2019-2020年人教版高三化学微专题突破训练金属铁、铜及其化合物突破训练（一）含解析.doc

金属铁、铜及其化合物 突破训练（一）‎ ‎1．(2019·辽宁省实验中学月考)铜是一种紫红色金属，被称作“电器工业的主角”。铜主要是由黄铜矿炼制，焙烧时发生反应2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2，其简单流程如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．焙烧时硫元素全部转化为二氧化硫 B．在焙烧时氧化剂只有氧气 C．粗铜精炼时用粗铜作阴极 D．Cu2S可以用于火法炼制铜 解析：选D　由焙烧时的化学方程式可知，焙烧时只有部分硫元素转化为二氧化硫，故A错误；焙烧时Cu元素由＋2价降低到＋1价，S元素由－2价升高到＋4价，氧气中O元素由0价降低到－2价，则氧化剂为氧气和CuFeS2，故B错误；粗铜精炼时用粗铜作阳极，故C错误；火法炼铜的原理为Cu2S＋O22Cu＋SO2，Cu2S可用于火法炼制铜，故D正确。‎ ‎2．粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2＋。提纯时，为了除去Fe2＋，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液pH＝4，即可以除去Fe3＋而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是(　　)‎ A．溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4‎ B．加入H2O2除去Fe2＋的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋4OH－===2Fe(OH)3↓‎ C．由于CuSO4的催化作用，会使部分H2O2分解而损失 D．调溶液pH＝4的依据是当pH＝4时Fe3＋沉淀完全，而Cu2＋还未开始沉淀 解析：选B　CuSO4·5H2O晶体溶解后Cu2＋会发生水解生成Cu(OH)2和H2SO4，所以溶解时加入少量的稀硫酸可抑制Cu2＋的水解，A正确；因为氧化Fe2＋时，溶液为强酸性，在强酸性条件下，不可能大量存在OH－，B错误；Cu2＋‎ 对过氧化氢的分解具有催化作用，所以使部分过氧化氢损失，C正确；因为该操作的目的是除去Fe3＋且硫酸铜不损失，所以调节溶液的pH＝4，应是Fe3＋完全沉淀而Cu2＋还未开始沉淀，D正确。‎ ‎3．(2019·深圳联考)某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体的装置(省略夹持装置，气密性已检查)如图所示。下列推断不合理的是(　　)‎ A．烧杯中H2O2溶液的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋‎ B．A中存在氧化铁与盐酸反应生成氯化铁的反应 C．B中收集到的气体是氢气 D．向反应后的烧杯中通入少量SO2，则溶液颜色立即由棕黄色变为浅绿色 解析：选D　铁单质与盐酸反应只能得到Fe2＋，需要氧化剂将其氧化成Fe3＋，故A正确；氧化铁能够与盐酸发生复分解反应，故B正确；进入导气管中的气体是氢气与氯化氢，排水法收集到的气体是氢气，故C正确；SO2会与Fe3＋发生氧化还原反应生成浅绿色的Fe2＋，但SO2少量，溶液不能立即变色，故D错误。‎ ‎4．用废铁屑制备磁性胶体粒子的过程如下。下列说法不正确的是(　　)‎ A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污 B．通入N2是防止空气中的O2氧化Fe2＋‎ C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2＋氧化为Fe3＋，涉及反应：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为2∶1‎ 解析：选D　Na2CO3溶液显碱性，油污在碱性溶液中发生水解，用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污，A正确；Fe2＋容易被O2氧化，所以通入N2‎ 的目的是防止空气中的O2氧化Fe2＋，B正确；利用H2O2的氧化性，把部分Fe2＋氧化成Fe3＋，涉及的反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C正确；Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为1∶2，即溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为1∶2，D错误。‎ ‎5．FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法正确的是(　　)‎ A．导管g的作用是增强装置的气密性 B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水 C．直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞 D．出于简化装置的目的，F装置可拆除 解析：选C　导管g的作用是平衡气压，保证液体顺利滴下，A错误；为得到干燥纯净的Cl2，应先用饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸干燥气体，B错误；FeCl3易潮解，而F中的浓硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸气进入D中，不能拆除，D错误。‎ ‎6．(2019·南阳一中月考)铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图甲所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线，如图乙所示。‎ 则下列分析正确的是(　　)‎ A．图甲中a点和b点对应物质的化学式分别为Cu2O和CuO B．图甲整个过程中共生成0.26 g水 C．图乙三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是A D．图甲中，a到b的过程中有0.01 mol电子发生了转移 解析：选D　0.98 g Cu(OH)2的物质的量为0.01 mol，若全部生成CuO，则质量为0.01 mol×80 g·mol－1＝0.80 g，所以a点对应的物质是CuO；若全部生成Cu2O，则质量为0.005 mol×144 g·mol－1＝0.72 g，所以b点对应的物质是Cu2O，A项错误；根据化学方程式Cu(OH)2CuO＋H2O、4CuO2Cu2O＋O2↑可知，生成水的物质的量为0.01 mol，质量为0.01 mol×18 g·mol－1＝0.18 g，B项错误；CuO和其中所含Cu元素的质量关系(以CuO的质量为10 g计算)为：‎ CuO　～　Cu ‎80　　　　64‎ ‎10 g　　　8 g 观察图乙可知，B曲线符合上述质量关系，表示的是CuO，C项错误；根据反应方程式4CuO2Cu2O＋O2↑可知，a到b的过程中有0.01 mol电子发生了转移，D项正确。‎ ‎7．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以用来制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是(　　)‎ A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂 B．为防止NH4HCO3分解，制备FeCO3需在较低温度下进行 C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大 解析：选D　碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生水解反应生成Fe(OH)3‎ 胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故A项正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，为防止NH4HCO3分解，制备FeCO3需在较低温度下进行，故B项正确；KSCN溶液遇Fe2＋溶液无现象，(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2＋被氧化则生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋溶液变红，故C项正确；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D项错误。‎ ‎8.实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是(　　)‎ A．①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液 B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度 C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热 D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 ‎[解析]　制得的氢气中含有H2S、O2、HCl、H2O等杂质，由于酸性高锰酸钾溶液氧化氯化氢生成氯气，所以，应先用焦性没食子酸溶液吸收氧气，同时除去氯化氢(易溶于水)，再用酸性高锰酸钾溶液吸收硫化氢，最后用浓硫酸干燥，A项错误；氢气中混有空气加热易发生爆炸，故加热管式炉前需对氢气进行验纯，其操作为在④处收集气体并点燃，发出“噗”声，则证明制取的氢气较纯，B项正确；类似氢气还原氧化铜，实验完毕后，先停止加热，再继续通入氢气一段时间，C项错误；启普发生器不能加热，适合块状固体与液体在常温下反应，而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热，且二氧化锰是粉末状固体，故不能用装置Q制备氯气，D项错误。‎ ‎9．已知酸性条件下有反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。氢气还原氧化铜实验由于反应温度不同，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。某同学对某次氢气还原氧化铜的红色固体产物做了如下实验，实验操作和实验现象列表如下：‎ 加入 试剂 稀硫酸 浓硫酸 并加热 稀硝酸 浓硝酸 实验 现象 红色固体 不反应 无色气体 无色气体 蓝色溶液 红棕色气体 蓝色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物(　　)‎ A．是Cu B．是Cu2O C．一定有Cu，一定有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu 解析：由题目提供的信息可知：Cu2O在酸性条件下发生反应生成Cu和Cu2＋，而向该红色固体中加入稀硫酸后红色固体不反应，故该红色固体中不存在Cu2O，全部为Cu。‎ ‎10．Fe(OH)3可用来制颜料、药物，作净水剂。现设计实验研究制备Fe(OH)3的方法。‎ 资料：新制Fe(OH)3在溶液中存在两种电离：‎ Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3H＋＋FeO＋H2O。‎ ‎(1)向3支盛有1 mL 1.0 mol·L－1FeCl3溶液的试管中，分别加入3 mL不同浓度的NaOH溶液，都产生红褐色沉淀。充分反应后，过滤，取滤液分成两等份，分别进行实验，实验记录如下：‎ c (NaOH)/mol·L－1‎ 现象 操作 ‎5.0‎ ‎6.0‎ ‎7.0‎ 实验Ⅰ：滴入几滴KSCN溶液 不变红 不变红 不变红 实验Ⅱ：先加入过量稀硫酸，再滴入几滴KSCN溶液 不变红 变红 变红 ‎①‎ 产生红褐色沉淀的离子方程式是________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________________。‎ ‎②当c(NaOH)≥6.0 mol·L－1时，实验Ⅱ中溶液变红的原因是_____________________‎ ‎________________________________________________________(用离子方程式表示)。‎ ‎(2)有同学提出可用某些盐与FeCl3溶液反应制备Fe(OH)3。‎ ‎①向1 mL 1.0 mol·L－1FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L－1Na2CO3溶液，立即产生大量气泡，并有红褐色沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样，________________________________________________________________________，‎ 证明沉淀中含有碳酸盐。‎ ‎②向1 mL 1.0 mol·L－1FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L－1Na2SO3溶液，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应，继续滴加Na2SO3溶液，最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除Fe(OH)3外还含有FeSO3。产生FeSO3的原因是___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)比较(1)和(2)，制备Fe(OH)3的合理方法是_____________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________(注明试剂和用量)。‎ ‎(4)FeSO4溶液仅与一种试剂反应也可制Fe(OH)3，该试剂的化学式是________(写出一种即可)。‎ 解析：(1)①红褐色沉淀是Fe(OH)3。②实验Ⅰ说明溶液中没有Fe3＋，铁元素只能以FeO的形式存在。实验Ⅱ加入过量稀硫酸后，溶液变红，说明溶液中有Fe3＋，即酸性条件下FeO转化成了Fe3＋。(2)①‎ 检验碳酸盐沉淀的方法：取沉淀少量于试管中，向沉淀中加入少量稀盐酸，有无色气体产生，即可证明沉淀中含碳酸盐。②Fe3＋可与SO发生氧化还原反应，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应，说明溶液中无Fe3＋，且铁元素不以Fe(OH)3和Fe(OH)2的形式存在，继续滴加Na2SO3溶液得到红褐色沉淀，沉淀中除Fe(OH)3外还含有FeSO3，说明Fe3＋转化成了Fe2＋。(3)若用Na2CO3或Na2SO3溶液，会有其他难溶物生成，影响产品纯度。若NaOH溶液的浓度大于6.0 mol·L－1，铁元素能以FeO的形式存在，故选择1 mL 1.0 mol·L－1FeCl3溶液与3 mL浓度小于6.0 mol·L－1的NaOH溶液混合制备Fe(OH)3。(4)FeSO4转化为Fe(OH)3需要加入氧化剂，如Na2O2、NaClO等。‎ 答案：(1)①Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3‎ ‎②FeO＋4H＋===Fe3＋＋2H2O、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3‎ ‎(2)①加入少量稀盐酸，有无色气体产生 ‎②2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋、Fe2＋＋SO===FeSO3(文字描述也可)‎ ‎(3)1 mL 1.0 mol·L－1FeCl3溶液与3 mL浓度小于6.0 mol·L－1的NaOH溶液混合 ‎(4)Na2O2‎ ‎11．FeCl2是一种常用的还原剂。有关数据如下：‎ C6H5Cl(氯苯)‎ C6H4Cl2‎ FeCl3‎ FeCl2‎ 溶解性 不溶于水，易溶于苯 不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易吸水 熔点/℃‎ ‎－45‎ ‎53‎ ‎－‎ ‎－‎ 沸点/℃‎ ‎132‎ ‎173‎ ‎－‎ ‎－‎ 查阅资料知：氯化铁遇水剧烈水解。‎ 实验室可以用如下方法来制备无水FeCl2。‎ 按下图装置，在三颈烧瓶中放入a g无水氯化铁和过量的氯苯，控制反应温度在128～139 ℃加热3 h，冷却，分离提纯得到粗产品。反应的化学方程式为2FeCl3＋C6H5Cl===2FeCl2＋C6H4Cl2＋HCl。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)仪器B的名称是________________，盛装的试剂是__________________。‎ ‎(2)球形冷凝管的作用是_______________________________________________。‎ ‎(3)反应后通入N2的目的是___________________________________________。‎ ‎(4)上图虚线框内应选择的安全瓶(盛有蒸馏水)是______。‎ ‎(5)用x mol·L－1 NaOH溶液滴定安全瓶中盐酸，消耗y mL NaOH溶液，则氯化铁转化率为______________________________________________________________________________‎ ‎______________________(列出计算式)。‎ ‎(6)冷却实验装置，三颈烧瓶内物质经过过滤、洗涤、干燥后，得到粗产品，则回收滤液中C6H5Cl的方案是___________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(7)已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，此温度下若在实验室中配制5 mol·L－1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入______mL1 mol·L－1的盐酸(总体积忽略加入盐酸的体积)。‎ 解析：(1)根据仪器的结构特点可判断B为球形干燥管。干燥HCl气体所选干燥剂一般是无水CaCl2、P2O5、硅胶等。(2)冷凝管在此实验中的作用是冷凝回流、导气。(3)反应后通入N2‎ 的目的是将HCl气体吹入C装置中，使其被充分吸收，减少实验误差。(4)吸收HCl气体，应短进长出，故选c。(5)通过滴定实验可得反应生成的HCl的物质的量为xy×10－3 mol，由反应的化学方程式2FeCl3＋C6H5Cl===2FeCl2＋C6H4Cl2＋HCl可知消耗的氯化铁的质量为xy×10－3mol×2×162.5 g·mol－1，则其转化率为×100%。(6)根据题目中的表格数据可知，C6H4Cl2的沸点为173 ℃，C6H5Cl的沸点为132 ℃，回收C6H4Cl2中 C6H5Cl的措施是蒸馏，并且控制温度为132 ℃。(7)若不出现浑浊现象，则c(Fe3＋)×c3(OH－)≤Ksp[Fe(OH)3]，代入有关数据后可求出c(OH－)≤2×10－13mol·L－1，c(H＋)≥0.05 mol·L－1，故至少要加入5.0 mL 1 mol·L－1的盐酸。‎ 答案：(1)球形干燥管　无水CaCl2(写“P2O5、硅胶”均可)‎ ‎(2)冷凝回流、导气 ‎(3)将HCl气体吹入C装置中，使其被充分吸收 ‎(4)c ‎(5)×100%‎ ‎(6)蒸馏滤液，并收集132 ℃馏分 ‎(7)5.0‎ ‎12.有关钴、镍和铁化合物的性质见下表：‎ 化学式 沉淀完全时的pH 钴镍性质 Co(OH)2‎ ‎9.4‎ Co＋2HCl===CoCl2＋H2↑‎ Co2＋＋2NH3·H2O===Co(OH)2↓＋2NH Co2＋＋2H2OCo(OH)2＋2H＋‎ Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑‎ Ni2＋＋6NH3·H2O===[Ni(NH3)6]2＋＋6H2O Fe(OH)2‎ ‎9.6‎ Fe(OH)3‎ ‎3.7‎ 氯化钴可用于化学反应催化剂、油漆催干剂、干湿指示剂、啤酒泡沫稳定剂、陶瓷着色剂、制造隐显墨水等。用金属钴板(含少量Fe、Ni)制备氯化钴的工艺流程如下：‎ 钴与盐酸反应极慢，需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产。‎ ‎(1)“除镍”步骤中，氨水用量对反应收率的影响，见下表：‎ 加氨水调pH 收率/%‎ Ni2＋含量/%‎ ‎9‎ ‎98.1‎ ‎0.08‎ ‎9.5‎ ‎98‎ ‎0.05‎ ‎10‎ ‎97.6‎ ‎0.005‎ ‎10.3‎ ‎94‎ ‎0.005‎ 从表中可知pH＝________时，除镍效果最好。‎ ‎(2)“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成，否则沉淀将有部分Co(OH)3生成，试写出反应的化学方程式： ____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)“除铁”步骤中加入双氧水发生反应的离子方程式是___________________。‎ ‎(4)“除铁”步骤中加入的纯碱作用是___________________________________。‎ ‎(5)在“调pH”步骤中，加盐酸的作用是_________________________________。‎ ‎(6)已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，则该温度下反应Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋的平衡常数为______________________。‎ ‎[解析]　(1)根据表中的数据知道，当pH等于10的时候，收率高，镍离子的含量最小，除镍效果最好。(2)Co(OH)2中的＋2价钴易被氧化到＋3价，发生反应的化学方程式为4Co(OH)2＋O2＋2H2O===4Co(OH)3。(3)加入的双氧水把Fe2＋氧化为Fe3＋，发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2‎ O。(4)加入的纯碱和酸反应，让Fe3＋形成沉淀而除去。(5)Co2＋是弱碱阳离子，发生水解显酸性，加入盐酸可以防止Co2＋水解。(6)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)×c3(OH－)＝4.0×10－38，反应Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋的平衡常数K＝＝＝＝＝2.5×10－5。‎ ‎[答案]　(1)10‎ ‎(2)4Co(OH)2＋O2＋2H2O===4Co(OH)3‎ ‎(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ‎(4)使得Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去 ‎(5)防止Co2＋水解　(6)2.5×10－5‎ ‎13.工业上，向500～600 ℃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__________。‎ 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C12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气体被吸收而产生倒吸，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。‎ 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 ‎14．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的转化关系回答下列问题。‎ ‎(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式：‎ A为________，B为________，C为________，‎ D为________，E为________，F为________。‎ ‎(2)写出⑧的化学方程式及④、⑤的离子方程式：‎ ‎⑧________________________________________________________；‎ ‎④________________________________________________________；‎ ‎⑤________________________________________________________。‎ 解析：由F为红褐色固体判断F为Fe(OH)3，故金属单质A为Fe，黑色晶体B为Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2与FeCl3，由F逆推可知D为FeCl3‎ ‎，则C为FeCl2，E为Fe(OH)2。‎ 答案：(1)Fe　Fe3O4　FeCl2　FeCl3　Fe(OH)2　Fe(OH)3‎ ‎(2)⑧4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎④2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　⑤2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋‎ ‎15.铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛。利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下：‎ 实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。‎ ‎(1)装置A的名称是________，装置B中盛放的试剂是________，NH4HCO3盛放在装置________中。‎ ‎(2)实验过程中，欲将生成的FeSO4溶液和NH4HNO3溶液混合，操作方法是________________________________，发生主要反应的离子方程式为________________________。FeSO4溶液要现用现配制的原因是______________，检验久置的FeSO4是否变质的方法是_______________。‎ ‎(3)干燥过程主要目的是脱去游离水，过程中会有少量FeCO3‎ 在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为________________________，取干燥后的FeCO3样品12.49 g，与碳混合后焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量：________g。‎ 解析：(1)装置A是分液漏斗，盛放稀硫酸，装置B中盛放铁粉，稀硫酸与铁粉反应生成H2和FeSO4。装置C中盛放NH4HCO3。(2)检验D处氢气已纯净时，表明装置中空气已排尽，关闭活塞3，打开活塞2，在氢气作用下将FeSO4溶液压入C中发生反应。FeSO4具有还原性，易被O2氧化，故FeSO4溶液要现用现配。用KSCN溶液检验久置的FeSO4是否变质。(3)FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y，则x×116 g·mol－1＋y×89 g·mol－1＝12.49 g，56 g·mol－1×(x＋y)＝6.16 g，解得：x＝0.1 mol，y＝0.01 mol。故m(FeOOH)＝0.89 g。‎ 答案：(1)分液漏斗　铁粉　C　(2)(待D处的气体纯净后)关闭活塞3，打开活塞2　Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋H2O(或Fe2＋＋HCO===FeCO3↓＋H＋、HCO＋H＋===CO2↑＋H2O)　亚铁离子易被氧化　取样品配成溶液，取少量溶液于试管中，再向试管中加入KSCN溶液，观察是否显血红色(合理答案即可)　(3)4FeCO3＋O2＋2H2O===4FeOOH＋4CO2　0.89‎ ‎16．铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：‎ ‎(1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是________。‎ A．纯铁硬度比生铁高 B．纯铁耐腐蚀性强，不易生锈 ‎ C．不锈钢是铁合金，只含金属元素 D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应 ‎ E．铁在冷的浓硫酸中钝化 ‎(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L－1FeC13溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为_______________________________________，‎ 形成该分散系的微粒粒度范围是___________________________。‎ ‎(3)电子工业需用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___________________。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：①氯气　②铁粉　③浓硝酸　④浓盐酸　⑤烧碱　⑥浓氨水，需要用到的一组试剂是__________。‎ A．①②④ 　　　　　　 B．①③④⑥‎ C．②④⑤ D．①④⑥‎ ‎(4)高铁酸钠Na2FeO4 是一种新型净水剂。‎ ‎①高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH＝2Na2FeO4＋3X＋5H2O 则X的化学式为______________。‎ ‎②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2‎ 由此看，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有__________性，而能够除去水中悬浮物是因为__________________________________。‎ ‎③下列物质能作净水剂的有____________。‎ A．KAl(SO4)2·12H2O B．[Fe(OH)(SO4)]n C．ClO2‎ D．“84”消毒液 解析：(1)A项，纯铁硬度比生铁低，错误；B项，纯铁耐腐蚀性强，不易生锈，正确；C项，不锈钢是铁合金，含Fe、Mn等金属元素，也含有C、Si等非金属元素，错误；D项，铁在一定条件下，可与水蒸气反应产生四氧化三铁和氢气，正确；E.铁在室温下遇浓硝酸、浓硫酸，在金属表面会被氧化产生一薄层致密的氧化物保护膜，而阻止了金属的进一步反应，因此Fe在冷的浓硫酸中钝化，正确。(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L－1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，这时发生Fe3＋的水解反应，产生氢氧化铁胶体和盐酸，该反应的离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋；形成该分散系属于胶体，分散质的微粒粒度范围是1 nm～100 nm之间；(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。则FeCl3溶液与铜反应的离子方程式是2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；若从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，提供的试剂有：①氯气②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱⑥浓氨水，则应该首先向溶液中加入过量的Fe粉末，发生反应得到纯净的FeCl2溶液，把过量的Fe和置换出的Cu过滤出，向滤渣中加入盐酸使Fe发生反应得到FeCl2‎ 溶液，再过滤除去Cu，把两次的滤液合并，再向其中通入过量的氯气就得到了FeCl3溶液，所以选项A符合题意，而其余选项都会引入杂质离子，不符合题意，错误；(4)①根据原子守恒可得X的化学式是NaClO；②根据方程式可知高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它可以得到电子，具有强的氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为反应后产生的还原产物Fe(OH)3在水中形成胶体，表面积大有强的吸附能力，吸附水中悬浮的杂质使之形成沉淀而除去；③A项，KAl(SO4)2·12H2O电离产生的Al3＋会发生水解反应产生Al(OH)3胶体，因此有净水作用，正确；B项，[Fe(OH)(SO4)]n会形成Fe(OH)3胶体，因此有净水作用，正确；C项，ClO2有强氧化性，可以杀菌消毒，危害也小，因此可以处理水，D项，“84”消毒液有杀菌消毒作用，但是碱性太强，气味太浓，不适宜水的净化，错误。‎ 答案：(1)BDE ‎(2)Fe3＋＋3H2O2Fe(OH)3(胶体)＋3H＋　1～100 nm ‎(3)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　A ‎(4)①NaClO　②氧化性　生成Fe(OH)3在水中形成胶体能够吸附水中悬浮杂质　③ABC ‎17．Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图。‎ Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾 ‎(1)Cu2S中铜元素的化合价为________，火法炼铜的反应原理是_____‎ ‎____________________________________________(用化学方程式表示)。‎ ‎(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：_________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(3)若将A中红色物质反应掉，操作Ⅰ中加入的试剂最好是________(填字母序号)。‎ A．适量的NaNO3　　　 B．适量的HNO3‎ C．适量的H2O2‎ 解析：(1)Cu2S中铜元素的化合价为＋1；火法炼铜时Cu2S与O2反应生成Cu和SO2，反应方程式为Cu2S＋O22Cu＋SO2。‎ ‎(2)Cu2O与稀硫酸反应生成CuSO4和Cu，反应的离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。‎ ‎(3)A中的红色物质为Cu，可在酸性条件下用H2O2将Cu氧化成Cu2＋。‎ 答案：(1)＋1　Cu2S＋O22Cu＋SO2‎ ‎(2)Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O　(3)C