铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:回答下列有关问题:(1)铁元素在周期表中的位置是___________________________。(2)Fe与过量
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铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题: (1)铁元素在周期表中的位置是___________________________。 (2)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,实现上述①的转化,要求产物纯净,可选用的试剂是________(选填序号)。 A.Cl2 B.Fe C.HNO3 D.H2O2 (3)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S(CuFeS2中S为-2价),下列说法正确的是________(选填序号)。 A.从物质分类的角度看,黄铜矿属于合金 B.反应中,所有铁元素均被还原 C.反应中,CuFeS2既作氧化剂又作还原剂 D.当转移1 mol电子时,46 g CuFeS2参加反应 (4)下述反应中,若FeSO4和O2的系数比为2︰1,试配平下列方程式: FeSO4 + K2O2 → K2FeO4 + K2O + K2SO4 + O2↑ (5)向某稀HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉,产生无色气体, 该气体遇空气变红棕色,溶液中Fe2+浓度和加入Fe粉的物质的量之间的关系如右图所示。则混合溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为__________。
(6)某同学将铁与水蒸气高温反应后的固体物质溶解在过量盐酸中,如何判断所得溶液中是否含有Fe3+? ___________________________________________________________。 |
答案
(1)第四周期第Ⅷ族(2)D(3)D(4)2 6 2 2 2 1 (5)4∶1(6)取少量溶液于试管中,加入2~3滴KSCN溶液,如溶液呈血红色,则有Fe3+,反之则无。(其他合理答案均可,但不适用NaOH) |
解析
试题分析:(1)铁元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。 (2)要实现转化①Fe2+转化为Fe3+需要加氧化剂才能实现,要使产物纯净,必须所加试剂发生反应后,不引进杂质;A、氯气具有氧化性,能将Fe2+氧化生成Fe3+,但同时有氯离子生成,引进了杂质离子,错误;B、铁不能把二价铁离子转化为三价铁离子,错误;C、硝酸能将Fe2+氧化生成Fe3+,但溶液中会引进杂质硝酸根离子,错误;D、双氧水能将Fe2+氧化生成Fe3+,产物为水,不引进杂质,正确。 (3)A、合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合在一起形成的具有金属特性的物质,黄铜矿不是合金,错误;B、CuFeS2中铁元素的化合价为+2价,反应物Fe3+的化合价为+3价,生成物中Fe2+的化合价为+2价,所以不是所有铁元素均被还原,错误;C、CuFeS2中只有S元素的化合价升高,其他元素的化合价不变,所以CuFeS2只作还原剂,错误;D、该反应中硫元素的化合价由-2价升高到0价(2个硫原子变价),铁元素的化合价由+3价降低到+2价(4个铁变价),故1mol CuFeS2参加反应转移4mol电子,46 g CuFeS2的物质的量为0.25mol,参加反应转移的电子为1mol,正确。 (4)结合题给信息利用化合价升降法配平,化学方程式为2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+2K2O+2K2SO4+O2↑,答案为:2、6、2、2、2、1; (5)稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的氧化性顺序为HNO3>Fe(NO3)3,加入铁后会依次发生氧化还原反应,①Fe+4HNO3= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;②Fe+2Fe3+=3Fe2+;从图象中可知铁为1mol时,无Fe2+生成,发生反应①消耗硝酸为4mol,生成Fe3+1mol;再加入1mol铁发生反应②生成Fe2+物质的量为3mol,反应的Fe3+物质的量为2mol,其中原溶液中的Fe3+物质的量1mol;混合溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为4:1。 (6)考查Fe3+的检验方法,答案为:取少量溶液于试管中,加入2~3滴KSCN溶液,如溶液呈血红色,则有Fe3+,反之则无Fe3+。 |
举一反三
硫酸亚铁溶液中若含有少量的硫酸铜和硫酸铁,为除去这两种杂质,提纯硫酸亚铁,可向溶液中加人的物质是 |
已知:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,不可能出现的结果是A.烧杯中有铜无铁 | B.烧杯中有铁无铜 | C.烧杯中铁、铜都有 | D.烧杯中铁、铜都无 |
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硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2】俗称莫尔盐,工业上用途广泛,该物质属于 。 A、酸 B、碱 C、盐 某同学为了验证硫酸亚铁铵晶体中的阳离子,进行了如下操作。 (1)室温下,将少量的硫酸亚铁铵晶体配成溶液,并将所配溶液分置于两支试管中,用其中一支进行验证Fe2+的实验,请完成下表:
操作
| ①往试管中滴入几滴 溶液(填化学式)
| ②继续滴入几滴新制氯水
| 现象
| 溶液无明显变化
| 溶液显红色
| 原因
| 溶液中没有Fe3+
| (用简要文字说明原因)
| (2)为了验证NH4+该同学往另一支试管中滴加过量的浓氢氧化钠溶液并加热,并在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验反应产物,红色石蕊试纸变蓝,同时试管内有红褐色固体产生,则加热时试管内反应的离子方程式是 。 |
铁是重要的常见金属材料,也是人类较早使用的金属之一。请运用铁及其化合物的知识,完成下列问题。 (1)铁路大提速后,为将短铁轨焊接成长铁轨,可在铁轨接口处加入四氧化三铁和铝粉的混合物,用镁条引燃发生反应,写出发生置换反应的化学方程式并用单线桥法标出电子转移__________________; (2)向20mL的沸蒸馏水中逐滴滴加5~6滴0.1mol/L的FeCl3溶液,继续煮沸没有观察到透明的红褐色现象,请问此时分散系中粒子直径的范围是______nm,判断的依据是_________________________; (3)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:_________________________。 (4)某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,提出如下假设: a.只含________________________(填写溶质化学式)。 b.可能组成为___________________(填写溶质化学式)。 (5)欲从废腐蚀液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,设计实验方案如下:
请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式: ①__________ ③_____________④___________ |
由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
(1)b电极材料为______,其电极反应式为_____________________。 (2)(选择填空)电解时,当在电极上有白色沉淀生成时,电解液d是_____;当在两极之间的溶液中有白色沉淀生成时,电解液d是______。A.纯水 | B.NaCl溶液 | C.NaOH溶液 | D.CuCl2溶液 | (3)液体c为苯,其作用是________________,在加入苯之前,对d溶液进行加热处理的目的是_______________________。 (4)若d改为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显现象为_________________________________。该现象的化学反应方程式为 |
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