铁方面试题的解题方法与技巧Word格式文档下载.docx

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判断出c为Al，e为Fe，就可舍去选项A、B，由

（2）确定b和d的活泼性。

这样判断可简捷些。

例题2：

（1995年上海高考）等质量的铜片，在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻，铜片质量增加的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　（）

A．硝酸　　　　B．无水乙醇　　　C．石灰水　　　　　D．盐酸

从反应过程进行分析。

当铜片在酒精灯上加热后，表面生成氧化铜，造成铜片质量增加。

当该铜片插入硝酸中，表面的氧化铜及未被氧化的铜均能被硝酸溶解。

插入无水乙醇中发生反应CH3CH2OH+CuO　　CH3CHO+Cu+H2O，铜片又恢复到原来的质量。

若插入盐酸中，表面的CuO溶于盐酸中，质量减少。

只有插入石灰水中，铜片不发生反应，表面的氧化铜仍附着在铜片上，质量增加。

以此得答案为C。

在插入溶液之前，Cｕ片质量就己增加。

部分考生未能理解这一点而造成错选。

例题3：

（1998年上海高考）下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（）

①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中

A．②③①④　　B．③②①④　　　　C．③①②④　　D．①②③④

从反应后物质的颜色比较获得结果。

钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2，FeSO4溶液中加入NaOH最终生成红褐色的Fe（OH）3，Fe3+与SCN—生成红色的Fe（SCN）2+，医用酒精是75%的酒精溶液，无水CuSO4与水形成蓝色硫酸铜溶液。

故知答案为B。

中学化学课本中有关物质的颜色及固体与溶液的颜色作为识记内容，要牢牢记住。

例题4：

（1996年上海高考）六价铬对人体有毒,含铬废水要经化学处理后才能排放,方法是用绿矾（FeSO4·

7H2O）把废水中的六价铬还原为三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为氢氧化铬Cr（OH）3沉淀.其主要反应的化学方程式如下：

H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=3Fe2（SO4）3+Cr2（SO4）3+7H2O。

现用上法处理1×

104L含铬（+6价）78mg/L的废水（Cr相对原子质量52）,试回答：

（1）处理后,沉淀物中除Cr（OH）3外,还有、（用化学式表示）.

（2）需用绿矾多少千克?

过程分析及方程式分析。

.

（1）H2Cr2O7与FeSO4发生氧化还原反应生成Cr3+及Fe3+。

再加入Ca（OH）2后Cr3+、Fe3+均转化为Cr（OH）3、Fe（OH）3。

Ca2+又与大量的SO42—形成CaSO4沉淀。

因此处理后,沉淀物中除Cr（OH）3外,还有Fe（OH）3和CaSO4。

（2）废水中含铬的物质的量为：

n（Cr）=　　　　　　　　　　　　　　＝15mol

需绿矾的质量为：

m（FeSO4·

7H2O）=278g/mol×

15mol×

3=12510g=12.51kg。

H2Cr2O7中有两个六价铬。

部分考生未考虑两个，而出现FeSO4·

7H2O的物质的量为H2Cr2O7的六倍的错误。

例题5：

（1991年三南高考）金属锡（Sn）的纯度可以通过下述方法分析：

将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为：

Sn+2HCl=SnCl2+H2↑，再加入过量FeCl3溶液,发生如下反应：

SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2，最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+离子,反应的化学方程式为：

6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。

现有金属锡试样0.613g，经上述各步反应后,共用去0.100mol/LK2Cr2O7溶液16.0mL。

求试样中锡的百分含量（假定杂质不参加反应）。

根据反应方程式分析计算。

反应中消耗的K2Cr2O7的物质的量为0.100mol/L×

0.0160L=1.60×

10－3mol。

根据反应有FeCl2物质的量＝6×

K2Cr2O7物质的量=2×

SnCl2物质的量,　得：

（mol）

Sn的质量为：

4.8×

10-3mol×

119g/mol=0.571g

此题也可应用反应关系，通过一步进行计算。

金钥匙：

为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再加入适量的盐酸，这种试剂是（）

A．NH3·

H2OB．NaOHC．MgSO4D．MgCO3

从提高pH使Fe3+水解，又不引入新的杂质去分析选项。

要除去溶液中的Fe3+，现分析溶液中的离子组成为Mg2+、Cl—、Fe3+、H+。

首先应考虑除杂质时，不能引入新的杂质。

当加入NH3·

H2O、NaOH、MgSO4时，分别引入了NH4+、Na+、SO42—，故不符合题意，这样用排除法即可选出答案D。

那么为什么加入MgCO3可除去Fe3+呢？

MgCO3与Fe3+间并没有反应发生，而是利用了Fe3+的水解，即Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+。

原酸性条件下，Fe3+水解受到抑制。

当加入MgCO3后，由于MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑的发生，从而破坏了Fe3+的水解平衡，使之向生成Fe（OH）3的方向移动，生成的Fe（OH）3在加热搅拌条件下发生凝聚，最后可将Fe3+除去。

答案为D。

常有同学会误选A、B两选项，原因是忽略了除杂质的前提是不能引入新杂质。

下列铁的化合物中含铁量最高的是（）

A．Fe2O3B．Fe3O4C．FeOD．FeS2

选项中铁的化合物化学式各不相同，为了便于比较，可将化学式中的铁离子设为一，并将化学式改写成FeOx的形式，然后进行比较。

分析各物质化学式中的原子个数比，A选项Fe:

O=2:

3，B选项Fe:

O=3:

4，C选项Fe:

O=1:

1，D选项将Fe:

S=1:

2，转换成Fe:

4（硫的原子量是氧的2倍），以此得改写后的化学式分别为：

FeO1.5、FeO1.33、FeO、FeO4，含铁量最高，也即含氧量最低，因此可得正确答案为C。

通过一价转换，避免了过分复杂的计算，使得解题变得方便，一目了然。

例题3在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子。

则下列判断正确的是（不考虑盐类水解引起的离子浓度的改变）（）

A．混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1︰1︰3

B．反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl—离子的物质的量之比为1︰2

C．混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多

D．混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多

方程式合并分析。

本题涉及的反应有：

①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，②FeO+2HCl=FeCl2+H2O，③Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，④Fe+2FeCl3=3FeCl2。

合并③④反应得：

⑤Fe+Fe2O3+6HCl=3FeCl2+3H2O。

从产生H2448mL知反应①消耗的HCl为0.04molHCl，又整个反应共消耗HCl0.2mol。

反应②③共耗0.16molHCl，因反应②耗盐酸未知，故A选项错。

因最终所得溶液为FeCl2溶液，故反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl—离子的物质的量之比为1︰2，B选项正确。

从合并后的反应⑤知Fe比Fe2O3的物质的量多，C选项正确。

又因Fe与FeO的物质的量无法确定，故D选项也错。

所以答案为B、C。

在相同条件下于同一容器中发生的“连续”反应可以相加，如本题：

Fe+Fe2O3+6HCl=3FeCl2+3H2O

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

2FeCl3+Fe=3FeCl2

例题4：

有铁粉、三氧化二铁和氧化铜组成的混合物，投入到110mL4mol/L的盐酸中，充分作用后得很浅的绿色溶液，产生标准状况下的气体896mL，并留下固体1.28g。

过滤并将滤液稀释到200mL，经测定其中含有过量盐酸为0.4mol/L。

试求原混合物中三种物质的质量。

分析该题，反应后溶液为浅绿色，证明溶液中无Cu2+，又盐酸过量，知留下的固体中无铁粉，以此可通过得失电子守恒和Cl-守恒列出两个方程求解。

根据题意，可把题中文字和数字的信息改组成如下框示信息：

Fe：

xｍolH2：

896ml（S、T、P）

Fe2O3：

ｙｍolFeCl2：

（x+2y）mol

HCl：

0.4×

0.2mol

CuO：

ｚmolCu：

1.28/64mol=0.02mol

根据Cl—守恒，原盐酸中的Cl—的物质的量应等于生成物FeCl2中Cl—的物质的量与过量盐酸中的Cl—的物质的量之和，即：

（x+2y）×

2+0.2×

0.4=0.11×

4┉┉┉①

又氧化剂Fe2O3→2Fe2+、CuO→Cu、2H+→H2↑

还原剂Fe→Fe2+

根据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，得

2y+（1.28/64）×

2+（896/22400）×

2=2x┉┉┉②

解方程组①与②得：

x=0.1（mol），y=0.04（mol）。

即原混合物中，Fe粉为5.6g，Fe2O3为6.4g，CuO为1.6g。

试题的分析要从整体思考，并化归到具体的方法，该题属整体思维的运用。

例题5：

根据下图所示一氧化碳还原铁的氧化物的实验装置，回答下列问题。

（1）判断硬质玻璃管中已开始发生反应的方法是。

（2）反应过程中发生的现象是。

（3）在A处点燃可见浅蓝色火焰的原因是。

（4）实验结束时应注意的操作是（从下列选项中选择）。

①先停止通入CO②先熄灭酒精灯，并继续通入CO③熄灭酒精灯，同时停止通入CO④先熄灭酒精灯，继续通入CO，并点燃排出的CO气体

还原剂CO只要与Fe2O3反应，就会产生CO2，就会使澄清石灰水变浑浊。

由于CO气体有毒，不能直接排入大气中，所以应点燃以消除污染，反应结束时还原出的铁单质高温下还可以与O2反应，所以应使Fe在CO的还原性气氛中慢慢冷却，才能防止再被氧化。

解答时可通过性质分析现象。

（1）从B试管中石灰水变浑浊，可以判断硬质玻璃管中已开始发生反应。

（2）在反应过程中发生的现象有两个，一个是玻璃管里粉末有红色逐渐变黑，另一个是B中溶液出现浑浊。

（3）从A逸出的尾气中有未反应完的CO气体，而CO气体点燃时火焰呈浅蓝色（4）实验结束时，为防止倒吸，应注意的操作是先熄灭酒精灯，继续通入CO直至温度降至常温，并点燃排出的CO气体，选④。

本题考查了学生对金属冶炼原理的理解程度，也考查了学生的实验能力，注重对实验现象的观察。

此题在解答时，有较多同学认为还原出的铁粉是银白色而出现错误。

例题6：

试样X由氧化亚铁和氧化铜组成。

取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：

强酸性溶液（不含Cu2+），气体和不溶物

③

溶液Y

试样X

①过量盐酸

②过量CO

粉末Z

△，完全反应

（1）请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式。

（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m，则每份试样X中氧化铜的质量为。

（用m表示）

利用守恒法求解。

题给变化过程应是：

①

FeCl2

CuCl2

HCl

FeO

CuO

H2↑

Cu

②

Fe

可见步骤③中所发生的全部反应的离子方程式有：

Fe+Cu2+=Fe2++Cu

Fe+2H+=Fe2++H2↑

根据Cu守恒可知两份试样中共含有的CuO质量为m/64×

80=5m/4，所以每份试样中CuO的质量为5m/8。

本题必须先定性分析出各步反应的产物，再定量计算。

用Cu守恒去定量计算也是一种整体方法。

例题7：

过量的铁粉放入氯化铜、氯化铁混合液中，充分搅拌反应后过滤，不溶物滤渣经干燥后称得其质量与加入的铁粉质量相同，求原混合物中两种溶质的物质的量之比。

根据题意不溶物滤渣为铜和过量的铁粉，以此可通过溶解的铁的质量等于生成的铜的质量，列出恒等式求解。

设FeCl3的物质的量为xmol，CuCl2的物质的量为ymol，根据化学反应方程式：

Fe+2FeCl3=3FeCl2及Fe+CuCl2=FeCl2+Cu，通过m（Fe）溶解=m（Cu）生成得，56（0.5x+y）=64y，解得y/x=7：

2，即n（CuCl2）:

n（FeCl3）=7:

2。

从“不溶物滤渣质量与加入的铁粉质量相同”推得生成的铜的质量等于溶解的铁的质量，是解答该题的关键所在。

例题8：

金属铜能被氯化铁浓溶液腐蚀，其化学反应是：

Cu＋2FeCl3==CuCl2＋2FeCl2。

现将有铜的印刷线路板浸入120mL氯化铁浓溶液中，有9.6g铜被腐蚀掉。

取出印刷线路板，向溶液中加入8.4g铁粉，经充分反应，溶液中还存在4.8g不溶解的物质。

试证明溶液中存在哪种金属离子，并求出离子浓度。

（设溶液体积不变，且不考虑金属离子水解）。

过量分析后，再利用方程式求解。

溶液中加铁，可能发生如下反应：

Fe＋2FeCl3==3FeCl2，Fe＋CuCl2==FeCl2＋Cu

如果铁过量，不溶解的物质应为铁铜混和物，此时Cu2完全析出，不溶解的物质应大于9.6g，但题目中给出不溶解物质质量是4.8g，所以，固体不溶物中不存在Fe，而只有Cu。

又由化学方程式Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2知，氧化性Fe3〉Cu2，因为有Cu析出，所以溶液中不存在Fe3。

则溶液中存在的金属离子为：

Cu2和Fe2。

溶液中剩余Cu2的物质的量为

=0.075（mol）

c（Cu2）=

=0.625（mol/L）

Fe2+由三个方面的反应产生，分别为：

Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，产生Fe2+：

Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu，产生Fe2+：

0.075mol

Fe＋2FeCl3=3FeCl2，产生Fe2+：

（

－0.075）mol×

3=0.225mol

Fe2物质的量浓度为：

c（Fe2）=

=5（mol/L）

理清4.8g不溶物质为什么物质，是解答此题的关键。

聚宝盆：

1．物质的提纯（除杂质）是利用被提纯物质与杂质性质的差异，采用物理或化学方法除去杂质。

常用的物理方法有过滤、分液、结晶、升华等；

常用的化学方法有沉淀法、气化法、转化法、加热法等，其中利用水解原理去除杂质在铁方面也经常出现。

2．在对铁方面试题进行计算时，要注意铁的变价问题。

热身赛：

1．在混有少量CuO的铁粉中加入一定量的稀盐酸，充分反应过滤，再向滤液中放入一枚洁净的铁钉，足够时间后取出，铁钉表面无变化，下列判断正确的是（）

A．过滤出的不溶物只有铜　　　B．过滤出的不溶物只有铁

C．过滤出的不溶物中一定含有铜，可能含有铁。

D．滤液中一定含有氯化亚铁，不可能含有氯化铜。

2．含ngHNO3的稀溶液恰好使mg铁完全溶解，若有n/4gHNO3被还原成NO（无其它还原产物），则n：

m可能是（）

A．1：

1B．2：

1C．3：

1D．4：

1

3．在右图中A，B，C，D，E5条线表示Na，Mg，Al，Fe，Pt5种金属和定量的Cl2反应时消耗金属的质量（用纵坐标表示）和消耗Cl2的质量（用横坐标表示）之间的关系，其中表示Fe和Cl2反应的是（）

4．不溶于水的氧化亚铜，可溶于含硫酸的硫酸铁溶液中：

Cu2O＋Fe2（SO4）3＋H2SO4=2CuSO4＋2FeSO4＋H2O生成的FeSO4可用KMnO4溶液滴定：

10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4=5Fe2（SO4）3＋K2SO4＋2MnSO4＋8H2O这种方法可测定氧化亚铜的量，则0.1mol/L的KMnO4溶液1mL相当于多少毫克的氧化亚铜（）

A．3.6mgB．7.2mgC．72mgD．36mg

5．镧（La）是一种活动性比锌更强的元素，它的氧化物化学式为La2O3，La（OH）3是不溶于水的碱，而LaCl3，La（NO3）3都溶于水。

由此判断下列几组反应中，不能直接用来制LaCl3的是（）

A．La2O3＋HClB．NaCl＋La（OH）2C．La（OH）3＋HClD．La＋HCl

6．在氯化镁、氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中，加入一定量的铝粉，充分反应后过滤，在滤出的固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤出的固体中一定含有（写化学式，下同）　　　　　　　　　，滤液中一定含有的溶质是　　　　　　　　　　　　　。

7．在pH＝2的条件下，将Fe2＋、Fe3+、I－、MnO4－4种离子的溶液混合，充分反应后，若：

（1）溶液中I－有剩余，则溶液中可能还有____________，一定无____________。

（2）溶液中Fe3＋有剩余，则溶液中可能还有____________，一定无____________。

（3）溶液中Fe2＋有剩余，则溶液中可能还有____________，一定无____________。

（4）溶液中MnO4－有剩余，则溶液中可能还有____________，一定无____________。

8．铁、锌、铝3种金属，分别跟同体积1mol/L盐酸反应，根据产生氢气的体积和反应时间可画出右图的图像。

（1）A、B、C分别代表哪一种金属反应曲线：

A_________，B_________，C_________。

（2）3种金属物质的量之比：

A：

B：

C＝_________。

（3）3种金属的质量比：

9．甲同学在0.5mol/L的FeCl3溶液中滴加0.1mol/LKI溶液即呈现红棕色，再加入CCl4振荡后静置，可观察到CCl4层呈紫红色；

乙同学在0.5mol/L的FeCl3溶液中先加入4mol/LNH4F溶液，发现FeCl3溶液褪至无色，而后再加0.1mol/LKI溶液，不呈现红棕色，再加CCl4振荡，静置，也观察不到CCl4层有紫红色出现。

（1）甲同学的实验说明FeCl3溶液和KI溶液发生了什么反应（用离子方程式表示）。

（2）乙同学观察不到甲同学的实验现象，其原因分析合理的是。

A．Fe3+可被F-还原为Fe2+，使溶液中不再存在Fe3+。

B．Fe3+可以和F-结合成难电离的物质，不再和I-反应。

C．I-和F-或I-和NH4+结合成难电离的物质，不再和Fe3+反应。

（3）在FeCl3溶液中，加入适量的NH4F溶液后，溶液中Fe3+浓度几乎降为零，用什么简便实验可以检验这种说法的正确性？

。

10．已知氯化铁溶液能与铜反应，生成氯化亚铁和氯化铜。

现将Fe、FeCl2溶液、FeCl3溶液、Cu、CuCl2溶液放入同一容器中，充分反应后：

（1）若溶液中有较多量的Fe2＋，且有铁剩余，则容器内还可能有5种物质中的______。

（2）若溶液中有较多量的Cu2＋，则容器内还可能有5种物质中的______。

（3）若溶液中有较多量的Cu2＋,且有铜剩余，则容器内还可能有5种物质中的______。

（4）若溶液中有较多量的Fe3＋,Cu2＋,则容器内还可能有5种物质中的______。

11．钇（Y）是激光和超导材料的重要因素，某钇矿的成份为YmFeBe2Si2O10，该矿石与过量的NaOH共熔后，加水溶解，沉淀有Y（OH）3和Fe2O3（反应中Fe由+2价变为+3价）

（1）上述化学式中的m=________________

（2）沉淀中无Be和Si元素的化合物的原因是________________

（3）Fe由+2价转变为+3价的原因是________________

12．某课外活动小组拟用下列装置做炼铁原理的实验，同时检测氧化铁的纯度（假设矿石中不含其它与CO反应的成分），并除去尾气。

CO气使用H2C2O4

CO2＋CO＋H2O来制取，与Fe2O3反应的CO需纯净、干燥。

（1）若所制气体从左向右流向时，上述仪器组装连接的顺序是（用a、b…表示）

接，接，接，接；

（2）装置乙的作用是。

装置丙的目的是。

（3）实验结束后，先熄灭戊处的酒精灯，再熄灭甲处的酒精灯，其主要原因是________

（4）实验前氧化铁矿粉末为xg，实验后测得乙、丙质量分别增加yg和zg，则氧化铁的质量百分含量为。

（5）现有一份FeO和Fe2O3的混合物，某同学想用该实验装置测定其中Fe2O3的质量百分含量（x）。

实验中，可以测是如下数据：

W一反应前混合物的质量（g），W丙一丙瓶增重的质量（g），W乙一乙瓶增重的质量（g），W余一反应后残留固体的质量（g）。

为了求x，至少要测定上述四个数据中的个，这几个数据的组合共有种。

请将这些组合填入空格中。

从上述空格中选写出一种含W的求x的计算式：

13．将物质的量总共为0.8mol的FeCl2、CuCl2、NaBr三种固体的混合物溶于水，通入足量的氯气，加热蒸发至干后，称量残余固体，固体增重5.3g。

再将残余固体溶于水，插入铁棒，充分反应后，测得铁棒减