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1、选择题 向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含Fe3+。若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为? ( )。
A.6.4 g
B.4.8 g
C.2.4 g
D.1.6 g
参考答案:C
本题解析:向混合物中加入盐酸时发生如下反应:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2,由题意可知:Cu与Fe2O3的物质的量相等,设二者的物质的量均为x,则有6x=0.3 L×1 mol·L-1=0.3 mol,x=0.05 mol;若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量即为氧原子的质量:0.05 mol×3×16 g·mol-1=2.4 g。
本题难度:一般
2、填空题 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___________
参考答案:(1)
(2)<1 nm,胶体粒子粒径在1~100nm之间,该实验没有制备出胶体,因此粒径在此范围。
(3)2Fe3++ Cu=2Fe2+ +Cu2+。?(4)a . FeCl2、CuCl2;b. FeCl3、FeCl2、CuCl2
(5)① Fe?③ Fe、Cu?④ HCl
本题解析:(1)铝是活泼的金属,能和四氧化生铁发生铝热反应生成铁和氧化铝。在反应中铝元素的化合价从0价升高到+3价,失去3个电子。四氧化生铁中铁元素的化合价从+
价降低到0价,所以根据电子的得失守恒可知,其电子转移的表示方法为
。
(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,这说明反应中没有得到氢氧化铁胶体。由于胶体粒子粒径在1~100nm之间,该实验没有制备出胶体,所以此时分散系中粒子直径的范围是<1nm。
(3)铁离子具有氧化性,能把铜氧化生成铜离子,而铁离子被还原为亚铁离子,反应的离子方程式为2Fe3++ Cu=2Fe2+ +Cu2+。
(4)根据化学方程式2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2可知,反应后的溶液中溶质的可能组成是:a、如果恰好反应,则溶质是FeCl2、CuCl2;b、如果氯化铁过量,则溶质是FeCl3、FeCl2、CuCl2。
(5)铁的金属性强于铜,则要从溶液中中得到铜,需要加入金属铁置换出铜,即①是Fe,②是氯化亚铁;加入的铁是过量的,则得到的滤渣是铁和铜的混合物。要分离出铜,需要加入盐酸溶解铁,过滤、洗涤后得到铜,即④是盐酸,⑤是氯化亚铁和盐酸的混合物。将②与⑤混合通入氯气将氯化亚铁氧化生成氯化铁即可。
本题难度:一般
3、填空题 已知有以下物质相互转化

试回答:(1)写出E的化学式?,H的化学式?。
(2)写出由E转变成F的化学方程式?。
(3)检验G溶液中的金属阳离子的方法是:?;
向G溶液加入A的有关离子反应方程式?。
(4)写出A在一定条件下与水反应的化学方程式?。
参考答案:(1)Fe(OH)2 AgCl(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3)取少量G溶液于试管中,向试管中滴加少量KSCN溶液,若出现红色,则证明溶液中有Fe3+;2Fe3++Fe=3Fe2+
(4)3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
本题解析:(1)焰色反应显紫色,说明D溶液中含有K元素。又因为D能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀氯化银,所以D应该是氯化钾。EF的转化以及沉淀颜色可知,E是氢氧化亚铁、F是氢氧化铁,G则氯化铁。B和C反应生成氯化钾和氢氧化亚铁,所以BC是氢氧化钾和氯化亚铁。G能和A反应生成B,所以A是铁,B是氯化亚铁,C是氢氧化钾,气体是氢气。
(2)由E转变成F,即Fe(OH)2转化为Fe(OH)3,化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3)检验G溶液中的金属阳离子,即检验Fe3+,可用KSCN溶液检验;向G溶液加入A,Fe3+被Fe还原为Fe2+,离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+。
(4)Fe在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,化学方程式为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
本题难度:一般
4、填空题 钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。



(1)炼铁高炉分为五部分,铁矿石与高温煤气主要在?部分发生反应,在?部分开始生成铁和炉渣。
(2)炼钢时,除磷的化学方程式为?;
加入硅、锰和铝的目的是?。
(3)不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹?(填“前”或“后”)加入,原因是?。
(4)炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是?。
从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作?。
参考答案:(1)炉身?炉腰

(2)2P+5FeO+3CaO? Ca3(PO4)2+5Fe?脱氧和调整钢的成分
(3)后?避免Cr被氧化(或“氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去”)
(4)CO?燃料(或还原剂)
本题解析:
(1)高炉炼铁,铁矿石的主要反应是在炉身部分发生,在炉腰处生成生铁和炉渣。

(2)除钢中的磷的化学方程式为2P+5FeO+3CaO? Ca3(PO4)2+5Fe,加入硅、锰和铝的目的是脱去氧和调整钢中的成分。
(3)为了防止Cr元素被高温下的氧氧化,应在氧吹后加入。



(4)炼铁时用到C作燃料生成CO作还原剂,炼钢时钢中本身含有C,因此都有CO产生,而CO是有毒气体,对环境有污染,同时CO可以燃烧生成CO2。
本题难度:一般
5、实验题 已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能有Fe3O4生成。某化学兴趣小组在用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X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加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,溶液出现红色。通过现象分析,丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4。
①滴加KSCN溶液的目的是_____________________。
②若将粉末X直接加入盐酸中,再加KSCN溶液,溶液不出现红色,则不出现红色的原因是(用离子方程式表示) _____________。
(3)丁同学的实验方案:

①操作Z是__________________。
②通过以上数据,得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量为____________________________________。
参考答案:(1)Fe3O4也能被磁铁吸附,故不能由此确定X就是铁单质
(2)①检验是否存在Fe3+,确认Fe3O4的存在
②Fe+2Fe3+=3Fe2+
(3)①过滤、洗涤
②n(Fe3O4)=0.01 mol;n(Fe)=0.01 mol
本题解析:①通过操作Z得到沉淀,所以该操作是过滤、洗涤;②由题意,n(Fe)×56+n(Fe3O4)×232=2.88,[n(Fe)+3n(Fe3O4)]×160/2=3.2。解得:n(Fe)=0.01 mol,n(Fe3O4)=0.01 mol
本题难度:一般