1、【 精品教育资源文库 】 3.3 铁及其重要化合物 高效演练直击高考 1.下列叙述正确的是 ( ) A.Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生 ,说明 Fe与两种酸均发生置换反应 B.将铜粉加入 1.0 mol L-1 Fe2(SO4)3溶液中 ,会有溶液变蓝、黑色固体出现的现象 ,这是因为金属铁比铜活泼 C.Fe和 Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出 D.在 FeCl3溶液中加入 KHCO3溶液 ,会有 CO2产生 ,但无 Fe(OH)3沉淀生成 【解析】 选 C。 HNO3具有强氧化性 ,与 Fe反应产生的气体为 NO,A错误 ;铜粉与 Fe2(SO4)3溶液发生反应2F +
2、Cu 2F +C ,溶液变蓝但不会有黑色固体出现 ,B 错误 ;Fe2O3溶解产生 Fe3+恰好将铁单质氧化 ,因而不能置换出 H2,C正确 ;Fe3+与 HCO3会发生水解相互促进反应 ,有 CO2和 Fe(OH)3沉淀生成 ,D错误。 2.(新题预测 )下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是 ( ) A.在溶液中加 KSCN,溶液显红色 ,证明原溶液中有 Fe3+,无 Fe2+ B.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色 ,其原因可能是苹果汁中的 Fe2+变成 Fe3+ C.工业上可用铁质容器储存浓硝酸和浓硫酸 ,原因是铁在常温下与两种酸不反应 D.向某溶液中加入 NaOH溶液得白色沉
3、淀 ,又观察到颜色逐渐变为红褐色 ,说明该溶液中只含有 Fe2+,不含有Mg2+ 【解析】 选 B。若溶液既含 Fe3+又含 Fe2+,滴加 KSCN 溶液 ,溶液呈红色 ,则证明存在 Fe3+但并不能证明无 Fe2+,A错误 ;现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色 ,是苹果汁中的 Fe2+变成 Fe3+,B正确 ;铁在常温下遇浓硫酸或浓硝酸钝化 ,形成了致密的氧化膜隔绝铁与酸的接触 ,C错误 ;D 项中氧化后生成的红褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩盖了白色沉淀 Mg(OH)2,不合理 ,D错误。 3.(2018广州模拟 )关于 Fe3+、 Fe2+性质实验的说法错误的是 ( ) A.用图示
4、装置可以制备沉淀 Fe(OH)2 B.配制 FeCl3溶液时 ,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中 ,再加水稀释到所需要的浓度 【 精品教育资源文库 】 C.因 Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+,向浅绿色的 Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时 ,溶液浅绿色加深 D.向 FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止 Fe2+被氧化 【解析】 选 C。由图可知 ,A中发生 Fe与稀硫酸的反应生成硫酸亚铁和氢气 ,利用氢气将装置中的空气排出 ,然后关 闭 C,氢气将硫酸亚铁压入 B中 ,硫酸亚铁与 NaOH反应生成 Fe(OH)2,A正确 ;FeCl3易水解 ,配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢
5、氧化铁沉淀 ,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中 ,再加水稀释到所需要的浓度 ,B 正确 ;Fe(NO3)2溶液中加入盐酸时发生反应 :3Fe2+4H+N 3Fe3+NO +2H2O,有棕黄色的 Fe3+生成 ,C错误 ;Fe3+与铁反应可生成 Fe2+,则向 FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止 Fe2+被氧化 ,D正确。 4.(新题预测 )1 L溶液中含有 Fe(NO3)3和 H2SO4两种溶质 ,其浓度分别为 0.2 mol L-1和 1.5 mol L-1,现向该溶液中加入 39.2 g铁粉使其充分反应 ,下列有关说法正确的是 ( ) A.反应后溶液中 Fe3+物质的量为 0.8 mo
6、l B.反应后产生 13.44 L H2(标准状况 ) C.反应后溶液中 Fe2+和 Fe3+物质的量之和为 0.9 mol D.由于氧化性 Fe3+H+,故反应中先没有气体产生后产生气体 【解析】 选 C。 Fe(NO3)3和 H2SO4的物质的量分别为 0.2 mol、 1.5 mol, n(Fe)= =0.7 mol,氧化性为 HNO3Fe3+H+,则 Fe + 4H+ + N Fe3+NO +2H2O 1 4 1 1 1 0.6 2.4 0.6 0.6 0.6 Fe+2Fe3+ 3Fe2+ 1 2 3 0.1 0.2 0.3 单质铁完全反应 ,反应后的溶液中含 (0.2+0.6-0.2
7、)mol=0.6 mol Fe3+、 0.3 mol Fe2+,A错误 ,C正确 ;反应中没有 H2生成 ,但有 NO生成 ,反应时先有 NO气体生成 ,后没有气体产生 ,B、 D错误。 5.铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛。利用 FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下 : 【 精品教育资源文库 】 实验室中可用 FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得 )和 NH4HCO3在如图装置模拟上述流程中的“转化”环节。 (1)装置 A的名称是 _,装置 B中盛放的试剂是 _,NH4HCO3盛放在装置 _中。 (2)实验过程中 ,欲将生成的 FeSO4溶液和 NH4HCO3溶液混合 ,操作方法是 _
8、_,发生主要反应的离子方程式为 _ _。 FeSO4溶液要现用现配制的原因是 _, 检验久置的 FeSO4是否变质的方法是 _ _。 (3)干燥过程主要目的是脱去游离水 ,过程中会有少量 FeCO3在空气中被氧化为 FeOOH,该反应的化学方程式为 _,取干燥后的 FeCO3样品 12.49 g,与碳混合后焙烧 ,最终得到还原铁粉 6.16 g,计算样品中杂质 FeOOH的质量 :_g。 【解析】 (1)装置 A是分液漏斗 ,盛放稀硫酸 ,装置 B中盛放铁粉 ,稀硫酸与铁粉反应生成 H2和 FeSO4。装置C 中盛放 NH4HCO3。 (2)检验 D处氢气已纯净时 ,表明装置中空气已排尽 ,关
9、闭活塞 3,打开活塞 2,将 FeSO4溶液压入 C中发生反应。 FeSO4具有还原性 ,易被 O2氧化 ,故 FeSO4溶液要现用现配。用 KSCN溶液检验久置的FeSO4是否变质。 (3) FeCO3在空气中被氧化为 FeOOH的化学方程式为 4FeCO3+O2+2H2O 4FeOOH+4CO2。 FeCO3、FeOOH的物质的量分别为 x、 y,则 x 116 g mol-1+y89 g mol-1=12.49 g,56 g mol-1( x+y)=6.16 g,解得 x= 0.1 mol,y=0.01 mol。故 m(FeOOH)=0.89 g。 答案 :(1)分液漏斗 铁粉 C (2)(待 D处的气体纯净后 )关闭活塞 3,打开活塞 2 Fe2+2HC FeCO3 +H2O 【 精品教育资源文库 】 +CO2 (或 Fe2+HC FeCO3 +H+、 HC +H+ CO2 +H2O) 亚铁离子易被氧化 取样品配成溶液 ,取少量溶液于试管中 ,再向试管中加入 KSCN溶液 ,观察是否显红色 (答案合理即可 ) (3)4FeCO3+O2+2H2O 4FeOOH+4CO2 0.89
