第10講鐵及其重要的化合物一、選擇題1．以下相關(guān)鐵及其化合物的說法中不正確的選項(xiàng)是()A．工業(yè)上在高溫下用CO復(fù)原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵B．鐵在純氧中焚燒或高溫下和水蒸氣反響均能獲得Fe3O4C．工業(yè)上可用鐵制容器儲藏、運(yùn)輸濃硝酸和濃硫酸D．氯化鐵溶液有較強(qiáng)氧化性，故可用作凈水劑分析：FeCl3凈水的原理是Fe3＋水解：Fe3＋＋3H23(膠體)＋3H＋，生成的Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮物質(zhì)，形成積淀使水澄清，F(xiàn)eCl3中元素化合價(jià)不變，其實(shí)不表現(xiàn)氧化性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D2．鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的一類重要物質(zhì)，以下對于鐵元素的表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()3＋2＋3＋2＋A．2Fe＋Fe===3Fe建立說明氧化性：Fe>FeB．25℃，pH＝0的溶液中，Al3＋＋－2＋能夠大批共存、NH4、NO3、FeC．5.6g鐵與足量的氯氣反響失掉電子為0.2molD．硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液：2＋2＋3＋2Fe＋2HO＋4H===Fe＋4HO分析：pH＝0的溶液呈強(qiáng)酸性，2＋－＋Fe、NO3、H不可以大批共存，B項(xiàng)不正確；C項(xiàng)失掉電子的物質(zhì)的量應(yīng)為0.3mol，不正確；D項(xiàng)電荷和電子得失不守恒，不正確。答案：A3．制取Fe(OH)2并使之能久存，可采納的操作有：①加入一些植物油；②溶解FeSO4配成溶液；③把蒸餾水加熱煮沸并密封冷卻；④加入少許鐵屑；⑤加入少許CCl4；⑥向FeSO4溶液中滴入足量氨水；⑦把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中再擠出氨水。此中一定進(jìn)行的操作及其正確次序是()A．③②⑤⑥④B．③②④①⑦C．③②④⑤⑦D．②④①⑦⑤分析：制取Fe(OH)2并使之能久存一定保證有一個(gè)無O2的環(huán)境，故可采納蒸餾水加熱煮沸、加鐵屑防氧化、加植物油隔斷O2、加氨水時(shí)將滴管伸入FeSO4溶液中再擠出等舉措。答案：B4．以下離子在指定溶液中能大批共存的是()A．1.0mol·L－1＋、Fe2＋－2－的KNO3溶液：H、Cl、SO4B．1.0mol·L－1的FeCl2－＋＋、ClO－溶液：NO3、Na、KC．使酚酞變紅的溶液中：＋－2－3＋4D．酸性溶液中：－2－3＋2＋341分析：KNO在酸性條件下能氧化2＋－的溶液呈堿性和強(qiáng)氧化性，2＋不可以大批Fe，含ClOFe3共存，使酚酞變紅的溶液呈堿性，F(xiàn)e3＋不可以大批共存。答案：D5．經(jīng)過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的察看、剖析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對以下實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解說正確的選項(xiàng)是()操作、現(xiàn)象解說A向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液變Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反響藍(lán)B把生鐵擱置于濕潤的空氣中，鐵表面有一鐵在濕潤的空氣中易生成Fe(OH)3層紅棕色的斑點(diǎn)C向稀硝酸中加入少許鐵粉，有氣泡產(chǎn)生說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間，白色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3物質(zhì)變?yōu)榱思t褐色3＋將I－2B項(xiàng)中紅棕色斑點(diǎn)是232分析：A項(xiàng)中Fe氧化為I，淀粉遇碘變藍(lán)；FeO·xHO；C項(xiàng)中鐵與稀硝酸反響產(chǎn)生的氣體為NO。答案：D6．對于FeCl3進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，以下展望正確的選項(xiàng)是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)展望A蒸發(fā)FeCl3溶液獲得FeCl3固體在FeCl3、CuCl2混淆液中，加入少許FeB粉必定有H2產(chǎn)生且有Cu析出C用FeCl3固體溶于水配制飽和溶液會有Fe(OH)3積淀產(chǎn)生D在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液有CO2產(chǎn)生，但無Fe(OH)3積淀生成分析：蒸發(fā)FeCl3溶液可促使Fe3＋水解，因?yàn)镠Cl易揮發(fā)，最后獲得Fe(OH)3，A錯(cuò)誤；加入少許3＋2＋3＋－23發(fā)生互相促使的水解反響，有CO和Fe(OH)積淀生成，D錯(cuò)誤。23答案：C7．(2018·湖北武漢4月調(diào)研)FeCO3與沙糖混用能夠作補(bǔ)血?jiǎng)?，?shí)驗(yàn)室里制備FeCO3的流程以下圖。2以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．可利用KSCN溶液查驗(yàn)FeSO4溶液能否變質(zhì)B．積淀過程中有CO2氣體放出C．過濾操作的常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒D．產(chǎn)品FeCO在空氣中高溫分解可獲得純凈的FeO33＋3＋遇硫氰化鉀變紅色，2＋2－3生成FeCO積淀，促使了－－＋和HO，B33322正確；FeCO3在空氣中高溫加熱時(shí)，＋2價(jià)鐵會被O2氧化，故得不到純凈的FeO，D錯(cuò)誤。答案：D8．(2018·甘肅甘谷縣一中一檢)用FeCl3溶液腐化印刷電路板上的銅，所得溶液中加入鐵粉。對加入鐵粉充分反響后的溶液剖析合理的是()A．若無固體節(jié)余，則溶液中必定有Fe3＋B．如有固體存在，則溶液中必定有Fe2＋2＋C．若溶液中有Cu，則必定沒有固體析出D．若溶液中有Fe2＋，則必定有Cu析出分析：若無固體節(jié)余，說明銅所有以Cu2＋形式存在，加入的鐵粉完好反響，溶液中必定含有Fe2＋，可能含有Fe3＋，A錯(cuò)誤；如有固體存在，固體中必定有銅，可能有鐵，溶液中一2＋2＋，有可能加入鐵粉的量少，只有部分2＋與Fe反響，定含有Fe，B正確；若溶液中有CuCu所以可能有固體析出，C錯(cuò)誤；當(dāng)加入的鐵粉較少時(shí)，只發(fā)生Fe＋2Fe3＋2＋時(shí)，不會有===3Fe銅析出，D錯(cuò)誤。答案：B－1的硫酸中，而后加入K2Cr2O79．將3.48g四氧化三鐵完好溶解在100mL1mol·L2＋3＋2－所有轉(zhuǎn)變?yōu)镃r3＋，則K2Cr2O7溶液溶液25mL，恰巧使溶液中的Fe所有轉(zhuǎn)變?yōu)镕e，Cr2O7的物質(zhì)的量濃度是()A．0.05mol·L－1B．0.1mol·L－1C．0.2mol·L－1D．0.3mol·L－1分析：能夠把FeO看作FeO·FeO，3423則n(Fe342＋3.48g，依據(jù)電子得失陷恒，O)＝n(FeO)＝n(Fe)＝232g·mol－1＝0.015mol31n(K2Cr2O7)＝0.015mol×6＝0.0025mol，即c(K2Cr2O7)＝0.0025mol＝0.1mol·L－1。0.025L答案：B10．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向此中漸漸加入鐵粉，溶液中Fe2＋濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系以下圖，則稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為()A．1∶1∶1B．1∶3∶1C．3∶3∶8D．1∶1∶43＋2＋分析：據(jù)氧化性由強(qiáng)到弱的次序3>Cu，可知隨鐵粉的增添，反響的方程式分HNO>Fe別為4HNO3(稀)＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2HO4mol1mol1mol2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO)22mol1mol3molCu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu1mol1mol1mol所以原溶液中，F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質(zhì)的量之比為(2mol－1mol)∶1mol∶4mol＝1∶1∶4。答案：D二、非選擇題11．(2016·高考北京卷改編)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的重生利用。其工作流程以下：4過程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反響生成PbSO4的化學(xué)方程式是_______________________________________________。過程Ⅰ中，F(xiàn)e2＋催化過程可表示為：2＋＋2－3＋ⅰ：2Fe＋PbO2＋4H＋SO4===2Fe＋PbSO4＋2H2Oⅱ：①寫出ii的離子方程式：_________________________________。②以下實(shí)驗(yàn)方案可證明上述催化過程。將實(shí)驗(yàn)方案增補(bǔ)完好。a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少許PbO2，溶液變紅。b．____________________________________________________。答案：(1)Pb224Fe2＋42＋PbO＋2HSO=====2PbSO＋2HO。(2)①2Fe3＋2－2＋＋PbSO44②取a中紅色溶液少許，加入足量Pb，充分反響，紅色變淺直至褪去12．利用電解實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛑频眉儍舻腇e(OH)2白色積淀，以下圖，已知兩電極的資料分別為石墨和鐵。(1)a電極的資料應(yīng)為____________，電極反響式為______________________________________________________________________________________________________________________。(2)電解液c能夠是____________(填編號)。A．純水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液5(3)d為苯，其作用是______________________________________，在加入苯之前對電解液c應(yīng)作何簡單辦理？______________________________________________________________________________________________________________________。為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色積淀，可采納的舉措是____________(填編號)。A．改用稀H2SO4作電解液B．適合增大電源的電壓C．適合減小兩極間的距離D．適合降低電解液的溫度(5)若c用NaSO溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間后看到白色Fe(OH)2積淀，再反接電源電解，除24了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為______________________________________________________________________________________________________________________。分析：(1)用電解法制取氫氧化亞鐵時(shí)，需要用鐵作陽極，所以陽極a資料應(yīng)當(dāng)是Fe，電極反響式為：Fe－2e－2＋。===Fe(2)純水的導(dǎo)電性很差，故A不選；電解CuCl2溶液時(shí)，其陰極是Cu2＋得電子，不可以生－成OH，故D不選。(3)苯的密度比水的小，不溶于水，可隔斷空氣，防備氫氧化亞鐵被氧化；對c溶液進(jìn)行加熱辦理以排出溶液中的氧氣。短時(shí)間內(nèi)看到白色積淀，可適合增大電源電壓、適合減小兩電極間距離，而改用稀硫酸不可以生成積淀，降低溫度反響速率減慢。電解反接電源時(shí)，電解方程式是2H2O=====2H2↑＋O2↑，生成的O2會將Fe(OH)2氧化，其現(xiàn)象是白色積淀快速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。答案：(1)FeFe－2e－===Fe2＋(2)BC隔斷空氣，防備Fe(OH)2被空氣氧化加熱一段時(shí)間(4)BC白色積淀快速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色13．(2018·河南周口模擬)如圖是鐵與水蒸氣反響的實(shí)驗(yàn)裝置。在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨(石棉絨是耐高溫資料，與水、鐵不反響)的混淆物，加熱，并通入水蒸氣，就能夠達(dá)成高溫下鐵與水蒸氣反響的實(shí)驗(yàn)。6(1)儀器a的名稱是____________；燒瓶中所放的固體是____________。某同學(xué)為了研究一準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)鐵粉的轉(zhuǎn)變率，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：正確稱量必定質(zhì)量的鐵粉進(jìn)行反響，丈量反響后生成氣體的體積，計(jì)算鐵粉的轉(zhuǎn)變率。①該同學(xué)應(yīng)當(dāng)先點(diǎn)燃____________(填“A”或“B”，下同)處的酒精燈(或酒精噴燈)，一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃____________處的酒精燈(或酒精噴燈)；丈量氣體體積不可以夠采用上圖中的____________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)裝置。②稱取1.0g鐵粉與適當(dāng)石棉絨混淆，而后加熱反響一段時(shí)間。若測出的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為44.8mL，則鐵粉的轉(zhuǎn)變率為____________。(3)為了剖析反響后的固體混淆物中能否含有＋3價(jià)的Fe，該同學(xué)將反響后的固體混淆物所有拿出置于燒杯中，加入足量的鹽酸，溶解后過濾，立刻向?yàn)V液中滴加KSCN溶液，觀察溶液的顏色。請你在下表中將該同學(xué)滴加KSCN溶液后察看到的現(xiàn)象增補(bǔ)完好，并寫出相應(yīng)的結(jié)論與解說?，F(xiàn)象結(jié)論解說(用離子方程式表示)滴加KSCN溶液后，溶____________(填“能”或①_____________________________7液____________(填“不可以”)確立反響后的固_______________________________“變”或“不變”)紅體混淆物中能否含有＋3價(jià)_______色的Fe②___________________________________________________________________分析：(1)a為干燥管，燒瓶中需要加入碎瓷片防備暴沸。(2)①先點(diǎn)燃A處的酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣，再點(diǎn)燃B處的酒精噴燈，發(fā)生水蒸氣和鐵粉的反響。丈量氣體的體積不可以采用甲裝置，因?yàn)閷?dǎo)管進(jìn)步短出不可以將水壓入量筒。②依據(jù)3Fe～4H2，轉(zhuǎn)變的鐵粉質(zhì)量為0.0448L3－10.084g22.4L·mol－1×4×56g·mol＝0.084g，轉(zhuǎn)變率為1.0g×100%＝8.4%。(3)因?yàn)殍F粉沒有完好轉(zhuǎn)變，固體混淆物即便與鹽酸反響產(chǎn)生Fe3＋，也會被鐵粉復(fù)原為Fe2＋，此時(shí)加入KSCN溶液，溶液不會變?yōu)榧t色，所以不可以確立。答案：(1)球形干燥管(或干燥管)碎瓷片(或沸石或碎玻璃片)(2)①AB甲②8.4%(3)不變不可以Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O②Fe＋2Fe3＋2＋===3Fe14．某同學(xué)為了考證3＋2－，用50mL0.1mol·L－1FeCl溶3234液汲取制取SO氣體的尾氣后，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：2(1)檢驗(yàn)吸收液中的SO2－操作為4______________________________________________________________________________________________________________________，證明Fe3＋能夠把H2SO32－4(2)請配平并達(dá)成上述反響中的化學(xué)方程式：2FeCl3＋SO2＋__________===________＋H2SO＋________，反響中的氧化產(chǎn)物是__________________(寫化學(xué)式)。4(3)汲取液中除了含有＋－2－3＋2＋H、Cl、SO之外，對其余成分(Fe、Fe、HSO)的可能組合423進(jìn)行研究：①提出假定。假定1：溶液中存在Fe2＋；假定2