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侯哥化学, 高考化学题型专练: 铁及其化合物

铁及其化合物作为高考考察的重点和热点之一,常常结合工具知识、实验探究、电化学知识等一起综合考查,具有一定的灵活性,做此类题型时需要对铁及其化合物的性质及应用熟练掌握。今天,侯哥为同学们总结了几类题型,供同学们参考讨论。

例一:(2021·江苏·高考真题)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是

A.铁粉能与O₂反应,可用作食品保存的吸氧剂

B.纳米Fe₃O₄能与酸反应,可用作铁磁性材料

C.FeCl₃具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu

D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水

【答案】B

【详解】A.因为铁粉能与O₂反应,所以可用作食品保存的吸氧剂,A正确;B.纳米Fe₃O₄可用作铁磁性材料时因为纳米Fe₃O₄具有磁性,B错误;C.FeCl₃与Cu反应方程为:Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂,三价铁离子将铜氧化为二价铜离子溶入溶液中,体现其氧化性,C正确;D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,胶体具有吸附性,可用于净水,D正确;故选B。例二:(2014·上海·高考真题)用FeCl₃溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是

A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe³⁺

B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe²⁺

C.若溶液中有Cu²⁺,则一定没有固体析出

D.若溶液中有Fe²⁺,则一定有Cu析出

【答案】B

【分析】FeCl³⁺溶液腐蚀印刷电路板上的铜发生反应:2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺,腐蚀液中含有Fe²⁺、Cu²⁺和Fe³⁺,根据氧化性:Fe³⁺>Cu²⁺>Fe²⁺,还原性:Fe>Cu,可知,加入的铁粉先与Fe³⁺反应:Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺,再与Cu²⁺反应:Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+ Cu。【详解】A、若无固体剩余,说明铜全部以Cu²⁺形式存在,加入的铁粉完全反应,溶液中一定含有Fe²⁺,可能含有Fe³⁺,A错误;B、若有固体存在,如果加入的铁粉不过量,则固体只含有铜,如果铁粉过量,固体可能还有铁,因此溶液中一定有Fe²⁺,B正确;C、若溶液中有Cu²⁺,一是可能加入的铁粉不足,加入的铁粉只与Fe³⁺反应时,没有固体析出,二是可能铁粉与Fe³⁺反应生成Fe²⁺后还剩余一部分铁粉,剩余的铁粉与部分Cu²⁺反应生成Cu,所以可能有固体析出,C错误;D、若溶液中有Fe²⁺,但当加入的铁粉较少时,只发生Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺,不会有Cu析出,D错误;答案选B。例三:(2016·浙江·高考真题)下图中,固体A是铁锈的主要成分。

请回答:

(1)白色沉淀E的化学式____________。(2)写出A-B的化学方程式_________。(3)写出C-D在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式____________。

【答案】BaSO₄Fe₂O₃+3CO₂Fe+3CO₂2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe₂₊+SO₄²⁻+4H⁺【分析】铁锈的主要成分为氧化铁,因此A为Fe₂O₃,Fe₂O₃与CO反应生成单质铁和二氧化碳,所以B是单质铁,铁与足量氯气反应生成氯化铁,所以固体C为氯化铁,氯化铁与二氧化硫和水反应生成硫酸亚铁,溶液D为硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液中加入氯化钡生成白色沉淀硫酸钡,则E是硫酸钡。【详解】(1)白色沉淀E为硫酸钡,化学式为BaSO₄;(2)一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为:Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂;(3)氯化铁与二氧化硫与水反应生成硫酸亚铁,反应的离子方程式为:2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄²⁻+4H⁺。例四:A、B、C、D均含有同一种元素,这种元素是人体必须微量元素中含量最多的一种。A是一种单质,B、C、D都只有两种元素,B是一种磁性的黑色晶体,C、D所含元素相同,一定条件下可相互转化,工业上用C溶液制作印刷电路板。它们的部分转化关系如图(部分反应物或生成物省略)。

(1)D的化学式为____。(2)B可以转化为C和D的化学方程式____。(3)工业上用C制作印刷电路板的原理用离子方程式表示为_____。(4)检验C中阳离子的离子方程式_____。

(答案)

(1)FeCl₂(2)Fe₃O₄+8HCl=2FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O(3)2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺(4)Fe³⁺+3SCN⁻=Fe(SCN)₃【分析】A、B、C、D均含有同一种元素,Fe是人体必须微量元素中含量最多的一种。A是一种单质,则A为Fe单质;B、C、D都只有两种元素,B是一种磁性的黑色晶体,则B为Fe₃O₄;工业上用C溶液制作印刷电路板,则C为FeCl₃;C、D所含元素相同,一定条件下可相互转化,则D为FeCl₂。【详解】(1)根据以上分析,D的化学式为FeCl₂;(2)B为Fe₃O₄,C为FeCl₃,D为FeCl₂。Fe₃O₄与盐酸反应生成FeCl₃、FeCl₂,反应的化学方程式为Fe₃O₄+8HCl=2FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O;(3)C为FeCl₃,工业上用FeCl₃溶液腐蚀印刷电路板上的铜发生反应的离子方程式为:2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺;(4)KSCN遇Fe³⁺溶液变红,用KSCN溶液检验Fe³⁺,反应的离子方程式为Fe³⁺+3SCN⁻=Fe(SCN)₃。

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