1、填空题  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+？ ___________________________________________________________。

参考答案：（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）

本题解析：（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+。

本题难度：困难

2、简答题  （14分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：?
（列出计算过程）；
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）=1:2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为?。在实验室中，FeCl2可用铁粉和?盐酸反应制备，FeCl3可用铁粉和?反应制备；
（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为?
（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为?
与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为?，该电池总反应的离子方程式为?。

参考答案：（1）3 （2）10% （0.10也可以） 盐酸?氯气
（3）2Fe3++2I-=2Fe2++I2或2Fe3++3I-=2Fe2++I3-

本题解析：

（4）根据题意，FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，根据元素守恒、电子转移守恒，可得反应的离子方程式。根据原电池反应原理，锌做负极材料，失电子，发生氧化反应；K2FeO4在电池中作为正极材料，得电子，发生还原反应。
【考点定位】铁及其化合物、酸碱中和滴定、离子方程式的书写、电化学、化学计算。

本题难度：一般

3、填空题  将铁与氧化铁的混合物15g加入150mL稀硫酸中，在标准状况下生成1.68LH2，同时固体物质全部溶解，向溶液中加入KSCN溶液，未见颜色改变。为中和过量的硫酸且使铁全部转化为Fe(OH)2，共消耗3mol/LNaOH溶液200mL，则原硫酸溶液物质的量浓度为? (? )
A．2mol/L
B．1.8mol/L
C．4mol/L
D．2.2mol/L

参考答案：A

本题解析：求解对象的始态是H2SO4，终态是Na2SO4，而Na+全部来源于NaOH且所加入的NaOH中的钠最终全部转化为Na2SO4，依电荷守恒原理有3mol·L－1×0.2L×1=0.15L×c(H2SO4)×2，c(H2SO4)=2mol/L。

本题难度：简单

4、填空题  (9分) 高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性，是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上可以通过NaClO氧化法制备Na2FeO4，生产过程如下：

回答下列问题：
(1)经过步骤①后，加入NaOH固体的原因是____?_____________________________
(2)步骤②反应的离子方程式是_____? _____
(3)从溶液Ⅰ中分离出Na2FeO4后，还有副产品Na2SO4、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为___?
(4)将一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中(污水中其余成分均相同)，溶液中Na2FeO4浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线I比曲线II对应的污水pH____(填“高”或“低”)。

(5)通过计算得知Na2FeO4的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)比Cl2的_____(“高”或“低”)，用Na2FeO4代替Cl2作净水消毒剂的优点是____?(答出两点即可)

参考答案：(9分) (1)Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在
(2)2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O? (3)2Fe3+＋3ClO-＋10OH-=2FeO42-＋3Cl-＋5H2O
(4)高? (5)低?既能杀菌消毒又能净水(或无毒或方便保存等)

本题解析：（1）由于Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在，所以必须加入氢氧化钠以生成Na2FeO4。
（2）双氧水具有氧化性，能氧化亚铁离子，反应的方程式是2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O。
（3）根据主要的反应物和生成物可知，该反应的方程式是2Fe3+＋3ClO-＋10OH-=2FeO42-＋3Cl-＋5H2O。
（4）由于Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在，所以溶液的碱性越强，Na2FeO4的含量越高，因此根据图像可知，曲线I比曲线II对应的污水pH高。
（5）Na2FeO4的消毒效率是166÷3＝55.33，氯气的消毒效率是71÷2＝35.5，所以Na2FeO4的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)比Cl2的低。Na2FeO4能杀菌消毒，且其还原产物是铁离子，而铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，能吸附溶液中的悬浮物。
点评：化学工艺流程题是近年来高考中备受关注的题型，这类试题的文字量大、信息新颖、情境陌生，涉及的知识点多，综合性强，不少考生感到解题困难。本文就这类试题的特点、类型和解题策略等问题略加分析，以帮助考生轻松应对。一、化学工艺流程题的特点及作用化学工艺流程题有以下三个方面的特点和作用:一是试题源于生产实际，以解决化学实际问题为思路进行设问，使问题情境真实，能培养学生理论联系实际、学以致用的学习观;二是试题的内容丰富，可以涉及化学基础知识的方方面面，能有效考查考生对基础知识的掌握情况和应用基础知识解决实际问题的迁移推理能力;二是试题背景鲜活，题干一般较长，阅读量大，能考查考生的阅读能力和对资料的加工处理能力。二、化学工艺流程题的解题思路及方法化学工艺流程题的结构通常分为题头、流程图和问题三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品)，流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来，问题部分主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计系列问题。

本题难度：一般

5、计算题  用铜和浓硫酸反应，得到SO2的体积为2.24L（标准状况）。
（1）试计算被还原的硫酸的物质的量。
（2）将得到的CuSO4溶液加水配成500ml溶液，则500mlCuSO4溶液中CuSO4的的物质的量浓度是多少？

参考答案：（6分）（1）0.1mol?（2）0.2mol·L－1

本题解析：（1）浓硫酸被还原生成二氧化硫，因此被还原的硫酸的物质的量等于二氧化硫的物质的量，即2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol。
（2）根据反应式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑可知
生成的硫酸铜的物质的量等于SO2的物质的量，都是0.1mol
所以硫酸铜的浓度是0.1mol÷0.5L＝0.2mol/L
点评：该题是基础性的试题的考查。试题基础性强，难易适中。该题的关键是明确浓硫酸与铜的反应原理，然后结合题意灵活运用即可，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范答题能力，提高学生灵活运用知识解决实际问题的能力。

本题难度：一般