2018届高考化学大一轮复习教师用书:第3章第3节考点_第1页
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1、考点 2“铁三角”的转化关系及综合应用1.“铁三角”中的转化关系/(还原剂)I、Zn(少谴人Cu. H:S. K1等(丄川匕1IW IJS(h(浓)、KMnh(H+)等既冇氧化性 乂有还原性完成下列变化的离子方程式,体会 Fe2+与 Fe3+转化的条件。(1) 将 H2S 气体通入 FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:H2S+2Fe3+=2Fe2+2H十+SJ。(2) 用 FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔:2Fe3+ Cu=2Fe2+ Cu2+。(3) 将 H2O2滴入到酸性 FeCl2溶液中:2Fe2+ H2O2+ 2H+=2Fe3+ 2H2O。(4) 将稀 H2SO4滴入到 Fe(NO3)

2、 )2溶液中:3Fe2+ N03+ 4H+=3Fe3+ NOf+ 2H2O。(5) 将 FeSO4滴入到酸性 KMnO4溶液中:5Fe2+ MnO4+ 8H+=5Fe3+ Mn2+ 4 出 0。2.“铁三角”的重要应用(1)判断离子共存Fe2+与 NO3(H+)、CIO一、MnO4(H+)不能大量共存。(强氧化剂)主要表现氧化性只冇还原性Fe3+与 S2一、SO2-不共存。Fe2+、Fe3+与 HCO3、CO3_、AIO2等因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。(2)除杂住要物质杂质除杂方法阳十加过量铁粉后过滤FcCUFZ九加氯水或HJ),FeCu2+加过量铁粉后过滤FeAl加过量强碱(如N

3、aOH)溶液后过滤FqOL_A12(X、Si()判断正误,正确的画“,错误的画“X”。HCI(aq)(1) 下列物质的转化在给定条件下能实现:Fe2O3FeCI3(aq)-无水 FeCI3。(X)(2) 氢氧化铁与 HI 溶液仅发生中和反应。( (X)加少最相应的酸抑制Fe3 1水解制备FC(OH)3胶体(4)物质制备(3) 1 mol Fel2与足量氯气反应时转移的电子数为 2NA。(X)團1 下列试剂中,不能使 Fe2+转化为 Fe3+的是( () )1氯气 NaCI 溶液 KMnO4溶液 稀硝酸 盐酸 NaNO3溶液A .B. C.D .答案 D解析 NaCI 无氧化性,中的盐酸与 Fe

4、2+不反应;中的 NO3不在酸性条件下,能与 Fe2+共存。2.下列除杂的操作不正确的是( () )A. MgCl2溶液中混有少量 FeCb:加入足量 MgCOs充分反应后 过滤B FeCl2溶液中混有少量 FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤C.CuCl2溶液中混有少量 FeCl3:加入 NaOH 溶液充分反应后 过滤D.CuCl2溶液中混有少量 FeCl2: 先加入 H2O2将 Fe2+氧化成 Fe3+,再加入 CuO 充分反应后过滤答案 C解析 FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+ 3 出 0Fe(OH)3+ 3HCl,加入 MgCOs与 H+反应,上述平衡右移,使 Fe3+转化

5、成 Fe(OH) )3而除去,A 正确;加入过量铁粉,FeCl3与 Fe 反应生成 FeCl?而达到除杂的目的,B 正确;先用 H2O2将 Fe2+氧化成 Fe3+,再利用 FeCl3的水解,加入的 CuO 与 H+反应将 Fe3+转化成 Fe(OH) )3而除去,D 正确;C 项中加入 NaOH 溶液,Cu2+、Fe3+均转化成氢氧化物沉 淀,不符合除杂要求。总结提升工业流程中 Fe3+、Fe2+的除去方法Fe3+具有较强的水解能力,pH3 7 时,Fe3+几乎完全水解生成Fe(OH) )3沉淀,在去除 Fe3+杂质时,一般可以调节 pH 值使 Fe3+转化 成Fe(OH)3沉淀除去。(1)

6、Fe3+的除去方法:调节溶液的 pH 约为 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,与 Fe3+水解产生的 H+反应,促进 Fe3+的水解,将 Fe3+转化为 Fe(OH) )3而除去。(2)Fe2+的除去方法:首先向溶液中加入氧化剂如 H2O2、氯水等,将 Fe2+氧化为 Fe3+,再调节溶液的 pH 约为 4,使 Fe3+转化为 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之一而将 Fe2+除去。板块二 高考层面高考真题实战1.高考集萃判断正误,正确的画“”,错误的画“X”。(1) 2016 全国卷I配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释。( () )(2) 2016 四川高考常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,则常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应。( () )(3) 2016 浙江高考纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+ Cu2+ Cd2+ Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金 属离子较强的物理吸附。( () )(4) 2016 江苏高考室温下,向 FeCl3溶液中滴加少量 KI 溶液,再滴加几滴淀粉溶液

8、,溶液变蓝色,则 Fe3+的氧化性比丨丨2的强。()(5) 2015 山东高考向某溶液中滴加氯水后再加入 KSCN 溶液,溶液呈红色,溶液中一定含有 Fe2+o()(6) 2015 夭津高考在溶液中加 KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有 Fe3*、无 Fe2+o()(7) 2014 全国卷IFeCb 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。( () )(8) 2014 大纲卷室温下,不能将浓 H2SO4盛放在铁桶中。( () )(9) 2014四川高考检验Fe(NOj2晶体是否已氧化变质, 可将 Fe(NOj2样品溶于稀 H2SO4后,滴加 KSCN

9、 溶液,观察溶液是否变 红。( ()(10) 2014 四川高考高温下,0.2 mol Fe 与足量水蒸气反应,生成 H2分子数目为 0.3NA。()答案x(3) )xV(5) )x(6) )x(7) )x(8)x(9) )x(10)x解析 配制 FeCb 溶液时,为防止 Fe3+的水解,应将 FeCb 溶解在较浓的盐酸中,再加水稀释,正确;(2) 常温下,铁遇浓硫酸发生钝化,生成致密的氧化膜,错误;(3) 纳米铁粉属于单质,能把 Cu2+ Hg2+等重金属离子置换出来, 属于化学变化,错误;(4) Fe3+氧化生成*遇淀粉变蓝色,说明 Fe3+的氧化性强于J,正确;(5) 检验某溶液中是否含

10、有 Fe2十,应先加入 KSCN 溶液,溶液不变红,再加入新制氯水,溶液变红,则含Fe2+,错误;(6) 加入 KSCN, 溶液显红色, 证明含有 Fe3+,不能证明是否含 有 Fe2+,错误;(7) FeCb 溶液与 Cu 反应生成 FeCl2与 CuC*, FeCb 作氧化剂, 错误;(8) 室温下,浓硫酸可使铁钝化,错误;(9) 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;(10) 根据 Fe 和水蒸气反应的方程式可确定 0.2 mol Fe 完全反应 生成 H2分子数为38NA,错误。2.2015 上海咼考检验用硫酸亚铁制得

11、的硫酸铁中是否含有硫 酸亚铁,可使用的试剂是( () )A. NaOHB. KMnO4小小)HC. KSCND.一一答案 B解析 检验含有 Fe3+的溶液中是否含有 Fe2+时需利用 Fe2+的特 有性质,同时要考虑 Fe2 3+对 Fe2+的干扰。A 项,加入 NaOH 溶液会 生成红褐色氢氧化铁沉淀,对是否有白色沉淀产生的观察有干扰,错 误;B 项,Fe2+具有还原性,若溶液中含有 Fe2+,加入少量高锰酸钾 溶液后,溶液褪色,正确;C 项,KSCN 是利用溶液变血红色来检验 Fe3+2甲组同学取 2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入 1 滴KSCN 溶液,溶液变红,说明 Cl2

12、可将 Fe2+氧化。FeC.溶液与氯水 反应的离子方程式为 _o(6)假如烧渣中的铁全部视为 Fe2O3,其含量为 50%。将 a kg 质 量分数为b%的硫酸加入到 c kg 烧渣中浸取,铁的浸取率为 96% , 其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH 后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程,第皿步应加入 FeCO3_kg。答案 (1)Fe2O3+ 6H+=2Fe3+ 3 出。C(3)Fe2+被氧化为 Fe3+, Fe3+水解产生 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。检验第H步中 Fe3+是否完全被还原,即检验溶液中有无 Fe3+, 故可采用KSCN 溶液,C 项正确。(3) 通入空气,部分 Fe2+被氧化为 Fe3+,后者水解程度比前者强,故通入空气溶液酸性增强。(4) 由盖斯 定律,2X3+ 4X即 得:4FeCO3( (s) +O2( (g)=2Fe2O3( (s) + 4CO2( (g) HA= 260 kJ/mol。(5)正极发生还原反应,根据给出的总反应式可知正

14、极的电极反 应式为FeS2+ 4e=Fe + 2S2。(6) “ 浸取”反应为 FezO3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+ 3&O;加入 FeCO3时发生的反应为 FeCO3+ H2SO4=FeSO4+ CO2T+出0;还 原过程生成硫酸:FeSz+ 7Fe2(SO4)3+ 8H2O=15FeSO4+ 8H2SO4。的试剂,错误;D 项,苯酚是利用溶液变紫色来检验 Fe3+的试剂,错误。3.2014 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+ 2=

15、Fe2十+C .和 Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Fe3+ SO4+ Ba2+3OH-=Fe(OH)3J +BaSO4JD.1 L 0.1 molLJ 该溶液和足量的 Zn 充分反应,生成 11.2 g Fe 答案D解析 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,1 L 0.1 molL的 Fe2( (SO4) )3溶液中含 Fe3+0.2 mol,足量 的Zn 可将 0.2 mol Fe3+还原得到 0.2 mol 的 Fe,即质量为 11 2go4. 2016 全国卷II某班同学用如下实

16、验探究 Fe2+、Fe3+的性质。 回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol L1的 溶 液o在 FeCl2溶 液 中 需 加 入 少 量 铁 屑 , 其 目 的 是1(4) 丙组同学取 10 mL 0.1 molL KI 溶液,加入 6 mL 0.1 molL 1FeCb 溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验:1第一支试管中加入 1 mL CCI4充分振荡、静置,CCI4层显紫 色;2第二支试管中加入 1 滴 KsFe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀;3第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液,溶液变红。实验检验的离子是 _ (填离子

17、符号) );实验和说明:在过量的情况下,溶液中仍含有 _ (填离子符号) ),由此可以证明该氧化还原反应为 _ 。_(5) 丁组同学向盛有 H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCI2溶液,溶液变成棕黄色, 发生反应的离子方程式为 _ ;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的 原 因 是 _ ; 生 成 沉 淀 的 原 因 是;实验和说明在过量的情况下,溶液中仍含有 Fe3+,证明该反应为可逆反应。(5 阳2。2溶液中加入酸化的 FeCb 溶液,溶液变成棕黄色,说明 Fe2+被 H2O2氧化成 Fe3+,同时生成的 Fe3+对 H2O2的分解有催化作 用,H2

18、O2的分解反应放热,又对 Fe3+的水解起促进作用。5.2015 四川高考为了保护环境,充分利用资源,某研究小组 通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣( (铁主要以 Fe2O3存 在)转变成重要的化工原料 FeSO4(反应条件略)。活化硫铁矿还原 Fe3+的主要反应为 FeSz+ 7Fe2( (SO4) )3+8H2O=15FeSO4+ 8H2SO4,不考虑其他反应。请回答下列问题:(1)第I步 H2SO4与 Fe2O3反应的离子方程式是检验第H步中 Fe3+是否完全还原,应选择 _ 填字母编号)。A. KMnO4溶液 B. K3Fe(CN) )6溶液C. KSCN 溶液(3)第皿步加

19、FeCO3调溶液 pH 到 5.8 左右,然后在第W步通入空 气使溶液 pH 降到 5.2,此时 Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽。 通入空气引起溶液 pH 降低的原因是FeSO4itiri休稀|3SO4活化硫诜矿F曲 6陸叫浓缩结品IV调pH除杂FeC03在空气中加热反应生成 Fe2O3的热化学方程式是FeS2=Fe+ 2Li2S,正极反应式是 _由题意知上述前两个反应消耗的硫酸之和与 a kgxb%及第 3 个反应 生成的硫酸之和相等,据此可计算加入 FeCOs的量,设加入 FeCOs18的质量为 x kg,贝 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。板块三 限时规范-特训怨 时间:45 分钟鬻 满分:100 分一、选择题( (每题 6 分,共 60 分) )1.铁是日常生活中使用最广泛的金属,下列关于铁的一些说法正确的是( () )A .常温下浓硫酸与铁不反应,故常温下可用铁制容器贮藏贮运 浓硫酸B .铁是较活泼的金属,它与卤素单质( (X2) )反应的生成物均为FeXsC .Fe(0H) )2易被氧化成 Fe(OH)s,说

21、明稳定性:Fe(0H) )2Fe(0H)3D. FesO4溶解于盐酸既有 FeCl2又有 FeCls生成,故 FesO4属于 混合物答案 C解析 A 项,常温下铁在浓硫酸中钝化,钝化是化学变化,错误; B 项,铁与碘化合生成 Fel2,错误;D 项,四氧化三铁是纯净物,错2.下列各组物质中,X 是主体物质,Y 是少量杂质,Z 是为除(5)FeSO4在一定条件下可制得 料可用于制造高容量锂电池,FeS2(二硫化亚铁) )纳米材料。该材电池放电时的总反应为 4Li +去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是( () )XABCDXFeCl2溶液FeCls溶液FeFeSO4溶液YFeClsCu

22、CbAlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH 溶液Cu答案 C解析 Cl?与 FeCJ 反应,A 错误;Fe 与 FeCb CuCI?均反应, B 错误;D 有新的杂质 CuSO4生成。3 . 2017 湖南东部六校联考下列离子方程式书写正确的是 ()A .向 FeBr?溶液中通入足量氯气: 2Fe2+ 4Br_+ 3Cl2=2Fe32Br26ClB.NaClO 溶 液和FeCl2溶 液混合 :2ClO+Fe2+2H2O=Fe(OH) )2J +2HCIOC. 在强碱溶液中 NaCIO 与 Fe(OH) )3反应生成 NazFeOq: 3CIO-+2Fe(OH)3=2FeO42+3Cl+H2

23、O+4H+D. Fe3O4与稀 HNO3反应:FesO4+ 8H+=Fe2+ 2Fe3+ 4 出 0答案 A解析 足量的氯气将Br和 Fe2+完全氧化成 Br2和 Fe3+,A项正 确; NaCIO溶液和 FeCl2溶液混合,会发生氧化还原反应,B 项错误;在强碱溶液中不生成 H+,正确的离子方程式为 2Fe(OH) )3+ 3CIO+ 4OH-=2FeO:-+ 3C+ 5 出 0, C 项错误;FesOq与 HNO3反应时, + 2 价铁被氧化为+ 3 价,D 项错误。4. 2017 北京东城高三期末向 Cu、Fe 和 FezOs的混合物中加 入稀硫酸发生反应。下列说法正确的是 ()A .反

24、应后溶液可能呈中性B.反应停止后一定有固体剩余C .反应过程中一定有氧化还原反应发生D .若有 Fe 剩余,向溶液中滴入铁氰化钾溶液不会产生蓝色沉淀答案 C解析 A 项,不管硫酸是否过量,Fe2+、Cu2+、Fe3+水解都会使 得溶液呈酸性,错误;B 项,Cu + 2Fe3+=Cu2+ 2Fe2+,固体可能 全部溶解,错误;C 项,Fe 与硫酸的反应,Fe3+与 Cu、Fe 的反应都是氧化还原反应,正确;D 项,若有 Fe 剩余,则溶液中一定存在 Fe2:而Fe2+与铁氰化钾溶液反应可生成蓝色沉淀,错误。5. 2017 安徽合肥高三质检下列各组内物质反应产生的气体分 别通入 FeS04溶液中,

25、能与 FeS04发生反应的是( () )Na2O2和 H2O AI 和 NaOH 溶液 MnO?和浓盐酸共热铜片和浓硫酸共热A .只有C.只有 答案BB .只有D .只有解析 Na2O2与 H2O 反应生成的 O2能将 Fe2+氧化为 Fe3+,符 合题意;AI 与 NaOH 溶液反应生成 H2,出不能与 FeSOq溶液发生 反应,不符合题意;MnO2与浓盐酸共热生成 CI2, CI2可将 Fe2+氧化为 Fe3+,符合题意;铜片与浓硫酸共热生成 SO2, SO2不能与 FeSO4溶液发生反应,不符合题意。综上所述,B 项正确。6.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( () )选项操作和

26、现象结论或目的A向红砖粉末中加入盐酸,充分反应 后取上层清液于试管中,滴加 KSCN 溶液 23 滴,溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO 还原 Fe2Os得到的黑色固体加 入盐酸溶解后再加入 KSCN 溶液, 溶液不显红色黑色固体中没有 F0O4C取少量 Fe(NO3) )2试样加水溶解, 加稀 H2SO4酸化,滴加 KSCN 溶液,溶液变为红色该 Fe(NO3) )2试样已经变质D向某溶液中通入 Cl2,然后再加入KSCN 溶液变红色原溶液中含有 Fe2+答案A解析B 项中 CO 还原 Fe2O3得到单质 Fe,即使有 FesOq,其溶于盐酸后产生的 Fe3与 Fe 发生反应:Fe+ 2Fe3

27、=3Fe2,加入 KSCN 溶液也不显红色,错误;C 项中 NO3+ H+具有强氧化性,而 Fe2+具有还原性,两者发生氧化还原反应,有 Fe3+生成,遇 KSCN 溶液呈红色,无法证明样品是否变质,错误; D 项中若原溶液中无 Fe2+而是存在 Fe3+,也有此现象,错误。7.要证明某溶液中不含 Fe3+而可能含有 Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序为()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 在该溶液中先加入少量 NH4SCN 溶液,溶液不变红色, 无 Fe3+存在,再加入氯水,将 Fe2+氧化成 Fe3+,溶液变为红色。

28、KMnO4溶液呈紫红色,溶液颜色变化不明显,所以不用KMnO4溶液。8. 2017 宁六校高三联考向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200mL 中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已 知硝酸只被还原为 NO 气体)。下列分析错误的是()A. OA 段产生的是 NO, AB 段的反应为 Fe+ 2Fe3+=3Fe2+,BC 段产生 H2B. A 点溶液中的溶质为 Fe(NO3)3和 H2SO4C .原混合酸中 NO3物质的量为 0 2 molD .原混合酸中 H2SO4的物质的量浓度为 2 molL-1答案 B解析 分析图象中各线段所发生的反应: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 项正确;由 OA 段所发生的反应可知硝酸完全转化 为 NO,溶液中不存在 NO3,故 A 点溶质应该是 Fe2( (SO4) )3和 H2SO4, B 项错误;由OA 段氧化还原反应的得失电子守恒可知,n(NO3)=n(Fe) =11.2 g-1= 0.2 mol, C 项正确;三个阶段共消耗铁为 22.4 g,56 g mol即22.4 g-1= 0.4 mol, C 点溶质为 FeSO4,由溶液中的电荷守恒可56 gmol知 n(SO4)= n(Fe2+) = 0.

30、4 mol,由反应前后 SO的量不变可知原混 合酸中硫酸的浓度为 2 molL一1, D 项正确。9. 2015 浙江高考某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣( (主要成 分为Fe2O3、 SiO2、 Al2O3, 不考虑其他杂质) )制备七水合硫酸亚铁 (FeSO47H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是( () )A .溶解烧渣选用足量硫酸,试剂 X 选用铁粉B.固体 1 中一定有 SiO2,控制 pH 是为了使 Al3+转化为 Al(OH)3进入固体 2C .从溶液 2 得到 FeSO47H2O 产品的过程中,须控制条件防止 其氧化和分解D.若改变方案,在溶液 1 中直接加 NaOH

31、至过量,得到的沉淀 用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到 FeSO47H2O答案 D解析 由于最终制备的是硫酸盐,所以溶解所用的酸应该为硫 酸,且要将溶液中的 Fe3+还原为 Fe2+,所以试剂 X 应该为 Fe 单质, A 项正确;加硫酸后 SiO2不能溶解,所以固体 1 中一定含有 SiO2, 而用 NaOH 溶液控制pH 的目的是使 Al3+转化为 Al(OH)3沉淀,B 项正确;Fe2+极易被氧化,而FeSO47H2。受热易分解,故从溶液 2 得到产品的过程中需要防氧化和防分解, C 项正确; 改变后的方案中, Fe 主要以 Fe3+形式存在, 得到的不是 FeSO47H2O, D 项

32、错误。10. 2017 预南九校高三质检球墨铸铁中含有一种铁碳化合物 X。实验小组为测定化合物 X 的组成设计实验如下:下列说法不正确的是( () )A .固体 2 是氧化铁B. X 的化学式可以表示为 FesC2C .溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到 24.0 g 固体D. X 与足量的热浓硝酸反应有 N02和 CO2生成 答案 B解析 X 在空气中煅烧转化为 CO2气体与铁的氧化物, 再经盐 酸、氯气处理后得到 FeCl3溶液(溶液乙) ),加热、蒸发时,FeCb 水解 得到 Fe(OH) )3,灼烧 Fe(OH) )3得到固体 Fe2O3( (固体 2),A 正确;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 学式可以表示为 Fe3C, B 错误;溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中,Fe2+会被空气氧化为 Fe3+,最后得到的固体也是 FezOs, C 正确;浓 硝酸和铁碳化合物反应,碳元素被氧化成 CO2,氮元素被还原为 NO?, D 正确。二、非选择题( (共 40 分) )24.0 g160 g mol11. 2017 河南中原名校联考(8 分) )1.向 FeCl3溶液中加入铁粉

34、和铜粉混合粉末,充分反应后,下列情况可能存在的是 _(填序号)。序号溶液中的盐固体不溶物的成分FeCl3、CuCl2Fe、CuFeCl2、CuCl2CuFeCl2CuFeCl3、CuCl2CuFeCl2、CuCl2FeFeCl:、CuCl2 FeCh没有固体不溶物FeCl2Fe、CuII今有一包铁粉和铜粉混合粉末,为确定其组成,现提供4mol/L的FeCb溶液(其他用品略) ), 某课外活动小组同学的实验结果 如下(假定反应前后溶液体积不变) )。组别混合粉末质量/g40404040VFeCl3(aq)/mL150300330350反应后剩余固体质量/g23 26.42.56x(1) 试判断第

35、组剩余固体的成分为 _。(2) 试判断第组剩余固体质量 x 为_ 。(3) 原混合粉末中 Fe、Cu 的物质的量之比为 _ 。答案II.(1)Cu (2)0 (3)6 : 1解析I向 FeCla溶液中加入铁粉和铜粉混合粉末,发生的反应一定有:Fe+ 2Fe3=3Fe2,可能有:2Fe3+ Cu=2Fe2+ + Cu2+、Fe+ Cu2+=Fe2+ Cu。FeCb 能与 Fe、Cu 反应,Fe 能与 CuCI?反应,错误;FeCl3能与 Cu 反应,错误;Fe 能与 CuCJ 反应, 错误。I对比和,固体质量溶解了( (23.2 6.4)g= 16.8 g,消耗 FeCb 的物质的量为 4 mo

36、l/LX(300 mL 150 mL)x103L/mL = 0.6 mol, 而FeCl3溶液中加入铁粉和铜粉:2Fe3+ M=2Fe2+ M2+(M = Cu 或 Fe),则消耗金属 0.3 mol,所以反应的都是 Fe(0.3 molx56 g/mol=16.8 g);对比和,固体质量溶解了( (6.42.56)g= 3.84 g,消耗 FeCl3的物质的量为 4 mol/LX(330 mL 300 mL)x103L/mL = 0.12 mol,则消耗金属 0.06 mol,所以溶解的全是 Cu(0.06 molx64 g/mol= 3.84 g),所以第组剩余固体的成分是 Cu;从加入

37、300 mL 到 350 mL FeCl3溶液,即加入 0.2 mol,刚好可以溶解 0.1 mol Cu, 即 6.4 g,所以 x= 0;由于开始 300 mL FeCh 完全与铁反应,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 山东重点中学联考(12 分)铁在自然界分布广泛,在工 业、农业和国防科技中有重要应用。( 1 )工业上用铁矿石 (赤铁矿 )冶炼生铁的主要反应的化学方程式为(2) 钢铁“发蓝”是在钢铁表面形成一层致密

38、的 Fe3O4薄膜的技 术。其中一种方法是将钢铁制品浸到 NaNO2和浓 NaOH 的混合溶液 中加热到130C。其过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则反应中的氧化剂是 _ (填化学式),整个过程中,每有84 g Fe 参加反应,则转移 _ mol 电子。(3) 研究性学习小组在网上收集到如下信息: Fe(NO3)3溶液可以 蚀刻银,制作美丽的银饰。你认为 Fe(NO3) )3溶液蚀刻

39、银的原因可能 是( (4)烧杯中盛有 100 mL FeC、FeCl?、CuC*的混合液,其中各物质的物质的量浓度均为 1 mol/L,向该混合液中加入一定量的铁粉, 若反应完毕时,烧杯中无固体物质剩余,则此时溶液中一定含有的金 属离子是_,设它们的物质的量之和为 a mol,贝 S a 的取值范围是_。高温答案( (1)3C0 + Fe2O3=2Fe + 3CO2(2)NaNO24Fe(NO3) )3溶液显酸性,在此酸性条件下 NO3能氧化 Ag(4)Fe2+、 Cu2+0.2a0 1 Lx1 mol/L + 0.1 Lx1 mol/L = 0.2mol; 若 Fe3+完全转化为 Fe2+,

40、则 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 安徽皖江名校联考(10 分)铁及其化合物有丰富多彩的 化学性质。回答下列问题:(1)_ 铁元素在周期表中的位置为第 _周期第_ 。FeCb 溶液可用于吸收尾气中的 SO?,写出该反应的离子方程式 :(3)某化学兴趣小组同学用如图装置,充分加热硫酸亚铁晶体(FeSO4xH2O)至完全分解。样品容液NaOH溶液B:D1装置 A 中需持续通入 U ,其目的是2充分反应一段时间后,小组同学观察到实验现象为:装

41、置A中残留有红棕色固体,装置 B 中固体变蓝,C 中溶液褪色,请写出 FeSO4分 解 的 化 学 方 程 式:3_ 装置 D 中干燥管的作用为_小组同学利用数字化实验仪器测定了不同温度时FeS04XH2O分解的质量变化情况,得到如图关系:实验结束后, 装置 B 质量增加 12.6 g,结合上图数据, 确定 FeS04XH2O中的 x=_ 。答案四忸(2)2Fe3+ S02+ 2H2O=2Fe2+ SO:- + 4H+(3 )持续充入氮气,可排出装置中的空气,并将晶体分解的气 高温体产物全部从 A 中排出 2FeSO:=Fe2O3+ SO2f+SO3f 防止氢氧化钠溶液倒吸7解析( (1)铁的

42、原子序数是 26,位于元素周期表中第四周期第 忸 族。(2) SO2通入 FeCb 溶液中,Fe3+被还原为 Fe2+, SO2被氧化为 SO4一,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出离子方程式:2Fe3+ SO2+ 2H2O=2Fe2+ SO:-+ 4H+。(3) 装置 A 中需持续通入氮气的作用主要是排出装置中的空气 及将装置 A 中生成的气体全部排出。装置 A 中残留有红棕色固体,说明产物中有FezO3,装置 C中高锰酸钾溶液褪色,说明还有 SO2气体生成,根据氧化还原反应 高温的规律可写出发生反应的化学方程式为2FeSO:=Fe2O3+ SO2f+ SO3f。4根据图象可知,最终生

43、成的氧化铁质量是 8 g,装置 B 增重 12.6 g,说明生成水的质量为 12.6 g。根据 2FeSO:xH2OFezOs2x0,2X8 g可知 Fe 原子和出。的个数比为 1 :x,则而侖: 1 : x,解得 x= 7。14. 2017 江西师大附中高三测试(10 分)A、B、C、D、E 是中 学常见的 5 种化合物,A、B 是氧化物,元素 X、Y 的单质是生活中 常见的金属,相关物质间的关系如图所示。12.6 g-1=18 g mol(1)X 的单质与 A 反应的化学方程式是(2) B 物质的用途为_ 写出一条)。(3) 若试剂 1 是 NaOH 溶液,试剂 2 为盐酸,则将 D 的饱和溶液 滴加到沸水中加热至溶液为红褐色时,发生的离子反应方程式为(4)若试剂 1 和试剂 2 均是稀硫酸:1将物质 C 溶于水

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