A第8講鐵及其化合物1我國科學家參與研制的阿爾法磁譜儀已隨美國發現號航天飛船升入太空，開始了探索宇宙中是否存在“反物質”的研究工作。根據你所學的知識推測用于制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是()AFeOBFe2O3CFe3O4DFe(OH)32將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加入下列物質，不會有三價鐵生成的是()A硫酸 B氯水C硝酸鋅 D溴水3下列有關鐵及其化合物的有關說法中正確的是()A赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質可以向溶液中加入過量鐵粉，然后過濾DFe3與KSCN溶液反應產生紅色沉淀4下列化學實驗事實相應的離子方程式正確的是()A往FeCl3溶液中加入Fe粉：2Fe3Fe=3Fe2B往澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca22OHCO2=CaCO3H2OC往FeCl3溶液中加入Cu粉：Fe3Cu=Fe2Cu2D氧化亞鐵加入稀硝酸：FeO2H=Fe2H2O5在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質：FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3，銅粉溶解的是()A只有或B只有或C只有或或D上述四種物質中任意一種6下列離子的檢驗方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含Fe2B向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，說明原溶液中一定含Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中一定不含有Fe2D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變為紅褐色，說明該溶液中含有Fe2，可能含有Mg27下列敘述正確的是()A因為NH3H2O是弱堿，所以不能用氨水與FeCl3溶液反應制取Fe(OH)3B向FeI2溶液中通入少量Cl2，再滴加少量CCl4，振蕩、靜置，下層液體為紫色C向一定體積的熱濃硫酸中加入過量的鐵粉，生成的氣體能被燒堿溶液完全吸收D將SO2氣體通入溴水，欲檢驗溶液中是否有SO生成，可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液8下列各組離子一定能大量共存的是()A在含大量Fe3的溶液中：NH、Na、Cl、SCNB在強堿性溶液中：Na、K、AlO、COC在c(H)1013 mol/L的溶液中：NH、Al3、SO、NOD在pH1的溶液中：K、Fe2、Cl、NO9常溫下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發生如下兩個反應：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O、2Fe3H2O2=2Fe2O22H。下列說法不正確的是()AH2O2的氧化性比Fe3強，其還原性比Fe2強B在H2O2分解過程中，溶液的pH逐漸下降C在H2O2分解過程中，Fe2的總量保持不變DH2O2生產過程要嚴格避免混入Fe210 X、Y、Z、W均為中學化學的常見物質，一定條件下它們之間有如下轉化關系(其他產物已略去)：下列說法不正確的是()A若W是單質鐵，則Z溶液可能是FeCl2溶液B若W是氫氧化鈉，則X與Z可反應生成YC若X是金屬鎂，則W可能是強氧化性的單質D若X是金屬Na，則Z可以是Na2O211將金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應，下列對反應情況設想的評價正確的是()選項反應情況設想評價A當鐵銅均不剩余時，溶液中一定有Fe2、Cu2，一定無Fe3正確，Fe3和Fe、Cu均可反應B當鐵銅均有剩余時，溶液中一定有Fe2、Cu2、無Fe3正確，Fe和Cu與Fe3都反應，故有Fe2和Cu2，無Fe3C當銅有剩余，鐵無剩余時，溶液中一定只有Fe2，無Cu2正確，Cu有剩余故無Cu2D當鐵有剩余，銅無剩余時，溶液中一定有Fe2、Cu2不正確，不可能有Fe剩余，Cu不剩余，因為Fe比Cu優先與Fe3反應12.圖K81中AJ均代表無機物或其水溶液，其中B、D、G是單質，B是地殼中含量最高的金屬元素，G是氣體，D是應用最廣泛的金屬。根據圖示回答問題：圖K81(1)元素B在周期表中的位置是_。(2)反應的化學方程式是_。(3)J與氫碘酸反應的離子方程式是_。(4)要使溶液F中的一種金屬元素全部以沉淀的形式析出，最適宜加入的反應物是_(填化學式)；IF的離子方程式為_。13某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣”能否發生反應及反應的產物，進行了下列實驗。圖K82(1)用如圖K82所示實驗裝置，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”(石棉絨是耐高溫材料，不與水反應)。反應一段時間后，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當_(填實驗現象)時，說明“鐵與水蒸氣”能夠進行反應。(2)為了證明反應后的固體混合物中含有3價的Fe，他們計劃取出少量混合物于試管中，加入足量的鹽酸，溶解、過濾。向濾液中滴加KSCN溶液，觀察溶液的顏色。在下表中填寫滴加KSCN溶液后可能觀察到的現象、結論與解釋(可以不填滿)?，F象結論與解釋可能可能(3)將反應后固體溶于足量的鹽酸中充分溶解，可選用_試劑證明溶液中含有Fe2。aCl2和KSCN溶液bNaOH溶液cKMnO4溶液14粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗：取適量A進行鋁熱反應，產物中有單質B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1鹽酸中，得溶液C；將中得到的單質B和溶液C反應，放出1.12 L(標況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質B；用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。請填空：(1)中引發鋁熱反應的實驗操作是_，產物中的單質B是_。(2)中所發生的各反應的化學方程式是_。(3)中所發生的各反應的離子方程式是_。(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg2)為_，c(Fe2)為_。15以富含硫酸亞鐵的工業廢液為原料生產氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略)：.從廢液中提純并結晶出FeSO47H2O。.將FeSO47H2O配制成溶液。.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的濁液。.將濁液過濾，用90 熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體。.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體。已知：NH4HCO3在熱水中分解。(1)中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3，該反應的離子方程式是_。(2)中，需加一定量硫酸，運用化學平衡原理簡述硫酸的作用_。(3)中，生成FeCO3的離子方程式是_。若FeCO3濁液長時間暴露在空氣中，會有部分固體表面變為紅褐色，該變化的化學方程式是_。(4)中，通過檢驗SO來判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗SO的操作是_。(5)已知煅燒FeCO3的化學方程式是4FeCO3O22Fe2O34CO2。現煅燒464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg產品。若產品中雜質只有FeO，則該產品中Fe2O3的質量是_kg。(摩爾質量/gmol1：FeCO3 116Fe2O3 160FeO 72)課時作業(八)A1C2A解析 Fe與非氧化性酸作用生成Fe2，當Fe2一旦遇強氧化劑便容易轉變為Fe3。選項A，硫酸符合要求，因為稀硫酸屬非氧化性酸。選項B，氯水組成中有Cl2、HClO等強氧化劑，最終鐵元素被氧化為Fe3。選項C，硝酸鋅加入到Fe2溶液中，相當于Fe2HNO，Fe2立即被酸化的NO氧化生成Fe3。選項D，溴水可氧化Fe2，生成Fe3。 3C解析 A項，赤鐵礦的主要成分為Fe2O3，B項，產物應為Fe3O4和H2，D項，生成的不是沉淀。4A解析 澄清石灰水中通入過量CO2生成Ca(HCO3)2，B項錯誤；C項電荷不守恒；D項，HNO3將Fe2氧化成Fe3。5D解析 Cu與Fe3作用：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，Fe2O3與稀H2SO4反應生成Fe3，故、能使銅粉溶解H、NO具有強氧化性，能使銅粉溶解。6D解析 A項，說明含Fe3，但不排除Fe2的存在；B項，也可能含SO等還原性離子；C項不能排除Fe2。7B解析 A項，FeCl33NH3H2O=Fe(OH)33NH4Cl；B項，由于還原性IFe2，所以向FeI2溶液中通入少量Cl2，Cl2首先與I反應：Cl22I=I22Cl；C項，過量的Fe與熱濃硫酸反應，首先產生SO2氣體，隨著反應的進行，濃硫酸的濃度逐漸變稀，后來稀硫酸與Fe反應產生H2；D項，由于發生反應：SO2Br22H2O=H2SO42HBr，欲檢驗溶液中的SO，應向溶液中加入BaCl2溶液，若加入Ba(NO3)2溶液，則不能排除SO的干擾，故選B項。8B解析 A項中Fe3與SCN反應；B項中在有OH時該組離子能共存；C項中溶液中OH與NH作用生成NH3H2O；D項中溶液中同時有H和NO，會將Fe2氧化，故只有B符合題意。9B解析 根據氧化還原反應中氧化性、還原性強弱比較規律：同一氧化還原反應中滿足左強右弱，即A項正確；把兩式相加，發現Fe2的量沒有改變，說明其作用是H2O2分解的催化劑，因此生產過程中要嚴格避免混入Fe2，即C、D項都正確；H2O2顯弱酸性，但分解后生成水，即酸性減弱，pH逐漸增大，B項錯誤。10C解析 若W為鐵，則X、Y、Z分別為Cl2、FeCl3和FeCl2，A對；若W為NaOH，則X、Y、Z分別為CO2、NaHCO3和Na2CO3，也可能分別為AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2，B對；鎂沒有可變價，C不成立；X為Na、W為O2，Y為Na2O、Z為Na2O2，D對。11D解析 離子的氧化性強弱順序Fe3Cu2Fe2，如果Fe3的量很多，可以將鐵和銅全部氧化后還有剩余，A項錯誤；當鐵有剩余時，溶液中不會存在Cu2，B項錯誤；因還原性FeCu，故不存在有銅無鐵的情況，C項錯誤。12(1)第三周期A族(2)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(3)Fe3O42I8H=3Fe2I24H2O(4)CO2 (其他合理答案同樣給分)Al34OH=AlO2H2O解析 本題的突破口是“B是地殼中含量最高的金屬元素”，得B為Al；D是應用最廣泛的金屬，得D為Fe；由F與I通過NaOH和HCl可以相互轉化知，F為NaAlO2且G是氣體，自然得C為氫氧化鈉溶液，G為氫氣，H為水，J為四氧化三鐵。13(1)肥皂泡破裂，有爆鳴聲或“噗”的聲音(2)溶液變為紅色，混合物中含有3價Fe，因為Fe3遇KSCN變紅色溶液為淺綠色，反應后的固體中可能含有3價Fe，也可能不含有3價Fe。因為若鐵剩余較多，可將溶液中的Fe3還原為Fe2(3)c解析 (1)要證明Fe與水蒸氣反應，只要證明生成了H2就能說明，由實驗裝置和H2的檢驗方法可用點燃法觀察是否有爆鳴聲。(2)反應后的固體混合物中可能含有Fe和Fe3O4，在溶于酸時可發生如下反應：Fe2H=Fe2H2，Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O，Fe2Fe3=3Fe2。由于混合物中Fe的量不確定，可能有兩種情況，一是Fe較少，溶于酸后Fe3有剩余，二是Fe較多，Fe3完全被Fe還原為Fe2。所以濾液中加KSCN溶液，可能變紅也可能溶液為淺綠色。(3)因為溶液中可能含有Fe3，a、b試劑均不合適，可利用Fe2的還原性，用KMnO4溶液紫色褪去，進而證明。14(1)加少量KClO3，插上Mg條并將其點燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 molL12.3 molL115(1)Fe2Fe3=3Fe2(2)加入硫酸，H濃度增大，使Fe22H2OFe(OH)