1、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 molL-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+Cu2F+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
2、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,
3、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.用图示装置可以制备沉淀Fe(OH)2B.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C.因Fe2+2H2OFe(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
4、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+N3Fe3+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
5、.(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 molL-1和1.5 molL-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 molB.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 molD.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+ + NFe3+NO+
6、2H2O1 4 1 110.6 2.4 0.6 0.60.6Fe+2Fe3+3Fe2+1 2 30.1 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)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: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_
7、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_,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
8、已排尽,关闭活塞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+2H2O4FeOOH+4CO2。FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y,则x116 gmol-1+y89 gmol-1=12.49 g,56 gmol-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2Fe2+2HCFeCO3+H2O+CO2(或Fe2+HCFeCO3+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+2H2O4FeOOH+4CO2 0.89- 4 -
