1、1跟踪检测（八） 铁、铜及其化合物1(2019杨浦区一模)在给定条件下，下列物质间的转化不能实现的是( )AFe FeCl3 BFe FeSO4 Cl2 点 燃 浓 硫 酸 常 温CFe Fe3O4 DFe FeCl2 H2O 高 温 FeCl3溶 液 常 温解析：选 B Fe 和 Cl2反应生成 FeCl3：2Fe3Cl 2 2FeCl3，物质间的= = = = =点 燃 转化能实现，故 A 不符合；常温下 Fe 在浓硫酸中发生钝化不能继续反应，物质间的转化不能实现，故 B 符合；Fe 和 H2O 发生反应生成 Fe3O4和H2：3Fe4H 2O Fe3O44H 2，物质间的转化能实现，故
2、C 不符合；Fe 和= = = = =高 温 FeCl3溶液反应生成 FeCl2：Fe2Fe 3 =3Fe2 ，物质间的转化能实现，故 D 不符合。2铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有 FeO、Fe 2O3和 Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在 1 400 以上的温度下加热 Fe2O3时，Fe 2O3会部分失去氧，生成 Fe3O4。下列有关说法正确的是( )AFeO、Fe 2O3和 Fe3O4均为黑色固体BFe 3O4常写成 FeOFe2O3，其中既有2 价的 Fe，又有3 价的 Fe，所以 Fe3O4是一种混合物C热稳定性：Fe 2O3Fe 3O4DFeO
3、、Fe 2O3和 Fe3O4均可与盐酸反应，且反应类型均为复分解反应解析：选 D FeO 和 Fe3O4均为黑色固体，Fe 2O3 为红色固体，故 A 错误；Fe 3O4是一种纯净物，化合价是一种复合化合价，故 B 错误；在 1 400 以上的温度下加热 Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧生成 Fe3O4，说明 Fe3O4稳定，故 C 错误；FeO、Fe 2O3和 Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，故 D 正确。3(2019洛阳模拟)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：Fe
4、Cl 36H2O FeOOH 环 丙 胺 纳米四氧化三铁。下列有关叙述不合理的是( ) CO A纳米四氧化三铁可分散在水中，它与 FeCl3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在反应中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解D反应的化学方程式是 6FeOOHCO= =2Fe3O43H 2OCO 2解析：选 A 纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中，属于胶体分散系，不同于溶液的溶质微粒直径，故 A 错误；纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾2病的治疗，故 B 正确；因反应环丙胺不参加反应，但加快反应速率，即加快了氯化铁水解，故 C 正确；由制备过程可知
5、，反应的反应物为 FeOOH 和 CO，由一种生成物为 Fe3O4和质量守恒定律可知反应为 6FeOOHCO= =2Fe3O43H 2OCO 2，故 D 正确。4(2019通州区模拟)向铜屑、稀盐酸和铁盐的混合溶液中持续通入空气可制备氯化铜。其反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )AFe 3 对该反应有催化作用B该过程中的 Fe3 可由 Fe(NO3)3提供C可用 K3Fe(CN)6 溶液区分 Fe3 与 Fe2D制备 CuCl2的总反应为 2CuO 24HCl= =2CuCl22H 2O解析：选 B 依据题图可知，Cu 与 Fe3 反应生成 Fe2 和 Cu2 ，Fe 2 与 O2、HC
6、l 反应生成 Fe3 和 H2O，所以 Fe3 作催化剂，故 A 正确；Fe(NO 3)3溶液为强酸弱碱盐，NO 酸性 3环境下能够氧化 Cu，本身被还原为 NO，NO 会引起空气污染，故 B 错误；K 3Fe(CN)6溶液遇到 Fe2 反应生成蓝色沉淀，所以可以用 K3Fe(CN)6溶液区分 Fe3 与 Fe2 ，故 C 正确；依据题图可知，Cu 与 Fe3 反应生成 Fe2 和 Cu2 ，Fe 2 与 O2、HCl 反应生成 Fe3 和 H2O，将两步反应联立得 2CuO 24HCl= =2CuCl22H 2O，故 D 正确。5下列中学常见实验的现象或表述正确的是( )A过量的铁投入到一定
7、量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加 KSCN溶液，溶液显红色B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C检验红砖中的氧化铁成分，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，溶液显红色即可证明D向 CuSO4溶液中滴入过量 NaOH 溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会，然后冷却、过滤，滤纸上的物体为“蓝色固体”解析：选 C 过量的铁粉与一定量的稀硝酸反应最终生成的是 Fe2 ，A 错误；制备氢氧化亚铁时应避免被氧气氧化，向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把胶头滴管的下端插入液面以
8、下且不能搅拌，B 错误；CuSO 4溶液中滴入过量 NaOH 溶液充分反应后生成 Cu(OH)2沉淀，加热后过滤，滤纸上留有的是 CuO(黑色)，D 错误。6下列关于 Fe3 、Fe 2 性质实验的说法错误的是( )3A.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向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有 Fe2D向 FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止 Fe2 被氧化解析：选 C 反应开始时生成的 H2进入 b 中，可排出其中的空气，防止生成的 Fe(OH)2被氧
9、化，一段时间后关闭止水夹 c，a 中硫酸亚铁进入 b 中可生成 Fe(OH)2，A 正确；FeCl3易水解，为防止水解配制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，B 正确；Fe 3 与铁反应可生成 Fe2 ，则向 FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止 Fe2 被氧化，D 正确。7(2019合肥模拟)某溶液由 K 、Fe 3 、SO 、CO 、NO 、I 中的几种离子组24 23 2成，取样，滴加 NaOH 溶液后有红褐色沉淀生成。下列有关该溶液的说法不正确的是( )A是否含有 SO 可用 BaCl2溶液检验24B是否含有 K 可通过焰色反应确定C一定存在的离子为 Fe
10、3 、NO 2D一定不存在的离子为 CO 、I 23解析：选 C 滴入 NaOH 溶液后有红褐色沉淀生成，说明原溶液中含有 Fe3 。根据Fe3 与 CO 能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，知原溶液中一定不含有23CO ；根据 Fe3 与 I 能发生氧化还原反应而不能大量共存，知原溶液中一定不含 I 。23因为原溶液中一定不含 CO ，故欲确定原溶液中是否含有 SO ，可以用 BaCl2溶液检验，23 24A 项正确；欲确定原溶液中是否含有 K ，可以通过焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察火焰是否为紫色，B 项正确；原溶液中一定存在 Fe3 ，但 NO 不一定存在，C 项错误；原溶液中 2一定
11、不存在的离子为 CO 、I ，D 项正确。238FeCO 3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备 FeCO3的流程如图所示。下列说法错误的是( )4A可利用 KSCN 溶液检验 FeSO4溶液是否变质B沉淀过程中有 CO2气体放出C过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D产品 FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的 FeO解析：选 D FeSO 4变质后有 Fe3 生成，Fe 3 遇 KSCN 变红色，A 正确；Fe 2 与 CO反应生成 FeCO3沉淀，促进了 HCO 的电离，溶液中的 HCO 又与生成的 H 反应生成23 3 3CO2和 H2O，B 正确；FeCO 3在空气中高温加热时
12、，2 价铁会被 O2氧化，故得不到纯净的FeO，D 错误。9玻璃制造行业需要消耗大量硼酸(H 3BO3)。工业上以铁硼矿(主要成分为2MgOB2O3H2O 和 Fe3O4，还含有少量 Fe2O3、FeO、CaCO 3、Al 2O3和 SiO2等)为原料生产硼酸的工艺流程如图：资料：H 3BO3的溶解度在 20 、40 、60 、100 时分别为 5.0 g、8.7 g、14.8 g、40.2 g；Fe 3O4是一种铁氧体磁性物质，不溶于水和酸；Fe 3 、Al 3 、Fe 2 和 Mg2 以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的 pH 分别为3.2、5.2、9.7 和 12.4；母液呈酸性。则下列推断
13、不正确的是( )A浸出渣中只含 SiO2B热过滤的目的是防止温度降低时 H3BO3从溶液中析出C除杂时需向浸出液中依次加入 H2O2和 MgO，以除去 Fe2 、Fe 3 、Al 3 等杂质离子D回收母液可以制得硫酸镁晶体解析：选 A 结合题给信息可知 Fe3O4也不与硫酸反应，故浸出渣中还含有 Fe3O4，A 项错误；由资料可知，为防止温度降低时 H3BO3从溶液中析出，应采取热过滤，B 项正确；为使铁元素以 Fe(OH)3形式沉淀，加入 H2O2氧化 Fe2 ，为防止引入其他离子，加入 MgO 调节溶液 pH，C 项正确；降温结晶得到硼酸晶体，母液中的溶质主要是硫酸镁，D 项正确。10某同
14、学为了验证 Fe3 是否能将 H2SO3氧化成 SO ，用 50 mL 0.1 molL1 24FeCl3溶液吸收制取 SO2气体的尾气后，进行以下实验：(1)检验吸收液中的 SO 操作为24_5_，证明 Fe3 能够把 H2SO3氧化成 SO 。24(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式：2FeCl3SO 2_= =_H 2SO4_，反应中的氧化产物是_(写化学式)。(3)吸收液中除了含有 H 、Cl 、SO 以外，对其他成分(Fe 3 、Fe 2 、H 2SO3)的可能24组合进行探究：提出假设。 假设 1：溶液中存在 Fe2 ；假设 2：溶液中存在 Fe3 、Fe 2 ；假设 3：溶液
15、中存在_。 设计方案，进行实验，验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1 molL1 KMnO4溶液、0.1 molL1 KSCN 溶液、品红稀溶液。实验步骤 预期现象和结论步骤 1：用试管取样品溶液 23 mL，并滴入_若出现红色，则假设 2 成立，1、3 不成立；若未出现红色，则假设 2 不成立，假设 1 或3 成立步骤 2：步骤 3：解析：(1)检验 SO 常用稀盐酸和 BaCl2溶液。(2)SO 2被氧化成了 H2SO4，则 FeCl3被24还原成 FeCl2。(3)对于溶液中三种微粒可能存在情况如下：假设 1，若 Fe3 与 H2
16、SO3正好反应则只存在 Fe2 ；假设 2，若 Fe3 过量则存在 Fe3 与 Fe2 ；假设 3，若 Fe3 不足，则存在 Fe2 与 H2SO3；三种假设的不同之处在于假设 2 中含有 Fe3 ，假设 3 中含有 H2SO3，据此，可设计实验方案进行探究。答案：(1)取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成(2)2H2O 2FeCl 2 2HCl H 2SO4(3)Fe 2 、H 2SO3如表所示实验步骤 预期现象和结论步骤 1：12 滴 0.1 molL1 KSCN 溶液步骤 2：另取 23 mL 样品溶液于试管中， 若品红溶液红色褪去，则假设 3
17、 成立；若品6滴入 12 mL 品红稀溶液 红溶液不褪色，则假设 1 成立11.炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素，其含量依次减少。对这些元素进行提取分离能减少环境污染，同时制得 ZnSO47H2O 实现资源的再利用。其流程图如图所示。已知 FeAsO4难溶于水；ZnSO 47H2O 易溶于水，难溶于酒精。金属离子 Fe3 Zn2 Mn2 Cu2 Cd2开始沉淀 pH 2.7 6.5 7.7 5.2 6.9沉淀完全 pH 3.2 8.0 9.8 6.4 9.4请回答下列问题：(1)提高浸出率可以采用的方法是(写出其中一点即可)_。(2)滤液中有少量的 AsO ，若不除去，则 AsO
18、 与 Cd 反应会产生一种有毒氢化33 33物气体，该气体的分子式为_。向滤液中逐滴滴入酸性 KMnO4溶液可与 AsO 反33应生成 FeAsO4，完成该反应的离子方程式：_Fe2 _AsO _MnO _= =_Mn2 _FeAsO 4_，判断该滴33 4定终点的现象是_。(3)流程中调节 pH 时可以选用的试剂为_，滤渣的主要成分为_。(4)常温下 Zn(OH)2的溶度积 Ksp_。(5)制得的 ZnSO47H2O 需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为_。解析：(4)当 Zn2 沉淀完全时溶液中 c(Zn2 )10 5 molL1 ，则 KspZn(OH)2 c(Zn2 )c2(OH )10 5
19、 (106 )210 17 。答案：(1)适当增大硫酸浓度、升高溶液温度、搅拌、将铜镉渣磨碎成小颗粒等(合理答案均可)(2)AsH3 5 5 3 14H 3 5 7H 2O 滴最后一滴 KMnO4溶液，溶液变为粉红色且半分钟内不恢复为原色，则反应滴定到终点(3)ZnO、ZnCO 3、Zn(OH) 2等(合理答案均可)FeAsO4、Fe(OH) 3(4)1017 (5)乙醇(或饱和硫酸锌溶液)12铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与 H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学7式进行探究。.铁矿石中含氧量的测定按如图组
20、装仪器，检查装置的气密性；将 5.0 g 铁矿石放入硬质破璃管中，装置 B、C 中的药品如图所示(夹持仪器均省略)；从左端导气管口处不断地缓缓通入 H2，待 C 装置出口处 H2验纯后，点燃 A 处酒精灯；充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。(1)装置 C 的作用为_。(2)若将 H2换成 CO，则还需补充_装置。(3)测得反应后装置 B 增重 1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为_。.铁矿石中含铁量的测定(4)步骤中加热煮沸的作用是_。(5)步骤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、_。(6)下列有关步骤的操作中说法正确的是_。a因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
21、b滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂c滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液d锥形瓶不需要用待测液润洗e滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化f滴定结束后，30 s 内溶液不恢复原来的颜色，再读数(7)若滴定过程中消耗 0.500 0 molL1 的 KI 溶液 20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为_。.(8)由、可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为_。解析：(1)由题意可知，该装置要定量测定反应产生的水来计算含氧量，但空气中的水蒸气和 CO2会进入 B 中，影响测定结果，为消除干扰，在反应装置末端增加装置 C，以防止空气中的水蒸气和 CO2进入 B 中。(2)CO 有毒，还需补充尾气处理装
22、置。(3)反应后 B 装置增重 1.35 g，即生成水 1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为8100%24%。(4)溶液中有溶解的过量的 Cl2，也能氧化 I ，对实验产生干1.35 g16185.0 g扰，故应加热煮沸赶走 Cl2。(5)应注明容量瓶的量程。(6)碘水、Fe 3 均为黄色，所以需加指示剂，a 错误；开始就生成 I2，所以不能用淀粉作指示剂，b 错误；滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗，c 错误；滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，e 错误。(7)根据 2Fe3 2I =2Fe2 I 2可知，铁矿石中铁的百分含量为100%70%。(8)设该铁矿石0.500 0 molL 10.02 L56 gmol 1250 mL20 mL10.0 g中铁的氧化物的化学式为 FexOy，则 56x16 y(100.7)(100.24)， x y56，所以该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 Fe5O6。答案：(1)防止空气中的水蒸气和 CO2进入 B 中，影响测定结果 (2)尾气处理 (3)24%(4)赶走溶液中溶解的过量 Cl2 (5)250 mL 容量瓶(6)df (7)70% (8)Fe 5O69
