2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第一部分考點8鐵銅及其化合物強化訓(xùn)練含解析

PAGE13-考點8鐵、銅及其化合物[題組一基礎(chǔ)小題]1．鐵是日常生活中運用最廣泛的金屬，下列關(guān)于鐵的一些說法正確的是()A．常溫下濃硫酸與鐵不反應(yīng)，故常溫下可用鐵制容器貯藏貯運濃硫酸B．鐵是較活潑的金屬，它與鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的生成物均為FeX3C．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，說明穩(wěn)定性：Fe(OH)2＜Fe(OH)3D．Fe3O4溶解于鹽酸既有FeCl2又有FeCl3生成，故Fe3O4屬于混合物答案C解析常溫下鐵在濃硫酸中鈍化，鈍化是化學(xué)改變，A錯誤；鐵與碘化合生成FeI2，B錯誤；四氧化三鐵是純凈物，D錯誤。2．下列常見試驗的現(xiàn)象或表述正確的是()A．向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向溶液中加入幾滴新制的氯水，溶液變?yōu)榧t色，該溶液中肯定含有Fe2＋B．為檢驗紅磚中鐵的價態(tài)，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液變?yōu)榧t色，說明紅磚中只有三氧化二鐵C．制備氫氧化亞鐵時，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵D．將(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O試樣溶于稀硝酸中，滴加KSCN溶液，出現(xiàn)血紅色，說明檢驗前該試樣已變質(zhì)答案A解析不能證明紅磚中是否含有二價鐵，B錯誤；制備氫氧化亞鐵時為了防止其被氧化不能攪拌，C錯誤；稀硝酸具有氧化性，可以把Fe2＋氧化為Fe3＋，D錯誤。3．鐵是目前運用量最大的金屬，下列有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是()A．鐵是位于第四周期第ⅧB族的元素，是一種重要的過渡元素B．四氧化三鐵可以看成是氧化鐵和氧化亞鐵組成的混合物C．14g鐵粉和7g硫粉混合后高溫下充分反應(yīng)能生成21g硫化亞鐵D．純鐵的抗腐蝕性很強，日常生活中用的鐵合金比較簡單被腐蝕答案D解析鐵是第Ⅷ族元素，四氧化三鐵是純凈物，C反應(yīng)中Fe過量，生成FeS的質(zhì)量小于21g。4．下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說法中正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C．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)生紅色沉淀答案C解析赤鐵礦的主要成分為Fe2O3，A錯誤；鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成Fe3O4和H2，B錯誤；2FeCl3＋Fe=3FeCl2，且不引入雜質(zhì)，C正確；Fe3＋與SCN－反應(yīng)時，溶液變紅色，而不是生成紅色沉淀，D錯誤。5．把SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，但馬上又變?yōu)樽攸S色，此時若滴入BaCl2溶液，則會產(chǎn)生白色沉淀。在上述一系列改變過程中，最終被還原的是()A．SO2 B．Fe2＋C．Fe3＋ D．NOeq\o\al(－,3)答案D解析SO2具有還原性，F(xiàn)e3＋具有氧化性，二者反應(yīng)生成Fe2＋和H2SO4，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，由于溶液中還存在NOeq\o\al(－,3)，H＋與NOeq\o\al(－,3)又將Fe2＋氧化生成Fe3＋，溶液又由淺綠色變?yōu)樽攸S色；加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明SO2已被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，所以最終被還原的是NOeq\o\al(－,3)。D正確。6．已知下述三個試驗中均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。①②③將鐵釘放入CuSO4溶液中向FeSO4溶液中滴入幾滴濃硝酸將銅絲放入FeCl3溶液中下列推斷正確的是()A．上述試驗證明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋B．試驗①中鐵釘只作還原劑C．試驗②中Fe2＋既顯氧化性又顯還原性D．試驗③中發(fā)生的是置換反應(yīng)答案B解析上述試驗證明氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋；試驗②中Fe2＋只顯還原性；試驗③中沒有單質(zhì)生成，發(fā)生的不是置換反應(yīng)。7．用廢鐵屑制備磁性膠體粒子，制取過程如下：下列說法不正確的是()A．用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的油污B．通入N2是防止空氣中的O2氧化Fe2＋C．加適量的H2O2是為了將部分Fe2＋氧化為Fe3＋，涉及反應(yīng)：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OD．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的濃度比為2∶1答案D解析碳酸鈉的水溶液顯堿性，油污在堿性溶液中發(fā)生水解，因此用碳酸鈉溶液浸泡可以除去廢鐵屑表面的油污，故A說法正確；Fe2＋簡單被氧氣氧化，因此通入N2的目的是防止空氣中的氧氣氧化Fe2＋，故B說法正確；利用H2O2的氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，涉及反應(yīng)：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，故C說法正確；Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋的物質(zhì)的量之比為1∶2，故D說法錯誤。8．某探討小組通過試驗探究Cu及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達到目的的是()A．將銅絲插入濃硫酸中加熱，反應(yīng)后把水加入反應(yīng)器中，視察硫酸銅溶液的顏色B．常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，視察CuCl2的生成C．將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無水CuCl2固體D．將表面有銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅器放入鹽酸中浸泡，除去銅綠答案D解析A項涉及濃H2SO4的稀釋，故應(yīng)將反應(yīng)后液體倒入盛水的燒杯中；B項應(yīng)將銅絲在空氣中加熱到紅熱后伸入盛裝氯氣的集氣瓶中；C項CuCl2水解生成的鹽酸易揮發(fā)，加熱蒸干CuCl2溶液得不到無水CuCl2固體。9．如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質(zhì)間的反應(yīng)。下列各對應(yīng)反應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是()A．Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OC．Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2OD．3Fe(OH)2＋10H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋8H2O答案B解析Fe3O4與足量稀硝酸反應(yīng)時，F(xiàn)e2＋會被氧化為Fe3＋，正確的離子方程式為3Fe3O4＋28H＋＋NOeq\o\al(－,3)=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。10．下列試驗中金屬或金屬氧化物可以完全溶解的是()A．1mol銅與含2molH2SO4的濃硫酸共熱B．常溫下1mol鋁投入足量的濃硫酸中C．1molMnO2與含2molH2O2的溶液共熱D．常溫下1mol銅投入含4molHNO3的濃硝酸中答案D解析1mol銅與含2molH2SO4的濃硫酸共熱，隨著反應(yīng)的進行，硫酸的濃度降低，反應(yīng)停止，銅不能完全溶解，A錯誤；常溫下1mol鋁投入足量的濃硫酸中，鋁發(fā)生鈍化，不能溶解，B錯誤；1molMnO2與含2molH2O2的溶液共熱，MnO2是催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不發(fā)生改變，C錯誤；據(jù)銅分別與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的方程式可知：常溫下1mol銅投入含4molHNO3的濃硝酸中，銅完全溶解，D正確。[題組二高考小題]11．(2024·全國卷Ⅱ)下列化學(xué)方程式中，不能正確表達反應(yīng)顏色改變的是()A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液藍色消逝Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4B．澄清的石灰水久置后出現(xiàn)白色固體Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2OC．Na2O2在空氣中放置后由淡黃色變?yōu)榘咨?Na2O2=2Na2O＋O2↑D．向Mg(OH)2懸濁液中滴加足量FeCl3溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀3Mg(OH)2＋2FeCl3=2Fe(OH)3＋3MgCl2答案C解析加入足量Zn粉，Cu2＋被完全還原為Cu，所以溶液藍色消逝，A正確；澄清石灰水與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀，B正確；過氧化鈉是淡黃色固體，在空氣中久置成為碳酸鈉，變?yōu)榘咨?，C錯誤；Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的，滴加足量三氯化鐵溶液，可轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵紅褐色沉淀，D正確。12．(2024·江蘇高考)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述肯定不正確的是()A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體C．NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3D．Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2答案A解析FeCl2溶液中含F(xiàn)e2＋，NH4SCN用于檢驗Fe3＋，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不會顯紅色，A錯誤；KAl(SO4)2·12H2O溶于水電離出的Al3＋水解形成Al(OH)3膠體，離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，B正確；試驗室可用NH4Cl和Ca(OH)2混合共熱制NH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up17(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，C正確；Cu與FeCl3溶液反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，D正確。13．(2024·浙江高考)下列說法不正確的是()A．儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時會汲取或釋放較大的熱量B．Ge(32號元素)的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池C．Ba2＋濃度較高時危害健康，但BaSO4可服入體內(nèi)，作為造影劑用于X-射線檢查腸胃道疾病D．納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金屬離子，其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強的物理吸附答案D解析D項，納米鐵粉可與Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等發(fā)生置換反應(yīng)，不是物理吸附。14．(2024·全國卷Ⅰ)下列試驗中，對應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是()選項試驗現(xiàn)象結(jié)論A將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液有氣體生成，溶液呈血紅色稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋B將銅粉加入1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中溶液變藍、有黑色固體出現(xiàn)金屬鐵比銅活潑C用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙細致打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱熔化后的液態(tài)鋁滴落下來金屬鋁的熔點較低D將0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生，再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液先有白色沉淀生成，后變?yōu)闇\藍色沉淀Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小答案D解析A項，稀硝酸中加入過量鐵粉，產(chǎn)物是Fe2＋，滴加KSCN溶液，不會出現(xiàn)血紅色；B項，將銅粉加入1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，溶液變藍，發(fā)生了反應(yīng)：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，說明氧化性Fe3＋>Cu2＋，沒有黑色固體出現(xiàn)；C項，用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙細致打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，鋁箔表面的鋁和空氣中的氧氣反應(yīng)生成Al2O3，Al2O3熔點高，包袱著熔化的鋁，熔化后的液態(tài)鋁不會滴落下來；D項，將0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生，說明NaOH已反應(yīng)完全，再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液，白色沉淀變?yōu)闇\藍色沉淀，說明Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小。15．(全國卷Ⅱ)下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是()A．氫氣通過灼熱的CuO粉末B．二氧化碳通過Na2O2粉末C．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)D．將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液答案B解析CuO被H2還原為Cu，固體質(zhì)量減輕，A錯誤；2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，Na2O2變?yōu)镹a2CO3，固體質(zhì)量增加，B正確；鋁熱反應(yīng)前后固體總質(zhì)量保持不變，C錯誤；1molZn置換出1molCu，固體質(zhì)量減輕，D錯誤。[題組三模擬小題]16．(2024·昆明摸底調(diào)研測試)將下列各組物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成的氣體分別通入FeCl2溶液，不能與FeCl2發(fā)生反應(yīng)的是()A．CaO和濃氨水B．二氧化錳和濃鹽酸共熱C．Na2O2和CO2D．銅片和濃硫酸共熱答案D解析CaO與濃氨水反應(yīng)生成NH3，NH3通入FeCl2溶液中生成Fe(OH)2，最終轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3，A不符合題意；MnO2和濃鹽酸共熱生成Cl2，Cl2與FeCl2溶液反應(yīng)生成FeCl3溶液，B不符合題意；Na2O2與CO2反應(yīng)生成O2，O2通入FeCl2溶液中能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)，C不符合題意；Cu和濃H2SO4共熱生成SO2，SO2通入FeCl2溶液中不發(fā)生反應(yīng)，D符合題意。17．(2024·滄州質(zhì)量監(jiān)測)為驗證還原性：SO2>Fe2＋>Cl－，三組同學(xué)分別進行了下圖試驗，并對溶液1和溶液2中所含離子進行了檢驗，能證明上述還原性依次的試驗組有()溶液1溶液2甲含F(xiàn)e3＋、Fe2＋含SOeq\o\al(2－,4)乙含F(xiàn)e3＋，無Fe2＋含SOeq\o\al(2－,4)丙含F(xiàn)e3＋，無Fe2＋含F(xiàn)e2＋A．只有甲 B．甲、乙C．甲、丙 D．甲、乙、丙答案C解析本試驗利用“還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物”“強還原性制弱還原性”的原理來驗證還原性的強弱依次。向FeCl2溶液中通入Cl2，得到溶液1，再向溶液1中通入SO2，得到溶液2。甲：溶液1中含有Fe3＋、Fe2＋，說明發(fā)生反應(yīng)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，且Cl2反應(yīng)完全，可證明還原性Fe2＋>Cl－；溶液2中含有SOeq\o\al(2－,4)，則說明發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，可證明還原性SO2>Fe2＋，故甲能證明還原性SO2>Fe2＋>Cl－；乙：溶液1中含有Fe3＋，無Fe2＋剩余，則還原性Fe2＋>Cl－，但Cl2可能過量，再通入SO2，可能發(fā)生的反應(yīng)是Cl2＋SO2＋2H2O=2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，不能比較SO2與Fe2＋的還原性強弱，故乙不能驗證；丙：溶液1中含有Fe3＋，沒有Fe2＋，通入SO2后溶液中又含有Fe2＋，說明SO2將Fe3＋還原得到Fe2＋，證明還原性SO2>Fe2＋，故丙試驗結(jié)論能證明還原性SO2>Fe2＋>Cl－。18．(2024·武邑中學(xué)調(diào)研)球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X。試驗小組為測定化合物X的組成設(shè)計試驗如下：eq\x(\a\al(化合物X,18.0g))eq\o(→,\s\up17(足量空氣),\s\do15(高溫煅燒))eq\x(固體1)eq\o(→,\s\up17(過量鹽酸))eq\x(溶液甲)eq\o(→,\s\up17(足量Cl2))eq\x(溶液乙)eq\o(→,\s\up17(加熱、蒸發(fā)),\s\do15(灼燒))eq\x(\a\al(固體2,24.0g))下列說法不正確的是()A．固體2是氧化鐵B．X的化學(xué)式可以表示為Fe3C2C．溶液甲加熱、蒸發(fā)、灼燒也可得到24.0g固體D．X與足量熱的濃硝酸反應(yīng)有NO2和CO2生成答案B解析鐵碳化合物X在足量空氣中煅燒得到的固體1為鐵的氧化物，其溶于過量鹽酸所得溶液甲中可能含F(xiàn)e2＋和Fe3＋，往溶液甲中通入足量的氯氣，得到的溶液乙中的鐵元素都為＋3價，對溶液乙加熱、蒸發(fā)，灼燒后得到的固體2為氧化鐵，A正確；24.0g氧化鐵中含有鐵元素的質(zhì)量為24.0g×eq\f(112,160)＝16.8g，結(jié)合元素守恒知，化合物X中鐵元素的質(zhì)量也是16.8g，進而求得X中碳元素的質(zhì)量為18.0g－16.8g＝1.2g，所以X中鐵、碳原子的物質(zhì)的量之比為eq\f(16.8,56)∶eq\f(1.2,12)＝3∶1，所以X的化學(xué)式為Fe3C，B錯誤；溶液甲加熱、蒸發(fā)、灼燒，最終仍得到24.0gFe2O3，C正確；Fe3C與足量熱的濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，碳元素被氧化成二氧化碳，硝酸中的氮元素被還原成二氧化氮，D正確。[題組一基礎(chǔ)大題]19．鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。(1)在試驗室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和________反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl3可用鐵粉和________反應(yīng)制備。(2)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________。(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為______________________________________。答案(1)鹽酸氯氣(2)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2(3)2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O解析(2)Fe3＋具有氧化性，可將I－氧化為I2：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2。(3)KClO作為氧化劑，還原產(chǎn)物為KCl，F(xiàn)e3＋→FeOeq\o\al(2－,4)，失3e－，ClO－→Cl－，得2e－，依據(jù)得失電子守恒及電荷守恒可寫出其反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋5H2O＋3Cl－。[題組二高考大題]20．(2024·全國卷Ⅰ)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在試驗室中探究采納廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，詳細流程如下：回答下列問題：(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是______________。(2)步驟②須要加熱的目的是________________，溫度保持80～95℃，采納的合適加熱方式是________。鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體須要凈化處理，合適的裝置為________(填標號)。(3)步驟③中選用足量的H2O2，理由是___________________________，分批加入H2O2，同時為了________，溶液要保持pH小于0.5。(4)步驟⑤的詳細試驗操作有_______________________________________，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。(5)采納熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水數(shù)，將樣品加熱到150℃時失掉1.5個結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為________。答案(1)堿煮水洗(2)加快反應(yīng)熱水浴C(3)將Fe2＋全部氧化為Fe3＋；不引入雜質(zhì)防止Fe3＋水解(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O解析(1)鐵屑表面的油污可以用熱的氫氧化鈉溶液洗滌，然后用蒸餾水洗凈。(2)鐵與硫酸反應(yīng)，加熱的目的是加快反應(yīng)速率，由于溫度要限制在80～95℃，應(yīng)選擇水浴加熱。鐵中含有少量的硫化物，與酸反應(yīng)后生成酸性氣體H2S，應(yīng)當用堿溶液汲取H2S氣體，為了防止倒吸，應(yīng)選用C裝置。(3)鐵與硫酸反應(yīng)后生成硫酸亞鐵，加入足量的過氧化氫溶液將亞鐵離子氧化為鐵離子，離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋在水中易水解生成氫氧化鐵沉淀，為了抑制Fe3＋水解，溶液要保持較強的酸性，運用H2O2的優(yōu)點是不引入新的雜質(zhì)。(4)硫酸鐵溶液與固體硫酸銨反應(yīng)生成硫酸鐵銨，為了從溶液中得到硫酸鐵銨應(yīng)將溶液經(jīng)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到硫酸鐵銨晶體。(5)由于樣品失去1.5個結(jié)晶水，失重5.6%，即M[NH4Fe(SO4)2·xH2O]×5.6%＝1.5×18g·mol－1，可以求得M[NH4Fe(SO4)2·xH2O]≈482g·mol－1，NH4Fe(SO4)2的摩爾質(zhì)量為266g·mol－1，由此可以求出x＝12。21．(2024·北京高考)某小組在驗證反應(yīng)“Fe＋2Ag＋=Fe2＋＋2Ag”的試驗中檢測到Fe3＋，發(fā)覺和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L－1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。(1)檢驗產(chǎn)物①取出少量黑色固體，洗滌后，__________________(填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。②取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中含有________。(2)針對“溶液呈黃色”，甲認為溶液中有Fe3＋，乙認為鐵粉過量時不行能有Fe3＋，乙依據(jù)的原理是________________________(用離子方程式表示)。針對兩種觀點接著試驗：①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證明了甲的揣測。同時發(fā)覺有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān)，對比試驗記錄如下：序號取樣時間/min現(xiàn)象ⅰ3產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色ⅱ30產(chǎn)生白色沉淀，較3min時量少；溶液紅色較3min時加深ⅲ120產(chǎn)生白色沉淀，較30min時量少；溶液紅色較30min時變淺(資料：Ag＋與SCN－生成白色沉淀AgSCN)②對Fe3＋產(chǎn)生的緣由作出如下假設(shè)：假設(shè)a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3＋；假設(shè)b：空氣中存在O2，由于________________(用離子方程式表示)，可產(chǎn)生Fe3＋；假設(shè)c：酸性溶液中的NOeq\o\al(－,3)具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3＋；假設(shè)d：依據(jù)______________現(xiàn)象，推斷溶液中存在Ag＋，可產(chǎn)生Fe3＋。③下述試驗Ⅰ可證明假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3＋的主要緣由。試驗Ⅱ可證明假設(shè)d成立。試驗Ⅰ：向硝酸酸化的__________溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，不同時間取上層清液滴加KSCN溶液。3min時溶液呈淺紅色，30min后溶液幾乎無色。試驗Ⅱ：裝置如下圖。其中甲溶液是____________，操作及現(xiàn)象是____________________________________________________________________。(3)依據(jù)試驗現(xiàn)象，結(jié)合方程式推想試驗ⅰ～ⅲ中Fe3＋濃度改變的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①加硝酸加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀②Fe2＋(2)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋②4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀③0.05mol·L－1NaNO3FeSO4溶液分別取電池工作前與工作一段時間后左側(cè)燒杯中溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色更深(3)溶液中存在反應(yīng)：①2Ag＋＋Fe=Fe2＋＋2Ag，②Ag＋＋Fe2＋=Fe3＋＋Ag，③Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。反應(yīng)起先時，c(Ag＋)大，以反應(yīng)①、②為主，c(Fe3＋)增大。約30min后，c(Ag＋)小，以反應(yīng)③為主，c(Fe3＋)減小解析(1)①若黑色固體中含有Ag，可先加入硝酸，加熱使之溶解，再加入鹽酸，能產(chǎn)生白色沉淀AgCl。②K3[Fe(CN)6]溶液是常見的檢驗Fe2＋的試劑。取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，說明含有Fe2＋。(2)Fe3＋具有較強的氧化性，可與Fe發(fā)生氧化還原反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。②Fe2＋與O2可發(fā)生氧化還原反應(yīng)：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，生成Fe3＋。加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有Ag＋，Ag＋可將Fe2＋氧化為Fe3＋。③試驗Ⅰ證明假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3＋的主要緣由，即其他條件相同，進行空白試驗，解除Ag＋的影響，故可加入硝酸酸化的0.05mol·L－1NaNO3溶液。試驗Ⅱ證明假設(shè)d成立，需證明能夠發(fā)生原電池反應(yīng)：Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋，甲溶液應(yīng)為FeSO4溶液。通過做比照試驗，分別取電池工作前和工作一段時間后左側(cè)燒杯中的溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色會更深。(3)ⅰ→ⅱ：產(chǎn)生的白色沉淀較3min時量少，溶液紅色較3min時加深，說明c(Fe3＋)增大，其緣由是此階段主要發(fā)生了反應(yīng)2Ag＋＋Fe=2Ag＋Fe2＋、Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋。ⅱ→ⅲ：產(chǎn)生的白色沉淀較30min時量少，溶液紅色較30min時變淺，主要緣由是隨著反應(yīng)的進行，溶液中c(Ag＋)減小，Ag＋的氧化性減弱，此時主要發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，導(dǎo)致溶液中Fe3＋濃度減小。[題組三模擬大題]22．(2024·山西大同市期末)鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛，請依據(jù)下列試驗回答問題。(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過量鹽酸，所得溶液中含有的大量陽離子是________________。(2)某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋四種離子，向其中加入過量的NaOH溶液后，過濾，將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入到過量的稀鹽酸中，所得溶液與原