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1、2022年高考化學一輪總復習 第三章 金屬及其化合物真題實戰(zhàn)3(含解析)
1. [高考集萃]判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。
(1)[xx·課標全國卷Ⅰ]FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作,是因為FeCl3能從含Cu2+的溶液中置換出銅。( )
(2)[xx·大綱全國卷]室溫下,不能將濃H2SO4盛放在鐵桶中。( )
(3)[xx·四川高考]檢驗Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質(zhì),可將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,觀察溶液是否變紅。( )
(4)[xx·四川高考]高溫下,0.2 mol Fe與足量水蒸氣反應,生成H2分子數(shù)目為0.3NA
2、。( )
(5)[xx·廣東高考]將水蒸氣通過灼熱的鐵粉,鐵與水在高溫下反應,粉末變紅。( )
(6)[xx·江蘇高考]向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色,該溶液中一定含有Fe2+。( )
(7)[xx·廣東高考]因為Fe3+具有氧化性,所以用KSCN溶液可以鑒別Fe3+。( )
(8)[xx·天津高考]Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)×
解析:(1)FeCl3溶液與Cu反應生成FeCl2與CuCl2,F(xiàn)eCl3作氧化劑,錯誤;(2)室溫下
3、,濃硫酸可使鐵鈍化,錯誤;(3)Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸后,相當于溶液中存在HNO3,能將Fe2+氧化為Fe3+,錯誤;(4)根據(jù)Fe和水蒸氣反應的方程式可確定0.2 mol Fe完全反應生成H2分子數(shù)為NA,錯誤;(5)將水蒸氣通過灼熱的鐵粉,生成的Fe3O4是黑色的,錯誤;(6)正確;(7)用KSCN溶液鑒別Fe3+,是因為生成Fe(SCN)3,與Fe3+的氧化性無關(guān),錯誤;(8)Fe在Cl2中燃燒只生成FeCl3,錯誤。
2. [xx·安徽高考]下列有關(guān)Fe2(SO4)3溶液的敘述正確的是( )
A. 該溶液中,K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存
B. 和K
4、I溶液反應的離子方程式:Fe3++2I-===Fe2++I2
C. 和Ba(OH)2溶液反應的離子方程式:Fe3++SO+Ba2++3OH-===Fe(OH)3↓+BaSO4↓
D. 1 L 0.1 mol·L-1該溶液和足量的Zn充分反應,生成11.2 g Fe
答案:D
解析:本題以Fe3+的性質(zhì)為中心,考查粒子共存問題、離子方程式的書寫及相關(guān)的基本計算,意在考查考生分析和解決問題的能力。A項錯誤,F(xiàn)e3+與苯酚發(fā)生反應;B項錯誤,離子方程式中電子得失不守恒,電荷不守恒;C項錯誤,沒有遵循物料守恒原則;D項正確,1 L 0.1 mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液中含F(xiàn)e3+ 0
5、.2 mol,足量的Zn可將0.2 mol Fe3+還原得到0.2 mol的Fe,即質(zhì)量為11.2 g。
3. [xx·山東高考]等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應,放出NO物質(zhì)的量最多的是( )
A. FeO B. Fe2O3
C. FeSO4 D. Fe3O4
答案:A
解析:FeO、FeSO4及Fe3O4(可寫成Fe2O3·FeO)與稀硝酸反應時均為鐵元素被氧化,且氧化產(chǎn)物均為Fe3+,還原產(chǎn)物均為NO。等質(zhì)量的還原劑與稀硝酸反應時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量越多,放出NO的物質(zhì)的量越多,由FeO、FeSO4及Fe3O4的化學式及鐵元素的化合價看出等質(zhì)量的三種物質(zhì)
6、參與反應時,F(xiàn)eO轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量最多。Fe2O3與稀硝酸反應時無NO氣體放出。
4.(1)[xx·海南高考]在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中,廢液處理和資源回收的過程簡述如下:
Ⅰ:向廢液中投入過量鐵屑,充分反應后分離出固體和濾液;
Ⅱ:向濾液中加入一定量石灰水,調(diào)節(jié)溶液pH,同時鼓入足量的空氣。
已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
回答下列問題:
①FeCl3蝕刻銅箔反應的離子方程式為________________。
②過程Ⅰ加入鐵屑的主要作用是________,分離得到固體的主要成分是________,從固體中分離出銅需采用的方法是______
7、__________________________________________________________________。
③過程Ⅱ中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
④過程Ⅱ中調(diào)節(jié)溶液的pH為5,金屬離子濃度為______________________________________________
8、________________________________(列式計算)。
(2)[xx·四川高考,改編]將光亮的鐵絲伸入AgNO3溶液中,一段時間后將鐵絲取出。為檢驗溶液中Fe的氧化產(chǎn)物,將溶液中的Ag+除盡后,進行了如下實驗??蛇x用的試劑:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
請完成下表:
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入KSCN溶液,振蕩
________
存在Fe3+
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入________,振蕩
產(chǎn)生藍色沉淀
存在Fe2+
【實驗結(jié)論】Fe的氧化產(chǎn)物為Fe2+和Fe3+。
答案:(1)2
9、Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 回收銅 Cu和Fe 加足量鹽酸反應后過濾 FeCl2+Ca(OH)2===Fe(OH)2↓+CaCl2、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 c(Fe3+)= mol·L-1=4.0×10-11 mol·L-1
(2)溶液呈紅色 K3[Fe(CN)6]溶液
解析:(1)②先置換出銅,鐵過量,固體為鐵與銅的混合物,再分離銅應加入足量鹽酸后過濾;③步驟 Ⅱ 是亞鐵離子生成Fe(OH)2,鼓入空氣轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3;④由Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),c(OH-)=Kw/c(H+),可求c(Fe3+)。(2)
10、取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入KSCN溶液,振蕩,溶液變?yōu)榧t色,說明存在Fe3+;所給試劑遇Fe2+變藍的只能是K3[Fe(CN)6]溶液。
5.[xx·天津高考]FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3,再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.經(jīng)查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。他們設(shè)計了制備無水FeCl3的實驗方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下:
①檢驗裝置的氣密性;
②通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成;
④……
⑤體系冷卻后,停止
11、通入Cl2,并用干燥的N2趕盡Cl2,將收集器密封。
請回答下列問題:
(1)裝置A中反應的化學方程式為________。
(2)第③步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器,少量沉積在反應管A右端。要使沉積的FeCl3進入收集器,第④步操作是________。
(3)操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)________________。
(4)裝置B中冷水浴的作用為________________;裝置C的名稱為________;裝置D中FeCl2全部反應后,因失去吸收Cl2的作用而失效,寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑:_______________
12、__ _______________________________________________________。
(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。
Ⅱ.該組同學用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S,得到單質(zhì)硫;過濾后,再以石墨為電極,在一定條件下電解濾液。
(6)FeCl3與H2S反應的離子方程式為________________________。
(7)電解池中H+在陰極放電產(chǎn)生H2,陽極的電極反應式為________________。
(8)綜合分析實驗Ⅱ的兩個反應,可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點:
①H2S的原子利用率為100%;②____________
13、________ ____________________________________________________。
答案:(1)2Fe+3Cl22FeCl3
(2)在沉積的FeCl3固體下方加熱
(3)②⑤
(4)冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產(chǎn)品 干燥管 K3[Fe(CN)6]溶液
(5)
(6)2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+
(7)Fe2+-e-===Fe3+
(8)FeCl3得到循環(huán)利用
解析:(4)檢驗D中FeCl2是否失效的試劑可以用K3[Fe(CN)6]溶液,取D中溶液加K3[Fe(CN)6]溶液,有藍色沉淀說明沒有失效。(7)電解濾
14、液時,陽極發(fā)生的反應為2Cl--2e-===Cl2↑,但是2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,故可以理解為:Fe2+-e-===Fe3+,電解總反應可以寫成:2Fe2++2H+2Fe3++H2↑。
6.[xx·課標全國卷]鐵是應用最廣泛的金屬,鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。
(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學式,可用離子交換和滴定的方法。實驗中稱取0.54 g的FeClx樣品,溶解后先進行陽離子交換預處理,再通過含有飽和OH-的陰離子交換柱,使Cl-和OH-發(fā)生交換。交換完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的鹽酸滴定,滴至終點時消耗鹽
15、酸25.0 mL。計算該樣品中氯的物質(zhì)的量,并求出FeClx中x值:_________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(列出計算過程);
(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品,采用上述方法測得n(Fe
16、)∶n(Cl)=1∶2.1,則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分數(shù)為________。在實驗室中,F(xiàn)eCl2可用鐵粉和 ________反應制備,F(xiàn)eCl3可用鐵粉和________反應制備;
(3)FeCl3與氫碘酸反應時可生成棕色物質(zhì),該反應的離子方程式為____________________;
(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4,其反應的離子方程式為______________。與MnO2-Zn電池類似,K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應式
17、為________________,該電池總反應的離子方程式為______________________。
答案:(1)n(Cl)=0.0250 L×0.40 mol·L-1=0.010 mol
m(Fe)=0.54 g-0.010 mol×35.5 g·mol-1≈0.19 g
n(Fe)=0.19 g/56 g·mol-1≈0.0034 mol
n(Fe):n(Cl)=0.0034:0.010≈1:3,x=3
(2)10% 鹽酸 氯氣
(3)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
(或2Fe3++3I-===2Fe2++I)
(4)2Fe3++3ClO-+10OH-==
18、=2FeO+5H2O+3Cl-
FeO+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-
2FeO+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
解析:(2)設(shè)FeCl2、FeCl3的物質(zhì)的量分別為x、y,則(x+y)/(2x+3y)=1:2.1,解得,x:y=9:1,F(xiàn)eCl3的物質(zhì)的量分數(shù)為10%;鐵粉與鹽酸反應可制得FeCl2,鐵粉與氯氣反應可制得FeCl3。
(3)FeCl3與氫碘酸反應生成的棕色物質(zhì)為碘單質(zhì),F(xiàn)e3+被還原成Fe2+。
(4)FeCl3與KClO反應時,ClO-被還原成Cl-。
電池的正極反應,高鐵酸根被還原為Fe3+,因為溶液是堿性的,所以產(chǎn)物只能為Fe(OH)3,負極反應式為Zn-2e-===Zn2+,總方程式中氧化產(chǎn)物是Zn(OH)2。