高考化學(xué) 熱點(diǎn)題型和提分秘籍 專題3_3 鐵及其化合物（含解析）

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專題3.3 鐵及其化合物 1.了解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。 2.以Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化為例，理解變價(jià)金屬元素的氧化還原反應(yīng)。 3.能鑒別溶液中的Fe2＋、Fe3＋。 熱點(diǎn)題型一 鐵及其重要化合物 例1、下列說法正確的是(　　) A．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、SO B．氧化鐵能與酸反應(yīng)，因此可用于制作紅色涂料 C．轉(zhuǎn)化Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3能一步實(shí)現(xiàn) D．鐵粉作食品袋內(nèi)的脫氧劑是起還原作用 【答案】D 【提分秘籍】 (1)鐵分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得的氯化物不同，F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。 (2)鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。 (3)鐵與硫蒸氣反應(yīng)生成的是FeS而不是Fe2S3；鐵與碘蒸氣反應(yīng)生成的是FeI2而不是FeI3。 (4)Fe3O4的組成可理解為FeOFe2O3，與非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸)反應(yīng)時(shí)生成Fe2＋和Fe3＋；與氧化性酸(如HNO3)反應(yīng)時(shí)生成Fe3＋；與還原性酸(如HI)反應(yīng)時(shí)生成Fe2＋。 (5)Fe3O4中的3個(gè)Fe原子的化合價(jià)可看作2個(gè)為＋3價(jià)，1個(gè)為＋2價(jià)，可表示為FeOFe2O3，平均價(jià)態(tài)為 ＋價(jià)。在發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，對應(yīng)價(jià)態(tài)的鐵參與相關(guān)反應(yīng)，如Fe3O4與HNO3反應(yīng)時(shí)只有＋2價(jià)鐵被氧化。 【歸納提升】　成功制備Fe(OH)2的關(guān)鍵與方法 由于Fe(OH)2具有很強(qiáng)的還原性，易被氧化為Fe(OH)3，在實(shí)驗(yàn)室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時(shí)間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)探究的熱點(diǎn)。 制備原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。 (1)制備Fe(OH)3成功的關(guān)鍵。 ①溶液中不含F(xiàn)e3＋和O2等氧化性物質(zhì)。 ②制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。 (2)制備Fe(OH)2時(shí)常采用的方法。 ①采用新制備的純亞鐵鹽溶液(Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化成Fe3＋)。 ②將溶解亞鐵鹽的蒸餾水煮沸(除去溶解的氧氣)。 ③將堿直接加到亞鐵鹽溶液的底部。 ④在亞鐵鹽溶液的液面上加隔氧劑(如加入苯等密度比水的小而又不溶于水的有機(jī)溶劑)。 【舉一反三】 等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng)，放出NO物質(zhì)的量最多的是(　　) A．FeO B．Fe2O3 C．FeSO4 D．Fe3O4 【答案】A 熱點(diǎn)題型二 “鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用 例2、 下列說法正確的是(　　) A．將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液，反應(yīng)現(xiàn)象是有氣體產(chǎn)生，溶液呈血紅色，原因是稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋ B．將銅粉加入1.0 molL－1 Fe2(SO4)3溶液中，會(huì)有溶液變藍(lán)、黑色固體出現(xiàn)的現(xiàn)象，這是因?yàn)榻饘勹F比銅活潑 C．FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作是因?yàn)镕eCl3能從含Cu2＋的溶液中置換出銅 D．室溫下，能將濃硫酸盛放在鐵桶中 【答案】D 【提分秘籍】 1．“鐵三角”中的轉(zhuǎn)化關(guān)系 2．重要應(yīng)用 (1)物質(zhì)除雜。 主要物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜方法 FeCl3 FeCl2 通入適量氯氣、加入氯水或H2O2 Fe2＋ Cu2＋ 加入過量鐵粉后過濾 Mg2＋ Fe3＋ 加入MgO或Mg(OH)2調(diào)節(jié)pH值后過濾 Cu2＋ Fe2＋ 先加入氧化劑(如H2O2)，將Fe2＋氧化為Fe3＋，再加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3調(diào)節(jié)pH值后過濾 Fe2O3 Al2O3 加過量強(qiáng)堿(如NaOH)溶液后過濾 (2)判斷離子共存。 ①發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。 Fe2＋與強(qiáng)氧化劑不能共存：NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)。 Fe3＋與強(qiáng)還原劑不能共存：S2－、I－、HS－、SO。 ②發(fā)生非氧化還原反應(yīng)不能大量共存。 Fe2＋、Fe3＋與OH－、HCO、CO、AlO等發(fā)生復(fù)分解或③水解相互促進(jìn)不能大量共存。 Fe3＋與SCN－發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)不能大量共存。 (3)鹽溶液的配制和保存。 含F(xiàn)e2＋的溶液：如配制FeSO4溶液時(shí)加入稀硫酸防止Fe2＋的水解，加入鐵粉防止Fe2＋被氧化。 含F(xiàn)e3＋的溶液：如配制Fe2(SO4)3溶液，應(yīng)將Fe2(SO4)3固體溶于H2SO4，再加水稀釋到指定濃度。 (4)Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)。 ①觀察法：根據(jù)溶液顏色。 含有Fe2＋的溶液顯淺綠色；含有Fe3＋的溶液顯黃色。 ②用KSCN溶液和氯水檢驗(yàn)。 【舉一反三】 某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，開始時(shí)有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，下列結(jié)論正確的是(　　) A．一定有Fe2＋，一定沒有Fe3＋、Mg2＋ B．一定有Fe3＋，一定沒有Fe2＋、Mg2＋ C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定沒有Mg2＋ D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定沒有Fe3＋ 【答案】D 熱點(diǎn)題型三 Fe2＋與Fe3＋的檢驗(yàn) 例3． 要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，最佳順序?yàn)?　　) ①加入足量氯水?、诩尤胱懔縆MnO4溶液　③加入少量NH4SCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 【答案】C 【解析】在該溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不變紅色，無Fe3＋存在，再加入氯水，將Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液變?yōu)榧t色。KMnO4溶液呈紫紅色，溶液顏色變化不明顯，所以不用KMnO4溶液。 【提分秘籍】 Fe2＋、Fe3＋檢驗(yàn)的注意事項(xiàng) (1)檢驗(yàn)Fe2＋時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液；當(dāng)溶液的濃度較稀時(shí)，利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋的存在。 (2)檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋混合溶液時(shí)，要分兩次分別檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋，檢驗(yàn)Fe2＋時(shí)要選擇酸性高錳酸鉀溶液，檢驗(yàn)Fe3＋時(shí)最好選擇KSCN溶液。 具體方法如下： ①Fe3＋的檢驗(yàn)。 往混合溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色，說明含有Fe3＋。 ②Fe2＋的檢驗(yàn)。 往混合溶液中滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫紅色褪去，說明含有Fe2＋。 【舉一反三】 下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是(　　) A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血紅色，說明不含F(xiàn)e2＋ B．用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有FeCl2 C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 【答案】C 【2016年高考江蘇卷】下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是（ ） A．SO2具有氧化性，可用于漂白紙漿 B．NH4HCO3受熱易分解，可用作氮肥 C．Fe2(SO4)3易溶于水，可用作凈水劑 D．Al2O3熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料 【答案】D 【2016年高考上海卷】下列各組混合物，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑不能分離的是（ ） A．氧化鎂中混有氧化鋁 B．氯化鋁溶液中混有氯化鐵 C．氧化鐵中混有二氧化硅 D．氯化亞鐵溶液中混有氯化銅 【答案】D 【解析】MgO是堿性氧化物與NaOH不能反應(yīng)，而Al2O3是兩性氧化物，可以與NaOH發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2，過濾后洗滌，就得到純凈的MgO，A錯(cuò)誤；向溶液中加入過量的NaOH溶液，氯化鐵變?yōu)镕e(OH)3沉淀，氯化鋁變?yōu)镹aAlO2，過濾，然后向溶液中加入適量的鹽酸，當(dāng)沉淀達(dá)到最大值中，過濾，得到Al(OH)3， 再分別向兩種物質(zhì)的沉淀中加入適量的鹽酸溶解，就得到氯化鋁溶液，除去了雜質(zhì)，B錯(cuò)誤；二氧化硅是酸 性氧化物，可以與NaOH發(fā)生反應(yīng)，而氧化鐵與NaOH不能發(fā)生反應(yīng)。加入過量的NaOH，然后過濾洗滌， 就得到純凈的氧化鐵，C錯(cuò)誤；二者都可以與NaOH發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)再向得到的沉淀中加入鹽酸時(shí)，二者都 溶解，不能分離、提純二者，D正確。 【2015浙江理綜化學(xué)】某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設(shè)計(jì)了如下流程： NaOH溶液 控制pH 試劑X 足量酸 燒渣 固體1 溶液2 固體2 FeSO47H2O 溶液1 下列說法不正確的是（ ） A．溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉 B．固體1中一定含有SiO2，控制pH是為了使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，進(jìn)入固體2 C．從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解 D．若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO47H2O 【答案】D 【解析】流程設(shè)計(jì)意圖是用硫酸把Fe2O3、Al2O3，轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，除去SiO2，然后用鐵粉還原Fe3+得到硫酸亞鐵，A正確；固體1為SiO2，分離FeSO4和Al2(SO4)3采用的是調(diào)控pH的方法，使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀從而與FeSO4分離，B不正確；Fe2+容易被氧化，所以在得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，要防止其被氧化和分解，C正確；在溶液1中直接加過量的NaOH得到的是Fe(OH)2沉淀，但Fe(OH)2不穩(wěn)定，很容易被氧化為Fe(OH)3，這樣的話，最終所得的產(chǎn)品不純，混有較多的雜質(zhì)Fe2(SO4)3，D不正確。答案選D。 【2015天津理綜化學(xué)】下列關(guān)于物質(zhì)或離子檢驗(yàn)的敘述正確的是（ ） A．在溶液中加KSCN，溶液顯紅色，證明原溶液中有Fe3+，無Fe2+ B．氣體通過無水硫酸銅，粉末變藍(lán)，證明原氣體中含有水蒸氣 C．灼燒白色粉末，火焰成黃色，證明原粉末中有Na+，無K+ D．將氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，證明原氣體是CO2 【答案】B 【2015山東理綜化學(xué)】某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成，將其加入BaHCO3溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是（ ） A．AlCl3 B．Na2O C．FeCl2 D．SiO2 【答案】A 【解析】A、AlCl3可由單質(zhì)Al與Cl2反應(yīng)制得，AlCl3與Ba(HCO3)2反應(yīng)生成CO2和Al(OH)3沉淀，同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生，正確；B、Na2O與Ba(HCO3)2反應(yīng)生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O，沒有氣體生成，錯(cuò)誤；C、因?yàn)镃l2具有強(qiáng)氧化性，Cl2與Fe反應(yīng)只能生成FeCl3，F(xiàn)eCl2不能由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成，錯(cuò)誤；D、SiO2不與Ba(HCO3)2反應(yīng)，錯(cuò)誤。 【2015福建理綜化學(xué)】純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如右圖所示，下列判斷正確的是（ ） A．X可能是金屬銅 B．Y不可能是氫氣 C．Z可能是氯化鈉 D．Z可能是三氧化硫 【答案】A 【2015北京理綜化學(xué)】在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)： 步驟 現(xiàn)象 Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色 Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，迅速停止 Fe、Cu接觸后，其表面產(chǎn)生紅棕色氣泡 下列說法中不正確的是（ ） A．Ⅰ 種氣體有無色變紅棕色的化學(xué)方程式為：2NO+O2=2NO2 B．Ⅱ中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng) C．對比Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象，說明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3 D．針對Ⅲ中現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計(jì)，可判斷Fe是否被氧化 【答案】C 【解析】I是鐵與稀硝酸反應(yīng)生成無色氣體NO，NO被空氣中的氧氣氧化生成紅棕色的NO2氣體，故A正確；II的現(xiàn)象是因?yàn)殍F發(fā)生了鈍化，F(xiàn)e表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)，故B正確；實(shí)驗(yàn)II反應(yīng)停止是因?yàn)榘l(fā)生了鈍化，不能用來比較稀硝酸和濃硝酸的氧化性強(qiáng)弱，物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱只能通過比較物質(zhì)得電子能力大小來分析，故C錯(cuò)誤；III中Fe、Cu都能與硝酸反應(yīng)，二者接觸，符合原電池構(gòu)成條件，要想驗(yàn)證鐵是否為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，可以連接電流計(jì)，故D正確。 【2015廣東理綜化學(xué)】下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是（ ） 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體 試管內(nèi)壁都有水珠 兩種物質(zhì)均受熱分解 B 向稀的苯酚水溶液中滴加飽和溴水 生成白色沉淀 產(chǎn)物三溴苯酚不溶于水 C 向含I-的無色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液 加入淀粉后溶液變成藍(lán)色 氧化性：Cl2>I2 D 向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液 加入H2O2后溶液變成血紅色 Fe2+既有氧化性又有還原性 【答案】BC 【2015江蘇化學(xué)】給定條件下，下列選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是( ) A．粗硅Cl2 高溫 SiCl4H2 高溫 Si B．Mg(OH)2鹽酸 MgCl2(aq)電解 Mg C．Fe2O3鹽酸 FeCl3(aq)蒸發(fā) 無水FeCl3 D．AgNO3(aq)NH3H2O OH(aq)蔗糖 △ Ag 【答案】A 【解析】A、Si＋2Cl2SiCl4↑，SiCl4＋2H2Si＋4HCl，故正確；B、工業(yè)上制備Mg，是電解熔融狀態(tài)下的氯化鎂，故B錯(cuò)誤；C、FeCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽，直接加熱蒸發(fā)最終得到的是氧化鐵，故C錯(cuò)誤；D、蔗糖是非還原性糖，不能與銀氨溶液反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。 【2015上?；瘜W(xué)】檢驗(yàn)用硫酸亞鐵制得的硫酸鐵中是否含有硫酸亞鐵，可選用的試劑是（ ） A．NaOH B．KMnO4 C．KSCN D．苯酚 【答案】B (2014山東理綜，9)等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng)，放出NO物質(zhì)的量最多的是(　　) A．FeO B．Fe2O3 C．FeSO4 D．Fe3O4 【答案】A 【解析】根據(jù)得失電子守恒，還原劑提供的電子越多，氧化劑硝酸生成的NO的物質(zhì)的量就越多。 1g題述四種物質(zhì)能提供的電子的物質(zhì)的量為 A.1mol；B.0；C.1mol； D.1mol(Fe3O4也可以寫為Fe2O3FeO)，等質(zhì)量時(shí)提供電子的物質(zhì)的量最多的為FeO。 (2014上海，17)用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得溶液中加入鐵粉。對加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是(　　) A．若無固體剩余，則溶液中一定有Fe3＋ B．若有固體存在，則溶液中一定有Fe2＋ C．若溶液中有Cu2＋，則一定沒有固體析出 D．若溶液中有Fe2＋，則一定有Cu析出 【答案】B 【解析】本題考查鐵及其化合物的性質(zhì)。FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上銅的反應(yīng)為2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，還可能有過量的FeCl3溶液，加入鐵粉充分反應(yīng)后，A項(xiàng)若無固體剩余，說明原溶液中含有Fe3＋，反應(yīng)后不一定還含有；B項(xiàng)中不管固體是鐵粉還是銅粉，溶液中一定含有Fe2＋；C項(xiàng)中若溶液中有Cu2＋，可以有部分銅固體析出；D項(xiàng)若溶液中有Fe2＋，不一定有Cu析出。 (2014安徽理綜，8)下列有關(guān)Fe2(SO4)3溶液的敘述正確的是(　　) A．該溶液中，K＋、Fe2＋、C6H5OH、Br－可以大量共存 B．和KI溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I(xiàn)2 C．和Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe3＋＋SO＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓ D．1L0.1molL－1該溶液和足量的Zn充分反應(yīng)，生成11.2gFe 【答案】D 【2014福建理綜，24]鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。 (1)右圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。 ①該電化腐蝕稱為____________。 ②圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是__________(填字母)。 (2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下： ①步驟Ⅰ若溫度過高，將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 ②步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O===2Fe2O3nH2O＋8HNO3，反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 ③上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是______(任寫一項(xiàng))。 【答案】(1)①吸氧腐蝕　②B (2)①4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O ②4Fe＋10HNO3===4Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O ③氮氧化物排放少(污染少) 【解析】(1)①金屬在中性和較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。 ②發(fā)生吸氧腐蝕，越靠近液面接觸到的O2越多，腐蝕得越嚴(yán)重。 (2)①硝酸分解生成NO2、H2O和O2。 ②根據(jù)圖示可知Fe和HNO3反應(yīng)生成Fe(NO3)2和NH4NO3，結(jié)合電子守恒可寫出化學(xué)方程式。 ③因?yàn)镠NO3的還原產(chǎn)物主要是NH4NO3,1molHNO3作氧化劑轉(zhuǎn)移8mol電子，故產(chǎn)生的氮氧化物較少，節(jié)約原料。 1．下列關(guān)于鐵的敘述正確的是(　　) ①鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕?、谠谌梭w內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素　③鐵位于元素周期表中第四周期ⅧB族?、荑F能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒　⑤鐵與強(qiáng)氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3 ⑥不能通過化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3 A．①③ B．②④ C．②⑤ D．④⑥ 【答案】B 2．根據(jù)表中信息，判斷下列敘述中正確的是(　　) 序號 氧化劑 還原劑 其他反應(yīng)物 產(chǎn)物 產(chǎn)物 ① Cl2 FeI2 / Cl－ ② KMnO4 H2O2 H2SO4 Mn2＋ O2 ③ H2O2 Fe2＋ / Fe3＋ A.表中①組反應(yīng)可能有一種或兩種元素被氧化 B．②中Mn2＋為氧化產(chǎn)物，O2是還原產(chǎn)物 C．表中②組反應(yīng)的離子方程式配平為2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O D．表中③組反應(yīng)的還原產(chǎn)物是H2O，每1 mol H2O生成，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目是2NA 【答案】A 3．在含有下列離子組的溶液中，加入Fe(NO3)2固體后，仍然能夠大量共存的離子組是(　　) A．K＋、SO、NH、CO B．K＋、Ba2＋、OH－、Cl－ C．Na＋、H＋、Cl－、SO D．Na＋、Mg2＋、Cl－、NO 【答案】D 【解析】A中CO和Fe2＋不能大量共存；B中Fe2＋和OH－不能大量共存；C中H＋、NO和Fe2＋因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。 4．鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的一類重要物質(zhì)，下列關(guān)于鐵元素的敘述中正確的是(　　) A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，氧化性：Fe3＋＞Fe2＋ B．25 ℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存 C．5.6 g鐵與足量的氯氣反應(yīng)失去電子為0.2 mol D．硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O 【答案】A 【解析】B項(xiàng)pH＝0的溶液呈強(qiáng)酸性，F(xiàn)e2＋、NO、H＋不能大量共存，不正確；C項(xiàng)應(yīng)為0.3 mol，不正確；D項(xiàng)電荷不守恒，不正確。 5．通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋正確的是(　　) 選項(xiàng) 操作、現(xiàn)象 解釋 A 向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍(lán) Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng) B 把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn) 鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3 C 向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生 說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣 D 新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間，白色物質(zhì)變成了紅褐色 說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3 【答案】D 【解析】A項(xiàng)中Fe3＋將I－氧化為I2，淀粉遇碘變藍(lán)；B項(xiàng)中紅棕色斑點(diǎn)是Fe2O3；C項(xiàng)中鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO。 6．向某晶體的溶液中加入含F(xiàn)e2＋的溶液無明顯變化，當(dāng)?shù)渭訋椎武逅?，混合液出現(xiàn)紅色，由此得出下列的結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　) A．Fe3＋的氧化性比溴的氧化性強(qiáng) B．該晶體中一定含有SCN－ C．Fe2＋與SCN－不能形成紅色化合物 D．Fe2＋被溴氧化成Fe3＋ 【答案】A 7．某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設(shè)計(jì)了如下流程： 下列說法不正確的是(　　) A．溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉 B．固體1中一定含有SiO2，控制pH是為了使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，進(jìn)入固體2 C．從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解 D．若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO47H2O 【解析】選項(xiàng)D，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解后，未用Fe粉將Fe3＋轉(zhuǎn)變成Fe2＋，得不到FeSO47H2O，錯(cuò)誤。 8．鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。 (1)下圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。 ①該電化腐蝕稱為________。 ②圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是____(填字母)。 (2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下： ①步驟Ⅰ若溫度過高，將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為______________________________。 ②步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O===2Fe2O3nH2O＋8HNO3，反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。 ③上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是________________(任寫一項(xiàng))。 【答案】(1)①吸氧腐蝕?、贐 (2)①4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O ②4Fe＋10HNO3===4Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O ③氮氧化物排放少(污染少) 9．堿式硫酸鐵是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下。 已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下表所示。 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 開始沉淀 2.3 7.5 3.4 完全沉淀 3.2 9.7 4.4 回答下列問題。 (1)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的________沉淀，該工藝中“攪拌”的作用是_____________________。 (2)在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ中常同時(shí)通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應(yīng)中均作________。若參與反應(yīng)的O2有11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為________。 (3)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2＋可部分水解生成聚合離子Fe2(OH)。該水解反應(yīng)的離子方程式為___________________。 (4)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2＋及NO。為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe2＋，應(yīng)使用的試劑為________(填字母)。 A．氯水 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液 【答案】(1)Al3＋　加快反應(yīng)速率　(2)氧化劑　2 mol (3)2Fe(OH)2＋＋2H2O Fe2(OH)＋2H＋ (4)D 10．實(shí)驗(yàn)室利用印刷電路的廢腐蝕液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3)回收Cu，主要流程如下： (1)操作1的名稱是__________，需要用到的玻璃儀器有________________________。 (2)加入過量鐵粉發(fā)生的離子反應(yīng)有_______________。 (3)獲得的銅粉中含有雜質(zhì)，除雜所需的試劑是_______________(填化學(xué)式)。 (4)實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置制取一定量的FeCl3。 各裝置的正確連接順序?yàn)?填寫裝置代號)A→______→______→______→D。裝置C的作用是____________________________，寫出裝置D中反應(yīng)的離子方程式：____________________________。 【答案】(1)過濾　漏斗、玻璃棒、燒杯 (2)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu (3)稀HCl或稀H2SO4 (4)E　C　B　干燥Cl2，防止FeCl3水解 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 11．FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。 Ⅰ.經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設(shè)計(jì)了制備無水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下： ①檢驗(yàn)裝置的氣密性； ②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣； ③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成； ④…… ⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。 請回答下列問題： (1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。 (2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端。要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，第④步操作是________________。 (3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有________(填步驟序號)。 (4)裝置B中冷水浴的作用為_______________________；裝置C的名稱為________；裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫出檢驗(yàn)FeCl2是否失效的試劑：________________。 (5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。 Ⅱ.該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質(zhì)硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。 (6)FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為_______________________。 (7)電解池中H＋在陰極放電產(chǎn)生H2，陽極的電極反應(yīng)式為________________________。 (8)綜合分析實(shí)驗(yàn)Ⅱ的兩個(gè)反應(yīng)，可知該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)： ①H2S的原子利用率為100%；②__________________。 【答案】(1)2Fe＋3Cl22FeCl3 (2)在沉積的FeCl3固體下方加熱 (3)②⑤ (4)冷卻，使FeCl3沉積，便于收集產(chǎn)品　干燥管　酸性KMnO4溶液 (5) (6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋ (7)Fe2＋－e－===Fe3＋ (8)FeCl3可以循環(huán)利用 (7)因?yàn)殛枠O材料為石墨，故陽極是溶液中的Fe2＋放電：Fe2＋－e－===Fe3＋。 (8)實(shí)驗(yàn)Ⅱ的顯著優(yōu)點(diǎn)是①H2S的利用率高，②FeCl3可以循環(huán)利用。