1、- 1 -专题 10 铁及其化合物（满分 60 分 时间 30 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1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:（1）黄铁矿(FeS 2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,其中发生的一个反应为 3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若有 3 mol FeS2参加反应,则转移_mol 电子。 （2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂,反应的离子方程式为_。从腐蚀废液中回收金属铜还需要的试剂是_。 （3）与明矾相似,硫酸铁也可用于净水,其作用原理是_(用离子方程式表示);在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中悬浮物沉降除去,其原因是_。（4）铁红是一种
2、红色颜料,其主要成分是 Fe2O3。将一定量的铁红溶于 160 mL 5 molL-1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到 2.24 L 氢气(标准状况),经检测,溶液中无 Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为_。【答案】322Fe 3+Cu 2Fe2+Cu2+ 铁粉、稀盐酸(其他合理答案均可)Fe 3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H +在酸性条件下抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去 11.2 g 【解析】【详解】- 2 -Fe3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H +；在酸性条件下抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去；2铁是
3、生产、生活及生命中的重要元素。（1）血红蛋白中的铁元素呈+2 价，具有结合 O2分子结合成氧合血红蛋白的能力。如果误服亚硝酸盐，会使人中毒，因为二价铁被_（填“氧化”或“还原” ） 。 （2）为防止 FeCl2发生氧化反应而变质，存放时应加入_（填化学式） 。现有一瓶久置的 FeCl2溶液，请设计实验检验其中是否含有Fe3+_。（3）高铁酸钠（Na 2FeO4）是水处理过程中使用的一种新型消毒剂。在强碱溶液中次氯酸钠与 Fe(OH)3反应生成 Na2FeO4的离子方程式：_；高铁酸钠对水消毒时转化为 Fe3+，Fe 3+ 净水的有关离子方程式为_。（4）球墨铸铁中含有一种铁碳化合物 X。实验小
4、组为测定 X 的组成设计实验如下：固体 2 的俗名是_，X 的化学式可以表示为_。（5）某稀溶液中含有 Fe(NO3)3、Cu(NO 3)2、HNO 3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中 Fe2 的浓度和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(NO 3)2、HNO 3的物质的量浓度之比为_。- 3 -。【答案】氧化 Fe 取少量待测液，滴加 KSCN 溶液，若溶液呈血红色，说明原溶液中有Fe3+3ClO 2Fe(OH) 34OH =2FeO42 5H 2O3Cl Fe3 3H 2O Fe(OH)3(胶体)3H 铁红 Fe3C114【解析】【详解】（4） 化合物 X 在
5、空气中高温煅烧生成固体 1，固体 1 为铁的氧化物，加入过量盐酸，溶液甲中含有铁的化合物，加入足量的 Cl2，应是将 Fe2 氧化成 Fe3 ，加热蒸发，灼烧得到 Fe2O3，即固体 2 为 Fe2O3，俗名为铁红，固体 2 中铁原子的物质的量为242/160mol，0.3mol，根据元素守恒，化合物 X 中铁原子的物质的量为0.3mol，C 原子的物质的量为(180.356)/12mol=0.1mol，化合物 X 的化学式为Fe3C；（5）氧化性强弱的顺序是 HNO3Fe(NO3)3Cu(NO3)2，加入铁粉的反应的离子方程式为Fe4H NO 3 =Fe3 NO2H 2O，Fe2Fe 3 =
6、3Fe2 ，FeCu 2 =Fe2 Cu 2 ，01 段发生反应，消耗 HNO3的物质的量为 4mol，12 段发生，消耗Fe3 的物质的量为 2mol，反应生成 Fe3 的物质的量为 1mol，即原溶液中 Fe(NO3)3的物质的量为 1mol，23 段发生反应，消耗 Cu(NO3)2的物质的量为 1mol，同一溶液体积相同，物质的量浓度之比等于其物质的量之比，即 Fe(NO3)3、Cu(NO 3)- 4 -3、HNO 3物质的量之比为 1：1：4。【点睛】难点是氧化还原反应方程式的书写，先根据题中信息，书写出 ClO Fe(OH)3FeO 42 Cl ，根据化合价的升降法进行配平，即 3C
7、lO 2Fe(OH)32FeO 42 3Cl ，环境为碱性，且利用电荷守恒，OH 为反应物，H 2O 为生成物，因此离子方程式为 3ClO 2Fe(OH) 34OH =2FeO42 5H 2O3Cl 。3某校化学小组学生利用如图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取 FeCl36H2O 晶体。（1）装置 B 中发生反应的化学方程式是_。（2）装置 E 中的现象是_。（3）停止反应，待 B 管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中 Fe3 的操作方法：_。（4）该小组学生利用上述滤液制取 FeCl36H2O 晶体，设计流程如下步骤中加入新制氯水的作用是
8、_。【答案】3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2 黑色固体变红，右端管壁有水珠生成 取少量滤液，滴入几滴 KSCN 溶液，观察溶液是否变红色 将 Fe2 氧化成 Fe3 【解析】- 5 -溶液是否变红色； （4）因为氯气具有强氧化性，所以能将二价铁离子氧化为三价铁离子，即为：将Fe2 氧化成 Fe3 ；【点睛】本题考查了铁及其化合物的性质实验，易错点：铁与水蒸气反应原理。4 （一）某班同学用如下实验探究 Fe2+、Fe 3+的性质。回答下列问题：（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 mol/L 的溶液。在 FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。（2）甲组同学取
9、2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl2可将 Fe2+氧化。FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为_。（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2mLFeCl2溶液中先加入 05mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是_。（二）工业上用赤铁矿（含 Fe2O3、FeO，也含有 Al2O3、MnO 2、CuO、SiO 2等）制备绿矾FeSO47H2O 的流程如下： - 6 -（1）氢氧化钠溶液加入赤铁矿中发生反应的离子方程式为_；_。（2）向滤渣中加入过量的试剂 a 为_，过量的试剂 b 投
10、入到滤液发生的所有反应的离子方程式为_；_；_。（3）实验室中操作的名称为_。（4）操作隔绝空气的目的是_。【答案】防止 Fe2+被氧化 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl隔绝空气（排除氧气对实验的影响）Al2O3+2OH-=2AlO2 +H2OSiO2+2OH-=SiO32-+H2O 硫酸(H 2SO4)Fe2Fe 3+3Fe 2+FeCu 2+CuFe 2+Fe2H +H 2Fe 2+过滤防止溶液中的 Fe2+被空气氧化为 Fe3+【解析】【分析】由制备流程可知，加 NaOH 溶液后，两性氧化物 Al2O3、酸性氧化物 SiO2与 NaOH 溶液反应，则滤液 I 中含有的离子为 OH-、A
11、lO 2-、SiO 32-，滤渣 I 中含Fe2O3、FeO、MnO 2、CuO；加入硫酸溶液，Fe 2O3、FeO、CuO 溶于硫酸，得到含有硫酸、Fe2（SO 4） 3、FeSO 4、CuSO 4的混合液，则试剂 a 为硫酸；向混合液中加入 Fe，Fe 与硫酸、Fe 2（SO 4） 3、CuSO 4反应得到 FeSO4溶液，则试剂 b 为 Fe，滤渣为Cu、Fe，滤液为 FeSO4溶液，FeSO 4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾。【详解】- 7 -【点睛】本题以铁及其化合物为载体考查了实验方案的设计和化学工艺流程，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物与实验的结合，把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离方法为解答的关键。
