高考化学复习专题：15-1铁及其化合物含答案.docVIP

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1．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。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

解析所得溶液中加入铁粉，发生的反应可能有Fe＋2FeCl3===3FeCl2,Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu，Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，若无固体剩余，说明铁粉以及产生的Cu全部参加反应，此时溶液中可能含有Fe3＋，也可能不含有Fe3＋，A错误；若有固体存在，说明固体中一定含有Cu，还有可能含有Fe，因此溶液中一定含有Fe2＋，B正确；若溶液中有Cu2＋，那么可能会有部分Cu2＋和Fe反应置换出Cu，所以可能会有固体析出，C错误；若溶液中有Fe2＋，同时还有Fe3＋，则没有Cu析出，D错误。

2．不能同时满足在溶液和非溶液状态下发生置换反应的是()

A．金属单质置换金属单质

B．金属单质置换非金属单质

C．非金属单质置换金属单质

D．非金属单质置换非金属单质

答案C

解析A项，两种情况下均可发生置换反应，如铁和硫酸铜溶液反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，铝热反应：2Al＋Fe2O3eq\o(=====,\s\up17(高温))2Fe＋Al2O3；B项，两种情况下均可发生置换反应，如Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，2Mg＋CO2eq\o(=====,\s\up17(点燃))2MgO＋C；C项，非金属单质置换金属单质在溶液中不能发生；D项，两种情况下均可发生置换反应，如Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2、2C＋SiO2eq\o(=====,\s\up17(△))Si＋2CO↑。

3．FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：

(1)FeCl3净水的原理是________________。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)________________________。

(2)为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。

①若酸性FeCl2废液中c(Fe2＋)＝2.0×10－2mol·L－1，c(Fe3＋)＝1.0×10－3mol·L－1，c(Cl－)＝5.3×10－2mol·L－1，则该溶液的pH约为________。

②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：eq\x()ClOeq\o\al(－,3)＋eq\x()Fe2＋＋eq\x()________===eq\x()Cl－＋eq\x()Fe3＋＋eq\x()________

(3)FeCl3在溶液中分三步水解：

Fe3＋＋H2OFe(OH)2＋＋H＋K1

Fe(OH)2＋＋H2OFe(OH)eq\o\al(＋,2)＋H＋K2

Fe(OH)eq\o\al(＋,2)＋H2OFe(OH)3＋H＋K3

以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是________________________。

通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为xFe3＋＋yH2OFex(OH)eq\o\al(?3x－y?＋,y)＋yH＋。

欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)________。

a．降温 B．加水稀释

c．加入NH4Cl D．加入NaHCO3

室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是________________________。

(4)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L－1)表示]的最佳范围约为________mg·L－1。

答案(1)Fe3＋水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

(2)①2②166H＋163H2O

(3)K1K2K3bd调节溶液的pH

(4)18～20

解析(1)氯化铁水解生成的氢氧化铁胶体，具有吸附作用，可吸附水中的杂质，起到净水作用。氯化铁溶液腐蚀钢铁，原因之一是Fe3＋能与Fe反应，生成Fe2＋。

(2)①酸性FeCl2废液中，由电荷守恒：2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，忽略溶液中c(OH－)，并将已知数据代入上式解得c(H＋)＝0.01mol·L－1，故溶液的pH约为2。②依据电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可完成方程式配