全国通用版高一化学第三章铁金属材料考点专题训练.pdf

1 (每日一练每日一练)全国通用版高一化学第三章铁金属材料考点专题训练全国通用版高一化学第三章铁金属材料考点专题训练 填空题 1、电子工业常用 30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。(1)写出FeCl3溶液与金属铜反应的离子方程式：_。(2)检验溶液中存在Fe2+的试剂是_，证明Fe2+存在的现象是_。(3)某小组采取下列步骤从使用过的腐蚀废液中回收钢，并重新获得FeCl3溶液：操作和使用到的主要玻璃仪器有_，请写出通入后发生反应的离子方程式：_。(4)实验室里保存FeCl2溶液时，常在溶液中加入铁钉或铁粉防止溶液里的Fe2+被氧化，请用离子方程式说明其中的道理：_。(5)若某腐蚀液中含1.5mol L1CuCl2、3.0mol L1FeCl2、1.0mol L1FeCl3，取 200mL 腐蚀液按上述步骤回收铜，为充分回收铜，加入的质量最小为_。答案：(1)Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+(2)酸性高锰酸钾溶液 加入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去(3)烧杯、玻璃棒、漏斗 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-2 (4)Fe+2Fe3+=3Fe2+(5)22.4g 解析：向废液中加入过量的铁(试剂)，使铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁溶液(滤液)，经过过滤(操作 I)得到氯化亚铁溶液(滤液)和铁、铜混合物(滤渣)，向铁、铜混合物中加入过量稀盐酸(试剂)，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁，铜不与稀盐酸反应，因此经过过滤(操作 II)得到金属铜和氯化铁、少量 HCl 的混合液(滤液)，最后向滤液和滤液中通入氯气()即得到氯化铁溶液。(1)铜与氯化铁溶液反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+。(2)亚铁离子具有还原性，可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使其褪色，因此检验亚铁离子的试剂为酸性高锰酸钾溶液，证明亚铁离子存在的现象为：加入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去。(3)由分析可知，操作 I 和操作 II 均为过滤，过滤所需玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗；由分析可知，为氯气，向滤液和滤液中通入氯气，亚铁离子与氯气发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-。(4)保存 FeCl2溶液时，为了防止亚铁离子被氧化，经常向其中加入铁粉，原因是：Fe+2Fe3+=3Fe2+。(5)溶液中 n(CuCl2)=0.2L1.5mol/L=0.3mol，n(FeCl2)=0.2L3mol/L=0.6mol，n(FeCl3)=0.2L1.0mol/L=0.2mol，依据Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，0.2mol 铁离子要消耗铁粉 0.1mol，依据 Fe+Cu2+=Fe2+Cu 可知，0.3mol 铜离子要消耗 0.3mol铁粉，则要将铜全部回收，需加入铁粉的质量不少于 0.4mol56g/mol=22.4g。2、工业上用电解饱和食盐水的方法生产氯气：3 (1)若电解饱和食盐水时消耗 117gNaCl，则理论上最多可得到氯气(标准状况)多少升_？(2)若将上述氯气和氢气完全反应制成氯化氢，并用水吸收形成 200mL 盐酸，则所得盐酸的物质的量浓度是多少_？答案：(1)22.4L(2)10molL-1 解析：(1)电解饱和食盐水时消耗 117gNaCl，则理论上生成 xmol 氯气 x=1mol，所以最多可得到氯气(标准状况)的体积是 1mol22.4L/mol=22.4L；(2)，若将上述 1mol 氯气和氢气完全反应可生成 2mol 氯化氢，用水吸收形成 200mL 盐酸，则所得盐酸的物质的量浓度是。3、我国具有 5000 年文化，文物是活的历史，某博物馆修复出土铁器包括：检测锈蚀产物分析腐蚀原理脱氯形成保护层等过程。(1)锈蚀产物的主要成分为Fe3O4、Fe2O3、H2O、FeO(OH)、FeOCl，铁元素化合价全部为+3 的物质有_。检验 FeOCl 中存在铁元素的方法是：把 FeOCl 溶于_、再向其中加入_，观察到红色。(2)研究发现，出土文物Fe3O4保护层被O2氧化为 FeO(OH)而引起腐蚀。该过程化学方程式为_。(3)利用在 NaOH 溶液中，溶解度 FeOCl 大于 FeO(OH)，对固体 FeOCl 进行脱氯，离子方程式为_。若配制 480ml 0.5mol/LNaOH 溶液必须用到的仪器有天平、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒，还有_、2222NaCl2H O2NaOHHCl117g1mol117gxmol通电22HCl=2HCl点燃2mol10mol/L0.2L4 _，应用天平称出_g NaOH。(4)用Na2SO3把脱氯产物 FeO(OH)还原为Fe3O4，生成1molFe3O4需要_molNa2SO3。答案：(1)Fe2O3，FeO(OH)、FeOCl 盐酸或稀硫酸 KSCN 溶液(2)4Fe3O4+O2+6H2O=12FeO(OH)(3)FeOCl+OH=FeO(OH)+Cl 胶头滴管 500mL 容量瓶 10.0(4)0.5 解析：(1)四氧化三铁中铁元素的化合价有+2 价也有+3 价，因此铁元素化合价全部为+3 的物质有Fe2O3，FeO(OH)、FeOCl。检验 FeOCl 中存在铁元素的方法是：把 FeOCl 溶于稀盐酸或稀硫酸中，使铁元素变为游离的铁离子，然后加入硫氰酸钾溶液，若溶液变红，说明有铁离子，从而证明有铁元素。(2)四氧化三铁与氧气发生氧化还原反应生成 FeO(OH)，依据得失电子守恒和原子守恒可知，其化学方程式为：4Fe3O4+O2+6H2O=12FeO(OH)。(3)由题意可知，FeOCl 与氢氧化钠发生反应生成 FeO(OH)，其离子方程式为：FeOCl+OH=FeO(OH)+Cl。配制 480ml0.5mol/L 氢氧化钠所需的仪器有天平、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL 容量瓶、胶头滴管。应用天平称量氢氧化钠的质量为：0.5L 0.5mol/L 40g/mol=10.0g。(4)依据得失电子守恒和原子守恒可知亚硫酸钠与 FeO(OH)反应的化学方程式为：Na2SO3+6FeO(OH)=Na2SO4+2Fe3O4+3H2O，由方程式可知，生成 1molFe3O4需要 0.5molNa2SO3。4、以金红石(主要成分为 TiO2)为原料生产钛的步骤主要有：在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入 Cl2，得到 TiCl4和一种可燃性气体；5 在稀有气体(如氩)氛围和加热的条件下，用镁与 TiCl4反应可得到钛。请写出上述两步反应的化学方程式_，分析步骤中稀有气体氛围的作用_。答案：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO、2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2 作保护气 解析：金红石主要成分为 TiO2，在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入 Cl2，得到 TiCl4和一种可燃性气体 CO，反应的化学方程式为 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO，在稀有气体(如氩)氛围和加热的条件下，用镁与 TiCl4反应可置换得到钛单质和 MgCl2，反应的化学方程式为：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2，Mg 是活泼金属能与空气中的氧气、氮气、二氧化碳气体发生反应，影响镁置换钛，同时生成的钛单质也容易被空气中的氧气氧化变质，因此在稀有气体氛围的作用作保护气。5、铁及其化合物在日常生产生活中应用广泛，研究意义重大。(1)医疗上流行的“理疗特效热”，是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。若 56g 铁粉完全被氧化成氧化铁，则需要消耗标况下氧气的体积为_L。(2)当人体缺铁时，往往需要吃补铁保健品。人体能够吸收的是+2 价的铁，但是+2 价的铁很容易被氧化。检验某固体补铁剂中铁元素已被氧化的实验方法及结论为_。(3)氯化铁的用途之一是五金蚀刻，蚀刻产品有眼镜架、钟表、电子元件和不锈钢标牌等。氯化铁溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应的离子方程式为_。(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。湿法制备高铁酸钠反应体系中有六种微粒：Fe3+、ClO-、OH-、Cl-、H2O，则湿法制高铁酸钠的离子反应方程式为_，该反应中，被氧化的元素是_(填元素符号)，氧化剂是_(填化学式)，生成 lmol 高铁酸钠时，转移电子的物质的量为_mol。答案：(1)16.8 高温 高温 2-4FeO6 (2)将补铁剂研细后用盐酸溶解，取上层清液滴入 KSCN 溶液。若溶液变红色，说明已被氧化(3)2Fe3+Fe=3Fe2+(4)2Fe3+3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O Fe ClO-3 解析：(1)设需要消耗标况下氧气的体积为 V，由反应方程式 4Fe+3O2=2Fe2O3，可得关系式，解得V=16.8L；(2)Fe3+能与 KSCN 溶液反应生成络合物而导致溶液呈血红色，所以可以用 KSCN 溶液检验铁离子，其检验方法为研细后用盐酸溶解，滴入 KSCN 溶液，若溶液变红色，说明已被氧化；(3)氯化铁溶液具有强氧化性，该溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应的离子方程式为：2Fe3+Fe 3Fe2+；(4)湿法制备高铁酸钠，则为产物，Fe3+为反应物，Fe 元素化合价升高 3 价，ClO-为反应物，是氧化剂，Cl-为生成物，化合价降低共 2 将，该离子反应为 2Fe3+3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O，Fe 元素化合价升高，被氧化的元素是 Fe，Cl 元素化合价降低，氧化剂是 ClO-，生成 2mol 高铁酸钠时反应转移 6mol 电子，则生成 lmol高铁酸钠时，转移电子的物质的量为 3mol。2-4FeO24Fe3O4 563 22.456gVL2-4FeO2-4FeO