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專題10 鐵及其化合物 （滿分60分 時(shí)間25分鐘） 姓名：_______________ 班級(jí)：_______________ 得分：_______________ 1．根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)： ①向Fe2（SO4）3和CuSO4的混合液中加入過(guò)量鐵粉，充分反應(yīng)，有紅色固體析出，過(guò)濾。 ②?、僦袨V液，向其中滴加KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。 判斷下列說(shuō)法正確的是 A． 氧化性Cu2+>Fe3+ B． ①中所得固體只含銅 C． ①中濾液含有Cu2+和Fe2+ D． ②中不會(huì)觀察到溶液變紅 【答案】D 【解析】A.在反應(yīng)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+中，氧化劑為Fe3+，氧化產(chǎn)物為Cu2+，即可知氧化性Fe3+> Cu2+， 2．下列化合物中不能由化合反應(yīng)直接得到的是 (　　) A． SO3 B． Fe（OH）3 C． FeCl2 D． Al（OH）3 【答案】D 【解析】A項(xiàng)，SO2與O2可發(fā)生化合反應(yīng)生成SO3，故A中化合物能由化合反應(yīng)直接得到；B項(xiàng)，F(xiàn)e(OH)2與氧氣、水化合生成Fe(OH)3，故B中化合物能由化合反應(yīng)直接得到；C項(xiàng)，F(xiàn)e與FeCl3化合生成FeCl2，故C中化合物能由化合反應(yīng)直接得到；D項(xiàng)，通過(guò)化合反應(yīng)不能直接得到Al(OH)3。 綜上所述，符合題意的選項(xiàng)為D。 3．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 molL－1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，往所得溶液中加入KSCN溶液，無(wú)紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在加熱下還原質(zhì)量相同的混合物，能得到鐵的物質(zhì)的量為 A． 0.14 mol B． 0.16 mol C． 0.21 mol D． 0.24 mol 【答案】C 【解析】一氧化氮的物質(zhì)的量為1.344/22.4=0.06mol，所得溶液中加入硫氰化鉀，不出現(xiàn)紅色，說(shuō)明溶液中只有亞鐵離子沒(méi)有鐵離子，即只為硝酸亞鐵，根據(jù)氮原子守恒分析，硝酸亞鐵中的硝酸根離子的物質(zhì)的量為40.12-0.06=0.42mol，則亞鐵離子的物質(zhì)的量為0.21mol，若用足量的一氧化碳還原質(zhì)量相同的混合物，則鐵元素全以鐵單質(zhì)的形式出來(lái)，則鐵的物質(zhì)的量為0.21mol，故選C。 【點(diǎn)睛】掌握守恒法在本題中的應(yīng)用，氮元素的守恒，硝酸的物質(zhì)的量=一氧化氮物質(zhì)的量+硝酸亞鐵物質(zhì)的量2。硝酸亞鐵的物質(zhì)的量=一氧化碳反應(yīng)后的鐵的物質(zhì)的量。 4．鐵銅混合物18g加入到100 mL 5 molL－1 FeCl3溶液中，剩余固體3.2 g。正確的是 A． 剩余固體是鐵、銅混合物 B． 原固體混合物中銅的質(zhì)量是9.6 g C． 反應(yīng)后溶液中n(Fe3＋)＝0.10 mol D． 反應(yīng)后溶液中n(Fe2＋)＋n(Cu2＋)＝0.5 mol 【答案】B 【解析】n（FeCl3）=5mol/L0.1L=0.5mol；根據(jù)反應(yīng)Fe+2FeCl3=3FeCl2，0.5molFeCl3最多溶解0.25molFe， 5．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是 A． 向一定量的稀硫酸中加入除去油污的稍過(guò)量的廢鐵屑，是制備硫酸亞鐵溶液的可行方案 B． 向煮沸的1mol/LNaOH溶液中滴加氯化鐵飽和溶液制備氫氧化鐵膠體 C． 向鋁屑與硫酸反應(yīng)后的溶液中加入氫氧化鈉溶液反應(yīng)，是制備氫氧化鋁的最佳方案 D． 向某溶液中，依次加入氯水和硫氰化鉀溶液，溶液變紅，說(shuō)明溶液中含有Fe2＋ 【答案】A 【解析】A.稀硫酸與鐵的反應(yīng)：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)徹底，原料易得，所以向一定量的稀硫酸中加入除去油污的稍過(guò)量的廢鐵屑，是制備硫酸亞鐵溶液的可行方案，A項(xiàng)正確；B.1mol/LNaOH溶液與飽和FeCl3溶液迅速反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀的顆粒較大，形成懸濁液，難以得到 【點(diǎn)睛】判斷物質(zhì)的制備方法要從反應(yīng)原理是否科學(xué)、實(shí)驗(yàn)是否安全、原料在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室中是否易得、操作是否簡(jiǎn)單等方面分析。 6．將Fe、Cu、FeCl2、FeCl3、CuCl2盛于同一容器中充分反應(yīng)，如Fe有剩余，則容器中只能有的金屬或金屬離子是 （ ） A． Cu、Fe3+ B． Fe2+、Fe3+ C． Cu、Cu2+、Fe D． Cu、Fe2+、Fe 【答案】D 【解析】將Fe、Cu、FeCl2、FeCl3、CuCl2盛于同一容器中充分反應(yīng)，因氧化性：FeCl3＞CuCl2＞FeCl2，還原性Fe＞Cu，如Fe有剩余，則剩余的金屬一定有Cu，溶液中不存在Fe3+、Cu2+，含有Fe2+，故答案選D。 7．將鐵粉和銅粉的均勻混合物平均分成四等份，分別加入同濃度的稀硝酸，充分反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成NO的體積和剩余金屬的質(zhì)量如下表（設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO）。下列計(jì)算結(jié)果正確的是 編號(hào) ① ② ③ ④ 硝酸體積/mL 100 200 300 400 剩余金屬/g 18.0 9.6 0 0 NO體積/L 2.24 4.48 6.72 V A． ①中溶液存在Fe3+ B． 硝酸的濃度為4mol/L C． ②中溶解了9.6gCu D． ④中V=6.72 【答案】B 【解析】A. 由表格可知，第①次實(shí)驗(yàn)中有固體金屬剩余，因?yàn)檫€原性Fe>Cu>Fe2+，剩余的固體是鐵和銅的混合物或只有銅，發(fā)生的反應(yīng)有：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，可能部分Cu被氧化3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，所以①溶液中肯定沒(méi)有Fe3+，A項(xiàng)錯(cuò)誤； B.第②次實(shí)驗(yàn)可以看作在第①實(shí)驗(yàn)后的混合物中繼續(xù)加100mL稀硝酸，仍有9.6g固體金屬剩余，說(shuō)明HNO3耗盡，發(fā)生的含F(xiàn)e(NO3)2的物質(zhì)的量為0.3mol。繼續(xù)加100mL稀硝酸則發(fā)生的反應(yīng)是 3Fe(NO3)2+4HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，由B項(xiàng)可知100mL稀硝酸中含HNO3的物質(zhì)的量為0.4mol，因此Fe(NO3)2和HNO3恰好反應(yīng)完全，生成0.1molNO氣體，即標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L，所以第④次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生NO氣體體積V=6.72L+2.24L=8.96L，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選B。 8．鐵是人類較早使用的金屬之一．運(yùn)用鐵及其化合物的知識(shí)，完成下列問(wèn)題． （1）所含鐵元素既有氧化性又有還原性的物質(zhì)是_______（用字母代號(hào)填）． A．Fe B．FeCl3 C．FeSO4 D．Fe2O3 （2）向沸水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該分散系中粒子直徑的范圍是_________nm． （3）電子工業(yè)需要用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，請(qǐng)寫出FeCl3溶液與銅反應(yīng)的離子方程式：___________________________． 某校同學(xué)為測(cè)定FeCl3腐蝕銅后所得溶液的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 首先取少量待測(cè)溶液，滴入KSCN溶液呈紅色，則溶液中含有的金屬陽(yáng)離子是__________，在此基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了定量組成的測(cè)定：取50.0mL待測(cè)溶液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得白色沉淀，過(guò)濾、干燥、稱量，沉淀質(zhì)量為43.05g，溶液中c（Cl﹣）=___ mol/L． （4）若要驗(yàn)證該溶液中含有Fe2+，正確的實(shí)驗(yàn)方法是________． A．向試管中加入試液，滴入KSCN溶液，若顯血紅色，證明含有Fe2+． B．向試管中加入試液，滴入酸性高錳酸鉀溶液，若褪色，證明含有Fe2+． C．向試管中加入試液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若顯血紅色，證明原溶液中含有Fe2+ （5）欲從廢水中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下： A．請(qǐng)寫出上述實(shí)驗(yàn)中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式： ①__________;②_________;③__________;④___________. B．請(qǐng)寫出通入⑥的化學(xué)方程式_____________________________。 【答案】C1～1002Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+Fe3+、Fe2+、Cu2+6.0BFeFeCl2Fe、CuHCl2FeCl2+Cl2=2FeCl3 【解析】（1）A項(xiàng)，F(xiàn)e中Fe的化合價(jià)為0價(jià)，為最低價(jià)，F(xiàn)e只有還原性； Fe2+、Cu2+。根據(jù)Cl守恒，n（Cl-）=n（AgCl）=43.05g143.5g/mol=0.3mol，溶液中c（Cl-）=0.3mol0.05L=6.0mol/L。 （4）A項(xiàng)，向試管中加入試液，滴入KSCN溶液，若顯血紅色，證明含F(xiàn)e3+，不能證明含F(xiàn)e2+，A項(xiàng)錯(cuò)誤；