高考化學(xué)鐵及其重要化合物專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)題附答案(2)
高考化學(xué)鐵及其重要化合物專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)題答案
一、單項(xiàng)選擇題
1.解析:氫氧化亞鐵溶于稀硝酸不僅發(fā)生了酸堿中和反應(yīng),而且強(qiáng)氧化性的稀硝酸能把Fe2+氧化為Fe3+,所以A錯(cuò);醋酸是弱酸所以應(yīng)該寫(xiě)成化學(xué)式,所以B錯(cuò);選項(xiàng)C的離子方程式電荷不守恒,所以C錯(cuò)。
答案:D
2.解析:赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,所以A錯(cuò);鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2;Fe3+遇到KSCN出現(xiàn)血紅色溶液,所以D錯(cuò)。
答案:C
3.解析:.過(guò)量的鐵投入到一定量的稀硝酸中得到的是硝酸亞鐵,不會(huì)出現(xiàn)血紅色,所以A錯(cuò);氫氧化亞鐵很容易被氧氣氧化,所以邊加氫氧化鈉溶液邊攪拌的話很容易被氧化為氫氧化鐵,所以B錯(cuò);CuSO4溶液中滴入過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后生成Cu(OH)2沉淀,加熱后過(guò)濾,濾紙上留有的是CuO,CuO為黑色固體,所以D錯(cuò)。
答案:C
4.解析:氨水既能和Al3+反應(yīng),也可以和Fe3+反應(yīng),所以無(wú)法除去Al3+溶液中的少量Fe3+。
答案:C
5.解析:根據(jù)金屬活動(dòng)性順序,銀的還原性較差,失去電子變成Ag+,其氧化性較強(qiáng)。鐵粉先跟Ag+反應(yīng),然后再與Fe3+反應(yīng),由化學(xué)方程式或電子守恒得,銀離子、鐵離子完全反應(yīng)后鐵粉沒(méi)有剩余,B、C選項(xiàng)正確。一個(gè)鐵原子失兩個(gè)電子,一個(gè)Fe3+得一個(gè)電子,所以1 mol 鐵原子可還原2 mol Fe3+。故選A項(xiàng)。
答案:A
5題變式
5-1.解析:反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+。設(shè)溶液的體積為1 L,生成的n(Fe2+)=2a,則消耗的n(Fe3+)=2a,生成的n(Cu2+)=a,因此反應(yīng)后溶液中n(Fe3+)=0.1 mol-2a, 所以有關(guān)系式:(0.1 mol-2a) 2a=2 3,得出a=0.03 mol。溶液中c(Cu2+)=0.03 mol,反應(yīng)后溶液中c(Fe3+)=(0.1-2×0.03)mol=0.04 mol,故溶液中Cu2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為3 4。
答案:C
5-2.解析:Fe+2Fe3+===3Fe2+
1 2 3
從上述離子方程式得,若反應(yīng)2 mol Fe3+(即已反應(yīng)的Fe3+),生成3 mol Fe2+,而所得溶液中Fe2+和Fe3+的濃度恰好相等,即未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量為3 mol,所以答案為2 3。
答案:C
6.解析:本題涉及的反應(yīng)較多,況且鐵最終是以Fe(OH)3還是以Fe(OH)2的形式沉淀,難以確定;硝酸是否過(guò)量也不能確定,計(jì)算較困難。但若從NaOH的角度考慮,加入的NaOH恰好使鐵元素完全沉淀,最終的溶液為硝酸鈉溶液。不難得出: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題變式
6-1.解析:因?yàn)橛需F粉剩余則生成的鹽為Fe(NO3)2,HNO3已反應(yīng)完。參與反應(yīng)的n(Fe)=7.2 g-1.6 g56 g/mol=0.1 mol,n[Fe(NO3)2]=n(Fe)=0.1 mol,則原溶液中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:設(shè)溶液中CuSO4的濃度為x mol•L-1,因?yàn)殛?yáng)離子濃度相同,所以Fe2(SO4)3和H2SO4的濃度都是0.5x mol•L-1,又因?yàn)镾O2-4的物質(zhì)的量濃度為6 mol•L-1,所以有等式x+1.5x+0.5x=6 mol•L-1,計(jì)算x=2 mol•L-1,所以原溶液中CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的濃度分別為2 mol•L-1、1 mol•L-1、1 mol•L-1,計(jì)算可知分別溶解鐵粉的量為0.2 mol、0.1 mol、0.1 mol,質(zhì)量總共為22.4 g,故選C。
答案:C
6-3.解析:設(shè)反應(yīng)后產(chǎn)生H2的量為1 mol,則溶液中的Fe2+為4 mol,所以與硫酸反應(yīng)的Fe為1 mol,消耗硫酸也為1 mol,又因?yàn)榉磻?yīng)后的溶液中不含F(xiàn)e3+,所以剩下的3 mol Fe2+是因?yàn)榘l(fā)生了以下兩個(gè)反應(yīng)Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O,F(xiàn)e+2Fe3+===3Fe2+,可知Fe2O3、Fe之比為1 1,所以反應(yīng)前的Fe2O3為1 mol,F(xiàn)e為2 mol,硫酸為4 mol,即1 2 4。
答案:C
二、雙項(xiàng)選擇題
7.解析:因?yàn)檫€原性I->Fe2+>Br-,所以通入的Cl2先與I-反應(yīng),隨后與Fe2+反應(yīng),最后與Br-反應(yīng);從圖上可看出,n(I-)=2 mol,n(Fe2+)=4 mol,n(Br-)=6 mol。原混合溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為3 mol,當(dāng)通入2 mol Cl2時(shí),I-消耗1 mol Cl2,剩余的1 mol Cl2與 Fe2+反應(yīng),溶液中已發(fā)生的離子反應(yīng)可表示為2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-。故選A、B兩項(xiàng)。
答案:AB
8.解析:列出反應(yīng)的化學(xué)方程式:
FeS+2H+===Fe2++H2S↑,F(xiàn)e(OH)3+3H+===Fe3++3H2O,2Fe3++H2S===2Fe2++2H++S↓由方程式可算出,要生成1.6 g硫,須有m(FeS)=4.4 g,m[Fe(OH)3]=10.7 g,因4.4+10.7=15.1(g)<28.3(g),說(shuō)明混合物過(guò)量。所以:①當(dāng)FeS完全反應(yīng)時(shí),有FeS 4.4 g;②當(dāng)Fe(OH)3完全反應(yīng)時(shí),有Fe(OH)3 10.7 g,則混合物中FeS的質(zhì)量為28.3-10.7=17.6(g)。
答案:AD
三、非選擇題
9.(1)Fe Fe3O4
(2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe+2Fe3+===3Fe2+
(3)沉淀由白色很快變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
10.解析:(1)檢測(cè)SO2氣體一般情況下是將混合氣體通入品紅溶液中。(2)裝置B為收集裝置,C為干燥裝置,D為防倒吸裝置,E為尾氣吸收裝置。
(3)加過(guò)量鐵屑,使溶液中的Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,把剩余的鐵屑過(guò)濾除去。
(4)pH減小,聚鐵分子式中[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m的SO2-4就增多,OH-就減少,利用極限法,F(xiàn)e(OH)3和Fe2(SO4)3 的質(zhì)量相同時(shí),F(xiàn)e(OH)3中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)大,所以pH減小,聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。
答案:(1)將氣體通入少量品紅溶液,溶液褪色,加熱后溶液恢復(fù)原色
(2)d e c b 防止倒吸 吸收多余的SO2
(3)鐵屑 過(guò)濾
(4)將試紙放在點(diǎn)滴板(或表面皿)上,用干燥潔凈的玻璃棒蘸取少許待測(cè)液,點(diǎn)在pH試紙的中部,待變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比,讀出讀數(shù) 低(或小)
11.解析:根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系和題中所給的信息可以判斷:A為H2、B為Cl2、C為NaOH、D為HCl、E為MnO2、F為Al、G為NaAlO2、H為Fe2O3、I為NO2、J為FeCl3、M為Fe(OH)3、N為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中燃燒產(chǎn)生蒼白色的火焰。
(3)濃鹽酸與二氧化錳發(fā)生的反應(yīng)為MnO2+4HCl(濃)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O,反應(yīng)中被氧化(注意發(fā)生反應(yīng)的HCl只有一半被氧化)與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是2 1。
(4)NaAlO2與FeCl3在溶液中發(fā)生雙水解反應(yīng):3AlO-2+Fe3++6H2O=====△3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓。
(5)硝酸鐵受熱分解生成氧化鐵、二氧化氮和氧氣,化學(xué)反應(yīng)方程式為:4Fe(NO3)3=====△2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑。
答案:(1)三?、鰽
(2)產(chǎn)生蒼白色火焰
(3)2 1
(4)3AlO-2+Fe3++6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓
(5)4Fe(NO3)3=====△2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑
12.解析:本題以鐵的化合物為知識(shí)背景,綜合考查元素化合物知識(shí)、離子方程式、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),同時(shí)考查學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力。(1)由題意知FeClx中n(Cl)=n(OH-),首先求出n(Cl),然后結(jié)合FeClx的質(zhì)量求出n(Fe),根據(jù)氯化物中n(Fe) n(Cl)可求出x值。(2)設(shè)混合樣品中FeCl2、FeCl3的物質(zhì)的量分別為x、y,則有(x+y) (2x+3y)=1 2.1,x=9y,因此樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為:yx+y=y9y+y=0.1。實(shí)驗(yàn)室中制備FeCl2可用鐵粉與鹽酸反應(yīng),而制備FeCl3可用Fe與Cl2反應(yīng)得到。(3)Fe3+具有氧化性,可將I-氧化為I2:2Fe3++2I-===2Fe2++I2。(4)KClO作為氧化劑,還原產(chǎn)物為KCl,F(xiàn)e3+―→FeO2-4,失3e-,ClO-―→Cl-,得2e-,根據(jù)電子守恒及電荷守恒可寫(xiě)出其反應(yīng)的離子方程式:2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO2-4+5H2O+3Cl-(或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO2-4+5H2O+3Cl-)。在K2FeO4Zn堿性電池中,正極得電子被還原,其電極反應(yīng)式為FeO2-4+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-,負(fù)極Zn被氧化,其電極反應(yīng)式為:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,將兩極得失電子數(shù)守恒后合并可得總反應(yīng)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 鹽酸 氯氣
(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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