
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文檔簡介
1、考點 2“鐵三角”的轉化關系及綜合應用1.“鐵三角”中的轉化關系/(還原劑)I、Zn(少譴人Cu. H:S. K1等(丄川匕1IW IJS(h(濃)、KMnh(H+)等既冇氧化性 乂有還原性完成下列變化的離子方程式,體會 Fe2+與 Fe3+轉化的條件。(1) 將 H2S 氣體通入 FeCl3溶液中產生淡黃色沉淀:H2S+2Fe3+=2Fe2+2H十+SJ。(2) 用 FeCl3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔:2Fe3+ Cu=2Fe2+ Cu2+。(3) 將 H2O2滴入到酸性 FeCl2溶液中:2Fe2+ H2O2+ 2H+=2Fe3+ 2H2O。(4) 將稀 H2SO4滴入到 Fe(NO3)
2、 )2溶液中:3Fe2+ N03+ 4H+=3Fe3+ NOf+ 2H2O。(5) 將 FeSO4滴入到酸性 KMnO4溶液中:5Fe2+ MnO4+ 8H+=5Fe3+ Mn2+ 4 出 0。2.“鐵三角”的重要應用(1)判斷離子共存Fe2+與 NO3(H+)、CIO一、MnO4(H+)不能大量共存。(強氧化劑)主要表現(xiàn)氧化性只冇還原性Fe3+與 S2一、SO2-不共存。Fe2+、Fe3+與 HCO3、CO3_、AIO2等因發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存。(2)除雜住要物質雜質除雜方法陽十加過量鐵粉后過濾FcCUFZ九加氯水或HJ),FeCu2+加過量鐵粉后過濾FeAl加過量強堿(如N
3、aOH)溶液后過濾FqOL_A12(X、Si()判斷正誤,正確的畫“,錯誤的畫“X”。HCI(aq)(1) 下列物質的轉化在給定條件下能實現(xiàn):Fe2O3FeCI3(aq)-無水 FeCI3。(X)(2) 氫氧化鐵與 HI 溶液僅發(fā)生中和反應。( (X)加少最相應的酸抑制Fe3 1水解制備FC(OH)3膠體(4)物質制備(3) 1 mol Fel2與足量氯氣反應時轉移的電子數(shù)為 2NA。(X)團1 下列試劑中,不能使 Fe2+轉化為 Fe3+的是( () )1氯氣 NaCI 溶液 KMnO4溶液 稀硝酸 鹽酸 NaNO3溶液A .B. C.D .答案 D解析 NaCI 無氧化性,中的鹽酸與 Fe
4、2+不反應;中的 NO3不在酸性條件下,能與 Fe2+共存。2.下列除雜的操作不正確的是( () )A. MgCl2溶液中混有少量 FeCb:加入足量 MgCOs充分反應后 過濾B FeCl2溶液中混有少量 FeCl3:加入過量鐵粉充分反應后過濾C.CuCl2溶液中混有少量 FeCl3:加入 NaOH 溶液充分反應后 過濾D.CuCl2溶液中混有少量 FeCl2: 先加入 H2O2將 Fe2+氧化成 Fe3+,再加入 CuO 充分反應后過濾答案 C解析 FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+ 3 出 0Fe(OH)3+ 3HCl,加入 MgCOs與 H+反應,上述平衡右移,使 Fe3+轉化
5、成 Fe(OH) )3而除去,A 正確;加入過量鐵粉,F(xiàn)eCl3與 Fe 反應生成 FeCl?而達到除雜的目的,B 正確;先用 H2O2將 Fe2+氧化成 Fe3+,再利用 FeCl3的水解,加入的 CuO 與 H+反應將 Fe3+轉化成 Fe(OH) )3而除去,D 正確;C 項中加入 NaOH 溶液,Cu2+、Fe3+均轉化成氫氧化物沉 淀,不符合除雜要求??偨Y提升工業(yè)流程中 Fe3+、Fe2+的除去方法Fe3+具有較強的水解能力,pH3 7 時,F(xiàn)e3+幾乎完全水解生成Fe(OH) )3沉淀,在去除 Fe3+雜質時,一般可以調節(jié) pH 值使 Fe3+轉化 成Fe(OH)3沉淀除去。(1)
6、Fe3+的除去方法:調節(jié)溶液的 pH 約為 4,使 Fe3+水解生成Fe(0H) )3沉淀而除去。 如 MgC*溶液中的 Fe3+,可向溶液中加入 Mg、MgO、Mg(OH) )2、MgCO?之一,與 Fe3+水解產生的 H+反應,促進 Fe3+的水解,將 Fe3+轉化為 Fe(OH) )3而除去。(2)Fe2+的除去方法:首先向溶液中加入氧化劑如 H2O2、氯水等,將 Fe2+氧化為 Fe3+,再調節(jié)溶液的 pH 約為 4,使 Fe3+轉化為 Fe(OH)3而除去,如 CuCl2溶液中的 Fe2+,可向溶液中先加入 H2O2,再加入 CuO、CU(OH) )2、CUCO3、CU2( (OH)
7、 )2CO3之一而將 Fe2+除去。板塊二 高考層面高考真題實戰(zhàn)1.高考集萃判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“X”。(1) 2016 全國卷I配制氯化鐵溶液時,將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋。( () )(2) 2016 四川高考常溫下,將鐵片浸入足量濃硫酸中,鐵片不溶解,則常溫下,鐵與濃硫酸一定沒有發(fā)生化學反應。( () )(3) 2016 浙江高考納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2+ Cu2+ Cd2+ Hg2+等重金屬離子,其本質是納米鐵粉對重金 屬離子較強的物理吸附。( () )(4) 2016 江蘇高考室溫下,向 FeCl3溶液中滴加少量 KI 溶液,再滴加幾滴淀粉溶液
8、,溶液變藍色,則 Fe3+的氧化性比丨丨2的強。()(5) 2015 山東高考向某溶液中滴加氯水后再加入 KSCN 溶液,溶液呈紅色,溶液中一定含有 Fe2+o()(6) 2015 夭津高考在溶液中加 KSCN,溶液顯紅色,證明原溶液中有 Fe3*、無 Fe2+o()(7) 2014 全國卷IFeCb 溶液可用于銅質印刷線路板制作,是因為 FeCl3能從含 Cu2+的溶液中置換出銅。( () )(8) 2014 大綱卷室溫下,不能將濃 H2SO4盛放在鐵桶中。( () )(9) 2014四川高考檢驗Fe(NOj2晶體是否已氧化變質, 可將 Fe(NOj2樣品溶于稀 H2SO4后,滴加 KSCN
9、 溶液,觀察溶液是否變 紅。( ()(10) 2014 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。()答案x(3) )xV(5) )x(6) )x(7) )x(8)x(9) )x(10)x解析 配制 FeCb 溶液時,為防止 Fe3+的水解,應將 FeCb 溶解在較濃的鹽酸中,再加水稀釋,正確;(2) 常溫下,鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化,生成致密的氧化膜,錯誤;(3) 納米鐵粉屬于單質,能把 Cu2+ Hg2+等重金屬離子置換出來, 屬于化學變化,錯誤;(4) Fe3+氧化生成*遇淀粉變藍色,說明 Fe3+的氧化性強于J,正確;(5) 檢驗某溶液中是否含
10、有 Fe2十,應先加入 KSCN 溶液,溶液不變紅,再加入新制氯水,溶液變紅,則含F(xiàn)e2+,錯誤;(6) 加入 KSCN, 溶液顯紅色, 證明含有 Fe3+,不能證明是否含 有 Fe2+,錯誤;(7) FeCb 溶液與 Cu 反應生成 FeCl2與 CuC*, FeCb 作氧化劑, 錯誤;(8) 室溫下,濃硫酸可使鐵鈍化,錯誤;(9) 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;(10) 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38NA,錯誤。2.2015 上海咼考檢驗用硫酸亞鐵制得
11、的硫酸鐵中是否含有硫 酸亞鐵,可使用的試劑是( () )A. NaOHB. KMnO4小?。〩C. KSCND.一一答案 B解析 檢驗含有 Fe3+的溶液中是否含有 Fe2+時需利用 Fe2+的特 有性質,同時要考慮 Fe2 3+對 Fe2+的干擾。A 項,加入 NaOH 溶液會 生成紅褐色氫氧化鐵沉淀,對是否有白色沉淀產生的觀察有干擾,錯 誤;B 項,F(xiàn)e2+具有還原性,若溶液中含有 Fe2+,加入少量高錳酸鉀 溶液后,溶液褪色,正確;C 項,KSCN 是利用溶液變血紅色來檢驗 Fe3+2甲組同學取 2 mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入 1 滴KSCN 溶液,溶液變紅,說明 Cl2
12、可將 Fe2+氧化。FeC.溶液與氯水 反應的離子方程式為 _o(6)假如燒渣中的鐵全部視為 Fe2O3,其含量為 50%。將 a kg 質 量分數(shù)為b%的硫酸加入到 c kg 燒渣中浸取,鐵的浸取率為 96% , 其他雜質浸出消耗的硫酸以及調pH 后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第皿步應加入 FeCO3_kg。答案 (1)Fe2O3+ 6H+=2Fe3+ 3 出。C(3)Fe2+被氧化為 Fe3+, Fe3+水解產生 H+(4)4FeCO3(s)+ O2(g)=2Fe2O3(s)+ 4CO2(g)H = 260 kJ/mol(5)FeS2+ 4Li + 4e =Fe + 2L
13、i2S(或 FeS2+ 4e =Fe + 2S2)J29ab 1131c(6)0 0118ab 0.646c 或融融50y解析 (1)Fe2O3溶解于稀 H2SO4中,生成 FeSOA。檢驗第H步中 Fe3+是否完全被還原,即檢驗溶液中有無 Fe3+, 故可采用KSCN 溶液,C 項正確。(3) 通入空氣,部分 Fe2+被氧化為 Fe3+,后者水解程度比前者強,故通入空氣溶液酸性增強。(4) 由蓋斯 定律,2X3+ 4X即 得:4FeCO3( (s) +O2( (g)=2Fe2O3( (s) + 4CO2( (g) HA= 260 kJ/mol。(5)正極發(fā)生還原反應,根據(jù)給出的總反應式可知正
14、極的電極反 應式為FeS2+ 4e=Fe + 2S2。(6) “ 浸取”反應為 FezO3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+ 3&O;加入 FeCO3時發(fā)生的反應為 FeCO3+ H2SO4=FeSO4+ CO2T+出0;還 原過程生成硫酸:FeSz+ 7Fe2(SO4)3+ 8H2O=15FeSO4+ 8H2SO4。的試劑,錯誤;D 項,苯酚是利用溶液變紫色來檢驗 Fe3+的試劑,錯誤。3.2014 安徽高考下列有關 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 KI 溶液反應的離子方程式:Fe3+ 2=
15、Fe2十+C .和 Ba(OH)2溶液反應的離子方程式:Fe3+ SO4+ Ba2+3OH-=Fe(OH)3J +BaSO4JD.1 L 0.1 molLJ 該溶液和足量的 Zn 充分反應,生成 11.2 g Fe 答案D解析 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 molL的 Fe2( (SO4) )3溶液中含 Fe3+0.2 mol,足量 的Zn 可將 0.2 mol Fe3+還原得到 0.2 mol 的 Fe,即質量為 11 2go4. 2016 全國卷II某班同學用如下實
16、驗探究 Fe2+、Fe3+的性質。 回答下列問題:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 mol L1的 溶 液o在 FeCl2溶 液 中 需 加 入 少 量 鐵 屑 , 其 目 的 是1(4) 丙組同學取 10 mL 0.1 molL KI 溶液,加入 6 mL 0.1 molL 1FeCb 溶液混合。分別取 2 mL 此溶液于 3 支試管中進行如下實驗:1第一支試管中加入 1 mL CCI4充分振蕩、靜置,CCI4層顯紫 色;2第二支試管中加入 1 滴 KsFe(CN)6溶液,生成藍色沉淀;3第三支試管中加入 1 滴 KSCN 溶液,溶液變紅。實驗檢驗的離子是 _ (填離子
17、符號) );實驗和說明:在過量的情況下,溶液中仍含有 _ (填離子符號) ),由此可以證明該氧化還原反應為 _ 。_(5) 丁組同學向盛有 H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的 FeCI2溶液,溶液變成棕黃色, 發(fā)生反應的離子方程式為 _ ;一段時間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產生氣泡的 原 因 是 _ ; 生 成 沉 淀 的 原 因 是;實驗和說明在過量的情況下,溶液中仍含有 Fe3+,證明該反應為可逆反應。(5 陽2。2溶液中加入酸化的 FeCb 溶液,溶液變成棕黃色,說明 Fe2+被 H2O2氧化成 Fe3+,同時生成的 Fe3+對 H2O2的分解有催化作 用,H2
18、O2的分解反應放熱,又對 Fe3+的水解起促進作用。5.2015 四川高考為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組 通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣( (鐵主要以 Fe2O3存 在)轉變成重要的化工原料 FeSO4(反應條件略)。活化硫鐵礦還原 Fe3+的主要反應為 FeSz+ 7Fe2( (SO4) )3+8H2O=15FeSO4+ 8H2SO4,不考慮其他反應。請回答下列問題:(1)第I步 H2SO4與 Fe2O3反應的離子方程式是檢驗第H步中 Fe3+是否完全還原,應選擇 _ 填字母編號)。A. KMnO4溶液 B. K3Fe(CN) )6溶液C. KSCN 溶液(3)第皿步加
19、FeCO3調溶液 pH 到 5.8 左右,然后在第W步通入空 氣使溶液 pH 降到 5.2,此時 Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質被除盡。 通入空氣引起溶液 pH 降低的原因是FeSO4itiri休稀|3SO4活化硫詵礦F曲 6陸叫濃縮結品IV調pH除雜FeC03在空氣中加熱反應生成 Fe2O3的熱化學方程式是FeS2=Fe+ 2Li2S,正極反應式是 _由題意知上述前兩個反應消耗的硫酸之和與 a kgxb%及第 3 個反應 生成的硫酸之和相等,據(jù)此可計算加入 FeCOs的量,設加入 FeCOs18的質量為 x kg,貝 S a kgxb% + c kgx50%x96%/160 kg kmol
20、x7x98kgmol1=c kgx50%x96%x3x98 kgmol1/160 kg kmol1+ x kgx98 kg kmol /116 kg kmol ,解得 x = 29ab/2450 11310/1750。板塊三 限時規(guī)范-特訓怨 時間:45 分鐘鬻 滿分:100 分一、選擇題( (每題 6 分,共 60 分) )1.鐵是日常生活中使用最廣泛的金屬,下列關于鐵的一些說法正確的是( () )A .常溫下濃硫酸與鐵不反應,故常溫下可用鐵制容器貯藏貯運 濃硫酸B .鐵是較活潑的金屬,它與鹵素單質( (X2) )反應的生成物均為FeXsC .Fe(0H) )2易被氧化成 Fe(OH)s,說
21、明穩(wěn)定性:Fe(0H) )2Fe(0H)3D. FesO4溶解于鹽酸既有 FeCl2又有 FeCls生成,故 FesO4屬于 混合物答案 C解析 A 項,常溫下鐵在濃硫酸中鈍化,鈍化是化學變化,錯誤; B 項,鐵與碘化合生成 Fel2,錯誤;D 項,四氧化三鐵是純凈物,錯2.下列各組物質中,X 是主體物質,Y 是少量雜質,Z 是為除(5)FeSO4在一定條件下可制得 料可用于制造高容量鋰電池,F(xiàn)eS2(二硫化亞鐵) )納米材料。該材電池放電時的總反應為 4Li +去雜質所要加入的試劑,其中所加試劑正確的一組是( () )XABCDXFeCl2溶液FeCls溶液FeFeSO4溶液YFeClsCu
22、CbAlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH 溶液Cu答案 C解析 Cl?與 FeCJ 反應,A 錯誤;Fe 與 FeCb CuCI?均反應, B 錯誤;D 有新的雜質 CuSO4生成。3 . 2017 湖南東部六校聯(lián)考下列離子方程式書寫正確的是 ()A .向 FeBr?溶液中通入足量氯氣: 2Fe2+ 4Br_+ 3Cl2=2Fe32Br26ClB.NaClO 溶 液和FeCl2溶 液混合 :2ClO+Fe2+2H2O=Fe(OH) )2J +2HCIOC. 在強堿溶液中 NaCIO 與 Fe(OH) )3反應生成 NazFeOq: 3CIO-+2Fe(OH)3=2FeO42+3Cl+H2
23、O+4H+D. Fe3O4與稀 HNO3反應:FesO4+ 8H+=Fe2+ 2Fe3+ 4 出 0答案 A解析 足量的氯氣將Br和 Fe2+完全氧化成 Br2和 Fe3+,A項正 確; NaCIO溶液和 FeCl2溶液混合,會發(fā)生氧化還原反應,B 項錯誤;在強堿溶液中不生成 H+,正確的離子方程式為 2Fe(OH) )3+ 3CIO+ 4OH-=2FeO:-+ 3C+ 5 出 0, C 項錯誤;FesOq與 HNO3反應時, + 2 價鐵被氧化為+ 3 價,D 項錯誤。4. 2017 北京東城高三期末向 Cu、Fe 和 FezOs的混合物中加 入稀硫酸發(fā)生反應。下列說法正確的是 ()A .反
24、應后溶液可能呈中性B.反應停止后一定有固體剩余C .反應過程中一定有氧化還原反應發(fā)生D .若有 Fe 剩余,向溶液中滴入鐵氰化鉀溶液不會產生藍色沉淀答案 C解析 A 項,不管硫酸是否過量,F(xiàn)e2+、Cu2+、Fe3+水解都會使 得溶液呈酸性,錯誤;B 項,Cu + 2Fe3+=Cu2+ 2Fe2+,固體可能 全部溶解,錯誤;C 項,F(xiàn)e 與硫酸的反應,F(xiàn)e3+與 Cu、Fe 的反應都是氧化還原反應,正確;D 項,若有 Fe 剩余,則溶液中一定存在 Fe2:而Fe2+與鐵氰化鉀溶液反應可生成藍色沉淀,錯誤。5. 2017 安徽合肥高三質檢下列各組內物質反應產生的氣體分 別通入 FeS04溶液中,
25、能與 FeS04發(fā)生反應的是( () )Na2O2和 H2O AI 和 NaOH 溶液 MnO?和濃鹽酸共熱銅片和濃硫酸共熱A .只有C.只有 答案BB .只有D .只有解析 Na2O2與 H2O 反應生成的 O2能將 Fe2+氧化為 Fe3+,符 合題意;AI 與 NaOH 溶液反應生成 H2,出不能與 FeSOq溶液發(fā)生 反應,不符合題意;MnO2與濃鹽酸共熱生成 CI2, CI2可將 Fe2+氧化為 Fe3+,符合題意;銅片與濃硫酸共熱生成 SO2, SO2不能與 FeSO4溶液發(fā)生反應,不符合題意。綜上所述,B 項正確。6.下列實驗操作和現(xiàn)象、結論或目的均正確的是( () )選項操作和
26、現(xiàn)象結論或目的A向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應 后取上層清液于試管中,滴加 KSCN 溶液 23 滴,溶液呈紅色紅磚中含有氧化鐵BCO 還原 Fe2Os得到的黑色固體加 入鹽酸溶解后再加入 KSCN 溶液, 溶液不顯紅色黑色固體中沒有 F0O4C取少量 Fe(NO3) )2試樣加水溶解, 加稀 H2SO4酸化,滴加 KSCN 溶液,溶液變?yōu)榧t色該 Fe(NO3) )2試樣已經變質D向某溶液中通入 Cl2,然后再加入KSCN 溶液變紅色原溶液中含有 Fe2+答案A解析B 項中 CO 還原 Fe2O3得到單質 Fe,即使有 FesOq,其溶于鹽酸后產生的 Fe3與 Fe 發(fā)生反應:Fe+ 2Fe3
27、=3Fe2,加入 KSCN 溶液也不顯紅色,錯誤;C 項中 NO3+ H+具有強氧化性,而 Fe2+具有還原性,兩者發(fā)生氧化還原反應,有 Fe3+生成,遇 KSCN 溶液呈紅色,無法證明樣品是否變質,錯誤; D 項中若原溶液中無 Fe2+而是存在 Fe3+,也有此現(xiàn)象,錯誤。7.要證明某溶液中不含 Fe3+而可能含有 Fe2+,進行如下實驗操作時,最佳順序為()加入足量氯水加入足量 KMnO4溶液加入少量NH4SCN 溶液A . B. C . D .答案 C解析 在該溶液中先加入少量 NH4SCN 溶液,溶液不變紅色, 無 Fe3+存在,再加入氯水,將 Fe2+氧化成 Fe3+,溶液變?yōu)榧t色。
28、KMnO4溶液呈紫紅色,溶液顏色變化不明顯,所以不用KMnO4溶液。8. 2017 寧六校高三聯(lián)考向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200mL 中逐漸加入鐵粉,產生氣體的量隨鐵粉質量的變化如圖所示(已 知硝酸只被還原為 NO 氣體)。下列分析錯誤的是()A. OA 段產生的是 NO, AB 段的反應為 Fe+ 2Fe3+=3Fe2+,BC 段產生 H2B. A 點溶液中的溶質為 Fe(NO3)3和 H2SO4C .原混合酸中 NO3物質的量為 0 2 molD .原混合酸中 H2SO4的物質的量濃度為 2 molL-1答案 B解析 分析圖象中各線段所發(fā)生的反應:OA 段:Fe+N03+ 4H+=Fe
29、3十+ NOf+2 出 0;AB 段:Fe+ 2Fe3+=3Fe2+;BC 段:Fe+ 2H+=Fe2+ 出匸。由此可知 A 項正確;由 OA 段所發(fā)生的反應可知硝酸完全轉化 為 NO,溶液中不存在 NO3,故 A 點溶質應該是 Fe2( (SO4) )3和 H2SO4, B 項錯誤;由OA 段氧化還原反應的得失電子守恒可知,n(NO3)=n(Fe) =11.2 g-1= 0.2 mol, C 項正確;三個階段共消耗鐵為 22.4 g,56 g mol即22.4 g-1= 0.4 mol, C 點溶質為 FeSO4,由溶液中的電荷守恒可56 gmol知 n(SO4)= n(Fe2+) = 0.
30、4 mol,由反應前后 SO的量不變可知原混 合酸中硫酸的濃度為 2 molL一1, D 項正確。9. 2015 浙江高考某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣( (主要成 分為Fe2O3、 SiO2、 Al2O3, 不考慮其他雜質) )制備七水合硫酸亞鐵 (FeSO47H2O),設計了如下流程:下列說法不正確的是( () )A .溶解燒渣選用足量硫酸,試劑 X 選用鐵粉B.固體 1 中一定有 SiO2,控制 pH 是為了使 Al3+轉化為 Al(OH)3進入固體 2C .從溶液 2 得到 FeSO47H2O 產品的過程中,須控制條件防止 其氧化和分解D.若改變方案,在溶液 1 中直接加 NaOH
31、至過量,得到的沉淀 用硫酸溶解,其溶液經結晶分離也可得到 FeSO47H2O答案 D解析 由于最終制備的是硫酸鹽,所以溶解所用的酸應該為硫 酸,且要將溶液中的 Fe3+還原為 Fe2+,所以試劑 X 應該為 Fe 單質, A 項正確;加硫酸后 SiO2不能溶解,所以固體 1 中一定含有 SiO2, 而用 NaOH 溶液控制pH 的目的是使 Al3+轉化為 Al(OH)3沉淀,B 項正確;Fe2+極易被氧化,而FeSO47H2。受熱易分解,故從溶液 2 得到產品的過程中需要防氧化和防分解, C 項正確; 改變后的方案中, Fe 主要以 Fe3+形式存在, 得到的不是 FeSO47H2O, D 項
32、錯誤。10. 2017 預南九校高三質檢球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物 X。實驗小組為測定化合物 X 的組成設計實驗如下:下列說法不正確的是( () )A .固體 2 是氧化鐵B. X 的化學式可以表示為 FesC2C .溶液甲加熱、蒸發(fā)、灼燒也可得到 24.0 g 固體D. X 與足量的熱濃硝酸反應有 N02和 CO2生成 答案 B解析 X 在空氣中煅燒轉化為 CO2氣體與鐵的氧化物, 再經鹽 酸、氯氣處理后得到 FeCl3溶液(溶液乙) ),加熱、蒸發(fā)時,F(xiàn)eCb 水解 得到 Fe(OH) )3,灼燒 Fe(OH) )3得到固體 Fe2O3( (固體 2),A 正確;n(Fe2OJ= 0.1
33、5 mol, n(Fe) = 0.3 mol, m(Fe) = 16.8 g, m(C)=18.0 g- 16.8 g= 1.2 g, n(C) = 0.1 mol, n(Fe) : n(C) = 3 : 1, X 的化 學式可以表示為 Fe3C, B 錯誤;溶液甲加熱、蒸發(fā)、灼燒過程中,F(xiàn)e2+會被空氣氧化為 Fe3+,最后得到的固體也是 FezOs, C 正確;濃 硝酸和鐵碳化合物反應,碳元素被氧化成 CO2,氮元素被還原為 NO?, D 正確。二、非選擇題( (共 40 分) )24.0 g160 g mol11. 2017 河南中原名校聯(lián)考(8 分) )1.向 FeCl3溶液中加入鐵粉
34、和銅粉混合粉末,充分反應后,下列情況可能存在的是 _(填序號)。序號溶液中的鹽固體不溶物的成分FeCl3、CuCl2Fe、CuFeCl2、CuCl2CuFeCl2CuFeCl3、CuCl2CuFeCl2、CuCl2FeFeCl:、CuCl2 FeCh沒有固體不溶物FeCl2Fe、CuII今有一包鐵粉和銅粉混合粉末,為確定其組成,現(xiàn)提供4mol/L的FeCb溶液(其他用品略) ), 某課外活動小組同學的實驗結果 如下(假定反應前后溶液體積不變) )。組別混合粉末質量/g40404040VFeCl3(aq)/mL150300330350反應后剩余固體質量/g23 26.42.56x(1) 試判斷第
35、組剩余固體的成分為 _。(2) 試判斷第組剩余固體質量 x 為_ 。(3) 原混合粉末中 Fe、Cu 的物質的量之比為 _ 。答案II.(1)Cu (2)0 (3)6 : 1解析I向 FeCla溶液中加入鐵粉和銅粉混合粉末,發(fā)生的反應一定有:Fe+ 2Fe3=3Fe2,可能有:2Fe3+ Cu=2Fe2+ + Cu2+、Fe+ Cu2+=Fe2+ Cu。FeCb 能與 Fe、Cu 反應,F(xiàn)e 能與 CuCI?反應,錯誤;FeCl3能與 Cu 反應,錯誤;Fe 能與 CuCJ 反應, 錯誤。I對比和,固體質量溶解了( (23.2 6.4)g= 16.8 g,消耗 FeCb 的物質的量為 4 mo
36、l/LX(300 mL 150 mL)x103L/mL = 0.6 mol, 而FeCl3溶液中加入鐵粉和銅粉:2Fe3+ M=2Fe2+ M2+(M = Cu 或 Fe),則消耗金屬 0.3 mol,所以反應的都是 Fe(0.3 molx56 g/mol=16.8 g);對比和,固體質量溶解了( (6.42.56)g= 3.84 g,消耗 FeCl3的物質的量為 4 mol/LX(330 mL 300 mL)x103L/mL = 0.12 mol,則消耗金屬 0.06 mol,所以溶解的全是 Cu(0.06 molx64 g/mol= 3.84 g),所以第組剩余固體的成分是 Cu;從加入
37、300 mL 到 350 mL FeCl3溶液,即加入 0.2 mol,剛好可以溶解 0.1 mol Cu, 即 6.4 g,所以 x= 0;由于開始 300 mL FeCh 完全與鐵反應,所以3n(Fe)=300 mLx10 L/mLx4 mol/L2=0.6 mol, n(Cu)=6.4 g 64 gmol1=0.1 mol,所以 n(Fe) : n(Cu) = 6 : 1。12. 2017 山東重點中學聯(lián)考(12 分)鐵在自然界分布廣泛,在工 業(yè)、農業(yè)和國防科技中有重要應用。( 1 )工業(yè)上用鐵礦石 (赤鐵礦 )冶煉生鐵的主要反應的化學方程式為(2) 鋼鐵“發(fā)藍”是在鋼鐵表面形成一層致密
38、的 Fe3O4薄膜的技 術。其中一種方法是將鋼鐵制品浸到 NaNO2和濃 NaOH 的混合溶液 中加熱到130C。其過程可以用如下方程式表示:13Fe+NaNO2+5NaOH=3Na?FeO2+H+NH3f26Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3f+7NaOH3Na2FeO2+ Na2Fe2O4+ 2H2O=Fe3O4+ 4NaOH則反應中的氧化劑是 _ (填化學式),整個過程中,每有84 g Fe 參加反應,則轉移 _ mol 電子。(3) 研究性學習小組在網上收集到如下信息: Fe(NO3)3溶液可以 蝕刻銀,制作美麗的銀飾。你認為 Fe(NO3) )3溶液蝕刻
39、銀的原因可能 是( (4)燒杯中盛有 100 mL FeC、FeCl?、CuC*的混合液,其中各物質的物質的量濃度均為 1 mol/L,向該混合液中加入一定量的鐵粉, 若反應完畢時,燒杯中無固體物質剩余,則此時溶液中一定含有的金 屬離子是_,設它們的物質的量之和為 a mol,貝 S a 的取值范圍是_。高溫答案( (1)3C0 + Fe2O3=2Fe + 3CO2(2)NaNO24Fe(NO3) )3溶液顯酸性,在此酸性條件下 NO3能氧化 Ag(4)Fe2+、 Cu2+0.2a0 1 Lx1 mol/L + 0.1 Lx1 mol/L = 0.2mol; 若 Fe3+完全轉化為 Fe2+,
40、則 a= n(Cu2+)2+3+n(Fe )=0.1 Lx1 mol/L+0.1 Lx1 mol/L+0.1 Lx1 mol/Lx =0.35 mol,即卩 0.2a 0.35。13. 2017 安徽皖江名校聯(lián)考(10 分)鐵及其化合物有豐富多彩的 化學性質?;卮鹣铝袉栴}:(1)_ 鐵元素在周期表中的位置為第 _周期第_ 。FeCb 溶液可用于吸收尾氣中的 SO?,寫出該反應的離子方程式 :(3)某化學興趣小組同學用如圖裝置,充分加熱硫酸亞鐵晶體(FeSO4xH2O)至完全分解。樣品容液NaOH溶液B:D1裝置 A 中需持續(xù)通入 U ,其目的是2充分反應一段時間后,小組同學觀察到實驗現(xiàn)象為:裝
41、置A中殘留有紅棕色固體,裝置 B 中固體變藍,C 中溶液褪色,請寫出 FeSO4分 解 的 化 學 方 程 式:3_ 裝置 D 中干燥管的作用為_小組同學利用數(shù)字化實驗儀器測定了不同溫度時FeS04XH2O分解的質量變化情況,得到如圖關系:實驗結束后, 裝置 B 質量增加 12.6 g,結合上圖數(shù)據(jù), 確定 FeS04XH2O中的 x=_ 。答案四忸(2)2Fe3+ S02+ 2H2O=2Fe2+ SO:- + 4H+(3 )持續(xù)充入氮氣,可排出裝置中的空氣,并將晶體分解的氣 高溫體產物全部從 A 中排出 2FeSO:=Fe2O3+ SO2f+SO3f 防止氫氧化鈉溶液倒吸7解析( (1)鐵的
42、原子序數(shù)是 26,位于元素周期表中第四周期第 忸 族。(2) SO2通入 FeCb 溶液中,F(xiàn)e3+被還原為 Fe2+, SO2被氧化為 SO4一,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒寫出離子方程式:2Fe3+ SO2+ 2H2O=2Fe2+ SO:-+ 4H+。(3) 裝置 A 中需持續(xù)通入氮氣的作用主要是排出裝置中的空氣 及將裝置 A 中生成的氣體全部排出。裝置 A 中殘留有紅棕色固體,說明產物中有FezO3,裝置 C中高錳酸鉀溶液褪色,說明還有 SO2氣體生成,根據(jù)氧化還原反應 高溫的規(guī)律可寫出發(fā)生反應的化學方程式為2FeSO:=Fe2O3+ SO2f+ SO3f。4根據(jù)圖象可知,最終生
43、成的氧化鐵質量是 8 g,裝置 B 增重 12.6 g,說明生成水的質量為 12.6 g。根據(jù) 2FeSO:xH2OFezOs2x0,2X8 g可知 Fe 原子和出。的個數(shù)比為 1 :x,則而侖: 1 : x,解得 x= 7。14. 2017 江西師大附中高三測試(10 分)A、B、C、D、E 是中 學常見的 5 種化合物,A、B 是氧化物,元素 X、Y 的單質是生活中 常見的金屬,相關物質間的關系如圖所示。12.6 g-1=18 g mol(1)X 的單質與 A 反應的化學方程式是(2) B 物質的用途為_ 寫出一條)。(3) 若試劑 1 是 NaOH 溶液,試劑 2 為鹽酸,則將 D 的飽和溶液 滴加到沸水中加熱至溶液為紅褐色時,發(fā)生的離子反應方程式為(4)若試劑 1 和試劑 2 均是稀硫酸:1將物質 C 溶于水
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