第三章金属及其化合物真题实战31.[高考集萃]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)[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。( )(2)[2014·大纲全国卷]室温下，不能将浓H2SO4盛放在铁桶中。( )(3)[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。( )(4)[2014·四川高考]高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成H2分子数目为0.3NA。( )(5)[2013·广东高考]将水蒸气通过灼热的铁粉，铁与水在高温下反应，粉末变红。( )(6)[2013·江苏高考]向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋。( )(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)FeCl3溶液与Cu反应生成FeCl2与CuCl2，FeCl3作氧化剂，错误；(2)室温下，浓硫酸可使铁钝化，错误；(3)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；(4)根据Fe和水蒸气反应的方程式可确定0.2molFe完全反应生成H2分子数为NA，错误；(5)将水蒸气通过灼热的铁粉，生成的Fe3O4是黑色的，错误；(6)正确；(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.[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＋＋I2C.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋SO＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓D.1L0.1mol·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2gFe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，1L0.1mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液中含Fe3＋0.2mol，足量的Zn可将0.2molFe3＋还原得到0.2mol的Fe，即质量为11.2g。3.\n[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.Fe2O3C.FeSO4D.Fe3O4答案：A解析：FeO、FeSO4及Fe3O4(可写成Fe2O3·FeO)与稀硝酸反应时均为铁元素被氧化，且氧化产物均为Fe3＋，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、FeSO4及Fe3O4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。Fe2O3与稀硝酸反应时无NO气体放出。4．(1)[2012·海南高考]在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：Ⅰ：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；Ⅱ：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38回答下列问题：①FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为________________。②过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是________，分离得到固体的主要成分是________，从固体中分离出铜需采用的方法是________________________________________________________________________。③过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。④过程Ⅱ中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为______________________________________________________________________________(列式计算)。(2)[2013·四川高考，改编]将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。请完成下表：操作现象结论取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡________存在Fe3＋取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入________，振荡产生蓝色沉淀存在Fe2＋【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋。\n答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 回收铜 Cu和Fe 加足量盐酸反应后过滤 FeCl2＋Ca(OH)2===Fe(OH)2↓＋CaCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 c(Fe3＋)＝mol·L－1＝4.0×10－11mol·L－1(2)溶液呈红色 K3[Fe(CN)6]溶液解析：(1)②先置换出铜，铁过量，固体为铁与铜的混合物，再分离铜应加入足量盐酸后过滤；③步骤Ⅱ是亚铁离子生成Fe(OH)2，鼓入空气转化成Fe(OH)3；④由Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，c(OH－)＝Kw/c(H＋)，可求c(Fe3＋)。(2)取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡，溶液变为红色，说明存在Fe3＋；所给试剂遇Fe2＋变蓝的只能是K3[Fe(CN)6]溶液。5．[2013·天津高考]FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。Ⅰ.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④……⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。请回答下列问题：(1)装置A中反应的化学方程式为________。(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是________。(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)________________。(4)装置B中冷水浴的作用为________________；装置C的名称为________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：________________________________________________________________________。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。\nⅡ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为________________________。(7)电解池中H＋在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为________________。(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：①H2S的原子利用率为100%；②________________________________________________________________________。答案：(1)2Fe＋3Cl22FeCl3(2)在沉积的FeCl3固体下方加热(3)②⑤(4)冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品 干燥管 K3[Fe(CN)6]溶液(5)(6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋(7)Fe2＋－e－===Fe3＋(8)FeCl3得到循环利用解析：(4)检验D中FeCl2是否失效的试剂可以用K3[Fe(CN)6]溶液，取D中溶液加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀说明没有失效。(7)电解滤液时，阳极发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，但是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故可以理解为：Fe2＋－e－===Fe3＋，电解总反应可以写成：2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋H2↑。6．[2012·课标全国卷]铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH－用0.40mol·L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(列出计算过程)；\n(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和________反应制备，FeCl3可用铁粉和________反应制备；(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为____________________；(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为______________。与MnO2Zn电池类似，K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为________________，该电池总反应的离子方程式为______________________。答案：(1)n(Cl)＝0.0250L×0.40mol·L－1＝0.010molm(Fe)＝0.54g－0.010mol×35.5g·mol－1≈0.19gn(Fe)＝0.19g/56g·mol－1≈0.0034moln(Fe)：n(Cl)＝0.0034：0.010≈1：3，x＝3(2)10% 盐酸 氯气(3)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(或2Fe3＋＋3I－===2Fe2＋＋I)(4)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋5H2O＋3Cl－FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－2FeO＋8H2O＋3Zn===2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－解析：(2)设FeCl2、FeCl3的物质的量分别为x、y，则(x＋y)/(2x＋3y)＝1：2.1，解得，x：y＝9：1，FeCl3的物质的量分数为10%；铁粉与盐酸反应可制得FeCl2，铁粉与氯气反应可制得FeCl3。(3)FeCl3与氢碘酸反应生成的棕色物质为碘单质，Fe3＋被还原成Fe2＋。(4)FeCl3与KClO反应时，ClO－被还原成Cl－。电池的正极反应，高铁酸根被还原为Fe3＋，因为溶液是碱性的，所以产物只能为Fe(OH)3，负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，总方程式中氧化产物是Zn(OH)2。
