高中化学 金属复习铁Fe.docx
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高中化学金属复习铁Fe
高中化学金属复习—铁（Fe）
1．铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。
实验中称取
0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。
交换完成后，流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。
计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：
n（Cl）=1:
2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。
在实验室中，FeCl2可用铁粉和反应制备，FeCl3可用铁粉和 反应制备；
（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为
（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。
FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为
与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。
2．废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。
湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。
某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu（NH3 ）42+，反应中H2O2 的作用是 。
写出操作①的名称：
。
（2）反应II是铜氨溶液中的Cu（NH3 ）42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：
。
操作②用到的主要仪器名称为 ，其目的是（填序号） 。
a．富集铜元素b．使铜元素与水溶液中的物质分离c．增加Cu2＋在水中的溶解度
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和 。
若操作③使用下图装置，图中存在的错误是 。
（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4 溶液。
阴极析出铜，阳极产物是 。
操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。
（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是 。
循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是
3．为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）。
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：
FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应。
请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 。
（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择 （填字母编号）。
A．KMnO4溶液 B．K3[Fe（CN）6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。
通入空气引起溶液pH降低的原因是 。
（4）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。
将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。
按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3 kg
4．下面是某课外小组从初选后的方铅矿【主要成分PbS，含少量黄铜矿（CuFeS2）中提取硫磺、铜、铅的工艺流程：
（1）黄铜矿（CuFeS2 ）中Fe元素的化合价为 ，提高方铅矿酸浸效率的措施有 （写出两种方法即可）。
（2）过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ；单质A是 ；在此工艺操作中可循环利用的物质有铅和
（3）在酸性的FeC12溶液中加入H2O2溶液，其反应的离子方程式为 。
（4）PbSO4与PbS加热条件下反应的化学方程为． ．将沉淀PbSO4与足量的碳酸钠溶液混合，沉淀可转化为PbCO3,写出该反应的平衡常数表达式：
K＝ 。
（己知Ksp（PbSO4）=1.6x10－5，Ksp（PbCO3）=3.3x10-14）
5．孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。
实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下
请回答下列问题：
（1）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。
从下列所给试剂中选择：
实验步骤中试剂①为___________（填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为_______________（填代号）。
a、KMnO4 b、（NH4）2Sc、H2O2 d、KSCN
（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、__________、过滤等操作。
除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是____________________________。
（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入（或先加入）_______________（填化学式）。
若实验过程中有氨气逸出，应选用下列_________装置回收（填代号）。
（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应__________________，直到______________。
用KMnO4标准溶液滴定时应选用__________滴定管（填“酸式”或“碱式”）。
6．高纯度氧化铝有广泛的用途，某研究小组研究用以下流程制取高纯度氧化铝：
根据上述流程图填空：
（1）“除杂”操作是加入过氧化氢后，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+．请写出在除去Fe2+离子的过程中，发生的主要反应的离子方程式．
（2）通常条件下Ksp〔Fe（OH）3〕=4.0×10-38，除杂后溶液中c（Fe3+）约为______．
（3）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是______．
（4）“结晶”这步操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体（含结晶水）．母液不能蒸干的原因是______．
（5）“分离”操作的名称是______ （填字母代号）．A．蒸馏 B．分液 C．过滤
（6）铵明矾晶体的化学式为NH4Al（SO4）2•12H2O，在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，离子浓度最大的离子是______，离子浓度最小的离子是______．
7．2013年6月，我国“蛟龙”号再次刷新“中国深度”——下潜7062米，为我国深海矿物资源的开发奠定了基础。
海洋深处有丰富的锰结核矿，锰结核的主要成分是MnO2，同时还含有黄铜矿。
Ⅰ、“蛟龙”号外壳是用特殊的钛合金材料制成，它可以在7000m的深海中承受重压，Ti是以钛白粉（TiO2）为原料进行生产，钛白粉是利用TiO2＋发生水解生成钛酸（H2TiO3）沉淀，再煅烧沉淀制得的。
TiO2＋发生水解的离子方程式为__________________________。
Ⅱ、MnO2是一种重要的无机功能材料，工业上从锰结核中制取纯净的MnO2工艺流程如下图所示：
（1）步骤Ⅱ中以NaClO3为氧化剂，当生成0.05molMnO2时，消耗0.1mol/L的NaClO3溶液200ml，该反应离子方程式为_______________________________。
（2）已知溶液B的溶质之一可循环用于上述生产，此物质的名称是____________。
Ⅲ、利用黄铜矿炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等）可制备Fe2O3，方法为：
（A）用过量的稀盐酸浸取炉渣、过滤；（B）向滤液中加入5％的H2O2，再向其中加入过量的NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得到Fe2O3。
根据以上信息回答下列问题：
（1）（B）中向滤液中加入5%的H2O2，其目的是_________________________________。
（2）设计实验证明炉渣中含有FeO___________________________________________。
（3）将煅烧得到的Fe2O3还原为Fe单质，再将质量为mg的Fe单质分成相等的四份，分别与50mL、100mL、150mL、200mL的等浓度的稀硝酸反应，反应产物NO在标况下的体积见附表：
实验
①
②
③
④
V（HNO3）/ml
50
100
150
200
V（NO）/L
1.344
2.688
3.36
3.36
则：
①m＝________g。
②写出实验②发生反应的化学方程式：
_____________________________。
Ⅰ、TiO2＋＋2H2O＝H2TiO3↓＋2H＋
Ⅱ、
（1）2ClO3－＋5Mn2＋＋4H2O＝5MnO2＋8H＋＋Cl2↑
（2）氯酸钠
Ⅲ、
（1）氧化亚铁离子
（2）取炉渣少许，用稀硫酸浸取后的溶液使KMnO4溶液褪色（3）①33.6 ②5Fe＋16HNO3＝2Fe（NO3）3＋3Fe（NO3）2＋8H2O＋4NO↑
（1）3
（2）10%（0.10也可以）盐酸 氯气
（3）2Fe3++2I-=2Fe2++I2或2Fe3++3I-=2Fe2++I3-
1.
（1）e；d
（2）冷却结晶；引流（3）NH3·H2O；b
（4）平视凹液面（或平视刻度线）；凹液面的最低点与刻度线相切；酸式
2Fe2++H2O2+4NH3•H2O=2Fe（OH）3↓+4NH4+4×10-20mol/L抑制Al3+水解
减少可溶性杂质的析出及Al3+水解CSO42-OH-
《铁及其化合物》专题复习
1、铁的氧化物（是离子反应的写离子方程式）
①FeO+HCl______________________________________________
②Fe3O4+HCl_______________________________________________________
③Fe2O3+HCl_______________________________________________________
④FeO+HNO3（稀）__________________________________________________
⑤工业炼铁________________________________________________________
⑥铝热反应_______________________________________________________
2、铁的氢氧化物（是离子反应的写离子方程式）
①Fe（OH）2的制备___________________________________________________
②Fe（OH）2+HNO3（稀）___________________________________________________
③Fe（OH）2在空气中的变化________________________________________________
④Fe（OH）3和氢碘酸的反应________________________________________________
3、铁盐和亚铁盐（要求如上）
①FeSO4溶液的配制__________________________________________________
FeCl3溶液的配制______________________________________________________
②Fe2+的反应（Fe2+既有氧化性又有还原性，主要表现___________）
FeCl2溶液中加入浓硝酸____________________________________________________
FeI2溶液中加入足量溴水___________________________________________________
FeCl2酸性溶液中加入H2O2___________________________________________________
③Fe3+的反应（Fe3+只有___________）
FeCl3溶液中通入硫化氢气体_________________________________________________
FeCl3溶液腐蚀铜板制造印刷线路板___________________________________________
FeCl3溶液中加入KI溶液____________________________________________________
④Fe2+和Fe3+的检验
Fe2+的检验______________________________________________________
Fe3+的检验____________________________________________________________
4、几种物质或离子的颜色
FeO____________Fe3O4____________________Fe2O3_____________________Fe（OH）2____________________
Fe（OH）3___________________________铁盐___________亚铁盐_____________
《铁及其化合物》专题练习
1、人体血红蛋白中含有Fe2+离子，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变成Fe3+离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。
服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（）
A、酸性B、碱性C、氧化性D、还原性
2、证明溶液中是否有Fe2+，其操作可以是①加少许酸化的KMnO4；②滴入少许KSCN溶液；③加入少许氯水。
其正确的操作是（）
A.①②B.②①C.②③D.②③①
3、铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。
过滤，加热沉淀至质量不再发生变化，得到红棕色残渣上述沉淀和残渣分别为
A、Fe（OH）3、Fe2O3B、Fe（OH）2、FeO
C、Fe（OH）2、Fe（OH）3、Fe3O4D、Fe2O3、Fe（OH）3
4、下列变化中，加入KMnO4溶液不能实现的是
A．HCl→Cl2B．FeCl3→FeCl2C．FeSO4→Fe2（SO4）3D．SO2→H2SO4
5、将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象发生。
但加入某盐后，发现铜粉质量逐渐减少，则该盐可能是
A．FeSO4B．ZnSO4C．KNO3D．NaCl
6、不能证明某溶液中含有Fe2+的是（）
A．该溶液呈浅绿色
B．该溶液中加入NaOH溶液，生成白色沉淀并迅速变成灰绿色，最后变为红褐色
C．向该溶液中加入氯水，再滴入几滴KSCN溶液，呈红色
D．向该溶液中滴入几滴KSCN溶液，不变色，再加入氯水，呈红色
7、取适量的铁粉投入到氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是（）
A、2：
3B、1：
1C、3：
2D、1：
2
8、为确定下列置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂（括号内物质）不能达到目的的是
A．NaOH溶液[Ba（OH）2溶液]B．FeSO4溶液（KSCN溶液）
C．KI（淀粉溶液）D．Na2SO3溶液（BaCl2溶液）
9、已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。
下列反应在水溶液中不可能发生的是
A．3C12+6FeI2=2FeCl3+4FeI3B．C12+FeI2=FeCl2+I2
C．Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2+3H2OD．2Fe3++2I-=2Fe2++I2
10、在实验室进行物质制备，下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是
NaOH溶液
点燃
H2O
Na2CO3溶液
在空气中点燃
CuO△
NaOH溶液
AgNO3溶液
A．CCOCO2Na2CO3
H2SO4溶液
B．CuCu（NO3）2溶液Cu（OH）2
C．FeFe2O3Fe2（SO4）3溶液
D．CaOCa（OH）2溶液NaOH溶液
11、下列说法正确的是
①电解质溶液导电过程属于化学变化
②稀有气体不活泼的原因是它们原子的最外层都达到8电子稳定结构
③FeC12、Fe（OH）3、NO都能通过化合反应来制取
④SiO2是制造光导纤维的材料
A．②④B．①④C．①③④D．②③
12、下列物质间反应的离子方程式正确
A．相同物质的量浓度的FeI2溶液与溴水等体积混合
2Fe2++2I-+2Br2=2Fe3+I2+4Br2-
B．Ba（OH）2溶液中加入过量的NaHSO4溶液
Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
C．四氧化三铁溶于氢碘酸溶液中
Fe3O4+8H++2I-=3Fe2++I2+4H2O
D．向漂白粉溶液中加入适量的S02
Ca2+2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
13、混合下列各组物质使之充分反应，加热蒸干产物并在300℃灼烧至质量不变，最终残留固体不是纯净物的是
A．向Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入过量的盐酸
B．等物质的量浓度、等体积的（NH4）2SO4与BaC12溶液
C．等物质的量的NaHCO3溶液与Na2O2固体
D．在NaBr溶液中通入过量氯气
14、不用其他试剂无法鉴别的一组溶液是
A．氯化铁溶液和氯化铜溶液B．硫酸钠溶液和氯化钠溶液
C．氯化铝溶液和氢氧化钠溶液D．硫酸氢钠溶液和碳酸钠溶液
15、碳酸铜和碱式碳酸铜［Cu2（OH）2CO3]均可溶于盐酸转化为氯化铜。
在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。
溶解28.4g的上述混合物，恰好消耗1.0mol·L－1盐酸500mL。
灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量是
A．15gB．30gC．20gD．35g
16、有Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10．0g，放入500mL某浓度的盐酸中，混合物完全溶解，当再加入250mL2．00mol·L
的NaOH溶液时，得到沉淀最多。
上述盐酸的浓度为
A．1．00mol·L
B．0．500mol·L
C．2．00mol·L
D．3．00mol·L
17、将22.4g铁粉逐渐加入到含HNO30.8mol的稀硝酸中，反应生成的气体的物质的量（x）随消耗铁粉的物质的量（y）变化关系中正确的是
18、A-D是含同一元素的四种物质，相互之间有如图的转化关系，其中A是单质，D是最高价氧化物的水合物。
那么A不可能是（）
A.SB.SiC.AlD.Fe
19、某10mL溶液中HNO3浓度为2mol／L、H2SO4浓度为4mol／L，现在加入56g铁粉，充分反应，产生的气体在标准状况下的体积为（）
A．0.448LB．4.48LC．0.672LD．0.896L
20、三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。
某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。
探究过程如下：
查阅资料：
Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO
提出假设：
假设1：
红色粉末是Fe2O3假设2：
红色粉末是Cu2O
假设3：
红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
（1）若假设1成立，则实验现象是。
（2）若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。
你认为这种说法合理吗？
______________简述你的理由（不需写出反应的方程式）_____________________________________________。
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是，写出发生反应的离子方程式。
探究延伸
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。
取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（b>a），则混合物中Cu2O的质量分数为。
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾（CuS04.5H20）。
经查阅资料得知,
在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下：
物质
Cu（OH）2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
沉淀完全pH
13
14
3.7
实验室有下列试剂可供选择：
A.氯水B.H2O2C.NaOHD.Cu2（OH）2CO3
实验小组设计如下实验方案：
试回答：
①试剂I为_______，试剂II为______（填字母）。
②固体X的化学式为______________________________________。
③操作I为__。
21、A～I是溶质或纯净物，其中A是生活中常用的金属单质。
它们之间有如下关系：
（部分产物和反应条件略）
根据上述信息，回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式A，B。
（2）G和SO2生成强酸F，此反应中氧化剂是_________________。
（3）写出①的离子方程式：
。
（4）写出②的化学方程式。
22、室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体与无色气体，在合适条件下，它们可以按下面的流程进行反应。
又知E溶液是无色的。
请回答：
（1）写出下列物质的化学式：
A________、B________、C_______。
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