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一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)

1.下列關(guān)于鐵的敘述正確的是()

①鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易腐蝕 ②在人體的血紅蛋白中含有鐵元素 ③鐵位于元素周期表中第4周期第ⅧB(niǎo)族

④鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒

⑤鐵與強(qiáng)氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3 ⑥不能通過(guò)化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3

A.①③ B.②④

C.②⑤ D.④⑥

解析：當(dāng)鐵中含有雜質(zhì)時(shí)，在潮濕的空氣中會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而純鐵的抗腐蝕能力較強(qiáng);鐵位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是ⅧB(niǎo)族;鐵在氧氣中能發(fā)光、發(fā)熱、劇烈燃燒，而與水蒸氣反應(yīng)則不會(huì)發(fā)光，看不到燃燒現(xiàn)象;鐵與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，能被氧化為Fe3+，但若鐵過(guò)量，則Fe3+被Fe還原為Fe2+，所以，F(xiàn)e與HNO3反應(yīng)可能因鐵過(guò)量而生成Fe(NO3)2;FeCl2、Fe(OH)3都可通過(guò)化合反應(yīng)制得Fe+2FeCl3===3FeCl2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3.

答案：B

2.在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質(zhì)：①FeCl3②Fe2O3③Cu(NO3)2④KNO3，銅粉溶解的是()

A.只有①或② B.只有②或④

C.只有①或②或③ D.上述四種物質(zhì)中任意一種

解析：Cu與Fe3+作用：2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+，F(xiàn)e2O3與稀H2SO4反應(yīng)生成Fe3+，故①、②能使銅粉溶解.H+、NO-3具有強(qiáng)氧化性，能使銅粉溶解.

答案：D

3.(2010全國(guó)卷Ⅰ)能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是()

A.將鐵粉加入稀硫酸中：2Fe+6H+===2Fe3++3H2

B.將磁性氧化鐵溶于鹽酸：Fe3O4+8H+===3Fe3++4H2O

C.將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合：Fe2++4H++NO-3===Fe3++2H2O+NO

D.將銅屑加入含F(xiàn)e3+的溶液中：2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+

解析：本題考查離子方程式的正誤判斷，意在考查元素化合物知識(shí).將鐵粉加入稀硫酸中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Fe+2H+===Fe2++H2，A項(xiàng)錯(cuò)誤;磁性氧化鐵可以看做FeOFe2O3，溶于鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤;氯化亞鐵和稀硝酸反應(yīng)，離子方程式為：3Fe2++4H++NO-3===3Fe3++NO+2H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤;將銅屑加入含F(xiàn)e3+的溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+，D項(xiàng)正確.

答案：D

4.(2011東莞一次聯(lián)考)下列中學(xué)常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是()

A.過(guò)量的鐵投入到一定量的稀硝酸中，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液顯紅色

B.制備氫氧化亞鐵時(shí)，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵

C.檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可

D.向CuSO4溶液中滴入過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后，將混合液體倒入蒸發(fā)皿中加熱煮沸一會(huì)，然后冷卻、過(guò)濾，濾紙上的物體為藍(lán)色固體

解析：過(guò)量的鐵粉與一定量的稀硝酸反應(yīng)最終生成的是Fe2+，A錯(cuò)誤;制備氫氧化亞鐵應(yīng)避免被氧氣氧化，向硫酸亞鐵溶液中加氫氧化鈉溶液時(shí)應(yīng)把膠頭滴管的下端插入液面以下且不能攪拌，B錯(cuò)誤;CuSO4溶液中滴入過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后生成Cu(OH)2沉淀，加熱后過(guò)濾，濾紙上留有的是CuO，D錯(cuò)誤.

答案：C

5.(2010山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)某同學(xué)對(duì)未知物A鹽的水溶液進(jìn)行了鑒定，實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象如圖所示：

現(xiàn)對(duì)A、B、C、D作出的如下推斷中，不正確的是()

A.鹽A一定是FeBr3 B.淺黃色沉淀B是AgBr

C.濾液C中一定含F(xiàn)e3+ D.D溶液中有[Fe(SCN)]2+

解析：生成淺黃色沉淀證明A中含Br-，B為AgBr，A與酸化的AgNO3溶液反應(yīng)生成C，C遇KSCN生成D紅色溶液，C中一定含F(xiàn)e3+，A中也可能含F(xiàn)e2+.

答案：A

6.(2011沛縣一模)將11.9 g MgAlFe組成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金質(zhì)量減少2.7 g.另取等質(zhì)量的合金溶于過(guò)量稀硝酸中，生成6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NO，向反應(yīng)后的溶液中加入適量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，則沉淀質(zhì)量為 ()

A.22.1 B.27.2

C.30 D.無(wú)法確定

解析：此題可以用守恒法解答.Mg、Al、Fe與過(guò)量硝酸反應(yīng)后生成Mg2+、Al3+、Fe3+，1 mol的Mg2+、Al3+、Fe3+分別結(jié)合2 mol、3 mol、3 mol的OH-，所以結(jié)合OH-的物質(zhì)的量=失去電子的物質(zhì)的量=n(NO)3.6.72 L NO為0.3 mol，所以金屬離子結(jié)合OH-的物質(zhì)的量為0.3 mol3=0.9 mol，OH-質(zhì)量為15.3 g，沉淀質(zhì)量為11.9 g+15.3 g=27.2 g.

答案：B

7.為了證明(NH4)2Fe(SO4)26H2O(硫酸亞鐵銨晶體)的成分中含有NH+4、Fe2+、SO2-4和H2O，下列實(shí)驗(yàn)敘述中不正確的是()

A.取少量硫酸亞鐵銨晶體放入試管，加熱，試管口有液體生成，則可證明晶體的成分中含有結(jié)晶水

B.取適量硫酸亞鐵銨晶體溶于水，得淺綠色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再滴入幾滴新制氯水，溶液變?yōu)榧t色，則可證明晶體的成分中含有Fe2+

C.取適量硫酸亞鐵銨晶體溶于水，加少量稀鹽酸，無(wú)現(xiàn)象，再滴入幾滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則可證明晶體的成分中含有SO2-4

D.取少量硫酸亞鐵銨晶體放入試管，加濃NaOH溶液，加熱，試管口濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅，則可證明晶體的成分中含有NH+4

解析：A項(xiàng)，硫酸亞鐵銨晶體受熱會(huì)失去結(jié)晶水，試管口有液體生成;B項(xiàng)，F(xiàn)e2+不能使KSCN溶液變紅色，F(xiàn)e3+能使KSCN溶液變紅色;C項(xiàng)，加鹽酸排除Ag+、CO2-3、SO2-3等離子的干擾后，只有SO2-4與Ba2+反應(yīng)生成白色沉淀;D項(xiàng)，應(yīng)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)NH3.

答案：D

8.(2011陜西名校聯(lián)考)將1.12 g鐵粉加入25 mL 2 mol/L氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是()

A.鐵有剩余，溶液呈淺綠色，Cl-濃度基本不變

B.往溶液中滴入無(wú)色KSCN溶液，顯紅色

C.Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為5∶1

D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5

解析：n(Fe)=1.12 g56 g/mol=0.02 mol，n(Fe3+)=25 mL10-3 L/mL2 mol/L=0.05 mol，由反應(yīng)：Fe+2Fe3+===3Fe2+可知Fe3+過(guò)量，加入KSCN顯紅色.溶液中n(Fe2+)=3n(Fe)=0.06 mol，溶液中n(Fe3+)=0.05 mol-2n(Fe)=0.01 mol，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1∶2.

答案：B

9.正在火星上工作的美國(guó)勇氣號(hào)、機(jī)遇號(hào)探測(cè)車的一個(gè)重要任務(wù)就是收集有關(guān)Fe2O3及硫酸鹽的信息，以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過(guò)水.以下敘述正確的是()

A.鋁熱劑就是單指Fe2O3粉和鋁粉的混合物

B.檢驗(yàn)從火星上帶回來(lái)的紅色物質(zhì)是否是Fe2O3的操作步驟為：樣品粉碎加水溶解過(guò)濾向?yàn)V液中滴加KSCN溶液

C.分別還原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物質(zhì)的量之比為3∶2∶3

D.明礬屬于硫酸鹽，含結(jié)晶水，是混合物

解析：A項(xiàng)鋁熱劑是難熔金屬氧化物和鋁組成的混合物，不一定是由三氧化二鐵和鋁組成;B項(xiàng)檢驗(yàn)三氧化二鐵的操作步驟為：樣品粉碎加鹽酸溶解滴加KSCN溶液;D項(xiàng)明礬含有結(jié)晶水，但是純凈物;在還原Fe2O3時(shí)，1 mol H2失去2 mol電子，1 mol Al失去3 mol電子，1 mol CO失去2 mol電子，所以據(jù)得失電子守恒即可判斷C正確.

答案：C

10.(2011安徽十校聯(lián)考)在Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合液中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間關(guān)系如圖所示.則該溶液中Fe(NO3)3與Cu(NO3)2的物質(zhì)的量濃度之比為()

A.3∶1 B.1∶2

C.2∶1 D.1∶1

解析：由化學(xué)方程式：2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+Cu2+===Fe2++Cu，結(jié)合圖象可知，c(Fe2+)的大小范圍在0～3變化快，3是拐點(diǎn)，此前發(fā)生2Fe3++Fe===3Fe2+，在3～4范圍內(nèi)變化時(shí)發(fā)生Fe+Cu2+===Fe2++Cu，由化學(xué)方程式2Fe3++Fe===3Fe2+可得，3n(Fe3+)=2n(Fe2+)，由化學(xué)方程式Fe+Cu2+===Fe2++Cu可得，n(Cu2+)=n(Fe2+)，故c(Fe3+)∶c(Cu2+)=2∶1.

答案：C

二、非選擇題(本題包括4小題，共50分)

11.(14分)A、B、C為中學(xué)常見(jiàn)單質(zhì)，其中一種為金屬;通常情況下，A為固體，B為液體，C為氣體.D、E、F、G、H、X均為化合物，其中X是一種無(wú)氧強(qiáng)酸、E為黑色固體，H在常溫下為液體.它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(其中某些反應(yīng)條件和部分反應(yīng)物已略去).

(1)寫(xiě)出化學(xué)式：A_________、D_________、E__________、X__________.

(2)在反應(yīng)①～⑦中，不屬于氧化還原反應(yīng)的是________(填編號(hào)).

(3)反應(yīng)⑥的離子方程式為：_________________________________________________.

(4)反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________;

該反應(yīng)中每消耗0.3 mol的A，可轉(zhuǎn)移電子________ mol.

(5)寫(xiě)出D的溶液與小蘇打溶液反應(yīng)的離子方程式：_______________________________

________________________________________________________________________.

解析：題給信息A、B、C為中學(xué)常見(jiàn)單質(zhì)，其中一種為金屬，B為液體，即可以確定B為Br2.A為固體，可確定A為金屬，根據(jù)D與G的轉(zhuǎn)化關(guān)系，推測(cè)A屬于變價(jià)金屬元素，進(jìn)一步確定A為Fe;E為黑色固體，且與一種無(wú)氧強(qiáng)酸反應(yīng)，生成三種物質(zhì)，猜測(cè)E為Fe3O4，H為H2O，D為FeBr3，G為FeBr2，X為HBr，F(xiàn)為硫氰化物.

答案：(1)Fe FeBr3 Fe3O4 HBr (2)③⑥

(3)Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3

(4)3Fe+4H2O(g)=====高溫Fe3O4+4H2 0.8

(5)Fe3++3HCO-3===Fe(OH)3+3CO2

12.(12分)某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子.有人設(shè)計(jì)了下圖所示的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅.

填寫(xiě)下面空白：

(1)圖中標(biāo)號(hào)處需加入的相應(yīng)物質(zhì)分別是①_____________、②________、③________、④________、⑤________;

(2)寫(xiě)出①處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________________________________________

________________________________________________________________________;

寫(xiě)出③處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________

________________________________________________________________________;

(3)鐵紅的化學(xué)式為_(kāi)___________;分別寫(xiě)出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅____________;氧化銅__________.

解析：本題主要考查了元素與化合物的有關(guān)知識(shí).通過(guò)對(duì)工業(yè)廢水的處理，題目設(shè)計(jì)了高中重要的元素Fe、Cu的有關(guān)性質(zhì)內(nèi)容，涉及內(nèi)容主要有物質(zhì)推斷、化學(xué)用語(yǔ)、物質(zhì)用途等.在解此題時(shí)宜采用逆向推斷法.從題中給出信息可知，首先分離的應(yīng)是鐵元素，所加最佳試劑應(yīng)是鐵粉，E溶液中含F(xiàn)e2+，鐵紅成分為Fe2O3，可聯(lián)想到高中重要反應(yīng)2Fe(OH)3=====△ Fe2O3+3H2O，試劑⑤應(yīng)為可溶性堿(NaOH或氨水);當(dāng)加入過(guò)量鐵粉后，所得A應(yīng)為固體Fe、Cu、Au的混合物，此時(shí)，只需加入稀硫酸(試劑②)后過(guò)濾可得Cu、Au混合物B，再加入稀硝酸試劑③可使Cu、Au得到分離，Cu(NO3)2加可溶性堿后所得Cu(OH)2沉淀加熱得到CuO.

答案：(1)①鐵屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氫氧化鈉

⑤氫氧化鈉

(2)Fe+2H+===Fe2++H2、2Fe3++Fe===3Fe2+、

Cu2++Fe===Cu+Fe2+、2Au3++3Fe===2Au+3Fe2+

3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO+4H2O

(3)Fe2O3 用作紅色涂料 用作制造銅鹽的原料

13.(12分)(1)FeCl3溶液常用于腐蝕印刷電路板，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________.

(2)向含有1 mol CuCl2、2 mol FeCl3的腐蝕銅板后的混合液中加入鐵粉n mol，試分析溶液中陽(yáng)離子的各種情況填入下表：

n的取值范圍溶液中陽(yáng)離子

n1

12

n2

(3)腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10 molL-1，請(qǐng)參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品，簡(jiǎn)述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實(shí)驗(yàn)步驟：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

氫氧化物開(kāi)始沉淀時(shí)的pH氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH

Fe3+

Fe2+

Cu2+1.9

7.0

4.73.2

9.0

6.7

提供的藥品：Cl2 濃H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu

解析：(1)腐蝕印刷電路板時(shí)發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+.

(2)氧化性Fe3+Cu2+，故加入鐵粉時(shí)，分兩個(gè)階段發(fā)生：①Fe與Fe3+反應(yīng) ②Fe與Cu2+反應(yīng)，故溶液中陽(yáng)離子有三種情況：

a.n1 Fe2+、Fe3+、Cu2+

b.12 Fe2+、Cu2+

c.n2 Fe2+

(3)除去Fe2+、Fe3+應(yīng)使它們生成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀，但生成Fe(OH)2的pH=7.0，此時(shí)Cu2+已經(jīng)完全沉淀，故應(yīng)先通入Cl2將Fe2+氧化為Fe3+，再?gòu)牟灰�入雜質(zhì)角度考慮加入CuO調(diào)節(jié)pH至3.2～4.7，使Fe3+完全沉淀.

答案：(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+

(2)

n1Fe2+、Cu2+、Fe3+

12Fe2+、Cu2+

n2Fe2+

(3)①通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+;

②加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2～4.7;

③過(guò)濾[除去Fe(OH)3]

14.(12分)(2009北京高考)以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略)：

Ⅰ.從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO47H2O.

Ⅱ.將FeSO47H2O配制成溶液.

Ⅲ.FeSO4溶液與稍過(guò)量的NH4HCO3溶液混合，得到含F(xiàn)eCO3的濁液.

Ⅳ.將濁液過(guò)濾，用90℃熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體.

Ⅴ.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體.

已知：NH4HCO3在熱水中分解.

(1)Ⅰ中，要加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3+，該反應(yīng)的離子方程式是_______________.

(2)Ⅱ中，需加一定量硫酸.運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述硫酸的作用____________________.

(3)Ⅲ中，生成FeCO3的離子方程式是___________________________________________

________________________________________________________________________.

若FeCO3濁液長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(4)Ⅳ中，通過(guò)檢驗(yàn)SO2-4來(lái)判斷沉淀是否洗滌干凈，檢驗(yàn)SO2-4的操作是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(5)已知煅燒FeCO3的化學(xué)方程式是4FeCO3+O2=====高溫2Fe2O3+4CO2.現(xiàn)煅燒464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg產(chǎn)品.若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO，則該產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量是________kg.(摩爾質(zhì)量/gmol-1：FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72)

解析：(1)Fe3+具有氧化性，能氧化Fe生成Fe2+：2Fe3++Fe===3Fe2+.

(2)FeSO4屬?gòu)?qiáng)酸弱堿鹽，F(xiàn)e2+水解，加硫酸顯然是為了抑制Fe2+的水解.

(3)可分步理解：Fe2++HCO-3===FeCO3+H+，H++HCO-3===H2O+CO2.FeCO3的變化屬信息方程式的書(shū)寫(xiě)，由Fe(OH)3的生成確定H2O、O2參與反應(yīng).

(5)FeCO3中的鐵元素分別轉(zhuǎn)移到Fe2O3、FeO中，根據(jù)鐵元素守恒來(lái)解題.設(shè)產(chǎn)物中FeO、Fe2O3的物質(zhì)的量分別為x、y，則：72x+160y=316.8103，x+2y=464.0116103，解得x=400 mol，y=1800 mol，m(Fe2O3)=180016010-3 kg=288 kg.

答案：(1)Fe+2Fe3+===3Fe2+

(2)加入硫酸，H+濃度增大，使Fe2++2H2O??Fe(OH)2+2H+的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，從而抑制Fe2+的水解

(3)Fe2++2HCO-3===FeCO3+CO2+H2O

4FeCO3+6H2O+O2===4Fe(OH)3+4CO2

(4)取少量洗滌后的溶液放入試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則沉淀洗滌干凈

(5)288.0

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