第8講 鐵及其化合物A.doc

A第8講鐵及其化合物1我國(guó)科學(xué)家參與研制的阿爾法磁譜儀已隨美國(guó)發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛船升入太空，開始了探索宇宙中是否存在“反物質(zhì)”的研究工作。根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)推測(cè)用于制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是()AFeOBFe2O3CFe3O4DFe(OH)32將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加入下列物質(zhì)，不會(huì)有三價(jià)鐵生成的是()A硫酸 B氯水C硝酸鋅 D溴水3下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說法中正確的是()A赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入過量鐵粉，然后過濾DFe3與KSCN溶液反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀4下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)相應(yīng)的離子方程式正確的是()A往FeCl3溶液中加入Fe粉：2Fe3Fe=3Fe2B往澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca22OHCO2=CaCO3H2OC往FeCl3溶液中加入Cu粉：Fe3Cu=Fe2Cu2D氧化亞鐵加入稀硝酸：FeO2H=Fe2H2O5在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質(zhì)：FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3，銅粉溶解的是()A只有或B只有或C只有或或D上述四種物質(zhì)中任意一種6下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2B向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，說明原溶液中一定含F(xiàn)e2C向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中一定不含有Fe2D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，說明該溶液中含有Fe2，可能含有Mg27下列敘述正確的是()A因?yàn)镹H3H2O是弱堿，所以不能用氨水與FeCl3溶液反應(yīng)制取Fe(OH)3B向FeI2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量的鐵粉，生成的氣體能被燒堿溶液完全吸收D將SO2氣體通入溴水，欲檢驗(yàn)溶液中是否有SO生成，可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液8下列各組離子一定能大量共存的是()A在含大量Fe3的溶液中：NH、Na、Cl、SCNB在強(qiáng)堿性溶液中：Na、K、AlO、COC在c(H)1013 mol/L的溶液中：NH、Al3、SO、NOD在pH1的溶液中：K、Fe2、Cl、NO9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)：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O、2Fe3H2O2=2Fe2O22H。下列說法不正確的是()AH2O2的氧化性比Fe3強(qiáng)，其還原性比Fe2強(qiáng)B在H2O2分解過程中，溶液的pH逐漸下降C在H2O2分解過程中，F(xiàn)e2的總量保持不變DH2O2生產(chǎn)過程要嚴(yán)格避免混入Fe210 X、Y、Z、W均為中學(xué)化學(xué)的常見物質(zhì)，一定條件下它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其他產(chǎn)物已略去)：下列說法不正確的是()A若W是單質(zhì)鐵，則Z溶液可能是FeCl2溶液B若W是氫氧化鈉，則X與Z可反應(yīng)生成YC若X是金屬鎂，則W可能是強(qiáng)氧化性的單質(zhì)D若X是金屬Na，則Z可以是Na2O211將金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應(yīng)，下列對(duì)反應(yīng)情況設(shè)想的評(píng)價(jià)正確的是()選項(xiàng)反應(yīng)情況設(shè)想評(píng)價(jià)A當(dāng)鐵銅均不剩余時(shí)，溶液中一定有Fe2、Cu2，一定無Fe3正確，F(xiàn)e3和Fe、Cu均可反應(yīng)B當(dāng)鐵銅均有剩余時(shí)，溶液中一定有Fe2、Cu2、無Fe3正確，F(xiàn)e和Cu與Fe3都反應(yīng)，故有Fe2和Cu2，無Fe3C當(dāng)銅有剩余，鐵無剩余時(shí)，溶液中一定只有Fe2，無Cu2正確，Cu有剩余故無Cu2D當(dāng)鐵有剩余，銅無剩余時(shí)，溶液中一定有Fe2、Cu2不正確，不可能有Fe剩余，Cu不剩余，因?yàn)镕e比Cu優(yōu)先與Fe3反應(yīng)12.圖K81中AJ均代表無機(jī)物或其水溶液，其中B、D、G是單質(zhì)，B是地殼中含量最高的金屬元素，G是氣體，D是應(yīng)用最廣泛的金屬。根據(jù)圖示回答問題：圖K81(1)元素B在周期表中的位置是_。(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)J與氫碘酸反應(yīng)的離子方程式是_。(4)要使溶液F中的一種金屬元素全部以沉淀的形式析出，最適宜加入的反應(yīng)物是_(填化學(xué)式)；IF的離子方程式為_。13某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)的產(chǎn)物，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)。圖K82(1)用如圖K82所示實(shí)驗(yàn)裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”(石棉絨是耐高溫材料，不與水反應(yīng))。反應(yīng)一段時(shí)間后，有肥皂泡吹起時(shí)，用點(diǎn)燃的火柴靠近肥皂泡，當(dāng)_(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí)，說明“鐵與水蒸氣”能夠進(jìn)行反應(yīng)。(2)為了證明反應(yīng)后的固體混合物中含有3價(jià)的Fe，他們計(jì)劃取出少量混合物于試管中，加入足量的鹽酸，溶解、過濾。向?yàn)V液中滴加KSCN溶液，觀察溶液的顏色。在下表中填寫滴加KSCN溶液后可能觀察到的現(xiàn)象、結(jié)論與解釋(可以不填滿)。現(xiàn)象結(jié)論與解釋可能可能(3)將反應(yīng)后固體溶于足量的鹽酸中充分溶解，可選用_試劑證明溶液中含有Fe2。aCl2和KSCN溶液bNaOH溶液cKMnO4溶液14粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1鹽酸中，得溶液C；將中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12 L(標(biāo)況)氣體，同時(shí)生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是_，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是_。(2)中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是_。(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg2)為_，c(Fe2)為_。15以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略)：.從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO47H2O。.將FeSO47H2O配制成溶液。.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合，得到含F(xiàn)eCO3的濁液。.將濁液過濾，用90 熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體。.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體。已知：NH4HCO3在熱水中分解。(1)中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3，該反應(yīng)的離子方程式是_。(2)中，需加一定量硫酸，運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述硫酸的作用_。(3)中，生成FeCO3的離子方程式是_。若FeCO3濁液長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學(xué)方程式是_。(4)中，通過檢驗(yàn)SO來判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗(yàn)SO的操作是_。(5)已知煅燒FeCO3的化學(xué)方程式是4FeCO3O22Fe2O34CO2。現(xiàn)煅燒464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg產(chǎn)品。若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO，則該產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量是_kg。(摩爾質(zhì)量/gmol1：FeCO3 116Fe2O3 160FeO 72)課時(shí)作業(yè)(八)A1C2A解析 Fe與非氧化性酸作用生成Fe2，當(dāng)Fe2一旦遇強(qiáng)氧化劑便容易轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3。選項(xiàng)A，硫酸符合要求，因?yàn)橄×蛩釋俜茄趸运帷＿x項(xiàng)B，氯水組成中有Cl2、HClO等強(qiáng)氧化劑，最終鐵元素被氧化為Fe3。選項(xiàng)C，硝酸鋅加入到Fe2溶液中，相當(dāng)于Fe2HNO，F(xiàn)e2立即被酸化的NO氧化生成Fe3。選項(xiàng)D，溴水可氧化Fe2，生成Fe3。 3C解析 A項(xiàng)，赤鐵礦的主要成分為Fe2O3，B項(xiàng)，產(chǎn)物應(yīng)為Fe3O4和H2，D項(xiàng)，生成的不是沉淀。4A解析 澄清石灰水中通入過量CO2生成Ca(HCO3)2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)電荷不守恒；D項(xiàng)，HNO3將Fe2氧化成Fe3。5D解析 Cu與Fe3作用：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，F(xiàn)e2O3與稀H2SO4反應(yīng)生成Fe3，故、能使銅粉溶解H、NO具有強(qiáng)氧化性，能使銅粉溶解。6D解析 A項(xiàng)，說明含F(xiàn)e3，但不排除Fe2的存在；B項(xiàng)，也可能含SO等還原性離子；C項(xiàng)不能排除Fe2。7B解析 A項(xiàng)，F(xiàn)eCl33NH3H2O=Fe(OH)33NH4Cl；B項(xiàng)，由于還原性IFe2，所以向FeI2溶液中通入少量Cl2，Cl2首先與I反應(yīng)：Cl22I=I22Cl；C項(xiàng)，過量的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，后來稀硫酸與Fe反應(yīng)產(chǎn)生H2；D項(xiàng)，由于發(fā)生反應(yīng)：SO2Br22H2O=H2SO42HBr，欲檢驗(yàn)溶液中的SO，應(yīng)向溶液中加入BaCl2溶液，若加入Ba(NO3)2溶液，則不能排除SO的干擾，故選B項(xiàng)。8B解析 A項(xiàng)中Fe3與SCN反應(yīng)；B項(xiàng)中在有OH時(shí)該組離子能共存；C項(xiàng)中溶液中OH與NH作用生成NH3H2O；D項(xiàng)中溶液中同時(shí)有H和NO，會(huì)將Fe2氧化，故只有B符合題意。9B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的量沒有改變，說明其作用是H2O2分解的催化劑，因此生產(chǎn)過程中要嚴(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。10C解析 若W為鐵，則X、Y、Z分別為Cl2、FeCl3和FeCl2，A對(duì)；若W為NaOH，則X、Y、Z分別為CO2、NaHCO3和Na2CO3，也可能分別為AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2，B對(duì)；鎂沒有可變價(jià)，C不成立；X為Na、W為O2，Y為Na2O、Z為Na2O2，D對(duì)。11D解析 離子的氧化性強(qiáng)弱順序Fe3Cu2Fe2，如果Fe3的量很多，可以將鐵和銅全部氧化后還有剩余，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)鐵有剩余時(shí)，溶液中不會(huì)存在Cu2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因還原性FeCu，故不存在有銅無鐵的情況，C項(xiàng)錯(cuò)誤。12(1)第三周期A族(2)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(3)Fe3O42I8H=3Fe2I24H2O(4)CO2 (其他合理答案同樣給分)Al34OH=AlO2H2O解析 本題的突破口是“B是地殼中含量最高的金屬元素”，得B為Al；D是應(yīng)用最廣泛的金屬，得D為Fe；由F與I通過NaOH和HCl可以相互轉(zhuǎn)化知，F(xiàn)為NaAlO2且G是氣體，自然得C為氫氧化鈉溶液，G為氫氣，H為水，J為四氧化三鐵。13(1)肥皂泡破裂，有爆鳴聲或“噗”的聲音(2)溶液變?yōu)榧t色，混合物中含有3價(jià)Fe，因?yàn)镕e3遇KSCN變紅色溶液為淺綠色，反應(yīng)后的固體中可能含有3價(jià)Fe，也可能不含有3價(jià)Fe。因?yàn)槿翳F剩余較多，可將溶液中的Fe3還原為Fe2(3)c解析 (1)要證明Fe與水蒸氣反應(yīng)，只要證明生成了H2就能說明，由實(shí)驗(yàn)裝置和H2的檢驗(yàn)方法可用點(diǎn)燃法觀察是否有爆鳴聲。(2)反應(yīng)后的固體混合物中可能含有Fe和Fe3O4，在溶于酸時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng)：Fe2H=Fe2H2，F(xiàn)e3O48H=2Fe3Fe24H2O，F(xiàn)e2Fe3=3Fe2。由于混合物中Fe的量不確定，可能有兩種情況，一是Fe較少，溶于酸后Fe3有剩余，二是Fe較多，F(xiàn)e3完全被Fe還原為Fe2。所以濾液中加KSCN溶液，可能變紅也可能溶液為淺綠色。(3)因?yàn)槿芤褐锌赡芎蠪e3，a、b試劑均不合適，可利用Fe2的還原性，用KMnO4溶液紫色褪去，進(jìn)而證明。14(1)加少量KClO3，插上Mg條并將其點(diǎn)燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 molL12.3 molL115(1)Fe2Fe3=3Fe2(2)加入硫酸，H濃度增大，使Fe22H2OFe(OH)