题目
题型:不详难度:来源:
(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应是 。
(2)由于氧化性Fe3+>Cu2+氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式是 。
(3)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是 (用离子方程式表示)。在使用时发现硫酸铁不能将酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是 。
(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4十4CO3Fe+4CO2,若有1.5 mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是 。
(5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 (填字母)。
| 陈述Ⅰ | 陈述Ⅱ | 判断 |
A | 铁是地壳中含量最高的金属元素 | 铁是人类最早使用的金属材料 | Ⅰ对;Ⅱ对;有 |
B | 常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 | 一定温度下氢气能还原氧化铁得到铁 | Ⅰ对;Ⅱ对;无 |
C | 铁属于过渡元素 | 铁和铁的某些化合物可用作催化剂 | Ⅰ错;Ⅱ对;无 |
D | 在空气中铁表面形成致密氧化膜 | 铁不能与氧气反应 | Ⅰ对;Ⅱ对;有 |
答案
(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(2分)
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+(2分);酸性条件抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去(2分)
(4)12 mol(1分) (5)B(1分)
解析
试题分析:(1)在钢铁的吸氧腐蚀中,正极上发生的是氧气得电子的还原反应,即O2+2H2O+4e-=4OH-,
(2)三价铁的氧化性强于铜离子,所以金属铜可以和三价铁之间发生氧化还原反应:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,
(3)三价铁水解生成的氢氧化铁胶体具有净水作用,原理方程式为:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,硫酸铁中由于三价铁水解导致溶液显酸性,而酸性环境中,氢离子抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,所以硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去,
(4)氧化还原反应Fe3O4+4CO═3Fe+4CO2中,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=8,即有1mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是8mol,所以有1.5mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是12mo
(5)A、铁是地壳中含量最高的金属元素,人类最早使用的金属是Cu,故A错误;B、金属铁可以和酸反应,氢气可以还原出金属氧化物中的金属,二者之间没有因果关系,故B正确;C、铁属于ⅤⅢ族元素,属于过渡元素,并且铁和铁的某些化合物可用作催化剂,故C错误;D、铁能与氧气反应生成氧化铁,在空气中铁的表面能形成致密的氧化膜,故D错误
核心考点
举一反三
经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检查装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④ ……
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封
请回答下列问题:
(1)写出FeCl3溶液吸收有毒的H2S的离子方程式为
(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A的右端。要使沉积得FeCl3进入收集器,第④步操作是
(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)
(4)装置B中的冷水作用为 ;装置C的名称为 ;装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,从下面选出检验FeCl2是否完全失效的试剂:___
A.氢氧化钠溶液 | B.酸性高锰酸钾溶液 | C.硫氰化钾溶液 | D.氨水 |
1.根据装置①,要想达到实验目的,应先挤胶头滴管_______(填“A”或“B”)
2.利用装置②,所用试剂为NaOH溶液、铁屑、稀硫酸,
(1)试管A中加入的试剂是_________试管B中加入的试剂是_______
(2)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,现准备进行如下操作:先向试管A和B中加入试剂,然后_____(“打开”或“关闭”)止水夹,塞紧塞子,接下来的实验步骤是____________________
3.装置③时利用电解原理来达到实验目的的。
(1)电极材料是铁棒(Fe)和碳棒(C),A极应为_______(填材料的元素符号)
(2)电解质溶液可选用__________(填选项序号)
A.NaCl溶液 B.CuSO4溶液 C.Na2SO4溶液 D.NaOH溶液
(3)该实验准备选用一种有机物来起到隔绝空气的作用,该有机物可以是__________
提出猜想
问题1:在周期表中,铜与铝的位置很接近,铜不如铝活泼,氢氧化铝具有两性,氢氧化铜也有两性吗?
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,正二价铁的稳定性小于正三价的铁,正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗?
问题3:氧化铜有氧化性,能被H2、CO还原,它也能被氮的某种气态氢化物还原吗?
实验探究
Ⅰ. 解决问题1
(1)需用到的药品除1 mol·L-1CuSO4溶液、稀硫酸外还需 (填试剂的化学式)溶液。
(2)用胆矾晶体配制1 mol·L-1CuSO4溶液250 mL,选用的仪器除烧杯、托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管外,还有 (填仪器名称)。
(3)为达到实验目的,你认为应进行哪些相关实验?
实验内容和步骤:① ;② 。
Ⅱ. 解决问题2
取一定量制得的氢氧化铜固体,于坩埚中灼烧,当温度达到80~100℃得到黑色固体粉末;继续加热至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸(或盐酸),得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题。
(1)写出氧化亚铜与稀硫酸(或盐酸)反应的离子方程式: ,
(2)从实验Ⅱ可得出的结论是 。
Ⅲ. 解决问题3
设计如下装置(夹持装置未画出):
当氮的某种气态氢化物(X)缓缓通过灼热的氧化铜时,观察到氧化铜由黑色变成了红色,无水硫酸铜变成蓝色,生成物中还有一种无污染的气体Y;将X通入灼热的CuO燃烧管完全反应后,消耗0.01 mol X,测得B装置增重0.36 g,并收集到0.28 g单质气体Y。
(1)X气体的摩尔质量是 。
(2)C中发生反应的化学方程式为 。
C | Si | Mn | P | S |
4.070% | 2.900% | 0.495% | 0.165% | 0.010% |
(2)磷肥的肥效以相当含P2O5多少来表示。炼钢时,P元素形成炉渣Ca3(PO4)2,后者再与浓硫酸反应制得普通过磷酸钙[即普钙,成分是CaSO4、Ca(H2PO4)2和少量其它杂质]。若某普钙中Ca(H2PO4)2的质量分数为45.25%,则含P2O5的质量分数至少是 %。
(3)锰的质量分数为30%的高锰钢有很好的性能,可制作火车车轮。将A冶炼成含碳0.4%、含锰30%的高锰钢(设铁无损耗,其它杂质已除去,可补充锰),则100吨A可制得高锰钢 吨。
(4)某炼钢厂的烟尘成分和质量分数如下表:
| FeO | Fe2O3 | CaO |
烟尘煅烧前(%) | 86.40 | 4.00 | 9.60 |
为了减少烟尘的排放,将烟尘与CO混合后在空气中煅烧,得到铁的氧化物和CaO的烧结物,其中CaO的质量分数为8.92%(金属元素无损耗),烧结物分离出CaO后,若铁的氧化物中只有两种物质组成,则铁的氧化物的组成和物质的量之比如何?
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末,放人28.00 mL 1 mol/L的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末,分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol/L的三份硝酸溶液中,充分反应后,固体全部溶解,有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物):
实验序号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
加入粉末质量/g | 13.68 | 27.36 | 34.20 |
生成气体的体积(标准状况)/L | 2.912 | 5.824 | 6.720 |
完成下列各题:
(1)实验②所得溶液中的溶质是 (写化学式),样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)= ,m= 。
(2)计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)(mL)。
(3)若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉,要使溶液中Cu2十、Fe2+、Fe3+同时存在,求加入铜粉的物质的量的范围。
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