高考化学一轮复习 第2章 元素与物质世界 跟踪检测（十）铁及其化合物 鲁科版.doc

跟踪检测（十） 铁及其化合物1下列离子方程式正确的是()a铁屑与稀硫酸反应：2fe6h=2fe33h2bfecl3溶液腐蚀铜板：fe3cu=fe2cu2cfeo与稀硝酸反应：feo2h=fe2h2odfe3o4与稀硝酸反应：3fe3o428hno=9fe3no14h2o解析：选da项，应为fe2h=fe2h2；b项，应为2fe3cu=2fe2cu2；c项，应为3feo10hno=3fe3no5h2o。2为了验证fe3的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()abc d解析：选c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。3通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()选项操作、现象解释a向ki淀粉溶液中加入fecl3溶液，溶液变蓝fe3能与淀粉发生显色反应b把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成fe(oh)3c向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气d新制fe(oh)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明fe(oh)2易被o2氧化成fe(oh)3解析：选da项中fe3将i氧化为i2，淀粉遇碘变蓝；b项中红棕色斑点是fe2o3xh2o；c项中铁与稀硝酸反应产生的气体为no。4(2018洛阳期末)中科院化学所研制的晶体材料纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如下所示。fecl36h2ofeooh纳米四氧化三铁下列有关叙述不合理的是()a纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病b纳米四氧化三铁可分散在水中，它与fecl3溶液的分散质直径大小相等c在反应中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解d反应的化学方程式是6feoohco=2fe3o43h2oco2解析：选b纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾病的治疗，a项正确；纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中形成的分散系属于胶体，不同于溶液中溶质微粒的直径，b项错误；反应中环丙胺不参加反应，但加入环丙胺后fecl3发生水解生成feooh，即环丙胺会促进氯化铁的水解，c项正确；由制备过程可知，反应的反应物为feooh和co，由一种生成物为fe3o4和质量守恒定律可知反应为6feoohco=2fe3o43h2oco2，d项正确。5下列说法正确的是()a制备无水fecl3的转化均能一步实现：fe2o3fecl3(aq)蒸发,无水fecl3b铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化c将试管中铁粉与水蒸气加热，试管中肥皂水冒泡，说明铁与水蒸气在加热条件下发生了反应dfe2o3是红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料解析：选d因fecl3能够发生水解反应，故蒸发fecl3溶液不能得到无水fecl3，a错误；铁表面的氧化层疏松，不能阻止铁的进一步氧化，b错误；因加热试管时，试管中气体受热膨胀，在试管处也会有气泡产生，所以试管中肥皂水冒泡不能说明fe与水蒸气发生了反应，c错误。6下列关于fe3、fe2性质实验的说法错误的是()a用如图装置可以制备fe(oh)2b配制fecl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度c向某溶液中滴加kscn溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有fe2d向fecl2溶液中加入少量铁粉是为了防止fe2被氧化解析：选c反应开始时生成的h2进入b中，可排出其中的空气，防止生成的fe(oh)2被氧化，一段时间后关闭止水夹c，a中硫酸亚铁进入b中可生成fe(oh)2，a正确；fecl3易水解，为防止水解配制溶液时先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，b正确；fe3与铁反应可生成fe2，则向fecl2溶液中加入少量铁粉是为了防止fe2被氧化，d正确。7粗制的cuso45h2o晶体中含有fe2。提纯时，为了除去fe2，常加入少量h2o2，然后再加入少量碱至溶液ph4，即可以除去fe3而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是()a溶解cuso45h2o晶体时要加入少量稀h2so4b加入h2o2除去fe2的离子方程式为2fe2h2o24oh=2fe(oh)3c由于cuso4的催化作用，会使部分h2o2分解而损失d调溶液ph4的依据是当ph4时fe3沉淀完全，而cu2还未开始沉淀解析：选bcuso45h2o晶体溶解后cu2会发生水解生成cu(oh)2和h2so4，所以溶解时加入少量的稀硫酸可抑制cu2的水解，a正确；因为氧化fe2时，溶液为强酸性，在强酸性条件下，不可能大量存在oh，b错误；cu2对过氧化氢的分解具有催化作用，所以使部分过氧化氢损失，c正确；因为该操作的目的是除去fe3且硫酸铜不损失，所以调节溶液的ph4，应是fe3完全沉淀而cu2还未开始沉淀，d正确。8在fe2(so4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且ac，下列说法正确的是()a残余固体是铜和铁b最后得到的溶液中一定含有cu2c将残余固体加入稀硫酸中，有气泡产生d最后得到的溶液中可能含有fe3解析：选b因为ac，说明b g铁完全反应，溶液中含cu2、fe2，不含fe3，b正确。9(2018合肥质量检测)磁黄铁矿(主要成分是fe1ns，s为2价)导电性好，且略具磁性，主要用于提取硫、生产硫酸等。将m g该磁黄铁矿与200 ml盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应)，生成硫单质4.8 g、fecl2 0.85 mol和一定量h2s气体，向反应后的溶液中加入kscn溶液无现象。下列说法正确的是()am g该磁黄铁矿中含2价的铁0.75 molb200 ml盐酸中hcl物质的量浓度为4.25 moll1c生成的h2s气体在标准状况下的体积为16.8 ld该磁黄铁矿中fe1ns的n0.15解析：选d依据题意可知，磁黄铁矿中硫元素为2价，铁元素既有2价又有3价；n(s)4.8 g32 gmol10.15 mol，根据得失电子守恒得n(fe3)0.15 mol(20)/(32)0.30 mol，则n(fe2)0.85 mol0.30 mol0.55 mol，a错误；盐酸恰好反应生成fecl2 0.85 mol，根据氯原子守恒得c(hcl)0.85 mol2/0.2 l8.5 moll1，b错误；根据氢原子、氯原子守恒得n(h2s)n(hcl)n(fecl2)0.85 mol，故标准状况下，v(h2s)0.85 mol22.4 lmol119.04 l，c错误；在fe1ns中n(s)0.85 mol0.15 mol1.0 mol，n(fe)0.85 mol，所以n(fe)n(s)0.85 mol1.0 mol0.85，所以1n0.85，n0.15，d正确。10向含有1 mol hno3和1 mol h2so4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有no)。下列有关判断不正确的是()aa表示n(fe3)的变化曲线bn10.75cp点时，n(fe2)0.562 5 mold向p点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4 g解析：选c该反应可以看作两步：fe4hno=fe3no2h2o，硝酸根离子过量，氢离子不足；2fe3fe=3fe2。a表示fe3的物质的量变化曲线，a正确；溶液中共有3 mol h参加反应，消耗铁为0.75 mol，b正确；p点n(fe2)n(fe3)，二者均为0.45 mol，c错误；剩余0.45 mol fe3，消耗0.225 mol(14.4 g)铜，d正确。11(2018贵州高三期末)玻璃制造行业需要消耗大量硼酸(h3bo3)。工业上以铁硼矿(主要成分为2mgob2o3h2o和fe3o4，还含有少量fe2o3、feo、caco3、al2o3和sio2等)为原料生产硼酸的工艺流程如下：资料：(1)h3bo3的溶解度在20 、40 、60 、100 时分别为5.0 g、8.7 g、14.8 g、40.2 g；(2)fe3o4是一种铁氧体磁性物质，不溶于水和酸；(3)fe3、al3、fe2和mg2以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的ph分别为3.2、5.2、9.7和12.4；(4)母液呈酸性。则下列推断不正确的是()a浸出渣中只含sio2b热过滤的目的是防止温度降低时h3bo3从溶液中析出c除杂时需向浸出液中依次加入h2o2和mgo，以除去fe2、fe3、al3等杂质离子d回收母液可以制得硫酸镁晶体解析：选a结合题给信息可知fe3o4也不与硫酸反应，故浸出渣中还含有fe3o4，a项错误；由资料(1)可知，为防止温度降低时h3bo3从溶液中析出，应采取热过滤，b项正确；为使铁元素以氢氧化铁形式沉淀，加入h2o2氧化fe2，为防止引入其他离子，加入mgo调节溶液ph，c项正确；降温结晶得到硼酸晶体，母液中的溶质主要是硫酸镁，d项正确。12(2018衡阳八中月考)氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如下：已知：无水fecl3熔点为555 k、沸点为588 k。废铁屑中的杂质不与盐酸反应。不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下：温度/02080100溶解度(g/100 g h2o)74.491.8525.8535.7实验室制备操作步骤如下：.打开弹簧夹k1，关闭活塞k2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸。.当时，关闭弹簧夹k1，打开弹簧夹k2，当a中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到fecl36h2o晶体。(1)烧杯中足量的h2o2溶液的作用是_。(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作中“”的内容是_。(3)从fecl3溶液制得fecl36h2o晶体的操作步骤是：加入_后、_、过滤、洗涤、干燥。(4)试写出吸收塔中反应的离子方程式：_。(5)捕集器温度超过673 k时，存在相对分子质量为325的铁的氯化物，该物质的分子式为_。(6)样品中fecl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100 ml溶液；取出10.00 ml，加入稍过量的ki溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c moll1 na2s2o3溶液滴定，消耗v ml(已知：i22s2o=2is4o)。样品中氯化铁的质量分数为_。解析：(1)根据实验装置和操作步骤可知，实验室制备无水fecl3的原理为利用铁与盐酸反应生成fecl2，然后把fecl2氧化成fecl3，先制得fecl36h2o晶体，再脱结晶水制得无水fecl3。烧杯中足量的h2o2溶液是作氧化剂，把fe2全部氧化成fe3。(2)铁与盐酸完全反应时，不再产生氢气，所以装置a中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化时，可根据产生h2的量计算废铁屑中铁的质量分数。(3)从fecl3溶液制得fecl36h2o晶体的操作步骤是加入盐酸后、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是2fe3cl2=2fecl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成fecl3溶液，所以吸收剂应是fecl2溶液，反应为2fe2cl2=2fe32cl。(5)捕集器收集的是气态fecl3，fecl3的相对分子质量是162.5，由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出，当温度超过673 k时，两分子气态fecl3可以聚合生成双聚体fe2cl6。(6)由反应：2fe32i=2fe2i2、i22s2o=2is4o，可得关系式：2fe3i22s2o22ncv10322n(cv103)，则n(fe3)cv103 mol，则样品中氯化铁的质量分数为w(fecl3)100%。答案：(1)把fe2全部氧化成fe3(2)装置a中不产生气泡或量气管和水准管液面不再改变(其他合理答案也可)(3)盐酸蒸发(加热)浓缩、冷却结晶(4)2fe2cl2=2fe32cl(5)fe2cl6(6)%13绿矾被广泛用于医药和工业领域，工业上两种制备绿矾(feso47h2o)的流程如图所示，根据题意回答下列问题：方法一：利用黄铜矿粉(主要成分为cufes2)制取绿矾(1)试剂a和试剂b分别是_，操作1的名称是_。(2)有一种细菌在有氧气存在的稀硫酸中，可以将cufes2氧化成硫酸盐，写出该反应的化学方程式：_。方法二：利用工业废铁屑制取绿矾(3)加入适量na2co3溶液的作用是_。(4)操作需要用到的玻璃仪器名称有_。(5)通过检验co来判断操作是否洗涤干净，检验的方法是_。解析：(1)由流程图可知滤渣2为fe(oh)3，而目标产物为绿矾(feso47h2o)，所以试剂a为稀h2so4，起溶解作用，b为铁粉，起还原作用；由流程图可知操作1为过滤，其作用为除去过量的铁粉。(2)由题意可知，在细菌的作用下，氧气氧化黄铜矿的反应方程式为4cufes217o22h2so4=4cuso42fe2(so4)32h2o。(3)co水解时使溶液呈碱性，可以除去油污。(4)因为操作为过滤与洗涤，所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。答案：(1)稀h2so4、铁粉过滤(2)4cufes217o22h2so4=4cuso42fe2(so4)32h2o(3)除去油污(4)烧杯、玻璃棒、漏斗(5)取少量最后一次的洗涤液于试管中，滴加bacl2溶液，若无白色沉淀生成，则已经洗涤干净；若有白色沉淀生成，则未洗涤干净14(2018东北三省四市一模)炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素，其含量依次减少。对这些元素进行提取分离能减少环境污染，同时制