2018届高考化学大一轮复习检测：第一部分 考点通关练 考点8　铁、铜及其化合物 Word版含解析.doc

由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 考点8　铁、铜及其化合物 ‎[题组一　基础小题]‎ ‎1．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是(　　)‎ A．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸 B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3‎ C．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2＜Fe(OH)3‎ D．Fe3O4溶解于盐酸既有FeCl2又有FeCl3生成，故Fe3O4属于混合物 答案　C 解析　A项，常温下铁在浓硫酸中钝化，钝化是化学变化，错误；B项，铁与碘化合生成FeI2，错误；D项，四氧化三铁是纯净物，错误。‎ ‎2．下列常见实验的现象或表述正确的是(　　)‎ A．向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色，该溶液中一定含有Fe2＋‎ B．为检验红砖中铁的价态，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液变为红色，说明红砖中只有三氧化二铁 C．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁 D．将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O试样溶于稀硝酸中，滴加KSCN溶液，出现血红色，说明检验前该试样已变质 答案　A 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 解析　B项中不能证明红砖中是否含有二价铁，B错；C项中制备氢氧化亚铁时为了防止其被氧化不能搅拌，C错；D项中稀硝酸具有氧化性，可以把Fe2＋氧化为Fe3＋，D错。‎ ‎3．以色列理工学院的丹尼尔·谢德曼因“发现准晶体”而一人独享了2011年度诺贝尔化学奖。某组成为Al65Cu23Fe12的准晶体W具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性，正被开发为炒菜锅的镀层。下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．W的熔点比铝、铁、铜的都高 B．将一定量W投入少量的盐酸中，充分反应后溶液中一定有Fe2＋‎ C．等质量的W分别与足量的NaOH溶液、盐酸反应，生成氢气的质量之比为65∶73‎ D．W在氯气中完全燃烧时可形成AlCl3、FeCl3两种离子化合物 答案　C 解析　W属于合金，与组成它的各成分金属相比，其熔点较低，A项错误；此合金中铝的还原性最强，故当酸的量较少时，溶液中一定存在Al3＋，可能存在Fe2＋，B项错误；等量的W分别与足量的NaOH溶液、盐酸反应，生成氢气的质量之比为∶＝65∶73，C项正确；AlCl3、FeCl3均为共价化合物，D项错误。‎ ‎4．铁是目前使用量最大的金属，下列有关铁及其化合物的说法正确的是(　　)‎ A．铁是位于第四周期第ⅧB族的元素，是一种重要的过渡元素 B．四氧化三铁可以看成是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物 C．14 g铁粉和7 g硫粉混合后高温下充分反应能生成21 g硫化亚铁 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 D．纯铁的抗腐蚀性很强，日常生活中用的铁合金比较容易被腐蚀 答案　D 解析　铁是第Ⅷ族元素，四氧化三铁是纯净物，C反应中Fe过量，生成FeS的质量小于21 g。‎ ‎5．下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是(　　)‎ A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4‎ B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2‎ C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 D．Fe3＋与KSCN产生红色沉淀 ‎ 答案　C 解析　A项，赤铁矿的主要成分为Fe2O3；B项，铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2；C项，2FeCl3＋Fe===3FeCl2，且不引入杂质；D项，Fe3＋与SCN－反应时，溶液变红色，而不是生成红色沉淀。‎ ‎6．把SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是(　　)‎ A．SO2 B．Fe2＋ C．Fe3＋ D．NO 答案　D 解析　SO2具有还原性，Fe3＋具有氧化性，二者反应生成Fe2＋和H2SO4，溶液由棕黄色变为浅绿色，由于溶液中还存在NO，H＋与NO又将Fe2＋氧化生成Fe3＋，溶液又由浅绿色变为棕黄色；加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明SO2已被氧化成SO，所以最终被还原的是NO。‎ ‎7．已知下述三个实验中均能发生化学反应。‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 将铁钉放入CuSO4溶液中 向FeSO4溶液中滴入几滴浓硝酸 将铜丝放入FeCl3溶液中 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 下列判断正确的是(　　)‎ A．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋‎ B．实验①中铁钉只作还原剂 C．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性 D．实验③中发生的是置换反应 答案　B 解析　上述实验证明氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋；实验②中Fe2＋只显还原性；实验③中没有单质生成，发生的不是置换反应。‎ ‎8．下列各物质，能由单质间发生化合反应得到，但不能由单质与酸发生置换反应得到的是(　　)‎ A．MgCl2 B．FeCl2 C．AlCl3 D．CuCl2‎ 答案　D 解析　单质铁与盐酸反应只能得到FeCl2，而与Cl2反应只能得到FeCl3；铜与盐酸不反应。‎ ‎9．某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是(　　)‎ A．将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色 B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成 C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体 D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿 答案　D 解析　A项涉及浓H2SO4的稀释，故应将反应后液体倒入盛水的烧杯中；B项应将铜丝在空气中加热到红热后伸入盛装氯气的集气瓶中；CuCl2水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。‎ ‎10．下列除去杂质的方法错误的是(　　)‎ 物质 杂质 试剂 主要操作 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A SiO2‎ Fe2O3‎ 盐酸 过滤 B Mg Al NaOH溶液 过滤 C FeCl2‎ FeCl3‎ Cu 过滤 D KNO3‎ KCl H2O 冷却结晶 答案　C 解析　A选项中Fe2O3是碱性氧化物，故可用盐酸溶解通过过滤而除去；B选项中Al既能溶于酸，又能溶于碱，而镁只能溶于酸，所以可用NaOH溶液溶解铝而除去；C选项中Cu参与反应能除去Fe3＋，但同时会引入新的杂质Cu2＋；D选项中KCl的溶解度随温度的变化不大，KNO3的溶解度随温度的变化较大，所以可用降温结晶的办法除去KCl。‎ ‎11．下列实验中金属或金属氧化物可以完全溶解的是(　　)‎ A．1 mol铜与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热 B．常温下1 mol铝投入足量的浓硫酸中 C．1 mol MnO2与含2 mol H2O2的溶液共热 D．常温下1 mol铜投入含4 mol HNO3的浓硝酸中 答案　D 解析　1 mol铜与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热，随着反应的进行，硫酸的浓度降低，反应停止，铜不能完全溶解，A错误；常温下1 mol铝投入足量的浓硫酸中，铝发生钝化，不能溶解，B错误；1 mol MnO2与含2 mol H2O2的溶液共热，MnO2是催化剂，反应前后质量和性质不发生变化，C错误；常温下1 mol铜投入含4 mol HNO3的浓硝酸中，铜完全溶解，D正确。‎ ‎[题组二　高考小题]‎ ‎12．[2016·浙江高考]下列说法不正确的是(　　)‎ A．储热材料是一类重要的能量存储物质，单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量 B．Ge(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池 C．Ba2＋浓度较高时危害健康，但BaSO4‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 可服入体内，作为造影剂用于X射线检查肠胃道疾病 D．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 答案　D 解析　D项，纳米铁粉可与Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等发生置换反应，不是物理吸附。‎ ‎13．[2015·全国卷Ⅰ]下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 (　　)‎ 选项 实验 现象 结论 A 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成，溶液呈血红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋‎ B 将铜粉加入1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼 C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 D 将0.1 mol·L－1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1 mol·L－1 CuSO4溶液 先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀 ‎ Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小 答案　D 解析　A项，稀硝酸中加入过量铁粉，产物是Fe2＋，滴加KSCN溶液，不会出现血红色；B项，将铜粉加入1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中，溶液变蓝，发生了反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，说明氧化性Fe3＋>Cu2＋，没有黑色固体出现；C项，用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，铝箔表面的铝和空气中的氧气反应生成Al2O3，Al2O3‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 熔点高，包裹着熔化的铝，熔化后的液态铝不会滴落下来；D项，将0.1 mol·L－1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，说明NaOH已反应完全，再滴加0.1 mol·L－1 CuSO4溶液，白色沉淀变为浅蓝色沉淀，说明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小。‎ ‎14．[2015·浙江高考]某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉 B．固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al(OH)3进入固体2‎ C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O 答案　D 解析　‎ 综合上述信息可知A、B、C项均正确；若在溶液1中直接加过量NaOH，得到Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3用硫酸溶解得到Fe2(SO4)3溶液，结晶分离得不到FeSO4·7H2O，D项不正确。‎ ‎15．[2014·全国卷Ⅱ]下列反应中，反应后固体物质增重的是(　　)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A．氢气通过灼热的CuO粉末 B．二氧化碳通过Na2O2粉末 C．铝与Fe2O3发生铝热反应 D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液 答案　B 解析　A项，CuO被H2还原为Cu，固体质量减轻；B项，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O2变为Na2CO3，固体质量增加；C项，铝热反应前后固体总质量保持不变；D项，1 mol Zn置换出1 mol Cu，固体质量减轻，不符合题意。‎ ‎[题组三　模拟小题]‎ ‎16．[2017·浙江七校联考]金属离子和硫离子在水溶液中的反应比较复杂，其产物与离子的水解、金属硫化物的溶解度、离子的氧化性或还原性等因素有关。经过查阅资料可知，CuS在水中的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解；Fe2S3在水中的溶解度更小，但却能溶于稀酸。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．Cu2＋和S2－在水溶液中反应的产物是CuS B．NH和S2－在水溶液中发生相互促进的水解反应，所以不存在(NH4)2S的水溶液 C．Fe3＋和S2－在酸性溶液中反应的产物只可能是Fe2＋、S D．Fe3＋的氧化性比Cu2＋的弱 答案　A 解析　根据题目提供的信息可知CuS在水中的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解，知Cu2＋和S2－在水溶液中反应生成CuS，A正确；若NH和S2－发生相互促进的水解反应，水解得到的一水合氨和硫化氢在水中的溶解度较大，所以存在硫化铵的水溶液，B错误；当S2－过量时还可生成H2S，C错误；Fe3＋可以把Cu氧化成Cu2＋，Fe3＋的氧化性比Cu2＋的强，D错误。‎ ‎17．[2017·石家庄联考]‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：‎ 已知：控制溶液pH＝4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2＋、Mg2＋不沉淀。‎ 该同学得出的结论正确的是(　　)‎ A．根据现象1可推出该试液中含有Na＋‎ B．该实验中可加入MgO调节pH＝4‎ C．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2＋，但没有Mg2＋‎ D．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2＋‎ 答案　C 解析　加入NaOH溶液后观察到黄色火焰，不能确定试液中含有Na＋，A项不正确；加入MgO会引入Mg2＋，干扰后续对Mg2＋、Ca2＋的检验，B项不正确；Mg2＋与NH3·H2O 反应会产生沉淀，显然C项正确；用H2O2氧化之前未检验是否含有Fe3＋，D项不正确。‎ ‎18．[2016·襄阳模拟]将一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250 mL 2 mol·L－1硝酸中，反应完全后生成1.12 L NO(标准状况)，再向反应后的溶液中加入1 mol·L－1 NaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入NaOH溶液的体积最少是(　　)‎ A．450 mL B．500 mL C．400 mL D．不能确定 答案　A 解析　‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 加入NaOH溶液恰好使铁元素完全沉淀，最终的溶液为硝酸钠溶液。不难得出：n(NaOH)＝n(NO)＝n(HNO3)－n(NO)＝0.25 L×2 mol·L－1－0.05 mol＝0.45 mol，V(NaOH)＝0.45 L＝450 mL。‎ ‎19．[2016·广西模拟]向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L－1的稀硝酸，恰好完全反应，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为(　　)‎ A．0.24 mol B．0.21 mol C．0.16 mol D．0.14 mol 答案　B 解析　由题意知，反应后的溶液中溶质只有Fe(NO3)2，由N元素的守恒可知，其物质的量为 ＝0.21 mol，依据铁的守恒可知若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量也是0.21 mol。‎ ‎20．[2016·沈阳模拟]向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol·L－1的盐酸溶液，恰好完全反应，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 答案　C 解析　CO和氧化铁反应生成铁和CO2，所以固体减少的质量即为混合物中氧元素的质量。反应后的混合液中没有Fe3＋，由2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋可知溶液中n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝2∶1，即原混合物中n(Fe2O3)∶n(Cu)＝1∶1，又混合物和盐酸反应，消耗盐酸是0.3 mol，可以得出n(Fe2＋)＝n(FeCl2)＝0.1 mol，所以混合物中氧原子的物质的量为0.1 mol×＝0.15 mol，质量是0.15 mol×16 g/mol＝2.4‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎ g，答案选C。‎ ‎21．[2016·洛阳模拟]在Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示。则该溶液中Fe(NO3)3与Cu(NO3)2的物质的量浓度之比为(　　)‎ A．3∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶1‎ 答案　C 解析　由离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，结合图象可知，3是拐点，此前发生2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，在3～4范围内变化时发生Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；由离子方程式2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可得，3n(Fe3＋)＝2n(Fe2＋)，由离子方程式Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu可得，n(Cu2＋)＝n(Fe2＋)，故c(Fe3＋)∶c(Cu2＋)＝2∶1。‎ ‎[题组一　基础大题]‎ ‎22．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0.54 g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0.40 mol·L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎ mL。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________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______________________________________。‎ 答案　(1)n(Cl－)＝0.0250 L×0.40 mol·L－1＝0.010 mol，m(Fe)＝0.54 g－0.010 mol×35.5 g·mol－1＝0.185 g，n(Fe)＝≈0.003 mol，n(Fe)∶n(Cl－)＝0.003∶0.010≈1∶3，x＝3　(2)0.10　盐酸　氯气　(3)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2　(4)2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO＋3Cl－＋5H2O 解析　(1)由题意知FeClx中n(Cl－)＝n(OH－)，首先求出n(Cl－)，然后结合FeClx的质量求出n(Fe)，根据氯化物中n(Fe)∶n(Cl－)可求出x值。‎ ‎(2)设混合物样品中FeCl2、FeCl3的物质的量分别为x、y，则有(x＋y)∶(2x＋3y)＝1∶2.1，x＝9y，因此样品中FeCl3的物质的量分数＝＝＝0.1。实验室中制备FeCl2可用铁粉与盐酸反应，而制备FeCl3可用Fe与Cl2反应得到。‎ ‎(3)Fe3＋具有氧化性，可将I－氧化为I2：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。‎ ‎(4)KClO作为氧化剂，还原产物为KCl，Fe3＋―→FeO，失3e－，ClO－―→Cl－，得2e－，根据电子守恒及电荷守恒可写出其反应的离子方程式：2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋5H2O＋3Cl－。‎ ‎[题组二　高考大题]‎ ‎23．[2015·海南高考]工业上，向500～600 ℃‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为_________________________，装置B中加入的试剂是________。‎ ‎(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取________，尾气的成分是________。若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是________、________。‎ ‎(3)若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是________，欲制得纯净的FeCl2 ，在实验操作中应先________，再________。‎ 答案　(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　浓硫酸 ‎(2)HCl　HCl和H2　发生倒吸　可燃性气体H2不能被吸收 ‎(3)KSCN溶液　点燃A处的酒精灯　点燃C处的酒精灯 解析　(1)由题干信息知，制备无水FeCl3，需要先制备Cl2，实验室中用MnO2和浓盐酸加热反应获得Cl2，制备的Cl2中会混有水蒸气，故需要用浓硫酸吸收水蒸气。(2)制备无水FeCl2，需要先制备干燥的HCl，HCl与铁屑反应生成FeCl2和H2，尾气中会有H2‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 和过量的HCl。D中的导管直接插入液面以下，会因HCl气体被吸收而发生倒吸，同时H2不能被溶液吸收。‎ ‎(3)Fe3＋遇KSCN溶液显红色，可用KSCN溶液鉴别Fe3＋。欲制得纯净的FeCl2，需先点燃A处的酒精灯，使生成的HCl充满整个装置，将空气除尽后，再点燃C处的酒精灯，使Fe与HCl反应。如不按此操作，则可能会混有铁的氧化物杂质，制备的FeCl2将不纯。‎ ‎24．[2015·天津高考]FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：‎ ‎(1)FeCl3净水的原理是________________。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)________________________。‎ ‎(2)为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。‎ ‎①若酸性FeCl2废液中c(Fe2＋)＝2.0×10－2 mol·L－1，c(Fe3＋)＝1.0×10－3 mol·L－1，c(Cl－)＝5.3×10－2 mol·L－1，则该溶液的pH约为________。‎ ‎②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：ClO＋Fe2＋＋________===Cl－＋Fe3＋＋________‎ ‎(3)FeCl3在溶液中分三步水解：‎ Fe3＋＋H2OFe(OH)2＋＋H＋ K1‎ Fe(OH)2＋＋H2OFe(OH)＋H＋ K2‎ Fe(OH)＋H2OFe(OH)3＋H＋ K3‎ ‎ 以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是________________________。‎ 通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为xFe3＋＋yH2OFex(OH)＋yH＋‎ 欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)________。‎ a．降温 b．加水稀释 c．加入NH4Cl d．加入NaHCO3‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是________________________。‎ ‎(4)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L－1)表示]的最佳范围约为______mg·L－1。‎ 答案　(1)Fe3＋水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋‎ ‎(2)①2　②1　6 　6　H＋　1　6　3　H2O ‎(3)K1>K2>K3　bd　调节溶液的pH ‎(4)18～20‎ 解析　(1)FeCl3在水中可水解：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl，Fe(OH)3胶体具有强吸附性，可使水中的悬浮颗粒沉降下来。FeCl3中Fe3＋具有较强氧化性，可与Fe反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。‎ ‎(2)①运用电荷守恒可得：2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)，代入数据可得c(H＋)＝0.01 mol·L－1，则pH＝2。‎ ‎②运用化合价升降法及电荷守恒可得配平后的离子方程式为ClO＋6Fe2＋＋6H＋===Cl－＋6Fe3＋＋3H2O。‎ ‎(3)多元弱碱的阳离子水解分步进行，且逐渐减弱，故有K1>K2>K3。‎ 依据平衡移动原理可知，加水稀释或加NaHCO3都可使平衡右移。‎ 由于FeCl3可水解为Fe(OH)3，故将FeCl3‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 溶液转化为高浓度聚合氯化铁时应调节溶液的pH。‎ ‎(4)“浑浊度”的去除率越大，净化效果越好，此时聚合氯化铁的最佳浓度为18 mg·L－1；“还原性物质”的去除率越大，净化效果越好，此时聚合氯化铁的最佳浓度为20 mg·L－1。综合考虑，投放聚合氯化铁的最佳范围是18～20 mg·L－1。‎ ‎[题组三　模拟大题]‎ ‎25．[2017·天津河西期末]某小组利用铜及其化合物进行如下实验探究，请按要求回答下列问题：‎ Ⅰ.制备高催化性能的纳米级Cu2O。‎ ‎(1)同学甲采用离子交换膜控制电解液中c(OH－)的方法来制备，装置如图所示。该电池的阳极反应式：________________________；‎ 当产生1 mol Cu2O时电路中阴极转移的电子数目：______________________。‎ ‎(2)同学乙用液态肼(N2H4)加热还原新制Cu(OH)2来制备，产生无色无味无毒气体。该制法的化学方程式为 ‎_____________________________________________________。‎ Ⅱ.用铜片制取Cu(NO3)2，并探究其化学性质。‎ ‎(1)同学丙先把铜粉放在空气中灼烧，再与稀HNO3反应制取硝酸铜。实验中应将铜粉放在________(填仪器名称)中灼烧。欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体，操作步骤依次是________、________、过滤、洗涤、烘干。‎ ‎(2)同学丁直接用铜屑与稀HNO3‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 反应来制取硝酸铜。写出不宜采用此法的原因：_____________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(3)同学戊用制得的Cu(NO3)2探究其热稳定性，装置如下所示(铁架台、铁夹和加热设备均略去)：‎ 充分加热，观察到试管A中有残留黑色粉末(CuO)；伴有红棕色气体生成；U形管中接近无色，其原因是_______________________；在试管B中收集到的无色气体中一定含有产物________。‎ ‎(4)同学己取少量Cu(NO3)2晶体于试管，滴入适量稀硫酸，振荡，溶解后再加入少量铁粉，试管口处有红棕色气体产生，充分反应后发现试管中无固体残留物质。此试管中一开始发生反应的离子方程式为______________________________________。欲检验充分反应后的溶液中铁元素的价态，需要的试剂是______________________。‎ 答案　Ⅰ.(1)2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O　1.204×1024‎ ‎(2)4Cu(OH)2＋N2H42Cu2O＋N2↑＋6H2O Ⅱ.(1)坩埚　蒸发浓缩　冷却结晶 ‎(2)生成等物质的量的硝酸铜，消耗硝酸原料多，且产生污染物NO ‎(3)因为2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)　ΔH＜0，U形管中温度降低，平衡向正反应方向进行　O2‎ ‎(4)Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋2H2O＋NO↑‎ 铁氰化钾溶液、KSCN溶液(答案合理即可)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 解析　Ⅰ.(1)阳极材料为铜，失去电子，生成Cu2O,2个Cu失去2个电子生成Cu2O，在碱性溶液中，OH－提供O剩余水；产生1 mol Cu2O,2 mol Cu变为＋1价的Cu，转移电子2 mol，个数为1.204×1024。‎ ‎(2)Cu(OH)2与N2H4反应生成Cu2O，Cu化合价降低，N化合价升高，生成无色无味无毒的气体N2，产物还有水，配平方程式即可。‎ Ⅱ.(1)固体灼烧在坩埚中进行；从溶液中提取溶质，要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干。‎ ‎(2)由铜与稀硝酸反应的方程式可以看出，反应生成NO，污染空气，并且硝酸不能全部转化为硝酸铜，浪费原料。‎ ‎(3)二氧化氮生成四氧化二氮为放热反应，冰盐冷却剂温度很低，使二氧化氮大部分转化为无色的四氧化二氮；根据化合价变化，硝酸铜N元素从＋5价变为＋4价的NO2，化合价降低被还原，则一定存在化合价升高的元素，该元素只能是O元素，反应中O元素被氧化成氧气，所以分解产物中一定有O2；U型管出来的气体为少量NO2与O2的混合气，与水反应后剩余O2。‎ ‎(4)开始时，硫酸提供氢离子，硝酸铜提供硝酸根，组成稀硝酸，与铁反应；检验亚铁离子用铁氰化钾，检验三价铁离子用硫氰化钾。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费