铁及其化合物.doc

课时达标(九)铁及其重要化合物一、选择题1(2015上海卷)检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是()ANaOH BKMnO4CKSCN D苯酚2为了验证Fe3的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()A只有 B只有C和均错误 D全部错误3(2016鄂东六校)下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()选项操作和现象结论或目的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Fe2O3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Fe3O4C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Fe24.(2015浙江卷)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)制取七水合硫酸亚铁(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中一定含有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FeSO47H2O5(2015江苏四市联考)有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 molL1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2全部转变为Fe3，则该样品可能的化学式为()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O76(2015湖南七市联考)把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是()A反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为13D反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为317(2014安徽卷)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：Fe32I=Fe2I2C和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe3SOBa23OH=Fe(OH)3BaSO4D1 L 0.1 molL1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe8硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如下图所示)。下列说法错误的是()A碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行C可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大9(2016陕西五校联考)现有含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的某稀溶液，若向其中逐步加入铁粉，溶液中Fe2浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则该溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量浓度之比为()A113 B124C114 D131二、非选择题10(2014山东卷) 离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。(1)钢制品接电源的_极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 _。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为_。(2)为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为_mol。(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有_。aKCl bKClO3cMnO2 dMg取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，_(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是_(用离子方程式说明)。11工业上SnSO4是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：提示：已知在酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2、Sn4两种主要存在形式。已知KspSn(OH)2 1.01026回答下列问题：(1)SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是_，加入Sn粉的作用是_。(2)反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的离子方程式_。(3)检验沉淀已经“漂洗”干净的方法_。(4)反应硫酸的作用之一是控制溶液的pH，若溶液中c(Sn2)1.0 molL1，则应控制溶液pH_。(5)酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，请写出发生反应的离子方程式_。12(2015四川卷节选)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：FeS27Fe2(SO4)38H2O=15FeSO48H2SO4，不考虑其他反应。请回答下列问题：(1)第步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是_。(2)检验第步中Fe3是否完全还原，应选择_(填字母编号)。AKMnO4溶液BK3Fe(CN)6溶液CKSCN溶液(3)第步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是 _。(4)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，第步应加入FeCO3的质量为_kg。13(2015青岛质检)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：试回答下列问题：(1)滤液X中含有的金属阳离子是_(填离子符号)。(2)步骤中可选用_调节溶液的pH(填字母)。A稀硝酸 B氨水C氢氧化钠溶液 D高锰酸钾溶液(3)步骤中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2，检验Fe2的方法是_。(4)步骤的反应温度一般需控制在35以下，其目的是 _。(5) 步骤的反应离子方程式为 。(6) 在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为 。1解析：KSCN和苯酚均只能用来检验Fe3；有硫酸铁存在时，NaOH无法检验硫酸亚铁的存在。答案：B2解析：不反应，实验方案及现象均错误；检验的是Cl，与Fe3的性质无关。答案：C3解析：B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3与Fe发生反应：Fe2Fe3=3Fe2，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NOH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存在Fe3，也有此现象，错误。答案：A4解析：在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的是Fe(OH)3沉淀，再硫酸溶解，溶质为Fe2(SO4)3。答案：D5解析：根据2Fe2Cl2=2Fe32Cl，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2)0.025 mol20.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2)3n(Fe3)n(Cl)，则n(Fe3)0.2 mol，故n(Fe2)n(Fe3)0.050.214，故该氧化物可表示为FeO2Fe2O3，即Fe5O7。答案：D6解析：铁粉的物质的量为0.4 mol。收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO；则转移电子数为0.9 mol，由得失电子守恒列方程n(Fe3)3n(Fe2)20.9，n(Fe3)n(Fe2)0.4得n(Fe3)0.1，n(Fe2)0.3。答案：C7解析：A项，Fe3与C6H5OH发生反应，不能大量共存，错误；B项，该离子方程式电荷不守恒，正确的离子方程式应为2Fe32I=2Fe2I2，错误；C项，Fe2(SO4)3和Ba(OH)2反应的化学方程式为Fe2(SO4)33Ba(OH)2=2Fe(OH)33BaSO4，所以离子方程式应为2Fe33SO3Ba26OH=2Fe(OH)33BaSO4，错误；D项，Fe2(SO4)3与足量的Zn反应的化学方程式为Fe2(SO4)33Zn=3ZnSO42Fe，可见0.1 mol Fe2(SO4)3生成0.2 mol Fe，质量为11.2 g，正确。答案：D8解析：铁盐和铝盐都可水解得到胶体而净水，所以碱式硫酸铁可作净水剂，故A选项正确；NH4HCO3受热易分解，所以制取FeCO3需在较低温度下进行，B选项正确；(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化，则有Fe3，可由KSCN溶液检验，所以C选项正确；因为在溶液中可以由FeSO4制取(NH4)2Fe(SO4)2晶体，可见(NH4)2Fe(SO4)2的溶解度要更小，所以D选项错误。答案：D9解析：由图像可知，01 mol是Fe与稀硝酸反应：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O，所以原溶液中的HNO3为4 mol，生成的Fe(NO3)3为1 mol；1 mol2 mol是Fe与Fe(NO3)3反应：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，所以参加反应的Fe(NO3)3为2 mol，原溶液中的Fe(NO3)3为1 mol；2 mol3 mol是Fe与Cu(NO3)2反应：FeCu(NO3)2=Fe(NO3)2Cu，所以原溶液中的Cu(NO3)2为1 mol。故该溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量浓度之比为114，C项正确。答案：C10解析：(1)电镀时，镀件应连接电源负极，作阴极；在阴极上发生还原反应，结合题中“电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”可知阴极上的反应式是4Al2Cl3e=Al7AlCl；若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极反应是水电离出的H得电子还原为H2。(2)用NaOH溶解铝镀层时发生反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，H2是还原产物，当转移6 mol电子时，该反应可得到3 mol还原产物。(3)引发铝粉和Fe2O3粉末反应的助燃剂为KClO3，然后插入镁条，点燃镁条即可使铝热反应发生；混合物中即使含有Fe2O3，Fe2O3溶于酸后生成的Fe3与反应生成的Fe发生氧化还原反应生成Fe2，再加入KSCN溶液后溶液也不显红色，因此不能证明反应后固体不含Fe2O3。答案：(1)负4Al2Cl3e=Al7AlClH2(2)3(3)bd不能Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2(或只写Fe2Fe3=3Fe2)11解析：(1)SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡，存在平衡SnCl2H2OSn(OH)ClHCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2水解；Sn2易被氧化，加入Sn粉除调节溶液pH外，还防止Sn2被氧化；(2)反应得到沉淀是SnO，Sn元素化合价没有变化，属于非氧化还原反应，同时生成气体，该气体为二氧化碳，离子方程式为：Sn2CO=SnOCO2；(3)沉淀表面有吸附的氯离子，因此检验沉淀已经“漂洗”干净的方法是：取最后一次洗涤液，向其中加入AgNO3溶液，若无沉淀，则说明洗涤干净；(4)根据 KspSn(OH)21.01026c(OH)2c(Sn2)，将c(Sn2)1.0 molL1代入可得c(OH)1013 mol/L，c(H)0.1 mol/L，故pH小于1，Sn2完全沉淀；(5)酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，双氧水有强氧化性，可将Sn2氧化为Sn4，H2O2被还原为水，离子方程式为：Sn2H2O22H=Sn42H2O。答案：(1)抑制Sn2水解防止Sn2被氧化(2)Sn2 CO=SnO CO2(3)取最后一次洗涤液，向其中加入AgNO3溶液，若无沉淀，则说明洗涤干净(4)小于1(5)Sn2 H2O2 2H=Sn4 2H2O12解析：(1)Fe2O36H=2Fe33H2O(2)若Fe3没有完全还原，则可以用KSCN检验。(3)部分Fe2被氧化为Fe3。(4)由于最终得到FeSO4，根据元素守恒，n(Fe)n(S)，Fe来自于Fe2O3、FeS2、FeCO3；S来自于FeS2、H2SO4则有：(22)96%2296%则得答案： kg。答案：(1)Fe2O36H=2Fe33H2O(2)C(3)Fe2