中学化学竞赛试题资源库-铁盐.pdf

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1、中学化学竞赛试题资源库铁盐A 组组1为了除去 FeSO4溶液中的 Fe3，可用加入纯铁屑的方法，但此法很费时；现有一种方法是在蒸馏水沸腾时加入粉未状的绿矾（少量多次） ，搅拌，直到观察到有褐色沉淀产生即可停止加入药品，煮沸 12 分钟，趁热过滤，密封保存所得的 FeSO4溶液，此法的原理是A Fe3易水解，它的水解产物之一能抑制的 Fe2 水解B Fe2 有较强的还原性，它能还原 Fe3C Fe3有较强的氧化性，它能氧化 Fe2D Fe3的水解是吸热反应，升温能促进它的水解2溶液中有 Fe3存在，则可与它同时大量存在的是A OH B S2 C H D SCN3在强酸溶液中存在大量的 Fe2和

2、Ba2，那么在溶液中含有的离子是A NO3 B SO42 C Cl D CO324在较高浓度的 Fe3溶液中，下列高于能与 Fe3大量共存的是A H、SO42 B AlO2、CO32 C HS、S2 D OH、NO35下列各组离子的溶液中，加入足量的溴化亚铁晶体时，有两种离子的浓度明显减小的是A K、OH、CO32 B Na、Ag、NO3C K、SO42、S2 D H、Cu2、NO36分别用铁 a，氧化亚铁 b，混有少量 Fe2O3的铁 c，制取相同质量的绿矾，需要H2SO4的质量是第 1 页 共 26 页A abc B bac C cba D abc7铁有可变化合价，将 14.4g 草酸亚铁

3、（FeC2O4）与空气隔绝加热分解，最终得到7.2g 铁的氧化物，则该铁的氧化物是A FeO B Fe2O3 C Fe3O4 D Fe3O4和 FeO8将铝粉逐渐投入饱和氯化铁的黄色溶液中，首先看到溶液变成红褐色，并产生气泡；后来有少量的红褐色的沉淀，并有少量的能被磁铁吸引的黑色沉淀物质生成，请回答下列问题：（1）红褐色溶液物质是_，红褐色的沉淀是_，气泡的成分是_，黑色物质是_。（2）除去红褐色溶液中少量沉淀的实验方法是_。（3）试用简洁的文字和化学方程式解释上述实验现象_。9生活饮用水水质的标准主要有：色度、混浊度、pH 值、细菌总数、嗅和味等等。目前城市自来水处理过程中所使用的主要药剂仍

4、是 Cl2（消毒剂）和 Al2(SO4)3（沉降剂） ，但由于种种原因，用这两种物质处理水质，总有缺陷。因此,有资料报道：Na2FeO4是一种强氧化剂，可作为一种新型净水剂，在反应中被还原为 Fe3离子，使用该物质可代替Cl2和 Al2(SO4)3。（1）配平工业上制备铁酸钠的化学方程式：（ ）Fe2O3（ ）NaNO3（ ）NaOH（ ）Na2FeO4（ ）NaNO2（ ）H2O（2）当反应物中含有 1.4mol 钠离子，上述反应恰好完全进行时，电子转移总数为_NA。（3）某厂制备铁酸钠后的废液中含 NaNO2溶液，直接排放会造成污染，下列试剂中NaCl NH4Cl KMnO4 浓 H2SO

5、4，能使 NaNO2转化为 N2（不引起二次污染的）是_（选填编号） ，反应离子方程式_10实验：将硫酸亚铁晶体（FeSO47H2O）加入如下左图中所示的干燥试管 A 里，隔绝空气加强热充分反应后，试管 A 中得残留固体甲，在试管 B 内得到无色液体乙。取出甲放在图下右中的石英管 C 的中部，连接好其他部分的仪器后，开启旋塞 K，逐滴滴第 2 页 共 26 页加乙醇使 C 管左部石棉绒（一种纤维状硅酸盐材料，很稳定，不燃烧）浸润吸足，关闭K，然后加热，几分钟左右（加热过程中还可以较快地开启、关闭旋塞 K 来补充乙醇并使之通入石棉绒里） ，可观察到甲的颜色由红棕色逐渐变为黑色。反应停止后，取试管

6、 E中的液体 0.5mL 逐滴加入到含新配制的银氨溶液的试管 F 中，振荡后，把试管放在水浴中温热，不久会观看到试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。回答下列问题： （1）写出如图（11）所示的干燥试管 A 中发生反应的化学方程式： ；（2）根据反应原理请你评价图（11）实验装置的主要缺点是： ；（3）试管 C 中反应的化学方程式为： ；（4）简述如何检验图（12）所示装置气密性： ；（5）试管 D 安装在此的作用是： ；（6）写出 F 试管中反应的化学方程式： 。11某研究性学习小组的同学对绿矾受热分解的情况进行探究。（1）资料表明，在加热条件下三氧化硫具有比较强的氧化性。甲同学认为，绿矾受热

7、分解的产物是 FeO、SO3、H2O。你支持甲同学的观点吗？说明你的理由 ；（2）实验是解决问题的重要手段。乙同学用如下装置通过实验来探究绿矾受热分解的产物情况（加热及夹持装置未画出）：第 3 页 共 26 页实验过程中发现：装置 A 中有残留固体，装置 B 中无水硫酸铜变蓝，装置 C 中的 U形管中有无色晶体出现。回答下列问题：在装置 C 导管出口处还应有的实验现象是 ；装置 A 中残留的固体是 ；装置 C 中的 U 形管中无色晶体是 ；乙同学为了验证绿矾受热分解的所有产物，在 C 装置后连接了一个装置，并选用了合适的药品不仅达到了实验目的而且还起到了一举两得的效果。请你在 C 装置后的方框

8、中画出该装置，并注明选用的药品。写出绿矾受热分解的化学方程式 。12硫酸亚铁（FeSO47H2O）是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过下列实验由废铁屑制备 FeSO47H2O 晶体：将 5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去 Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤 23 遍；向洗涤过的废铁屑加入过量的稀硫酸，控制温度 5080之间至铁屑耗尽；趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水 23 次，再用滤纸将晶体吸干；将制得的 FeSO47H2O 晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。请回答下列问题：（1）实验步骤的目

9、的是_，加热的作用是_。第 4 页 共 26 页（2）实验步骤明显不合理，理由是_。（3）实验步骤中用少量冰水洗涤晶体，其目的是_；_。（4）经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO47H2O、FeSO44H2O 和 FeSO4H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示（仅在 56.7、64温度下可同时析出两种晶体） 。温度/010305056.76064708090溶解度/g14.017.025.033.035.235.335.633.030.527.0析出晶体FeSO47H2OFeSO44H2OFeSO4H2O请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解

10、度曲线。若从硫酸亚铁溶液中结晶出 FeSO44H2O 晶体，应控制的结晶温度（t）的范围为_。13某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl36H2O 晶体。 （图中夹持及尾气处理装置均已略去）（1）装置 B 中发生反应的化学方程式是 。（2）装置 E 中的现象是 。（3）停止反应，待 B 管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。第 5 页 共 26 页简述检验滤液中 Fe3的操作方法： （4）该小组学生利用上述滤液制取 FeCl36H2O 晶体，设计流程如下：滤液FeCl3溶液FeCl36H2O 晶体步骤 I 中通入 Cl2的作用是

11、。步骤 II 从 FeCl3 稀溶液中得到 FeCl36H2O 晶体的主要操作包括： 。该流程中需保持盐酸过量，主要原因是（结合离子方程式简要说明） 。14实验室可以用纯净的氯气和铁粉反应制取少量氯化铁固体，其反应装置示意图如下：回答了列问题：（1）NaCl 固体、MnO2粉末和浓 H2SO4加热时，NaCl 被氧化生成氯气，其反应的化学方程式是 。（2）装置 B 中盛放的试剂是 。（3）装置 E 的作用是 。（4）装置 F 中反应的离子方程式是 。（5）氯化铁固体过水汽易发生水解反应，为防止氧化铁发生水解反应，在上述示意图中 和 之间应再接入装置 （填写 AF 字母）。第 6 页 共 26

12、页15三氯化铁是中学化学实验室中必不可少的重要试剂。某同学利用废铁屑（含少量铜等不与盐酸反应的杂质）来制备 FeCl36H2O，该同学设计的实验装置如图所示，A 中放有 mg 废铁屑，烧杯中盛有过量的稀硝酸，实验时打开 a，关闭 b，从分液漏斗内向 A 中加过量的稀盐酸，此时溶液呈浅绿色，再打开 b 进行过滤，过滤结束后，取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热，蒸发掉部分水并使多余 HNO3分解，再降温结晶得FeCl36H2O 晶体。填写下列空白：（1）如何检查装置 A 的气密性 。（2）滴加盐酸时，发现反应速率较之同浓度盐酸与纯铁粉反应要快，其原因是 。（3）将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得

13、FeCl36H2O 晶体，而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由是 。（4）用该法制得的晶体中往往混有 Fe(NO3)3，为了制得较纯净的 FeCl36H2O，可将烧杯内的稀硝酸换成 。（5）若要侧废铁屑的纯度，可测出从 B 中放出气体的体积 V（已折算成标况，单位：L） ，则废铁屑的纯度为 （用 m、V 的代数式表示） ，请在框图 C 中画出必要的装置。16制溴化亚铁可用以下装置：装置中 a是一支瓷管，b 是一只套住瓷管的电炉，c 是两只耐高温的瓷舟（瓷舟内共盛有 56g 的铁粉） ，d 和 e 中的液体均为液溴。实验开始时，先将瓷管加热至600700，再用干燥的 CO2气流将装置里的空气

14、排净后继续缓慢地输送瓷管，最后慎从d 中慢慢滴入已加热至 100120的 e 中，经过几小时的反应，在瓷管的一端沉积着黄绿色鳞片状的 FeBr2 80g。试回答下列问题：（1）如何检查用塞子（插有导管和仪器 d）塞紧的 e（未与瓷管连接）的气密性 ；（2）如果导入装置里的 CO2没有干燥，就会发生副反应，该反应的化学方程式是 第 7 页 共 26 页；（3）瓷管两端的塞子，适宜于选用 作材料最佳，其理由是 。A 橡皮 B 石棉 C 玻璃 D 软木（4）反应过程中，不断通入 CO2主要起了两个作用：是 ；是 。（5）根据反应方程式；2Fe3Br22BeBr3；2FeBr32FeBr2Br2求得这

15、次实验中 FeBr2的产率是 。（6）为了防止污染空气，在装置最后应 。17下图表示某种盐的制备步骤：已知：水合盐 B 含有 45.3%的水；无水盐 C 焙烧分解，放出两种无色刺激性气体 E和 F，并生成红棕色固体 D。请写出物质的化学式或名称：A ，B ，C ，D ，E ，F 。18加热 8g 某晶体除去结晶水后残余物为 5.7g，残余物若以氧化物形式表示则含Fe2O3 40%、SO3 60%，则原晶体的化学式为 。19将 18.7g 复盐 Fe2(SO4)3x(NH4)2SO4yH2O 加到过量的 NaOH 溶液中加热，生成的氨用 100mL、0.5mol/L 硫酸吸收，多余的硫酸用 2m

16、ol/L 的 NaOH 溶液滴定，用去NaOH 溶液 25mL。再将等质量的复盐溶水配成溶液，加足量 BaCl2溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，最后得白色沉淀 23.3g。则该复盐中铁元素的质量分数为 ；x的值为 ；y 的值为 ；复盐的摩尔质量为 。20金属 R 的一种含氧酸盐 0.2mol，在隔绝空气的条件下加热使之完全分解后，生成 R 的氧化物 RO 和 CO、CO2的混和气体。已知该混和气体对氢气的相对密度为 18，其稀硫酸金属屑 A滤液水合盐 B过滤，除杂质 80结晶 300氮气保护无水盐 C第 8 页 共 26 页体积为 8.96L（标准状况） ；又测得 RO 的质量比原含氧酸盐

17、质量减轻一半，金属 R 的原子核中质子数比中子数少 4，通过计算求出该盐的化学式。21以等物质量混和的两种价态相同的无水金属卤化物（卤素相同）29.8g，加入适量水，使两者全部转变为六水合物，质量为 51.2g.将这两种六水合物灼烧至完全转变为金属氧化物（价态不变） ，得混和物 13.1g。将原混和物溶于水制成溶液加过量 NaOH 溶液，滤出生成的沉淀，洗净、高温灼烧得固体 8.0g。求：（1）两金属卤化物的物质的量各是多少?（2）通过计算推断两金属卤化物的化学式。22请根据下列实验数据确定某水合含 Fe（）的盐的化学式。将 0.784g 该含亚铁的盐强烈加热至质量恒定，得到 0.160g F

18、e2O3；将 0.784g 该盐溶于水，加入过量的 BaCl2溶液，得到 0.932g BaSO4；0.392g该盐溶于水，加入过量的 NaOH溶液后煮沸，释放出的氨气用 50.0mL 0.10mol/L盐酸吸收后，吸收液需要 30.0mL 0.10molL1 NaOH 溶液恰好中和。23将 3.96g X2YZ4盐溶于水，滴加适量稀硫酸后，再加入 2.24g 还原铁粉，恰好完全反应生成 Fe2。向反应后的溶液加入足量的 KOH 溶液刚好将 Fe2沉淀完全，过滤；将沉淀充分加热后得到红色 Fe2O3粉未 4.8g。将滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的含氧酸盐（不是复盐）13.92

19、g。通过计算推断 X2YZ4的化学式。24用废铁屑与稀硫酸反应，可制得硫酸亚铁。在 10和 50时，FeSO4在 100g 水中的溶解度分别为 20.5g 和 48.6g。常温下，从溶液中析出的晶体是 FeSO47H2O。现取200mL 0.500mol/L H2SO4溶液，将 8.00g 废铁屑加入到上述稀 H2SO4中，并不断搅拌，反应约 15min 后过滤。滤液在 80经蒸发、浓缩，冷却至 10后析出 FeSO47H2O 晶体。（1）若加入的废铁不是粉状而是块状，对反应的影响是 。A 会降低反应速率 B 会减少绿矾产量C 需要加热才反应 D 将增大反应体系的 pH 值（2）反应 15mi

20、n 后过滤，其目的是 。（3）滤液中除 FeSO4和可能未反应完全的 H2SO4外，最可能存在的无机杂质是 第 9 页 共 26 页。它是由 而产生的，其检测的方法是 。（4）设 H2SO4与铁完全反应，当将滤液蒸发浓缩后，冷却至 50时，溶液的体积约为 50.0mL，该溶液是否达饱和？试通过计算加以说明。 （50时，FeSO4饱和溶液的密度为 1.36g/cm3）（5）若要计算在 80下将溶液蒸发至体积为 70.0ml，再冷却至 10时，所得到的FeSO47H2O 的质量，你认为 （填编号） ，并简述所选之理由。答 。A 前面提供的数据已经足够B 还需要提供 10时饱和溶液的密度：1.42g

21、/cm3C 还需要提供 800C 时溶液的密度：1.30g/cm3D 还需要提供结晶后剩余溶液的体积：52.0mL（6）根据第（5）小题你的选择项（如选 A 则直接计算，如选 B、C 或 D 则可选用其数据）计算从 10 50.0mL 溶液中结晶析出的 FeSO47H2O 的质量。 （本大题计算结果保留 3 位有效数字）B 组组25将 KSCN，NaHCO3，BaCl2，C5H5OH，NaOH 五种无色溶液鉴别出来的最佳方法是A 加入一种试剂 B 加入两种试剂C 不加任何试剂，将溶液两两混和 D 不加任何试剂，将溶液分别加热26列关于硫酸亚铁的说法中，哪一个是错误的A 最为方便的制备方法是 F

22、e 与稀硫酸反应B 将晶体灼热放出三种气体或蒸气C 在溶液中它是一个优良的还原剂，使酸性 KMnO4褪色D 加热得到的固体康四氧化三铁第 10 页 共 26 页E 在空气中易氧化成硫酸高铁27某种铁的硫化物 6g，在空气中充分燃烧所生成的 SO2能使溶液中 25.4g I2还原成I，这种铁的硫化物是A FeS B FeS2 C Fe2S3 D FeS2和 Fe2S328高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型的消毒净水剂。下列关于高铁酸钠性质叙述不正确的是A 氧化性比三氯化铁强 B 与加明矾效果相同C 既杀菌又能沉降泥沙 D 与通氯气效果相同29用铁酸钠（Na2FeO4）对来自河湖的

23、淡水消毒是城市饮用水处理新技术，下列对Na2FeO4用于饮用水消毒和净化处理的优点分析正确的是A Na2FeO4在溶液中显强碱性，能消毒杀菌B Na2FeO4的还原产物是 Fe3，易水解生成 Fe(OH)3，可使水中悬浮物凝聚沉降C Na2FeO4的还原产物是 Fe2，易水解为 Fe(OH)2，可使水中悬浮物凝聚沉降D Na2FeO4中 Fe 为6 价，具有强氧化性，能消毒杀菌30向 200mL0.10mol/L 的 Fe(NO3)2溶液中加入适量 NaOH 溶液，使 Fe2完全转化成沉淀，过滤、洗涤，将所得的沉淀灼烧至质量不再变化，其质量为A 1.44g B 1.60g C 4.36g D

24、4.84g31向 200mL 0.1mol/L Fe(NO3)2溶液中加入适量 NaOH，使 Fe2恰好完全沉淀，小心加热此混合物，直到水分蒸干，然后灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为A 4.36g B 5.54g C 4.84g D 5.00g32铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型净水剂，它的氧化性比 KMnO4更强，它本身在反应中被还原成 Fe3达到净水的目的。它是由硝酸铁、烧碱和氯气在一定条件下制得的，同时还有硝酸钠、氯化钠等生成，写出该反应的化学方程式 ；Na2FeO4之所以有净水作用，除了杀菌外，另一个原因是 。第 11 页 共 26 页33FeSO4比 Fe2(SO

25、4)3的分解温度 ，其原因是 。34占把镁条投入 FeCl3溶液中，发生的现象是 ，其原因是（用离子方程式表示）：35四氧化三铁在强碱性溶液中与次氯酸盐反应，生成高铁()酸盐，其化学反应方程式是 。高铁酸盐的作用之一是净化水，这是因为 、 。36在被加热的铝屑与铁屑混合物中加过量的干燥氯气，反应充分完成后，得到棕黑色固体物质，固体物质由 。将固体物质隔绝空气加强热至 178左右保持若干时间，始终未见熔化，却发现容器上壁沾有一层无色晶体，它是 ，此现象说明该物质的一种特性是 。把容器上壁的物质刮下，置于空气中，发现逐渐变粘湿。该现象称为 ，同时，放出一种无色而具刺激性的气体，该气体是 。37将适

26、量黄色的草酸亚铁（FeC2O42H2O）粉末加入试管，在酒精灯上边加热边摇动，发生剧烈反应，产生的气体可使燃着的木条熄灭，同时生成黑色的铁粉，反应将结束时，用橡皮塞塞好试管，稍冷后，打开塞子将所得的铁粉洒在石棉网上，便会自燃起来。请回答下列问题：（1）铁粉为什么会在空气中自燃？是因为_。（2）写出草酸亚铁受热分解的化学方程式_。38 （1）在饱和氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末，发现碳酸钙逐渐溶解，同时还产生的现象有 。用离子方程式表示产生上述现象的原因 。（2）在饱和氯化铁溶液中加入一种单质，也会产生类似上述现象的反应，这种单质是 。A 磷 B 硫 C 镁 D 铜（3）向物质的量之和为 0.1mo

27、l 的 FeCl3和 AlCl3混合溶液中加入 90mL 4mol/L 的NaOH 溶液，使其充分反应。假设原溶液中 Al3物质的量与 Al3和 Fe3总物质的量之比为 X。当 X0.4 时，溶液中产生的沉淀是 ，其物质的量为 。当沉淀只有 Fe(OH)3时，X 的取值范围为 。第 12 页 共 26 页39磁性材料 Fe2O3可由 FeSO4热分解反应制得。写出反应方程式。40在醋酸溶液中 K4Fe(CN)6和 NaNO2反应可得纯 NO。写出反应式。41在新生代的海水里有一种铁细菌，它们摄取海水里的亚铁离子，把它转变成它们的皮鞘（可以用 Fe2O3来表示其中的铁） ，后来便沉积下来形成铁矿

28、；这个用酶为催化剂的反应的另一个反应物是 CO2，它在反应中转变为有机物，可用甲醛来表示。试写出配平的离子反应方程式。42在 H2O2作用下可实现 Fe(CN)63与 Fe(CN)64之间的相互转化，在酸性溶液中H2O2可使 Fe(CN)64转化为 Fe(CN)63；在碱性溶液里 H2O2可使 Fe(CN)63转化为 Fe(CN)64。写出以上相互转化的离子方程式。43过氧化氢可使 Fe(CN)63和 Fe(CN)64发生相互转化，即在酸性溶液 H2O2把Fe(CN)64转化为 Fe(CN)63，而在碱性溶液里 H2O2把 Fe(CN)63转化成 Fe(CN)64。写出配平的离子方程式。44某

29、淡绿色晶体 A，若配成溶液并加入 BaCl2溶液后，则生成不溶于酸的白色沉淀沉淀 B；若在 A 溶液中加入 NaOH，则生成白色胶状沉淀 C，并很快地变成红棕色，再加入 HCl，此红棕色沉淀又溶解，若滴入 KCNS 溶液，则有深红色物质 D 生成。试推测上述四种物质并写出有关反应方程式。45某元素 N 的高价含氧酸盐 A 中，氧元素的质量百分含量为 32.31%；A 是深紫色晶体，易溶于水，在酸性溶液中不稳定，具有强氧化性；其酸根与高锰酸根、铬酸根、硒酸根很相似，遇钡离子即产生沉淀 B；B 中氧元素的质量百分含量为 24.89%。（1）N 的元素符号是 ，A 的化学式是 ，B 的化学式是 。（

30、2）列举 A 在实际生产生活中的应用一例，并说明该物质在应用中的原理和优点。（3）A 可由 N 的硝酸盐、碱和氯气在一定条件下制得的，写出该反应的化学方程式；46铁和铝是人体所必需的两种重要元素，也是中学化学学习的重要内容，以下是这两种元素及其化合物的一些相关内容。（1）酸和碱通常发生中和反应生成盐和水，但也有例外，如在一定条件下：H2SHSH HSHS2第 13 页 共 26 页Fe(OH)3（s）Fe(OH)3（1）Fe33OH2Fe3S22Fe2SFe2S2FeS试回答：请补充可能存在的另外一个离子方程式 ，判断“同一体系内的几个平衡可以相互影响”的说法是否正确？（2）Al3、Fe3能与

31、 AlO2等离子发生水解反应，并生成沉淀、如：AlO2和 Al3在水溶液中发生反应的离子方程式为：Al3AlO26H2O4Al(OH)3。请写出偏铝酸钠和氯化铁两溶液混合后反应的离子方程式。（3）偏铝酸钠溶液和碳酸氢钠溶液混合后会出现白色沉淀。请写出化学方程式。47固态 K3Fe(C2O4)33H2O 受热失重如右图所示。纵坐标为固体物质的质量，设起始时为 100，在一定温度下失重后固态物质的质量为原先的89.1（1） （A）段表示什么反应过程？（2） （B）段表示什么反应过程？（3） （C）段表示什么反应过程？（4） （D）段表示什么反应过程？48将固体 FeC2O42H2O 放在一个可以称

32、出质量的容器里加热，固体质量随温度变化的关系如图所示：纵坐标是固体的相对质量。写出下列三个区间的质量发生突变的化学方程式。ABBCCD第 14 页 共 26 页49高铁()酸盐是新一代水处理剂，其制备方法有：次氯酸盐氧化法（湿法） ；高温过氧化物法（干法） ；等。（1）法在碱性溶液中，利用次氯酸盐氧化三价铁盐，试写出并配平这一反应方程式。（2）法是 Na2O2/FeSO4体系在 N2流中于 700反应 1 小时，可得到高铁酸盐，已知反应过程中的失重率为 4.15%，试写出并配平这一反应方程式。（3）法要求混合 Na2O2/FeSO4时，应在密闭干燥的容器中进行。为什么？（4）高铁酸盐为何作为水

33、处理剂？它比氯源型净水剂（如漂白粉等）有何优越性？50铁（）酸盐中的 Fe 具有不寻常的高价态6 价，可以进行 3 电子还原放电反应，其还原产物及分解产物无毒无害，具有新一代绿色电池的重要特征。铁（）酸盐合成一个半世纪以来，由于认为它不稳定，至今其化学和电化学性质并不很清楚，直到1999 年以色列科学家 Licht 博士在 Science 上发表研究结果，表明铁（）酸盐/Zn 电池可以获得比常规碱性电池多 50%的容量，铁（）酸盐高能电池才又引起深入的研究。（1）按照铁元素的核外价电子排布式为 ；铁的氧化数在理论上可以高达 ；试说明Fe与Os相比，铁的氧化数达到高氧化态困难的原因是 ；（2）F

34、e（）酸盐容易按照反应式（如下）发生分解，该反应在任意温度下的G0，因此Fe（）酸盐从热力学上来说是不稳定的。Fe（）酸盐具有很强的氧化性可以氧化有机物和细菌因此将Fe（）酸盐用作水处理剂，以及有机合成试剂的研究较多。完成下列反应式： FeO4 2 H2O FeO(OH) （3）Fe（）酸盐不稳定其原因是由于痕量的Ni（II）和Co（II）对以上反应具有很强的催化作用，但是我们可以改变溶液酸碱性来提高其稳定性。Fe（）酸盐具有很强的氧化性，请分别写出酸性和碱性条件下的还原半反应：酸性：碱性：判断电极电势酸 碱，使 性提高可以增强Fe（）酸盐稳定性，这种方第 15 页 共 26 页法的另外一个好

35、处是 （4）MnO2的掺入可降低 Fe（）酸盐电池的放电电压，其机理是由于正极掺杂的MnO2也能发生放电反应，其放电产物 Mn2O3可以与 FeO42发生化学反应，原来紫黑色粉末中开始出现铁锈色，生成的 MnO2可以催化 FeO42发生还原反应，使得其还原电位向 MnO2的还原电位靠拢，放电电压降低。请写出上面的所有反应式：51标准电极电位的高低可以表明物质在水溶液中其氧化态氧化性的强弱以及还原性的强弱。标准电极电位代数值越高，其氧化态氧化性越强，其还原态还原性越弱。已知：E0Fe3/Fe20.77V；E0(CN)2/CN0.37V；E0PbO2、H/Pb21.46V；E0Cl2/Cl1.36

36、V。Fe3具有中等强度的氧化性，又由于它具有空轨道，因此可以与许多具有孤对电子的离子形成配离子。如与 H2O、Cl、SCN、F、C2O42、CN等配合。CN在性质上与卤离子 X相似，而(CN)2则似游离卤素 X2，故(CN)2称为拟卤素。制备黄血盐 K4Fe(CN)6可以由 FeSO4与 KCN 直接在溶液中作用而合成，但制备赤血盐 K3Fe(CN)6却不能直接用 Fe3离子与 CN直接作用而得，而是采用氧化剂 Cl2或H2O2将黄血盐氧化为赤血盐。铅位于第 6 周期 IVA 族，具有2，4 两种氧化态，溶液中的无色 Pb2遇 S2生成溶于硝酸的黑色 PbS 沉淀，遇 CrO42生成黄色沉淀（

37、铬黄颜料） ，此反应很灵敏；棕色4 价氧化物是铅蓄电池的阳极材料，其氧化性很强，在酸性溶液中能把 Mn2氧化成MnO4。今有稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、硫化钠、Pb、硫酸铁、硫酸亚铁、KCN、H2O2、MnSO4、K2CrO4等试剂，请选择适当试剂，按要求回答下列问题：（1）写出制备黄血盐的化学方程式： ；（2）写出制备赤血盐的化学方程式： ；（3）不能用 Fe2(SO4)3与 KCN 直接反应制备赤血盐的原因是 ；（4）证明一种红色固体 Pb3O4中含有2、4 价两种铅离子的方法和现象是 。52有一种白色的物质 A，能溶于水，现配成它的溶液，往 A 溶液中加入 Fe（）盐的溶液 B，得到有色沉淀

38、 C，C 不溶于稀 H2SO4，也不溶于 NaOH 溶液，但能溶于一种第 16 页 共 26 页钠盐的溶液 D，且又见光易分解，故在生产生活中有重要用途，往滤去 C 的滤液中加入几滴 KSCN 溶液，不见有血红色出现。往 A 的溶液中加入 Ca(OH)2溶液，产生大量略带棕色的沉淀 E，加热过滤后的沉淀，棕色消失，再用稀 HNO3处理残余固体物质，仍有大量不溶物质 F，F 能溶于热的浓 H2SO4得到一种无色气体，测得该气体密度为2.4g/L（27、101kPa） 。取少量残留液用水稀释，并用 Ca(OH)2滴定至中性，过滤除去不溶物，所得滤液中加入大量乙醇，溶液变浑浊，静置不久后，在底部沉淀

39、出一层固体物质 G。（1）写出 A、B 的化学式和 E 物质的主要成分。（2）写出 C、D 反应的化学方程式。（3）写出 HNO3处理残余固体物时发生的反应方程式。（4）试解释为什么加入 KSCN 后溶液不显血红色。（5）G 是什么？为什么加入乙醇后能析出来？53过量（理论量为 150）H2C2O4和 Fe（）盐溶液反应得黄色沉淀，经过滤、洗涤、干燥后称取 0.2644g 黄色固体溶于稀硫酸，加热到约 70，用 0.0200mol/L 的KMnO4溶液滴定到终点，消耗 44.10rnL。使滴定后溶液流经盛有锌汞齐的管，把溶液中的 Fe3离子完全还原为 Fe2离子，再用上述 KMnO4滴定达终点

40、，消耗 14.68mL。写出该黄色物的化学式。若往第一次滴定后溶液中加锌粉和 H2SO4把 Fe3离子还原为 Fe2离子。为检验 Fe3离子是否已完全被还原，可用 NH4SCN 溶液。现有两种操作：往溶液中滴加 NH4SCN 溶液；用玻璃棒酿取 1 滴溶液和点滴板穴中的 NH4SCN 溶液反应。你认为应该按第项还是第项进行操作？简述理由。用锌汞齐或锌粉还原 Fe3离子为 Fe2离子时，是否会发生 Zn 置换 Fc2离子的反应？如若能够发生，将影响实验结果，你认为在实验时应注意什么条件可避免 Zn 置换 Fe2离子反应的发生？C 组组54K3Fe(CN)6晶体，加入 KOH 溶液中，加热，有氧气

41、放出，请写出反应的化学方程式。第 17 页 共 26 页55K4Fe(CN)6可由 FeSO4与 KCN 直接在溶液中制备，但 K3Fe(CN)6却不能由Fe2(SO4)3和 KCN 直接在水溶液中制备，为什么？应如何制备 K3Fe(CN)656晒图方法是把图纸覆盖在用 K3Fe(CN)6和 K3Fe(C2O4)3混合物浸过共干燥的纸上。在强光下曝晒一会，再把纸浸入水中，原先图纸上有线条的部分在纸上为无色，原图上无线条的部分呈现蓝色，晒图时发生的两个化学反应方程式。57黑白照片也可调成有色照片，其原理是：借助化学反应将银的图像变成其它有色化合物，使照片色泽鲜艳或防止变色。一种红色调色液的主要成

42、分是 CuSO4和K3Fe(CN)6的混合液。调色时将黑白照片放入调色液中，其色调主要是靠亚铁氰化铜的红色产生的，当认为色调合适时，取出照片，洗净晾干即可。请用化学方程式来表示调色原理。58银白色的普通金属 M，温度在 500K，压力在 200MPa 条件下同一氧化碳作用生成一种淡黄色液体 A，A 又能在高温下分解为 M 和一氧化碳。金属 M 的一种红色配合物 B 具有顺磁性，2.3（玻尔磁子） ，B 在中性溶液中微弱水解，在碱性溶液中 B 把 Cr（）氧化为 CrO42，而本身被还原成 C 溶液。C 盐具有反磁性，C 溶液在弱酸介质中与 Cu2作用生成红褐色沉淀，因而常作为Cu2的鉴定试剂。

43、C 溶液可被氯化成 B 溶液。固体 C 在高温下可以分解，其分解产物为碳化物 D（化学式中碳的 wt30） 、剧毒的钾盐 E 和常见惰性气体 F。碳化物 D 经硝酸处理后可得 M3离子，M3离子碱化后与 NaClO 溶液反应，可得到紫红色溶液 G，G 溶液酸化后立即变成 M3离子并放出气体 H。（1）写出 AH 所表示的物质的化学式。（2）写出如下变化的离子方程式：B 在磁性条件下氧化 Cr（） ；M3碱化后与 NaClO 溶液反应生成 G。59制备三草酸络铁（）酸钾 K3Fe(C2O4)33H2O 的步骤如下：称取 6.5g 草酸亚铁 FeC2O42H2O，悬浮于含 10g K2C2O4H2

44、O 的 30cm3溶液中。由滴定管慢慢加入 25 cm3 6的 H2O，边加边搅拌并保持溶液温度为（约）40。加完H2O2后，把溶液加热至沸，即有 Fe(OH)3沉淀。为溶解 Fe(OH)3，先加 20cm3 H2C2O4溶液（10g H2C2O42H2O 溶于水成 100cm3溶液） ，然后在保持近沸的条件下滴加 H2C2O4第 18 页 共 26 页溶液直到 Fe(OH)3“消失”为止（约加 5cm3 H2C2O4（溶液） ，不要加过量的草酸。过滤，往滤液中加 30cm3乙醇，温热以使可能析出的少量晶体溶解。放在黑暗处冷却待其析出K3Fe(C2O4)33H2O 晶体。（1）写出所有的反应方

45、程式；（2）为什么要放在黑暗处待其析出晶体？（3）为什么要加乙醇？（4）FeC2O42H2O 是难溶物，又不容易购到，因此有人建议：用(NH4)2SO4FeSO46H2O 和 H2C2O42H2O 为原料（合成 FeC2O42H2O 就是用这二种原料）代替 FeC2O42H2O，其他操作如上进行。请评价这个建议。60草酸亚铁的制备及其组成测定。（1）试剂：硫酸亚铁铵（固体） ，草酸（固体） ，锌粉，0.03mol/L KMnO4溶液，2mol/L H2SO4溶液，草酸钠（固体） ，丙酮。（2）仪器：50mL 烧坏，100mL 烧杯，250mL 锥形瓶，称量瓶，酸式滴定管，25mL 移液管，布氏

46、漏斗，容量瓶，吸滤瓶，洗耳球，长颈漏斗，温度计。（3）草酸亚铁的制备：称取 5g 草酸放入 50mL 烧杯中，加入 30mL 蒸馏水，加热溶解（A 液） 。称取 8g 硫酸亚铁铵放入 100mL 烧杯中，加入含 1mL 2mol/L H2SO4的 25mL 水中，加热，待溶解后把 A 液加入此溶液中，加热并煮沸，趁热用布氏漏斗过滤，约用100mL150cmL 热水充分冲洗沉淀，最后用丙用洗涤沉淀，抽干，称重，装入称量瓶中，待用，计算产率。（4）0.03mol/L KMnO4标准溶液的标定：准确称取基准级草酸钠 2.2g2.6g，溶于适量水中，加热溶解，配制成 250mL 标准溶液。移取此液 2

47、5.00mL 于锥形瓶中，加入 2mol/L H2SO4 15mL，加热至 333K353K，立即用 KMnO4标准溶种滴定，待一滴褪色后，再滴下一滴，直至出现粉红色，并在 30s第 19 页 共 26 页之内不褪色为终点。记下读数，重复两次，计算 KMnO4标准溶液的浓度。（5）草酸亚铁的组成测定：准确称取 0.2g0.3g 上述制备的草酸亚铁（两份）各溶于 30mL 2mol/L 的 H2SO4中，在与前面相同的条件下，用 KMnO4标准溶液滴至终点，记下读数 V1。在到终点的溶液中加入 2g 锌粉，煮沸 20min，若煮沸过程中失水过多，可添加少量蒸馏水。然后用长颈漏斗过滤，滤液放入 2

48、50mL 锥形瓶中，并用蒸馏水洗涤锌粉。合并滤液和洗涤液于 250mL 锥形瓶中，加入 15mL 2mol/L H2SO4，在与前面相同的条件下，用 KMnO4标准溶液满至终点，记下读数 V2。计算 Fe 与草酸根的含量，由此确定草酸亚铁的组分的摩尔比值，并写出其完整的化学式。（6）思考题：在滴定中，终点为什么以 30s 不褪色为限？在配制 KMnO4标准溶液时应特别注意哪几点？为什么滴定过程必须控制在 333K353K 范围内？在滴定时，刚满入第一滴 KMnO4溶液，红色褪去较慢，第二滴亦然，几滴以后再滴 KMnO4溶液红色迅速褪去，为什么？（试从反应机理加以说明）你有什么办法使滴定过程的化

49、学反应一开始就加快？在上述合并滤液和洗涤液的锥形瓶中为什么要加入 15mL 2mol/L 的 H2SO4，然后再用 KMnO4标准溶液滴定？若不加 H2SO4溶液，就滴定，你估计会有什么现象？会对实验结果造成什么影响？在用长颈漏斗过滤前，理应采取什么步骤？为什么？第 20 页 共 26 页参考答案（参考答案（98）1 A、D2 C3 C4 A5 A、D6 D7 A8 （1）Fe(OH)3胶体；Fe(OH)3沉淀；H2；Fe。（2）可以用过滤的方法把胶体溶液中的沉淀物质分离出来。（3）氯化铁溶液中存在着水解平衡：Fe33H2OFe(OH)3（胶体）3H，使得溶液呈强酸性，铝粉参与两个反应：2Al

50、6H2Al33H2，因为生成气体逸出，使得这个反应成为主反应，减小了 c(H)，促使氯化铁的水解平衡向正向移动，生成大量的氢氧化铁胶体溶液和少量氢氧化铁沉淀。Al3Fe3Al33Fe2，2Al(过量)3Fe22Al33Fe(黑色)。由于 Fe3在溶液中被水分子包围，形成Fe(H2O)63，不利于铝粉与 Fe3的接触，使得这一反应可能成为次要的反应，只生成少量的单质铁。9 （1）配平工业上制备铁酸钠的化学方程式：1 3 42 3 2（2）1.2（3） NH4NO2N22H2O10 （1）2FeSO47H2OFe2O3+SO2+SO3+14H2O（2）SO2为大气污染物，缺少尾气处理装置（3）3C