2019年高考化學(xué) 備考百強(qiáng)校大題狂練系列 專題10 鐵及其化合物.doc
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專題10 鐵及其化合物 (滿分60分 時(shí)間30分鐘) 姓名:_______________ 班級(jí):_______________ 得分:_______________ 1.鐵單質(zhì)及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請回答下列問題: (1)黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料,其中發(fā)生的一個(gè)反應(yīng)為3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若有3 mol FeS2參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移_______mol電子。 (2)氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板的腐蝕劑,反應(yīng)的離子方程式為________________。從腐蝕廢液中回收金屬銅還需要的試劑是__________。 (3)與明礬相似,硫酸鐵也可用于凈水,其作用原理是____________________(用離子方程式表示);在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)硫酸鐵并不能使酸性廢水中懸浮物沉降除去,其原因是_______________。 (4)鐵紅是一種紅色顏料,其主要成分是Fe2O3。將一定量的鐵紅溶于160 mL 5 molL-1鹽酸中,再加入一定量鐵粉恰好溶解,收集到2.24 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),經(jīng)檢測,溶液中無Fe3+,則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為_____。 【答案】322Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ 鐵粉、稀鹽酸(其他合理答案均可)Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+在酸性條件下抑制了鐵離子的水解,無法生成氫氧化鐵膠體,不能使懸浮物沉降除去11.2 g 【解析】 【詳解】 Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+;在酸性條件下抑制了鐵離子的水解,無法生成氫氧化鐵膠體,不能使懸浮物沉降除去; 2.鐵是生產(chǎn)、生活及生命中的重要元素。 (1)血紅蛋白中的鐵元素呈+2價(jià),具有結(jié)合O2分子結(jié)合成氧合血紅蛋白的能力。如果誤服亞硝酸鹽,會(huì)使人中毒,因?yàn)槎r(jià)鐵被_______(填“氧化”或“還原”)。 (2)為防止FeCl2發(fā)生氧化反應(yīng)而變質(zhì),存放時(shí)應(yīng)加入_____(填化學(xué)式)?,F(xiàn)有一瓶久置的FeCl2溶液,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其中是否含有Fe3+__________________________。 (3)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是水處理過程中使用的一種新型消毒劑。在強(qiáng)堿溶液中次氯酸鈉與Fe(OH)3反應(yīng)生成Na2FeO4的離子方程式:__________________________;高鐵酸鈉對水消毒時(shí)轉(zhuǎn)化為Fe3+,F(xiàn)e3+ 凈水的有關(guān)離子方程式為___________________。 (4)球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X。實(shí)驗(yàn)小組為測定X的組成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下: 固體2的俗名是________,X的化學(xué)式可以表示為________。 (5)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐漸加入鐵粉,溶液中Fe2+的濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質(zhì)的量濃度之比為________。 。 【答案】氧化Fe取少量待測液,滴加KSCN溶液,若溶液呈血紅色,說明原溶液中有Fe3+3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+鐵紅Fe3C1∶1∶4 【解析】 【詳解】 (4) 化合物X在空氣中高溫煅燒生成固體1,固體1為鐵的氧化物,加入過量鹽酸,溶液甲中含有鐵的化合物,加入足量的Cl2,應(yīng)是將Fe2+氧化成Fe3+,加熱蒸發(fā),灼燒得到Fe2O3,即固體2為Fe2O3,俗名為鐵紅,固體2中鐵原子的物質(zhì)的量為242/160mol,0.3mol,根據(jù)元素守恒,化合物X中鐵原子的物質(zhì)的量為0.3mol,C原子的物質(zhì)的量為(18-0.356)/12mol=0.1mol,化合物X的化學(xué)式為Fe3C; (5)氧化性強(qiáng)弱的順序是HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2,加入鐵粉的反應(yīng)的離子方程式為①Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O,②Fe+2Fe3+=3Fe2+,③Fe+Cu2+=Fe2++Cu2+,0~1段發(fā)生反應(yīng)①,消耗HNO3的物質(zhì)的量為4mol,1~2段發(fā)生②,②消耗Fe3+的物質(zhì)的量為2mol,反應(yīng)①生成Fe3+的物質(zhì)的量為1mol,即原溶液中Fe(NO3)3的物質(zhì)的量為1mol,2~3段發(fā)生反應(yīng)③,消耗Cu(NO3)2的物質(zhì)的量為1mol,同一溶液體積相同,物質(zhì)的量濃度之比等于其物質(zhì)的量之比,即Fe(NO3)3、Cu(NO3)3、HNO3物質(zhì)的量之比為1:1:4。 【點(diǎn)睛】難點(diǎn)是氧化還原反應(yīng)方程式的書寫,先根據(jù)題中信息,書寫出ClO-+Fe(OH)3→FeO42-+Cl-,根據(jù)化合價(jià)的升降法進(jìn)行配平,即3ClO-+2Fe(OH)3→2FeO42-+3Cl-,環(huán)境為堿性,且利用電荷守恒,OH-為反應(yīng)物,H2O為生成物,因此離子方程式為3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-。 3.某校化學(xué)小組學(xué)生利用如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn),并利用產(chǎn)物進(jìn)一步制取FeCl36H2O晶體。 (1)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________。 (2)裝置E中的現(xiàn)象是_________________________________________。 (3)停止反應(yīng),待B管冷卻后,取其中的固體,加入過量稀鹽酸充分反應(yīng),過濾。簡述檢驗(yàn)濾液中Fe3+的操作方法:________________________________________。 (4)該小組學(xué)生利用上述濾液制取FeCl36H2O晶體,設(shè)計(jì)流程如下 步驟Ⅰ中加入新制氯水的作用是__________________________________。 【答案】3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 黑色固體變紅,右端管壁有水珠生成 取少量濾液,滴入幾滴KSCN溶液,觀察溶液是否變紅色 將Fe2+氧化成Fe3+ 【解析】 溶液是否變紅色; (4)因?yàn)槁葰饩哂袕?qiáng)氧化性,所以能將二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子,即為:將Fe2+氧化成Fe3+; 【點(diǎn)睛】本題考查了鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),易錯(cuò)點(diǎn):鐵與水蒸氣反應(yīng)原理。 4.(一)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}: (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 mol/L 的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是__________________________。 (2)甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_______________。 (3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是_____________。 (二)工業(yè)上用赤鐵礦(含F(xiàn)e2O3、FeO,也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等)制備綠礬FeSO47H2O的流程如下: (1)氫氧化鈉溶液加入赤鐵礦中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________;_________________。 (2)向?yàn)V渣Ⅰ中加入過量的試劑a為___________,過量的試劑b投入到濾液Ⅱ發(fā)生的所有反應(yīng)的離子方程式為______________;_________________;________________。 (3)實(shí)驗(yàn)室中操作①②③的名稱為_________________________。 (4)操作④隔絕空氣的目的是_______________________________________________。 【答案】防止Fe2+被氧化2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—隔絕空氣(排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的影響)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OSiO2+2OH-=SiO32-+H2O硫酸(H2SO4)Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+Cu2+=Cu+Fe2+Fe+2H+=H2↑+Fe2+過濾防止溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+ 【解析】 【分析】 由制備流程可知,加NaOH溶液后,兩性氧化物Al2O3、酸性氧化物SiO2與NaOH溶液反應(yīng),則濾液I中含有的離子為OH-、AlO2-、SiO32-,濾渣I中含F(xiàn)e2O3、FeO、MnO2、CuO;加入硫酸溶液,F(xiàn)e2O3、FeO、CuO溶于硫酸,得到含有硫酸、Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4的混合液,則試劑a為硫酸;向混合液中加入Fe,F(xiàn)e與硫酸、Fe2(SO4)3、CuSO4反應(yīng)得到FeSO4溶液,則試劑b為Fe,濾渣Ⅲ為Cu、Fe,濾液Ⅲ為FeSO4溶液,F(xiàn)eSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到綠礬。 【詳解】 【點(diǎn)睛】本題以鐵及其化合物為載體考查了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和化學(xué)工藝流程,側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?,注意元素化合物與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,把握物質(zhì)的性質(zhì)、流程中發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離方法為解答的關(guān)鍵。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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