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1、第 10 讲铁及其重要化合物 课时集训 测控导航表 知识点基础能力挑战 铁及其化合物1,2 6 “铁三角”转化与应用3 7 Fe 2+、Fe3+的检验与转化 4 8 综合应用5 9,10 11,12 1.(2018 山东淄川区校级期中) 下列有关铁及其化合物的说法中正 确的是 ( C ) A.铁红的主要成分是Fe3O4 B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和 H2 C.除去 FeCl2溶液中的 FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉, 然后过滤 D.Fe 3+与 KSCN 产生红色沉淀 解析: 铁红是 Fe2O3, 故 A错误; 铁与水蒸气反应生成的是Fe3O4和氢气, 反应的化学方程式为
2、3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2, 故 B 错误; 除去 FeCl2 溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉,FeCl 3与 Fe 反应生成 FeCl2,除去了杂质 Fe 3+, 故 C正确; 铁离子与硫氰根离子反应生成的硫 氰化铁不是沉淀 , 是一种红色的络合物 , 故 D错误。 2. 下列有关铁元素的叙述中正确的是( A ) A.Fe(OH)2易被氧化成 Fe(OH)3, 说明稳定性 :Fe(OH)2H+, 首先发生的反应是 Fe+2Fe 3+ 3Fe 2+ B.当加入 16.8 g 铁粉时, 可生成标准状况下6.72 L 气体 C.在铁粉充分反应后的溶液中, 铁元素以 Fe
3、2+和 Fe3+的形式存在 D.m至少等于 28,反应过程中溶液的质量一直在减小 解析 : 酸性条件下 ,N有氧化性 , 因此首先发生的反应是Fe+N+ 4H + NO +Fe 3+ +2H2O , 然后发生反应 :Fe+2Fe 3+ 3Fe 2+,Fe+2H+ Fe 2+H 2,A 错误; 当加入 16.8 g 铁粉时, 刚好发生上述反应 , 生成 标准状况下的 6.72 L NO 气体, 生成 0.3 mol Fe 3+,消耗 1.2 mol H+,B 正确; 根据滴加 KSCN 溶液不变红色 , 说明溶液中不含 Fe 3+,C 错误; 根据 方程式计算则至少消耗铁16.8 g+(0.1+
4、0.3)0.5 56 g=28 g, 但反 应过程中溶液的质量一直在增大,D 错误。 10.(2017 贵州遵义航天中学七模) 铁及其化合物在日常生活中应用 广泛。 (1) 利用 Fe 2+、Fe3+的催化作用 , 常温下可将 SO 2转化为 S, 从而实现 对 SO2的治理。已知含 SO2的废气通入含 Fe 2+、Fe3+的溶液时 , 其中一个 反应的离子方程式为4Fe 2+O 2+4H + 4Fe 3+2H 2O,则另一反应的离子方 程式为。 (2) 氧化铁是重要的工业颜料, 下面是制备氧化铁的一种方法, 其流程 如下: 操作的名称是; 操作为洗涤 , 洗涤操作 的具体方法为 。 滤液 A
5、中加入稍过量的 NH4HCO3溶液, 生成沉淀的同时有一种气体产 生, 写出其化学方程式 : 。 (3) 如果煅烧不充分 , 产品中将有FeO存在, 称取 3.0 g氧化铁产品 , 溶解, 在 250 mL容量瓶中定容 ; 量取 25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中 , 用酸化的0.010 00 mol L -1 KMnO 4溶液滴定至终点 , 重复滴定23 次, 消耗酸性 KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。 该实验中的KMnO 4溶液需要酸化 , 用于酸化的酸是( 填 序号)。 a. 稀硝酸 b.稀盐酸 c. 稀硫酸 d.浓硝酸 上述产品中 Fe2O3的质量分数为。 解析:(1)
6、 根据离子方程式4Fe 2+O 2+4H + 4Fe 3+2H 2O和题干信息可知 , 另一个反应必为Fe 3+将 SO 2氧化为 S, 同时自身被还原为Fe 2+, 从而 Fe 2+、Fe3+实现循环 ,达到催化作用。 (2) 根据流程图可知 , 操作是过滤 ; 洗涤的具体操作方法: 沿玻璃 棒往漏斗中加入适量蒸馏水,浸没沉淀 , 让蒸馏水自然流下 ,重复 23 次。根据题给信息, 化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3FeCO3+ (NH4)2SO4+CO2+H2O 。 (3) 由于高锰酸钾溶液具有强氧化性, 盐酸在常温下即可被其氧化, 又因 Fe 2+具有还原性 , 硝酸不论稀、浓均具
7、有强氧化性 , 故需选用硫酸 酸化。根据反应5Fe 2+Mn +8H+ 5Fe 3+Mn2+4H 2O,可知样品中 FeO 的质量为 0.02 L 0.010 00 mol L -1 572 gmol -1 =0.72 g, 所以产品中 Fe2O3的质量分数为100%=76%。 答案:(1)2Fe 3+SO 2+2H2O2Fe 2+S +4H + (2) 过滤沿玻璃棒往漏斗中加入适量蒸馏水至浸没沉淀, 让蒸馏 水自然流下 , 重复 23 次 FeSO4+2NH4HCO3FeCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O (3) c 76% 11. 准确称取某种铁的氧化物2.88 g, 用足量的 C
8、O进行还原 , 将生成 的 CO2全部用足量的澄清石灰水吸收, 得到沉淀 4 g, 则这种铁的氧化 物为( C ) A.Fe3O 4 B.Fe2O3 C.FeO D.以上都不是 解析:4 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol, 则 CO 、CO2的物质的量 也为 0.04 mol, 增加的氧为 0.04 mol, 质量为 0.04 mol 16 gmol -1 =0.64 g, 铁的氧化物中氧元素质量为0.64 g, 铁元素质量为 2.88 g- 0.64 g=2.24 g,铁的氧化物中铁与氧物质的量之比为 =1 1, 则铁的氧化物的化学式为FeO 。 12. 导学号 9665606
9、6 铁矿石是工业炼铁的主要原料之一, 其主要成 分为铁的氧化物 (设杂质中不含铁元素和氧元素, 且杂质不与H2SO4反 应)。 某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。 ()铁矿石中含氧量的测定 按如图组装仪器 ,检查装置的气密性 ; 将 5.0 g 铁矿石放入硬质玻璃管中 , 装置 B、 C中的药品如图所示 ( 夹 持仪器均省略 ); 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2, 待 C 装置出口处 H2验纯后 , 点燃 A处酒精灯 ; 充分反应后 ,撤掉酒精灯 , 再持续通入氢气至完全冷却。 (1) 装置 C的作用为 。 (2) 若将 H2换成 CO, 则还需补充装置。 (3) 测
10、得反应后装置B 增重1.35 g,则铁矿石中氧的百分含量 为。 ()铁矿石中含铁量的测定 (1) 步骤中煮沸的作用是 。 (2) 步骤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、。 (3) 下列有关步骤的操作中说法正确的是。 a. 因为碘水为黄色 ,所以滴定过程中不需加指示剂 b. 滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂 c. 滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液 d. 锥形瓶不需要用待测液润洗 e. 滴定过程中 ,眼睛注视滴定管中液面变化 f. 滴定结束后 ,30 s 内溶液不恢复原来的颜色 , 再读数 (4) 若滴定过程中消耗0.500 0 mol L -1 的 KI 溶液 20.00 mL, 则铁
11、矿 石中铁的百分含量为。 ( ) 由( ) 、( ) 可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式 为。 解析:( )(1) 由题意可知 , 该装置要定量测定反应产生的水来计算含 氧量, 但空气中的水蒸气和CO2会进入 B 中, 影响测定结果 , 为消除干 扰, 在反应装置末端增加装置C,以防止空气中的水蒸气和CO2会进入 B 中;(2)CO 有毒 , 还需补充尾气处理装置;(3) 反应后B 装置增重 1.35 g,即生成水1.35 g,则铁矿石中氧的百分含量为 100% =24% 。 ()(1) 溶液中有溶解的过量的Cl2, 也能氧化 I - , 对实验干扰 , 应煮沸 赶走 Cl2;(2) 应注
12、明容量瓶的规格 ;(3) 碘水、Fe 3+均为黄色 , 所以需加 指示剂 ; 开始就生成I 2, 所以不能用淀粉作指示剂; 滴定管用蒸馏水洗 涤后再用待装液润洗; 滴定过程中 , 眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的 变 化 ;(4) 根 据2Fe 3+2I- 2Fe 2+I 2, 铁 矿 石 中 铁 的 百 分含 量 为 100%=70%。 ( ) 设化学式为FexO y, 则 56x16y=(100.7) (100.24),x y=56, 所以该铁的氧化物化学式为Fe5O6。 答案:( )(1) 防止空气中的水蒸气和CO2进入 B 中, 影响测定结果 (2) 尾气处理(3)24% ()(1) 赶走溶液中溶解的过量Cl2 (2)250 mL 容量瓶(3)df (4)70% ()Fe5O6
