江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)專題9金屬與人類文明第二單元探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化第1課時反應(yīng)的合理選擇分層作業(yè)蘇教版必修第二冊

專題9第二單元第1課時反應(yīng)的合理選擇必備知識基礎(chǔ)練1.[2023江蘇淮安馬壩高中期中]鐵是人類應(yīng)用較早,當前應(yīng)用量最大的金屬元素。下列有關(guān)鐵及其化合物的說法,正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.FeCl2溶液可用來腐蝕電路板C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉,然后過濾D.Fe3+與KSCN產(chǎn)生血紅色沉淀2.[2023天津河?xùn)|區(qū)期末]將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸,滴加KSCN溶液沒有顏色變化,再加入氯水即可顯紅色的是()A.FeO B.Fe2O3C.FeCl3 D.Fe(OH)33.[2023福建泉州期中]實驗室有一瓶購置時間較長的綠礬(FeSO4·7H2O),老師將其交給化學(xué)研究小組檢驗該藥品是否變質(zhì)。這位同學(xué)取綠礬做了簡單的檢驗,得出的結(jié)論是已經(jīng)開始變質(zhì)。該同學(xué)所用的試劑和現(xiàn)象是()選項ABCD試劑氯水氫氧化鈉溶液高錳酸鉀溶液KSCN溶液現(xiàn)象出現(xiàn)黃褐色先生成白色沉淀,最后轉(zhuǎn)化成紅褐色沉淀紫紅色褪去有較淺的血紅色4.已知下述三個實驗均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng):序號①②③實驗將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水將銅絲放入氯化鐵溶液中下列判斷正確的是()A.實驗①中鐵釘只作還原劑B.實驗②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性C.實驗③中發(fā)生的是置換反應(yīng)D.上述實驗證明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+5.下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價鐵生成的是()①過量的Fe與Cl2反應(yīng)②Fe與過量稀硫酸反應(yīng)③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A.只有① B.只有①③C.只有②③ D.全部6.把鐵粉、銅粉置于FeCl3溶液中,充分反應(yīng)后加入KSCN溶液不顯血紅色,下列情況不能成立的是()A.鐵不剩余,銅剩余 B.鐵、銅均剩余C.鐵剩余,含Cu2+ D.銅剩余,含F(xiàn)e2+7.[2023江蘇宿遷北附同文實驗學(xué)校月考]要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,可行的方法是()A.滴入KSCN溶液B.通入氯氣C.加入適量銅粉并過濾D.加入適量鐵粉并過濾8.[2023福建三明一中期中]電子工業(yè)上常用氯化鐵溶液作印刷電路銅板的腐蝕液,使用過的腐蝕廢液中的金屬離子主要有Fe3+、F和Cu2+?；瘜W(xué)興趣小組設(shè)計如下流程對廢液進行處理并回收氯化鐵溶液。(1)步驟(Ⅰ)中加入H2O2溶液的目的是將F(填“氧化”或“還原”)成Fe3+;取少量溶液A于試管中,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液顯(填“血紅色”或“藍色”)。

(2)步驟(Ⅱ)中分離溶液B和沉淀的操作名稱是;所需用到的玻璃儀器有燒杯、普通漏斗和。濾液B中的陽離子除了H+外,主要還有。

(3)寫出步驟(Ⅲ)中Fe(OH)3與稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式:。

關(guān)鍵能力提升練9.[2023天津新華中學(xué)期末]只用一種試劑就可將AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四種無色溶液區(qū)分開,該試劑是()A.BaCl2溶液 B.CuCl2溶液C.FeCl3溶液 D.FeCl2溶液10.[2023江蘇揚州統(tǒng)考期中]常溫下,在Fe(NO3)2溶液中滴加少量稀鹽酸,溶液變?yōu)闇\黃色。下列有關(guān)推斷錯誤的是()A.Fe3+、Cl-、N能大量共存B.在上述淺黃色溶液中滴加少量KMnO4溶液,紫色褪去,證明Fe2+有剩余C.在上述淺黃色溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液為血紅色D.在Fe(NO3)2溶液中滴加稀鹽酸時反應(yīng)的離子方程式:3Fe2++4H++N3Fe3++2H2O+NO↑11.[2023浙江溫州期中]某工廠的工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的Cu2+。為減少污染并變廢為寶,工廠計劃從該廢水中回收金屬Cu和硫酸亞鐵晶體,流程如下:下列說法不正確的是()A.檢驗硫酸亞鐵晶體中的金屬陽離子時,滴加的試劑依次是KSCN溶液、氯水B.試劑A為鐵粉,試劑B可能是稀硫酸C.操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥D.溶液Z中的離子只有Fe2+、S12.硫酸亞鐵是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示),下列說法錯誤的是()A.堿式硫酸鐵中鐵元素為+3價B.為防止NH4HCO3分解,生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進行C.可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被完全氧化D.(NH4)2Fe(SO4)2溶解度受溫度的影響較大13.[2023江蘇鎮(zhèn)江統(tǒng)考期末]室溫下,根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象能得到相應(yīng)正確實驗結(jié)論的是()選項實驗操作和現(xiàn)象實驗結(jié)論A向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,無現(xiàn)象,再加入過量氯水,振蕩,溶液不變紅Fe2+未被氯水氧化B將生銹的鐵釘溶于過量的稀H2SO4,向所得溶液中滴加酸性KMnO4溶液,振蕩,紫紅色褪去生銹的鐵釘中含有+2價的鐵C向5mL0.1mol·L-1KI溶液中加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液,再加入2mLCCl4,振蕩、靜置。向上層溶液中滴加幾滴KSCN溶液,溶液變紅Fe3+與I-所發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)D向試管中加入4mL淀粉溶液,滴入少量20%的硫酸溶液,煮沸4~5分鐘,冷卻后加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱,未出現(xiàn)磚紅色沉淀淀粉沒有水解14.[2023江蘇連云港海頭高級中學(xué)階段練習]鐵、銅混合粉末12.0g加入100mL3.0mol·FeCl3溶液中,充分反應(yīng)后,剩余固體的質(zhì)量為2.8g。下列說法正確的是()A.剩余固體是鐵、銅混合物B.原固體混合物中銅的質(zhì)量是9.6gC.反應(yīng)后溶液中n(Fe3+)=0.10molD.反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.45mol15.[2023江蘇鹽城統(tǒng)考期中]將1mol?L-1的稀硫酸加入含有氧化鐵的鐵屑中,當固體混合物恰好完全溶解時,消耗稀硫酸300mL,同時收集到標準狀況下的氣體3.36L,往溶解的溶液中滴加幾滴KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象。則混合物中鐵單質(zhì)與氧化鐵的物質(zhì)的量之比約為()A.4∶1 B.3∶2 C.1∶1 D.2∶116.[2023江蘇常州統(tǒng)考期中]鐵元素的常見價態(tài)有+2、+3價,實驗室可用赤血鹽}溶液檢驗Fe2+,黃血鹽}溶液檢驗Fe3+。硫鐵礦燒渣中含有大量Fe2O3,工業(yè)上常用于制取綠礬(FeSO4·7H2O)。由硫鐵礦燒渣(主要含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2)制取綠礬的流程如下:下列有關(guān)說法不正確的是()A.“酸溶”時先將燒渣粉碎并不斷攪拌,可提高鐵元素的浸出率B.“反應(yīng)”時發(fā)生的主要反應(yīng)為2Fe3+C.“檢驗”時可用K4[Fe(CN)6]溶液檢驗上一步“反應(yīng)”是否進行完全D.將第二次“過濾”所得濾液加熱,經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶可以制得綠礬17.[2023江蘇南通期末]據(jù)史料記載,我國在明代就有了利用綠礬和硝酸鉀制備硝酸的工藝,其主要流程如圖所示。已知“煅燒”后產(chǎn)生SO2、SO3和H2O三種氣體。下列說法不正確的是()A.FeSO4·7H2O中既含有離子鍵也含有共價鍵B.將燒渣溶于硫酸后加入KSCN可判斷煅燒是否完全C.“吸收”過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為2SO2+2H2O+O22H2SO4D.加入硝酸鉀制得硝酸是因為硫酸的沸點高于硝酸18.[2023江蘇鎮(zhèn)江中學(xué)階段練習]以鐵屑(表面含少量Fe2O3)為原料先制備FeC2O4·2H2O,再通過灼燒、還原制備高純度還原鐵粉的工藝流程如下:(1)酸溶。將鐵屑溶于足量的稀H2SO4中過濾,所得溶液經(jīng)檢驗不含F(xiàn)e3+。檢驗酸溶后的溶液不含F(xiàn)e3+的實驗操作是

。

(2)沉淀、過濾。向酸溶后的溶液中滴加稍過量的H2C2O4,過濾得FeC2O4·2H2O。沉淀中FeC2O4·2H2O含量的測定可用酸性KMnO4標準液滴定,完全反應(yīng)時,FeC2O4·2H2O中的Fe2+被酸性KMnO4氧化生成Fe3+,并有氣體產(chǎn)生,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(3)灼燒。在氧氣流中灼燒FeC2O4·2H2O得Fe2O3、CO2。灼燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(4)二氧化錳是電池工業(yè)的一種非常重要的原料。含納米Al2O3顆粒的酸性MnSO4溶液可以制備摻鋁二氧化錳。懸浮納米Al2O3顆粒會在電場作用下向電極移動,與生成的MnO2共沉淀。①寫出生成MnO2的電極反應(yīng)式:

。

②電解液中納米Al2O3顆粒表面所帶電荷的電性為。

③測定軟錳礦中MnO2含量的方法如下。步驟一:稱取0.1500g軟錳礦樣品于碘量瓶中,加適量硫酸及足量碘化鉀溶液充分反應(yīng)。步驟二:待反應(yīng)完全后加入少量淀粉溶液,用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液22.00mL,計算軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分數(shù):。(已知:I2+S2I-+S4)

19.同學(xué)們用如下實驗探究F、F的性質(zhì)。請回答下列問題:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol·的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是。

(2)甲同學(xué)取2mLFeCl2溶液,加入幾滴新制氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變血紅色,說明Cl2可將F氧化。FeCl2溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為。

(3)乙同學(xué)認為甲同學(xué)的實驗不夠嚴謹,該同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和幾滴新制氯水,溶液變血紅色,煤油的作用是。

(4)丙同學(xué)取10mL0.1mol·KI溶液,加入6mL0.1mol·FeCl3溶液混合。取2mL此溶液于試管中,加入1mLCCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(5)丁同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練20.[2023江蘇南通統(tǒng)考期末]通過下列實驗探究SO2與Fe3+的反應(yīng)。將過量的SO2通入FeCl3溶液后,將溶液分為3份并進行以下實驗。實驗1:第一份溶液中加入少量KMnO4溶液,溶液紫紅色褪去實驗2:第二份溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍色沉淀實驗3:第三份溶液中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀下列說法正確的是()A.“實驗1”中使KMnO4溶液褪色的一定是Fe2+B.“實驗2”說明溶液中含有Fe2+,一定不含F(xiàn)e3+C.“實驗3”中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO3D.SO2與Fe3+反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O2Fe2+++4H+21.[2023河北石家莊二中期末]鐵是人體必需的微量元素,嚴重缺鐵時需要服用補鐵劑。某化學(xué)實驗小組為研究某補鐵劑中鐵元素的價態(tài)及其含量,設(shè)計并進行了如下實驗:[查閱資料]①該補鐵劑不溶于水,但能溶于人體中的胃液(含鹽酸)。②KSCN中的硫元素為-2價。③K3[Fe(CN)6]與Fe2+會產(chǎn)生藍色沉淀。實驗一:檢驗該補鐵劑中鐵元素的價態(tài)。(1)已知甲同學(xué)為了檢驗藥品中Fe2+的存在。將藥物碾碎、水溶后過濾。取少量所得濾液于試管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液,未出現(xiàn)明顯現(xiàn)象,其主要原因為。

改進后進行如下操作:1片

補鐵劑接近無色

的溶液①淺紅色

溶液②深紅色溶液③,又迅

速變?yōu)闊o色溶液④(2)試劑1是,試劑2是。

(3)加入試劑2后溶液變?yōu)闇\紅色,說明溶液①中含有。

(4)能證明溶液①中含有Fe2+的實驗現(xiàn)象是。

(5)甲同學(xué)猜測深紅色溶液③迅速變?yōu)闊o色溶液④的原因可能是溶液中的SCN-與H2O2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。a.甲同學(xué)猜測的依據(jù)是

。

b.乙同學(xué)通過實驗證實了甲同學(xué)的猜測,其實驗方案及現(xiàn)象是

。

實驗二:測定該補鐵劑中鐵元素的含量。m片

補鐵劑接近無色

的溶液紅褐色

沉淀紅棕色

固體ag(6)計算每片該補鐵劑含鐵元素的質(zhì)量:g。

(7)人體只能吸收Fe2+,醫(yī)生建議在服用該補鐵劑時,同時服用維生素C,理由是

。

第二單元探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化第1課時反應(yīng)的合理選擇1.C解析用于煉鐵的主要有磁鐵礦(Fe3O4)、赤鐵礦(Fe2O3)和菱鐵礦(FeCO3),故A錯誤;氯化鐵和銅生成氯化亞鐵和氯化銅,故FeCl3溶液可用來腐蝕電路板,故B錯誤;加入過量Fe單質(zhì)除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì),化學(xué)方程式為2FeCl3+Fe3FeCl2,故C正確;Fe3+與KSCN溶液產(chǎn)生紅色的絡(luò)合物,這種絡(luò)合物是溶于水的,產(chǎn)生紅色溶液,故D錯誤。2.A解析FeO與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵,氯化亞鐵與KSCN不反應(yīng),加入氯水后氯化亞鐵被氧化成氯化鐵,三價鐵遇KSCN變紅色,A符合題意;Fe2O3與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵,滴加KSCN溶液變紅色,B不符合題意;FeCl3溶于稀鹽酸,電離出三價鐵離子,滴加KSCN溶液變紅色,C不符合題意;Fe(OH)3與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵,滴加KSCN溶液變紅色,D不符合題意。3.D解析氯水能將亞鐵離子氧化成鐵離子,即使硫酸亞鐵未變質(zhì),加入氯水后也會出現(xiàn)黃褐色,A錯誤;亞鐵離子能與氫氧根離子反應(yīng),先生成氫氧化亞鐵白色沉淀,隨后氫氧化亞鐵被氧化成氫氧化鐵,沉淀變?yōu)榧t褐色,即使硫酸亞鐵沒有變質(zhì)也是這個實驗現(xiàn)象,B錯誤;高錳酸鉀可氧化亞鐵離子,自身紫紅色褪去,即使硫酸亞鐵沒有變質(zhì)也是這個實驗現(xiàn)象,C錯誤;只含亞鐵離子的溶液中加入KSCN無明顯變化,含有鐵離子的溶液中加入KSCN會出現(xiàn)血紅色,現(xiàn)有較淺的血紅色,說明部分亞鐵離子變質(zhì)生成鐵離子,D正確。4.A解析實驗①中鐵釘作還原劑,氧化性Cu2+>Fe2+;實驗②中Fe2+只表現(xiàn)還原性;實驗③中反應(yīng)為2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2不是置換反應(yīng),分析可知氧化性:Fe3+>Cu2+。綜上可知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A正確,B、C、D錯誤。5.B解析①中的Cl2氧化性強,它能將鐵氧化為+3價,由于不是在溶液中反應(yīng),因此過量的鐵不會將氯化鐵還原。②中Fe與稀硫酸反應(yīng)只能生成Fe2+。③溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+。④中Fe2O3與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3,Fe可與鹽酸生成FeCl2,也可與FeCl3反應(yīng),若鐵是足量的,則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。6.C解析鐵還原性大于銅,銅有剩余,鐵可能不剩余,溶液中不會存在Fe3+,故A不符合題意;鐵過量,會出現(xiàn)鐵、銅均剩余,溶液中不存在Fe3+,故B不符合題意;若是鐵剩余,溶液中一定不含Cu2+,不能成立,故C符合題意;銅有剩余,不會存在Fe3+,但是溶液中一定有Fe2+,故D不符合題意。7.B解析KSCN與氯化鐵溶液發(fā)生反應(yīng),不與氯化亞鐵反應(yīng),A錯誤;氯氣能將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,B正確;銅粉能與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,C錯誤;鐵粉能與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,D錯誤。8.答案(1)氧化血紅色(2)過濾玻璃棒Cu2+(3)Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O解析(1)過氧化氫具有強氧化性,步驟(Ⅰ)中加入H2O2溶液的目的是將F氧化成Fe3+;取少量溶液A于試管中,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液顯血紅色。(2)分離固體和液體,為過濾操作,步驟(Ⅱ)中分離溶液B和沉淀的操作名稱是過濾;所需用到的玻璃儀器有燒杯、普通漏斗和玻璃棒。濾液B中的陽離子除了H+外,主要還有Cu2+。(3)步驟(Ⅲ)中Fe(OH)3與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水。9.C解析加入BaCl2溶液不能檢驗AgNO3和H2SO4,二者都生成沉淀,也不能檢驗KSCN和NaOH,與二者都不反應(yīng),A不符合;加入CuCl2溶液,硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀,與氫氧化鈉反應(yīng)生成藍色沉淀,與KSCN、稀硫酸均不反應(yīng),不能檢驗,B不符合;加入FeCl3溶液,AgNO3溶液生成白色沉淀,KSCN溶液變?yōu)檠t色,稀H2SO4無現(xiàn)象,NaOH溶液生成紅褐色沉淀,可鑒別,C符合;加入FeCl2溶液,硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀,與氫氧化鈉反應(yīng)生成白色沉淀,且迅速變?yōu)榛揖G色最終變?yōu)榧t褐色沉淀,與KSCN、稀硫酸均不反應(yīng),不能檢驗,D不符合。10.B解析Fe3+、Cl-、NO三者不反應(yīng),能大量共存,故A正確;在上述淺黃色溶液中滴加少量KMnO4溶液,紫色褪去,可能是由于高錳酸根在酸性條件下與氯離子反應(yīng),不能證明Fe2+有剩余,故B錯誤;溶液為淺黃色,生成了鐵離子,在上述淺黃色溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液為血紅色,故C正確;在溶液中滴加稀鹽酸時反應(yīng)生成鐵離子、一氧化氮和水,其反應(yīng)的離子方程式:3Fe2++4H++N3Fe3++2H2O+NO↑,故D正確。11.D解析工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的Cu2+,向溶液中加入過量鐵粉,充分反應(yīng)生成銅和亞鐵離子,還有未反應(yīng)的鐵粉,過濾,向固體中加入稀硫酸,鐵粉溶解,銅不溶解,過濾,將濾液混合,經(jīng)過一系列操作得到硫酸亞鐵晶體。檢驗硫酸亞鐵晶體中的金屬陽離子(亞鐵離子)時,滴加的試劑依次是KSCN溶液、氯水,先滴加KSCN溶液,無現(xiàn)象,再滴加氯水,溶液出現(xiàn)紅色,則證明含有亞鐵離子,A正確;試劑A為鐵粉,鐵和銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子和銅單質(zhì),試劑B可能是稀硫酸,稀硫酸和過量鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,銅不與稀硫酸反應(yīng),B正確;操作Ⅱ是從溶液中得到晶體,一系列操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥,C正確;工廠廢水可能含有其他離子,溶液Z中的離子含有Fe2+、S,可能含有H+或其他離子,D錯誤。12.C解析根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為0,結(jié)合物質(zhì)化學(xué)式可知,在堿式硫酸鐵中鐵元素為+3價,A正確;NH4HCO3不穩(wěn)定,受熱易分解產(chǎn)生氨氣、水和二氧化碳,為防止NH4HCO3分解,生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進行,B正確;檢驗硫酸亞鐵銨是否被完全氧化,就需要檢驗是否含有Fe2+,KSCN溶液只能用于檢驗Fe3+,而無法檢驗Fe2+,C錯誤;FeSO4與(NH4)2SO4的混合溶液冷卻結(jié)晶可以得到硫酸亞鐵銨,說明其溶解度隨溫度降低會大幅度減小,即溶解度受溫度的影響較大,D正確。13.C解析氯水過量,亞鐵離子被氧化成鐵離子,KSCN被氯水氧化成了KCl和(SCN)2,導(dǎo)致不變紅,A錯誤;+2價的鐵可能是因為單質(zhì)鐵和三價鐵反應(yīng)生成,而不是生銹的鐵釘里有+2價的鐵,B錯誤;碘離子過量,如果不是可逆反應(yīng),鐵離子會完全反應(yīng),滴入KSCN發(fā)現(xiàn)其變紅,證明鐵離子仍然存在,即兩者的反應(yīng)是可逆反應(yīng),C正確;與新制氫氧化銅的反應(yīng)必須在堿性環(huán)境中進行,D錯誤。14.D解析因為有固體剩余,所以FeCl3全部消耗,所以消耗的n(Fe3+)=0.3mol,設(shè)反應(yīng)消耗的鐵為xmol,反應(yīng)消耗的銅為ymol,則可列方程組:,解得;鐵比銅活潑,鐵首先反應(yīng),然后銅反應(yīng),因為銅已開始消耗,所以剩余固體為銅,故A錯誤;因為消耗的銅為0.1mol,質(zhì)量為6.4g,再加上剩余的2.8g銅,原固體混合物中銅的質(zhì)量是9.2g,故B錯誤;銅會和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子、銅離子,銅過量,故反應(yīng)后溶液中沒有Fe3+,故C錯誤;因為反應(yīng)后溶液溶質(zhì)為FeCl2和CuCl2,所以2[n(Fe2+)+n(Cu2+)]=n(Cl-)=0.3×3mol,故n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.45mol,故D正確。15.A解析根據(jù)題意說明溶液中為亞鐵離子,產(chǎn)生標準狀況下的氣體3.36L即0.15mol氫氣,根據(jù)質(zhì)量守恒得到n(FeSO4)=n(H2SO4)=1mol?L-1×0.3L=0.3mol,根據(jù)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,有0.15molFe與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和0.15molFeSO4,則Fe+Fe2(SO4)33FeSO4反應(yīng)中生成FeSO4物質(zhì)的量為0.15mol,則消耗0.05molFe和0.05molFe2(SO4)3,根據(jù)Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O,說明有0.05molFe2O3被消耗,則混合物中鐵單質(zhì)與氧化鐵的物質(zhì)的量之比為(0.15mol+0.05mol)∶0.05mol=4∶1,故A符合題意。16.D解析硫鐵礦燒渣酸溶后過濾,濾渣為SiO2,濾液中含F(xiàn)e3+、Al3+,加過量鐵粉后鐵離子被還原為亞鐵離子,下一步用黃血鹽溶液檢驗Fe3+是否有剩余,再加NaOH溶液調(diào)pH值,將Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,過濾后的溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥,得到綠礬晶體?！八崛堋睍r先將燒渣粉碎并不斷攪拌,可提高鐵元素的浸出率,A正確;“反應(yīng)”時加過量鐵粉后鐵離子被還原為亞鐵離子,發(fā)生的主要反應(yīng)為2Fe3+,B正確;根據(jù)分析,用黃血鹽溶液檢驗Fe3+是否有剩余,C正確;綠礬晶體含結(jié)晶水,故根據(jù)分析,將第二次“過濾”所得濾液經(jīng)過冷卻結(jié)晶可以制得綠礬,D錯誤。17.B解析綠礬煅燒得到氧化鐵和SO2、SO3、H2O,二氧化硫被氧氣氧化、被水吸收得到硫酸,加入硝酸鉀得到硫酸鉀和硝酸,蒸餾得到硝酸。FeSO4·7H2O中亞鐵離子與硫酸根離子形成離子鍵,S與O、O與H之間形成共價鍵,則既含有離子鍵也含有共價鍵,故A正確;將燒渣溶于硫酸后加入KSCN可檢驗鐵離子,不能檢驗亞鐵離子,則不能判斷煅燒是否完全,故B錯誤;“吸收”過程中二氧化硫被氧化,則發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為2SO2+2H2O+O22H2SO4,故C正確;因硫酸難揮發(fā),硝酸易揮發(fā),則加入硝酸鉀制得硝酸是因為硫酸的沸點高于硝酸,故D正確。18.答案(1)取樣,滴加KSCN溶液,無血紅色出現(xiàn),則無Fe3+(2)5FeC2O4·2H2O+3Mn+24H+5Fe3++3Mn2++10CO2↑+22H2O(3)3O2+4FeC2O4·2H2O2Fe2O3+8CO2+8H2O(4)①Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+②負③63.8%解析由工藝流程分析可知,鐵屑酸溶后加入稍過量的H2C2O4溶液,得到含F(xiàn)eC2O4·2H2O的混合溶液,再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到FeC2O4·2H2O,將FeC2O4·2H2O在O2氣流中灼燒得到Fe2O3,最后還原得到Fe單質(zhì),據(jù)此結(jié)合已知信息分析解答。(1)可用KSCN溶液檢驗溶液中是否含F(xiàn)e3+。則檢驗酸溶后的溶液是否含F(xiàn)e3+的實驗操作是取少量酸溶后的溶液,滴加KSCN溶液,若溶液不變血紅色,則不含F(xiàn)e3+。(2)根據(jù)題意二價鐵可以被酸性高錳酸鉀氧化為三價鐵,本身被還原為錳離子,同時草酸根離子被氧化為二氧化碳,方程式為5FeC2O4·2H2O+3Mn+24H+5Fe3++3Mn2++10CO2↑+22H2O。(3)在氧氣流中灼燒FeC2O4·2H2O得Fe2O3、CO2。按得失電子數(shù)守恒、元素質(zhì)量守恒,灼燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeC2O4·2H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O。(4)①酸性MnSO4溶液被氧化為二氧化錳,可得電極反應(yīng)式為Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+。②二氧化錳在陽極產(chǎn)生,電解池中陰離子移向陽極,懸浮納米Al2O3顆粒會在電場作用下向電極移動,與生成的MnO2共沉淀,故電解液中納米Al2O3顆粒表面所帶電荷的電性為負。③二氧化錳與KI的反應(yīng)為MnO2+4H++2I-Mn2++I2+2H2O,且Na2S2O3與I2的反應(yīng)為I2+2S22I-+S4,由關(guān)系式可知MnO2~I2~2S2,n=0.1×22×10-3×mol=1.1×10-3mol,故軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分數(shù)為×100%=63.8%。19.答案(1)防止F被氧化(2)2F+Cl22F+2Cl-(3)隔絕空氣(或排除氧氣對實驗的影響)(4)2F+2I-2F(5)H2O2+2F+2H+2F+2H2O解析(1)鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是防止氯化亞鐵被氧化。(2)氯氣具有氧化性,能將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,反應(yīng)的離子方程式為2F+Cl22F+2Cl-。(3)煤油不溶于水,密度比水小,分層后可以隔離溶液與空氣,排除氧氣對實驗的影響。(4)CCl4層顯紫色說明有單質(zhì)碘生成,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2F+2I-2F+I2。(5)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,說明過氧化氫將亞鐵離子氧化為鐵離子,反應(yīng)的離子方程式