1、选择题 近年来,有不少人用磁铁在河沙里提取铁砂,该铁砂的主要成分可能是
[? ]
A.Fe2O3
B.FeO
C.Fe3O4
D.FeS
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 (6分)金属是人类生产、生活中不可缺少的重要材料
(1)生铁是?(填化学式)和铁的合金,生铁的硬度比纯铁?(填高、低)。
(2)生铁放置在潮湿的空气发生电化学腐蚀时的正极反应为?;负极反应为?;用盐酸可以除去生铁表面的铁锈,该反应的离子方程式为?。
(3)下列对金属制品采取的防护方法不正确的是?(填序号)。
①在电线的外面包上一层塑料层
②在自行车钢圈上镀上一层金属铬
③在海轮的铁制外壳上焊上铜块
④在铁制的暖气片上刷一层油漆
参考答案:(1)C?高?(2) O2+2H2O+4e-=4OH-?2Fe-4e-=2Fe2+ ?Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O?
(3)③
本题解析:(1)生铁是一种合金,主要含有碳元素。合金的硬度一般大于个成分金属的硬度,即生铁的硬度比纯铁高。
(2)生铁主要是发生吸氧腐蚀,其中铁是负极,失去电子,氧气再正极得到电子。电极反应式分别是正极:O2+2H2O+4e-=4OH-、负极:2Fe-4e-=2Fe2+。铁锈的主要成分是氧化铁,和盐酸反应的方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
(3)由于铜的金属性弱于铁的,所以如果在海轮的铁制外壳上焊上铜块,则发生电化学腐蚀时,铁是负极,加速腐蚀,③不正确,其余选项都是正确的,答案选③。
点评:在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应,据此可以判断有关电极反应式。
本题难度:一般
3、填空题 化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),流程如?下:
?
(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是________(填选项序号)。
a.品红溶液? b.紫色石蕊溶液? c.酸性KMnO4溶液? d.溴水
(2)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为______________________
(3)过程③中,需加入的物质是____________;反应的化学方程式为_____________________
用溶液Y制绿矾时,可取少量Y溶液于试管中,向试管内加入少量的________________溶液,观察溶液是否变为________色,以验证其中是否含有Fe3+。
(4)在实验室里,完成过程④中的____________(填操作名称),需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等,还需要的玻璃仪器有___________________________。
(5)过程⑥中,将溶液Z加热到70~80℃,目的是____________________________________________________。
(6)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验:①用分析天平称取2.700 g样品;②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的氯化钡溶液;③过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为3.495 g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则聚铁样品中铁元素的质量分数为________。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)
参考答案:(1)acd (2)4FeS+3O2+12H+=4Fe3++6H2O+4S (3)Fe(或铁) Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4
硫氰化钾(或其他合理答案) 红 (4)蒸发结晶 蒸发皿、玻璃棒 (5)促进Fe3+的水解 (6)31.1 %
本题解析:由题中信息可知,过程①向烧渣中加稀硫酸并同时通入氧气,铁的氧化物、硫化亚铁均会溶解,生成硫酸铁、单质硫和水,所以溶液X是硫酸铁溶液,过程②灼烧固体,其中的硫被氧化成二氧化硫。(1)二氧化硫能分别使品红溶液、酸性KMnO4溶液和溴水褪色。(2)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为4FeS+3O2+12H+=4Fe3++6H2O+4S。(3)由产物绿矾逆推可知过程③是将硫酸铁转化为硫酸亚铁的过程,应加入铁粉还原硫酸铁,有关反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4。验证硫酸亚铁溶液中是否含有Fe3+,可用含SCN-的溶液检验,若溶液变为红色,证明溶液中含有Fe3+,若溶液不变色,证明溶液中不含Fe3+。(4)由硫酸亚铁溶液制绿矾,应使用蒸发结晶的方法,需要使用酒精灯、三脚架、蒸发皿、玻璃棒等。(5)过程⑥中,将硫酸铁溶液加热到70~80℃,目的是促进Fe3+的水解。(6)3.495 g的BaSO4为0.015 mol,铁元素的质量为56 g·mol-1×0.015 mol=0.840 g,所以该聚铁样品中铁元素的质量分数为(0.840/2.700)×100%=31.1 %。
本题难度:困难
4、计算题 (11分)将22g铁粉和氧化铁的混合物加入到某浓度的稀硫酸200ml中,充分搅拌,使之完全反应,共收集到H23.36L(标准状况),反应结束后溶液中还剩下2.8g铁粉,求:
(1)原混合物中铁粉和氧化铁的物质的量之比;
(2)原稀硫酸的物质的量浓度。
参考答案:
(1)5:1? (2)1.5mol/L
本题解析:略
本题难度:简单
5、选择题 在pH为4-5的环境中,Cu2+和Fe2+不水解,而Fe3+几乎完全水解。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到80℃左右。在慢慢加入粗氧化铜(含杂质FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去所得CuCl2溶液中的杂质离子,下列方法中可行的是
A.加入HNO3将Fe2+氧化成Fe3+,再加水稀释至pH4-5
B.向溶液中通入Cl2,再加入CuO粉末调节至pH4-5
C.向溶液中通入Cl2,在通入NH3调节至pH4-5
D.向溶液中通入H2O2, 再加入CuO粉末调节至pH4-5
参考答案:D
本题解析:在pH为4-5的环境中,Cu2+和Fe2+不水解,而Fe3+几乎完全水解。所以应先把二价铁氧化为三价铁,但氧化的同时又不能引入杂质,故选D
本题难度:困难