江苏专版2019版高考化学一轮复习第二板块专题三金属及其化合物跟踪检测七铁及其重要化合物.pdf

.跟踪检测七 铁及其重要化合物 1下列离子方程式正确的是 A铁屑与稀硫酸反应：2Fe6H=2Fe33H2 BFeCl3溶液腐蚀铜板：Fe3Cu=Fe2Cu2 CFeO 与稀硝酸反应：FeO2H=Fe2H2O DFe3O4与稀硝酸反应：3Fe3O428HNO错误!=9Fe3NO14H2O 解析：选 D A 项,应为 Fe2H=Fe2H2；B 项,应为 2Fe3Cu=2Fe2Cu2；C项,应为 3FeO10HNO错误!=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 A B C 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将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸,再向所得溶液中滴入 2 滴 KSCN 溶液后出现红色。下列有关说法错误的是 A容器中可能有固体残渣 B所得溶液中存在 Fe2、Fe3、Cu2 C原固体中nn D再加入铜后,溶液红色逐渐褪去 解析：选 A 将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中,发生反应 Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2,向所得溶液中滴入 2 滴 KSCN 溶液后出现红色,说明铁离子过量,铜在溶液中一定全部溶解,容器中不可能有固体残渣,A 错误,B 正确；根据化学方程式可得关系式 Fe2O32Fe3Cu,铁离子过量,所以原固体中nn,C 正确；再加入 Cu 和 Fe3反应,溶液红色褪去,D 正确。4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 BKMnO4 CKSCN D苯酚 解析：选 B 加入 NaOH,因含有 Fe3,可生成红褐色沉淀,不能检验是否含有 Fe2,A 错.误；Fe2具有还原性,可与 KMnO4发生氧化还原反应,KMnO4溶液褪色,可鉴别,B 正确；Fe2与KSCN、苯酚不反应,不能鉴别,只能鉴别 Fe3,C、D 错误。5为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计了如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是 选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 A 在氯化亚铁溶液中通入氯气 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2Cl2=2Fe32Cl Fe2具有还原性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2Zn=FeZn2 Zn 具有还原性 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3Fe=3Fe2 铁单质具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 2Fe3Cu=2Fe2Cu2 Fe3具有氧化性 解析：选 A 氯气能够氧化 Fe2为 Fe3,A 项正确；B 项锌置换出铁,锌逐渐溶解,溶液变为无色,且析出黑色固体铁,实验现象错误；C 项离子方程式错误,正确的应为 2Fe3Fe=3Fe2；D 项实验现象应该是铜粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为蓝色。6在 Fe23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 Cu2 C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。7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 Fe2 B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,滴加氯水后溶液显血红色,此现象不能确定溶液中含有 Fe2.D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 Fe2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 Fe2,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。8在检验用 FeCl3溶液生产铜制印刷线路板后所得废液成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是 A向废液中加入少量的葡萄糖溶液,无红色沉淀产生,说明废液中不含 Cu2 B向废液中滴加硝酸酸化的 AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明废液中含有 Cl C向废液中加少量铁粉,充分反应后无固体剩余,说明废液中含有 Fe3 D向废液中滴加 KSCN 溶液,无现象,再加入氯水后溶液呈血红色,说明废液中含有 Fe2 解析：选 A 葡萄糖溶液与铜离子不反应,不能检验,A 错误；向废液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,白色沉淀为 AgCl,说明废液中含有 Cl,B 正确；向废液中加少量铁粉,充分反应后无固体剩余,则发生 Fe2Fe3=3Fe2,说明废液中含有 Fe3,不发生 Fe 与铜离子的反应,C 正确；向废液中滴加 KSCN 溶液,无现象,则溶液中不含 Fe3,再加入氯水后溶液呈血红色,说明废液中含有 Fe2,D 正确。9下列离子的检验方法合理的是 A向某溶液中滴入 KSCN 溶液呈红色,说明不含 Fe2 B向某溶液中滴加氯水,然后再加入 KSCN 溶液变红色,说明原溶液中含有 Fe2 C向某溶液中加入 NaOH 溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有 Fe3 D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 解析：选 C A 项,加入 KSCN 溶液后呈红色,说明含有 Fe3,但不能说明是否含有 Fe2。B 项,滴加氯水后再加入 KSCN 溶液变红色,说明所得的溶液中含 Fe3,而原溶液中是否含有Fe3、Fe2不能判断。C 项,加 NaOH 溶液得红褐色沉淀,说明含有 Fe3。D 项,当溶液中含有Fe2和其他能与碱反应生成白色沉淀的离子时,同样会出现上述现象,因为 Fe2转变成Fe3时,颜色很容易掩盖其他的白色沉淀。10实验室用某冶金厂的废渣制备聚铁Fen和高纯度的 Al2O3,过程如下：写出酸浸时废渣中主要成分发生反应的一个离子方程式：_,.过程中 FeS 转化为 Fe3和硫单质,写出此反应的离子方程式：_。将滤渣灼烧可得到纯度较高的晶体,产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是_。A品红溶液 B酸性 KMnO4溶液 C紫色石蕊溶液 D溴水 加入 K2CO3,溶液中 Fe3、Al3的相对含量的变化如下图所示,则x值的范围为_,控制溶液的温度为 7080 的目的是_。过 程 中 若 用NaOH代 替 氨 水 会 造 成 铝 元 素 的 损 失,其 原 因 是_。解析：废渣中的 SiO2不能与酸反应,故滤渣中含有未溶解的 SiO2和生成的 S,故滤渣灼烧时生成 SO2,能使品红溶液褪色,也能使 KMnO4溶液和溴水褪色,但不能使紫色石蕊溶液褪色。在流程图中可知,调节 pHx是为了使 Fe3沉淀完全而不能使 Al3沉淀,结合图示可知控制 pH 范围为 2.53.5；温度太低水解速率太慢,温度太高 Fe3容易水解得到 Fe3胶体而不能形成聚铁。调节溶液的 pH,过滤后的溶液中主要含有 Al3,若加入 NaOH,过量的 NaOH 能将 Al3溶解得到 NaAlO2,从而造成 Al损失。答案：Fe2O36H=2Fe33H2O 4FeS3O212H=4Fe34S6H2O C 2.53.5 温度太低不利于水解,温度过高难于生成聚铁 Al3OH=AlO错误!2H2O 11铁及其化合物在日常生活中很常见。氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下：操作所包含的两项主要基本操作是_。上述流程中,Fe2转化成Fe3时的化学方程式为_。将 FeCl2溶液高温水解、氧化也可直接制得氧化铁,请写出反应的化学方程式：_。.有些同学认为用KMnO4溶液能进行绿矾产品中铁元素含量的测定,反应的离子方程式为_,该滴定过程中是否还需要指示剂_。实验步骤如下：a 考虑绿矾产品可能因为保存不当而被空气中氧气所氧化,所以事先取少量绿矾产品溶于水,滴加_溶液进行验证；b称取 2.850 g 绿矾产品,溶解,在 250 mL 容量瓶中定容；c量取 25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中；d用硫酸酸化的 0.010 00 molL1KMnO4溶液滴定至终点,消耗 KMnO4溶液体积的平均值为 20.00 mL。实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的 KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需_。某同学设计的下列滴定方式,最合理的是_。计算上述样品中 FeSO47H2O 的质量分数为_。解析：高锰酸钾溶液具有强氧化性,将 Fe2氧化为 Fe3,自身被还原为 Mn2,反应的离子方程式为 5Fe2MnO错误!8H=5Fe3Mn24H2O；高锰酸钾为紫色,当滴定到终点时,Fe2被完全氧化,加入的最后一滴高锰酸钾不反应,溶液变为浅紫红色,不需要另外加入指示剂。用高锰酸钾滴定试样,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,应盛放在酸式滴定管中。n0.010 00 molL10.02 L2104 mol,由 5Fe2MnO错误!8H=5Fe3Mn24H2O 可知,n52104 mol1103 mol,所以 250 mL 溶液中含有n1103 mol错误!1102 mol,则m278 gmol11102 mol2.78 g,样品中 FeSO47H2O 的质量分数为错误!100%97.5%。答案：过滤、洗涤 4Fe22H2OO2=4Fe3 4FeCl24H2OO2错误!2Fe2O38HCl 5Fe2MnO错误!8H=5Fe3Mn24H2O 否 KSCN 250 mL 容量瓶 b 97.5%12绿矾被广泛用于医药和工业领域,工业上两种制备绿矾的流程如图所示,根据题意回答下列问题：.方法一：利用黄铜矿粉制取绿矾 试剂 a 和试剂 b 分别是_,操作 1 的名称是_。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 加入适量 Na2CO3溶液的作用是_。操作需要用到的玻璃仪器名称有_。通过检验 CO错误!来判断操作是否洗涤干净,检验的方法是_ _。解析：由流程图可知滤渣 2 为 Fe3,而目标产物为绿矾,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。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=4CuSO42Fe232H2O。CO错误!水解时使溶液呈碱性,可以除去油污。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：稀 H2SO4、铁粉 过滤 4CuFeS217O22H2SO4=4CuSO42Fe232H2O 除去油污 烧杯、玻璃棒、漏斗 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 13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,同时制得 ZnSO47H2O 实现资源的再利用。其流程图如下。已知 FeAsO4难溶于水；ZnSO47H2O 易溶于水,难溶于酒精。金属离子 Fe3 Zn2 Mn2 Cu2 Cd2 开始沉淀 pH 2.7 6.5 7.7 5.2 6.9.沉淀完全 pH 3.2 8.0 9.8 6.4 9.4 请回答下列问题：提高浸出率可以采用的方法是_。滤液中有少量的 AsO错误!,若不除去,则 AsO错误!与 Cd 反应会产生一种有毒氢化物气体,该气体的分子式为_。向滤液中逐滴滴入酸性 KMnO4溶液可与 AsO错误!反应生成 FeAsO4,完成该反应的离子方程式：,判断该滴定终点的现象是_。流程中调节 pH 时可以选用的试剂为_,滤渣的主要成分为_。常温下 Zn2的溶度积Ksp_。制得的 ZnSO47H2O 需洗涤,洗涤晶体时应选用试剂为_。解析：当 Zn2沉淀完全时溶液中c105 molL1,则KspZn2cc210521017。答案：适当增大硫酸浓度、升高溶液温度、搅拌、将铜镉渣磨碎成小颗粒等 AsH3 5Fe25AsO错误!3MnO错误!14H=3Mn25FeAsO47H2O 滴最后一滴 KMnO4,溶液变为粉红色且半分钟内不恢复为原色,则反应滴定到终点 ZnO、ZnCO3、Zn2等合理答案均可 FeAsO4、Fe3 1017 乙醇