高考化学一轮复习专题9铁及其化合物新.docx

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高考化学一轮复习专题9铁及其化合物新

2011届高考化学一轮复习专题模拟检测：

专题9铁及其化合物（含解析）

一、选择题

1.（2010·南开中学模拟）已知2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-。

向100mlFeBr2溶液中通入标准状况下的Cl23.36L，充分反应后测得溶液中Cl-与Br-的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为

A.2mol/LB.1mol/LC.0.4mol/LD.0.2mol/L

【答案】A

2.（2010·湖南雅礼中学模拟）现有44gMg、Al、Zn、Fe多种活泼金属粉末的混合物与1L含有一定质量的20%硫酸溶液恰好完全反应，得到无水盐140g，则下列说法正确的是

A．电子转移为1molB．生成的气体体积（标准状况）为22.4L

C．硫酸溶液的质量为540gD．硫酸物质的量浓度为2mol/L

【解析】选B．因为金属与硫酸恰好完全反应，故得到无水盐的质量即为44gMg、Al、Zn、Fe的质量和相应SO42-的质量，即SO42-的质量为140g－44g=96g，所以参加反应的H2SO4

的物质的量为1mol，根据H2SO4～H2～2mole-，可知电子转移为2mol，生成的H2体积（标准状况）为22.4L，硫酸物质的量浓度为1mol/L，硫酸溶液的质量为98g÷20%=490g。

3.（2010·南开中学模拟）A-D是含同一元素的四种物质，相互之间有如图的转化关系，其中A是单质，D是最高价氧化物的水合物。

那么A不可能是（）

A.SB.SiC.AlD.Fe

【答案】D

4.（2010·山东实验中学模拟）某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：

现对A、B、C、D作出的如下推断中，不正确的是

A．盐A一定是FeBr3B．浅黄色沉淀B是AgBr

C．滤液C中一定含Fe3＋D．D溶液中有[Fe（SCN）]2

【答案】A

二、非选择题

5.（2010·河南焦作模拟）某工业铁红中混有一种黑色的铁的氧化物杂质，为了解杂质的成分及测定铁红的纯度，化学兴趣小组的同学进行了实验探究。

请你参与过程分析与交流。

［

查阅资料］

①铁的常见氧化物氧化亚铁（FeO）黑色固体，ω（Fe）＝77.8％；氧化铁（Fe2O3）红色固体，俗称铁红，ω（Fe）＝70.0％；四氧化三铁（Fe3O4）黑色固体，俗称磁性氧化铁，ω（Fe）＝72.4％。

②草酸（乙二酸H2CO4）在浓H2SO4存在下受热分解的化学方程式为：

［实验准备］

①实验的装置图如下

②药品及试剂

a、草酸b、工业铁红c、NaOH溶液d、澄清石灰水e、浓H2SO4f、盐酸

［实验及数据］

取不同质量的样品进行实验，所得实验数据如下：

[讨论与分析］

（1）兴趣小组的同学拟以纯净的CO还原铁的氧化物，所设计的实验装置中D、E、F应分别盛放的试剂为、、、（填写序号，下同），其作用依次是。

上述装置

还有不完善之处，你建议改进措施是

（2）由实验数据不难得出，有—组实验数据不可靠，该组数据是（填序号），该工业粗铁红所含杂质的化学式为。

（3）该工业铁红中ω（Fe2O3）＝。

【答案】

6.（2010·天津南开中学模拟）下图表示各物质之间的转化关系。

已知：

常温下D、E、F、I、J为气体，且D、I是水煤气的主要成分；B是无色液体，M为红褐色固体，C的焰色反应为黄色。

（1）基于反应①原理的化学工业称为，写出该反应的化学方程式。

（2）写出K和E反应的离子方程式_

____________________________________。

写出F溶液和H反应的离子方程式___________________________________。

（3）已知：

由G分解得到的H、I、J三者的物质的量之比为1∶1∶1，则G的化学式为

（4）已知在稀溶液中1molC与1molF恰好完全反应放出akJ热量，写出该反应的热化学方程式

【答案】

（1）氯碱工业2NaCl＋2H2O

H2↑＋C12↑＋2NaOH

（2）2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl—FeO＋2H+＝Fe2＋＋H2O

（3）FeC2O4

（4）NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）；H=-akJ/mol[（2010·福建泉州模拟）一定条件下铁可以和CO2发生反应：

Fe（s）+CO2（g）

FeO（s）+CO（g）；△H>0

（1）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示，求8分钟内CO的平均反应速率v（CO）=。

（2）下列措施中能使平衡时c（CO）/c（CO2）增大的是（填序号）。

A．升高温度B．增大压强C．充入一定量氮气D．再加入一些铁粉

（3）反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入一定量的CO2，则CO2的转化率将（填“增大”、“减小”、“不变”）

（4）铁的重要化合物在生产生活中应用十分广泛。

①FeCl3溶液可用于天然气脱硫，写FeCl3溶液与天然气中H2S反应的离子方程式：

。

②高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型饮用水消毒剂。

高铁酸钠生产方法之一是：

强碱性溶液中用NaClO氧化Fe（OH）3生成高铁酸钠、氯化钠和另一种常见化合物，该反应的离子方程式为。

（5）已知：

2CO（g）+O2（g）==2CO2（g）△H=－566kJ/mol；2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H=－483.6kJ/mol。

写出CO和H2O（g）作用生成CO2和H2的热化学方程式

【答案】

（1）0.075mol·L-1·min-1（2分）

（2）A（1分）

（3）不变（2分）

（4）①2Fe3++H2S==2Fe2++S↓+2H+（3分）

②2Fe（OH）3+3ClO－+4OH－==2FeO42－+3Cl－+5H2O（3分）

（5）CO（g）+H2O（g）==CO2（g）+H2（g）△H=－41.2kJ/mol

7.（2010·重庆一中模拟）如图所示为A～J相互间发生的反应及其转化关系（部分反应的生成物略去），其中A为无色晶体，B为黑色固体，D为固态单质，C、F为气态单质，H的焰色反应为紫色（透过蓝色钴玻璃），G、H均由四种元素组成。

（1）A的化学式为，F的结构式为。

（2）H晶体中的化学键类型为，在熔融状态下的电离方程式为

。

（3）写出反应③的离子方程式：

。

（4）将J的饱和溶液滴入到沸水中，发生反应的离子方程式为。

【答案】

（1）KClO3（2分）；Cl—Cl（2分）

（2）离子键和共价键（2分）KHSO4=K++HSO4

（2分）：

（3）

（2分）

（4）

（3分）

8.（2010·广西贵港模拟）ABCDEF六种物质在一定条件下有下图所示的相互转化关系，所有反应物和生成物均已给出试回答：

（1）若反应①②③均为溶液中的置换反应，ADE为常见金属单质，则ADE的还原性由强到弱的顺序为__________。

请写出满足以上要求的离子方程式反应①________________________________________________。

反应②________________________________________________。

（2）若反应①②③均为复分解反应且AE均为常见碱，溶液中形成的D是白色沉淀请写出满足要求的化学方程式：

反应①________________________________________________。

反应②________________________________________________。

（2）若B是水，C是一种有磁性的化合物，E是一种无色无味的有毒气体，则反应①的化学方程式是_____________________________

【答案】

（1）E>A>D

反应①：

Fe+Cu2+====Fe2++Cu；反应②：

Zn+Fe2+====Zn2++Fe

（或反应①：

Cu+2Ag+===Cu2++2Ag；反应②：

Fe+Cu2+===Fe2++Cu等）

（其他合理答案也可）

（2）反应①：

3NH3·H2O+AlCl3===3NH4Cl+Al（OH）3↓

反应②：

NH4Cl+NaOH===NH3·H2O+NaCl

（其他合理答案也可）

（3）3Fe+4H2O（g）====Fe3O4+4H2

9.（2010·南开中学模拟）下图所示的转化

关系图中（部分反应物或生成物未列出），B、C为常见的两种金属单质，且B和C的摩尔质量之比为7:

8；A为常见的非金属单质；E为一种具有磁性的黑色粉末；H为红褐色沉淀；I为白色沉淀。

请回答下列问题：

（1）A的化学式为，H的化学式为。

（2）反应①中阴极的电极反应式为。

（3）反应⑦的化学方程式为。

（4）单质C与G溶液反应的离子方程式为。

【答案】（13分）

（1）O2，Fe（OH）3（各2分）

（2）Cu2++2e-=Cu

（3）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4F

e（OH）3

（4）Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

10.（2010·南开中学模拟）物质A、B、C、D为中学常见单质，其组成元素的原子序数依次减小，且其中只有三种是短周期元素，B为黄绿色气体；物质A、E、F、G、J中含相同元素X。

试根据下图中物质的相互转化关系回答下列问题。

（1）X为_________元素（填“金属”或“非金属”）；

（2）在

的转化中，A的作用是；在①～⑥的反应中，不属于氧化还原反应的是。

（多填或少填

无分）

（3）A在

高温下与H反应产生产生E和D，每产生0.4molD至少消耗物质A

mol。

（4）写出反应⑥的化学反应方程式

______________________________________________________________。

（5）已知在101kPa条件下，2molD的完全燃烧生成气态H放出483.6kJ热量；1molH（液态）汽化时吸热44kJ。

请书写表示D燃烧热的热化学方程式：

______________________________________________________________。

【答案】（17分）

（1）金属（2分）

（2）还原剂（2分）⑤⑥（4分）（多填或少填无分）（3）0.3（3分）（4）FeCl3+3H2O

Fe（OH）3↓+3HCl↑（3分）

（5）H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）；⊿H=—285.8kJ/mol

11.（2010·南开中学模拟）硫酸亚铁铵是一种重要的化学试剂，实验室制备方法如下：

已知三种盐的溶解度（单位为g/（100gH2O））数据如下表：

温度

FeSO47H2O

（NH4）2SO4

（NH4）2SO4FeSO47H2O

10C

20.0

73.0

17.2

20C

26.5

75.4

21.6

30C

32.9

78.0

28.1

硫酸亚铁晶体的制备：

将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用蒸馏水洗涤2~3次；

向洗涤后的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50C~80C之间直到铁屑耗尽；

趁热过滤，将滤液转移到密闭容器中，静置，冷却、结晶；

待结晶完毕，滤出晶体，用少量冰水洗涤2~3次，再用滤纸将晶体吸干；

硫酸亚铁铵晶体的制备：

在室温下将称量的硫酸铵配成饱和溶液，然后倒入上面制得的FeSO47H2O晶体上，混合均匀，并调节溶液的pH为1~2，在水浴锅上蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶时为止（蒸发过程不宜搅动），从水浴锅上取下蒸发皿，放置，冷却，即有硫酸亚铁铵晶体析出。

待冷至室温时，用特殊装置过滤，最后用少量的乙醇洗涤晶体，将晶体取出。

将制得的硫酸亚铁铵晶体放在一个小的广口瓶中，密闭保存。

请回答下列问题：

（1）实验步骤

的目的是；加热的作用是

（2）实验步骤

明显不合理，理由是

（3）实验步骤

用少量冰水洗涤晶体的目的是

（4）实验步骤

中调节溶液pH为1~2之间，即溶液维持较强的酸性，其原因是；加热时能否将溶液蒸干，为什么？

。

析出晶体是（NH4）2SO4FeSO47H2O而不是（NH4）2SO4或FeSO47H2O，原因是

；纯净的晶体是浅蓝色，若晶体略带黄色是由于生成了Fe（OH）22SO4，写出硫酸亚铁铵在溶液中转化为该物质的离子方程式

（5）检验产品的纯度（或杂质的存在）常用比色法（与标准液体比较液体颜色的深浅），检验硫酸亚铁铵中Fe3+的存在最好选用的无机试剂为（填化学式）。

【答案】（14分）

（1）去油污；（1分）溶液温度升高，溶液碱性增强，去污能力增强（1分）

（2）应该保证铁屑过量（或反应后溶液中应该有铁粉剩余），否则溶液中的Fe2+容易被空气中的氧气氧化为Fe3+；（2分）

（3）洗涤除去晶体表面的硫酸等杂质成分，用冰水洗涤可减少洗涤过程中晶体的损失；（2分）

（4）防止硫酸亚铁水解，析出沉淀（1分）；不能（1分），否则晶体会失去结晶水，并导致硫酸亚铁铵晶体分解（1分）；（NH4）2SO4FeSO47H2O晶体的溶解度最小（2分）4Fe2++O2+2H2O+SO42-=Fe（OH）22SO4+2Fe3+（2分）

（5）KSCN（1分）

12.（2010·南开中学模拟）下图中A、B均为固体，其中B为单质。

下图可用于工业生产F。

回答下列问题：

（1）A的分子式为；

（2）反应①是一个氧化还原反应，该反应发生时，每生成4mol气体C，转移电子mol；

（3）写出D与铝单质反应的化学方程式；

（4）反应②是可逆反应，在2L的密闭容器中投入4molC和3molX，10分钟后反应达到平衡，平衡时混合气体共6mol，则下列说法正确的是（填写序号字母）；

A．工业制取F时，C和X生成E的反应是在吸收塔进行

B．这10分钟内，X的平均反应速率是0.1mol/（L·min）

C．当C和X的消耗速率比为2:

1时，标志着反应达到平衡

D．平衡时C的转化率是50%

E．在工业生产中可以通过增加X浓度来提高C的转化率

F．工业生产中直接用水来吸收E

（5）写出过量气体C与氢氧化钠溶液反应的化学方程式

；

（6）将5mL0.02mol/L的F溶液与5mL0.02mol/L的NaOH溶液充分混合，若混合后溶液的体积为10mL，则混合液的pH是。

【答案】（17分）

（1）FeS2（2分）

（2）22（2分）（3）

（3分）（4）DE（4分）（5）SO2+NaOH=NaHSO3（3分）（6）2

13.（2010·南开中学模拟）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。

某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。

探究过程如下：

查阅资料：

Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO

提出假设

假设1：

红色粉末是Fe2O3

假设2：

红色粉末是Cu2O

假设3：

红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物

设计探究实验

取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。

（1）若假设

1成立，则实验现象是。

（2）若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。

你认为这种说法合理吗？

简述你的理由（

不需写出反应的方程式）

。

（3）若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是，写出发生反应的离子方程式

。

探究延伸

经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。

（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。

取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（b>a），则混合物中Cu2O的质量分数为。

（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶（CuS04.5H20）°经查阅资料得知,

在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下：

物质

Cu（OH）2

Fe（OH）2

Fe（OH）3

开始沉淀pH

6.0

7.5

1.4

沉淀完全pH

13

14

3.7

实验室有下列试剂可供选择：

A.氯水B.H2O2C.NaOHD.Cu2（OH）2CO3

实验小组设计如下实验方案：

试回答：

①试剂

为，试剂

为（填字母）。

②固体X的化学式为。

操作

为。

【解析】

（1）若假设1成立，则溶液中含有Fe3+，遇到KSCN溶液呈红色。

（2）如果混合物中含有Cu2O，遇到酸产生Cu，Cu能与Fe3+反应，故此种说法不正确。

（3）若固体全部溶解，则一定存在Fe2O3和Cu2O，因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe2O3存在，使其生成的Fe3+溶解产生的Cu。

（4）依据题意，能发生反应的物质为Cu2O，最后变成CuO，增加的质量就是反应的氧气的质量，根据质量

差计算可以得出Cu2O的质量分数。

（5）根据表格可知，Fe（OH）3完全沉淀时，pH最小，故应将Fe2+先转化为Fe3+，在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe3+，但是所加物质不能增加新的杂质，故第一步氧化剂应是H2O2，在加入Cu2（OH）2CO3，调节pH，使溶液中的Fe3+生成沉淀除去。

【答案】

（1）溶液变为血红色（2分）

（2）不合理Cu能将Fe3+还原为Fe2+（2分）

（3）Fe2O3和Cu2O的混合物Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OCu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（8分）

（4）

（2分）

（5）

BD

Fe（OH）3

加热蒸发（2010·南开中学模拟）已知A为酸式盐，B为某二价主族金属的化合物，C、D、F、G、I在常温常压下均呈气态，且D燃烧时产生的氧炔焰常用来焊接或切割金属。

等物质的量A、B与少量的水充分混合能恰好完全反应。

图中反应条件（除高温外）均已略去。

（1）写出B的电子式，D的结构简式

（2）写出A与B反应的化学方程式。

（3）将I气体通入溶有饱和C气体的NaCl溶液，是侯氏制碱法的一步关键反应，该反应的化学方程式为。

（4）写出下列反应的离子方程式：

①在A溶液中加入M。

②在A溶液中加入过量NaOH溶液，并加热：

。

③已知Fe3O4能溶于M溶液并产生F气体，该离子反应为：

【答案】．（19分）

（1）

；

（各2分）

（2）CaC2+NH4HCO3=NH3↑+C2H2↑+CaCO3（或分步书写）

（3）NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓

（4）①HCO3-+H+=H2O+CO2↑

②NH4++HCO3-+2OH-

NH3↑+2H2O+CO32-

③3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O

14.（2010·潍坊模拟）铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。

请回答下列问题：

（1）黄铁矿（FeS2）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。

其中一个反应为3FeS2＋8O2

6SO2＋Fe3O4，3molFeS2参加反应转移mol电子。

（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为_______________。

从腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂_____________。

（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作絮凝剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是。

（4）钢铁的析氢腐蚀简单示意图如右。

该图某处稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请直接在图中作出修改并标出电子流动方向。

【解析】

（1）3FeS2＋8O2

6SO2＋Fe3O4，3molFeS2参加反应时有8O2参加反应，转移32mol电子。

（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+。

从腐蚀废液回收得到金属铜，需要加入铁粉将Cu2+还原为金属铜，过滤后加入稀硫酸除去过量的铁粉。

（3）酸性废水抑制Fe3+的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）3胶体，所以不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去。

（4）连接外加电源，使铁作阴极，或者将碳电极换为比铁活泼的锌电极，都可以将铁保护。

【答案】

（1）32

（2）2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+铁粉、稀硫酸

（3）酸性废水抑制Fe3+的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）3胶体

（4）

15.（2010·湖南师大附中模拟）单质A在适宜条件下有如图所示的一系列转化，其中F是一种红褐色物质。

（1）写出下列物质的化学式：

A，B。

（2）用化学方程式表示下列转化过程B＋H2SO4→C＋D：

___________________________。

I露置在空气中转化为F：

___________________________。

（3）G可能是_________或_________

【答案】

（1）FeFe3O4

（2）Fe3O4＋4H2SO4=Fe2（SO4）3＋FeSO4＋4H2O

4Fe（OH）2＋O2＋H2O==4Fe（OH）3↓

（3）H2OAl2O3（不分先后）

16.（2010·山东潍坊模拟）下图是无机物A～M在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）。

其中，I是第三周期半径最小的金属元素组成的单质，K是一种红棕色气体。

请填写下列空白：

（1）A的化学式为，I的原子结构示意图为。

（2）在周期表中，组成单质G的元素在周期表中的位置是___________________________。

（3）写出反应⑦的化学方程式

当有0.3mol电子转移时，生成G的物质的量为。

（4）在反应②、③、⑥、⑨中，既属于化合反应又能属于非氧化还原反应的是____________（填写序号）。

（5）G在潮湿的空气中容易发生腐蚀，写出其发生腐蚀时正极上的电极反应式

___________________________________________。

（6）用惰性电极电解C的稀溶液时，阴极产生标况下的气体11.2L时，阳极产物的物质的量是________，阳极发生反应的电极反应式为_________________________________。

（7）写出反应④的离子方程式是____________________________________________。

（8）将化合物D与KNO3、KOH混合，在高温条件下可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4（高铁酸钾），同时还生成KNO2和H2O。

该反应的化学方程式是____

【答案】

（1）SO