铁及其化合物专题复习

江苏省高淳高级中学2009届高考化学二轮复习讲学稿执笔人：诸全头审核：吴名胜1铁及其化合物专题复习一、书本知识整合二、例题选讲1．铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：回答下列有关问题：（1）Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①的转化，要求产物纯净。可选用的试剂是（选填序号）；a．Cl2b．Fec．HNO3d．H2O2（2）上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应：CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S。(CuFeS2中S为-2价)则下列说法正确的是（选填序号）；a．从物质分类的角度看，黄铜矿属于合金b．反应中，所有铁元素均被还原c．反应中，CuFeS2既作氧化剂又作还原剂d．当转移1mol电子时，有46gCuFeS2参加反应（3）下述反应中，若FeSO4和O2的系数比为2:1，试配平下列方程式：FeSO4+K2O2→K2FeO4+K2O+K2SO4+O2↑（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______、_________。2．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：已知：①2KOH+Cl2→KCl+KClO+H2O（条件：温度较低）②6KOH+3Cl2→5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高）Fe2+Fe3+FeO42－（高铁酸根离子）①④②③江苏省高淳高级中学2009届高考化学二轮复习讲学稿执笔人：诸全头审核：吴名胜2③2Fe(NO3)3+2KClO+10KOH→2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O回答下列问题：（1）该生产工艺应在（填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式；（3）K2FeO4具有强氧化性的原因；（4）配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解61.6gKOH固体（该溶液的密度为1.47g/mL），它的物质的量浓度为；（5）在“反应液I”中加KOH固体的目的是：A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClOB．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C．为下一步反应提供反应物D．使副产物KClO3转化为KClO（6）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品（写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途。3．（10分）已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不不反应）。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。步骤一：电解精制：请回答以下问题：电解时，阴极上的电极反应式为；电解过程中，硫酸铜的浓度变化；步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：（1）阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式：。残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些信息：序号反应平衡常数1Au+6HNO3（浓）=Au(NO3)3+3NO2↑+3H2O12Au3++4Cl—=AuCl4—1从中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：以江苏省高淳高级中学2009届高考化学二轮复习讲学稿执笔人：诸全头审核：吴名胜3（2）滤液含量的测定：下是该小组探究滤液的一个实验流程：则100ml滤液中Cu2+的浓度为，Fe2+的浓度为。4．(1)现以含铁元素50％的铁矿石为原料炼铁，若生产过程中铁元素损失4％，计算每生产1.00t生铁(含铁96％)，至少需要这种铁矿石多少吨?(保留两位小数)(2)取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C)，在氧气流中充分反应，得到CO2气体224mL(标准状况)。①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比。②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100mL相同浓度的H2SO4溶液中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：计算该硫酸溶液的物质的量浓度。5．电子工业常用一定浓度的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷电路板。有关反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。为了从腐蚀铜后的废液中回收铜，常采用加入过量铁粉还原铜的方法，最后再用硫酸溶解未反应的铁粉而得到铜。请回答下列问题：⑴写出回收铜所涉及到的有关反应的离子方程式：，，。⑵取200mL腐蚀铜后的废液，加入过量的铁粉ag，经充分反应后过滤，滤渣经干燥称量发现其质量也为ag。则原FeCl3的利用率为。⑶上述滤渣用足量的稀硫酸处理，发现有22.4g滤渣未溶解。则腐蚀铜前原FeCl3溶液的物质的量浓度为（设腐蚀前后溶液的体积不变）。实验序号IIIIII加入钢样粉末的质量/g2.8125.6248.436生成气体的体积/L(标准状况)1.1202.2402.800江苏省高淳高级中学2009届高考化学二轮复习讲学稿执笔人：诸全头审核：吴名胜4三、反馈练习1．高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染的绿色水处理剂。工业是先制得高铁酸钠，然后在低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾（K2FeO4）。制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下：Ⅰ．湿法制备：2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－==2FeO42－+3Cl－+5H2OⅡ．干法制备：2FeSO4+6Na2O2==2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑下列有关说法不正确．．．的是（）A．高铁酸钾中铁显+3价B．湿法中每生成1molNa2FeO4转移3mol电子C．干法中每生成1molNa2FeO4转移4mol电子D．K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，还能除去水体中的H2S、NH3等，生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质2．(8分)高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂，是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染的绿色水处理剂。工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾。制备方法有：①湿法：次氯酸盐氧化法②干法：高温过氧化物法。（1）湿法制备的的主要反应方程为：Fe(OH)3+NaClO+→Na2FeO4+NaCl+H2O在空格中填写适当物质，并配平反应化学方程式。（2）干法制备中牵涉到的物质有：FeSO4、Na2FeO4、Na2SO4、Na2O2发生氧化反应的过程是：→（3）制备相同质量Na2FeO4时转移的电子数，湿法制备干法制备（填〝〞或〝〞或〝=〞）。（4）干法制备中一定要在密闭的容器中进行，原因是。（5）高铁酸钾和二氧化氯都是高效杀菌消毒剂，但消毒效率（单位质量转移的电子数）是不相同的，则高铁酸钾的效率是二氧化氯的倍。3．为测定一种复合氧化物磁性粉末材料的组成，称取12.52g样品，将其全部溶于过量稀硝酸后，配成100mL溶液。取其一半，加入过量K2SO4溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、烘干后得4.66g固体。在余下的50mL溶液中加入少许KSCN溶液，显红色；如果加入过量NaOH溶液，则生成红褐色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20g固体。（1）计算磁性粉末材料中氧元素的质量百分含量。（2）确定该材料的化学式江苏省高淳高级中学2009届高考化学二轮复习讲学稿执笔人：诸全头审核：吴名胜5（1）d（2分）；（2）d（2分）；（3）2、6、2、2、2、1（2分）（4）净水、消毒（各1分，共2分）。27．（1）温度较低（2分）（2）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑（2分）（3）Fe元素的化合价显+6价，易得电子（2分）（4）10mol/L（2分）（5）AC（2分）（6）KNO3KCl，KNO3可用于化肥，炸药等（合理就给分）（2分）18．（共10分）步骤一：Cu2++2e＝Cu（1分）；变小（1分）3Ag+4H++NO3—＝3Ag++NO↑+2H2O（2分）浓盐酸含有大量氯离子，Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4—离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中。（2分）0.5（2分）0.1（2分）21．（1）1×96%÷96%÷50%=2（吨）（3分）（2）①Fe：28g——→0.5molC：0.12g——→0.01moln（Fe）：n（C）==50：1（3分）②Fe——————H20.125mol0.125molc(H2SO4)=25.11.0125.0Lmolmol/L25、（10分）⑴2Fe3＋+Fe=3Fe2＋、Cu2＋+Fe=Fe2＋+Cu、Fe+2H＋=Fe2＋+H2↑（3分）⑵87.5%（3分）⑶4.00mol/L（4分）24．（8分）（1）2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH→2Na2FeO4+3NaCl+5H2O（2分）（2）过程是：FeSO4→Na2FeO4（1分）（3）湿法制备干法制备。（1分）（4）原因是过氧化钠强烈吸水和吸收CO2的能力，且反应，则无法氧化铁盐以制备高铁酸盐（2分）。（5）效率的0.21倍（2分）。24．（8分）（1）m(Ba)＝5.48g（1分），m(Fe)＝4.48g（1分），氧元素的质量分数为20.45%（2分）（2）原子个数比为Ba︰Fe︰O=1︰2︰4（2分），化学式为BaFe2O4（或BaO·Fe2O3）（2分）