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专题十三铁及其化合物挖命题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例难度关联考点铁及其化合物1.能应用金属的活动性顺序判断反应能否发生并解释相关现象。2.根据研究物质的思路和方法,掌握铁及其重要化合物的主要性质和应用。2018天津理综,32015天津理综,10中弱电解质的电离、盐类的水解分析解读本部分内容涉及题型较多,有选择题、综合推断题及实验探究题,主要考查学生对化学基本概念、基本理论的掌握。其中对铁及其重要化合物的考查包括铁的腐蚀、水的净化等;以铁及其重要化合物为载体的化学实验或化工流程题也是常见的命题形式。考查了证据推理与模型认知和科学探究与创新意识的化学学科素养。【真题典例】破考点【考点集训】考点铁及其化合物1.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法中错误的是()A.用如图装置可以制备沉淀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.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化答案C2.下列常见实验的现象或表述中正确的是()A.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色,该溶液中一定含有Fe2+B.为检验红砖中铁元素的价态,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液23滴,溶液变为红色,说明红砖中只有三氧化二铁C.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁D.将(NH4)2Fe(SO4)26H2O试样溶于稀硝酸中,滴加KSCN溶液,出现红色,说明该试样已变质答案A3.常温下,往H2O2 溶液中滴加少量的FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O、2Fe3+H2O2 2Fe2+O2+2H+。下列说法中正确的是()A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐降低C.在H2O2分解过程中,Fe2+起催化作用D.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量不变,所以往含少量FeSO4的Fe2(SO4)3溶液中滴加适量的H2O2溶液不能除去杂质答案C炼技法【方法集训】方法1Fe3+与Fe2+的鉴别方法归纳1.下列陈述、正确并且有因果关系的是()选项陈述陈述AKSCN可用来检验Fe3+用KSCN溶液检验FeSO4是否变质B盐的水解是吸热反应加热可提高盐的水解反应速率CH2O2有氧化性H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色DAl(OH)3是两性氢氧化物Al(OH)3可溶于过量浓氨水中答案A2.用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验,其中现象及解释或结论不正确的是()实验现象解释或结论A加入FeCl3固体溶液变成红褐色FeCl3的水解程度变大B加入等体积水溶液颜色变浅c(Fe3+)变小C加入足量Fe粉溶液颜色变成浅绿色2Fe3+Fe 3Fe2+ D将FeCl3溶液微热溶液变成红褐色水解反应的H0答案A3.球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验室测定化合物X组成的实验如下:化合物X18.0 g固体1溶液甲溶液乙固体224.0 g下列说法不正确的是()A.固体2是氧化铁 B.X的化学式可以表示为Fe3C2C.溶液甲中可能含有Fe3+ D.X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成答案B方法2守恒法在铁及其化合物的相关计算中的应用1.有一块铁的氧化物样品,用140 mL 5.0 molL-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品可能的化学式为()A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7答案D2.将3.48 g Fe3O4完全溶解在100 mL 1 molL-1硫酸溶液中,然后加入K2Cr2O7溶液25 mL,恰好使溶液中的Fe2+全部转化为Fe3+,Cr2O72-全部被还原为Cr3+,则K2Cr2O7溶液中溶质的物质的量浓度为()A.0.05 molL-1B.0.1 molL-1 C.0.2 molL-1D.0.3 molL-1答案B3.为测定一小块铁铝合金样品的含铝量,现先将其溶于足量盐酸中,再向其中加入足量的烧碱溶液,待沉淀全部转化为红褐色时过滤,洗涤。将沉淀物在空气中灼烧,最后得到红棕色粉末,经称量知其质量跟原合金的质量相等。合金中铝的质量分数为()A.70%B.30%C.54%D.无法计算答案B过专题【五年高考】考点铁及其化合物A组自主命题天津卷题组1.(2015天津理综,10,14分)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:(1)FeCl3净水的原理是。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)。(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.010-2 molL-1,c(Fe3+)=1.010-3 molL-1,c(Cl-)=5.310-2 molL-1,则该溶液的pH约为。完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:ClO3-+Fe2+ Cl-+Fe3+(3)FeCl3在溶液中分三步水解:Fe3+H2O Fe(OH)2+H+K1Fe(OH)2+H2O Fe(OH)2+H+K2Fe(OH)2+H2O Fe(OH)3+H+K3以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是。通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为:xFe3+yH2O Fex(OH)y(3x-y)+yH+欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)。a.降温b.加水稀释c.加入NH4Cld.加入NaHCO3室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是。(4)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁以Fe(mgL-1)表示的最佳范围约为mgL-1。答案(1)Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质2Fe3+Fe 3Fe2+(2)2166H+163H2O(3)K1K2K3bd调节溶液的pH(4)1820B组统一命题、省(区、市)卷题组2.(2018课标,7,6分)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磷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D3.(2014课标,8,6分)化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是()选项现象或事实解释A.用热的纯碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应B.漂白粉在空气中久置变质漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3C.施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效D.FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜答案C4.(2015课标,10,6分)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()选项实验现象结论A.将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成,溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+B.将铜粉加入1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D.将0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 molL-1 CuSO4溶液先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小答案D5.(2018江苏单科,9,2分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)C.AgNO3(aq)Ag(NH3)2+(aq)Ag(s)D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)答案A6.(2017江苏单科,7,2分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.Fe FeCl2 Fe(OH)2B.S SO3 H2SO4C.CaCO3 CaO CaSiO3D.NH3 NO HNO3答案C7.(2016浙江理综,7,6分)下列说法不正确的是()A.储热材料是一类重要的能量存储物质,单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量B.Ge(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池C.Ba2+浓度较高时危害健康,但BaSO4可服入体内,作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病D.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附答案D8.(2014上海单科,17,3分)用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出答案B9.(2016上海单科,17,3分)某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化。x值为()A.0.80B.0.85C.0.90D.0.93答案A10.(2017北京理综,28,16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+ Fe2+2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。(1)检验产物取出少量黑色固体,洗涤后,(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。取上层清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有。(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:序号取样时间/min现象3产生大量白色沉淀;溶液呈红色30产生白色沉淀,较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深120产生白色沉淀,较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅 (资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)对Fe3+产生的原因作出如下假设:假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;假设b:空气中存在O2,由于(用离子方程式表示),可产生Fe3+;假设c:酸性溶液中的NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;假设d:根据现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。下述实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验可证实假设d成立。实验:向硝酸酸化的溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。实验:装置如下图。其中甲溶液是,操作及现象是。(3)根据实验现象,结合方程式推测实验中Fe3+浓度变化的原因: 。答案(16分)(1)加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀Fe2+(2)2Fe3+Fe 3Fe2+4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀0.05 molL-1 NaNO3FeSO4溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深(3)溶液中存在反应:2Ag+Fe Fe2+2Ag,Ag+Fe2+ Fe3+Ag,Fe+2Fe3+ 3Fe2+。反应开始时,c(Ag+)大,以反应、为主,c(Fe3+)增大。约30 min后,c(Ag+)小,以反应为主,c(Fe3+)减小11.(2017课标,27,15分)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是。(2)滤渣1中含量最多的金属元素是,滤渣2的主要成分是及含硅杂质。(3)步骤调滤液2的pH使之变(填“大”或“小”),原因是(用离子方程式表示)。(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。a.80 b.60 c.40 d.10 步骤的反应类型是。(5)某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2 kg,产率为。答案(1)27陶瓷在高温下会与Na2CO3反应(2)FeAl(OH)3(3)小2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O(4)d复分解反应(5)190m2147m1100%12.(2018课标,26,14分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为。(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有;氧化除杂工序中ZnO的作用是,若不通入氧气,其后果是。(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为;沉积锌后的电解液可返回工序继续使用。答案(1)ZnS+32O2ZnO+SO2(2)PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2+(3)Cd2+Zn Cd+Zn2+(4)Zn2+2e- Zn溶浸13.(2016课标,28,15分)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 molL-1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2 mL FeCl2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2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL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。(4)丙组同学取10 mL 0.1 molL-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是(填离子符号);实验和说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)。答案(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2+Fe3+可逆反应(5)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2OFe3+催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动C组教师专用题组14.(2016四川理综,9,13分)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl22H2O制备CuCl,并进行相关探究。【资料查阅】【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。请回答下列问题:(1)仪器X的名称是。(2)实验操作的先后顺序是ae(填操作的编号)。a.检查装置的气密性后加入药品b.熄灭酒精灯,冷却c.在“气体入口”处通入干燥HCld.点燃酒精灯,加热e.停止通入HCl,然后通入N2(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是。(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是。【探究反思】(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析:若杂质是CuCl2,则产生的原因是。若杂质是CuO,则产生的原因是。答案(13分)(1)干燥管(2)cdb(3)先变红,后褪色(4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O(5)加热时间不足或温度偏低通入HCl的量不足15.(2014福建理综,24,15分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。 (1)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化腐蚀称为。图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是(填字母)。(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:步骤若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为。步骤中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O 2Fe2O3nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为。上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是(任写一项)。(3)已知t 时,反应FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。t 时,反应达到平衡时n(CO)n(CO2)=。若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t 时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=。答案(1)吸氧腐蚀B(2)4HNO3 4NO2+O2+2H2O4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O氮氧化物排放少(或其他合理答案)(3)410.0516.(2017课标,27,14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为。(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式。(3)TiO2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:温度/3035404550TiO2xH2O转化率/%9295979388分析40 时TiO2xH2O转化率最高的原因。(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为 。(5)若“滤液”中c(Mg2+)=0.02 molL-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.010-5 molL-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.310-22、1.010-24。(6)写出“高温煅烧”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。答案(1)100 、2 h,90 、5 h(2)FeTiO3+4H+4Cl- Fe2+TiOCl42-+2H2O(3)低于40 ,TiO2xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40 ,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O转化反应速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)=1.310-221.010-5 molL-1=1.310-17molL-1,c3(Mg2+)c2(PO43-)值为0.013(1.310-17)2=1.710-40KspMg3(PO4)2,因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2+H2O17.(2015课标,27,14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:回答下列问题:(1)写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有(写出两条)。(2)利用的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是。(写化学式)(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是。然后再调节溶液的pH约为5,目的是。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是(填名称)。(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为。(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程。答案(1)Mg2B2O5H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4(2分)提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2分)(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(1分,2分,共3分)(3)将Fe2+氧化成Fe3+使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去(每空1分,共2分)(4)(七水)硫酸镁(1分)(5)Na+H:BHH:H-(2分)(6)2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO(2分)【三年模拟】一、选择题(每题6分,共30分)1.(2018天津河西三模,5)用下图装置进行中实验,对应中现象正确,且能达到相应实验目的或得到结论正确的是()选项中实验中现象实验目的或结论A加热浸透石蜡油的石棉Br2的CCl4溶液褪色石蜡油裂解产物中含有不饱和烃B加热NH4Cl固体酚酞溶液变红制备氨气并检验氨气性质C加热NaHCO3与Na2CO3混合粉末澄清石灰水变浑浊验证NaHCO3加热易分解D加热铁粉及湿棉花肥皂水中有气泡冒出Fe与H2O发生了置换反应答案A2.(2018天津南开中学高三10月月考,3)某溶液为含有较多CuSO4和少量Fe2(SO4)3的酸性溶液。若用该溶液制取CuSO4晶体,可供选择的操作有:加适量H2SO4溶液;加适量CuO;冷却结晶;加过量NaOH溶液;加热蒸发至有大量固体析出;过滤。正确的操作步骤及顺序是()A.B. C.D.答案D3.(2018天津高三下模拟,18)新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox(3xc,则残余固体是铁和铜的混合物若ac,则最终溶液中一定有Fe2+和Cu2+若ac,则最终溶液中一定没有Fe3+若ac,则最终溶液中可能有Cu2+若ac,则最终溶液中一定有Fe2+A.0B.1C.2D.3答案D5.(2019届天津一中高三月考,9)某同学采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为 Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是()A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉B.固体1中一定含有 SiO2,控制 pH 是为了使Al3+转化为Al(OH)3,进入固体2C.从溶液2得到 FeSO47H2O 产品的过程中,须控制条件防止其发生氧化和分解D.若改变方案,在溶液1中直接加 NaOH溶液至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到 FeSO47H2O答案D二、非选择题(共40分)6.(2018天津河北区一模,9)(16分)硫酸亚铁铵晶体是一种浅蓝绿色晶体,俗称摩尔盐,其化学式为FeSO4(NH4)2SO46H2O。硫酸亚铁在空气中易被氧化,而形成摩尔盐后就稳定了。硫酸亚铁铵晶体可由硫酸亚铁与硫酸铵等物质的量混合制得。下图是模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置。回答下列问题:.(1)先将废铁屑(含少量油污、铁锈、FeS 等)加入30%的氢氧化钠溶液中并煮沸,再用清水洗净,其目的是。(2)将处理好的铁屑放入锥形瓶中,加入稀硫酸。锥形瓶中发生反应的离子方程式可能为(填序号)。A.Fe+2H+ Fe2+H2B.Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H2OC.2Fe3+S2- 2Fe2+SD.2Fe3+Fe 3Fe2+(3)利用容器的反应,向容器中通入氢气,应关闭活塞,打开活塞。容器中氢氧化钠溶液的作用是;向容器中通入氢气的目的是。.待锥形瓶中的铁屑快反应完时,关闭活塞B、C,打开活塞A,继续产生的氢气会将锥形瓶中生成的硫酸亚铁(含极少部分未反应的稀硫酸)压到饱和硫酸铵溶液中。在常温下放置一段时间,试剂瓶底部将析出硫酸亚铁铵晶体。制得的硫酸亚铁铵晶体中往往含有极少量的Fe3+。为测定晶体中Fe2+的含量,称取一份质量为20.0 g的硫酸亚铁铵晶体样品,制成溶液。用0.5 mol/L 酸性KMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化,MnO4-被还原成Mn2+时,消耗20.00 mL酸性KMnO4溶液。滴定时,将酸性KMnO4溶液装在(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,判断反应到达滴定终点的现象为;晶体中FeSO4的质量分数为。答案.(1)去除铁屑表面的油污(2)ABD(3)AB、C除去杂质气体H2S赶走中的O2(避免Fe2+被氧化).酸式溶液变成紫红色且30 s内不褪色38%7.(2018天津红桥二模,7)(14分).铁是生产、生活及生命中的重要元素。(1)血红蛋白(Hb)中的铁元素呈正二价,能与O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO)从而有输送氧的能力。NaNO2因具有氧化性而能使血红蛋白丧失与O2的结合能力,药品美蓝是其有效的解毒剂,解毒时美蓝发生反应(填“氧化”或“还原”)。(2)现有一瓶放置了一段时间的某浓度的FeCl2溶液,请设计实验检验其中是否含有Fe3+:。(3)普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气,该氧化物和氢气在高温下发生逆反应得到“引火铁”。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成44.8 L H2(标准状况),则转移电子数目为;“引火铁” 是一种极细的铁粉,它在空气中可以自燃,其原因是。.化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分,由两种元素组成。为了研究其组成,设计如下实验:气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝。请回答:(1)M的化学式为,气体甲的电子式为。(2)白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是(用化学方程式表示)。(3)高温条件下,丁与甲反应生成两种单质和水,该反应的化学方程式为。答案.(1)氧化(2)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+,反之则没有(3)4NA“引火铁”比表面积很大,加快了铁与氧气的反应速率.(1)Fe4NHNHH(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3(3)Fe2O3+2NH3 2Fe+N2+3H2O8.(2018天津一中高三5月月考,7,节选)(10分).氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。某兴趣小组以铁屑为原料模拟工业上制备氯化铁及进一步氧化氯化铁制备高铁酸钾的流程如下:请回答下列问题:(1)“氧化”阶段通入过量空气比通入氯气具有的优点是。(2)“合成”阶段生成Na2FeO4的离子方程式为。(3)为了检验“氧化”过程中所得溶液中是否含有Fe2+,某同学取少量该溶液于试管中,选用下列试剂可以达到目的的是(填字母)。a.KSCN 溶液b.NaOH 溶液 c.K3Fe(CN)6溶液d.苯酚溶液 e.酸性KMnO4溶液(4)过程制取FeCl3固体的具体操作步骤是。若使6.5 mol/L FeCl3饱和溶液不析出Fe(OH)3,需控制溶液的pH小于。已知该实验条件下,KspFe(OH)3=6.510-36,KW=1.010-13答案.(1)经济、不会污染环境(2)2Fe3+3ClO-+10OH- 2FeO42-+3Cl-+5H2O(3)c(4)在HCl气流中蒸发FeCl3 溶液制取FeCl3固体1
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