专题10 铁及其化合物-高考化学备考之百强校大题狂练系列
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高考化学压轴题之铁及其化合物(高考题型整理,突破提升)含详细答案一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)1.A、B、C均为中学化学常见的纯净物,它们之间存在如下转化关系:其中①②③均为有单质参与的反应。
(1)若A是常见的金属,①③中均有同一种黄绿色气体参与反应,B溶液遇KSCN显血红色,且②为化合反应,写出反应②的离子方程式_________________________。
(2)如何检验上述C溶液中的阳离子?______________________。
(3)若B是太阳能电池用的光伏材料,①②③为工业制备B的反应。
C的化学式是____________,属于置换反应____________,(填序号)写出反应①的化学方程式____________________。
【答案】Fe+2Fe3+=3Fe2+取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe2+ SiCl4①③ 2C+SiO2Si+2CO↑【解析】【分析】(1)由转化关系可知A为变价金属,则A应为Fe,B为氯化铁,C为氯化亚铁,②为Fe与氯化铁的反应;(3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,以此解答该题。
【详解】(1)A是常见的金属,①③中均有同一种气态非金属单质参与反应,且②为化合反应,则该非金属气体为Cl2,B为氯化铁,则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+;(2)由分析知C为氯化亚铁,检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe2+;(3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,则反应①的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑,其中属于置换反应的有①③。
备战高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题附答案一、高中化学铁及其化合物1.现有金属单质 A、 B、 C 随和体甲、乙、丙及物质 D、 E、 F、G、 H,它们之间能发生以下反响(图中有些反响的产物和反响的条件没有所有标出)。
试请依据以上信息回答以下问题:(1)写出以下物质的化学式A、B、C、乙(2)写出以下反响化学方程式:反响①反响③(3)写出以下反响离子方程式反响④【答案】( 1) A、 Na B、 Al C、 Fe 乙 Cl2(2) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Al+2NaOH+2HO═ 2NaAlO2 +3H2↑(3) Fe+2H+=Fe2++H2↑【分析】试题剖析:金属单质 A 的焰色反响为黄色,为Na,与水反响生成的气体甲是NaOH,乙是 Cl2,则丙为HCl, E为盐酸,能与NaOH 反响生成氢气, B 为H2,D 是Al,红褐色积淀为 Fe( OH)3, C 为 Fe,F 为 FeCl2,G 为 FeCl3;(1) A 、 Na B 、 Al C、 Fe 乙 Cl2;(2)反响①的化学方程式 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;反响③的化学方程式 2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;(3)反响④的离子方程式为 Fe+2H+=Fe2++H2↑考点:无机推测2.金属及其化合物在人类生活、生产中发挥侧重要作用.印刷电路板由高分子资料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,工业上常用FeCl3溶液作为“腐化液”,有 CuCl2和 FeCl2生成.如图是某工程师为了从使用过的腐化废液中回收铜、并从头获取FeCl3溶液所采纳的工艺流程图:请回答以下问题:(1)实验室中查验溶液中存在Fe3+的试剂是________,证明Fe3+存在的现象是_________;(2)写出 FeCl3溶液与金属铜发生反响的离子方程式:(3)写出上述流程图中加入或生成的相关物质的化学式:__________ ;① _________,②________,④_________;(4)含有②的滤液与⑤反响的化学方程式为 __________ ;(5)如向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混淆溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉,反响结束后,以下结果不行能出现的是 _________。
高考化学综合题专题复习【铁及其化合物】专题解析含详细答案一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)1.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请根据以上信息完成下列各题:(1)写出下列物质的化学式:B_______、丙__________。
(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________,反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。
对应的化学方程式是_______。
(3)反应③中的离子方程式是_________。
【答案】Al HCl 杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑【解析】【分析】金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na,Na与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH;金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2,说明B为金属Al,黄绿色气体乙为Cl2,气体甲是H2,H2和Cl2反应生成丙为HCl,HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液,盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物,该氯化物与Cl2还可以反应产生G,G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G为FeCl3,推断物质F为FeCl2;判断C为Fe,以此解答该题。
【详解】根据上述分析可知A是Na,B是Al,C为Fe,气体甲是H2,气体乙是Cl2,气体丙是HCl;D是NaOH,E是盐酸,F是FeCl2,G是FeCl3,H是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知,物质B是Al,丙是HCl;(2)黄绿色气体乙是Cl2,该物质可以与水反应产生HCl和HClO,HClO具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,Fe(OH)2具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑。
高考化学压轴题专题复习—铁及其化合物推断题的综合含答案解析一、铁及其化合物1.将铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作X的名称是________。
(2)气体A是________(填化学式)。
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,A在该反应中作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中的阴离子除OH-外还有________(填离子符号,下同),溶液D中存在的金属离子为________。
(5)加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为___________;加入稀盐酸发生反应的离子方程式为_________。
(6)向溶液D中加入NaOH溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,请写出沉淀转化的化学方程式:___________。
【答案】过滤 H2还原剂 AlO2- Fe2+ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ Fe+2H+=Fe2++H2↑ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应,而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO2易溶于水,所以气体A是H2,溶液B是NaAlO2与NaOH的混合溶液,固体C是Fe,Fe是比较活泼的金属,与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气,因此溶液D为FeCl2,据此分析解答。
【详解】(1)操作X的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法,名称是过滤,故答案为:过滤;(2)根据上述分析可知,金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应,而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO2易溶于水,所以气体A是H2,故答案为:H2;(3)A是H2,H2和Cl2的混合气体光照会发生爆炸,反应生成HCl,在该反应中,氢元素的化合价升高,失去电子,被氧化,所以H2作还原剂,故答案为:还原剂;(4)溶液B是反应产生的NaAlO2与过量的NaOH的混合溶液,所以溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-,铁可以和盐酸反应生成FeCl2和H2,溶液D中含有的金属离子为Fe2+,故答案为:AlO2-;Fe2+;(5)加入足量NaOH溶液时,Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,加入稀盐酸,Fe与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,发生反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故答案为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;Fe+2H+=Fe2++H2↑;(6)溶液D为FeCl2,向溶液D加入NaOH溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,其中沉淀转化的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
备战高考化学压轴题专题复习——铁及其化合物推断题的综合含答案解析一、铁及其化合物1.下列各物质是中学化学中常见的物质,甲为常见金属单质,丙为黄绿色的单质气体,乙、丁是常见无色气态非金属单质,其它均为化合物,C 常温下为一种液体,B 、D 分别为黑色粉末和黑色晶体,G 为淡黄色固体,J 为生活中常见的调味品,I 为红褐色固体,F 为棕黄色溶液。
①是实验室制取丁的反应之一。
各物质间的转化如下图所示,回答下列问题(部分生成物未列出):(1)物质I 的化学式为________;F 中阴离子是______________;(2)反应①的化学方程式为为____________;(3)B 与K 的反应是实验室制取丙的反应,其离子方程式为____________;(4)反应②的化学方程式为_____________;(5)若E 与G 以物质的量比为1:1投入足量水中,反应的化学方程式为_________;生成1mol 气体转移电子的个数为__________。
【答案】Fe(OH)3 Cl - 2H 2O 22MnO 2H 2O+O 2 MnO 2+4H ++2Cl -ΔMn 2++Cl 2↑+2H 2O 3Fe + 4H 2O(g)高温Fe 3O 4 +4H 2 4FeCl 2+4Na 2O 2 + 6H 2O = 4Fe(OH)3↓+8NaCl + O 2↑ 6N A【解析】【分析】丙为黄绿色单质气体,所以丙为Cl 2,B 与K 的反应是实验室制取丙的反应,且B 为黑色粉末,则B 为MnO 2,K 为HCl ;①是实验室制取丁的反应之一,则该反应为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气的反应,所以C 为H 2O ,丁为氧气;G 为淡黄色固体,且可以生成氧气,则G 应为Na 2O 2,则J 为生活中常见的调味品,应为NaCl ,I 为红褐色固体应为Fe(OH)3;F 为棕黄色溶液,应含Fe 3+,E 与氯气反应可生成F ,则F 为FeCl 3,E 为FeCl 2;氯化铁可以与单质铁反应生成氯化亚铁,所以甲为铁单质,Fe 可以在高温条件下与水反应生成氢气和四氧化三铁,所以乙为氢气,D 为Fe 3O 4。
高考化学复习专题训练—铁及其重要化合物(含解析)A 组基础必做题1.(2022·海南海口月考)《本草图经》中关于绿矾的分解有如下描述:“绿矾形似朴消(Na 2SO 4·10H 2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。
”对此段话的说明中肯定错误的是(B )A .绿矾的化学式为FeSO 4·7H 2OB .绿矾分解过程中没有发生电子的转移C .“色赤”物质可能是Fe 2O 3D .流出的液体中可能含有硫酸[解析]绿矾在加热时会溶解在结晶水中,然后发生分解,化学方程式为2FeSO 4·7H 2O=====高温Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑+14H 2O ,Fe 的化合价由+2升高到+3,S 由+6降低到+4,所以绿矾分解是氧化还原反应,有电子转移;三氧化硫溶于水生成硫酸;综上所述B 不正确。
2.(2022·山东济宁月考)在通风橱中进行下列实验:步骤现象Fe 表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色Fe 表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止Fe 、Cu 接触后,其表面产生红棕色气泡下列说法中正确的是(B )A .Ⅰ中红棕色气体生成的化学方程式为Fe +6HNO 3===Fe(NO 3)3+3H 2O +3NO2↑B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被还原[解析]Ⅰ中Fe与稀硝酸反应生成NO,NO再与空气中O2反应生成红棕色的NO2气体,A项错误;Ⅱ中现象说明Fe在浓硝酸作用下Fe表面因钝化形成一层致密的氧化层,阻止进一步反应,B项正确;稀HNO3的氧化性弱于浓HNO3,C 项错误;针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化,D 项错误。
专题10 铁及其重要化合物1.天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。
T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。
下列说法不正确的是A.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液B.脱硫过程O2间接氧化H2SC.亚铁是血红蛋白重要组成成分,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血D.《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐【答案】A【解析】A.T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁(相应反应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+),硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁(相应反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O),根据反应可知,该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液,A错误;B.脱硫过程:Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,脱硫过程O2间接氧化H2S,B正确;C.亚铁是血红蛋白的重要组成成分,起着向人体组织传送O2的作用,若缺铁就可能出现缺铁性贫血,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血,C正确;D.天然气主要成分为甲烷,甲烷燃烧放出热量,《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐,D正确。
2.在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息,以证明火星上存在或曾经存在过水。
以下叙述正确的是A.分别还原amolFe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3:2:3B.检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为:样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液C.铝热剂就是单指Fe2O3粉末和铝粉的混合物D.明矾属于硫酸盐,含结晶水,属于混合物【答案】A【解析】A. amolFe2O3被还原得到6amol电子,则分别消耗H2、Al、CO 3amol、2amol、3amol,物质的量之比为3:2:3,故A正确;B. Fe2O3不溶于水,且和水不反应,应加入盐酸或稀硫酸溶解后再加KSCN溶液,故B错误;C. 作为铝热剂重要组成的金属氧化物,并非氧化铁,也并非泛指所有金属氧化物,而是有一定范围的,即指那些难熔的金属氧化物。
高考化学复习考点知识专题讲解专题十、铁元素的单质及其化合物考点知识铁及其化合物的知识年年必考,体现在三个方面:一是铁及其化合物之间的转化关系;二是Fe3+、Fe2+的氧化性与还原性;三是Fe3+、Fe2+的检验,主要题型为选择、计算、实验探究等。
以现代科技有关的问题,与社会生产生活紧密相连的问题为背景,考查Fe3+、Fe2+的氧化性、还原性。
饮用水的净化、FeCl3溶液腐蚀电路板等,也是热点之一。
重点、难点探源一、铁的主要性质及应用1、铁的物理性质铁具有金属的共性,具有能被磁铁吸引的特性。
2、铁的化学性质铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
二、铁的氧化物氧化亚铁(FeO)氧化铁(Fe2O3)四氧化三铁(Fe3O4)俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素价态+2 +3 +2、+3与盐酸反应生成的离子Fe2+Fe3+Fe2+、Fe3+三、铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O 受热分解2Fe(OH)3△Fe2O3+3H2O制法可溶性亚铁盐与碱反应Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱反应Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓二者的关系空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3追踪高考1.【2022新课标1卷】磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。
采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D【解析】正极片碱溶时铝转化为偏铝酸钠,滤渣中含有磷酸亚铁锂,加入硫酸和硝酸酸溶,过滤后滤渣是炭黑,得到含Li、P、Fe的滤液,加入碱液生成氢氧化铁沉淀,滤液中加入碳酸钠生成含锂的沉淀。
第10讲铁及其重要化合物目录考情分析网络构建考点一铁及其氧化物【夯基·必备基础知识梳理】知识点1铁知识点2铁的重要化合物【提升·必考题型归纳】考向1考查铁及其化合物的性质与应用考向2考查氢氧化亚铁的制备考向3考查铁及其化合物的有关计算考点二铁及其化合物的转化及应用【夯基·必备基础知识梳理】知识点1亚铁盐的性质及应用知识点2铁盐的性质及应用知识点3Fe2+和Fe3+的检验知识点4“铁三角”的转化关系及其应用【提升·必考题型归纳】考向1考查Fe2+、Fe3+的性质及其检验考向2考查“铁三角”的转化及应用考向3实验探究铁及其重要化合物的转化关系真题感悟考点要求考题统计考情分析铁及其化合物的性质及应用2023浙江1月卷4题,2分2022广东卷6题,3分2021河北卷1题,3分分析近三年高考试题,从分值来看,铁所占的比重最大,除铁是重要的金属元素外,还取决于铁元素与生产生活的紧密联系,Fe、Fe2+、Fe3+之间的转化,以及所承载的氧化还原反应等重要知识点。
考查内容主要集中在“铁三角”,Fe与酸的反应,铁的变价、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质等。
考查内容能在多种题型中出现,选择、简答、实验、推断、计算都有。
预测新的一年高考可能会在选择题中考查铁及其化合物Fe2+、Fe3+的检验2023湖南卷7题,3分2022广东卷11题,3分2021湖南卷3题,3分铁及其化合物的转化2023浙江1月卷16题,2分2021广东卷10题,2分在化工流程题或综合实验题中考查考点一铁及其氧化物知识点1铁1.存在及位置:(1)存在:主要以化合态(陨石除外)的形式存在,在地壳中的含量居第四位,铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)等。
(2)位置:铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ族,是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。
(满分60分时间30分钟)
姓名:_______________班级:_______________得分:_______________
1.铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。
请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,其中发生的一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若有3 mol FeS2参加反应,则转移_______mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂,反应的离子方程式为________________。
从腐蚀废液中回收金属铜还需要的试剂是__________。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用于净水,其作用原理是____________________(用离子方程式表示);在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中悬浮物沉降除去,其原因是
_______________。
(4)铁红是一种红色颜料,其主要成分是Fe2O3。
将一定量的铁红溶于160 mL 5 mol·L-1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24 L氢气(标准状况),经检测,溶液中
无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为_____。
【答案】322Fe3++Cu2Fe2++Cu2+铁粉、稀盐酸(其他合理答案均可)Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+在酸性条件下抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去11.2 g
【解析】
【详解】
Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+;在酸性条件下抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧
化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去;
2.铁是生产、生活及生命中的重要元素。
(1)血红蛋白中的铁元素呈+2价,具有结合O2分子结合成氧合血红蛋白的能力。
如果误服亚硝酸盐,会使人中毒,因为二价铁被_______(填“氧化”或“还原”)。
(2)为防止FeCl2发生氧化反应而变质,存放时应加入_____(填化学式)。
现有一瓶久置的FeCl2溶液,请设计实验检验其中是否含有Fe3+__________________________。
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型消毒剂。
在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4的离子方程式:__________________________;高铁酸钠对水消毒时转化为Fe3+,Fe3+ 净水的有关离子方程式为___________________。
(4)球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。
实验小组为测定X的组成设计实验如下:
固体2的俗名是________,X的化学式可以表示为________。
(5)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。
则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量浓度之比为________。
【答案】氧化Fe取少量待测液,滴加KSCN溶液,若溶液呈血红色,说明原溶液中有Fe3+3ClO
-+2Fe(OH)
3+4OH -=2FeO
4
2-+5H
2O+3Cl
-Fe3++3H
2O Fe(OH)3(胶体)+3H
+铁红
Fe3C1∶1∶4
【解析】
【详解】
(4)化合物X在空气中高温煅烧生成固体1,固体1为铁的氧化物,加入过量盐酸,溶液甲中含有铁的化合物,加入足量的Cl2,应是将Fe2+氧化成Fe3+,加热蒸发,灼烧得到Fe2O3,即固体2为Fe2O3,俗名为铁红,固体2中铁原子的物质的量为
24×2/160mol,0.3mol,根据元素守恒,化合物X中铁原子的物质的量为0.3mol,C 原子的物质的量为(18-0.3×56)/12mol=0.1mol,化合物X的化学式为Fe3C;
(5)氧化性强弱的顺序是HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2,加入铁粉的反应的离子方程式为①Fe
+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O,②Fe+2Fe3+=3Fe2+,③Fe+Cu2+=Fe2++Cu2+,0~1段发生反应①,消耗HNO3的物质的量为4mol,1~2段发生②,②消耗Fe3+的物质的量为2mol,反应①生成Fe3+的物质的量为1mol,即原溶液中Fe(NO3)3的物质的量为1mol,2~3段发生反应③,消耗Cu(NO3)2的物质的量为1mol,同一溶液体积相同,物质的量浓度之比等于其物质的量之比,即Fe(NO3)3、Cu(NO3)3、HNO3物质的量之比为1:1:4。
【点睛】难点是氧化还原反应方程式的书写,先根据题中信息,书写出ClO-+Fe(OH)3→FeO42-+Cl-,根据化合价的升降法进行配平,即3ClO-+2Fe(OH)
2-+3Cl-,环境为碱
3→2FeO4
性,且利用电荷守恒,OH-为反应物,H2O为生成物,因此离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-。
3.某校化学小组学生利用如图所示装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。
(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。
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FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下
步骤Ⅰ中加入新制氯水的作用是__________________________________。
【答案】3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2黑色固体变红,右端管壁有水珠生成取少量滤液,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色将Fe2+氧化成Fe3+
【解析】
溶液是否变红色;
(4)因为氯气具有强氧化性,所以能将二价铁离子氧化为三价铁离子,即为:将Fe2+氧化成Fe3+;
【点睛】本题考查了铁及其化合物的性质实验,易错点:铁与水蒸气反应原理。
4.(一)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。
回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol/L 的溶液。
在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是__________________________。
(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。
FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是_____________。
(二)工业上用赤铁矿(含Fe2O3、FeO,也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等)制备绿矾FeSO4·7H2O 的流程如下:
(1)氢氧化钠溶液加入赤铁矿中发生反应的离子方程式为____________;
_________________。
(2)向滤渣Ⅰ中加入过量的试剂a为___________,过量的试剂b投入到滤液Ⅱ发生的所有反应的离子方程式为______________;_________________;________________。
(3)实验室中操作①②③的名称为_________________________。
(4)操作④隔绝空气的目的是_______________________________________________。
【答案】防止Fe2+被氧化2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—隔绝空气(排除氧气对实验的影响)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OSiO2+2OH-=SiO32-+H2O硫酸(H2SO4)Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+Cu2+=Cu+Fe2+Fe+2H+=H2↑+Fe2+过滤防止溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+
【解析】
【分析】
由制备流程可知,加NaOH溶液后,两性氧化物Al2O3、酸性氧化物SiO2与NaOH溶液
反应,则滤液I中含有的离子为OH-、AlO2-、SiO32-,滤渣I中含Fe2O3、FeO、MnO2、
CuO;加入硫酸溶液,Fe2O3、FeO、CuO溶于硫酸,得到含有硫酸、Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4的混合液,则试剂a为硫酸;向混合液中加入Fe,Fe与硫酸、Fe2(SO4)3、CuSO4
反应得到FeSO4溶液,则试剂b为Fe,滤渣Ⅲ为Cu、Fe,滤液Ⅲ为FeSO4溶液,FeSO4
溶液经蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾。
【详解】
【点睛】本题以铁及其化合物为载体考查了实验方案的设计和化学工艺流程,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物与实验的结合,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离方法为解答的关键。