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2

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=2Fe33H2BFeCl3溶液腐蚀铜板：Fe3Cu=Fe2Cu2CFeO与稀硝酸反应：FeO2H=Fe2H2ODFe3O4与稀硝酸反应：3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O解析：选DA项，应为Fe2H=Fe2H2；B项，应为2Fe3Cu=2Fe2Cu2；C项，应为3FeO10HNO=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()ABC 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、Cu2C原固体中n(Fe2O3)n(Cu)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n(Fe2O3)n(Cu)，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()ANaOHBKMnO4CKSCN 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=2Fe32ClFe2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=FeZn2Zn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=2Fe2Cu2Fe3具有氧化性解析：选A氯气能够氧化Fe2(浅绿色)为Fe3(棕黄色)，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Fe2(SO4)3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Cu2C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Fe(OH)2B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Fe2D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Fe(OH)2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Fe(OH)2，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Cu2B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ClC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Fe3D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Fe2B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Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D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Fe(OH)2转变成Fe(OH)3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(Fe2O3、Al2O3和少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)Fe(OH)(SO4)n和高纯度的Al2O3，过程如下：(1)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：_。(2)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_(填字母)。A品红溶液 B酸性KMnO4溶液C紫色石蕊溶液 D溴水(3)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_。(4)过程中若用NaOH代替氨水会造成铝元素的损失，其原因是_(用离子方程式表示)。解析：(2)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(体现SO2的漂白性)，也能使KMnO4溶液和溴水褪色(利用SO2的还原性)，但不能使紫色石蕊溶液褪色。(3)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Fe(OH)3胶体而不能形成聚铁。(4)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Al(OH)3溶解得到NaAlO2，从而造成Al损失。答案：(1)Fe2O36H=2Fe33H2O(或Al2O36H=2Al33H2O)4FeS3O212H=4Fe34S6H2O(2)C(3)2.53.5温度太低不利于水解，温度过高难于生成聚铁(4)Al(OH)3OH=AlO2H2O11铁及其化合物在日常生活中很常见。(1)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，Fe(OH)2转化成Fe(OH)3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：_。(2)有些同学认为用KMnO4溶液能进行绿矾(FeSO47H2O)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_(填“是”或“否”)。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_(填字母)。 计算上述样品中FeSO47H2O的质量分数为_。 解析：(2)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5Fe2MnO8H=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。n(MnO)0.010 00 molL10.02 L2104 mol，由5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O可知，n(Fe2)52104 mol1103 mol，所以250 mL溶液中含有n(Fe2)1103 mol1102 mol，则m(FeSO47H2O)278 gmol11102 mol2.78 g，样品中FeSO47H2O的质量分数为100%97.5%。答案：(1)过滤、洗涤4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)34FeCl24H2OO22Fe2O38HCl (2)5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O否KSCN250 mL容量瓶b97.5%12绿矾被广泛用于医药和工业领域，工业上两种制备绿矾(FeSO47H2O)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(主要成分为CuFeS2)制取绿矾(1)试剂a和试剂b分别是_，操作1的名称是_。(2)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(3)加入适量Na2CO3溶液的作用是_。(4)操作需要用到的玻璃仪器名称有_。(5)通过检验CO来判断操作是否洗涤干净，检验的方法是_。解析：(1)由流程图可知滤渣2为Fe(OH)3，而目标产物为绿矾(FeSO47H2O)，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。(2)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=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O。(3)CO水解时使溶液呈碱性，可以除去油污。(4)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：(1)稀H2SO4、铁粉过滤(2)4CuFeS217O22H2SO4=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O(3)除去油污(4)烧杯、玻璃棒、漏斗(5)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(2018东北三省四市一模)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Fe3Zn2Mn2Cu2Cd2开始沉淀pH2.76.57.75.26.9沉淀完全pH3.28.09.86.49.4请回答下列问题：(1)提高浸出率可以采用的方法是(写出其中一点即可)_。(2)滤液中有少量的AsO，若不除去，则AsO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_。(3)流程中调节pH时可以选用的试剂为_，滤渣的主要成分为_。(4)常温下Zn(OH)2的溶度积Ksp_。(5)制得的ZnSO47H2O需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为_。解析：(4)当Zn2沉淀完全时溶液中c(Zn2)105 molL1，则KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)105(106)21017。答案：(1)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(合理答案均可)(2)AsH35Fe25AsO3MnO14H=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(3)ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等合理答案均可FeAsO4、Fe(OH)3(4)1017(5)乙醇(或饱和硫酸锌溶液)