高考化学必考知识点《铁的氧化物》高频考点强化练习（2020年最新版） - 高考化学题库

1、实验题 [2012·潍坊一模] （14分）黄铜矿的主要成分是CuFeS2，是工业炼铜的主要原料。已知黄铜矿在空气中焙烧生成Cu、FeS和SO2，FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑，H2S是一种剧毒气体。某科研小组设计以黄铜矿为原料制取单质铜和氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的流程如下：
?
（1）92gCuFeS2在空气中焙烧生成Cu、FeS和SO2转移电子的物质的量为?。
（2）请简述检验气体Ⅰ的操作步骤?。
（3）在实验室中，欲用38％(密度为1.18g·mL-1)的盐酸配制30％的盐酸，需要的玻璃仪器主要有?。
（4）气体Ⅲ最好选用?(填写序号)，其主要作用是?。
A．O2
B．H2
C．Cl2
D．N2
欲选用下列仪器在实验室中制取纯净干燥的该气体。

装置A中发生反应的离子方程式为?。
选用合适装置导管口的连接顺序为a接?。图中仪器G的名称是?；在使用该仪器时，应首先?。

参考答案：（14分）（1）3mol
（2）收集适量气体Ⅰ通入品红溶液中，溶液褪色，加热溶液恢复红色
（3）玻璃棒、烧杯、量筒
（4）C?把Fe2+氧化成Fe3+?MnO2＋4H+＋2Cl－MnCl2＋Cl2↑＋2H2O? ghefb?分液漏斗?检验其是否漏水

本题解析：（1）n(CuFeS2)＝＝0.5mol， CuFeS2（Cu、Fe、S的化合价分别为+2、+2和–2价）在空气中焙烧生成Cu、FeS和SO2的化学方程式为CuFeS2＋O2Cu＋FeS＋SO2↑，分析化学方程式知，1mol CuFeS2参加反应转移6mol电子，故0.5mol CuFeS2参加反应转移3mol电子。
（2）根据题给信息，黄铜矿焙烧生成的气体Ⅰ是SO2，检验SO2的方法是将气体通入品红溶液中，溶液褪色，加热溶液恢复红色。
（3）用溶液配制一定质量分数的溶液，要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯和玻璃棒。
（4）气体Ⅲ的作用是将FeCl2氧化成FeCl3，故最好选用Cl2；实验室中用MnO2和浓盐酸在加热条件下制取Cl2，反应的离子方程式为MnO2＋4H+＋2Cl－MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。从导气管口a处流出的气体除Cl2外，还含有杂质气体HCl和水蒸气，应首先用装置F除HCl气体，然后用装置E除水蒸气，最后选择装置B用向上排空气法收集Cl2，故导气管口的连接顺序为ghefb。仪器G是分液漏斗，使用该仪器时要检验是否漏水。

本题难度：一般

2、计算题钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
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。

参考答案：（1）FeCl2，4∶1 ， 0.912 g
（2）180 mL
（3）0.105mol＜n(Cu)＜0.315mol

本题解析：（1）由于向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象可知反应后生成的物质为FeCl2，由于放人盐酸的量为28.00 mL× 1 mol／L=0.028mol，故产生FeCl2的物质的量为0.028/2=0.014mol。其中单质铁分别于盐酸、Fe3O4二者发生反应，①由生成标准状况下的气体134.4 mL，根据电荷守恒可知，混合物中与盐酸发生产生气体的单质铁为0.006mol，②Fe3O4与Fe、HCl共同反应，在该反应中铁元素总量为：0.014mol-0.006mol=0.008mol，且该反应方程式为Fe3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O，通过该反应方程式可知Fe3O4为0.002mol，发生该反应的单质铁为0.002mol。故总的Fe物质的量为0.008mol，Fe3O4为0.002mol。故比例为4∶1。质量为0.002mol×232g/mol +0.008mol×56g/mol =0.912g。
（2）根据三个实验，通过投入粉末质量与产生气体的体积比例关系可知，Ⅰ、Ⅱ为硝酸过量，Ⅲ为粉末过量。可通过实验Ⅲ计算出硝酸的体积。由于假设NO是硝酸的唯一还原产物，且产生的气体的物质的量为6.720L/22.4L·mol-1=0.3mol。则N元素得到电子数为0.3mol×3=0.9mol。由于Ⅲ中混合物质量为34.2g，且n(Fe)∶n(Fe3O4)=4:1，则Fe为0.3mol，Fe3O4为0.075mol，由于氮元素得到电子数共为0.9mol，故溶液中为Fe(NO3)2、Fe(NO3)3两种溶质，计算可知Fe(NO3)2为0.075mol，Fe(NO3)3为0.45mol。故溶液中硝酸根含量为0.075mol×2+0.45mol×3=1.5mol。则该反应中N元素总物质的量为1.5mol+0.3mol=1.8mol。故硝酸的体积为180ml。
（3）27.36g 粉末，根据n(Fe)∶n(Fe3O4)=4:1可知含铁元素0.42mol，由于硝酸过量，产物为硝酸铁，故II反应需用硝酸1.52 mol(硝酸共1.8mol)，故II溶液中有Fe3+ 0.42 mol，过量硝酸0.28mol，
3Cu ~ 8HNO3? Cu ~ 2Fe3+
3? 8? 1? 2
nmin? 0.28mol? n? 0.42
nmin=0.105mol? n=0.21mol? nmax =0.21mol+0.105mol=0.315mol

本题难度：一般

3、选择题下列物质的转化在给定条件下能实现的是（　　）
①Al2O3

NaOH(aq)
△

NaAlO2（aq）CO2

Al（OH）3
②SO2/点燃

SO3H2O

H2SO4
③饱和NaCl（aq）NH3，CO2

NaHCO3△

Na2CO3
④Fe?2O3HCl(aq)

FeCl3（aq）△

无水FeCl3
⑤MgCl2（aq）石灰乳

Mg（OH）2煅烧