铁及其化合物的性质和应用1.(2020高考改编组合题)下列关于铁及其化合物的说法中正确的是( )A.FeS 2在沸腾炉中与O 2反应主要生成SO 3(2020浙江7月选考)B.Mg 加入到过量FeCl 3溶液中可得Fe(2020浙江7月选考)C.钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀(2020浙江7月选考)D.室温下,Fe 与浓H 2SO 4反应生成FeSO 4(2020江苏卷6)2.《唐本草》记载“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃。
陶及今人谓之石胆,烧之赤色,故名绛矾矣”。
文中“绛矾”为( )A.FeSO 4·7H 2OB.CuSO 4·5H 2OC.Na 2SO 4·10H 2OD.KAl(SO 4)2·12H 2O3.把SO 2通入Fe(NO 3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,此时若滴入BaCl 2溶液,则会产生白色沉淀。
在上述一系列变化过程中,最终被还原的是A.SO 2B.Fe 2＋C.Fe 3＋D.NO4.常温下,向22H O 溶液中滴加少量243Fe (SO )溶液,反应原理如图所示。
关于该反应过程的说法正确的是A.该反应过程中,M 是3Fe M'+，是2Fe +B.当有21molO 生成时,转移2mol 电子C.在22H O 分解过程中,溶液的pH 逐渐降低D.22H O 的氧化性比3Fe +强,还原性比2Fe +弱5.某学生以铁丝和Cl 2为原料进行下列三个实验。
下列从分类角度分析正确的是( )A.实验①、③反应制得的物质均为纯净物B.实验②、③均未发生氧化还原反应C.实验①、③均为放热反应D.实验①、②所涉及的物质均为电解质6.纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。
共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法,其流程如图所示：下列说法错误的是( )A.保存溶液A 时,应加入少量铁粉B.其制备反应类型不属于氧化还原反应C.取滤液进行焰色反应,火焰为黄色D.FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好应为2∶17.某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体,实验装置如图所示(夹持装置略,气密性已检验),下列推断不合理的是()A.B中收集到的气体是氢气B.烧杯中双氧水的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋C.A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁D.烧杯中的溶液在氯化氢气氛下,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体8.某溶液中可能存在Fe3＋、Fe2＋、I－、HCO－3、Cl－、NO－3六种离子中的几种。
现进行下列实验：①取少量溶液滴加KSCN溶液,溶液呈红色；②另取少量原溶液滴加盐酸,溶液的棕黄色加深。
据此可以推断,该溶液中肯定不存在的离子是()A.I－、HCO－3B.Fe2＋、HCO－3、NO－3C.I－、HCO－3、Cl－D.Fe3＋、I－、HCO－39.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是()A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋10.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。
对下列实验事实的解释正确的是()选项操作与现象解释A 向淀粉-KI溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝Fe3＋能与淀粉发生显色反应B 把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C 向稀硝酸中加入少量铁粉,有气泡产生Fe置换出硝酸中的氢,生成了氢气D 新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3物质变成了红褐色11.中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁,在核磁共振造影及医药上有广泛用途。
其生产过程的部分流程如下：FeCl 3·6H 2O ――→环丙胺①FeOOH ――→CO ②纳米四氧化三铁。
下列有关叙述不合理的是( )A.纳米四氧化三铁可分散在水中,它与FeCl 3溶液的分散质直径相当B.纳米四氧化三铁具有磁性,可作为药物载体用于治疗疾病C.在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解D.反应②的化学方程式是6FeOOH ＋CO ＝2Fe 3O 4＋3H 2O ＋CO 212.某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化实验。
实验Ⅰ：将3Fe +转化为2Fe +查阅资料：已知：①SCN -的化学性质与I -相似②222Cu 4I 2CuI I +-+=↓+实验Ⅱ：将2Fe +转化为3Fe + 实验方案现象 向143mL 0.1mol L FeSO -⋅溶液中加入稍过量稀硝酸溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色查阅资料：Fe 2＋＋ NO ＝ Fe (NO) 2＋(棕色)下列说法不正确的是( )A.取144mL 0.1mol L CuSO -⋅溶液,向其中滴加3滴10.1mol L KSCN -⋅溶液,产生白色沉淀B.取144mL 0.2mol L FeSO -⋅溶液,向其中滴加3滴10.1mol L KSCN -⋅溶液,产生白色沉淀C.2Cu +与SCN -反应的离子方程式为222Cu 4SCN 2CuSCN (SCN)+-+↓+ D.产生NO 的原因：23323Fe 4H NO 3Fe NO 2H O ++-++++↑+13.将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。
①Fe 2O 3 a.红褐色 A.具有较强的还原性②Fe(OH)2 b.红棕色 B.易被氧化成灰绿色最终变成红褐色③Fe(OH)3 c.白色 C.红色油漆、涂料④Fe2＋ d.棕黄色 D.受热分解成红棕色粉末⑤Fe3＋ e.浅绿色 E.具有较强的氧化性14.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。
某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。
实验步骤如下：请回答下列问题：(1)证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加________,该过程的现象为__________(2)步骤②加入过量H2O2的目的是_________________________。
(3)步骤③反应的离子方程式为_____________________________。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、________、灼烧、________、称量。
(5)若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为________g。
15.铁及其化合物在日常生活中应用广泛。
(1)利用Fe2＋、Fe3＋的催化作用,常温下可将SO2转化为SO2－4,从而实现对SO2的治理。
已知含SO2的废气通入含Fe2＋、Fe3＋的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O,则另一反应的离子方程式为___________________________________。
(2)氧化铁是重要的工业颜料,下面是制备氧化铁的一种方法,其流程如下：①操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ为洗涤,洗涤操作的具体方法为________________________________________________。
②滤液A中加入稍过量的NH4HCO3溶液,生成沉淀的同时有一种气体产生,写出其化学方程式：___________________________________________________________。
(3)如果煅烧不充分,产品中将有FeO存在,称取3.0 g氧化铁产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容；量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用酸化的0.010 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点,重复滴定2～3次,消耗酸性KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①该实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是________(填序号)。
A.稀硝酸B.稀盐酸C.稀硫酸D.浓硝酸②上述产品中Fe2O3的质量分数为________。
铁及其化合物的性质和应用答案1.答案：C解析：A.FeS 2在沸腾炉中与O 2发生的反应为：4 FeS 2＋11O 22Fe 2O 3＋8SO 2,产物主要是SO 2而不是SO 3,故A 错误；B.Mg 加入到FeCl 3溶液中,Mg 具有较强的还原性,先与Fe 3＋反应,生成Mg 2＋和Fe 2＋,若Mg 过量,Mg 与Fe 2＋继续反应生成Mg 2＋和Fe,但由于反应中FeCl 3过量,Mg 已消耗完,所以无Mg 和Fe 2＋反应,所以不会生成Fe,故B 错误；C.钢铁在潮湿的空气中,铁和碳、水膜形成原电池,发生电化学腐蚀,腐蚀速率更快,故C 正确；D.室温下,铁在浓硫酸中发生钝化,故D 错误。
2.答案：A解析：根据题中描述,晶体本来为绿色,加热后得到红色固体,所以该晶体为FeSO 4·7H 2O 。
3.答案：D解析：由滴入BaCl 2溶液,会产生白色沉淀,可知具有还原性的SO 2通入Fe(NO 3)3溶液中发生的氧化反应SO 2→SO 42-,白色沉淀为硫酸钡；溶液由黄色变为浅绿色,说明三价铁离子被还原为亚铁离子,但立即又变为黄色,说明亚铁离子又被氧化为三价铁离子,则可知溶液中的硝酸根离子在酸溶液中具有强氧化性,把亚铁离子氧化为三价铁离子,最终表现氧化性被还原的是NO ,故选D 。
4.答案：B解析：根据反应原理图,H 2O 2＋M ＋H ＋→H 2O ＋Mˊ的过程中H 2O 2被还原成H 2O,Mˊ＋H 2O 2→M ＋O 2＋H ＋的过程中H 2O 2被氧化成O 2,根据氧化还原反应的特点,M 为Fe 2＋,Mˊ为Fe 3＋。
A.根据分析, M 是2Fe +,Mˊ是3Fe +,故A 错误；B.图示中生成O 2的反应为2Fe 3＋＋H 2O 2＝2Fe 2＋＋O 2↑＋2H ＋,反应过程中O 元素的化合价由-1价升至0价,因此当有21molO 生成时,转移2mol 电子,故B 正确；C.图示中的反应为2Fe 3＋＋H 2O 2＝2Fe 2＋＋O 2↑＋2H ＋、2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋＝2Fe 3＋＋2H 2O,则总反应为2H 2O 2=催化剂2H 2O ＋O 2↑,在22H O 分解过程中生成了H 2O,溶液变稀,则溶液的pH 会逐渐增大,故C 错误；D.根据2Fe 3＋＋H 2O 2＝2Fe 2＋＋O 2↑＋2H ＋说明H 2O 2的还原性强于Fe 2＋,2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋＝2Fe 3＋＋2H 2O 说明H 2O 2的氧化性强于Fe 3＋,故D 错误；综上所述,答案为B 。