1、由5 mol Fe2O3、4 mol Fe3O4和3 mol FeO组成的混合物中,加入纯铁1 mol 并在高温下和Fe2O3反应。
若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是()A.4∶3B.3∶2C.3∶1 D.2∶12.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344 L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。
若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为() A.0.24 mol B.0.21 molC.0.16 mol D.0.14 mol3.有一种铁的“氧化物”样品,用5mol/L盐酸200mL恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下2.24L氯气,恰好使其中Fe2+全部转化成Fe3+,该样品可能的化学式是() A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O74.现有CuO和Fe2O3的混合物a g,向其中加入1 mol·L-1的HNO3溶液200 mL恰好完全反应,若将2a g该混合物用足量CO还原,充分反应后剩余固体质量为A.(2a-1.6)g B.2(a-1.6)g C.(a-1.6)g D.3.2 g5.铁和氧化铁的混合物共a mol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到b mol氢气,且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中单质铁的物质的量为()A B.(a-b) mol C D.(a+b) mol6.将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol/L氯化铁溶液中充分反应后,结果是()A.铁粉有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本保持不变B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液无明显现象C.Fe2+和Fe3+物质的量之比为5∶1D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:27.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液。
过滤出沉淀,洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为a g,则原合金中铁的质量分数为()A.70% B.52.4% C.47.6% D.30%8.某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且SO42-的物质的量浓度为6 mol·L-1,则此溶液最多溶解铁粉的质量为()A.5.6 g B.11.2 g C.22.4 g D.33.6 g9.已知Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。
向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是()A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Fe2+C.剩余固体中一定含Cu D.溶液中一定含Cu2+10.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。
则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是A.2︰3 B.3︰2 C.1︰2 D.1︰19.D【解析】①当固体为铁、铜时,溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu,反应的方程式为:2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=Cu+FeCl2,所以溶液中一定没有Fe3+、Cu2+,一定含有Fe2+;②当固体为铜时,溶液中一定没有Fe3+,Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu,所以溶液中一定没有Fe3+,易错起源1、铁三角的转化关系 例1. FeCl 3可通过多种途径转化成FeCl 2。
(1)在FeCl 3溶液中加入适量氢碘酸,发生反应的离子方程式为________________________________;(2)工业上常将无水FeCl 3在氮气作保护气的条件下加热至300~350℃,通入干燥的H 2,而制得FeCl 2。
该反应的化学方程式为___________________________;(3)工业上另一种制备FeCl 2的方法是:将无水的FeCl 3与适量氯苯(C 6H 5Cl),在130℃持续加热约3小时,可发生如下反应:2FeCl 3+C 6H 5Cl ――→130℃ 2FeCl 2+C 6H 4Cl 2+HCl 根据有机反应规律,该反应中氯苯发生的是________(填有机反应类型)。
(4)分析上述三个反应,下列有关说法正确的是________(填序号)。
①反应(1)中,氢碘酸既表现了酸性,又表现了还原性 ②反应(3)中,HCl 为氧化产物③上述三个反应中,FeCl 2均为还原产物(5)请另写一个FeCl 3转化成FeCl 2的化学方程式:_________________________________________________。
【答案】 (1)2Fe 3++2I -===2Fe 2++I 2(2)2FeCl 3+H 2 ==========300~350℃ 2FeCl 2+2HCl (3)取代反应 (4)③ (5)2FeCl 3+Fe===3FeCl 2(其他答案合理均可)铁三角的转化关系1.Fe ⇒Fe 2+铁与氧化性比较弱的非金属(如S 、I 2),非氧化性酸(如盐酸、稀H 2SO 4),不活泼金属的盐溶液(如CuSO 4溶液),FeCl 3溶液反应,都可实现这种转化。
例如: Fe +CuSO 4===Cu +FeSO 4;Fe +2FeCl 3===3FeCl 2;Fe +2H +===Fe 2++H 2↑。
2.Fe 2+⇒Fe比较活泼的金属(如Al 、Zn)、CO 、H 2、C 等能从亚铁化合物中置换出铁来。
例如:FeCl 2+Zn===ZnCl 2+Fe ; FeO +H 2=====△Fe +H 2O 。
3.Fe ⇒Fe 3+铁与强氧化剂,如Cl 2、H 2O 2、KMnO 4(H +)、HNO 3、 浓H 2SO 4在一定条件下反应都会实现这种转化。
例如: 2Fe +3Cl 2 =====点燃 2FeCl 3。
4.Fe 3+⇒Fe可通过较强还原剂实现,如Al 、CO 等。
例如 Fe 2O 3+3CO =====△ 2Fe +3CO 2; Fe 2O 3+2Al=====△2Fe +Al 2O 3。
5.Fe2+⇒Fe3+亚铁盐与强氧化剂反应,如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、KMnO4(H+)、H2O2等。
例如:2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
6.Fe3+⇒Fe2+铁盐溶液与比较强的还原剂反应,如Fe、Cu、碘化物、硫化物等。
例如:2Fe3++S2-===2Fe2++S↓;2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;2Fe3++Fe===3Fe2+;2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
应用“铁三角”的转化关系可以解决的有关问题:(1)判断离子共存:如Fe3+与S2-、I-因发生氧化还原反应不能大量共存。
(2)配制含Fe2+的溶液时,可向溶液中加入铁钉或铁粉以防止Fe2+被氧化。
易错起源2、Fe2+、Fe3+的检验及Fe与HNO3的反应例2.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Fe2+B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+D.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】【答案】 C1.Fe3+的检验(1)加入NaOH等碱溶液,生成红褐色沉淀。
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(红褐色)(2)加入KSCN溶液,溶液变为红色。
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)(3)加入苯酚稀溶液,出现紫色。
(4)加入亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]生成蓝色沉淀。
2.Fe2+的检验(1)在被检验的溶液中加碱,产生白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2+存在。
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3(2)在被检验的溶液中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再通入Cl2,若变成红色溶液,证明有Fe2+存在。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)3.Fe与HNO3的反应(1)铁与浓硝酸在常温下钝化,在加热时剧烈反应。
(2)铁与稀硝酸反应HNO3过量时:Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O…①Fe过量时:3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O…②铁与稀硝酸反应有关量的问题,可用数轴表示为:①当n F e n H NO 3≤14时,按反应①进行产物仅有Fe(NO 3)3,HNO 3可能有剩余。
②n F e n H NO 3≥38,按反应②进行,产物仅有Fe(NO 3)2,Fe 可能有剩余。
③当14<n F e n H NO 3<38,则①②反应均发生,产物为Fe(NO 3)3和Fe(NO 3)2。
(1)在上述反应①②中;硝酸都表现了强氧化性和酸性。
(2)在上述反应①②中,表现氧化性的硝酸的物质的量等于NO 的物质的量。
(3)反应①和反应②,被还原的HNO 3均占参加反应的HNO 3的1/4.(事实上,任何价态的金属与稀硝酸反应生成NO ,参加反应的硝酸与被还原的硝酸的物质的量之比均为4∶1)1.某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。
估计这种材料( ) ①耐高温 ②不耐热 ③导电、导热 ④不导电、不导热 ⑤可用于飞机机翼 ⑥可用于导弹的壳体A .①③⑤⑥B .②③⑤⑥C .②③④D .③④⑤2.下列物质跟铁反应后的生成物与KSCN 溶液作用一定会产生红色溶液的是( ) A .盐酸 B .Fe 2(SO 4)3溶液 C .氯气D .CuSO 4溶液3.下列有关金属及其化合物的说法正确的是( )A .由于铝在常温下不能与氧气反应,所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能,是一种应用广泛的金属材料B .青铜、不锈钢、硬铝都是合金C .铜表面易形成致密的氧化膜D .装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小,熔点比铝低 4.下列化学反应方程式或离子方程式符合反应事实的是( )A .4Fe +3O 2=====点燃2Fe 2O 3 B .Cu +2Fe 3+===Cu 2++2Fe 2+C .Fe +4HNO 3(稀)===Fe(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2OD .2Fe 2++4Br -+3Cl 2(少量)===2Fe 3++2Br 2+6Cl -5.实验室拟用一定量的铁与足量的稀H 2SO 4及足量的CuO 制备单质铜,有人设计以下两种方案:①Fe ――→H 2SO 4H 2――→CuO Cu ②CuO ――→H 2SO 4CuSO 4――→FeCu 若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量的比较中,正确的是( ) A .①多 B .②多 C .相等D .无法判断6.向某晶体的溶液中加入Fe 2+的溶液无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现红色,由此得出下列的结论错误的是( ) A .Fe 3+的氧化性比溴的氧化性强B .该晶体中一定含有SCN -C .Fe 2+与SCN -不能形成红色化合物D .Fe 2+被溴氧化成Fe 3+7.将1.12 g 铁粉加入25 mL 2 mol/L 的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( ) A .铁粉有剩余,溶液呈浅绿色,Cl -基本保持不变 B .往溶液中滴入无色KSCN 溶液,溶液变红色 C .Fe 2+和Fe 3+物质的量之比为5∶1D .氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5 8.某同学设计下列方法对A 盐的水解液进行鉴定:由此得出的结论中,不正确的是( ) A .D 溶液中存在Fe(SCN)3 B .滤液中有Fe 3+C .B 为AgBrD .A 一定为无氧酸盐FeBr 29.某CuSO 4、Fe 2(SO 4)3、H 2SO 4的混合溶液100 mL ,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且SO 2-4的物质的量浓度为6 mol/L ,则此溶液最多可溶解铁粉的质量为( ) A .5.6 g B .11.2 gC.22.4 g D.33.6 g10.取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末,加入过量盐酸,充分反应后过滤,得到沉淀X和滤液Y。