1、本部分内容主要考查铁及其化合物的性质,Fe 2+和 Fe3+的性质、转化关系及检验,根据 Fe(OH)3 的焰色进行推断,Fe(OH) 2 的制备,同时铁三角之间的相互转化也是考查的重点,常涉及到氧化还原反应方面的知识。1 【2018 新课标 1 卷】N A 是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A16.25g FeCl 3 水解形成的 Fe(OH)3 胶体粒子数为 0.1NAB22.4L(标准状况)氨气含有的质子数为 18NAC92.0g 甘油(丙三醇)中含有羟基数为 1.0NAD1.0mol CH 4 与 Cl2 在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA2 【2018 新
2、课标 2 卷】N A 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A常温常压下,124g P 4 中所含 PP 键数目为 4NAB100mL 1molL -1 FeCl3 溶液中所含 Fe3+的数目为 0.1NAC标准状况下,11.2L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 2NAD密闭容器中,2mol SO 2 和 1mol O2 催化反应后分子总数为 2NA3 【2018江苏卷】下列有关物质性质的叙述一定不正确的是( )A向FeCl 2溶液中滴加NH 4SCN溶液,溶液显红色BKAl(SO 4)212H2O溶于水可形成Al(OH) 3胶体CNH 4Cl与Ca(OH) 2混合加热可生成NH 3
3、DCu与FeCl 3溶液反应可生成CuCl 24.【2018江苏卷】下列指定反应的离子方程式正确的是( )A饱和Na 2CO3溶液与CaSO 4固体反应:CO +CaSO4 CaCO3+SO23 24B酸化NaIO 3和NaI 的混合溶液: I+IO +6H+=I2+3H2O 3CKClO碱性溶液与 Fe(OH)3反应:3ClO +2Fe(OH)3=2FeO +3Cl+4H+H2O24D电解饱和食盐水:2Cl +2H+ Cl2+H2= = = = =通 电 疯狂专练九铁、铜及其化合物5 【2018 天津卷】由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )实验 现象 结论A某溶液中滴加 K3Fe(C
4、N)6溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中有 Fe2+,无 Fe3+B向 C6H5ONa 溶液中通入 CO2 溶液变浑浊 酸性:H 2CO3C6H5OHC向含有 ZnS 和 Na2S 的悬浊液中滴加CuSO4 溶液生成黑色沉淀 Ksp(CuS)Ksp(ZnS)D某溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液再加足量盐酸产生白色沉淀仍有白色沉淀原溶液中有 SO241 【2018 哈尔滨三中一模】下列说法中,正确的是( )A铁是人类在生产、生活中最早使用的金属B金、银、铜是应用最广泛的金属材料C钛被誉为“21 世纪的金属”,应用前景很广阔D铜是导电性、导热性最好的有色金属2 【2018 抚顺市二中二模】下列反应中,
5、反应后固体物质增重的是( )A氢气通过灼热的 CuO 粉末B二氧化碳通过 Na2O2 粉末C铝与 Fe2O3 发生铝热反应 D将锌粒投入 Cu(NO3)2 溶液3 【2018 辽宁八校联考】下列指定反应的离子方程式正确的是( )ACu 溶于稀 HNO3:Cu2H +NO =Cu2+NO 2 H2O 3B(NH 4)2Fe(SO4)2 溶液与过量 NaOH 溶液反应制 Fe(OH)2:Fe 2+2OH =Fe(OH)2C用 CH3COOH 溶解 CaCO3:CaCO 32H +=Ca2+H 2OCO 2D向 NaAlO2 溶液中通入过量 CO2 制 Al(OH)3:CO 2AlO 2H 2O=A
6、l(OH)3HCO 2 34 【2018 天津七中一模】下列有关 Fe2(SO4)3 溶液的叙述正确的是( )A该溶液中,K +、Fe 2+、C 6H5OH、Br 可以大量共存B和 KI 溶液反应的离子方程式:Fe 3+2I =Fe2+I 2C和 Ba(OH)2 溶液反应的离子方程式: Fe3+SO Ba 2+3OH =Fe(OH)3BaSO 424D1L 0.1molL 1 该溶液和足量的 Zn 充分反应,生成 11.2g Fe5 【2018 厦门八校联考】已知酸性条件下有如下反应:2Cu +=Cu2+Cu 。由于反应温度不同,用氢气还原氧化铜时,可能产生 Cu 或 Cu2O,两者都是红色固
7、体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证,实验操作和实验现象记录如下:加入试剂 稀硫酸 浓硫酸、加热 稀硝酸 弄硝酸实验现象有红色固体剩余、溶液变为蓝色产生无色气体 产生无色气体、溶液变为蓝色产生红棕色气体、溶液变为蓝色由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物( )A是 CuB是 Cu2OC一定有 Cu,一定有 Cu2OD一定有 Cu2O,可能有 Cu6 【2018 福州一中二模】球墨铸铁中含有一种铁碳化合物 X。实验小组为测定化合物 X 的组成设计实验如下:下列说法不正确的是( )A固体 2 是氧化铁BX 的化学式可以表示为 Fe3C2C溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到 24
8、.0g 固体DX 与足量的热浓硝酸反应有 NO2 和 CO2 生成7 【2018 福州八校联考】向 10.4g Fe3O4、Fe 2O3、Cu 的混合物中加入 1molL-1 的硫酸溶液 140mL 时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含 Fe3+,若用过量的 H2 在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为( )A1.12g B3.24g C2.24g D6.42g8 【2018 武汉三中二模】向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200mL 中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为 NO 气体) 。下列分析错误的是( )AOA 段产生的是 NO,AB 段的反应为
9、Fe2Fe 3+=3Fe2+,BC 段产生 H2BA 点溶液中的溶质为 Fe(NO3)3 和 H2SO4C原混合酸中 NO 物质的量为 0.2mol 3D原混合酸中 H2SO4 的物质的量浓度为 2molL19 【2018 湖北重点中学新起点考试】工业上回收利用某合金废料(主要含 Fe、Cu、Co、Li 等,已知Co、Fe 都是中等活泼金属)的工艺流程如图所示:(1)金属 M 为 。(2)加入 H2O2 的作用是(用离子方程式表示) ,加入氨水的作用是 。(3)CoC 2O42H2O 高温焙烧的化学方程式为 。(4)已知 Li2CO3 微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度的关系如表所示。温度 /
10、10 30 60 90浓度/(molL -1) 0.21 0.17 0.14 0.10操作 2 中,蒸发浓缩后必须趁热过滤,其目的是 。10 【2018 哈尔滨八校联考】铁及其化合物有丰富多彩的化学性质。回答下列问题:(1)铁元素在周期表中的位置为第_周期第_族。(2)FeCl 3 溶液可用于吸收尾气中的 SO2,写出该反应的离子方程式:_。(3)某化学兴趣小组同学用如图装置,充分加热硫酸亚铁晶体(FeSO 4xH2O)至完全分解。装置 A 中需持续通入 N2,其目的是_ 。充分反应一段时间后,小组同学观察到实验现象为:装置 A 中残留有红棕色固体,装置 B 中固体变蓝,C 中溶液褪色,请写出
11、 FeSO4 分解的化学方程式:_。装置 D 中干燥管的作用为 _。小组同学利用数字化实验仪器测定了不同温度时 FeSO4xH2O 分解的质量变化情况,得到如图关系:实验结束后,装置 B 质量增加 12.6g,结合上图数据,确定 FeSO4xH2O 中的 x_。一、考点透视1.【答案】B【解析】A. 胶体是大分子的集合体;16.25g 氯化铁的物质的量是 16.25g162.5gmol1 0.1mol ,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的 Fe(OH)3 胶体粒子数小于 0.1NA,A 错误;B. 根据氩气的组成解答:标准状况下 22.4L 氩气的物质的量是 1mol,氩气是一个
12、Ar 原子组成的单质,其中含有的质子数是18NA, B 正确; C. 根据丙三醇的结构分析; 1 分子丙三醇含有 3 个羟基,92.0g 丙三醇的物质的量是 1mol,其中含有羟基数是 3NA,C 错误;D. 根据甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的特点分析。甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的 CH3Cl 分子数小于 1.0NA,D 错误。答案选B。2.【答案】C【解析】A. 根据白磷是正四面体结构分析;常温常压下,124g P4 的物质的量是 1mol,由于白磷是正四面体结构,含有 6 个 PP 键,因此其中所含 PP 键数目为 6NA,A 错误;B. 根据铁
13、离子水解分析;铁离子在溶液中水解,所以 100mL 1molL1FeCl3 溶液中所含 Fe3+的数目小于 0.1NA,B 错误;C. 根据甲烷和乙烯均含有 4 个氢原子分析;甲烷和乙烯分子均含有 4 个氢原子,标准状况下,11.2L 甲烷和乙烯混合物的物质的量是 0.5mol,其中含氢原子数目为 2NA,C 正确;D. 根据反应是可逆反应判断;反应 2SO2+O2 2SO3是可逆反应,因此密闭容器中,2mol SO 2 和 1mol O2 催化反应后分子总数大于 2NA,D 错误。答案选 C。3.【答案】A【解析】A 项,FeCl 2 溶液中含 Fe2+,NH 4SCN 用于检验 Fe3+,
14、向 FeCl2 溶液中滴加 NH4SCN 溶液,溶液不会显红色,A 项错误;B 项,KAl(SO 4)212H2O 溶于水电离出的 Al3+水解形成 Al(OH)3 胶体,离子方程式为Al3+3H2O Al(OH)3(胶体 )+3H+,B 项正确;C 项,实验室可用 NH4Cl 和 Ca(OH)2 混合共热制 NH3,反应的化学方程式为 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O,C 项正确;D 项,Cu 与 FeCl3 溶液反应生成= = CuCl2 和 FeCl2,反应的化学方程式为 Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,D 项正确;答案选 A。4.【答案】A【解
15、析】A 项,饱和 Na2CO3 溶液与 CaSO4 发生复分解反应生成更难溶于水的 CaCO3,反应的离子方程答案与解析式为 CO +CaSO4 CaCO3+SO ,A 项正确;B 项,电荷不守恒,得失电子不守恒,正确的离子方程23 24式为 5I+IO +6H+=3I2+3H2O,B 项错误;C 项,在碱性溶液中不可能生成 H+,正确的离子方程式为 33ClO+2F(OH)3+4OH=3Cl+2FeO +5H2O,C 项错误; D 项,电解饱和食盐水生成 NaOH、H 2 和 Cl2,电24解饱和食盐水的离子方程式为 2Cl+2H2O Cl2+H2+2OH,D 项错误;答案选 A。= = =
16、 = =通 电 5.【答案】B【解析】A某溶液中滴加 K3Fe(CN)6溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中有 Fe2+,但是无法证明是否有Fe3+。选项 A 错误。B向 C6H5ONa 溶液中通入 CO2,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,根据强酸制弱酸的原则,得到碳酸的酸性强于苯酚。选 B 正确。C 向含有 ZnS 和 Na2S 的悬浊液中滴加 CuSO4 溶液,虽然有ZnS 不溶物,但是溶液中还有 Na2S,加入硫酸铜溶液以后,Cu 2+一定与溶液中的 S2反应得到黑色的 CuS 沉淀,不能证明发生了沉淀转化。选项 C 错误。D向溶液中加入硝酸钡溶液,得到白色沉淀(有很多可能) ,再加入盐酸时,溶液
17、中就会同时存在硝酸钡电离的硝酸根和盐酸电离的氢离子,溶液具有硝酸的强氧化性。如果上一步得到的是亚硫酸钡沉淀,此步就会被氧化为硫酸钡沉淀,依然不溶,则无法证明原溶液有硫酸根离子。选项 D 错误。二、考点突破1.【答案】C【解析】人类在生产、生活中最早使用的金属是铜而不是铁;应用最广泛的金属材料是黑色金属材料,即铁、锰、铬以及它们的合金,而不是金、银、铜等有色金属材料;金属钛因性能优良、蕴藏量大,被誉为“21 世纪的金属” ,应用前景广阔;银的导电性、导热性是金属中最好的,铜的导电性、导热性仅次于银。2.【答案】B【解析】A 项,CuO 被 H2 还原为 Cu,固体质量减轻;B 项,2Na 2O2
18、2CO 2=2Na2CO3O 2,Na 2O2 变为 Na2CO3,固体质量增加;C 项,铝热反应前后固体总质量保持不变;D 项,1mol Zn 置换出 1mol Cu,固体质量减轻,不符合题意。3.【答案】D【解析】Cu 与稀 HNO3 反应的还原产物为 NO,A 错误;(NH 4)2Fe(SO4)2 溶液与过量 NaOH 反应时还会发生 NH 与 OH 间的反应,B 错误;CH 3COOH 是弱电解质,离子方程式中不能拆成离子形式。 44.【答案】D【解析】Fe 3+与苯酚发生反应,A 错误;离子方程式中电子得失不守恒,电荷不守恒,B 错误;没有遵循物料守恒原则,C 错误;1L 0.1mo
19、lL1 的 Fe2(SO4)3 溶液中含 Fe3+为 0.2mol,足量的 Zn 可将 0.2mol Fe3+还原得到 0.2mol 的 Fe,即质量为 11.2g,D 正确。5.【答案】D【解析】浓 H2SO4(加热)、硝酸均能氧化 Cu 或 Cu2O;而稀 H2SO4 与 Cu 不反应,与 Cu2O 反应。6.【答案】B【解析】X 在空气中煅烧转化为 CO2 气体与铁的氧化物,再经盐酸、氯气处理后得到 FeCl3 溶液(溶液乙),加热、蒸发时,FeCl 3 水解得到 Fe(OH)3,灼烧 Fe(OH)3 得到固体 Fe2O3(固体 2),A 正确;n(Fe 2O3)24.0g160gmol
20、 10.15mol,n(Fe) 0.3mol, m(Fe)16.8g,m(C)18.0g 16.8g1.2 g,n(C) 0.1mol ,n(Fe)n(C)31,X 的化学式可以表示为 Fe3C,B 错误;溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中,Fe 2+会被空气氧化为Fe3+,最后得到的固体也是 Fe2O3,C 正确;浓硝酸和铁碳化合物反应,碳元素被氧化成 CO2,氮元素被还原为 NO2,D 正确。7.【答案】C【解析】Fe 3O4、Fe 2O3 和 Cu 的混合物中加入硫酸溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,溶液中溶质为 CuSO4、 FeSO4,硫酸中 H 元素与 Fe3O4、Fe
21、 2O3 中 O 元素结合生成水,由水的分子式H2O 可知,故 Fe3O4、Fe 2O3 中 n(O)=n(H2SO4)=0.14L1molL1=0.14mol,若用过量的 H2 在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为氧化物中氧元素质量,所以固体减少的质量为 0.14mol16 gmol-1=2.24g;故选 C。8.【答案】B【解析】分析图像中各线段所发生的反应:OA 段:FeNO 4H +=Fe3+NO 2H 2O;AB 段: 3Fe2Fe 3+=3Fe2+;BC 段:Fe2H +=Fe2+H 2。由此可知 A 正确;由 OA 段所发生的反应可知硝酸完全转化为 NO,溶液中不存在
22、 NO ,故 A 点溶质应该是 Fe2(SO4)3 和 H2SO4,B 错误;由 OA 段氧化还原反应 3的得失电子守恒可知,n(NO )n(Fe) 0.2mol ,C 正确;三个阶段共消耗铁为 22.4g,即 311.2g56gmol 10.4mol,C 点溶质为 FeSO4,由溶液中的电荷守恒可知 n(SO )n(Fe 2+)0.4mol ,由反应前后22.4g56gmol 1 24SO 的量不变可知原混合酸中硫酸的浓度为 2molL1 , D 正确。249.【答案】 (1)Cu (2)2Fe 2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 调节溶液的 pH 使 Fe3+转化为 Fe(OH)3
23、沉淀 (3)4CoC 2O42H2O+3O2 2Co2O3+8H2O+8CO2 = = = = =高 温 (4)减少 Li2CO3 的溶解损失【解析】 (1)合金废料中只有 Cu 与盐酸不反应,故金属 M 为 Cu。 (2)加入 H2O2 的作用是将 Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。根据工艺流程图可知,加入氨水的作用是调节溶液的 pH,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀。 (3)CoC 2O42H2O 在足量空气中高温焙烧生成Co2O3、CO 2、H 2O,反应的化学方程式为 4CoC2O42H2O+3O2 2Co2O3+8H2
24、O+8CO2。 (4)Li 2CO3= = = = =高 温 微溶于水,且由题表中数据可知,随温度升高,饱和溶液中 Li2CO3 的浓度减小,故操作 2 中,蒸发浓缩后必须趁热过滤的目的是减少 Li2CO3 的溶解损失。10.【答案】 (1)四 (2)2Fe 3+SO 22H 2O=2Fe2+SO 4H +24(3)持续充入氮气,可排出装置中的空气,并将晶体分解的气体产物全部从 A 中排出 2FeSO 4Fe2O3SO 2SO 3 防止氢氧化钠溶液倒吸 7= = = = =高 温 【解析】 (1)铁的原子序数是 26,位于元素周期表中第四周期第族。 (2)SO 2 通入 FeCl3 溶液中,F
25、e 3+被还原为 Fe2+, SO2 被氧化为 SO ,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出离子方程式:242Fe3+ SO22H 2O=2Fe2+SO 4H +。 (3)装置 A 中需持续通入氮气的作用主要是排出装置中的空气24及将装置 A 中生成的气体全部排出。 装置 A 中残留有红棕色固体,说明产物中有 Fe2O3,装置 C 中高锰酸钾溶液褪色,说明还有 SO2 气体生成,根据氧化还原反应的规律可写出发生反应的化学方程式为2FeSO4 Fe2O3SO 2SO 3。根据图像可知,最终生成的氧化铁质量是 8g,装置 B 增重= = = = =高 温 12.6g,说明生成水的质量为 12.6g。根据化学式 FeSO4xH2O,可知 Fe 原子和 H2O 的个数比为 1x,则 1x,解得 x7。28g160gmol 1 12.6g18gmol 1