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1、体突破练(九)铁的获取及应用(建议用时：35分钟)A级基础达标1新修本草是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矶”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃烧之赤色”据此推测，“青矶”的主要成分为()A.CuSO45H2OB.FeSO47H2OC.KAl(SO4)212H2OD.Fe2(SO4)39H2O答案：B2下列关于铁及其化合物的叙述正确的是()A. 2Fe3+Fe=3F歹成立，说明氧化性：Fe3*Fe2B. 25C，pH=0的溶液中，Al3*、NH：、N03、Fe2+可以大量共存C. 5.6g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2molD. 硫酸亚铁溶液中加入氯水：F
2、$+Cl2=Fe3+2C256AB项，酸性(pH=0)条件NO扌氧化Fe2+;C项，n(e)=志x3mol=0.3mol;D项，电荷不守恒。3. 下列叙述正确的是()A. Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应B. 足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCbC. 先后将等物质的量的Fe2O3和Fe分别溶于同一稀盐酸时无气体放出D. F62O3FeCb(aq)T无水FeCb,在给定的条件下能实现转化CA项，Fe与稀硝酸反应不是置换反应；B项，Fe与Cb反应只生成FeCb,与Fe的量无关；C项，Fe2O3+Fe+6H+=3Fe2+3H2O;D项，FeCb(aq)加热，Fe3
3、+水解最终生成Fe(OH)3。4. 如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是（）A. Fe+4H+N03=f+NOT+2H2OB. Fe3O4+8H=f+2Fe+4出0C. Fe（OH）3+3H=f+3H2OD. 3Fe（OH）2+10H+NO3=3f+NOT+8H2OBFe3O4与足量稀硝酸反应只生成Fe3+，没有Fe2+。5. （2019南昌模拟）A、B、C为3种单质（其中A为固体，B、C为气体）,将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是（）人_门加
4、人止B_加人AEF匚A.物质B是H2B.物质C是C12C.物质D是FeCl2D.物质F是FeCl2D根据题意知，A为Fe,B为CI2，C为H2，D为FeCb,E为HCI,F为FeCbo6. （2019福州质检）如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是（）A. 向溶液B中滴加KSCN溶液，溶液可能变为血红色B. 溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H+2Fe2+O2=2Fe?+2H2OC. 溶液酸性：ABCD. 加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液AA溶液A转化为溶液B发生反应：2Fe3+2H2O+SO2=2Fe2+So4+4H+;溶液B转化为溶液C发生反应：4F0+O2+4H
5、+=4Fe?+2出0。向溶3液B中滴加KSCN溶液，未与S02反应的Fe+与SCN-反应，有血红色出现，A项正确；溶液B转化为溶液C的离子方程式电荷不守恒，B项错误；根据反应方程式可知，溶液酸性：BCA，C项错误；溶液C转化为溶液A，可加入三价铁的氧化物，不能加入二价铁的氧化物，D项错误。7. （2019深圳调研）将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是（）选项反应情况设想评价A当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2+、Cu2+，一定无Fe3+正确，Fe3Fe、Cu均可反应B当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有Fe2+、Cu2+，无Fe3+正确，Fe和Cu与Fe3+都
6、反应，故有Fe2+和Cu2+，无Fe3+C当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一疋只有Fe，无Cu正确，Cu有剩余，故无CuD当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中一定有Fe2+、Cu2+不正确，不可能有Fe剩余而无Cu剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3+反应D当铁、铜的量比较少时溶液中可能有Fe3+存在，A项错误；当铁过量时，铜不与Fe3+反应，无Cu2+生成，此时溶液中不存在Cu2+和Fe3+，B项错误；铜有剩余则溶液中一定无Fe3+，可能有Cu2+，C项错误；铁比铜活泼，不可能铁剩余而铜无剩余，D项正确。8. 粗制的CuSO45H2O晶体中含有Fe2+。提纯时，为了除去Fe2+，常加入少量H2O2,然后
7、再加入少量碱至溶液pH=4,即可以除去Fe3+而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是（）A.溶解CuSO45H2O晶体时要加入少量稀硫酸B. 加入H2O2,除去Fe2+的离子方程式为2F(e+H2O2+40H_=2Fe(OH)3JC. 由于CuS04的催化作用，会使部分H2O2分解而损失D. 调溶液pH=4的依据是当pH=4时Fe*沉淀完全，而CU还未开始沉淀B加入H2O2氧化Fe2+的条件是酸性条件，不能生成Fe(OH)3。9. 下列图象是表示铁与一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系，其中正确的是(的关系，其中正确的是(B根据反应：Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2
8、可知，和硝酸反应生成Fe(NO3)3的Fe与Fe3+所消耗的Fe的物质的量之比为2:1，B项正确。10. (I)铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。(1) 写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式：O(2) 绿矶(FeSO47H2O)是补血剂的原料，易变质。检验绿矶是否变质的试剂是。设计实验检验绿矶是否完全变质：0(3) 利用绿矶制备还原铁粉的工业流程如下:(NH4)sS04FeCOsnH2O干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为取干燥后的FeCQ样品12.49g,焙烧，最终得到还原铁粉6.16g,计算样品中杂质FeOOH
9、的质量为(FeOOH也能被C还原得到Fe)(H)用下列方法可制得Fe(OH)2白色沉淀：用不含Fe*的FeSQ溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1) 用硫酸亚铁晶体配制上述FeSC4溶液时还需加入。(2) 除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。(3) 生成白色沉淀Fe(OH)2的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSC4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是解析:nFeCQ+nFeOOH=警mol(I)(3)116gmol-1nFeCO+89gmol-1-nFeOOH=12.49g解得：n(FeCO)=0.1mol,n(FeOOH)=0.01mol,故m
10、(FeOOH)=0.89g。(n)(1)Fe2+易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2+易被空气中的O2氧化,要加Fe粉防止Fe2+被氧化。(2)气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2较少。答案：(I)(1)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(2) KSCN溶液取绿矶溶于水形成溶液，然后加入酸性KMnO4溶液，若紫色不褪色，说明绿矶完全变质(3) 4FeCO3nH2O+O2=4FeOOH+4CO2+(4n2)H2O0.89(n)(1)稀硫酸、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2被氧化为Fe(OH)3B级能力提升11. (2019成都模拟)某
11、工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见表。氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3Cr(OH)3pH3.79.611.189(9溶解)(1) 氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是(填字母，下同)。jWpH=K过谑TT滤.A.Na2O2B.HNO3C.FeCbD.KMnO4(2) 加入NaOH溶液调溶液pH=8时，除去的离子是填字母，下同);已知钠离子交换树脂的原理：M“+nNaRMRn+nNa+,此步操作被交换除
12、去的杂质离子是。A.Fe3+B.Al3+C.Ca2+D.Mg2+答案：(1)A(2)ABCD12.(2019靖安模拟)已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能生成FbO4。某兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X，为探究X的组成，他们进行了如下实验。(1)甲同学认为黑色粉末能被磁铁吸附，因此X是铁。但乙同学不同意他的结论，原因是(2)乙同学：先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中，振荡，固体部分溶解，有极少量红色物质析出，过滤；然后向滤渣中加入盐酸，再滴加几滴KSCN溶液，溶液出现血红色。通过现象分析，丙同学得出X的组成是Fe和F63O4o 滴加KSCN
13、溶液的目的是。_ 若在粉末X中直接加入盐酸、KSCN溶液，溶液不出现血红色，不出现血红色的原因是(用离子方程式表示)丁同学的实验方案:2.88gX足量盐酸搅拌溶液丫足量HO2作Z足量氨水沉淀3.2g红棕色固体 操作Z是。 通过以上数据，得出2.88g黑色粉末X中各成分的物质的量为0解析：(1)黑色粉末能被磁铁吸附，FeFe3O4可被磁铁吸附，故不能由此确定X就是铁单质。(2)滴加几滴KSCN溶液，溶液出现血红色，可以证明存在Fe3+,进而证明黑色固体中含有四氧化三铁，确认FesO4的存在。X的组成是Fe和FesO4,向其中加入盐酸，FesO4溶于盐酸得到氯化铁溶32液会和金属铁之间反应得到氯化
14、亚铁，即Fe+2Fe+=3Fe+，不会使KSCN溶液变色。(3)流程是黑色粉末加入过量盐酸溶解后，加入足量氨水，保证碱性环境下离子全部沉淀，操作Z是过滤、洗涤得到沉淀。流程Fe+Fe3O4足量盐酸FeCb、FeCb足量氨水Fe(OH)2、Fe(OH)3灼烧称更F62O3；依据反应过程中铁元素守恒，n(Fe2O3)=329产160gmol-0.02mol;设铁物质的量为xmol，四氧化三铁物质的量为ymol，得到：56x+232y=2.88,x+3y=0.02X2,解方程得到x=0.01;y=0.01;即卩n(Fe3O4)=0.01mol;n(Fe)=0.01mol。答案：(1)FesO4能被磁铁吸附(2) 检验是否存在Fe3+，确认FesO4的存在Fe+2Fe3=3Fe(3) 过滤、洗涤n(Fe3O4)=0.01mol、n(Fe)=0.01mol
