課時(shí)規(guī)范練8　鐵及其重要化合物1.B　Fe是變價(jià)金屬,遇強(qiáng)氧化劑(如HNO3、Cl2等)生成+3價(jià)鐵,遇弱氧化劑(如S或I2等)生成+2價(jià)鐵,故Fe與S混合加熱生成FeS,①錯(cuò)誤;Fe與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體為NO,該反應(yīng)不是置換反應(yīng),②錯(cuò)誤。2.B　將高溫水蒸氣通過熾熱的鐵粉生成四氧化三鐵和氫氣,鐵粉變黑色,A項(xiàng)錯(cuò)誤;向Fe(OH)3膠體中滴加電解質(zhì)溶液稀硫酸,膠體聚沉,加過量稀硫酸,氫氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,沉淀溶解,B項(xiàng)正確;向FeCl2溶液中加入幾滴KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色,只能說明氯化亞鐵已經(jīng)變質(zhì),但不能說明FeCl2溶液完全變質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;鋁是活潑的金屬,在空氣中其表面形成一層致密的氧化膜而耐腐蝕,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.C　反應(yīng)后生成的鹽屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,溶液顯酸性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;涉及的反應(yīng)有:Fe+2H+Fe2++H2↑,Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O,Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,Fe2O3足量時(shí),不會(huì)有固體剩余,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe與H+的反應(yīng)及Cu與Fe3+的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)正確;若有銅剩余,則溶液中一定沒有Fe3+,一定有Fe2+,滴入K3[Fe(CN)6]會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.A　CO還原Fe2O3得到單質(zhì)Fe,即使有Fe3O4,其溶于鹽酸后產(chǎn)生的Fe3+與Fe發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+3Fe2+,加入KSCN溶液也不顯紅色,B項(xiàng)錯(cuò)誤;N在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,而Fe2+具有還原性,兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng),有Fe3+生成,遇KSCN溶液呈紅色,不能證明樣品是否變質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;若原溶液中不存在Fe2+存在Fe3+,加入KSCN后溶液也變紅色,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.A　Fe2+不能與SCN-反應(yīng),使溶液顯紅色,A項(xiàng)錯(cuò)誤;KAl(SO4)2·12H2O溶于水后Al3+可發(fā)生水解生成Al(OH)3膠體,B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)室常用NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱制取NH3,C項(xiàng)正確;由于Fe3+的氧化性強(qiáng)于Cu2+的,故Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2,D項(xiàng)正確。6.C　A項(xiàng),由最終要得到氯化鐵晶體及流程圖知,b應(yīng)是鹽酸,錯(cuò)誤;B項(xiàng),操作Ⅰ和操作Ⅱ是過濾,操作Ⅲ為蒸發(fā)結(jié)晶,所用儀器不相同,錯(cuò)誤;C項(xiàng),濾液Z和X中均含有氯化亞鐵,因此c為氯氣,正確;D項(xiàng),高錳酸鉀能氧化氯離子而退色,因此不能用于檢驗(yàn)是否含有亞鐵離子,錯(cuò)誤。7.B　酸性條件下,N有氧化性,因此首先發(fā)生的反應(yīng)是Fe+N+4H+NO↑+Fe3++2H2O①,然后發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+3Fe2+②,最后發(fā)生反應(yīng)Fe+2H+Fe2++H2↑③,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)加入16.8 g鐵粉時(shí),剛好發(fā)生上述①反應(yīng),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的6.72 L NO氣體,生成0.3 mol Fe3+,消耗1.2 mol H+,B項(xiàng)正確;根據(jù)滴加KSCN溶液不變紅色說明溶液中不含F(xiàn)e3+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)方程式計(jì)算則至少消耗鐵16.8 g+(0.1+0.3) mol×0.5×56 g· mol-1=28 g,但反應(yīng)過程中溶液的質(zhì)量一直在增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.B　n(HNO3)=0.12 L×4 mol·L-1=0.48 mol,n(NO)=1.344 L÷22.4 L·mol-1=0.06 mol,往所得溶液中加入KSCN溶液,無紅色出現(xiàn),說明全部生成Fe2+,溶液中溶質(zhì)為Fe(NO3)2,則原混合物中的鐵原子為(0.48 mol-0.06 mol)÷2=0.21 mol,故用足量的CO還原相同質(zhì)量的混合物,最終得到鐵的物質(zhì)的量為0.21 mol。9.答案 (1)2Fe+3Cl22FeCl3(2)含有Fe2+和Fe3+　溶液變紅色Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(3)ab　因?yàn)檫€原性Fe2+>Cl-,逐滴加入酸性KMnO4溶液,Fe2+將Mn還原為Mn2+,使紫色退去,故可能含有Fe2+;若溶液中無Fe2+,Cl-也能將Mn還原為Mn2+,從而使紫色退去,因而溶液中也可能無Fe2+10.答案 (1)Fe2+、Fe3+　(2)B(3)生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色　Fe2++2OH-Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(4)防止NH4HCO3在較高溫度時(shí)分解并減少Fe2+的水解(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2解析 (1)硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后過濾,SiO2為濾渣,濾液中含有的金屬陽離子是Fe2+、Fe3+。(2)步驟Ⅲ要把pH調(diào)高,步驟Ⅳ還要加NH4HCO3,若使用氫氧化鈉溶液,產(chǎn)品中容易混入Na+,所以選B。(4)NH4HCO3受熱易分解,且高溫會(huì)促進(jìn)Fe2+水解。11.答案 (1)四　Ⅷ(2)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+(3)①持續(xù)充入氮?dú)?可排出裝置中的空氣,并將晶體分解的氣體產(chǎn)物全部從A中排出　②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑　③防止氫氧化鈉溶液倒吸　④7解析 (1)鐵的原子序數(shù)是26,位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族。(2)SO2通入FeCl3溶液中,Fe3+被還原為Fe2+,SO2被氧化為S,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可寫出離子方程式:2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+。(3)①裝置A中需持續(xù)通入氮?dú)獾淖饔弥饕桥懦鲅b置中的空氣及將裝置A中生成的氣體全部排出。②裝置A中殘留有紅棕色固體,說明產(chǎn)物中有Fe2O3,裝置C中高錳酸鉀溶液退色,說明還有SO2氣體生成,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及質(zhì)量守恒可寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。③裝置D中的干燥管可防止發(fā)生倒吸。④根據(jù)圖像可知,最終生成氧化鐵的質(zhì)量是8 g,裝置B增重12.6 g,說明生成水的質(zhì)量為12.6 g。根據(jù)化學(xué)式FeSO4·xH2O,可知鐵原子和H2O的個(gè)數(shù)比為1∶x,則=1∶x,解得x=7。12.答案 (1)取少量晶體溶于水,滴加KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色,表明不含有Fe3+,反之則含有Fe3+(2)使Sn2+完全變成SnS沉淀,而Fe2+不沉淀　防止Fe2+被氧化(3)蒸發(fā)濃縮　過濾(洗滌)(4)降低洗滌過程中FeSO4·7H2O的損耗(5)①97.54%　②樣品中存在少量的雜質(zhì)(如H2O、H2SO4等)　樣品部分被氧化解析 (1)Fe3+遇SCN-會(huì)反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3,證明鐵離子的存在。(2)已知:在H2S飽和溶液中,SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6;FeS開始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0,沉淀完全時(shí)的pH為5.5,操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是使Sn2+完全沉淀,亞鐵離子不沉淀,通入硫化氫至飽和的目的是除去Sn2+等雜質(zhì)離子,同時(shí)硫化氫具有強(qiáng)還原性,可以防止亞鐵離子被氧化。(3)從溶液中得到晶體,需要對(duì)溶液進(jìn)行加熱蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶析出、過濾洗滌等操作,所以操作Ⅳ的順序依次為:蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過濾(洗滌)。(4)冰水溫度低,物質(zhì)溶解度減小,可以洗去沉淀表面的雜質(zhì)離子,同時(shí)降低綠礬溶解帶來的損失。(5)①a.稱取2.850 0 g綠礬產(chǎn)品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待測(cè)溶液于錐形瓶中;c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL;依據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算:5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O 5 1 n(Fe2+) 0.010 00 mol·L-1×0.020 0 L計(jì)算得到:n(Fe2+)=0.001 mol;則250 mL溶液中含n(Fe2+)=0.001 mol×=0.01 mol;則FeSO4·7H2O物質(zhì)的量為0.01 mol,其質(zhì)量為0.01 mol×278 g·mol-1=2.78 g;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈97.54%。②用上述方法測(cè)定的樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低(測(cè)定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其可能原因是洗滌不徹底,亞鐵離子被空氣中的氧氣部分氧化等。

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