龙江省哈尔滨市第六中学高考化学一轮复习3.3铁及其化合物实战训练

3.3 铁及其化合物实战训练
1.[高考集萃]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)[2015·山东高考]向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色，溶液中一定含有Fe2＋。

( )
(2)[2015·天津高考]在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋、无Fe2＋。

( )
(3)[2014·课标全国卷Ⅰ]FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，是因为FeCl3能从含Cu2＋的溶液中置换出铜。

( )
(4)[2014·大纲全国卷]室温下，不能将浓H2SO4盛放在铁桶中。

( )
(5)[2014·四川高考]检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质，可将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红。

( )
(6)[2014·四川高考]高温下，0.2 mol Fe与足量水蒸气反应，生成H2分子数目为0.3N A。

( )
(7)[2013·广东高考]因为Fe3＋具有氧化性，所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3＋。

( )
(8)[2012·天津高考]Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3。

( )
答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×
解析(1)检验某溶液中是否含有Fe2＋，应先加入KSCN溶液，溶液不变红，再加入新制氯水，溶液变红，则含Fe2＋，错误；(2)加入KSCN，溶液显红色，证明含有Fe3＋，不能证明是否含有Fe2＋，错误；(3)FeCl3溶液与Cu反应生成FeCl2与CuCl2，FeCl3作氧化剂，错误；(4)室温下，浓硫酸可使铁钝化，错误；(5)Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸后，相当于溶液中存在HNO3，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，错误；(6)根据Fe和水蒸气反应的
方程式可确定0.2 mol Fe完全反应生成H2分子数为4
15
N A，错误；(7)用KSCN溶液鉴别Fe3＋，是因为生成Fe(SCN)3，与Fe3＋的氧化性无关，错误；(8)Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3，错误。

2．[2015·上海高考]检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可使用的试剂是( ) A．NaOH B．KMnO4
C．KSCN D．
答案 B
解析检验含有Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋时需利用Fe2＋的特有性质，同时要考虑Fe3＋对Fe2＋的干扰。

A 项，加入NaOH溶液会生成红褐色氢氧化铁沉淀，对是否有白色沉淀产生的观察有干扰，错误；B项，Fe2＋具有还原性，若溶液中含有Fe2＋，加入少量高锰酸钾溶液后，溶液褪色，正确；C项，KSCN是利用溶液变血红色来检验Fe3＋的试剂，错误；D项，苯酚是利用溶液变紫色来检验Fe3＋的试剂，错误。

3．[2014·安徽高考]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＋＋SO2－4＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓
D．1 L 0.1 mol·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe
答案 D
解析本题以Fe3＋的性质为中心，考查粒子共存问题、离子方程式的书写及相关的基本计算，意在考查考生分析和解决问题的能力。

A项错误，Fe3＋与苯酚发生反应；B项错误，离子方程式中电子得失不守恒，电荷不守恒；C项错误，没有遵循物料守恒原则；D项正确，1 L 0.1 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液中含Fe3＋ 0.2 mol，足量的Zn可将0.2 mol Fe3＋还原得到0.2 mol的Fe，即质量为11.2 g。

4．[2014·山东高考]等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是( )
A．FeO B．Fe2O3
C．FeSO4D．Fe3O4
答案 A
解析 FeO 、FeSO 4及Fe 3O 4(可写成Fe 2O 3·FeO)与稀硝酸反应时均为铁元素被氧化，且氧化产物均为Fe 3＋，
还原产物均为NO 。

等质量的还原剂与稀硝酸反应时转移电子的物质的量越多，放出NO 的物质的量越多，由FeO 、FeSO 4及Fe 3O 4的化学式及铁元素的化合价看出等质量的三种物质参与反应时，FeO 转移电子的物质的量最多。

Fe 2O 3与稀硝酸反应时无NO 气体放出。

5．[2015·四川高考]为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe 2O 3存在)转变成重要的化工原料FeSO 4(反应条件略)。

活化硫铁矿还原Fe 3＋
的主要反应为FeS 2＋7Fe 2(SO 4)3＋8H 2O===15FeSO 4＋8H 2SO 4，不考虑其他反应。

请回答下列问题：
(1)第Ⅰ步H 2SO 4与Fe 2O 3反应的离子方程式是_____________________________________________________。

(2)检验第Ⅱ步中Fe 3＋是否完全还原，应选择________(填字母编号)。

A ．KMnO 4溶液
B ．K 3[Fe(CN)6]溶液
C ．KSCN 溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO 3调溶液pH 到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH 降到5.2，此时Fe 2＋不沉淀，
滤液中铝、硅杂质被除尽。

通入空气引起溶液pH 降低的原因是_______________________。

(4)FeSO 4可转化为FeCO 3，FeCO 3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。

已知25 ℃，101 kPa 时：4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s)ΔH ＝－1648 kJ/mol
C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)ΔH ＝－393 kJ/mol
2Fe(s)＋2C(s)＋3O 2(g)===2FeCO 3(s)ΔH ＝－1480 kJ/mol
FeCO 3在空气中加热反应生成Fe 2O 3的热化学方程式是______________________。

(5)FeSO 4在一定条件下可制得FeS 2(二硫化亚铁)纳米材料。

该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li ＋FeS 2===Fe ＋2Li 2S ，正极反应式是_________________________________。

(6)假如烧渣中的铁全部视为Fe 2O 3，其含量为50%。

将a kg 质量分数为b %的硫酸加入到c kg 烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH 后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。

按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO 3________kg 。

答案 (1)Fe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H 2O
(2)C
(3)Fe 2＋被氧化为Fe 3＋，Fe 3＋水解产生H ＋
(4)4FeCO 3(s)＋O 2(g)===2Fe 2O 3(s)＋4CO 2(g)ΔH ＝－260 kJ/mol
(5)FeS 2＋4Li ＋＋4e －===Fe ＋2Li 2S(或FeS 2＋4e －===Fe ＋2S 2－) (6)0.0118ab －0.646c (或29ab 2450－1131c 1750
)
解析(1)Fe2O3溶解于稀H2SO4中，生成Fe2(SO4)3。

(2)检验第Ⅱ步中Fe3＋是否完全被还原，即检验溶液中有无Fe3＋，故可采用KSCN溶液，C项正确。

(3)通入空气，部分Fe2＋被氧化为Fe3＋，后者水解程度比前者强，故通入空气溶液酸性增强。

(4)由盖斯定律，将题中已知的第二个热化学方程式乘以4与第一个热化学方程式相加，再减去2倍的第三个热化学方程式，即得：4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) 'ΔH＝－260 kJ/mol。

(5)正极发生还原反应，根据给出的总反应式可知正极的电极反应式为FeS2＋4e－===Fe＋2S2－。

(6)“浸取”反应为Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O；加入FeCO3时发生的反应为FeCO3＋H2SO4===FeSO4＋CO2↑＋H2O；还原过程生成硫酸：FeS2＋7Fe2(SO4)3＋8H2O===15FeSO4＋8H2SO4。

由题意知上述前两个反应消耗的硫酸之和与a kg×b%及第3个反应生成的硫酸之和相等，据此可计算加入FeCO3的量，设加入FeCO3
的质量为x kg，则a k g×b%＋[c kg×50%×96%/160 kg· kmol－1]×2×8
14
×98 kg·kmol－1＝c
kg×50%×96%×3×98 kg·kmol－1/160 kg·kmol－1＋x kg×98 kg·kmol－1/116 kg·kmol－1，解得x＝29ab/2450－1131c/1750。