高考化学一轮复习专题9铁及其化合物新.docx
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高考化学一轮复习专题9铁及其化合物新
高考化学一轮复习专题9铁及其化合物新
2011届高考化学一轮复习专题模拟检测:
专题9铁及其化合物 一、选择题 1.已知2Fe+Br2=2Fe+2Br。
向100mlFeBr2溶液中通入标准状况下的Cl2, 充分反应后测得溶液中Cl与Br的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为A.2mol/L【答案】A 2.现有44gMg、Al、Zn、Fe多种活泼金属粉末的混合物与1L含有一定质量 的20%硫酸溶液恰好完全反应,得到无水盐140g,则下列说法正确的是A.电子转移为1mol C.硫酸溶液的质量为540g B.生成的气体体积为LD.硫酸物质的量浓度为2mol/L B.1mol/L C./L D./L --2+ 3+ - 【解析】选B.因为金属与硫酸恰好完全反应,故得到无水盐的质量即为44gMg、Al、Zn、Fe的质量和相应SO4的质量,即SO4的质量为140g-44g=96g,所以参加反应的H2SO4的物质的量为1mol,根据H2SO4~H2~2mole,可知电子转移为2mol,生成的H2体积为L,硫酸物质的量浓度为1mol/L,硫酸溶液的质量为98g÷20%=490g。
3.A-D是含同一元素的四种物质,相互之间有如图的转化关系,其中A是单质, D是最高价氧化物的水合物。
那么A不可能是 O2-2-2- A?
?
?
B?
?
?
C?
?
?
D点燃 A.S B.Si C.Al D.Fe【答案】D 4.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如图所示:
现对A、B、C、D作出的如下推断中,不正确的是. A.盐A一定是FeBr3 B.浅黄色沉淀B是AgBrC.滤液C中一定含Fe D.D溶液中有[Fe(SCN)]【答案】A二、非选择题 5.某工业铁红中混有一种黑色的铁的氧化物杂质,为了解杂质的成分及测定铁 红的纯度,化学兴趣小组的同学进行了实验探究。
请你参与过程分析与交流。
[查阅资料] 1 3+ 2 ①铁的常见氧化物氧化亚铁黑色固体,ω=%;氧化铁红色固体,俗称铁红,ω=%;四氧化三铁黑色固体,俗称磁性氧化铁,ω=%。
②草酸在浓H2SO4存在下受热分解的化学方程式为:
[实验准备]①实验的装置图如下 ②药品及试剂 a、草酸b、工业铁红c、NaOH溶液d、澄清石灰水e、浓H2SO4f、盐酸[实验及数据] 取不同质量的样品进行实验,所得实验数据如下:
[讨论与分析] 兴趣小组的同学拟以纯净的CO还原铁的氧化物,所设计的实验装置中D、E、F应分别盛放的试剂为 、 、 、,其作用依次是 。
上述装置还有不完善之处,你建议改进措施是 实验数据不难得出,有—组实验数据不可靠,该组数据是 ,该工业粗铁红所含杂质的化学式为 。
该工业铁红中ω= 。
【答案】 6.下图表示各物质之间的转化关系。
已知:
常温下D、E、F、I、J为气体, 且D、I是水煤气的主要成分;B是无色液体,M为红褐色固体,C的焰色反应为黄色。
2 基于反应①原理的化学工业称为 ,写出该反应的化学方程式 。
写出K和E反应的离子方程式_____________________________________。
写出F溶液和H反应的离子方程式___________________________________。
已知:
G分解得到的H、I、J三者的物质的量之比为1∶1∶1,则G的化学式为 已知在稀溶液中1molC与1molF恰好完全反应放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式 【答案】氯碱工业2NaCl+2H2O H2↑+C12↑+2NaOH 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—FeO+2H+=Fe2++H2OFeC2O4 NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);?
H=-akJ/mol[一定条件下铁可以和CO2发生反应:
Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g);△H>0 一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气 体的浓度与时间的关系如图所示,求8分钟内CO的平均反应速率v(CO)= 。
下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是 。
A.升高温度 B.增大压强 C.充入一定量氮气 D.再加入一些铁粉 反应达到平衡后,若保持容器体积不变时,再通入一定量的CO2,则CO2的转化率将 铁的重要化合物在生产生活中应用十分广泛。
①FeCl3溶液可用于天然气脱硫,写FeCl3溶液与天然气中H2S反应的离子方程式:
。
②高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂。
高铁酸钠生产方法之一是:
强碱性溶液中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和另一种常见化合物,该反应的离子方程式 3 为 。
已知:
2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)△H=-566kJ/mol;2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=-kJ/mol。
写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式 【答案】·L·minA 不变 ①2Fe+H2S==2Fe+S↓+2H ②2Fe(OH)3+3ClO+4OH==2FeO4+3Cl+5H2O (5)CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H=-kJ/mol 7.如图所示为A~J相互间发生的反应及其转化关系, 其中A为无色晶体,B为黑色固体,D为固态单质,C、F为气态单质,H的焰色反应为紫色,G、H均四种元素组成。
- - 2- - 3+ 2+ + -1 -1 A的化学式为 ,F的结构式为 。
H晶体中的化学键类型为 ,在熔融状态下的电离方程式为 。
写出反应③的离子方程式:
。
将J的饱和溶液滴入到沸水中,发生反应的离子方程式为 。
【答案】KClO3;Cl—Cl离子键和共价键 KHSO4=K+HSO4Fe3O4+8H=Fe+2Fe+4H2OFe+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H 8.ABCDEF六种物质在一定条件下有下图所示的相互转化关系,所有反应物和生 成物均已给出试回答:
3?
?
?
2?
3?
+ ?
:
4 若反应①②③均为溶液中的置换反应,ADE为常见金属单质,则ADE的还原性强到弱的顺序为__________ 。
请 写 出 满 足 以 上 要 求 的 离 子 方 程 式 反 应 ① ________________________________________________。
反应②________________________________________________。
若反应①②③均为复分解反应且AE均为常见碱,溶液中形成的D是白色沉淀请写出满足要求的化学方程式:
反应①________________________________________________。
反应②________________________________________________。
若B是水,C是一种有磁性的化合物,E是一种无色无味的有毒气体,则反应①的化学方程式 是_____________________________ 【答案】E>A>D 反应①:
Fe+Cu====Fe+Cu;反应②:
Zn+Fe====Zn+Fe 反应①:
3NH3·H2O+AlCl3===3NH4Cl+Al(OH)3↓ 反应②:
NH4Cl+NaOH===NH3·H2O+NaCl 3Fe+4H2O(g)====Fe3O4+4H2 9.下图所示的转化关系图中,B、C为常见的两 种金属单质,且B和C的摩尔质量之比为7:
8;A为常见的非金属单质;E为一种具有磁性的黑色粉末;H为红褐色沉淀;I为白色沉淀。
请回答下列问题:
+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ A的化学式为 ,H的化学式为 。
5 反应①中阴极的电极反应式为 。
反应⑦的化学方程式为 。
单质C与G溶液反应的离子方程式为 。
【答案】O2,Fe(OH)3Cu+2e=Cu 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Cu+2Fe=Cu+2Fe 10.物质A、B、C、D为中学常见单质,其组成元素的原子序数依次减小,且其 中只有三种是短周期元素,B为黄绿色气体;物质A、E、F、G、J中含相同元素X。
试根据下图中物质的相互转化关系回答下列问题。
3+ 2+ 2+ 2+ - X为_________元素; 在的转化中,A的作用是 ;在①~⑥的反应中,不属于氧化还 原反应的是 。
A在高温下与H反应产生产生E和D,每产生molD至少消耗物质A mol。
写出反应⑥的化学反应方程式 ______________________________________________________________。
已知在101kPa条件下,2molD的完全燃烧生成气态H放出kJ热量;1molH汽化时吸热44kJ。
请书写表示 D 燃烧热的热化学方程式:
______________________________________________________________。
【答案】金属还原剂⑤⑥FeCl3+3H2O Fe(OH)3↓+3HCl↑ H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);⊿H=—kJ/mol 11.硫酸亚铁铵是一种重要的化学试剂,实验室制备方法如下:
已知三种盐的溶解度数据如下表:
6 温度10?
C20?
C30?
C 硫酸亚铁晶体的制备:
FeSO4?
7H2O (NH4)2SO4 (NH4)2SO4?
FeSO4?
7H2O ①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用蒸馏水洗涤2~3次; ②向洗涤后的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50?
C~80?
C之间直到铁屑耗尽;③趁热过滤,将滤液转移到密闭容器中,静置,冷却、结晶; ④待结晶完毕,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;硫酸亚铁铵晶体的制备:
⑤在室温下将称量的硫酸铵配成饱和溶液,然后倒入上面制得的FeSO4?
7H2O晶体上,混合均匀,并调节溶液的pH为1~2,在水浴锅上蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶时为止,从水浴锅上取下蒸发皿,放置,冷却,即有硫酸亚铁铵晶体析出。
待冷至室温时,用特殊装置过滤,最后用少量的乙醇洗涤晶体,将晶体取出。
⑥将制得的硫酸亚铁铵晶体放在一个小的广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
实验步骤①的目的是 ;加热的作用是 实验步骤②明显不合理,理是 实验步骤④用少量冰水洗涤晶体的目的是 实验步骤⑤中调节溶液pH为1~2之间,即溶液维持较强的酸性,其原因是 ;加热时能否将溶液蒸干 ,为什么?
。
(NH4)2SO4?
FeSO4?
7H2O而不是(NH4)2SO4或FeSO4?
7H2O,原因是 ;纯净的晶体是浅蓝色,若晶体略带黄色是于 析 出 晶 体 是 生成了?
Fe(OH)2?
2SO4,写出硫酸亚铁铵在溶液中转化为该物质的离子方程式 检验产品的纯度常用比色法,检验硫酸亚铁铵中Fe的存在最好选用的无机试剂为 。
【答案】 去油污;溶液温度升高,溶液碱性增强,去污能力增强 应该保证铁屑过量,否则溶液中的Fe容易被空气中的氧气氧化为Fe; 洗涤除去晶体表面的硫酸等杂质成分,用冰水洗涤可减少洗涤过程中晶体的损失; 7 3+ 2+ 3+ 防止硫酸亚铁水解,析出沉淀;不能,否则晶体会失去结晶水,并导致硫酸亚铁铵晶体分解;(NH4)2SO4?
FeSO4?
7H2O晶体的溶解度最小4Fe+O2+2H2O+SO4=?
Fe(OH)2?
2SO4+2FeKSCN 12.下图中A、B均为固体,其中B为单质。
下图可用于工业生产F。
回答下列问 题:
2+ 2-3+ A的分子式为 ; 反应①是一个氧化还原反应,该反应发生时,每生成4mol气体C,转移电子 mol;写出D与铝单质反应的化学方程式 ; 反应②是可逆反应,在2L的密闭容器中投入4molC和3molX,10分钟后反应达到平衡,平衡时混合气体共6mol,则下列说法正确的是 ;A.工业制取F时,C和X生成E的反应是在吸收塔进行B.这10分钟内,X的平均反应速率是/(L·min)C.当C和X的消耗速率比为2:
1时,标志着反应达到平衡D.平衡时C的转化率是50% E.在工业生产中可以通过增加X浓度来提高C的转化率F.工业生产中直接用水来吸收E 写出过量气体C与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 ; 将/L的F溶液与/L的NaOH溶液充分混合,若混合后溶液的体积为10mL,则混合液的pH是 。
【答案】FeS222分)SO2+NaOH=NaHSO32 高温2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3DE三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。
某校一化学实验小组通 过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。
探究过程如下:
查阅资料:
Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO提出假设 假设1:
红色粉末是Fe2O3假设2:
红色粉末是Cu2O 8 假设3:
红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物设计探究实验 取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
若假设1成立,则实验现象是 。
若滴加KSCN试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。
你认为这种说法 合理吗?
简述你的理(不需写出反应的方程式) 。
若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末 是 ,写出发生反应的离子方程式 。
探究延伸 经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。
取ag固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化 时,称其质量为bg,则混合物中Cu2O的质量分数为 。
实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶(CuS04.5H20)°经查阅资料得知, 在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu、Fe、Fe分别生成沉淀的pH如下:
物质开始沉淀pH沉淀完全pHCu(OH)213Fe(OH)214Fe(OH)32+ 2+ 3+ 实验室有下列试剂可供选择:
A.氯水B.H2O2 C.NaOHD.Cu2(OH)2CO3实验小组设计如下实验方案:
试回答:
①试剂I为 ,试剂II为 。
②固体X的化学式为 。
③操作I为 。
【解析】若假设1成立,则溶液中含有Fe,遇到KSCN溶液呈红色。
如果混合物中含有Cu2O,遇到酸产生Cu,Cu能与Fe3+反应,故此种说法不正确。
若固体全部溶解,则一定存在Fe2O3和Cu2O,因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4,而H2SO4不能溶解Cu,所以混合物中必须有Fe2O3存在,使其生成的Fe溶解产生的Cu。
依据题意,能发生反应的物质为Cu2O,最后变成CuO,增加的质量就是反应的氧气的质量,根据质量 9 3+ 3+ 差计算可以得出Cu2O的质量分数。
根据表格可知,Fe(OH)3完全沉淀时,pH最小,故应将Fe先转化为Fe,在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe,但是所加物质不能增加新的杂质,故第一步氧化剂应是H2O2,在加入Cu2(OH)2CO3,调节pH,使溶液中的Fe生成沉淀除去。
【答案】溶液变为血红色不合理Cu能将Fe还原为Fe Fe2O3和Cu2O的混合物Fe2O3+6H=2Fe+3H2OCu2O+2H=Cu+Cu+H2O 2Fe+Cu=2Fe+Cu 3+ 2+ 2+ + 3+ + 2+ 3+ 2+ 3+ 3+ 2+ 3+ 9(b?
a)?
100%a①BD②Fe(OH)3③加热蒸发已知A为酸式盐,B为某二价主族金属的化合物,C、D、F、G、I在常温常压下均呈气态,且D燃烧时产生的氧炔焰常用来焊接或切割金属。
等物质的量A、B与少量的水充分混合能恰好完全反应。
图中反应条件均已略去。
写出B的电子式 ,D的结构简式 写出A与B反应的化学方程式 。
将I气体通入溶有饱和C气体的NaCl溶液,是侯氏制碱法的一步关键反应,该反应的化学方程式 为 。
写出下列反应的离子方程式:
①在A溶液中加入M 。
②在A溶液中加入过量NaOH溶液,并加热:
。
③已知Fe3O4能溶于M溶液并产生F气体,该离子反应为:
【答案】.(19 分) ; 10 CaC2+NH4HCO3=NH3↑+C2H2↑+CaCO3NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓①HCO3+H=H2O+CO2↑ ②NH4+HCO3+2OH + -3+ + -- -+ NH3↑+2H2O+CO3 2- ③3Fe3O4+28H+NO3=9Fe+NO↑+14H2O 14.铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。
请回答下列问题:
黄铁矿是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。
其中一个反应为3FeS2+8O2 3molFeS2参加反应转移 mol电子。
氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为_______________。
从腐蚀废液回 收得到金属铜还需要的试剂_____________。
与明矾相似,硫酸铁也可用作絮凝剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除 去,其原因是 。
钢铁的析氢腐蚀简单示意图如右。
该图某处稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请直接在图中作出修改并标出电子流动方向。
6SO2+Fe3O4, 【解析】3FeS2+8O2 6SO2+Fe3O4,3molFeS2参加反应时有8O2参加反应,转移32mol电子。
3+ 2+ 2+ 氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为2Fe+Cu=2Fe+Cu。
从腐蚀废 液回收得到金属铜,需要加入铁粉将Cu还原为金属铜,过滤后加入稀硫酸除去过量的铁粉。
酸性废水抑制Fe的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe3胶体,所以不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去。
连接外加电源,使铁作阴极,或者将碳电极换为比铁活泼的锌电极,都可以将铁保护。
【答案】32 2Fe+Cu=2Fe+Cu 铁粉、稀硫酸 酸性废水抑制Fe的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe3胶体 3+ 3+ 2+ 2+ 3+ 2+ 11 15.单质A在适宜条件下有如图所示的一系列转化,其中F是一种红褐色物 质。
(1)写出下列物质的化学式:
A ,B 。
(2)用化学方程式表示下列转化过程 B+H2SO4→C+D:
___________________________。
I露置在空气中转化为F:
___________________________。
(3)G可能是_________或_________ 【答案】
(1)FeFe3O4
(2)Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O4Fe(OH)2+O2+H2O==4Fe(OH)3↓ (3)H2OAl2O3 16.下图是无机物A~M在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。
其中,I是第三周期半径最小的金属元素组成的单质,K是一种红棕色气体。
⑩M的溶液④L⑧O2K⑨H2OJ的溶液I⑦GHF的溶液C的溶液③H2O⑤NaOH②O2EA⑥D①O2BFeS2 请填写下列空白:
A的化学式为 ,I的原子结构示意图为 。
在周期表中,组成单质G的元素在周期表中的位置是___________________________。
写出反应⑦的化学方程式 当有mol电子转移时,生成G的物质的量为 。
在反应②、③、⑥、⑨中,既属于化合反应又能属于非氧化还原反应的是____________(填写序号)。
G在潮湿的空气中容易发生腐蚀,写出其发生腐蚀时正极上的电极反应式 ___________________________________________。
用惰性电极电解C的稀溶液时,阴极产生标况下的气体时,阳极产物的物质的量是________, 阳极发生反应的电极反应式为_________________________________。
(7)写出反应④的离子方程式是____________________________________________。
12 将化合物D与KNO3、KOH混合,在高温条件下可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾), 同时还生成KNO2和H2O。
该反应的化学方程式是 ____ 【答案】SO+13283 2 第四周期第Ⅷ族 2Al+Fe2O高温3 Al2O3+2Fe mol ③ 2H2O+O2+4e-=4OH- (6) 4OH--4e-=2H2O+O2↑(7)3Fe2+ +NO- 3+4H+ =3Fe3+ +NO↑+2H2OFe2O3+3KNO3+4KOH 高温2K2FeO4+3KNO2+2H2O 13
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