化学复习方略 课时提升作业27 第十一章 第二节 铁和铁的化合物 金属的冶炼广东专供.docx
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课时提升作业(二十七)
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.下列物质不能通过化合反应直接制得的是( )
A.FeCl2 B.NaHCO3
C.Al(OH)3D.Fe(OH)3
2.下列有关钢材在空气中生锈的说法正确的是( )
A.红色铁锈的主要成分是Fe(OH)3
B.钢材在空气中的反应只有氧化、还原及化合反应
C.钢材在空气中的腐蚀主要为电化学腐蚀,其负极的反应为:
Fe-3e-Fe3+
D.太阳、风雨、湿度对钢材的腐蚀有较大影响
3.(2013·崇左模拟)铁和铁合金是生活中的常用材料,下列说法正确的是( )
A.一定条件下,铁粉可与水蒸气反应
B.不锈钢是铁合金,只含金属元素
C.铁与盐酸反应,铁合金不与盐酸反应
D.常温下,铁质容器可以盛放稀硝酸
4.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是( )
A.只有④B.只有③
C.③和④均错D.全部错误
5.下列叙述错误的是( )
A.炼铁时,还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来
B.活泼金属钠用电解法冶炼
C.汞的冶炼一般用热分解法
D.金的冶炼一般用热分解法
6.(2013·北海模拟)某学生设计了如下方法对X盐进行鉴定:
由此分析,下列结论中正确的是( )
A.X中一定有Fe3+
B.Z中一定有Fe3+
C.Y为AgI沉淀
D.X一定为FeBr2溶液
7.某溶液中含有Cu2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等4种离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,再加过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是( )
A.Cu2+ B.Mg2+ C.Fe2+ D.Al3+
8.(2013·泰州模拟)某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2,若向该溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液,结果溶液变为红色,则下列叙述中正确的是( )
①原溶液中Br-一定被氧化
②通入氯气后原溶液中的Fe2+一定被氧化
③不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2+
④若取少量所得溶液,加入CCl4,静置,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中Fe2+、Br-均被完全氧化
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
9.(2013·防城港模拟)部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,经如下处理:
下列说法正确的是( )
A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+
B.样品中铁元素的质量为2.24g
C.样品中CuO的质量为4.0g
D.V=896
10.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。
则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )
A.1∶1∶1 B.1∶3∶1
C.3∶3∶8D.1∶1∶4
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(14分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。
某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。
实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是:
取样,先滴加KSCN溶液,再滴加 ,该过程的现象为 。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是 。
(3)步骤③中反应的离子方程式是 。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:
过滤、 、灼烧、 、称量。
(5)若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为 g。
12.(12分)已知A为常见的金属单质,根据如图所示的转化关系回答下列问题。
(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式:
A为 ,B为 ,C为 ,
D为 ,E为 ,F为 。
(2)写出⑧的化学方程式及④、⑤的离子方程式:
。
13.(14分)(能力挑战题)一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后,将所得固体完全溶于稀盐酸,制得溶液A。
(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是 。
(2)推测A中可能含有的金属阳离子:
①只有Fe3+;②只有Fe2+;③ 。
甲同学为探究溶液的组成,实验如下:
实验步骤
实验
现象
实验结论及
反应离子方程式
取少量溶液A于试管中,加入KSCN溶液
假设②不成立,假设①或③成立;反应的离子方程式是 。
(3)乙同学继续探究溶液A的组成。
查阅资料:
16HCl+2KMnO42KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
实验过程:
另取少量溶液A于试管中,逐滴加入酸性KMnO4溶液,充分振荡,KMnO4紫色褪去,实验结论:
(填字母序号)。
a.可能有Fe2+ b.可能无Fe2+ c.一定有Fe2+
根据你选择的实验结论,简述理由 。
答案解析
1.【解析】选C。
A项,Fe+2FeCl33FeCl2;B项,Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3;C项,通过化合反应不能直接制得Al(OH)3;D项,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,故选C项。
2.【解析】选D。
红色铁锈的主要成分是Fe2O3;钢材在空气中的反应除氧化、还原及化合反应外,还有Fe(OH)3的分解反应;钢材在空气中电化学腐蚀的负极反应式为Fe-2e-Fe2+。
3.【解析】选A。
铁合金中含有碳等非金属元素,铁合金也能与盐酸反应。
常温下,铁在浓硝酸中可以钝化,铁质容器可以盛放浓硝酸,正确答案为A。
4.【解析】选C。
③CuSO4与FeCl3不发生反应,④出现白色沉淀不能说明有Fe3+。
5.【解析】选D。
活泼金属用电解法冶炼,故B项正确;多数金属用热还原法冶炼,故A项正确;不活泼金属用热分解法冶炼,故C项正确;由于金的化学性质非常稳定,在自然界中以游离态的形式存在,所以金的冶炼一般用富集法,故D项错误。
6.【解析】选B。
淡黄色沉淀应为AgBr,因为加入的是酸化的AgNO3溶液,故X中可能有Fe3+,也可能有Fe2+,但是W为红色溶液,可以确定Z中一定有Fe3+。
7.【解析】选C。
Fe2+与OH-作用生成Fe(OH)2,微热搅拌条件下与空气接触,Fe(OH)2会被氧化成Fe(OH)3,再加入过量盐酸,最终会生成Fe3+。
8.【解析】选B。
还原性I->Fe2+>Br-,往含以上三种离子的溶液中通入Cl2,能得到Fe3+,故I-一定先被氧化成I2,Fe2+被氧化成Fe3+,但Br-不一定被氧化,①错误,②、③正确;若取少量所得的溶液,加入CCl4,静置,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,结果只产生白色沉淀,没有AgBr浅黄色沉淀,说明Br-(Fe2+)已完全被氧化,④正确。
9.【解析】选B。
根据题意,3.2g滤渣一定是铜,而铜与Fe3+不共存,则A项错误;最后的3.2g固体为Fe2O3,其中铁元素的质量为2.24g,B正确;样品中铜元素和氧元素共5.76g-2.24g=3.52g,则C项错误;2.24g铁元素不可能全是单质,故生成的氢气的体积小于896mL,D错误。
10.【解题指南】解答本题应注意以下3点:
(1)Fe与Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反应的先后顺序;
(2)横、纵坐标及曲线各折点表示的意义;
(3)HNO3反应生成的Fe3+和溶液中的原有Fe3+均与Fe发生反应。
【解析】选D。
由于先发生反应:
Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,再发生反应:
Fe+2Fe(NO3)33Fe(NO3)2,最后发生反应:
Fe+Cu(NO3)2Fe(NO3)2+Cu。
由图像知,1molFe与HNO3发生反应,生成Fe(NO3)31mol,需HNO34mol;由图像知,1molFe与Fe(NO3)3发生反应,则需Fe(NO3)32mol,所以原溶液中含有
Fe(NO3)31mol;由图像知,1molFe与Cu(NO3)2发生反应,则需Cu(NO3)21mol,所以原溶液中含有Cu(NO3)21mol,故选D项。
【方法技巧】铁与硝酸的反应规律
(1)铁与浓硝酸在常温下钝化,在加热时剧烈反应。
(2)铁与稀硝酸的反应:
硝酸过量时:
Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ①
Fe过量时:
3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ②
铁与稀硝酸反应有关量的问题,可用数轴表示为:
①当≤时,按反应①进行,
产物仅有Fe(NO3)3,HNO3可能有剩余。
②当≥时,按反应②进行,
产物仅有Fe(NO3)2,Fe可能有剩余。
③当<<时,则反应①②均发生,
产物为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3。
11.【解析】
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等),若滤液由浅绿色变为红色,则说明滤液中含有Fe2+。
(2)由于H2O2具有氧化性,加入过量H2O2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+。
(3)步骤③的目的是将Fe3+全部转化为Fe(OH)3,所以步骤③需加入过量的NaOH溶液或氨水,反应的离子方程式是:
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓[或Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N]。
(4)步骤④的目的是将产生的红褐色悬浊液分离,最终得到固体Fe2O3,所以步骤④的操作步骤是过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。
(5)由于实验中铁无损耗,根据铁元素守恒得,每片补血剂中m(Fe)=()÷10g=0.07ag。
答案:
(1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂) 溶液由浅绿色变为红色
(2)将Fe2+全部氧化为Fe3+
(3)Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
[或Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N]
(4)洗涤 冷却
(5)0.07a
【误区警示】
(1)由于审题不清,容易误算成“10片补血剂中含铁元素的质量”;
(2)在Fe3+存在的条件下,检验Fe2+的存在时,就不能采取先加KSCN溶液后加氯水等试剂的方法,而应采取加入适量酸性KMnO4溶液,若溶液由紫红色变为棕黄色,则含有Fe2+。
12.【解析】由F为红褐色固体判断F为Fe(OH)3,故金属单质A为Fe,黑色晶体B为Fe3O4,Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2和FeCl3,由F逆推可知D为FeCl3,则C为FeCl2,E为Fe(OH)2。
答案:
(1)Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2
Fe(OH)3
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,
2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,
2Fe3++Fe3Fe2+
13.【解析】
(1)Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3。
(2)A中铁元素的价态可能为Fe3+、Fe2+或Fe2+、Fe3+的混合物,A溶液与KSCN反应,若溶液变红,则说明溶液中含有Fe3+,假设①、③成立。
(3)A溶液中有剩余的HCl,从信息的反应可知,HCl和Fe2+均能使酸性KMnO4溶液褪色,故往A溶液中滴加少量KMnO4溶液,溶液褪色,不能判断溶液中是否一定含有Fe2+。
答案:
(1)2Fe+3Cl22FeCl3
(2)Fe3+、Fe2+均有
溶液变红
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
(3)a、b
a.Fe2+
b.Cl-
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