AB 段： 2Fe3=Fe2 H2。根据氮元素守恒，硝酸的物质的量等于0.05 mol ，浓度为1 mol/L ；根据电荷守恒， n(NO)3 n(H 2) 2 n(Fe) 2，知 n(Fe) 0.1 mol ，则 m2 5.6 g。9选 C3222由化学方程式： 2Fe Fe=3Fe 、Fe Cu=Fe Cu，结合图像可知，c(Fe2 )的大小范围在 03 变化快， 3是拐点，此前发

19、生2Fe3 Fe=3Fe2 ，在 3 4 范围内变化时发生Fe Cu2=Fe2 Cu，由化学方程式2Fe3 Fe=3Fe2 可得， 2n(Fe2 )3n(Fe3 )，由化学方程式Fe Cu2 =Fe2 Cu 可得， n(Cu 2 ) n(Fe2)，故 c(Fe3 ) c(Cu2) 21。10 解析： 由单质 B 与 NaOH 溶液反应生成单质A 、单质 D 在高温下与水蒸气反应生成单质 A 可推知 B 是 Al 、 D 是 Fe、A 是 H 2。如果甲和乙是同种物质，则是Fe3 O4；如果甲和乙是不同种物质， 则甲是 FeCl3 ，乙是 Fe3O4。若 2 mol Al与 3 mol FexO

20、y 反应，由 2 mol Al失去 6 mol e 可判断1 mol Fe xOy 得到2 mol e ，该氧化物是FeO。答案： (1)H H(2)O 2 Fe2Fe32=3Fe(3)FeO11 解析： 0.64 g 固体组成的推断： 1n(Cl) 17.22 g/143.5 g mol 0.12 mol ， 1c(Cl ) 6 mol L 。6名校名 推荐依据： 2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2 ，推算 c(Fe2 )、 c(Cu 2 )的极值)max c(Cl1c(Fe2)maxc(Cu2)/2 3 mol Lc(Fe2)2c(Cu 2 )c(Fe2 )max2 mol L 1c(Cu

21、2 )max 1 mol L 1因为 pH 4 时， c(OH 10 1) 110mol L 20不会沉淀；c(Fe2 )maxc2(OH ) 210K spFe(OH) 2 ，溶液中 Fe2 202，溶液中 Cu2不会沉淀c(Cu 2)maxc2(OH ) 110KspCu(OH)所以 0.64 g 固体为 Fe2O3 。答案： (1)Cl 2 或 H 2O24.0 1081抑制 CuCl 2 水解mol L(2)n(Cl 1) 17.22 g/143.5 gmol 0.12 mol ，1n(Fe2O3) 0.64 g/160 g mol 0.004 mol ，n(Fe3 )0.008 mo

22、l ，c(Fe3 )0.008 mol/0.02 L 0.4 mol L1；依据： 2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2n(Cu 2 ) n(Fe2) n(Cl ) 3n(Fe3 )/2 (0.12 mol 30.008 mol)/2 0.048 mol ，n(Cu 2 ) n(Fe2) 1 2，n(Cu2 ) 0.048 mol1/3 0.016 mol ，c(Cu 2 )0.016 mol/0.02 L 0.8 mol L1；n(Fe2 )0.048 mol2/3 0.032 mol ， 1c(Fe2 )0.032 mol/0.02 L 1.6 mol L 。12 解析： (1) 配制(NH

23、4)2Fe(SO4)26H2O 的溶液时，加入少量稀硫酸的目的是抑制2Fe的水解。(2) 产品 (FeC2O42H 2O)在氩气气氛中加热，首先失去的是结晶水，即A B 发生反应CO 到的化学方程式为 FeC2O42H2 O=FeC2O4 2H2O。 FeC2O4 再进一步分解可得得CO2 气体，由题意知先生成CO2，即CO 气体，即 FeC2O4=FeCO3CO，然后再生成FeCO3=FeO CO2。高温(3) 合成硅酸亚铁锂的化学方程式为Li 2 CO3 FeC2O42H 2O SiO2=Li 2FeSiO4 CO 2CO2 2H2O。 反应中Li 失去电子被氧化，发生氧化反应，即为负极，

24、故负极的电极反应式为Li e =Li ，用总反应式减去负极的电极反应式即可得正极的电极反应式。答案： (1)抑制 Fe2 的水解(2) FeC2O42H2O=FeC2O4 2H2 O7名校名 推荐 FeC2O4=FeCO3 CO FeCO3=FeO CO2高温(3) Li 2CO3 FeC2 O42H2OSiO 2=Li 2 FeSiO4 CO 2CO 2 2H 2O LiFeSiO 4 Li e =Li 2FeSiO4Li e =Li13 解析： (1) 红褐色透明液体为FeCl3 在沸水中水解得到的Fe(OH) 3 胶体。(2)FeCl 36H 2O 的溶解度受温度的影响变化较大，因此可用

25、结晶的方法获得。注意在将溶液加热浓缩前必须加入少量盐酸，以抑制FeCl3 的水解。(4)当溶液中3 51时，c(Fe) 1.0 10mol L3 3根据 c(Fe) c(OH) K spFe(OH) 3 ，38 51.0 10 33可求得 c3(OH ) KspFe(OH) 3/ c(Fe3 ) 1.0 10/1.010， 11 1故 c(OH ) 1.0 10mol L ， pH 3。据此可知，欲使Fe3 沉淀完全，溶液的pH 至少为 3。(6) 根据 2Fe3 2I =2Fe2 I 2 和 I2 2Na2S2O3=Na2S4O6 2NaI 得 Fe3 Na2S2O3，则 10mL 待测溶液

26、中Fe3 的物质的量为bV10 3mol。故 m g 样品中 FeCl3 的物质的量为bV10 22162.5Vb%。mol ，其质量分数为 bV10mol 162.5 g/mol mg 100% m3答案： (1)Fe 3H2OFe(OH) 3(胶体 ) 3H(2)加入少量盐酸，加热浓缩，再冷却结晶(3)Fe2Cl 6(4)3(5)FeCl 2 溶液吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气(6)162.5 Vb样品中含有杂质FeCl2m%14 解析： (2) 设混合物样品中含有 a mol FeCl2、 b mol FeCl 3，根据题意有 (a b) (2a 3b) 1 2.1，解得 a 9

27、b，所以 FeCl3 的物质的量分数为 b (a b) b10b 0.10。实验室中，FeCl2 可用铁粉与稀盐酸发生置换反应得到，FeCl3 可用铁粉与氯气发生化合反应得到。(3)Fe3 具有强氧化性而I 具有强还原性， 二者发生氧化还原反应生成棕色物质I2。根据元素守恒和得失电子守恒可完成离子方程式。(4)首先明确ClO 的还原产物是Cl ，然后根据元素守恒、得失电子守恒和电荷守恒即可完成离子方程式。根据题意可写出题给原电池的负极反应式为Zn 2e 2OH =Zn(OH) 2，总反应式为3Zn 2FeO24 8H 2O=3Zn(OH) 2 2Fe(OH) 3 4OH 。用总反应式减去负极反

28、应式可得正极反应式为FeO42 3e 4H2O=Fe(OH) 3 5OH 。答案： (1)n(Cl) 0.025 0 L 10.010 mol ；0.40 mol Lm(Fe) 0.54 g 0.010 mol35.5 g mol 1 0.185 g， 1 0.003 3 mol，n(Fe) 0.185 g 56 g moln(Fe) n(Cl) 0.003 3 0.0101 3， x 3。8名校名 推荐(2)0.10盐酸氯气3 2I23 3I2(3)2Fe=2Fe I2(或 2Fe=2Fe I3 )(4)2Fe(OH) 3 3ClO4OH22 3e 4H 2O=Fe(OH) 3=2FeO4 5H 2O 3ClFeO45OH 3Zn 2FeO42 8H 2O=3Zn(OH) 2 2Fe(OH)3 4OH 9