1、- 1 -专题 10 铁及其化合物(满分 60 分 时间 25 分钟)姓名:_ 班级:_ 得分:_1根据下列实验:向 Fe2(SO 4) 3和 CuSO4的混合液中加入过量铁粉,充分反应,有红色固体析出,过滤。取中滤液,向其中滴加 KSCN 溶液,观察现象。判断下列说法正确的是A 氧化性 Cu2+Fe3+B 中所得固体只含铜C 中滤液含有 Cu2+和 Fe2+D 中不会观察到溶液变红【答案】D【解析】A.在反应 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+中,氧化剂为 Fe3+,氧化产物为 Cu2+,即可知氧化性Fe3+ Cu2+,2下列化合物中不能由化合反应直接得到的是 ( )A SO 3 B Fe(
2、OH) 3 C FeCl 2 D Al(OH) 3【答案】D【解析】A 项,SO 2与 O2可发生化合反应生成 SO3,故 A 中化合物能由化合反应直接得到;B项,Fe(OH) 2与氧气、水化合生成 Fe(OH)3,故 B 中化合物能由化合反应直接得到;C 项,Fe 与 FeCl3化合生成 FeCl2,故 C 中化合物能由化合反应直接得到;D 项,通过化合反应不能直接得到 Al(OH)3。综上所述,符合题意的选项为 D。3向一定量的 Fe、FeO、Fe 2O3的混合物中加入 120 mL 4 molL1 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
3、KSCN 溶液,无红色出现。若用足量的 CO 在加热下还原质量相同的混合物,能得到铁的物质的量为- 2 -A 0.14 mol B 0.16 mol C 0.21 mol D 0.24 mol【答案】C【解析】一氧化氮的物质的量为 1.344/22.4=0.06mol,所得溶液中加入硫氰化钾,不出现红色,说明溶液中只有亚铁离子没有铁离子,即只为硝酸亚铁,根据氮原子守恒分析,硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为 40.12-0.06=0.42mol,则亚铁离子的物质的量为0.21mol,若用足量的一氧化碳还原质量相同的混合物,则铁元素全以铁单质的形式出来,则铁的物质的量为 0.21mol,故选 C
4、。【点睛】掌握守恒法在本题中的应用,氮元素的守恒,硝酸的物质的量=一氧化氮物质的量+硝酸亚铁物质的量2。硝酸亚铁的物质的量=一氧化碳反应后的铁的物质的量。 4铁铜混合物 18g 加入到 100 mL 5 molL1 FeCl3溶液中,剩余固体 3.2 g。正确的是A 剩余固体是铁、铜混合物 B 原固体混合物中铜的质量是 9.6 gC 反应后溶液中 n(Fe3 ) 0.10 mol D 反应后溶液中 n(Fe2 )n(Cu 2 )0.5 mol【答案】B【解析】n(FeCl 3)=5mol/L0.1L=0.5mol;根据反应 Fe+2FeCl3=3FeCl2,0.5molFeCl 3最多溶解 0
5、.25molFe,5下列关于实验的叙述正确的是A 向一定量的稀硫酸中加入除去油污的稍过量的废铁屑,是制备硫酸亚铁溶液的可行方案B 向煮沸的 1mol/LNaOH 溶液中滴加氯化铁饱和溶液制备氢氧化铁胶体- 3 -C 向铝屑与硫酸反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液反应,是制备氢氧化铝的最佳方案D 向某溶液中,依次加入氯水和硫氰化钾溶液,溶液变红,说明溶液中含有 Fe2【答案】A【解析】A.稀硫酸与铁的反应:Fe+H 2SO4=FeSO4+H2,反应条件温和,反应彻底,原料易得,所以向一定量的稀硫酸中加入除去油污的稍过量的废铁屑,是制备硫酸亚铁溶液的可行方案,A 项正确;B.1mol/LNaOH 溶液
6、与饱和 FeCl3溶液迅速反应产生 Fe(OH)3沉淀的颗粒较大,形成悬浊液,难以得到【点睛】判断物质的制备方法要从反应原理是否科学、实验是否安全、原料在中学实验室中是否易得、操作是否简单等方面分析。6将 Fe、Cu、FeCl 2、FeCl 3、CuCl 2盛于同一容器中充分反应,如 Fe 有剩余,则容器中只能有的金属或金属离子是 ( )A Cu、Fe 3+ B Fe 2+、Fe 3+ C Cu、Cu 2+、Fe D Cu、Fe 2+、Fe【答案】D【解析】将 Fe、Cu、FeCl 2、FeCl 3、CuCl 2盛于同一容器中充分反应,因氧化性:FeCl3CuCl 2FeCl 2,还原性 Fe
7、Cu,如 Fe 有剩余,则剩余的金属一定有 Cu,溶液中不存在 Fe3+、Cu 2+,含有 Fe2+,故答案选 D。7将铁粉和铜粉的均匀混合物平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应,在标准状况下生成 NO 的体积和剩余金属的质量如下表(设硝酸的还原产物只有 NO) 。下列计算结果正确的是编号 硝酸体积/mL 100 200 300 400剩余金属/g 18.0 9.6 0 0NO 体积/L 2.24 4.48 6.72 V- 4 -A 中溶液存在 Fe3+ B 硝酸的浓度为 4mol/LC 中溶解了 9.6gCu D 中 V=6.72【答案】B【解析】A. 由表格可知,第次实验中有固
8、体金属剩余,因为还原性 FeCuFe2+,剩余的固体是铁和铜的混合物或只有铜,发生的反应有:3Fe+8HNO 3=3Fe(NO3)2+2NO+4H 2O,可能部分 Cu 被氧化 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H 2O,所以溶液中肯定没有 Fe3+,A 项错误; B.第次实验可以看作在第实验后的混合物中继续加 100mL 稀硝酸,仍有 9.6g固体金属剩余,说明 HNO3耗尽,发生的含 Fe(NO3)2的物质的量为 0.3mol。继续加 100mL 稀硝酸则发生的反应是 3Fe(NO 3)2+4HNO3=3Fe(NO3)3+NO+2H 2O,由 B 项可知 100mL 稀硝酸
9、中含 HNO3的物质的量为0.4mol,因此 Fe(NO3)2和 HNO3恰好反应完全,生成 0.1molNO 气体,即标准状况下- 5 -2.24L,所以第次实验产生 NO 气体体积 V=6.72L+2.24L=8.96L,D 项错误;答案选 B。8铁是人类较早使用的金属之一运用铁及其化合物的知识,完成下列问题(1)所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是_(用字母代号填) AFe BFeCl 3 CFeSO 4 DFe 2O3(2)向沸水中逐滴滴加 1mol/L FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是_nm(3)电子工业需要用 30%的 FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板
10、上的铜,制造印刷电路板,请写出 FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:_某校同学为测定 FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:首先取少量待测溶液,滴入 KSCN 溶液呈红色,则溶液中含有的金属阳离子是_,在此基础上,又进行了定量组成的测定:取 50.0mL 待测溶液,向其中加入足量的 AgNO3溶液,得白色沉淀,过滤、干燥、称量,沉淀质量为 43.05g,溶液中 c(Cl )=_ mol/L(4)若要验证该溶液中含有 Fe2+,正确的实验方法是_A向试管中加入试液,滴入 KSCN 溶液,若显血红色,证明含有 Fe2+B向试管中加入试液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,证明含有 Fe2+
11、C向试管中加入试液,滴入氯水,再滴入 KSCN 溶液,若显血红色,证明原溶液中含有 Fe2+(5)欲从废水中回收铜,并重新获得 FeCl3溶液设计实验方案如下: A请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式:_;_;_;_.B请写出通入的化学方程式_。【答案】C11002Fe 3+Cu2Fe2+Cu2+Fe3+、Fe 2+、Cu 2+6.0BFeFeCl2Fe、CuHCl2FeCl 2+Cl2=2FeCl3【解析】 (1)A 项,Fe 中 Fe 的化合价为 0 价,为最低价,Fe 只有还原性;- 6 -Fe2+、Cu 2+。根据 Cl 守恒,n(Cl -)=n(AgCl)=43.05g143.5g/mol=0.3mol,溶液中 c(Cl -)=0.3mol0.05L=6.0mol/L。(4)A 项,向试管中加入试液,滴入 KSCN 溶液,若显血红色,证明含 Fe3+,不能证明含 Fe2+,A 项错误;