第三章 铁学生

专题六 铁及铁的化合物1铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是AFe(OH)3Fe2O3 BFe(OH)2Fe2O3 CFe(OH)2Fe(OH)3 DFe(OH)2Fe3O42铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请思考以下问题：实验装置(1)方法一中，装置A的作用_。方法二中，装湿棉花的作用_。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：_。题组二铁及其化合物的定量计算3由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为218，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是()A121 B211 C131 D113 4含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol 的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3，同时析出0.1 mol Ag，下列结论错误的是A溶液质量减轻 BFe3的氧化性大于Cu2 C溶液中Cu2与Fe2的物质的量比为11 D1 mol Fe可还原2 mol Fe3 5在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3(1)AB段铁元素以_形式存在。 (2)BC段铁元素以_形式存在。(3)CD段铁元素以_形式存在。 考点二2、3价铁的化学性质题组一根据试剂判断Fe2、Fe3的转化1下列试剂中，不能使Fe2转化为Fe3的是()氯气NaCl溶液KMnO4溶液稀硝酸盐酸NaNO3溶液A B C D 2将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是()硫酸氯水硝酸锌氯化铜A B C D3在含有Fe3、Fe2、Al3、NH的稀溶液中加入足量Na2O2固体，充分作用后，再加入过量稀盐酸，完全反应，则离子数目没有变化的是()AFe3、Al3 BAl3 CFe2、NH DFe3 题组二实现转化时试剂的选择4硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列物质中的A锌粉 B镁粉 C铁粉 D铝粉 5如何除去括号中的杂质(1)Fe2(Fe3)： ； (2)FeCl3(FeCl2)： ； (3)FeCl2(CuCl2)： ；(4)Fe(Al)： ； (5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)： 。题组三Fe3、Fe2的检验6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 B C D 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 8下列离子的检验方法合理的是 ()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2 考点三铁及其化合物的综合应用题组一实验探究Fe(OH)2的制备1用不含Fe3的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入_。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是_2.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序号)。题组二含铁化合物的框图推断3A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A为固体，B为黄绿色气体，C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如下图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A_、D_、E_、X_。(2)在反应中，不属于氧化还原反应的是_(填编号)。(3)反应的离子方程式是_；(4)反应的化学方程式是_；该反应中每消耗0.3 mol的A，可转移电子_mol。(5)写出D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是_。(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是_。(7)在D溶液中制备无水D固体的方法是_(1)B中所含元素位于周期表中第_周期，_族。(2)A在B中燃烧的现象是_。(3)DEB的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是_。(4)GJM的离子方程式是_。(5)Y受热分解的化学方程式是_。题组三实验探究题5某同学为了验证Fe3是否能将H2SO3氧化成SO，他用50 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气后，进行以下实验：(1)检验吸收液中的SO：_，证明Fe3能够把H2SO3氧化成SO。(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式：2FeCl3SO2_=_H2SO4_，反应中的氧化产物是_(写化学式)。(3)吸收液中除了含有H、Cl、SO以外，对其他成分(Fe3、Fe2、H2SO3)的可能组合进行探究：提出假设。 假设1：溶液中存在Fe3、Fe2； 假设2：溶液中存在_。设计方案，进行实验，验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1 molL1 KMnO4溶液、0.1 molL1 KSCN溶液、品红稀溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1：用试管取样品溶液23 mL，并滴入_若出现血红色，则假设1成立；若未出现血红色，则假设1不成立(或假设2成立)步骤2：步骤3：1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)Fe3有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜 ( )(2)在“硫酸亚铁铵的制备”实验中，为了得到硫酸亚铁铵晶体，小火加热蒸发皿，直到有大量晶体析出时停止加热 ( )(3)过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液呈血红色，说明稀HNO3将Fe氧化为Fe3 ( )(4)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3 ( )(5)Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同 ( )(6)Fe与S混合加热生成FeS2 ( ) (7)实验：试管中溶液颜色变为红色 ( ) (8)Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3 ( )2(2009江苏，16)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：(1)反应前需在FeSO4溶液中加入_(填字母)，以除去溶液中的Fe3。A锌粉 B铁屑 CKI溶液 DH2(2)反应需控制反应温度低于35 ，其目的是_。(3)工业生产上常在反应的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是_(4)反应常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为_。32012新课标全国卷，26(1)(2)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离子交换柱，使Cl和OH发生交换。交换完成后，流出溶液的OH用0.40 molL1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值：_(列出计算过程)。(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)n(Cl)12.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为_。在实验室中，FeCl2可用铁粉和_反应制备，FeCl3可用铁粉和_反应制备。1铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是A赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 DFe3与KSCN产生血红色沉淀2下列中学常见实验的现象或表述正确的是()A过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色B制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁C检验红砖中的氧化铁成分，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滴可D向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会，然后冷却、过滤，滤纸上的物体为“蓝色固体”3下列反应的离子方程式正确的是()A硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应：Fe33OH=Fe(OH)3B硫化钠溶液与氯化铁溶液反应：2Fe33S2=Fe2S3C过量的铁与很稀的硝酸溶液反应无气体放出：4Fe10HNO=4Fe23H2ONHD硫化氢气体通入氯化亚铁溶液：H2SFe2=FeS2H4有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是A盐酸 B烧碱溶液 C氨水 DKSCN溶液5某学生设计了如下方法对X盐进行鉴定：由此分析，下列结论中正确的是()AX中一定有Fe3 BZ中一定有Fe3 CY为AgI沉淀 DX一定为FeBr2溶液6在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中，通入足量的SO2后有白色沉淀生成，过滤后，向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，下列叙述不正确的是()A白色沉淀是BaSO4和BaSO3 B溶液的酸性增强C白色沉淀是BaSO4 DFeCl3全部被还原为FeCl27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 ()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)38A、B、C是所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若DCEF且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为()AFe、Cl2、Cu BFe、Cl2、H2 CCu、Cl2、Fe DFe、Cl2、Mg9将3.48 g四氧化三铁完全溶解在100 mL 1molL1的硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25 mL，恰好使溶液中的Fe2全部转化为Fe3，Cr2O全部转化为Cr3，则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度是()A0.05 molL1 B0.1 molL1 C0.2 molL1 D0.3 molL110某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A111 B131C338 D11411根据下列框图回答问题(答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示)：(1)写出M溶于稀硫酸和H2O2混合液的化学方程式为_。(2)某同学取X的溶液，酸化后加入KI淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式为_、_。(3)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式为_。12某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下： (1)步骤中先加入热的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名称是_。(2)步骤中，除发生反应Fe2HCl=FeCl2H2外，其他可能反应的离子方程式为_。(3)溶液C的颜色是_，溶液D中可能含有的金属阳离子有_。(4)可以验证溶液B中是否含有Fe2的一种试剂是_(填选项序号)。a稀硫酸b铁c硫氰化钾d酸性高锰酸钾溶液(5)操作乙的名称是_，步骤产生金属铜的化学方程式为_。13由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)_。(2)Z为一种或两种气体：若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是_；若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是_。(3)向Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)_。(4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是_。14(2012海南，14)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收