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1第8讲铁及其化合物A组2014—2015年模拟·基础题组一、选择题1.(2015辽宁沈阳模拟,17)在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子物质的量之比变为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为()A.2∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶42.(2015陕西西安一中二模,23)将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中,金属恰好完全溶解,反应后溶液中存在:c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2,则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为()A.1∶1B.5∶16C.2∶3D.3∶23.(2014湖南邵阳十校联考,4)下列物质中能通过化合反应制取的是()①Fe3O4②Fe(OH)3③FeCl2④FeCl3A.①④B.①②④C.①③④D.①②③④4.(2014辽宁大连期末,6)下列离子方程式正确的是()A.铁跟FeCl3溶液反应:Fe+F2FB.Fe跟稀盐酸反应:2Fe+6H+2F+3H2↑C.FeCl2溶液跟Cl2反应:F+Cl2F+2Cl-D.Fe(OH)3跟盐酸反应:Fe(OH)3+3H+F+3H2O5.(2014陕西渭南模拟,13)下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是()A.工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4C.工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸D.氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂6.(2014黑龙江大庆质检,12)铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述中正确的是()A.2Fe3++Fe3Fe2+成立,说明氧化性:Fe3+Fe2+B.25℃,pH=0的溶液中,Al3+、N、N、Fe2+可以大量共存C.5.6g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2molD.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+Fe3++4H2O二、非选择题7.(2014江苏苏北四市第一次调研,18)A~G各物质间的关系如下图,其中B、D为气态单质。ABEF和G的混合溶液2CDG请回答下列问题:(1)物质C和E的名称分别为、。(2)可选用不同的A进行反应①,若能在常温下进行,其化学方程式为;若只能在加热条件下进行,则反应物A应为。(3)反应②的化学方程式为。(4)新配制的F溶液应加入以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是,实验现象为。B组2014—2015年模拟·提升题组时间:30分钟分值:50分一、选择题(每小题6分,共18分)1.(2015江西上饶月考,13)将ag铁和氧化铁的混合物加入800mLpH=1的盐酸中充分反应后,固体无剩余,盐酸全部消耗,放出(标准状况下)气体0.224L。则下列判断中正确的是()A.原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)=2∶1B.向溶液中滴入无色的KSCN溶液,显红色C.无法计算出原混合物的质量D.此时溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为3∶12.(2014山西大同模拟,7)某溶液中有Fe3+、Mg2+、Fe2+和Al3+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.Fe3+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+3.(2014天津六校联考,13)将35.8gAl、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,产生6.72L气体(标准状况)。另取等质量的该合金溶于过量的稀硝酸中,生成13.44LNO(标准状况),向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,得到沉淀的质量为()A.66.4gB.50.8gC.44.8gD.39.2g二、非选择题(共32分)4.(2015山东潍坊期中,17)(16分)铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识,回答下列问题:(1)铁和铁合金是生活中的常用材料,下列叙述中正确的是。A.纯铁硬度比生铁高B.纯铁耐腐蚀性强,不易生锈C.不锈钢是铁合金,只含金属元素D.铁在一定条件下,可与水蒸气反应E.铁在冷的浓硫酸中钝化3(2)向沸水中滴几滴饱和FeCl3溶液,加热至液体呈透明的红褐色,该反应的离子方程式为,形成的该分散系中分散质的微粒直径范围是。(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液,现有下列试剂:①氯气,②铁粉,③浓硝酸,④浓盐酸,⑤烧碱,⑥浓氨水。需要用到的一组试剂是。A.①②④B.①③④⑥C.②④⑤D.①④⑥(4)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。①高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH2Na2FeO4+3X+5H2O,则X的化学式为。②高铁酸钠在水中可以发生如下反应:4Fe+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。由此看来,高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有性,而能够除去水中悬浮物是因为。③下列物质能作净水剂的有。A.KAl(SO4)2·12H2OB.[Fe(OH)(SO4)]nC.ClO2D.“84”消毒液5.(2014山东潍坊一模,18)(16分)铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:Fe2+Fe3+Fe(高铁酸根离子)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Ⅷ族,原子序数是26,最外层有2个电子。铁原子的结构示意图是。(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是。(3)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)。4A组2014—2015年模拟·基础题组一、选择题1.C因氧化性:Fe3+Cu2+Fe2+,加入适量的铁粉,使溶液中Fe3+、Cu2+和Fe2+物质的量之比变为1∶2∶4,说明Fe3+有剩余,则Cu2+没有参加反应,加入的Fe粉仅与Fe3+反应。设原溶液中含有Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量分别为3mol、2mol、1mol,反应后Fe3+、Cu2+和Fe2+物质的量之比变为1∶2∶4,则反应后Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量分别为1mol、2mol、4mol,故反应的Fe3+的物质的量为3mol-1mol=2mol,故参加反应的Fe的物质的量为1mol,参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为1mol∶3mol=1∶3。2.B由c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2可知,该溶液中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=3∶2,设亚铁离子的物质的量为3xmol,则铁离子的物质的量为2xmol,起酸性作用的硝酸的物质的量=3xmol×2+2xmol×3=12xmol;设作氧化剂的硝酸根离子的物质的量为ymol,根据得失电子守恒有3xmol×2+2xmol×3=3ymol,y=4x,所以参加反应的硝酸的物质的量=12xmol+4xmol=16xmol,则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为5xmol∶16xmol=5∶16,故选B。3.D3Fe+2O2Fe3O4、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3、2FeCl3+Fe3FeCl2、2Fe+3Cl22FeCl3。4.DA项应为Fe+2Fe3+3Fe2+;B项应为Fe+2H+Fe2++H2↑;C项应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。5.DFeCl3净水的原理是Fe3+水解:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮物质形成沉淀使水澄清,与FeCl3的氧化性无关,D项错误。6.ApH=0的溶液呈强酸性,Fe2+、N、H+不能大量共存,B项错误;C项应为0.3mol,错误;D项电荷不守恒、得失电子不守恒,错误。二、非选择题7.答案(1)浓盐酸四氧化三铁(2)2H2O22H2O+O2↑KClO3(3)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑(4)铁粉KSCN(或NH4SCN)溶液溶液变红解析因铁在O2中点燃生成Fe3O4,该氧化物与盐酸反应可生成FeCl2、FeCl3的混合物,铁与Cl2反应生成FeCl3,故B为O2,D为Cl2,C为浓盐酸,E为Fe3O4,G为FeCl3,F为FeCl2。因2Fe3++Fe3Fe2+,所以向新配制的FeCl2溶液中加入铁粉可以防止Fe2+被氧化成Fe3+。检验Fe3+常用KSCN或NH4SCN溶液。5B组2014—2015年模拟·提升题组一、选择题1.A由于氧化性Fe3+H+,所以当产生氢气时,Fe3+已经全部被还原为Fe2+,生成氢气的物质的量==0.01mol,发生反应:Fe+2HClFeCl2+H2↑,消耗Fe为0.01mol,消耗HCl为0.01mol×2=0.02mol,故反应Fe+Fe2O3+6HCl3FeCl2+3H2O,消耗HCl为0.8L×0.1mol/L-0.02mol=0.06mol,该反应中消耗Fe为0.06mol×=0.01mol,Fe2O3的物质的量=0.06mol×=0.01mol。原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)=(0.01mol+0.01mol)∶0.01mol=2∶1,故A正确;反应后的溶液中溶质为FeCl2,向溶液中滴入无色的KSCN溶液,不显红色,故B错误;铁、氧化铁的物质的量已经计算出,可以计算出混合物的质量,故C错误;溶液中没有Fe3+,故D错误。2.CFe3+的变化过程为:Fe3+→Fe(OH)3→Fe3+;Mg2+的变化过程为:Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+;Fe2+的变化过程为:Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+;Al3+的变化过程为:Al3+→Al(OH)3→Al→Al3+。3.B合金溶于足量的NaOH溶液中,金属铝和氢氧化钠反应产生氢气6.72L(标准状况),所以金属铝的质量是5.4g,金属铝失电子0.6mol。将合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al3+、Fe3+、Cu2+,根据得失电子守恒,金属共失去电子的物质的量为×3=1.8mol。向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,铝离子全部转化为偏铝酸根离子,不会出现沉淀,反应中金属铁、铜失去电子的物质的量等于生成碱中氢氧根离子的物质的量,即n(OH-)=1.2mol,所以反应后沉淀的质量等于35.8g-5.4g+1.2mol×17g·mol-1=50.8g,故选B。二、非选择题4.答案(1)BDE(2)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+1~100nm(3)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+A(4)①NaCl②氧化生成Fe(OH)3胶体能够吸附水中悬浮杂质③ABC解析(1)纯铁硬度比生铁低,错误;纯铁耐腐蚀性强,不易生锈,正确;不锈钢是铁合金,含Fe、Mn等金属元素,也含C等非金属元素,错误;铁在一定条件下,可与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,正确;Fe在冷的浓硫酸中钝化,正确。(2)向沸水中滴几滴饱和FeCl3溶液,加热至液体呈透明的红褐色,该反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,形成的该分散系属于胶体,分散质的微粒直径范围是1~100nm。(3)FeCl3溶液与铜反应的离子方程式是2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液,应先向溶液中加入过量的Fe粉,然后将过量的Fe和置换出的Cu过滤出来,向滤渣中加入盐酸使Fe发生反应生成FeCl2,再过滤得到Cu,最后把两次的滤液合并,向其中通入过量的氯气就得到了FeCl3溶液,选项A符合题意。(4)①根据原子守恒可得X的化学式是NaCl。③KAl(SO4)2·12H2O电离产生的Al3+会发生水解产生Al(OH)3胶体,因此有净水作用;[Fe(OH)(SO4)]n溶于水会形6成Fe(OH)3胶体,因此有净水