天津市2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題十三 鐵及其化合物教師用書.docx

專題十三鐵及其化合物挖命題【考情探究】考點(diǎn)內(nèi)容解讀5年考情預(yù)測(cè)熱度考題示例難度關(guān)聯(lián)考點(diǎn)鐵及其化合物1.能應(yīng)用金屬的活動(dòng)性順序判斷反應(yīng)能否發(fā)生并解釋相關(guān)現(xiàn)象。2.根據(jù)研究物質(zhì)的思路和方法,掌握鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。2018天津理綜,32015天津理綜,10中弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解分析解讀本部分內(nèi)容涉及題型較多,有選擇題、綜合推斷題及實(shí)驗(yàn)探究題,主要考查學(xué)生對(duì)化學(xué)基本概念、基本理論的掌握。其中對(duì)鐵及其重要化合物的考查包括鐵的腐蝕、水的凈化等;以鐵及其重要化合物為載體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)或化工流程題也是常見的命題形式?？疾榱俗C據(jù)推理與模型認(rèn)知和科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)?！菊骖}典例】破考點(diǎn)【考點(diǎn)集訓(xùn)】考點(diǎn)鐵及其化合物1.下列關(guān)于Fe3+、Fe2+性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的說法中錯(cuò)誤的是()A.用如圖裝置可以制備沉淀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.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液會(huì)生成紅色沉淀D.向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2+被氧化答案C2.下列常見實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述中正確的是()A.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不顯紅色,再向溶液中加入幾滴新制的氯水,溶液變?yōu)榧t色,該溶液中一定含有Fe2+B.為檢驗(yàn)紅磚中鐵元素的價(jià)態(tài),向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應(yīng)后取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液23滴,溶液變?yōu)榧t色,說明紅磚中只有三氧化二鐵C.制備氫氧化亞鐵時(shí),向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液,邊加邊攪拌,即可制得白色的氫氧化亞鐵D.將(NH4)2Fe(SO4)26H2O試樣溶于稀硝酸中,滴加KSCN溶液,出現(xiàn)紅色,說明該試樣已變質(zhì)答案A3.常溫下,往H2O2 溶液中滴加少量的FeSO4溶液,可發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng):2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O、2Fe3+H2O2 2Fe2+O2+2H+。下列說法中正確的是()A.H2O2的氧化性比Fe3+強(qiáng),其還原性比Fe2+弱B.在H2O2分解過程中,溶液的pH逐漸降低C.在H2O2分解過程中,Fe2+起催化作用D.在H2O2分解過程中,Fe2+和Fe3+的總量不變,所以往含少量FeSO4的Fe2(SO4)3溶液中滴加適量的H2O2溶液不能除去雜質(zhì)答案C煉技法【方法集訓(xùn)】方法1Fe3+與Fe2+的鑒別方法歸納1.下列陳述、正確并且有因果關(guān)系的是()選項(xiàng)陳述陳述AKSCN可用來檢驗(yàn)Fe3+用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4是否變質(zhì)B鹽的水解是吸熱反應(yīng)加熱可提高鹽的水解反應(yīng)速率CH2O2有氧化性H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色DAl(OH)3是兩性氫氧化物Al(OH)3可溶于過量濃氨水中答案A2.用黃色的FeCl3溶液分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),其中現(xiàn)象及解釋或結(jié)論不正確的是()實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論A加入FeCl3固體溶液變成紅褐色FeCl3的水解程度變大B加入等體積水溶液顏色變淺c(Fe3+)變小C加入足量Fe粉溶液顏色變成淺綠色2Fe3+Fe 3Fe2+ D將FeCl3溶液微熱溶液變成紅褐色水解反應(yīng)的H>0答案A3.球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定化合物X組成的實(shí)驗(yàn)如下:化合物X18.0 g固體1溶液甲溶液乙固體224.0 g下列說法不正確的是()A.固體2是氧化鐵 B.X的化學(xué)式可以表示為Fe3C2C.溶液甲中可能含有Fe3+ D.X與足量的熱濃硝酸反應(yīng)有NO2和CO2生成答案B方法2守恒法在鐵及其化合物的相關(guān)計(jì)算中的應(yīng)用1.有一塊鐵的氧化物樣品,用140 mL 5.0 molL-1鹽酸恰好將之完全溶解,所得溶液還能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,則該樣品可能的化學(xué)式為()A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7答案D2.將3.48 g Fe3O4完全溶解在100 mL 1 molL-1硫酸溶液中,然后加入K2Cr2O7溶液25 mL,恰好使溶液中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,Cr2O72-全部被還原為Cr3+,則K2Cr2O7溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為()A.0.05 molL-1B.0.1 molL-1 C.0.2 molL-1D.0.3 molL-1答案B3.為測(cè)定一小塊鐵鋁合金樣品的含鋁量,現(xiàn)先將其溶于足量鹽酸中,再向其中加入足量的燒堿溶液,待沉淀全部轉(zhuǎn)化為紅褐色時(shí)過濾,洗滌。將沉淀物在空氣中灼燒,最后得到紅棕色粉末,經(jīng)稱量知其質(zhì)量跟原合金的質(zhì)量相等。合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A.70%B.30%C.54%D.無法計(jì)算答案B過專題【五年高考】考點(diǎn)鐵及其化合物A組自主命題天津卷題組1.(2015天津理綜,10,14分)FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。請(qǐng)回答下列問題:(1)FeCl3凈水的原理是。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備,除H+作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示)。(2)為節(jié)約成本,工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.010-2 molL-1,c(Fe3+)=1.010-3 molL-1,c(Cl-)=5.310-2 molL-1,則該溶液的pH約為。完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式:ClO3-+Fe2+ Cl-+Fe3+(3)FeCl3在溶液中分三步水解:Fe3+H2O Fe(OH)2+H+K1Fe(OH)2+H2O Fe(OH)2+H+K2Fe(OH)2+H2O Fe(OH)3+H+K3以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是。通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氯化鐵,離子方程式為:xFe3+yH2O Fex(OH)y(3x-y)+yH+欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是(填序號(hào))。a.降溫b.加水稀釋c.加入NH4Cld.加入NaHCO3室溫下,使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是。(4)天津某污水處理廠用聚合氯化鐵凈化污水的結(jié)果如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵以Fe(mgL-1)表示的最佳范圍約為mgL-1。答案(1)Fe3+水解產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中懸浮的雜質(zhì)2Fe3+Fe 3Fe2+(2)2166H+163H2O(3)K1>K2>K3bd調(diào)節(jié)溶液的pH(4)1820B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組2.(2018課標(biāo),7,6分)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬,其流程如下:下列敘述錯(cuò)誤的是()A.合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用B.從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC.“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+D.上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉答案D3.(2014課標(biāo),8,6分)化學(xué)與社會(huì)、生活密切相關(guān)。對(duì)下列現(xiàn)象或事實(shí)的解釋正確的是()選項(xiàng)現(xiàn)象或事實(shí)解釋A.用熱的純堿溶液洗去油污Na2CO3可直接與油污反應(yīng)B.漂白粉在空氣中久置變質(zhì)漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3C.施肥時(shí),草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會(huì)降低肥效D.FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作FeCl3能從含Cu2+的溶液中置換出銅答案C4.(2015課標(biāo),10,6分)下列實(shí)驗(yàn)中,對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A.將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液有氣體生成,溶液呈血紅色稀硝酸將Fe氧化為Fe3+B.將銅粉加入1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn)金屬鐵比銅活潑C.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱熔化后的液態(tài)鋁滴落下來金屬鋁的熔點(diǎn)較低D.將0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生,再滴加0.1 molL-1 CuSO4溶液先有白色沉淀生成,后變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小答案D5.(2018江蘇單科,9,2分)在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是()A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)C.AgNO3(aq)Ag(NH3)2+(aq)Ag(s)D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)答案A6.(2017江蘇單科,7,2分)在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是()A.Fe FeCl2 Fe(OH)2B.S SO3 H2SO4C.CaCO3 CaO CaSiO3D.NH3 NO HNO3答案C7.(2016浙江理綜,7,6分)下列說法不正確的是()A.儲(chǔ)熱材料是一類重要的能量存儲(chǔ)物質(zhì),單位質(zhì)量的儲(chǔ)熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時(shí)會(huì)吸收或釋放較大的熱量B.Ge(32號(hào)元素)的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池C.Ba2+濃度較高時(shí)危害健康,但BaSO4可服入體內(nèi),作為造影劑用于X-射線檢查腸胃道疾病D.納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金屬離子,其本質(zhì)是納米鐵粉對(duì)重金屬離子較強(qiáng)的物理吸附答案D8.(2014上海單科,17,3分)用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,所得的溶液中加入鐵粉。對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是()A.若無固體剩余,則溶液中一定有Fe3+B.若有固體存在,則溶液中一定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+,則一定沒有固體析出D.若溶液中有Fe2+,則一定有Cu析出答案B9.(2016上海單科,17,3分)某鐵的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量鹽酸中,向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 mL Cl2,恰好將Fe2+完全氧化。x值為()A.0.80B.0.85C.0.90D.0.93答案A10.(2017北京理綜,28,16分)某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe+2Ag+ Fe2+2Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸銀溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物取出少量黑色固體,洗滌后,(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有。(2)針對(duì)“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過量時(shí)不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn):取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:序號(hào)取樣時(shí)間/min現(xiàn)象3產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色30產(chǎn)生白色沉淀,較3 min時(shí)量少;溶液紅色較3 min時(shí)加深120產(chǎn)生白色沉淀,較30 min時(shí)量少;溶液紅色較30 min時(shí)變淺 (資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN)對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)b:空氣中存在O2,由于(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)c:酸性溶液中的NO3-具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)d:根據(jù)現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。下述實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)d成立。實(shí)驗(yàn):向硝酸酸化的溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時(shí)溶液呈淺紅色,30 min后溶液幾乎無色。實(shí)驗(yàn):裝置如下圖。其中甲溶液是,操作及現(xiàn)象是。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)驗(yàn)中Fe3+濃度變化的原因: 。答案(16分)(1)加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀Fe2+(2)2Fe3+Fe 3Fe2+4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀0.05 molL-1 NaNO3FeSO4溶液分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液,同時(shí)滴加KSCN溶液,后者紅色更深(3)溶液中存在反應(yīng):2Ag+Fe Fe2+2Ag,Ag+Fe2+ Fe3+Ag,Fe+2Fe3+ 3Fe2+。反應(yīng)開始時(shí),c(Ag+)大,以反應(yīng)、為主,c(Fe3+)增大。約30 min后,c(Ag+)小,以反應(yīng)為主,c(Fe3+)減小11.(2017課標(biāo),27,15分)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:回答下列問題:(1)步驟的主要反應(yīng)為:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是。(2)濾渣1中含量最多的金屬元素是,濾渣2的主要成分是及含硅雜質(zhì)。(3)步驟調(diào)濾液2的pH使之變(填“大”或“小”),原因是(用離子方程式表示)。(4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到(填標(biāo)號(hào))得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。a.80 b.60 c.40 d.10 步驟的反應(yīng)類型是。(5)某工廠用m1 kg鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品m2 kg,產(chǎn)率為。答案(1)27陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng)(2)FeAl(OH)3(3)小2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O(4)d復(fù)分解反應(yīng)(5)190m2147m1100%12.(2018課標(biāo),26,14分)我國(guó)是世界上最早制得和使用金屬鋅的國(guó)家。一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示:相關(guān)金屬離子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+開始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列問題:(1)焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有;氧化除雜工序中ZnO的作用是,若不通入氧氣,其后果是。(3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為;沉積鋅后的電解液可返回工序繼續(xù)使用。答案(1)ZnS+32O2ZnO+SO2(2)PbSO4調(diào)節(jié)溶液的pH無法除去雜質(zhì)Fe2+(3)Cd2+Zn Cd+Zn2+(4)Zn2+2e- Zn溶浸13.(2016課標(biāo),28,15分)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是。(2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為。(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是。(4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 molL-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色;第二支試管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成藍(lán)色沉淀;第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的離子是(填離子符號(hào));實(shí)驗(yàn)和說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有(填離子符號(hào)),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為。(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移動(dòng)原理解釋)。答案(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-(3)隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)(4)Fe2+Fe3+可逆反應(yīng)(5)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2OFe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應(yīng)放熱,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)C組教師專用題組14.(2016四川理綜,9,13分)CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl22H2O制備CuCl,并進(jìn)行相關(guān)探究。【資料查閱】【實(shí)驗(yàn)探究】該小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。請(qǐng)回答下列問題:(1)儀器X的名稱是。(2)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是ae(填操作的編號(hào))。a.檢查裝置的氣密性后加入藥品b.熄滅酒精燈,冷卻c.在“氣體入口”處通入干燥HCld.點(diǎn)燃酒精燈,加熱e.停止通入HCl,然后通入N2(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中試紙的顏色變化是。(4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是。【探究反思】(5)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。根據(jù)資料信息分析:若雜質(zhì)是CuCl2,則產(chǎn)生的原因是。若雜質(zhì)是CuO,則產(chǎn)生的原因是。答案(13分)(1)干燥管(2)cdb(3)先變紅,后褪色(4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O(5)加熱時(shí)間不足或溫度偏低通入HCl的量不足15.(2014福建理綜,24,15分)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。 (1)如圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。該電化腐蝕稱為。圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域,生成鐵銹最多的是(填字母)。(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:步驟若溫度過高,將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為。步驟中發(fā)生反應(yīng):4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O 2Fe2O3nH2O+8HNO3,反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是(任寫一項(xiàng))。(3)已知t 時(shí),反應(yīng)FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。t 時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)n(CO2)=。若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t 時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則x=。答案(1)吸氧腐蝕B(2)4HNO3 4NO2+O2+2H2O4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O氮氧化物排放少(或其他合理答案)(3)410.0516.(2017課標(biāo),27,14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備。工藝流程如下:回答下列問題:(1)“酸浸”實(shí)驗(yàn)中,鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知,當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí),所采用的實(shí)驗(yàn)條件為。(2)“酸浸”后,鈦主要以TiOCl42-形式存在,寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式。(3)TiO2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:溫度/3035404550TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率/%9295979388分析40 時(shí)TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因。(4)Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4,其中過氧鍵的數(shù)目為 。(5)若“濾液”中c(Mg2+)=0.02 molL-1,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.010-5 molL-1,此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?(列式計(jì)算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.310-22、1.010-24。(6)寫出“高溫煅燒”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式。答案(1)100 、2 h,90 、5 h(2)FeTiO3+4H+4Cl- Fe2+TiOCl42-+2H2O(3)低于40 ,TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加;超過40 ,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全時(shí),c(PO43-)=1.310-221.010-5 molL-1=1.310-17molL-1,c3(Mg2+)c2(PO43-)值為0.013(1.310-17)2=1.710-40<KspMg3(PO4)2,因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2+H2O17.(2015課標(biāo),27,14分)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:回答下列問題:(1)寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取的措施有(寫出兩條)。(2)利用的磁性,可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是。(寫化學(xué)式)(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是(填名稱)。(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機(jī)合成中的重要還原劑,其電子式為。(6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼,用化學(xué)方程式表示制備過程。答案(1)Mg2B2O5H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4(2分)提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑(2分)(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(1分,2分,共3分)(3)將Fe2+氧化成Fe3+使Fe3+與Al3+形成氫氧化物沉淀而除去(每空1分,共2分)(4)(七水)硫酸鎂(1分)(5)Na+H:BHH:H-(2分)(6)2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO(2分)【三年模擬】一、選擇題(每題6分,共30分)1.(2018天津河西三模,5)用下圖裝置進(jìn)行中實(shí)驗(yàn),對(duì)應(yīng)中現(xiàn)象正確,且能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕虻玫浇Y(jié)論正確的是()選項(xiàng)中實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論A加熱浸透石蠟油的石棉Br2的CCl4溶液褪色石蠟油裂解產(chǎn)物中含有不飽和烴B加熱NH4Cl固體酚酞溶液變紅制備氨氣并檢驗(yàn)氨氣性質(zhì)C加熱NaHCO3與Na2CO3混合粉末澄清石灰水變渾濁驗(yàn)證NaHCO3加熱易分解D加熱鐵粉及濕棉花肥皂水中有氣泡冒出Fe與H2O發(fā)生了置換反應(yīng)答案A2.(2018天津南開中學(xué)高三10月月考,3)某溶液為含有較多CuSO4和少量Fe2(SO4)3的酸性溶液。若用該溶液制取CuSO4晶體,可供選擇的操作有:加適量H2SO4溶液;加適量CuO;冷卻結(jié)晶;加過量NaOH溶液;加熱蒸發(fā)至有大量固體析出;過濾。正確的操作步驟及順序是()A.B. C.D.答案D3.(2018天津高三下模擬,18)新型納米材料氧缺位鐵酸鹽MFe2Ox(3<x<4;M的化合價(jià)為+2價(jià)),常溫下,它能使SO2、NO2等氧化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì),轉(zhuǎn)化流程如圖所示。下列有關(guān)該轉(zhuǎn)化過程的敘述不正確的是()A.MFe2O4在與H2的反應(yīng)中表現(xiàn)了氧化性B.若MFe2Ox與SO2發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為31,則x=10/3C.每處理含1 mol NO2的廢氣轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA個(gè)D.MFe2O4與MFe2Ox的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng)答案C4.(2018天津南開中學(xué)高三10月月考,18)在硫酸鐵溶液中,加入a g銅完全溶解后再加入b g鐵,充分反應(yīng)后得到c g殘余固體,下列說法中正確的個(gè)數(shù)為()若a>c,則殘余固體是鐵和銅的混合物若a>c,則最終溶液中一定有Fe2+和Cu2+若a>c,則最終溶液中一定沒有Fe3+若a<c,則最終溶液中可能有Cu2+若a<c,則最終溶液中一定有Fe2+A.0B.1C.2D.3答案D5.(2019屆天津一中高三月考,9)某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒去硫后的燒渣(主要成分為 Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O),設(shè)計(jì)了如下流程:下列說法不正確的是()A.溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉B.固體1中一定含有 SiO2,控制 pH 是為了使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,進(jìn)入固體2C.從溶液2得到 FeSO47H2O 產(chǎn)品的過程中,須控制條件防止其發(fā)生氧化和分解D.若改變方案,在溶液1中直接加 NaOH溶液至過量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到 FeSO47H2O答案D二、非選擇題(共40分)6.(2018天津河北區(qū)一模,9)(16分)硫酸亞鐵銨晶體是一種淺藍(lán)綠色晶體,俗稱摩爾鹽,其化學(xué)式為FeSO4(NH4)2SO46H2O。硫酸亞鐵在空氣中易被氧化,而形成摩爾鹽后就穩(wěn)定了。硫酸亞鐵銨晶體可由硫酸亞鐵與硫酸銨等物質(zhì)的量混合制得。下圖是模擬工業(yè)制備硫酸亞鐵銨晶體的實(shí)驗(yàn)裝置?；卮鹣铝袉栴}:.(1)先將廢鐵屑(含少量油污、鐵銹、FeS 等)加入30%的氫氧化鈉溶液中并煮沸,再用清水洗凈,其目的是。(2)將處理好的鐵屑放入錐形瓶中,加入稀硫酸。錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式可能為(填序號(hào))。A.Fe+2H+ Fe2+H2B.Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H2OC.2Fe3+S2- 2Fe2+SD.2Fe3+Fe 3Fe2+(3)利用容器的反應(yīng),向容器中通入氫氣,應(yīng)關(guān)閉活塞,打開活塞。容器中氫氧化鈉溶液的作用是;向容器中通入氫氣的目的是。.待錐形瓶中的鐵屑快反應(yīng)完時(shí),關(guān)閉活塞B、C,打開活塞A,繼續(xù)產(chǎn)生的氫氣會(huì)將錐形瓶中生成的硫酸亞鐵(含極少部分未反應(yīng)的稀硫酸)壓到飽和硫酸銨溶液中。在常溫下放置一段時(shí)間,試劑瓶底部將析出硫酸亞鐵銨晶體。制得的硫酸亞鐵銨晶體中往往含有極少量的Fe3+。為測(cè)定晶體中Fe2+的含量,稱取一份質(zhì)量為20.0 g的硫酸亞鐵銨晶體樣品,制成溶液。用0.5 mol/L 酸性KMnO4溶液滴定,當(dāng)溶液中Fe2+全部被氧化,MnO4-被還原成Mn2+時(shí),消耗20.00 mL酸性KMnO4溶液。滴定時(shí),將酸性KMnO4溶液裝在(填“酸式”或“堿式”)滴定管中,判斷反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為;晶體中FeSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。答案.(1)去除鐵屑表面的油污(2)ABD(3)AB、C除去雜質(zhì)氣體H2S趕走中的O2(避免Fe2+被氧化).酸式溶液變成紫紅色且30 s內(nèi)不褪色38%7.(2018天津紅橋二模,7)(14分).鐵是生產(chǎn)、生活及生命中的重要元素。(1)血紅蛋白(Hb)中的鐵元素呈正二價(jià),能與O2分子結(jié)合成氧合血紅蛋白(HbO)從而有輸送氧的能力。NaNO2因具有氧化性而能使血紅蛋白喪失與O2的結(jié)合能力,藥品美藍(lán)是其有效的解毒劑,解毒時(shí)美藍(lán)發(fā)生反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。(2)現(xiàn)有一瓶放置了一段時(shí)間的某濃度的FeCl2溶液,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其中是否含有Fe3+:。(3)普通鐵粉與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成鐵的某種氧化物和氫氣,該氧化物和氫氣在高溫下發(fā)生逆反應(yīng)得到“引火鐵”。若一定量的普通鐵粉和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成44.8 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為;“引火鐵” 是一種極細(xì)的鐵粉,它在空氣中可以自燃,其原因是。.化合物M是某種具有磁學(xué)性質(zhì)的新型電子材料的主要成分,由兩種元素組成。為了研究其組成,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):氣體甲可使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)。請(qǐng)回答:(1)M的化學(xué)式為,氣體甲的電子式為。(2)白色沉淀乙在空氣中變成紅褐色沉淀丙的原因是(用化學(xué)方程式表示)。(3)高溫條件下,丁與甲反應(yīng)生成兩種單質(zhì)和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。答案.(1)氧化(2)取少量待測(cè)液,滴加KSCN溶液,若溶液呈血紅色,說明原溶液中有Fe3+,反之則沒有(3)4NA“引火鐵”比表面積很大,加快了鐵與氧氣的反應(yīng)速率.(1)Fe4NHNHH(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3(3)Fe2O3+2NH3 2Fe+N2+3H2O8.(2018天津一中高三5月月考,7,節(jié)選)(10分).氯化鐵和高鐵酸鉀都是常見的水處理劑。某興趣小組以鐵屑為原料模擬工業(yè)上制備氯化鐵及進(jìn)一步氧化氯化鐵制備高鐵酸鉀的流程如下:請(qǐng)回答下列問題:(1)“氧化”階段通入過量空氣比通入氯氣具有的優(yōu)點(diǎn)是。(2)“合成”階段生成Na2FeO4的離子方程式為。(3)為了檢驗(yàn)“氧化”過程中所得溶液中是否含有Fe2+,某同學(xué)取少量該溶液于試管中,選用下列試劑可以達(dá)到目的的是(填字母)。a.KSCN 溶液b.NaOH 溶液 c.K3Fe(CN)6溶液d.苯酚溶液 e.酸性KMnO4溶液(4)過程制取FeCl3固體的具體操作步驟是。若使6.5 mol/L FeCl3飽和溶液不析出Fe(OH)3,需控制溶液的pH小于。已知該實(shí)驗(yàn)條件下,KspFe(OH)3=6.510-36,KW=1.010-13答案.(1)經(jīng)濟(jì)、不會(huì)污染環(huán)境(2)2Fe3+3ClO-+10OH- 2FeO42-+3Cl-+5H2O(3)c(4)在HCl氣流中蒸發(fā)FeCl3 溶液制取FeCl3固體1