2019届高三化学上学期周测复习题6.doc

2019届高三化学上学期周测复习题61(xx河南八市模拟)铁是目前人类使用量最大的金属，它能形成多种化合物。(1)取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应，无论怎样进行实验，最终收集的气体体积均小于2.24 L(标准状况)，最主要的原因是_；所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色，试用离子方程式解释这一变化的原因：_。(2)ZnFe2Ox是一种新型纳米材料，可将工业废气中的某些元素转化为游离态，制取纳米ZnFe2Ox和用于除去废气的转化关系为ZnFe2O4ZnFe2Ox。若上述转化反应中消耗的n(ZnFe2O4)n(H2)21，x的值为_。请写出 ZnFe2Ox与NO2反应的化学方程式：_(x用前一问求出的具体值)。(3)LiFePO4(难溶于水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。以 FePO4(难溶于水)、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4，该反应还生成一种可燃性气体，则反应的化学方程式为_。磷酸铁锂动力电池有几种类型，其中一种(中间是锂离子聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开)工作原理为FePO4LiLiFePO4。则放电时正极上的电极反应式为_。(4)已知25 时KspFe(OH3)4.01038，此温度下若在实验室中配制5 molL1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入_ mL 2 molL1的盐酸(忽略加入盐酸时溶液体积的变化)。2铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。(1)铁元素在元素周期表中的位置为_。(2)等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下反应，产生相同条件下的气体体积比为_；铁在高温条件下与水蒸气反应的化学方程式为_。(3)碱式硫酸铁Fe(OH)SO4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图：已知：常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe3Fe2Al3开始沉淀(pH)2.37.53.4完全沉淀(pH)3.29.74.4加入少量NaHCO3的目的是调节pH，应控制pH的范围为_。碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2，可部分水解生成聚合离子Fe2(OH)42。该水解反应的离子方程式为_。(4)高铁酸钾(K2FeO4)也是常用的水处理剂。它的制备方法有多种。熔融法又称为过氧化钠氧化法。先在高温熔融的条件下制备高铁酸钠：Fe3Na2O2=Na2FeO42Na2O，再将高铁酸钠加入到氢氧化钾溶液里，发生反应：2KOHNa2FeO4=K2FeO42NaOH，请根据复分解反应原理分析该反应发生的原因：_。电解法制备高铁酸钾。铁和石墨分别做两个电极的电极材料，氢氧化钠溶液做电解液实现电解制备。阴极的电极材料为_，写出阳极的电极反应式为_。3(xx温州中学10月高考模拟)硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26H2O较硫酸亚铁不易被氧气氧化，是分析化学中重要的试剂，常用于代替硫酸亚铁。硫酸亚铁铵在500 时隔绝空气加热完全分解。回答下列问题：(1)硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解，发生了氧化还原反应，固体产物可能有FeO和Fe2O3，气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2和_。(2)为检验分解产物的成分，设计如下实验装置进行实验，加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。A中固体充分加热较长时间后，通入氮气，目的是_。为验证A中残留物是否含有FeO，需要选用的试剂有_(填字母)。AKSCN溶液B稀硫酸C浓盐酸DKMnO4溶液装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有_气体生成，若含有该气体，观察到的现象为_。若A中分解产物有N2，固体残留物只有Fe2O3，Fe2O3的物质的量为b mol，C中沉淀物质的量为a mol，则b_(填“大于”、“小于”或“等于”)a。实验中，观察到C中有白色沉淀生成，则C中发生反应的反应方程式为_(用离子方程式表示)。(3)为测定某固体样品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的含量，某实验小组做了如下实验：测定原理：MnOFe2H=Mn2Fe3H2O(方程式未配平)测定步骤：步骤一：准确称量20.00 g硫酸亚铁铵晶体，配制成100 mL溶液；步骤二：取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.100 0 molL1 KMnO4溶液滴定至终点，重复两次，平均消耗KMnO4溶液16.00 mL。如何判断滴定终点？_产品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的质量分数为_。4(xx河北冀州中学高三仿真模拟)已知氯化亚铁的熔点674 、沸点1 023 ；氯化铁在300 以上易升华，易溶于水并且有强烈的吸水性。在500 条件下氯化亚铁与氧气可能发生多种反应，反应之一为12FeCl23O22Fe2O38FeCl3。某研究小组选用以下装置(夹持装置省略，装置可重复选用)进行反应的探究。回答下列问题：(1)装置的合理连接顺序为A、_、D，其中E装置U形管左边设计为粗导管的目的是_。(2)A装置中发生反应的化学方程式为_。(3)反应过程发现，装置B中除生成红棕色固体外，还观察到黄绿色气体，生成该气体的化学方程式为_。(4)待B中充分反应后，停止加热后，还需持续通氧气至_。(5)设计实验：利用E装置U形管里的固体验证Fe(OH)3是弱碱：_。测定装置B的残留固体中铁元素的质量分数：_。5(xx莱芜一中、德州一中高三4月联考)氯化亚铁具有独有的脱色能力，适用于染料、染料中间体、印染、造纸行业的污水处理。某课题小组设计如下方案制备氯化亚铁并探究氯化亚铁(Fe2)的还原性。某同学选择下列装置用氯化铁制备少量氯化亚铁(装置不可以重复使用)。查阅资料知：氯化铁遇水剧烈水解，在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl。(1)实验开始前应先检查装置的气密性，请叙述装置A气密性检查的方法：_。(2)气流从左至右，装置接口连接顺序是a ()()()()()。(3)装置C中干燥管中所盛试剂的名称是_，作用是_，_。(4)装置C中酒精灯的作用是_。(5)为了测定氯化亚铁的质量分数，某同学进行了如下实验：称取实验制备的氯化亚铁样品5.435 g，配成溶液，用1.00 molL1酸性KMnO4标准溶液滴定至终点。(已知还原性Fe2Cl)滴定结果如下表所示：滴定次数标准溶液的体积滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL11.0425.0321.9825.9933.2025.24写出滴定过程中所发生的2个离子方程式：_、_。样品中氯化亚铁的质量分数为_。答案精析1(1)生铁中含有碳等杂质4Fe2O24H=4Fe32H2O(2)3.52NO28ZnFe2O3.5N28ZnFe2O4(3)2FePO4Li2CO32C2LiFePO43COFePO4Lie=LiFePO4(4)2.5解析(1)生铁中含有碳等物质，故5.6 g铁物质的量少于0.1 mol，生成的氢气的体积少于2.24 L(标准状况)；变黄色说明有Fe3生成，是由Fe2被氧气氧化所导致的。(2)当反应中n(ZnFe2O4)n(H2)21时，依得失电子守恒原理可求出铁的价态升高了0.5，由此可求出x3.5；ZnFe2O3.5与NO2反应生成N2和ZnFe2O4，其反应的化学方程式为2NO28ZnFe2O3.5N28ZnFe2O4。(3)可燃性气体是CO，反应过程中铁元素由3价降低到2价，Li2CO3中的碳元素由4价降低到2价，由此可写出对应的反应式。已知FePO4LiLiFePO4，FePO4中Fe元素得电子，则放电时FePO4在正极发生得电子的还原反应，正极的电极反应式为FePO4Lie=LiFePO4。(4)若不出现浑浊现象，则c(Fe3)c3(OH)KspFe(OH)3，代入有关数据后可求出c(OH)21013 molL1，c(H)5102 molL1，故至少要加入2.5 mL相应的盐酸。2(1)第四周期族(2)343Fe4H2O(g)Fe3O44H2(3)4.47.52Fe(OH)22H2O?Fe2(OH)422H(4)K2FeO4溶解度小，析出结晶，促进反应进行石墨Fe6e8OH=FeO4H2O解析(1)铁是26号元素，在元素周期表中的位置为第四周期族。(2)令Fe的物质的量为1 mol，则：Fe2HCl=FeCl2H2，3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比，则两反应中生成气体体积之比为1 mol mol34。(3)制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al(OH)3沉淀，且要避免生成Fe(OH)2沉淀，所以应控制pH在4.47.5之间。Fe(OH)2可部分水解生成Fe2(OH)42聚合离子，根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式。(4)K2FeO4溶解度小，析出结晶，促进反应进行。铁发生氧化反应作阳极，所以阴极是石墨，铁转化为FeO，所以电极反应式为Fe6e8OH=FeO4H2O。3(1)SO2(2)使分解产生的气体在B、C中被充分吸收BDSO3溶液变浑浊小于SO2H2O2Ba2=BaSO42H(3)滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液呈紫红色且半分钟不褪色62.72%解析(1)根据氧化还原反应，Fe、N元素的化合价均升高，则一定有化合价降低的元素，从所给的产物判断，产物中还应有SO2。(2)氯化钡与稀盐酸的混合液目的是吸收氨气、三氧化硫，则过氧化氢和盐酸的混合液主要吸收二氧化硫，所以通入氮气的目的是使分解产生的气体在B、C中被充分吸收；盐酸中的氯离子能被高锰酸钾氧化成氯气，为验证A中残留物是否含有FeO，则选择稀硫酸将固体溶解，然后加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色或变浅，证明溶液中含有亚铁离子，则固体中含有FeO；装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有三氧化硫，若含有三氧化硫，则溶液中有硫酸钡沉淀生成，溶液变浑浊；若产物中有氮气生成，则失去电子的元素是Fe和N，得到电子的元素是S，根据得失电子守恒，生成b mol Fe2O3失去电子的物质的量是2b mol，C中沉淀物质的量为a mol，即生成的二氧化硫的物质的量是a mol，则得电子的物质的量是2a mol，所以2b2a，ba；C中的白色沉淀是硫酸钡沉淀，二氧化硫与过氧化氢、氯化钡溶液发生氧化还原反应而生成硫酸钡沉淀，离子方程式为SO2 H2O2 Ba2=BaSO4 2H。(3)Fe2与KMnO4发生氧化还原反应，反应的离子方程式为MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O，所以滴定终点的判断为滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液呈紫红色且半分钟不褪色。根据化学反应：MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O，取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.10 molL1 KMnO4溶液滴定，所用高锰酸钾溶液的物质的量n(MnO)0.016 L0.1 molL11.6103 mol，则n(Fe2)51.6103 mol8103 mol,20.00 g硫酸亚铁铵晶体含有n(Fe2)3.2102 mol，实验测得产品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的质量分数为(3.2102 mol 392 gmol1)20.00 g100%62.72%。4(1)CBEC防止FeCl3冷凝在导管中，堵塞导管(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2(3)4FeCl23O2 2Fe2O34Cl2(4)硬质玻璃管冷却到室温且装置中的黄绿色气体完全消失(5)取少量固体加水溶解，用pH试纸(或pH计)测得溶液显酸性称取一定质量B中的残留固体，加入足量的盐酸(或硫酸等)溶解，加足量的H2O2氧化后再加入足量氢氧化钠溶液得沉淀，过滤、洗涤、在空气中充分灼烧至恒重称量，计算解析(1)依题意知制取FeCl3的反应原理12FeCl23O22Fe2O38FeCl3，且三氯化铁在300 以上易升华，易溶于水并且有强烈的吸水性。所以装置的合理连接顺序为A为氧气发生装置C为干燥氧气装置B为生成FeCl3反应装置E为冰盐水冷却收集FeCl3装置C装置可防止D中水蒸气进入ED为尾气处理装置，即正确的连接顺序为A、C、B、E、C、D；其中E装置U形管左边设计为粗导管的目的是防止FeCl3冷凝在导管中，堵塞导管。(2)A装置为氧气发生装置，发生反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2。(3)依据题意可知反应过程中装置B中除生成红棕色固体Fe2O3外，还生成黄绿色气体Cl2，根据氧化还原反应化学方程式书写规律可知生成该气体的化学方程式为4FeCl23O2 2Fe2O34Cl2。(4)待B中充分反应后，停止加热后，还需持续通氧气至硬质玻璃管冷却到室温且装置中的黄绿色气体完全消失，防止有副反应发生，同时将全部氯气被氢氧化钠溶液吸收防止污染空气。(5)利用E装置U形管里的固体验证Fe(OH)3是弱碱的实验设计为取少量固体加水溶解，用pH试纸(或pH计)测得溶液显酸性。测定装置B中的残留固体中铁元素的质量分数的实验设计：称取一定质量B中的残留固体，加入足量的盐酸(或硫酸等)溶解，加足量的H2O2氧化后再加入足量氢氧化钠溶液得沉淀，过滤、洗涤、在空气中充分灼烧至恒重称量、计算。5(1)关闭活塞a，向长颈漏斗内注水至形成一段水柱且液面高度不变，说明装置气密性良好(2)bcefd(e、f可换)(3)碱石灰(或生石灰)除去HCl防止空气中的水进入(4)燃烧H2，防止污染空气(5)MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O70.1%解析(1)考查装置气密性的检查，长颈漏斗气密性检查使用注水法。(3)氯化铁遇水剧烈水解，应注意前后都要防水进入，后考虑有尾气，进行尾气处理，尾气为未反应完全的氢气与HCl，故C中干燥管应盛放碱石灰，作用为除去HCl、并防止空气中水的进入。(4)装置C中酒精灯的作用为燃烧H2，防止污染空气。(5)氧化还原反应的书写及计算，设FeCl3与FeCl2物质的量分别为x、y，列式为1.000.024与162.5x127y5.435，解得x0.01，y0.03。