跟蹤檢測十鐵及其化合物

1、跟蹤檢測（十） 鐵及其化合物1下列離子方程式正確的是()A鐵屑與稀硫酸反應(yīng)：2Fe6H=2Fe33H2BFeCl3溶液腐蝕銅板：Fe3Cu=Fe2Cu2CFeO與稀硝酸反應(yīng)：FeO2H=Fe2H2ODFe3O4與稀硝酸反應(yīng)：3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O解析：選DA項(xiàng)，應(yīng)為Fe2H=Fe2H2；B項(xiàng)，應(yīng)為2Fe3Cu=2Fe2Cu2；C項(xiàng)，應(yīng)為3FeO10HNO=3Fe3NO5H2O。2為了驗(yàn)證Fe3的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的一組實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是()ABC D解析：選C不反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)方案及現(xiàn)象均錯(cuò)誤；檢驗(yàn)的是Cl，與Fe3的性質(zhì)無關(guān)。3.通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的

2、觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對(duì)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋正確的是()選項(xiàng)操作、現(xiàn)象解釋A向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍(lán)Fe3能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn)鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間，白色物質(zhì)變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析：選DA項(xiàng)中Fe3將I氧化為I2，淀粉遇碘變藍(lán)；B項(xiàng)中紅棕色斑點(diǎn)是Fe2O3xH2O；C項(xiàng)中鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO。4(2019洛陽期末)中科院化學(xué)

3、所研制的晶體材料納米四氧化三鐵，在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途，其生產(chǎn)過程的部分流程如下所示。FeCl36H2OFeOOH納米四氧化三鐵下列有關(guān)敘述不合理的是()A納米四氧化三鐵具有磁性，可作為藥物載體用于治療疾病B納米四氧化三鐵可分散在水中，它與FeCl3溶液的分散質(zhì)直徑大小相等C在反應(yīng)中環(huán)丙胺的作用可能是促進(jìn)氯化鐵水解D反應(yīng)的化學(xué)方程式是6FeOOHCO=2Fe3O43H2OCO2解析：選B納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料，可作為藥物載體用于疾病的治療，A項(xiàng)正確；納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體，不同于溶液中溶質(zhì)微粒的直徑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)中環(huán)丙胺不參加反應(yīng)，但加入環(huán)

4、丙胺后FeCl3發(fā)生水解生成FeOOH，即環(huán)丙胺會(huì)促進(jìn)氯化鐵的水解，C項(xiàng)正確；由制備過程可知，反應(yīng)的反應(yīng)物為FeOOH和CO，由一種生成物為Fe3O4和質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)為6FeOOHCO=2Fe3O43H2OCO2，D項(xiàng)正確。5下列說法正確的是()A制備無水FeCl3的轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)：Fe2O3FeCl3(aq)蒸發(fā),無水FeCl3B鐵表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化C將試管中鐵粉與水蒸氣加熱，試管中肥皂水冒泡，說明鐵與水蒸氣在加熱條件下發(fā)生了反應(yīng)DFe2O3是紅棕色粉末，俗稱鐵紅，常用作紅色油漆和涂料解析：選D因FeCl3能夠發(fā)生水解反應(yīng)，故蒸發(fā)FeCl3溶液不能得到無水

5、FeCl3，A錯(cuò)誤；鐵表面的氧化層疏松，不能阻止鐵的進(jìn)一步氧化，B錯(cuò)誤；因加熱試管時(shí)，試管中氣體受熱膨脹，在試管處也會(huì)有氣泡產(chǎn)生，所以試管中肥皂水冒泡不能說明Fe與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)，C錯(cuò)誤。6下列關(guān)于Fe3、Fe2性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的說法錯(cuò)誤的是()A用如圖裝置可以制備Fe(OH)2B配制FeCl3溶液時(shí)，先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度C向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，此現(xiàn)象不能確定溶液中含有Fe2D向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2被氧化解析：選C反應(yīng)開始時(shí)生成的H2進(jìn)入B中，可排出其中的空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段時(shí)間

6、后關(guān)閉止水夾C，A中硫酸亞鐵進(jìn)入B中可生成Fe(OH)2，A正確；FeCl3易水解，為防止水解配制溶液時(shí)先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度，B正確；Fe3與鐵反應(yīng)可生成Fe2，則向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2被氧化，D正確。7粗制的CuSO45H2O晶體中含有Fe2。提純時(shí)，為了除去Fe2，常加入少量H2O2，然后再加入少量堿至溶液pH4，即可以除去Fe3而不損失硫酸銅。下列說法不正確的是()A溶解CuSO45H2O晶體時(shí)要加入少量稀H2SO4B加入H2O2除去Fe2的離子方程式為2Fe2H2O24OH=2Fe(OH)3C由于CuSO4的催化作用，會(huì)使部分

7、H2O2分解而損失D調(diào)溶液pH4的依據(jù)是當(dāng)pH4時(shí)Fe3沉淀完全，而Cu2還未開始沉淀解析：選BCuSO45H2O晶體溶解后Cu2會(huì)發(fā)生水解生成Cu(OH)2和H2SO4，所以溶解時(shí)加入少量的稀硫酸可抑制Cu2的水解，A正確；因?yàn)檠趸疐e2時(shí)，溶液為強(qiáng)酸性，在強(qiáng)酸性條件下，不可能大量存在OH，B錯(cuò)誤；Cu2對(duì)過氧化氫的分解具有催化作用，所以使部分過氧化氫損失，C正確；因?yàn)樵摬僮鞯哪康氖浅e3且硫酸銅不損失，所以調(diào)節(jié)溶液的pH4，應(yīng)是Fe3完全沉淀而Cu2還未開始沉淀，D正確。8在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g銅，完全溶解后，再加b g鐵，充分反應(yīng)后得到c g殘余固體，且ac，下列說法

8、正確的是()A殘余固體是銅和鐵B最后得到的溶液中一定含有Cu2C將殘余固體加入稀硫酸中，有氣泡產(chǎn)生D最后得到的溶液中可能含有Fe3解析：選B因?yàn)閍c，說明b g鐵完全反應(yīng)，溶液中含Cu2、Fe2，不含F(xiàn)e3，B正確。9(2019合肥質(zhì)量檢測)磁黃鐵礦(主要成分是Fe1nS，S為2價(jià))導(dǎo)電性好，且略具磁性，主要用于提取硫、生產(chǎn)硫酸等。將m g該磁黃鐵礦與200 mL鹽酸恰好完全反應(yīng)(礦石中其他成分不與鹽酸反應(yīng))，生成硫單質(zhì)4.8 g、FeCl2 0.85 mol和一定量H2S氣體，向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液無現(xiàn)象。下列說法正確的是()Am g該磁黃鐵礦中含2價(jià)的鐵0.75 molB200

9、mL鹽酸中HCl物質(zhì)的量濃度為4.25 molL1C生成的H2S氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為16.8 LD該磁黃鐵礦中Fe1nS的n0.15解析：選D依據(jù)題意可知，磁黃鐵礦中硫元素為2價(jià)，鐵元素既有2價(jià)又有3價(jià)；n(S)4.8 g32 gmol10.15 mol，根據(jù)得失電子守恒得n(Fe3)0.15 mol(20)/(32)0.30 mol，則n(Fe2)0.85 mol0.30 mol0.55 mol，A錯(cuò)誤；鹽酸恰好反應(yīng)生成FeCl2 0.85 mol，根據(jù)氯原子守恒得c(HCl)0.85 mol2/0.2 L8.5 molL1，B錯(cuò)誤；根據(jù)氫原子、氯原子守恒得n(H2S)n(HCl)n(F

10、eCl2)0.85 mol，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下，V(H2S)0.85 mol22.4 Lmol119.04 L，C錯(cuò)誤；在Fe1nS中n(S)0.85 mol0.15 mol1.0 mol，n(Fe)0.85 mol，所以n(Fe)n(S)0.85 mol1.0 mol0.85，所以1n0.85，n0.15，D正確。10向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，溶液中金屬陽離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列有關(guān)判斷不正確的是()Aa表示n(Fe3)的變化曲線Bn10.75CP點(diǎn)時(shí)，n(Fe2)0.562 5 mo

11、lD向P點(diǎn)溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4 g解析：選C該反應(yīng)可以看作兩步：Fe4HNO=Fe3NO2H2O，硝酸根離子過量，氫離子不足；2Fe3Fe=3Fe2。a表示Fe3的物質(zhì)的量變化曲線，A正確；溶液中共有3 mol H參加反應(yīng)，消耗鐵為0.75 mol，B正確；P點(diǎn)n(Fe2)n(Fe3)，二者均為0.45 mol，C錯(cuò)誤；剩余0.45 mol Fe3，消耗0.225 mol(14.4 g)銅，D正確。11(2019貴州高三期末)玻璃制造行業(yè)需要消耗大量硼酸(H3BO3)。工業(yè)上以鐵硼礦(主要成分為2MgOB2O3H2O和Fe3O4，還含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3、Al2O

12、3和SiO2等)為原料生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下：資料：(1)H3BO3的溶解度在20 、40 、60 、100 時(shí)分別為5.0 g、8.7 g、14.8 g、40.2 g；(2)Fe3O4是一種鐵氧體磁性物質(zhì)，不溶于水和酸；(3)Fe3、Al3、Fe2和Mg2以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為3.2、5.2、9.7和12.4；(4)母液呈酸性。則下列推斷不正確的是()A浸出渣中只含SiO2B熱過濾的目的是防止溫度降低時(shí)H3BO3從溶液中析出C除雜時(shí)需向浸出液中依次加入H2O2和MgO，以除去Fe2、Fe3、Al3等雜質(zhì)離子D回收母液可以制得硫酸鎂晶體解析：選A結(jié)合題給信息可知Fe3O4也

13、不與硫酸反應(yīng)，故浸出渣中還含有Fe3O4，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由資料(1)可知，為防止溫度降低時(shí)H3BO3從溶液中析出，應(yīng)采取熱過濾，B項(xiàng)正確；為使鐵元素以氫氧化鐵形式沉淀，加入H2O2氧化Fe2，為防止引入其他離子，加入MgO調(diào)節(jié)溶液pH，C項(xiàng)正確；降溫結(jié)晶得到硼酸晶體，母液中的溶質(zhì)主要是硫酸鎂，D項(xiàng)正確。12(2019衡陽八中月考)氯化鐵是常見的水處理劑，利用廢鐵屑可制備無水氯化鐵。實(shí)驗(yàn)室制備裝置和工業(yè)制備流程圖如下：已知：無水FeCl3熔點(diǎn)為555 K、沸點(diǎn)為588 K。廢鐵屑中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)。不同溫度下六水合氯化鐵在水中的溶解度如下：溫度/02080100溶解度(g/100 g H2O)74

14、.491.8525.8535.7實(shí)驗(yàn)室制備操作步驟如下：.打開彈簧夾K1，關(guān)閉活塞K2，并打開活塞a，緩慢滴加鹽酸。.當(dāng)時(shí)，關(guān)閉彈簧夾K1，打開彈簧夾K2，當(dāng)A中溶液完全進(jìn)入燒杯后關(guān)閉活塞a。.將燒杯中溶液經(jīng)過一系列操作后得到FeCl36H2O晶體。(1)燒杯中足量的H2O2溶液的作用是_。(2)為了測定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，操作中“”的內(nèi)容是_。(3)從FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶體的操作步驟是：加入_后、_、過濾、洗滌、干燥。(4)試寫出吸收塔中反應(yīng)的離子方程式：_。(5)捕集器溫度超過673 K時(shí)，存在相對(duì)分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物，該物質(zhì)的分子式為_。(6)樣品中FeCl3

15、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通?？捎玫饬糠y定：稱取m g無水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸，配制成100 mL溶液；取出10.00 mL，加入稍過量的KI溶液，充分反應(yīng)后，滴入幾滴淀粉溶液，并用c molL1 Na2S2O3溶液滴定，消耗V mL(已知：I22S2O=2IS4O)。樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。解析：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和操作步驟可知，實(shí)驗(yàn)室制備無水FeCl3的原理為利用鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，然后把FeCl2氧化成FeCl3，先制得FeCl36H2O晶體，再脫結(jié)晶水制得無水FeCl3。燒杯中足量的H2O2溶液是作氧化劑，把Fe2全部氧化成Fe3。(2)鐵與鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，不再產(chǎn)生氫氣，所以裝置A中不

16、產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準(zhǔn)管的液面不再變化時(shí)，可根據(jù)產(chǎn)生H2的量計(jì)算廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(3)從FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶體的操作步驟是加入鹽酸后、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。(4)從工業(yè)制備流程圖分析可知，反應(yīng)爐中進(jìn)行的反應(yīng)是2Fe3Cl2=2FeCl3，因此，進(jìn)入吸收塔中的尾氣是沒有參加反應(yīng)的氯氣，在吸收塔中氯氣被吸收劑吸收，反應(yīng)后生成FeCl3溶液，所以吸收劑應(yīng)是FeCl2溶液，反應(yīng)為2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(5)捕集器收集的是氣態(tài)FeCl3，F(xiàn)eCl3的相對(duì)分子質(zhì)量是162.5，由相對(duì)分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物可以推出，當(dāng)溫度超過673 K時(shí)，兩分子氣態(tài)F

17、eCl3可以聚合生成雙聚體Fe2Cl6。(6)由反應(yīng)：2Fe32I=2Fe2I2、I22S2O=2IS4O，可得關(guān)系式：2Fe3I22S2O22ncV10322n(cV103)，則n(Fe3)cV103 mol，則樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(FeCl3)100%。答案：(1)把Fe2全部氧化成Fe3(2)裝置A中不產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準(zhǔn)管液面不再改變(其他合理答案也可)(3)鹽酸蒸發(fā)(加熱)濃縮、冷卻結(jié)晶(4)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(5)Fe2Cl6(6)%13綠礬被廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)上兩種制備綠礬(FeSO47H2O)的流程如圖所示，根據(jù)題意回答下列問題：方法一：利用黃銅礦

18、粉(主要成分為CuFeS2)制取綠礬(1)試劑a和試劑b分別是_，操作1的名稱是_。(2)有一種細(xì)菌在有氧氣存在的稀硫酸中，可以將CuFeS2氧化成硫酸鹽，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。方法二：利用工業(yè)廢鐵屑制取綠礬工業(yè)廢鐵屑(3)加入適量Na2CO3溶液的作用是_。(4)操作需要用到的玻璃儀器名稱有_。(5)通過檢驗(yàn)CO來判斷操作是否洗滌干凈，檢驗(yàn)的方法是_。解析：(1)由流程圖可知濾渣2為Fe(OH)3，而目標(biāo)產(chǎn)物為綠礬(FeSO47H2O)，所以試劑a為稀H2SO4，起溶解作用，b為鐵粉，起還原作用；由流程圖可知操作1為過濾，其作用為除去過量的鐵粉。(2)由題意可知，在細(xì)菌的作用下，氧氣氧

19、化黃銅礦的反應(yīng)方程式為4CuFeS217O22H2SO4=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O。(3)CO水解時(shí)使溶液呈堿性，可以除去油污。(4)因?yàn)椴僮鳛檫^濾與洗滌，所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。答案：(1)稀H2SO4、鐵粉過濾(2)4CuFeS217O22H2SO4=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O(3)除去油污(4)燒杯、玻璃棒、漏斗(5)取少量最后一次的洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則已經(jīng)洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則未洗滌干凈14(2019東北三省四市一模)煉鋅廠的銅鎘廢渣中含有銅、鋅、鎘、鐵、砷等元素，其含量依次減少。對(duì)這些元素進(jìn)行提取分離能減少環(huán)境污染，同時(shí)