高考化学备考学易黄金易错点:专题11-铁及其化合物(原卷版).doc
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专题11铁及其化合物
【易错雷区,步步为赢】
1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN产生血红色沉淀
2.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”
3.某学生设计了如下方法对X盐进行鉴定:
由此分析,下列结论中正确的是 ( )
A.X中一定有Fe3+
B.Z中一定有Fe3+
C.Y为AgI沉淀
D.X一定为FeBr2溶液
4.将1.12g铁粉加入25mL2mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( )
A.铁粉有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本保持不变
B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,显血红色
C.Fe2+和Fe3+物质的量之比为5∶1
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
5.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时,最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
6.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况)气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。
若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是 ( )
A.11.2g B.5.6g
C.2.8g D.无法计算
7.某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。
进行如下实验:
下列有关说法正确的是( )
A.步骤Ⅰ中减少的3g固体一定是混合物
B.步骤Ⅱ中质量减少的物质一定是Cu
C.根据上述步骤Ⅱ可以得出m(Fe2CO3)∶m(Cu)=1∶1
D.根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
8.铁矿石主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。
某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
①按上图组装仪器,检查装置的气密性;
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③从左端导气管口处缓缓通入H2,________;点燃A处酒精灯;
④充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为_______________________。
(2)③中点燃A处酒精灯前所需操作为_______________。
(3)测得反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是_______________。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、____。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定颜色变化后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L-1KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为____。
如何检验滤液A中是否含有Fe2+________(填选项字母)。
A.先加KSCN溶液,再加氯水
B.加NaOH溶液
C.加K3[Fe(CN)6]
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、铁三角的转化关系
例1.FeCl3可通过多种途径转化成FeCl2。
(1)在FeCl3溶液中加入适量氢碘酸,发生反应的离子方程式为________________________________;
(2)工业上常将无水FeCl3在氮气作保护气的条件下加热至300~350℃,通入干燥的H2,而制得FeCl2。
该反应的化学方程式为___________________________;
(3)工业上另一种制备FeCl2的方法是:
将无水的FeCl3与适量氯苯(C6H5Cl),在130℃持续加热约3小时,可发生如下反应:
2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl
根据有机反应规律,该反应中氯苯发生的是________(填有机反应类型)。
(4)分析上述三个反应,下列有关说法正确的是________(填序号)。
①反应
(1)中,氢碘酸既表现了酸性,又表现了还原性
②反应(3)中,HCl为氧化产物
③上述三个反应中,FeCl2均为还原产物
(5)请另写一个FeCl3转化成FeCl2的化学方程式:
_________________________________________________。
【名师点睛】
铁三角的转化关系
1.Fe⇒Fe2+
铁与氧化性比较弱的非金属(如S、I2),非氧化性酸(如盐酸、稀H2SO4),不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液),FeCl3溶液反应,都可实现这种转化。
例如:
Fe+CuSO4===Cu+FeSO4;
Fe+2FeCl3===3FeCl2;Fe+2H+===Fe2++H2↑。
2.Fe2+⇒Fe
比较活泼的金属(如Al、Zn)、CO、H2、C等能从亚铁化合物中置换出铁来。
例如:
FeCl2+Zn===ZnCl2+Fe;
FeO+H2Fe+H2O。
3.Fe⇒Fe3+
铁与强氧化剂,如Cl2、H2O2、KMnO4(H+)、HNO3、
浓H2SO4在一定条件下反应都会实现这种转化。
例如:
2Fe+3Cl22FeCl3。
4.Fe3+⇒Fe
可通过较强还原剂实现,如Al、CO等。
例如
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。
5.Fe2+⇒Fe3+
亚铁盐与强氧化剂反应,如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、
KMnO4(H+)、H2O2等。
例如:
2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
6.Fe3+⇒Fe2+
铁盐溶液与比较强的还原剂反应,如Fe、Cu、碘化物、硫化物等。
例如:
2Fe3++S2-===2Fe2++S↓;
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;
2Fe3++Fe===3Fe2+;
2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
【锦囊妙计,战胜自我】
应用“铁三角”的转化关系可以解决的有关问题:
(1)判断离子共存:
如Fe3+与S2-、I-因发生氧化还原反应不能大量共存。
(2)配制含Fe2+的溶液时,可向溶液中加入铁钉或铁粉以防止Fe2+被氧化。
易错起源2、Fe2+、Fe3+的检验及Fe与HNO3的反应
例2.(2014·安徽理综)下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液中,K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存
B.和KI溶液反应的离子方程式:
Fe3++2I-===Fe2++I2
C.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:
Fe3++SO+Ba2++3OH-===Fe(OH)3↓+BaSO4↓
D.1L0.1mol·L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2gFe
【名师点睛】
1.Fe3+的检验
(1)加入NaOH等碱溶液,生成红褐色沉淀。
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(红褐色)
(2)加入KSCN溶液,溶液变为红色。
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
(3)加入苯酚稀溶液,出现紫色。
(4)加入亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]生成蓝色沉淀。
2.Fe2+的检验
(1)在被检验的溶液中加碱,产生白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2+存在。
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(2)在被检验的溶液中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再通入Cl2,若变成红色溶液,证明有Fe2+存在。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
3.Fe与HNO3的反应
(1)铁与浓硝酸在常温下钝化,在加热时剧烈反应。
(2)铁与稀硝酸反应
HNO3过量时:
Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O…①
Fe过量时:
3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O…②
铁与稀硝酸反应有关量的问题,可用数轴表示为:
①当≤时,按反应①进行
产物仅有Fe(NO3)3,HNO3可能有剩余。
②≥,按反应②进行,产物仅有Fe(NO3)2,Fe可能有剩余。
③当<<,则①②反应均发生,产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。
【锦囊妙计,战胜自我】
(1)在上述反应①②中;硝酸都表现了强氧化性和酸性。
(2)在上述反应①②中,表现氧化性的硝酸的物质的量等于NO的物质的量。
(3)反应①和反应②,被还原的HNO3均占参加反应的HNO3的1/4.(事实上,任何价态的金属与稀硝酸反应生成NO,参加反应的硝酸与被还原的硝酸的物质的量之比均为4∶1)
【易错练兵,虎口脱险】
1.下列反应中,铁只能生成高价化合物的是( )
A.过量铁粉与稀硝酸反应
B.铁粉与硫蒸气反应
C.铁粉与过量的浓硫酸共热
D.红热的铁粉与水蒸气反应
2.欲证明某溶液中不含Fe3+可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为( )
①加入少量氯水 ②加入少量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
3.下列各组物质相互混合反应,既有气体生成,最终又有沉淀生成的是( )
①金属钠投入到FeCl3溶液中
②过量NaOH溶液和明矾溶液
③少量电石投入过量NaHCO3溶液中
④Na2O2投入FeCl2溶液中
A.① B.③
C.②③ D.①③④
4.在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑,反应结束后滤出固体物质,滤液中的阳离子可能是( )
①只有Fe2+ ②Fe2+和Fe3+
③Fe2+和Cu2+ ④Cu2+和Fe3+
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
5.下列检验试剂选用正确的是( )
A.用氯水、KSCN溶液检验FeCl3中是否有FeCl2溶液
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3中是否有FeCl2
C.用NaOH溶液检验MgCl2中是否有FeCl2
D.用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜
6.某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且SO的物质的量浓度为6mol·L-1,则此溶液最多溶解铁粉的质量为( )
A.5.6g B.11.2g
C.22.4g D.33.6g
7.有一澄清透明溶液,只可能含有大量H+、Fe3+、Fe2+、Al3+、AlO、CO、NO七种离子中的几种,向溶液中逐滴加入一定量1mol/L的NaOH溶液的过程中,开始没有沉淀,而后有沉淀,沉淀达最大量后继续滴加NaOH溶液沉淀部分消失,下列判断正确的是( )
A.一定不含Fe3+和Fe2+
B.一定含有Al3+,Fe3+、Fe2+至少含有一种或两种皆有
C.溶液可能含有NO
D.一定含有Fe3+,但一定不含Fe2+
8.在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol铁粉,充分搅拌后铁完全反应,溶液中不存在Fe3+,同时析出0.1molAg。
则下列结论中不正确的是( )
A.反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1∶2
B.氧化性:
Ag+>Fe3+>Cu2+>Zn2+
C.含Fe3+的溶液可腐蚀铜板
D.1molFe可还原2molFe3+
9.Fe元素是地壳中最丰富的元素之一,在金属中仅次于铝,铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。
请回答下列问题:
(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,若有1molFe3O4参加反应,转移电子的物质的量是________mol。
(2)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,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__________________________________________________
__________________________________________________。
(3)某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接,在实验室里制取一定量的FeCl3(所通气体过量并充分反应)。
请回答下列问题:
①各装置的正确连接顺序为(填写装置代号):
A→________→________→________→D。
②装置C的作用是__________________________________________________。
③反应开始后,B中硬质玻璃管内的现象为__________________________________________________;
可以检验生成物中含有Fe3+的试剂是________(填写试剂名称)。
10.将Fe和Cu的混合粉末加入到100mL4mol/L稀硝酸中充分反应后:
(1)若反应后有Cu剩余,则此溶液中一定有的阳离子是______________,可能有的阳离子是________。
(不考虑水电离出的H+,下同)
(2)若反应后的溶液中有Fe3+,则溶液中一定含有的阳离子是________,可能含有的阳离子是________。
(3)如果反应后的溶液中无金属剩余,则加入金属粉末的最大质量应小于________。
(4)如果加入的Fe和Cu的质量比为7∶8,则使HNO3完全反应的金属粉末的最小质量为________。
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- 高考 化学 备考 黄金 易错点 专题 11 及其 化合物 原卷版