19、FeCO3在空氣中高溫分解,F(xiàn)e2+可能被空氣中氧氣氧化成Fe3+,故A錯(cuò)誤;Fe2+和HCO發(fā)生雙水解反應(yīng),生成CO2,故B正確;過濾所用玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,故C正確;KSCN溶液遇Fe3+顯血紅色,因此可用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4溶液是否變質(zhì),故D正確。
5.B 解析:根據(jù)最后溶液中溶質(zhì)為過量H2SO4和FeSO4,充分灼燒后的固體為氧化鐵,則鐵元素的物質(zhì)的量為×2=0.04 mol,說明參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為0.04 mol,含氫離子0.08 mol,其中部分氫離子生成氫氣,另外的H+和合金中的氧結(jié)合成水,由于合金中氧的物質(zhì)的量為=0.02 mol,它結(jié)合氫離子0.04
20、 mol,所以硫酸中有(0.08-0.04) mol=0.04 mol H+生成氫氣,即生成0.02 mol氫氣,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448 mL,故A錯(cuò)誤;合金中Fe元素的質(zhì)量為56 g·mol-1×0.04 mol=2.24 g,故合金中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=38.89%,故B正確;生成的濾渣3.2 g是銅,金屬銅可以和Fe3+反應(yīng),所以濾液A中一定不含F(xiàn)e3+,故C錯(cuò)誤;由于硫酸過量,生成氫氣,濾液中不含銅離子,濾渣3.2 g為金屬銅,銅的物質(zhì)的量為=0.05 mol,若全部為氧化銅,氧化銅的質(zhì)量為80 g·mol-1×0.05 mol=4.0 g,由于是部分銅被氧化成氧化銅,則
21、樣品中氧化銅的質(zhì)量一定小于4.0 g,故D錯(cuò)誤。
6.C 解析:因反應(yīng)②環(huán)丙胺不參加反應(yīng),但加快反應(yīng)速率,即加快了氯化鐵水解,故A正確;反應(yīng)③的反應(yīng)物為FeOOH和CO,其中一種生成物為Fe3O4,由質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)為6FeOOH+CO===2Fe3O4+3H2O+CO2,故B正確;直接加熱FeCl3溶液可以得到氫氧化鐵,進(jìn)一步加熱可以得到氧化鐵,無法得到四氧化三鐵,故C錯(cuò)誤;納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲?,屬于膠體分散系,則具有丁達(dá)爾現(xiàn)象,故D正確。
7.D 解析:當(dāng)鐵、銅的量比較少時(shí)溶液中可能有Fe3+存在,A錯(cuò)誤;當(dāng)鐵過量時(shí),銅不與Fe3+反應(yīng),此時(shí)溶液中不存在Cu2+和Fe
22、3+,B錯(cuò)誤;銅有剩余則溶液中一定無Fe3+,可能有Cu2+,C錯(cuò)誤;鐵比銅活潑,不可能出現(xiàn)鐵有剩余而銅無剩余的情況,D正確。
8.(1)c
(2)①C(s)+H2O(g)===H2(g)+CO(g) ΔH=+134.5 kJ·mol-1
②ⅰ.增大 當(dāng)溫度低于570 ℃時(shí),可逆反應(yīng)Fe3O4+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)平衡正向移動(dòng),故CO的轉(zhuǎn)化率增大
ⅱ.增大 4
(3)①[Fe(CN)6]4-+4Fe3+===Fe4[Fe(CN)6]3↓
②堿性條件下,F(xiàn)e2+與 CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-,F(xiàn)e2+被空氣中的O2 氧化生成 Fe3+,[Fe(CN)6]
23、4- 與 Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍(lán)使試紙變藍(lán)
(4)2.5
解析:(2)②ⅰ.由圖象可知,當(dāng)溫度低于570 ℃時(shí),溫度降低,CO的體積百分含量降低,故CO的轉(zhuǎn)化率增大;由題意可知,當(dāng)溫度低于570 ℃時(shí),可逆反應(yīng)Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)平衡正向移動(dòng),故CO的轉(zhuǎn)化率增大。ⅱ.當(dāng)溫度高于570 ℃時(shí),隨溫度升高,CO的體積百分含量降低,即反應(yīng)Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)平衡正向移動(dòng),則平衡常數(shù)增大。1040 ℃時(shí)CO體積分?jǐn)?shù)為20%。設(shè)CO起始濃度為1 mol·L-1,消耗CO濃度為x。
Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s
24、)+CO2(g)
1 0
xx
1-xx
=20%,x=0.8 mol·L-1,K==4。
(3)②堿性條件下,F(xiàn)e2+與CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-;Fe2+被空氣中的O2氧化生成Fe3+;[Fe(CN)6]4-與Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍(lán)使試紙變藍(lán)。(4)若不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則c(Fe3+)×
c3(OH-)≤Ksp[Fe(OH)3],代入有關(guān)數(shù)據(jù)后可求出c(OH-)≤2×10-13 mol·L-1,c(H+)≥0.05 mol·L-1,則加入鹽酸的體積至少為=0.0025 L=2.5 mL。
9.(1)+2、+3 (2)漏斗
(
25、3)2H++Fe===Fe2++H2↑,2Fe3++Fe===3Fe2+ KSCN溶液 無血紅色現(xiàn)象
(4)bc (5)無 (6)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
解析:(3)步驟Ⅲ是將鐵離子還原成亞鐵離子,又因?yàn)槿芤褐羞€存在氫離子,則步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2H++Fe===Fe2++H2↑、2Fe3++Fe===3Fe2+;檢驗(yàn)步驟Ⅲ已經(jīng)進(jìn)行完全,即溶液中沒有鐵離子,可以用KSCN溶液。(4)步驟Ⅳ中調(diào)節(jié)pH的試劑要能與酸反應(yīng)且不引入新的雜質(zhì),所以用氧化亞鐵或氨水較好,答案選bc。(5)由題中數(shù)據(jù)可知,溶液中c(Fe2+)·c(OH-)2=1.2×10-6×(1×10-5
26、.5)2=1.2×10-17<Ksp[Fe(OH)2]=4.8×10-16,故無Fe(OH)2沉淀生成。(6)步驟Ⅵ中碳酸亞鐵在空氣中與氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氧化鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。
10.(1)c (2)c
(3)①Fe2+ Fe3+②Fe3+、Cu2+
(4)4FeO+10H2O4Fe(OH)3(膠體)+8OH-+3O2↑ 殺菌 凈水
解析:(3)向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入一定量的鐵屑,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)為2FeCl3+Fe===3FeCl2,CuCl2+Fe===FeCl2+Cu。①若剩余的固體為銅,則反應(yīng)后的溶液中含有的陽離子
27、一定有Fe2+,一定不含F(xiàn)e3+,但不一定含有Cu2+;②若剩余的固體為鐵和銅的混合物,則反應(yīng)后的溶液中的陽離子只有Fe2+,一定不含 Fe3+、Cu2+。(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)中Fe的化合價(jià)是+6價(jià),具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒,其還原產(chǎn)物Fe3+水解生成氫氧化鐵膠體,能吸附水中雜質(zhì),所以高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是凈水、消毒。
11.(1)Fe HCl(或鹽酸)
(2)減少產(chǎn)品CuCl的損失 防止CuCl水解
(3)CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O===2CuCl↓+2H2SO4
(4)防止CuCl的氧化和見光分解
解析: (1)印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)加入鐵,三價(jià)鐵離子能夠與鐵反應(yīng)生成二價(jià)鐵離子,銅離子能夠與鐵反應(yīng)生成銅,過濾后濾渣中含有銅和鐵,加入鹽酸,鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵,銅與鹽酸不反應(yīng),將銅分離出來。
內(nèi)容總結(jié)
(1)第3節(jié) 鐵、銅及其化合物
一、選擇題
1.(2019屆河北保定定興三中月考)某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O),設(shè)計(jì)了如下流程
(2)由題意可知,當(dāng)溫度低于570 ℃時(shí),可逆反應(yīng)Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)平衡正向移動(dòng),故CO的轉(zhuǎn)化率增大