1、第3讲 铁及其重要化合物1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ）A.赤铁矿的主要成分是 B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为和 C.除去溶液中的杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤 D.与KSCN产生红色沉淀,铁与水蒸气在高温下的反应产物为和 【解析】 赤铁矿的主要成分是;铁与水蒸气在高温下的反应产物为和遇KSCN溶液变为红色,但没沉淀产生,可以用此方法检验的存在。 【答案】 C 2. (2012浙江杭州师大附中高三月考)溶液和Fe(OH胶体具有的共同性质是( ) A.滴入盐酸,先产生沉淀,然后沉淀又溶解 B.都能透过半透膜 C.都有丁达尔现象 D.加热蒸干、灼烧,最终都有生成 【解析】溶液
2、和胶体中分别滴入盐酸溶液中不会产生沉淀, 胶体中会因加入电解质而使胶体聚沉,而后沉淀又会与酸反应而溶解,所以A错;胶体不能透过半透膜;只有胶体有丁达尔现象;加热蒸干都有沉淀生成,灼烧时最终都有生成,D正确。 【答案】 D 3.将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应后,固体无剩余,测得参加反应的HCl为0.08 mol,放出标准状况下的气体0.224 L。则下列判断中正确的是 ( ) A.原混合物中n(Fe)n1 B.向溶液中滴入KSCN溶液,显血红色 C.无法计算原混合物的质量 D.此时溶液中和的物质的量之比为31 【解析】 因为和的氧化性强弱顺序为所以当产生氢气时已经全部被还原为
3、故向溶液中滴入KSCN溶液,溶液不变红,B、D错误;发生的反应可以写成= 和Fe+2HCl=,根据题目给出的数据,可以计算出n(Fe)=0.02 mol,n.01 mol,故A正确,C错误。 【答案】 A 4.铁和氧化铁的混合物共x mol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到y mol氢气,且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中铁的物质的量为( ) A.x+y) mol B.(x-y) mol C.x-y) mol D.(x+y) mol 【解析】 与反应生成的铁的物质的量等于氢气的物质的量,即n(Fe)=ny mol;其余的铁则和以等物质的量溶于盐酸生成=消耗的铁的物质的量为x
4、-y) mol,故共含铁y x-y) x+y) mol 。 【答案】 A 5.(2012江西师大附中高三月考)A-G各物质间的关系如下图,其中B、D为气态单质。 请回答下列问题: (1)填写物质E的一个俗名 ; (2)A可以是不同的物质进行反应,若必须在加热下进行,其化学方程式为 ; (3)反应的化学方程式为 ; (4)C、F、G的混合溶液中通入B可转变成一种单一溶质的水溶液,试写出该反应的离子方程式 ,检验该溶液中阳离子的常用试剂是 。 【解析】 由图中看出铁在B中燃烧产生的E与C反应可得两种物质的混合溶液,则可知C必为非氧化性酸,结合的转化可推出C应为盐酸,而B为氧气,E为四氧化三铁,则F
5、、G为氯化亚铁和氯化铁。从而推得D为氯气。 【答案】 (1)磁性氧化铁 浓) = KSCN溶液 课后作业夯基(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意) 1.将下列物质的粉末与铜粉混合后,投入足量的稀硫酸中,一定有固体剩余的是( ) A.硝酸铜 B.氧化铁 C.氧化亚铁D.四氧化三铁 【解析】 硝酸铜电离出的硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,能溶解铜单质;氧化铁和四氧化三铁溶于稀硫酸中产生的三价铁离子在溶液中能和铜反应,即能溶解铜。 【答案】 C 2.浅绿色的溶液中存在着如下的平衡: 若在此溶液中加入盐酸,则溶液的颜色变化
6、为( ) A.绿色变深 B.浅绿色变得更浅 C.变黄 D.无明显变化 【解析】 加入盐酸后形成酸性环境在酸性环境中具有强氧化性,从而将氧化成溶液颜色将由浅绿色变成黄色。 【答案】 C 3.已知氯化铁溶液中通入硫化氢可发生反应:=。在标准状况下,向100 mL 溶液中通入a L的气体恰好反应后,再加入足量的铁粉充分反应。所得溶液经测定金属阳离子的浓度为3 若反应过程中溶液体积不变,则原溶液的物质的量浓度为( ) A.1.5 B.2 C.1 D.无法确定 【解析】 最后所得溶液为溶液,则c为6 根据守恒可推出原溶液的物质的量浓度为2 。 【答案】 B 4.在含有、NaCl的溶液中,加入足量的固体,
7、在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸,溶液中离子数目变化最小的是( ) A.B. C.D. 【解析】 溶液) ;溶液) 使减少增多,故再与盐酸反应时减少增多;溶液) 数目基本不变;因加入故数目增加。 【答案】 B 5.将Cu片放入0.1 溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中cc3,则与的物质的量之比为( ) A.32B.35 C.43D.34 【解析】 由=知生成3 mol 同时生成1.5 mol 故溶液中nn1.52=34。 【答案】 D 6.(2012福建三明二中阶段测试)从反应结果分析,下列关于”反应先后顺序”的评价中正确的是( ) A.向物质的量之比为11的和NaOH的混合溶液
8、中通入少量先发生反应 B.向体积比为11的和的混合气体中加入少量氨水先发生反应 C.向物质的量之比为11的和混合溶液中加入少量Fe粉先被还原 D.向溶液中滴加少量NaOH溶液先发生反应 【解析】 根据”强者先行”的原则:即与同一酸反应时,强碱先反应,与同一碱反应时,强酸先反应,与同一氧化剂反应时,还原性强的先反应,与同一还原剂反应时,氧化性强的先反应。A项正确,B、C项错误。对于强酸制弱酸或强碱制弱碱的反应来说,则”弱者优先”,D项错误。 【答案】 A 7.分析硫铁矿中的含量(不考虑杂质的反应,所加试剂均足量),某研究性小组设计了如下四种实验方案,不正确的是( ) 【解析】 D项中因加入了还原
9、剂铁粉,且铁粉在酸性环境中也能溶解,故最后滴定时无法确定硫铁矿石中的含量。 【答案】 D 8.下图是氧气氧化某浓度生成过程的实验结果,下列有关说法正确的是( ) A.pH=1.5时氧化率一定比pH=2.5时大 B.其他条件相同时,80 的氧化率比50 大 C.的氧化率仅与溶液的pH和温度有关 D.该氧化过程的离子方程式为:= 【解析】 由图中看出,同温时pH越小,氧化率越高,温度越高氧化率越高,但无法判断氧化率是否只与溶液的pH和温度有关,故A项、C项错误;D项电荷不守恒,错误。 【答案】 B 9.(2012江西师大附中月考)某含铬废水用硫酸亚铁铵 处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该
10、沉淀干燥后得到n mol FeOFeyCrx不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是( ) A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x) mol B.处理废水中 的物质的量为 mol C.反应中发生转移的电子数为3nx mol D.在FeOFeyCrx中3x=y 【解析】 根据Cr原子守恒,B项正确;根据Fe原子守恒,消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(1+y) mol,A项错误;根据得失电子守恒,C、D项正确。 【答案】 A 10.m g Fe粉与组成的混合物中加入稀硫酸,在标准状况下收集到V L 所得溶液中加入KSCN溶液不显红色,则混合物中的物质的量为( ) A.2.5V molB. mol
11、C. molD. mol 【解析】 所得溶液中加入KSCN溶液不显红色,则知反应后的溶液中无仅有则反应的化学方程式为: Fe + = 56 g22.4 L 2.5V gV L 设混合物中的物质的量x,则 Fe + = x mol x mol 依题意有:56 x+160 x=m g-2.5V g,x mol。 【答案】 B 二、非选择题(本题包括4个小题,共50分) 11.(14分)某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸的反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。 图1图2(1)比较两个实验装置,图2装置的优点是: 能更好的吸收有毒气体防止其污染环境; 。 (2)导气管e有两个主要作用:一是在反应过程中
12、,因导管插入液面下,可起到”液封”作用阻止气体逸出而防止污染环境;二是 。 (3)能说明有气体产生的实验现象是 。 (4)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入到适量水中作为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能: :只含有;:只含有;:既有又有。 为验证、的可能性,选用如下试剂,填写下列空格: A.稀HCl溶液 B.稀硫酸 C.KSCN溶液D.酸性溶液 E.NaOH溶液F.淀粉KI溶液 G.溶液 验证:取试样,先滴加少量的 (填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的 ,根据溶液颜色的变化可确定假设是否正确。 验证:步骤1.取试样,滴加少量的 (填试剂序号),溶液的颜色变 色;则试样
13、中含有发生反应的离子方程式为 。 步骤2.再取适量的试样滴加少量的 (填试剂序号),溶液颜色的变化为 ,则试样中含有。 【解析】 (4)检验可利用其不与KSCN发生显色反应,而被氧化后生成的可与KSCN发生显色反应的性质。在含有的情况下检验的存在可以利用其还原性(如能使酸性溶液褪色)。 【答案】 (1)便于控制反应的发生和停止 (2)停止加热时,能防止倒吸或平衡压强(凡合理答案均可) (3)品红溶液褪色 (4)验证:C G 验证:步骤1:C(或F) 红(或蓝) =或= 步骤2:D 酸性溶液的浅红色褪去 12.(12分)下图是部分常见元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的部分产
14、物已略去)。 已知:E为红棕色固体,K为浅绿色溶液;反应、都是化工生产中的重要反应;B、C、D、H是单质;B、C、D、F、G、H常温下是气态; F、P 和H的水溶液均具有漂白作用,且F是形成酸雨的主要物质之一;N是一种常见的氮肥;化合物G为四原子10电子分子,化合物M由两种元素组成,分子内共有58个电子。 (1)写出F的化学式 、P的电子式 ; (2)在G的水溶液中,阳离子浓度最大的是 (用离子符号表示) (3)写出K与H反应的离子方程式 ;G与H反应的化学方程式 。 (4)在实验室中,向饱和H水溶液中加入粉末,充分反应后过滤,可制得浓度较大的P的水溶液。用化学平衡移动的原理加以解释 。 【解
15、析】 由K为浅绿色溶液,推测K可能为亚铁盐的溶液,结合E为红棕色固体,则J为铁盐,则根据J、K之间的转化可知F必具有还原性,H必具有氧化性,结合 F、P 和H的水溶液均具有漂白作用,且F是形成酸雨的主要物质之一可知F、H分别为二氧化硫和氯气。又知反应是化工生产中的重要反应,则推出A、B反应为铁矿石的煅烧,则A为含硫铁矿石,B为氧气,E为氧化铁,J为氯化铁,K为氯化亚铁。化合物G为四原子10电子分子,则G为氨气,根据框图关系可知L为亚硫酸铵,N为氯化铵,逆推可知C、D为氮气和氢气;P的水溶液具有漂白性,结合P的元素来源可知P为次氯酸,再根据M由两种元素组成,分子内共有58个电子可推出M为。 【答
16、案】 (1) = = (4)饱和氯水中存在平衡: 加入的粉末能与反应,使浓度减小,平衡正向移动,HClO浓度增大 13.(12分)某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现:向过量溶液中滴入几滴NaClO溶液,并加入适量硫酸,溶液立即变黄。请你协助他们完成该反应还原产物的探究。 (1)甲同学推测该反应的还原产物为;乙同学推测该反应的还原产物为 。 (2)你认为甲同学的推测是否正确? (填”正确”或”不正确”)。请用简要的文字或离子方程式说明理由 。根据乙同学的推测,上述反应的离子方程式为 。 (3)请你设计一个实验方案,验证乙同学的推测(还原产物)是否正确。要求按下表格式写出实验步骤、预期现
17、象和结论: 【解析】 NaClO中氯元素为+1价,故其还原产物只可能为氯气或 。而验证乙同学结论正确只需要验证有生成即可,验证时应该先排除的干扰。 【答案】 (或NaCl) (2)不正确 因为过量,反应中有剩余能将继续氧化,因此还原产物不可能为或= = (3)14.(12分)四氧化三铁纳米微粒可用于涂料、油墨、隐身材料、磁记录、电极材料、催化剂等多个领域,实验室可用如下的方法来制备这种材料并进行检测。 .制备 (1)溶解、沉淀操作中不断通入氮气有两个作用:是通过在反应过程中通入气体形成微型气泡,将刚生成的四氧化三铁微粒包围,来阻止微粒的长大或聚集成团; 。 (2)操作的名称是 。 .产品检测
18、一、定性检测:产品中铁元素价态检测 试剂主要有:3 硫酸、0.1 氢氧化钠溶液、20%硫氰化钾溶液、0.01 酸性高锰酸钾溶液、氯水 (其他用品任选)。 (3)请选用上述试剂完成下表 二、定量测定: 称取23.2 g样品于烧杯中,加入加热煮沸后的稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,待固体完全溶解后,向所得溶液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。取滤液体积的1/10用浓度为0.200 的酸性溶液滴定,至终点时消耗溶液29.80 mL。 (4)产品中和的物质的量之比为 。 .结果讨论 (5)产品中和的物质的量之比略大于21的可能原因是 。 【解析】 亚铁离子易被氧化
19、,吹入氮气形成保护气流能防止氧化,经操作过滤、洗涤,干燥后得到产品。铁的氧化物中可能含有亚铁离子,为防止氧化,加入酸溶解之前,应将酸加热煮沸除去氧气。经煮沸的酸溶解样品后加入硫氰化钾溶液若溶液呈现血红色则说明铁的氧化物中含有铁离子,加入具有氧化性的高锰酸钾溶液紫色褪去说明铁的氧化物中含有亚铁离子。=计算出nn.2 mol。电荷守恒确定滤液中n .298 mol,因此原混合物中n.098 mol,产品中和的物质的量之比为20.98。若在制备过程中亚铁离子被氧化则产品中和的物质的量之比略大于21。 【答案】 (1)作保护气,防止被氧化 (2)过滤、洗涤 (3)步骤1:取一定量3 硫酸于试管中,加热煮沸去除溶解的氧气 步骤3:溶液呈血红色 步骤4:取少量步骤2配好的溶液于试管中,滴加几滴0.01 酸性高锰酸钾溶液,振荡 高锰酸钾溶液紫色褪去 (4)20.98 (或10049) (5)制备或测定过程中少量被氧化了(其他合理答案也给分)高考资源网w w 高 考 资源 网