2014届高考化学三轮复习题：第二章 第三节 铁及其重要化合物(含解析)

一、单项选择题1．某权威刊物中有这样一段描述：“在所有元素中，铁的原子核是最稳定的，因此，铁在一些大而重的红热巨星的核心堆积……结果，在宇宙的重元素中铁是相当丰富的，在地球上铁也是丰富的。

”对该段文字的正确理解是()A．铁的化学性质很稳定B．铁的化合物性质很稳定C．铁的氧化物很稳定D．铁元素很难因发生核聚变而变成其他元素解析：根据常识，铁在空气中容易生锈，可知铁化学性质活泼，A错误；铁的化合物如氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁、氯化铁、氯化亚铁等性质有的较活泼，B、C错误；存在于宇宙中的和地球上的铁并不一定是单质铁，且铁原子核稳定，化合态铁难以聚变，D正确。

答案：D2．用铁制较纯净的氧化铁，下列实验方案最好的是()A．使铁在潮湿的空气中缓慢氧化B．铁在氯气中燃烧，加水溶解，加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解C．使铁溶解于稀硫酸，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解D．使铁与足量稀硝酸反应，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解解析：铁在潮湿的空气中缓慢氧化，反应时间长，而且制得的氧化铁含有结晶水，A错误；B、D项中都涉及了有毒物质的使用和生成，不符合绿色化学的原则；易判断C项合理。

答案：C3．下列中学常见实验的现象或表述正确的是()A．过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN 溶液，溶液显血红色B．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁C．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可D．向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会，然后冷却、过滤，滤纸上的物体为“蓝色固体”解析：过量的铁投入到一定量的稀硝酸中得到的是硝酸亚铁，不会出现血红色，所以A 错；氢氧化亚铁很容易被氧气氧化，所以边加氢氧化钠溶液边搅拌的话很容易被氧化为氢氧化铁，所以B错；CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀，加热后过滤，滤纸上留有的是CuO，CuO为黑色固体，所以D错。

答案：C4．下列化学实验事实相应的离子方程式正确的是()A．往FeCl3溶液中加入Fe粉：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋B．往澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2OC．往FeCl3溶液中加入Cu粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋D．氧化亚铁加入稀硝酸：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O解析：Fe3＋能氧化Fe，发生归中反应，A正确；澄清石灰水中通入过量CO2生成Ca(HCO3)2，B错误；电荷不守恒，C错误；HNO3将Fe2＋氧化成Fe3＋，D错误。

答案：A5．已知某硫酸、硫酸亚铁、硫酸铁混合液100 mL中，各阳离子浓度相等，硫酸根离子总浓度是6 mol·L－1，此溶液中还可溶解的铁粉的质量为()A．11.2 g B．16.8 g C．33.6 g D．5.6 g解析：设阳离子浓度为x，根据电荷守恒可以得出，x＋2x＋3x＝6 mol/L×2，x＝2 mol/L；n(H2SO4)＝n[Fe2(SO4)3]＝x2＝2 mol/L2＝1 mol/L；由反应方程式H2SO4＋Fe===FeSO4＋H2↑和Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4可知：等物质的量的硫酸或硫酸铁消耗等量的Fe，故还可以溶解Fe的物质的量为：n(Fe)＝2×0.1 L×1 mol/L＝0.2 mol，m(Fe)＝0.2 mol×56 g/mol＝11.2 g。

答案：A5题变式5－1.将Cu片放入0.1 mol·L－1FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3＋) c(Fe2＋)＝23，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为()A．32 B．35 C．34 D．43解析：反应的化学方程式为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。

设溶液的体积为1 L，生成的n(Fe2＋)＝2a，则消耗的n(Fe3＋)＝2a，生成的n(Cu2＋)＝a，因此反应后溶液中n(Fe3＋)＝0.1 mol －2a, 所以有关系式：(0.1 mol－2a) 2a＝23，得出a＝0.03 mol。

溶液中n(Cu2＋)＝0.03 mol，反应后溶液中n(Fe3＋)＝(0.1－2×0.03)mol＝0.04 mol，故溶液中Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为34。

答案：C6．下列说法正确的是()A．加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，则原溶液中一定含有FeCl3B．一定条件下铁和O2、H2O反应的产物均为Fe3O4C．钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋D．过量的铁片与冷浓硝酸反应的化学方程式为Fe＋4HNO3(浓)===Fe(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O解析：只能说明溶液中含有Fe3＋，是否含有Cl－无法确定，A错误；铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4，铁和水蒸气反应生成Fe3O4，B正确；铁的氧化产物为Fe2＋，C错误；铁片在冷浓硝酸中发生钝化，D错误。

答案：B二、双项选择题7．向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示(已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2)。

则下列有关说法中，不正确的是()A．还原性：I－＞Br－＞Fe2＋B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 molC．当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－D．原溶液中：n(Fe2＋) n(I－) n(Br－)＝213解析：因为还原性I－＞Fe2＋＞Br－，所以通入的Cl2先与I－反应，随后与Fe2＋反应，最后与Br－反应；从图上可看出，n(I－)＝2 mol，n(Fe2＋)＝4 mol，n(Br－)＝6 mol。

原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol，当通入2 mol Cl2时，I－消耗1 mol Cl2，剩余的1 mol Cl2与Fe2＋反应，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－。

故选A、B两项。

答案：AB8．下列离子的检验方法合理的是()A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋B．向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明原溶液中一定含Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中含有Fe2＋，可能含有Mg2＋解析：说明含Fe3＋，但不排除Fe2＋的存在，A错误；也可能含SO2－3等还原性离子，B 错误；红褐色沉淀只能是Fe(OH)3，而且是直接看到的红褐色沉淀，C正确；Fe(OH)2和Mg(OH)2均是白色，但是Fe(OH)2会被氧化为Fe(OH)3，红褐色掩盖白色，D正确。

答案：CD三、非选择题9．(2013·北京卷)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤：Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；Ⅲ.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色：Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失，过滤；Ⅴ.浓缩、结晶、分离，得到产品。

(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是____________________ __________________________________。

(2)将MnO－4 氧化Fe2＋的离子方程式补充完整：1MnO－4＋Fe2＋＋________===1Mn2＋＋Fe3＋＋________(3)已知：注：根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：______________________ _____________________________________________________________________________________________________________。

(4)已知：一定条件下，MnO －4可与Mn 2＋反应生成MnO 2，①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl 并加热，能说明沉淀中存在MnO 2的现象是________________________________________。

②Ⅳ 中加入MnSO 4的目的是________________________ ________________________。

解析：(1)氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝与水，注意写成离子方程式并配平；(2)反应中MnO －4→Mn 2＋，Fe 2＋→Fe 3＋， MnO －4系数为1，根据得失电子守恒可知， Fe 2＋系数为：1×(7－2)3－2＝5，由元素守恒可知， Fe 3＋系数为5，由电荷守恒可知，有 H ＋参加反应，其系数为8，根据元素守恒可知，有H 2O 生成，其系数为4，方程式配平为：MnO －4＋5 Fe 2＋＋8H ＋===Mn 2＋＋5Fe 3＋＋4H 2O ；(3)滤液中含有Fe 2＋，由表中数据可知，Fe(OH)2开始沉淀的pH 大于Al(OH)3 完全沉淀的pH 值，而Fe(OH)3完全沉淀的pH 值小于Al(OH)3开始沉淀的pH 值，pH 值约为3时，Al 3＋、Fe 2＋不能沉淀，步骤Ⅱ是将Fe 2＋氧化为Fe 3＋，调节pH 值使铁完全沉淀；(4)①MnO 2能将HCl 氧化为Cl 2，若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在MnO 2；②Ⅲ的上层液呈紫红色，MnO －4过量，加入MnSO 4，MnO － 4 可与Mn 2＋反应生成MnO 2，从而可除去过量的MnO －4。

答案：(1)Al 2O 3＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2O(2)5 8 H ＋5 4 H 2O(3)pH 约为3时，Fe 2＋和Al 3＋不能形成沉淀，将Fe 2＋氧化为Fe 3＋，可使铁完全沉淀(4)①生成黄绿色气体 ②除去过量的MnO －410．某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验。

(1)用上图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe 与水蒸气的反应实验”(石棉绒是耐高温材料，不与水反应)。

反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当__________________________(填实验现象)时，说明“铁与水蒸气”能够进行反应。