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2Fe+Br2=2Fe+2Br。向100mlFeBr2溶液中通入标准状况下的Cl2 3.36L，

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/L 【答案】A

2. （2010·湖南雅礼中学模拟）现有44g Mg、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1mol C．硫酸溶液的质量为540g

B．生成的气体体积（标准状况）为22.4 L D．硫酸物质的量浓度为2mol/L

B. 1mol/L C. 0.4mol/L D. 0.2mol/L

--2+

3+

-

【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44g Mg、Al、Zn、Fe的质量和相应SO4的质量，即SO4的质量为140g－44g=96 g，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22.4 L，硫酸物质的量浓度为1mol/L，硫酸溶液的质量为98 g÷20%=490 g。

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（ ）

O2-2-2-

A???B???C???D点燃

A. S B. Si C. Al D. 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FeBr3 B．浅黄色沉淀B是AgBr C．滤液C中一定含Fe D．D溶液中有[Fe(SCN)]【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

3＋

2

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H2SO4 f、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。

2

（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

3

为 。

（5）已知：2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H=－566 kJ/mol；2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=－483.6 kJ/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·min（2分） （2）A （1分） （3）不变 （2分）

（4）①2Fe+H2S==2Fe+S↓+2H（3分）

②2Fe(OH)3+3ClO+4OH==2FeO4+3Cl+5H2O （3分）

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

－

－

2－

－

3+

2+

+

-1

-1

（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（3）Fe3O4+8H=Fe+2Fe+4H2O（2分） （4）Fe+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H（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：

3???2?3?+

?

（2分）：

4

（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+Cu====Fe+Cu；反应②：Zn+Fe====Zn+Fe （或反应①：Cu+2Ag===Cu+2Ag；反应②：Fe+Cu===Fe+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：

+

2+

2+

2+

2+

2+

2+

2+

（1）A的化学式为 ，H的化学式为 。

5

（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）Cu+2e=Cu

（3）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 （4）Cu+2Fe=Cu+2Fe

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。

3+

2+

2+

2+

-

（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 0.4 mol D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101 kPa 条件下，2 mol D的完全燃烧生成气态H放出483.6 kJ热量；1 mol H（液态）汽化时吸热 44 kJ。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)+1/2 O2(g) = H2O(l)； ⊿H = —285.8 kJ/ 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：

6

温度 10?C 20?C 30?C

硫酸亚铁晶体的制备：

FeSO4?7H2O

20.0 26.5 32.9

(NH4)2SO4 73.0 75.4 78.0

(NH4)2SO4 ?FeSO4?7H2O

17.2 21.6 28.1

①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；

②向洗涤后的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50?C ~80?C之间直到铁屑耗尽； ③趁热过滤，将滤液转移到密闭容器中，静置，冷却、结晶；

④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：

⑤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FeSO4?7H2O 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。

⑥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①的目的是 ；加热的作用是 （2）实验步骤②明显不合理，理由是 （3）实验步骤④用少量冰水洗涤晶体的目的是

（4）实验步骤⑤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？ 。(NH4)2SO4 ?FeSO4?7H2O而不是(NH4)2SO4或FeSO4?7H2O，原因是

；纯净的晶体是浅蓝色，若晶体略带黄色是由于

析

出

晶

体

是

生成了?Fe(OH)2?2SO4，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Fe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Fe容易被空气中的氧气氧化为Fe；（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）

7

3+

2+

3+

（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)2SO4 ?FeSO4?7H2O晶体的溶解度最小（2分）4Fe +O2 + 2H2O +SO4 = ?Fe(OH)2?2SO4 +2Fe（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：

2+

2-3+

（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）分）（5）SO2+NaOH=NaHSO3 （3分）（6）2

高温2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3（3分）（4）DE （4

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

8

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a g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Cu、Fe、Fe分别生成沉淀的pH 如下：

物质 开始沉淀pH 沉淀完全pH Cu(OH)2 6.0 13 Fe(OH)2 7.5 14 Fe(OH)3 1.4 3.7 2 +

2+

3+

实验室有下列试剂可供选择：A. 氯水 B. H2O2 C. NaOH D. Cu2(OH)2CO3 实验小组设计如下实验方案：

试回答：

① 试剂I为 ，试剂II为 （填字母）。 ② 固体X的化学式为 。 ③ 操作I为 。

【解析】（1）若假设1成立，则溶液中含有Fe，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Fe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

9

3+

3+

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Fe先转化为Fe，在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe，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Fe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Fe还原为Fe（2分）

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

2 Fe+ Cu = 2 Fe+ Cu（8分） （4）

3+

2+

2+

+

3+

+

2+

3+

2+

3+

3+

2+

3+

9(b?a)?100%（2分） a（5）① B D ② Fe(OH)3 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）

10

（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

+

-3+

+

--

-+

NH3↑+2H2O+CO3

2-

③3Fe3O4+28H+NO3=9Fe+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

3 mol FeS2参加反应转移 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。

6SO2＋Fe3O4，

【解析】（1）3FeS2＋8O2

6SO2＋Fe3O4，3 mol FeS2参加反应时有8O2参加反应，转移32mol电子。

3+

2+

2+

（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2Fe + Cu ＝ 2Fe + Cu。从腐蚀废

液回收得到金属铜，需要加入铁粉将Cu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Fe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）2Fe + Cu ＝ 2Fe + Cu 铁粉、稀硫酸

（3）酸性废水抑制Fe的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）3胶体 （4）

3+

3+

2+

2+

3+

2+

11

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)Fe Fe3O4

(2)Fe3O4＋4H2SO4= Fe2(SO4)3＋FeSO4＋4H2O 4Fe(OH)2＋O2＋H2O==4Fe(OH)3↓

(3) H2O Al2O3 （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。

⑩M的溶液④L⑧O2K⑨H2OJ的溶液I⑦GHF的溶液C的溶液③H2O⑤NaOH②O2EA⑥D①O2BFeS2

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0.3 mol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 ____________________________________________。

12

（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+132 8 3

2 （1分） （1分） （2）第四周期第Ⅷ族（1分）

（3）2Al+Fe2O高温3

Al2O3+2Fe （1分） 0.1 mol （1分）

（4） ③（1分）

（5）2H2O＋O2＋4e- = 4OH-

（1分）

(6) 0.25mol （1分） 4OH--4e- = 2H2O＋O2↑（1分） (7)3Fe2＋

＋NO －

3＋4H＋

= 3Fe3＋

＋NO↑＋2H2O（2分） （8） Fe2O3＋3KNO3＋4KOH

高温2K2FeO4＋3KNO2＋2H2O

13

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