课后限时集训9铁及其化合物(建议用时:35分钟)1.我国早期科技丛书《物理小识·金石类》记有“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,载木不盛”,“青矾”即绿矾(FeSO 4·7H 2O),强热绿矾,得红色固体,气体冷凝得“矾油”。
下列说法不正确的是( )A .“青矾厂气”属于混合物B .“红色固体”属于碱性氧化物C .“矾油”能使滴有酚酞的溶液呈红色D .“强热绿矾”发生了分解反应C [绿矾受热发生分解反应,反应的化学方程式为2FeSO 4·7H 2O Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑+14H 2O ,因此“青矾厂气”应为SO 2和SO 3的混合=====高温 气体,“红色固体”是Fe 2O 3,Fe 2O 3属于碱性氧化物,A 、B 、D 项正确;“矾油”的主要成分是硫酸(SO 3和H 2O 反应生成),不能使滴有酚酞的溶液呈红色,C 项错误。
]2.向下列物质分别与少量氯水反应所得的溶液中滴入KSCN 溶液,不显红色的是 ( )A .氧化铁 B .铜铁合金C .Fe(OH)3D .FeCl 2B [过量的Cu 、Fe 均与Fe 3+反应,溶液中不含Fe 3+,滴入KSCN 溶液,不显红色。
]3.下列关于铁及其化合物的叙述正确的是( )A .2Fe 3++Fe===3Fe 2+成立,说明氧化性:Fe 3+>Fe 2+B .25 ℃,pH =0的溶液中,Al 3+、NH 、NO 、Fe 2+可以大量共存+4-3C .5.6 g 铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 molD .硫酸亚铁溶液中加入氯水:Fe 2++Cl 2===Fe 3++2Cl -A [B 项,酸性(pH =0)条件NO 氧化Fe 2+;C 项,n (e -)=×3 mol =0.3 mol ;D 项,电荷-3 5.656不守恒。
]4.(2019·绵阳诊断)下列有关0.2 mol·L -1 Fe(NO 3)2溶液的叙述正确的是( )A .该溶液中Na +、K +、[Fe(CN)6]3-、I -可以大量共存B .滴加稀硫酸,充分振荡无现象C .通入H 2S 气体,发生反应的离子方程式为Fe 2++S 2-===FeS↓D .50 mL 该溶液与过量Zn 充分反应,生成0.56 g FeD [Fe 2+会与[Fe(CN)6]3-反应生成蓝色沉淀,因此不能大量共存,故A 项错误;滴加稀硫酸,使溶液呈酸性,在酸性条件下,NO 能将Fe 2+氧化为Fe 3+,溶液由浅绿色变为黄色,故B 项错误;-3通入H 2S 气体,溶液显酸性,硝酸根在酸性条件下具有氧化性,能将硫离子氧化成硫单质、Fe 2+被氧化成Fe 3+,故C 项错误;50 mL 0.2 mol·L -1 Fe(NO 3)2溶液与过量Zn 充分反应,离子方程式为Zn +Fe 2+===Zn 2++Fe ,计算可知生成Fe 的质量为0.56 g ,故D 项正确。
]5.(2019·福州质检)如图是一种综合处理SO 2废气的工艺流程。
下列说法正确的是( )A .向溶液B 中滴加KSCN 溶液,溶液可能变为血红色B .溶液B 转化为溶液C 发生反应的离子方程式为4H ++2Fe 2++O 2===2Fe 3++2H 2OC .溶液酸性:A>B>CD .加氧化亚铁可以使溶液C 转化为溶液AA [溶液A 转化为溶液B 发生反应:2Fe 3++2H 2O +SO 2===2Fe 2++SO +2-44H +;溶液B 转化为溶液C 发生反应:4Fe 2++O 2+4H +===4Fe 3++2H 2O 。
向溶液B 中滴加KSCN 溶液,未与SO 2反应的Fe 3+与SCN -反应,有血红色出现,A 项正确;溶液B 转化为溶液C 的离子方程式电荷不守恒,B 项错误;根据反应方程式可知,溶液酸性:B>C>A ,C 项错误;溶液C 转化为溶液A ,可加入三价铁的氧化物,不能加入二价铁的氧化物,D 项错误。
][教师用书独具]钨是高熔点金属,工业上用主要成分为FeWO 4和MnWO 4的黑钨铁矿与纯碱共熔冶炼钨的流程如下,下列说法不正确的是( )A .将黑钨铁矿粉碎的目的是增大反应的速率B .共熔过程中空气的作用是氧化Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)C .操作Ⅱ是过滤、洗涤、干燥,H 2WO 4难溶于水且不稳定D .在高温下WO 3被氧化成WD [将固体反应物粉碎可以增加反应物的接触面积,能提高反应速率,故A 正确;通过流程图可知,纯碱、空气、FeWO 4和MnWO 4共熔发生反应,使Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)转化为难溶的Fe 2O 3和MnO 2,进而通过冷却、水浸、过滤的方法除去,故B 正确;Na 2WO 4溶液中加入硫酸发生复分解反应,生成难溶于水的H 2WO 4,经过过滤、洗涤、干燥获得较为纯净的H 2WO 4,加热使其分解为WO 3,故C 正确;在高温下H 2与WO 3反应生成W 和H 2O ,从元素价态变化来看,WO 3为氧化剂,被还原,故D 错误。
]6.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+C [由最终要得到的氯化铁及流程图知b是盐酸,A错误;操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤,操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶,所用仪器有差异,B错误;滤液Z和X中均含有氯化亚铁,因此c为氯气,C正确;高锰酸钾能氧化氯离子而褪色,因此不能用于检验是否含有亚铁离子,D错误。
] 7.如图所示的5种物质中均含同种金属元素,且在一定条件下(不含电解)能发生图示转化,则该金属元素可能是( )①Na ②K ③Ca ④Fe ⑤CuA.①②B.③④C.④⑤D.①⑤C [①硝酸钠(硝酸钾、硝酸钙)无法一步转化成氢氧化钠(氢氧化钾、氢氧化钙),氢氧化钠(氢氧化钾、氢氧化钙)溶液中也无法一步生成氧化钠(氧化钾、氧化钙),氧化钠(氧化钾、氧化钙)也无法一步生成金属钠(钾、钙)(除电解方法),故①②③错误。
]8.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。
某课外小组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: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中反应的离子方程式是_______________________________________________________________________________________________________。
(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 。
[答案] (1)氯水或双氧水 滴加KSCN 溶液不变红,滴加氯水或双氧水后,溶液变红(2)将Fe 2+氧化为Fe 3+(3)Fe 3++3NH 3·H 2O===Fe(OH)3↓+3NH +4(4)洗涤 冷却(5)×2×56×或a 1601107a 1009.(2019·成都模拟)某工业废水中主要含有Cr 3+,同时还含有少量的Fe 2+、Fe 3+、Al 3+、Ca 2+和Mg 2+等,且酸性较强。
为回收利用,通常采用如下流程处理:注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH 见表。
氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3Cr(OH)3pH 3.79.611.189(>9溶解)(1)氧化过程中可代替H 2O 2加入的试剂是________(填字母,下同)。
A .Na 2O 2B .HNO 3C .FeCl 3D .KMnO 4(2)加入NaOH 溶液调溶液pH =8时,除去的离子是________(填字母,下同);已知钠离子交换树脂的原理:M n ++n NaR ―→MR n +n Na +,此步操作被交换除去的杂质离子是________。
A .Fe 3+B .Al 3+C .Ca 2+D .Mg 2+(3)还原过程中,每消耗172.8 g Cr 2O 转移4.8 mol e -,该反应的离子方程式为2-7______________________________________________________________________________________________________________________________________。
[答案] (1)A (2)AB CD (3)3S 2O +4Cr 2O +13H 2O===6SO +8Cr(OH)3↓+2OH -2-32-72-410.(2019·沧州质量监测)为验证还原性:SO 2>Fe 2+>Cl -,三组同学分别进行了下图实验,并对溶液1和溶液2中所含离子进行了检验,能证明上述还原性顺序的实验组有( )溶液1溶液2甲含Fe 3+、Fe 2+含SO 2-4乙含Fe 3+,无Fe 2+含SO 2-4丙含Fe 3+,无Fe 2+含Fe 2+A .只有甲B .甲、乙C .甲、丙D .甲、乙、丙C [甲、溶液1中含有Fe 3+、Fe 2+,说明发生反应2Fe 2++Cl 2===2Fe 3++2Cl -,且Cl 2反应完全,可证明还原性Fe 2+>Cl -;溶液2中含有SO ,则说明发生反应2-42Fe 3++SO 2+2H 2O===2Fe 2++SO +4H +,可证明还原性SO 2>Fe 2+,故甲能证明还原性2-4SO 2>Fe 2+>Cl -;乙、溶液1中含有Fe 3+,无Fe 2+剩余,则还原性Fe 2+>Cl -,但Cl 2可能过量,再通入SO 2,可能发生的反应是Cl 2+SO 2+2H 2O===2Cl -+SO +4H +,不能比较SO 2与Fe 2+的还原性强弱,2-4故乙不能验证;丙、溶液1中含有Fe 3+,没有Fe 2+,通入SO 2后溶液中又含有Fe 2+,说明SO 2将Fe 3+还原得到Fe 2+,证明还原性SO 2>Fe 2+,故丙实验结论能证明还原性SO 2>Fe 2+>Cl -。