三、3鐵及其重要化合物

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1、word 第三節(jié) 鐵及其重要化合物 【高考新動(dòng)向】 考點(diǎn)梳理 1.了解鐵的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2.了解鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 【考綱全景透析】 一、鐵的性質(zhì) 1.物理性質(zhì)銀白色光澤、密度大，熔沸點(diǎn)高，延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較好、能被磁鐵吸引。 2.化學(xué)性質(zhì) 鐵是較活潑的金屬，鐵原子的最外層電子數(shù)為2個(gè)，可失去2個(gè)或3個(gè)電子而顯+2價(jià)或+3價(jià)，但+3價(jià)的化合物較穩(wěn)定。 （1）與非金屬反應(yīng)：3Fe + 2O2Fe3O4Fe + SFeS 2Fe + 3C122FeCl3（鐵絲在氯氣中燃燒時(shí)，生成棕黃色的煙，加水振蕩后，溶液顯黃色） 說(shuō)明 鐵跟氯氣、硫反應(yīng)時(shí)，分

2、別生成+2價(jià)和+3價(jià)的鐵，說(shuō)明氧化性：氯氣＞硫． （2）與水反應(yīng)：①在常溫下，在水和空氣中的O2、CO2等的共同作用下，F(xiàn)e易被腐蝕(鐵生銹)． ②在高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成H2：3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2 （3）與酸反應(yīng)：①與非氧化性酸(如稀鹽酸、稀H2SO4等)的反應(yīng)．例如： Fe + 2H＋ ＝ Fe2＋ + H2↑ ②與氧化性酸。a.HNO3(稀)過(guò)量時(shí)生成Fe3＋：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。 b．鐵粉過(guò)量時(shí)生成Fe2＋：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 2SO4、濃HNO3

3、時(shí)，產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，因此金屬鐵難溶于冷的濃H2SO4或濃HNO3中． (4)鐵與鹽溶液的反應(yīng) ①鐵能與比它活動(dòng)性弱的金屬的鹽溶液反應(yīng)，置換出這種金屬。Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。 ②鐵能與FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2。離子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 二、鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用 化學(xué)式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗稱 (鐵紅) (磁性氧化鐵) 化合價(jià) +2 +3 +2、+3 色、態(tài) 黑色粉未 紅棕色粉未 黑色晶體 水溶性 均不溶于水 和H+反應(yīng) FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe

4、2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O 與CO的反應(yīng) 穩(wěn)定性 在空氣中氧化為Fe3O4 空氣中穩(wěn)定 在空氣中穩(wěn)定 制備 高溫熔融，過(guò)量的鐵與O2反應(yīng)：2Fe+O22FeO 氫氧化鐵加熱分解 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 鐵在氧氣中燃燒 3Fe + 2O2Fe3O4 【另】①FeO與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：3FeO+10HNO3====3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。 ②FeO、Fe2O3分別與HI溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeO+2HI====FeI2+H2O、Fe2O3+6H

5、I====2FeI2+I2+3H2O。 氫氧化亞鐵-Fe(OH)2 氫氧化鐵- Fe(OH)3 顏色狀態(tài) 白色固體 紅褐色固體 水溶性 難溶于水 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化，顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 較穩(wěn)定空氣中久置會(huì)部分失水成鐵銹受熱易分解 與酸反應(yīng) Fe(OH)2+2H+====Fe2++2H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O 制取 新制FeSO4溶液與NaOH溶液隔絕空氣反應(yīng)：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 鐵鹽與可溶性堿反

6、應(yīng) Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 二者的關(guān)系 空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3。 現(xiàn)象是：白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色 化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 【熱點(diǎn)難點(diǎn)全析】 一、鐵的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系 1..“鐵三角”中的轉(zhuǎn)化關(guān)系 （1）判斷離子共存 ①Fe2＋、Fe3＋均水解，與HCO、AlO、CO等因水解相互促進(jìn)，在溶液中不能大量共存。 ②Fe3＋與S2－、I－、HS－、SO，F(xiàn)e2＋與NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存。 （2）

7、除雜方法(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)) ①Fe2+(Fe3+)：加過(guò)量鐵粉過(guò)濾②FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2 ③FeCl2(CuCl2)：加過(guò)量鐵粉過(guò)濾④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加過(guò)量強(qiáng)堿溶液過(guò)濾 （3）鹽溶液的配制與保存 ①Fe2＋的鹽溶液：加少量鐵粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相應(yīng)的酸，防止Fe2＋水解。 ②Fe3＋的鹽溶液：加少量相應(yīng)的酸防止Fe3＋水解。 （4）制備物質(zhì) 制備無(wú)水FeCl3——在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液。 制備Fe(OH)3膠體——向沸水中加入飽和FeCl3溶液并煮沸至有紅褐色膠狀物出現(xiàn)為止。 【典例1】某校探究性學(xué)

8、習(xí)小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑，并回收銅。探究過(guò)程如下： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)步驟①中先加入熱的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名稱是___________。 (2)步驟②中，除發(fā)生反應(yīng)Fe+2HCl====FeCl2+H2↑外，其他可能反應(yīng)的離子方程式為：______________________________。 (3)溶液C的顏色是________，溶液D中可能含有的金屬陽(yáng)離子有_________。 (4)可以驗(yàn)證溶液B中是否含有Fe2+的一種試劑是________(填選項(xiàng)序號(hào))。 (5)操作乙的名稱是______，步驟⑤產(chǎn)生金屬銅的化學(xué)方

9、程式為：______________________________________________。 【解析】(1)用熱的Na2CO3溶液除去廢鐵屑上的油污后，將兩者分離的方法是過(guò)濾。 (2)由于鐵銹的主要成分是Fe2O3，還發(fā)生反應(yīng)的離子方程式可能有：Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O、 Fe+2Fe3+====3Fe2+。 (3)由B→C發(fā)生的反應(yīng)為：2FeCl2+Cl2====2FeCl3，F(xiàn)eCl3溶液呈棕黃色。向FeCl3溶液中加入印刷電路銅板，發(fā)生的反應(yīng)為：2FeCl3+Cu====2FeCl2+CuCl2 ，若Cu不足量，則溶液D中可能含有的金屬陽(yáng)離子有Fe2

10、+、Cu2+、Fe3+；若Cu足量，則溶液D中可能含有的金屬陽(yáng)離子有Fe2+、Cu2+，所以溶液D中可能含有的金屬陽(yáng)離子有Fe2+、Cu2+、Fe3+。 (4)由于Fe2+具有較強(qiáng)的還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以可用酸性高錳酸鉀溶液驗(yàn)證溶液B中是否含有Fe2+。 (5)由“D→E+氯氣+銅”知，操作乙是電解過(guò)程，反應(yīng)產(chǎn)生金屬銅的化學(xué)方程式：CuCl2Cu+Cl2↑。 答案：(1)過(guò)濾、(2) (3)棕黃色 Fe2+、Cu2+、Fe3+ (4)d(5)電解 CuCl2Cu+Cl2↑ 二、Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn) 1．溶液顏色含有Fe2＋的溶液顯淺綠色含有Fe3＋

11、的溶液顯黃色 2．用KS溶液和氯水 相關(guān)離子方程式：2Fe2＋ + Cl2 ＝ 2Fe3＋ + 2Cl－Fe3＋ + 3S－ ＝ Fe(S)3 （血紅色） 3. 用NaOH溶液或氨水 相關(guān)反應(yīng)方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(紅褐色)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 【提醒】　FeCl3溶液在與許多試劑反應(yīng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)特殊現(xiàn)象，可作為鑒別Fe3＋的依據(jù)。 (1)向FeCl3溶液中加幾滴KS溶液呈紅色； (2)FeCl3與NaOH溶液反應(yīng)，生成紅褐色沉淀； (3)向FeCl3溶液中加入過(guò)量Fe粉

12、，溶液變淺綠色； (4)向FeCl3溶液中加入過(guò)量Cu粉，溶液變藍(lán)綠色； (5)將FeCl3溶液滴入到淀粉碘化鉀溶液中，溶液變藍(lán)色； (6)將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，生成紅褐色Fe(OH)3膠體。 【典例2】下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是( ) A.向某溶液中滴入KS溶液呈紅色，說(shuō)明不含F(xiàn)e2+ 2，然后再加入KS溶液變紅色，說(shuō)明原溶液中含有Fe2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明該溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+ 【答案】選C。 【解析】向某溶液中滴

13、入KS溶液呈紅色，說(shuō)明含F(xiàn)e3+，但無(wú)法確定是否含F(xiàn)e2+；向某溶液中通入Cl2，然后再加入KS溶液變紅色，說(shuō)明此時(shí)含F(xiàn)e3+，但Cl2有氧化性，無(wú)法確定原來(lái)溶液中是Fe2+還是Fe3+；向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3+；向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明該溶液中含有Fe2+，但由于紅褐色的掩蓋，無(wú)法說(shuō)明是否含有Mg2+ 【高考零距離】 1、（2012·某某高考·12）下列由相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所推出的結(jié)論正確的是 A．Cl2、SO2均能使品紅溶液褪色，說(shuō)明二者均有氧化性 B．溶液中滴加酸化的Ba（NO3）2溶液出

14、現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明該溶液中一定有SO42- C．Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng) D．分別充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面均迅速上升，說(shuō)明二者均易溶于水 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)明確氯氣和二氧化硫褪色的原理的不同點(diǎn)，Cl-、SO42-的檢驗(yàn)方法及注意事項(xiàng)。 【解析】選D。A項(xiàng)，二者漂白的原理不同，前者屬于氧化型，后者屬于化合型，因此不能說(shuō)明SO2具有氧化性，A錯(cuò)；B項(xiàng)，溶液中也可能含有SO32-，B錯(cuò)；C項(xiàng)，鐵與硝酸發(fā)生的不是置換反應(yīng)，C錯(cuò)誤； 2、（2012·某某高考·7）下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是 ① ②

15、 ③ ④ ⑤ A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤D.①④⑤ 【分析】本題屬于元素及其化合物知識(shí)的考查X疇。三氧化鋁的兩性、偏鋁酸酸性弱于碳酸、候氏制堿原理 、Fe3＋水解FeCl3溶液蒸干得不到無(wú)水FeCl3、氫氧化鎂不穩(wěn)定性等內(nèi)容都來(lái)源于必修一、和必修二等課本內(nèi)容及課本上的基本反應(yīng)，看來(lái)高三復(fù)習(xí)不能“舍本逐末”。 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意掌握中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化及相關(guān)方程式。 【解析】選A。 對(duì)于①：第一步轉(zhuǎn)化Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O， 第二步轉(zhuǎn)化2NaAlO2＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋Na2

16、CO3 或NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3； 對(duì)于②：第一步轉(zhuǎn)化不能一步實(shí)現(xiàn)，第二步轉(zhuǎn)化SO3+H2O=H2SO4； 對(duì)于③：第一步轉(zhuǎn)化NaCl+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl, 第二步轉(zhuǎn)化2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 對(duì)于④：第一步轉(zhuǎn)化Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O, 第二步轉(zhuǎn)化，F(xiàn)eCl3水解，得不到無(wú)水FeCl3； 對(duì)于⑤：第一步轉(zhuǎn)化Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+ CaCl2 , 第二步轉(zhuǎn)化Mg(OH)2MgO＋H2O；所以選A.①③⑤。 3.（2012·某某高考·12）下列

17、陳述ⅠⅡ正確并且有因果關(guān)系的是 選項(xiàng) 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ A SO2有漂白性 SO2可使溴水褪色 B SiO2有導(dǎo)電性 SiO2可用于制備光導(dǎo)纖維 C 濃硫酸有強(qiáng)氧化性 濃硫酸可用于干燥H2和CO D Fe3+有強(qiáng)氧化性 FeCl3溶液可用于回收廢舊電路板中的銅 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)考慮?！窘馕觥窟xD。 選項(xiàng) 具體分析 結(jié)論 A 陳述Ⅱ表現(xiàn)了SO2的還原性，而陳述Ⅰ表現(xiàn)為漂白性。 沒(méi)有因果關(guān)系 B 二氧化硅不導(dǎo)電。 不正確 C 陳述Ⅱ表現(xiàn)出弄硫酸的吸水性。 沒(méi)有因果關(guān)系 D 陳述Ⅱ中Fe3+氧化銅而使銅腐蝕回收。 屬

18、于因果關(guān)系 4、（2012·某某高考·7）下列敘述正確的是 A. Ｆe與S混合加熱生成FeS2 B. NaHCO3的熱穩(wěn)定性大于Na2CO3 C. 過(guò)量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成 D. 白磷在空氣中加熱到一定溫度能轉(zhuǎn)化為紅磷 【解析】選C?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意物質(zhì)的特殊性質(zhì)，如硫元素的氧化性較弱，碳酸鈉的穩(wěn)定性較強(qiáng)，同時(shí)注意關(guān)鍵詞語(yǔ)“過(guò)量”“濃”“空氣”。 選項(xiàng) 具體分析 結(jié)論 A 兩者混合加熱生成FeS。 錯(cuò)誤 B 碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，因此碳酸鈉的熱穩(wěn)定性大于碳酸氫鈉。 錯(cuò)誤 C 銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，但是當(dāng)銅過(guò)量時(shí)，隨著硝酸的濃度

19、的降低，產(chǎn)物中便有一氧化氮生成。 正確 D 白磷在空氣中加熱會(huì)與氧氣反應(yīng)。 錯(cuò)誤 5.（2011·某某高考·9）下表各選項(xiàng)中，不能利用置換反應(yīng)通過(guò)Y得到W的一組化合物是 【答案】選D。[來(lái)源:Z+xx+k.] 【解析】解答本題要注意如下兩點(diǎn)： （1）置換反應(yīng)是“單質(zhì)1+化合物1→單質(zhì)2+化合物2”。 （2）鐵鹽和金屬反應(yīng)時(shí)先被還原成亞鐵鹽，若金屬比鐵活潑，則過(guò)量的該金屬接著和亞鐵鹽發(fā)生置換反應(yīng)生成單質(zhì)鐵。 選項(xiàng) 化學(xué)方程式 結(jié)論 A 2Mg+CO22MgO+C 符合 B 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 符合 C 2CH3CH2OH+2Na→2C

20、H3CH2ONa+H2↑ 符合 D 2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2 不符合 6.（2010·全國(guó)卷1）能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是 A．將銅屑加入溶液中： B．將磁性氧化鐵溶于鹽酸： C．將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合： D．將鐵粉加入稀硫酸中： 【答案】A 【解析】A正確，符合3個(gè)守恒；B錯(cuò)誤，電荷不守恒，F(xiàn)e3O4中Fe有兩種價(jià)態(tài)，正確應(yīng)該為：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C錯(cuò)誤，得失電子不守恒，電荷不守恒；正確的應(yīng)為：3Fe2＋＋NO3－＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D錯(cuò)誤，不符合客觀實(shí)際，反應(yīng)后鐵只能產(chǎn)生Fe2＋和H2；

21、 7.（2010·某某卷）由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO組成的混合物，加入純鐵1mol并在高溫下和Fe2O3反應(yīng)。若純鐵完全反應(yīng)，則反應(yīng)后混合物中FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比可能是 A．4:3 B．3:2 C．3:1 D．2:l 【答案】BC 【解析】此題考查了化學(xué)計(jì)算知識(shí)。分析題給混合物和高溫下發(fā)生的反應(yīng)，可知當(dāng)Fe2O3+Fe=3FeO時(shí)，反應(yīng)后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3，則FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為：3:2；當(dāng)發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4時(shí)，反應(yīng)后混合物中含有2molFeO、4mo

22、lFe2O3，則FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為：1:2；當(dāng)兩反應(yīng)均存在時(shí)，F(xiàn)eO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比處于兩著之間，故BC可能。 知識(shí)歸納：極端假設(shè)法是指根據(jù)已知的條件，把復(fù)雜問(wèn)題假設(shè)為處于理想的極端狀態(tài)，站在極端的角度去分析、考慮問(wèn)題，使其因果關(guān)系顯得十分明顯、簡(jiǎn)單，從而迅速地作出正確判斷的方法。比如此題中我們就假設(shè)了兩個(gè)極端，首先確定兩個(gè)極端，然后確定X圍，最后選擇。 8、（2012·某某高考·28）（12分） 工業(yè)上由黃銅礦（主要成分CuFeS2）冶煉銅的主要流程如下： （1）氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的 吸收。 a. 濃H2SO43 （2）用稀H2SO

23、4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KS溶液后呈紅色，說(shuō)明溶液中存在 （填離子符號(hào)），檢驗(yàn)溶液中還存在Fe2+的方法是 （注明試劑、現(xiàn)象）。 （3）由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。 （4）CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說(shuō)法正確的是。 a. 電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng) c. 溶液中Cu2+向陽(yáng)極移動(dòng) d.利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬 （5）利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4 =2 CuSO4 + 2H2O可以制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)

24、為原電池，其正極電極反應(yīng)式為 。 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)理清無(wú)機(jī)化工流程，明確每一步的反應(yīng)在流程中的作用。對(duì)于陌生的氧化還原反應(yīng)要用正確的配平方法進(jìn)行配平；掌握電解精煉銅的原理及相關(guān)電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。 【解析】（1）從冰銅的元素組成上看，其中含有硫元素，焙燒產(chǎn)物泡銅和熔渣中不再含有硫元素，故可推知A一定為SO2， 一般選用堿液溶液，故答案為c、d。 （2）向溶液中滴加KS溶液，溶液呈紅色，可推知溶液中一定含有Fe3+；要檢驗(yàn)溶液中還含有Fe2+，可取適量酸性KMnO4溶液于一只試管中，滴入幾滴該溶液，若酸性高錳酸鉀溶液褪色或變淺，說(shuō)明該溶液中含有Fe2+。 （3）泡銅制取粗銅，是Cu

25、2O和鋁發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的配平方法進(jìn)行配平可得，化學(xué)反應(yīng)方程式為3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu。 （4）在電解過(guò)程中，會(huì)有一部分電能損失轉(zhuǎn)化為熱能，因此電能不可能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A錯(cuò)誤；C項(xiàng)，溶液中的Cu2+應(yīng)向陰極（精銅）移動(dòng)，C錯(cuò)誤；正確答案為b、d。[來(lái)源:Z_xx_k.] （5）本題可采取兩種方法書(shū)寫(xiě)：一是直接法，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以看出，O2 發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)物一定為O2，其對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物為H2O，故正極的電極反應(yīng)為：O2-4e-+4H+=2H2O；方法二：先寫(xiě)出負(fù)極電極反應(yīng)：銅作為負(fù)極反應(yīng)物，氧化產(chǎn)物為CuSO4，故其電極反應(yīng)式為Cu-2e-+SO4

26、2-= CuSO4，在電量相同的前提下，用總的電極反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式，可得正極的電極反應(yīng)式為O2-4e-+4H+=2H2O。 【答案】（1）c、d[來(lái)源:學(xué)*科*網(wǎng)] （2）Fe3+，取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色 （3）3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu （4）b、d （5）4H++O2+4e-=2H2O[來(lái)源:學(xué)。科。網(wǎng)] 9、（2012·某某高考·14）14．(9分) 在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液處理和資源回收的過(guò)程簡(jiǎn)述如下： I：向廢液中投入過(guò)量鐵屑，充分反應(yīng)后分離出固體和濾液： II：向?yàn)V液中加入一定量石灰水

27、，調(diào)節(jié)溶液pH，同時(shí)鼓入足量的空氣。 己知：Ksp[Fe(OH)3×10-38 回答下列問(wèn)題： (1)FeCl3蝕刻銅箔反應(yīng)的離子方程式為： (2)過(guò)程I 加入鐵屑的主要作用是，分離得到固體的主要成分是，從固體中分離出銅需采用的方法是； (3)過(guò)程II中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為； (4)過(guò)程II中調(diào)節(jié)溶液的pH為5，金屬離子濃度為。(列式計(jì)算) 【解析】（2）加入鐵屑的目的是置換銅，鐵過(guò)量后得到的混合物為Fe和Cu，加入鹽酸后可將多余的鐵反應(yīng)掉，經(jīng)過(guò)過(guò)濾分離出銅。 （3）過(guò)程II中通入氧氣使得氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3； （4

28、）通過(guò)Ksp的表達(dá)式，再根據(jù)Kw折算出氫離子，求出金屬離子的濃度。 【答案】（1）2Fe3+ + Cu=2Fe2++ Cu2+（2分） （2）回收銅 Cu和Fe 加鹽酸反應(yīng)后過(guò)濾（每空1分，共3分） （3）FeCl2 +Ca(OH)2==Fe(OH)2 ↓+CaCl2 4Fe(OH)2+ O2 +2H2O=4Fe(OH)3（2分） （4）c（Fe3+）=×10-38÷（10-9）3=×10-11(mol/L) （2分） 10、（2012·新課標(biāo)全國(guó)卷·26）(14分) 鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。 (1)要確定鐵的

29、某氯化物FeClx的化學(xué)式，可用離子交換和漓定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱取0.54 g的FeClx樣品，溶解后先進(jìn)行陽(yáng)離子交換預(yù)處理，再通過(guò)含有飽和OH－的陰離子交換柱，使Cl－和OH－發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH－用0.40 mol/L的鹽酸滴定，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0 mL。計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中，x值： (列出計(jì)算過(guò)程)； (2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品，采用上述方法測(cè)得n(Fe):n(C1)=1:2.1，則該洋品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________。在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和__________反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl3

30、可用鐵粉和__________反應(yīng)制備； (3)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________； (4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________。與MnO2－Zn電池類似，K2FeO4－Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________，該電池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________。 【解題指南】解答本題，書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方

31、程式應(yīng)注意掌握氧化還原反應(yīng)的原理書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)注意電解質(zhì)溶液的酸堿性、配平。 【解析】 （1）根據(jù)氯元素和鐵元素的含量比值進(jìn)行計(jì)算。 （2）設(shè)FeCl2、FeCl3的物質(zhì)的量分別為x、y，則（x+y）/（2x+3y）=1:2.1，解得，x：y=9:1，F(xiàn)eCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.1；鐵粉與鹽酸反應(yīng)可制得FeCl2，鐵粉與氯氣反應(yīng)可制得FeCl3。 （3）FeCl3與氫碘酸反應(yīng)生成的棕色物質(zhì)為碘單質(zhì)，F(xiàn)e3+被還原成Fe2+。 （4）FeCl3與NaClO反應(yīng)時(shí)，ClO-被還原成Cl-。 電池的正極反應(yīng)，高鐵酸根被還原為Fe3+,因?yàn)槿芤菏菈A性的，所以產(chǎn)物只能寫(xiě)成生成Fe(

32、OH)3, ，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,總方程式中氧化產(chǎn)物是Zn(OH)2。 【答案】（1）n×·L-1 ×·mol -1 n·mol-1 n(Fe): n≈1:3，x=3 （2）0.10 鹽酸氯氣 （3）2Fe3++2I-=2Fe2++I2 (或2Fe3++3I-=2Fe2++I3-) （4）2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl- FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-；2FeO42-+8H2O+3Zn= 2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)3+4OH- 11.（2011·某某高考·16）以硫鐵

33、礦（主要成分為FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）的工藝流程如下： 回答下列問(wèn)題： （1）在一定條件下，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)為2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ；過(guò)量的SO2與溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 [來(lái)源:學(xué)。科。網(wǎng)Z。X。X。K] （2）酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持鹽酸過(guò)量，其目的是、 。 （3）通氯氣氧化時(shí)，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 ；該過(guò)程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為 （寫(xiě)化學(xué)）。 【解析】解答本題時(shí)應(yīng)依據(jù)所給流程結(jié)合鐵的化合物的性質(zhì)和有關(guān)化學(xué)原理分析整個(gè)過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。

34、 （1）注意“過(guò)量的SO2” 與溶液反應(yīng)應(yīng)生成NaHSO3； （2）硫鐵礦燃燒將產(chǎn)生鐵的氧化物，為了提高鐵元素的浸出率，抑制Fe3+ 的水解，讓更多的鐵轉(zhuǎn)化為氯化鐵晶體，應(yīng)保持鹽酸過(guò)量； （3）注意抓住題目所給條件“氯氣氧化”和最終產(chǎn)物（FeCl3·6H2O）,該過(guò)程應(yīng)是將Fe2+ 氧化，根據(jù)能被堿液吸收和生產(chǎn)過(guò)程中使用的原料分析尾氣應(yīng)為氯氣和氯化氫氣體。 【答案】[來(lái)源:學(xué)#科#網(wǎng)Z#X#X#K] SO2＋==NaHSO3 （2）提高鐵元素的浸出率 抑制Fe3+水解 （3）Cl2＋2Fe2+== 2Cl-＋2Fe3+ 12.（2011·某某高考·7）圖中X、Y、Z為單質(zhì)，

35、其他為化合物，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物已略去）。其中，A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)。 回答下列問(wèn)題： ⑴組成單質(zhì)Y的元素在周期表中的位置是；M中存在的化學(xué)鍵類型為；R的化學(xué)式是。 ⑵一定條件下，Z與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為ZH4。ZH4的電子式為。 ⑶已知A與1mol Al反應(yīng)轉(zhuǎn)化為X時(shí)（所有物質(zhì)均為固體），放出akJ熱量，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。 ⑷寫(xiě)出A和D的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式：。 ⑸向含4mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過(guò)量，假設(shè)生成的氣體只有一種，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫(huà)出n(X2+)隨n(X)變化的示意圖，并標(biāo)出n(X2+)的最

36、大值。 【解析】解題時(shí)找準(zhǔn)突破口，F(xiàn)e3O4俗稱磁性氧化鐵，能和氫氟酸反應(yīng)的不溶于水的酸性氧化物為SiO2。 X、Y、Z都是單質(zhì)，F(xiàn)e3O4和Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成單質(zhì)鐵，故X是Fe，Y是氧氣，Z是單質(zhì)硅。 ⑴氧元素在周期表中的位置為：第二周期第ⅥA族；M是SiO2和NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物Na2SiO3，鈉離子和硅酸根離子之間存在離子鍵，硅酸根離子內(nèi)部存在共價(jià)鍵。 ⑵單質(zhì)Si和H2反應(yīng)生成SiH4，SiH4是共價(jià)化合物，電子式是。 ⑶1molAl反應(yīng)時(shí)放熱aKJ,書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)要注意對(duì)應(yīng)關(guān)系，即有8molAl參與反應(yīng)時(shí)，放熱8 aKJ。 ⑷O2、NO、H2O發(fā)生反應(yīng)4NO＋3

37、O2＋2H2O=4HNO3，F(xiàn)e3O4中既有Fe2＋又有Fe3＋，和硝酸發(fā)生反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋。 ⑸稀硝酸中，逐漸加入鐵粉，開(kāi)始發(fā)生的反應(yīng)是Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,當(dāng)硝酸被消耗完了后又發(fā)生反應(yīng)2 Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2，故在畫(huà)圖的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意加入1mol Fe之后才開(kāi)始產(chǎn)生Fe2＋ Fe2＋（溶液中只有4mol HNO3）。 【答案】⑴ 第二周期第ⅥA族 離子鍵、共價(jià)鍵 H2SiO3（或H4SiO4） ⑵。 ⑶8Al（s）＋3Fe3O4（s）== 9Fe（s）＋4 Al2O3（s） △H=－8aKJ·mol-

38、1 ⑷3Fe3O4＋28H＋＋NO3- ==9Fe3＋＋NO↑＋14H2O ⑸ 13.（2010·某某卷）（13分）某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蝕刻銀，制作美麗的銀飾。他們對(duì)蝕刻銀的原因進(jìn)行了如下探究： [實(shí)驗(yàn)]制備銀鏡，并與Fe（NO3）3溶液反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)銀鏡溶解。 （1）下列有關(guān)制備銀鏡過(guò)程的說(shuō)法正確的是。 a.邊振蕩盛有2％的AgNO3溶液的試管，邊滴入2％的氨水。至最初的沉淀恰好溶解為止 b.將幾滴銀氨溶液滴入2 mL乙醛中 c.制備銀鏡時(shí)，用酒精燈的外焰給試管底部加熱 溶液配制過(guò)程中，溶液的pH增大 [提出假設(shè)] 假設(shè)1：F

39、e1＋具有氧化性，能氧化Ag。 假設(shè)2：Fe（NO3）3溶液顯酸性，在此酸性條件下NO3能氧化Ag。 [設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證假設(shè)] （2）甲同學(xué)從上述實(shí)驗(yàn)的生成物中檢驗(yàn)出Fe3＋，驗(yàn)證了假設(shè)1成立。請(qǐng)寫(xiě)出Fe3＋氧化Ag的離子方程式：。 （3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)2，請(qǐng)幫他完成下表中內(nèi)容（提示： NO在不同條件下的還原產(chǎn)物較復(fù)雜，有時(shí)難以觀察到氣體產(chǎn)生）。 實(shí)驗(yàn)步驟（不要求寫(xiě)具體操作過(guò)程） 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 ① ② …… 若銀鏡消失，假設(shè)2成立。 若銀鏡不消失，假設(shè)2不成立。 [思考與交流] （4）甲同學(xué)驗(yàn)證了假設(shè)1成立，若乙同學(xué)驗(yàn)證了假設(shè)2也成立。則丙同學(xué)由此得出結(jié)論

40、：Fe（NO3）3溶液中的Fe3＋和NO都氧化了Ag。 你是否同意丙同學(xué)的結(jié)論，并簡(jiǎn)述理由：。 【答案】（1）ade (2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+ （3）①將銀鏡在硝酸銅溶液中 （4）同意4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH）3+9Ag++3NO?? 【解析】本題第（1）小題是考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)，最后2小題具有較大的開(kāi)放度。 【考點(diǎn)提升訓(xùn)練】 一、選擇題 1．下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4 B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2 C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶

41、液中加入鐵粉，然后過(guò)濾 D．Fe3＋與KS溶液產(chǎn)生紅色沉淀 2．把足量的鐵粉投入到硫酸和硫酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后，殘余固體的質(zhì)量與原來(lái)加入的鐵粉質(zhì)量相等，則原溶液中H＋和SO的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1∶4 B．2∶7[來(lái)源:學(xué)?？?。網(wǎng)Z。X。X。K] C．1∶2 D．8∶31 3.(2012·某某模擬)A、B、C是所學(xué)過(guò)的三種單質(zhì)，A、B、C及其他物質(zhì)之間的反應(yīng)關(guān)系如圖所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D+CE+F且常溫下只有B為氣態(tài)，則A、B、C分別為( ) A.Fe、Cl2、Cu B.Fe、C

42、l2、H2 C.Cu、Cl2、Fe D.Fe、Cl2、Mg 4.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，往所得溶液中加入KS溶液，無(wú)紅色出現(xiàn)。若用足量的氫氣在加熱下還原相同質(zhì)量的混合物，能得到鐵的物質(zhì)的量為(　　) A．0.24 mol B．0.21 mol C．0.16 mol D．0.14 mol 5.(2012·某某模擬)下列敘述正確的是( ) 3·H2O是弱堿，所以不能用氨水與FeCl3溶液反應(yīng)制取Fe(OH

43、)3 2溶液中通入少量Cl2，再滴加少量CCl4，振蕩、靜置，下層液體為紫色 C.向一定體積的熱濃硫酸中加入過(guò)量的鐵粉，生成的氣體能被燒堿溶液完全吸收 2氣體通入溴水，欲檢驗(yàn)溶液中是否有生成，可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液 6.(2012·某某模擬)將一淺綠色溶液，置于空氣中，變黃色。將此黃色溶液逐滴滴入沸水中，形成一種紅褐色膠體，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) 2+，在空氣中被氧化為Fe3+ 2+，向其中滴加KS溶液 C.配制該淺綠色溶液，要向其中加少量酸與鐵粉，目的是為了防止Fe2+的水解與氧化 3+，滴入KS溶液，看是否變紅色 7（2012·棗莊一模）下列描述正確的是

44、 A．在pH=1溶液中，NH+4、K+、ClO—、Cl—可以大量共存 B．MgO可以除去MgCl2溶液中的FeCl3 C．足量鐵粉與稀硝酸反應(yīng)： D．向某溶液滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，出現(xiàn)白色沉淀，則證明該溶液中含有SO2-4 8.在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol 的混合溶液中加入0.1 mol鐵粉，充分?jǐn)嚢韬箬F完全反應(yīng)，溶液中不存在Fe3+，同時(shí)析出 0.1 mol Ag。則下列結(jié)論中不正確的是( ) 2+與Fe2+的物質(zhì)的量之比為1∶2 B.氧化性：Ag+＞Cu2+＞Fe3+＞Zn2+ 3+的溶液可腐蝕銅板 D.

45、1 mol Fe可還原1 mol Fe3+ 9. 向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入適量氯氣，溶液中某些離子的物質(zhì)的量變化如圖K21－1所示。已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2。則下列有關(guān)說(shuō)法中，不正確的是(　　) 圖K21－1 A．線段BD表示Fe3＋物質(zhì)的量的變化 B．原混合溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為6 mol C．當(dāng)通入2 mol Cl2時(shí)，溶液中已發(fā)生的離子反應(yīng)可表示為：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I(xiàn)2＋4Cl－ D．原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3 10.

46、一定量的Fe和Fe2O3混合物投入2 mol/L 250ml的HNO3溶液中，反應(yīng)完全后，無(wú)固體剩余，生成1.12L NO氣體（標(biāo)況），再向反應(yīng)后溶液中加入1 mol/L的NaOH溶液，要使鐵元素全部沉淀下來(lái)，所加NaOH溶液的體積最少是（ ） A．450ml??? B．500ml??? C．400ml??? D．無(wú)法確定 11.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4 mol·L-1的

47、稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO（標(biāo)準(zhǔn)狀況），往所得溶液中加入KS溶液，無(wú)紅色出現(xiàn)。若用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，所得到的鐵的物質(zhì)的量為 （ ） 12．(2012·某某模擬)常溫下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋ 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．H2O2的氧化性比Fe3＋強(qiáng)，其還原性比Fe2＋強(qiáng) B．在H2O2分解過(guò)程中，溶液的pH逐漸下降 C．在H2O2分解過(guò)程中，F(xiàn)e2＋的總量保持不變 D．H

48、2O2生產(chǎn)過(guò)程要嚴(yán)格避免混入Fe2＋ 12.取某鐵的氧化物樣品，用140mL 5 mol/L鹽酸恰好使其完全溶解，所得溶液還能吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56 L氯氣，使其中的Fe2+ 完全轉(zhuǎn)化為 Fe3+，該樣品中可能的化學(xué)式是（　?。? A．Fe3O4???? B．Fe4O5C．Fe5O6????D．Fe5O7 13．(2012·某某模擬)在下列有FeCl3溶液參加的反應(yīng)中，與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是(　　) ①FeCl3溶液與Cu反應(yīng) ②FeCl3溶液與H2S反應(yīng) ③FeCl3溶液與KI反應(yīng) ④FeCl3溶液滴入沸水中 ⑤FeCl3溶液與NaHCO3反應(yīng) ⑥FeCl3溶液中滴入

49、石蕊試液 A．③④⑤⑥ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．①②③ 二、非選擇題 “鐵的三種價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化”的案例。 (1)材料及試劑：具支試管、______(玻璃儀器)、U形管、多孔塑料墊板、粗(細(xì))玻璃管、酒精燈、鐵架臺(tái)、止水夾、乳膠管、單孔塞、鋅粒、FeO、Fe2O3、稀硫酸等。 (2)實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)前需要檢查該裝置的氣密性，方法是______。 (3)U形管中裝入的藥品是______，其作用是______。 (4)待鋅粒與稀硫酸反應(yīng)一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃酒精燈甲和酒精燈乙，這樣操作的必要性是______。 (5)實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉止水夾，熄滅兩只酒精燈，可以觀察到具支試管與

50、長(zhǎng)頸漏斗中的現(xiàn)象是_____，關(guān)閉止水夾的目的是______。 (6)玻璃管冷卻后，取出玻璃管內(nèi)的物質(zhì)檢驗(yàn)有單質(zhì)鐵存在，寫(xiě)出玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________。 15.鐵是日常生活中用途最廣、用量最大的金屬材料。 （1）常溫下，可用鐵質(zhì)容器盛裝濃硫酸的原因是。 （2）某實(shí)驗(yàn)小組利用右圖裝置驗(yàn)證鐵與水蒸氣的反應(yīng)。 ①濕棉花的作用是，試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式是。 ②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出少量反應(yīng)后的固體于試管中，加入過(guò)量鹽酸，固體完全溶解，所得溶液中存在的陽(yáng)離子是_____（填序號(hào)）。 a．一定有Fe2+、H+和Fe3+ b．一定有Fe2+、H+，可能有Fe3+ c．一定有

51、Fe2+、Fe3+，可能有 H+ d．一定有Fe3+、H+，可能有Fe2+ （3）另稱取一定量的鐵釘放入適量的濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后收集氣體。經(jīng)測(cè)定氣體中含有SO2、CO2和H2。 ① 鐵與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是。 ② 氣體中混有CO2的原因是（用化學(xué)方程式表示）。 ③ 將672 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）收集到的氣體通入足量溴水中，發(fā)生反應(yīng)： SO2 + Br2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)洗滌、干燥得到固體 g。由此推知收集到的氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)是。 16.(14分)(2012·某某模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組請(qǐng)你參與“研究鐵

52、與水反應(yīng)所得固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)及再利用”實(shí)驗(yàn)探究，并共同解答下列問(wèn)題： 【探究一】設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)。 (1)硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。 (2)反應(yīng)前A中投放碎瓷片的目的是____________________________________。 (3)裝置E中的現(xiàn)象是________________________________________________。 【探究二】設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案確定反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管中黑色固體的成分。 (4)待硬質(zhì)玻璃管B冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于_

53、______后，將所得溶液分成兩份。 (5)一份滴加幾滴KS溶液。若溶液變紅色，推斷硬質(zhì)玻璃管B中固體物質(zhì)的成分(選填序號(hào)，下同)為_(kāi)______；若溶液未變紅色，推斷硬質(zhì)玻璃管B中固體物質(zhì)的成分為_(kāi)______。 ①一定有Fe3O4②一定有Fe ③只有Fe3O4④只有Fe (6)另一份用_______(填儀器名稱)加入_______，可以證明溶液中存在Fe2+。 【探究三】設(shè)計(jì)如下流程測(cè)定反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管B中固體含鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (7)試劑b的化學(xué)式是_______。 (8)計(jì)算反應(yīng)后B裝置中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______。 【答案及解析】 一、

54、選擇題 1.【答案】C 【解析】A項(xiàng)為Fe2O3，B項(xiàng)為Fe3O4，D項(xiàng)生成的不是沉淀。 2. 【答案】A 【解析】由題可知反應(yīng)的鐵粉與生成的銅質(zhì)量相等。 又H2SO4～Fe，CuSO4～Fe～Cu 有[n(H2SO4)＋n(CuSO4)]×56＝64n(CuSO4) ＝→＝＝ 3.【解析】選A。B單質(zhì)水溶液呈酸性，且常溫下為氣態(tài)，則B為Cl2，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可推出，A、B、C、D、E、F分別為Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。 4. 【答案】B 【解析】依題意可知生成的溶液為Fe(NO3)2，則鐵元素的物質(zhì)的量為溶液中硝酸根離子的一半，生成的溶液中的硝

55、酸根離子的物質(zhì)的量為0.12 L×4 mol/L－＝0.42 mol，則混合粉末中共含鐵0.21 mol。 5.【解析】選B。A項(xiàng)，F(xiàn)eCl3+3NH3·H2O====Fe(OH)3↓+3NH4Cl；B項(xiàng)，由于還原性I->Fe2+，所以向FeI2溶液中通入少量Cl2，Cl2首先與I-反應(yīng)：Cl2+2I-====I2+2Cl-；C項(xiàng)，過(guò)量的Fe與熱濃硫酸反應(yīng)，首先產(chǎn)生SO2氣體，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度逐漸變稀，后來(lái)稀硫酸與Fe反應(yīng)產(chǎn)生H2；D項(xiàng)，由于發(fā)生反應(yīng)：SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr，欲檢驗(yàn)溶液中的，應(yīng)向溶液中加入BaCl2溶液，若加入Ba(NO3)2溶液，則

56、不能排除的干擾，故選B項(xiàng) 6.【解析】選B。向該黃色溶液中滴加KS溶液，溶液變紅色，可以證明含有Fe3+，無(wú)法證明是否含有未被氧化的Fe2+。 7. 【答案】B 8. 【答案】選B、D。 【解析】因加入Fe后，F(xiàn)e3+、Ag+首先被還原，說(shuō)明Cu2+氧化能力比Fe3+和Ag+弱，故B項(xiàng)不正確；A項(xiàng)中由Cu、Fe守恒知n(Cu2+)=0.1 mol,而n(Fe2+)=n(Fe3+)+n(Fe)= 0.2 mol，故A項(xiàng)正確；C項(xiàng)由于氧化性Fe3+＞Cu2+,故含F(xiàn)e3+的溶液可腐蝕銅板，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)由2Fe3++Fe ==== 3Fe2+可知，1 mol Fe可還原2 mol Fe3

57、+，D項(xiàng)不正確。 9. 【答案】B　 【解析】 通過(guò)題給信息可知，發(fā)生反應(yīng)的先后順序?yàn)椋?I－＋Cl2===I2＋2Cl－，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。在AB段發(fā)生反應(yīng)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，所以n(I－)＝2 mol；在BD段，發(fā)生反應(yīng)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故原溶液中n(Fe2＋)＝4 mol，所以A項(xiàng)正確；從D開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，所以原溶液中n(Br－)＝6 mol，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；對(duì)于C項(xiàng)，根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的先后順序判斷，也正確。綜上，本題選擇B。 10

58、. 【答案】A 11. 【答案】B 12. 解析：根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化性、還原性強(qiáng)弱比較規(guī)律：同一氧化還原反應(yīng)中滿足左強(qiáng)右弱，即A項(xiàng)正確；把兩式相加，發(fā)現(xiàn)Fe2＋的量沒(méi)有改變，說(shuō)明其作用是H2O2分解的催化劑，因此生產(chǎn)過(guò)程中要嚴(yán)格避免混入Fe2＋，即C、D項(xiàng)都正確；H2O2顯弱酸性，但分解后生成水，即酸性減弱，pH逐漸增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 12. 【答案】D 13. 解析：上述反應(yīng)的反應(yīng)類型分別為： 反應(yīng) 反應(yīng)類型 FeCl3溶液與Cu反應(yīng) 氧化還原反應(yīng) FeCl3溶液與H2S反應(yīng) 氧化還原反應(yīng) FeCl3溶液與KI反應(yīng) 氧化還原反應(yīng) FeCl3溶液滴入沸水

59、中 水解反應(yīng) FeCl3溶液與NaHCO3反應(yīng) 相互促進(jìn)的水解反應(yīng) FeCl3溶液中滴入石蕊試液 水解反應(yīng) 答案：D 二、非選擇題 14. 【解析】(1)對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，缺少的玻璃儀器是長(zhǎng)頸漏斗。(2)該裝置中有長(zhǎng)頸漏斗，故可采用注水法檢查裝置氣密性。(3)鐵的氧化物的還原需要干燥的還原性氣體，否則水蒸氣容易與還原出的鐵反應(yīng)，故U形管中是干燥劑。 (4)反應(yīng)前裝置中有空氣，若剛通入氫氣時(shí)便加熱，可能會(huì)導(dǎo)致爆炸，故采用先通入氫氣排出空氣然后再加熱的方法。(5)熄滅酒精燈，玻璃管內(nèi)反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉止水夾，因?yàn)殇\粒與酸仍然反應(yīng)產(chǎn)生氣體，使裝置內(nèi)氣壓升高，具支試管中的液體被壓入長(zhǎng)頸

60、漏斗中。(6)玻璃管中發(fā)生的是鐵的氧化物被氫氣還原的反應(yīng)。 【答案】(1)長(zhǎng)頸漏斗(答“分液漏斗”或“漏斗”錯(cuò)) (2)關(guān)閉止水夾，在長(zhǎng)頸漏斗中注入水，如果漏斗中能夠形成一段水柱，且水柱在短時(shí)間內(nèi)不回落，則證明該裝置氣密性良好 (3)堿石灰(或無(wú)水氯化鈣) 除去氫氣中的水蒸氣(或答“干燥氫氣”) (4)排出裝置體系中的空氣，防止爆炸 (5)具支試管中的液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中的液面上升 防止被還原出的鐵再被氧化 (6)FeO+H2 Fe+H2O、 Fe2O3+3H22Fe+3H2O 15. 【答案】（1）濃硫酸具有強(qiáng)化性，在鐵表面生成一層致密的氧化膜 （2）①提供水蒸氣

61、 3Fe + 4H2O（g） Fe3O4 + 4H2 ② b （3）① 2Fe + 6H2SO4（濃） Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O ② C + 2H2SO4（濃） CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O ③ 66.7% 16.【解析】【探究一】(1)Fe與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。 (2)碎瓷片的作用是防止暴沸。 (3)裝置E中發(fā)生反應(yīng)：H2+CuOCu+H2O，現(xiàn)象是：黑色固體變紅，右端管壁有水珠。 【探究二】在驗(yàn)證反應(yīng)后黑色固體的成分時(shí)，檢驗(yàn)Fe3+，最佳試劑為KS溶液；在確定存在Fe3+時(shí)，檢驗(yàn)Fe2+，可用酸性K

62、MnO4溶液。由于酸性KMnO4溶液與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，所以在溶解反應(yīng)后的黑色固體時(shí)，不能用鹽酸，也不能用硝酸(因?yàn)镠NO3可氧化Fe2+)，可用稀硫酸。 【探究三】由“紅棕色固體”知，該物質(zhì)為Fe2O3，則和NaCl及過(guò)量，所以試劑b為NaOH溶液。m(Fe2O3)=32 g,則n(Fe2O3)=0.2 mol,則n(Fe)=0.4 mol,則反應(yīng)后B裝置中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%≈77.8%。 答案：(1) (2)防止暴沸 (3)黑色固體變紅，右端管壁有水珠 (4)稀硫酸 (5)①② (6)膠頭滴管 酸性KMnO4溶液，溶液褪色 (7)NaOH (8)77.8% ２６ / 27