中学化学竞赛试题资源库铁盐

中学综合学科网第1页共25页中学化学竞赛试题资源库——铁盐A组1．为了除去FeSO4溶液中的Fe3＋，可用加入纯铁屑的方法，但此法很费时；现有一种方法是在蒸馏水沸腾时加入粉未状的绿矾（少量多次），搅拌，直到观察到有褐色沉淀产生即可停止加入药品，煮沸1～2分钟，趁热过滤，密封保存所得的FeSO4溶液，此法的原理是AFe3＋易水解，它的水解产物之一能抑制的Fe2＋水解BFe2＋有较强的还原性，它能还原Fe3＋CFe3＋有较强的氧化性，它能氧化Fe2＋DFe3＋的水解是吸热反应，升温能促进它的水解2．溶液中有Fe3＋存在，则可与它同时大量存在的是AOH－BS2－CH＋DSCN－3．在强酸溶液中存在大量的Fe2＋和Ba2＋，那么在溶液中含有的离子是ANO3－BSO42－CCl－DCO32－4．在较高浓度的Fe3＋溶液中，下列高于能与Fe3＋大量共存的是AH＋、SO42－BAlO2－、CO32－CHS－、S2－DOH－、NO3－5．下列各组离子的溶液中，加入足量的溴化亚铁晶体时，有两种离子的浓度明显减小的是AK＋、OH－、CO32－BNa＋、Ag＋、NO3－CK＋、SO42－、S2－DH＋、Cu2＋、NO3－6．分别用铁a，氧化亚铁b，混有少量Fe2O3的铁c，制取相同质量的绿矾，需要H2SO4的质量是Aa＞b＞cBb＞a＞cCc＞b＞aDa＝b＝c7．铁有可变化合价，将14.4g草酸亚铁（FeC2O4）与空气隔绝加热分解，最终得到7.2g铁的氧化物，则该铁的氧化物是AFeOBFe2O3CFe3O4DFe3O4和FeO8．为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O（硫酸亚铁铵晶体）的成分中含有Fe2＋，按如下步骤作：（1）第一步：对试样进行观察，说明试样中可能有Fe2＋存在的外观特征是。（2）第二步：取少量试样配成溶液，可以再次推断试样中可能含有Fe2＋的现象是。（3）第三步：操作的目的是，具体操作过程，现象及对结论是。9．将铝粉逐渐投入饱和氯化铁的黄色溶液中，首先看到溶液变成红褐色，并产生气泡；后来有少量的红褐色的沉淀，并有少量的能被磁铁吸引的黑色沉淀物质生成，请回答下列问题：（1）红褐色溶液物质是，红褐色的沉淀是，气泡的成分是，黑色物质是。（2）除去红褐色溶液中少量沉淀的实验方法是。中学综合学科网第2页共25页（3）试用简洁的文字和化学方程式解释上述实验现象。10．生活饮用水水质的标准主要有：色度、混浊度、pH值、细菌总数、嗅和味等等。目前城市自来水处理过程中所使用的主要药剂仍是Cl2（消毒剂）和Al2(SO4)3（沉降剂），但由于种种原因，用这两种物质处理水质，总有缺陷。因此,有资料报道：Na2FeO4是一种强氧化剂，可作为一种新型净水剂，在反应中被还原为Fe3＋离子，使用该物质可代替Cl2和Al2(SO4)3。（1）配平工业上制备铁酸钠的化学方程式：（）Fe2O3＋（）NaNO3＋（）NaOH→（）Na2FeO4＋（）NaNO2＋（）H2O（2）当反应物中含有1.4mol钠离子，上述反应恰好完全进行时，电子转移总数为NA。（3）某厂制备铁酸钠后的废液中含NaNO2溶液，直接排放会造成污染，下列试剂中①NaCl②NH4Cl③KMnO4④浓H2SO4，能使NaNO2转化为N2（不引起二次污染的）是（选填编号），反应离子方程式11．下图中，B、D、E、F、G是氧化物，F、K是氢化物，C、H是日常生活中最常见的金属单质，J是气态非金属单质，O是白色沉淀且B、H、L、M、N、O中含有同种元素，I是基础化学工业的重要产品，其消费量是常被视为一个国家工业发达水平的一种标志（图中部分反应物和生成物没有列出）。请按要求回答：（1）写出L的化学式；（2）写出：反应③的离子方程式；反应④的化学方程式；（3）反应②在工业生产上的用途是；（4）反应①是分解反应，反应中生成的B、D、E、F的物质的量之比为1︰1︰1︰14，则反应①的化学方程式为。12．已知：A和G是盐，且它们的元素组成相同，但它们溶液的颜色不同，B、C和D都是氧化物。反应过程中产生的水在图示中已略去。回答下列问题：（1）写出D生成C的化学方程式（2）B跟E的稀溶液反应的离子方程式是：A受热分解CDBEFO2NaOHH2ODGH中学综合学科网第3页共25页（3）A受热分解的化学方程式为：（4）检验A中所含阴离子的方法是：13．生活饮用水水质的标准主要有：色度、浑浊度、pH、细菌总数、嗅和味等。目前城市自来水处理过程中所使用的主要试剂仍是Cl2（消毒剂）和Al2(SO4)3（沉降剂），但由于种种原因，用这两种物质处理水质，总有缺陷。有资料报道：NaFeO4是一种强氧化剂，可作为一种新型净水剂，在反应中被还原为Fe3+，因此使用该物质可代替Cl2和Al2(SO4)3。（1）配平工业制备铁酸钠的化学方程式：Fe2O3＋NaNO3＋NaOH——Na2FeO4＋NaNO2＋H2O（2）以上反应中，氧化剂为（填编号）。AFe2O3BNaNO3CNaOHDNa2FeO4ENaNO2（3）当反应物中含有1.4molNa＋，且上述反应恰好完全进行时，电子转移总数为NA。（4）据上海一具有一流生产工艺的自来水厂的科研人员介绍，目前仍不宜推广使用Na2FeO4，你认为其可能的主要原因是（填编号）。ANa2FeO4是强氧化剂，作为消毒剂不合格BNa2FeO4被还原为Fe3＋，Fe3＋水解要形成胶体CNa2FeO4被还原为Fe3＋，Fe3＋在水中呈黄色，影响水质的色度DNa2FeO4被还原为Fe3＋，Fe3＋水解呈酸性，使pH略降低14．实验：将硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）加入如下左图中所示的干燥试管A里，隔绝空气加强热充分反应后，试管A中得残留固体甲，在试管B内得到无色液体乙。取出甲放在图下右中的石英管C的中部，连接好其他部分的仪器后，开启旋塞K，逐滴滴加乙醇使C管左部石棉绒（一种纤维状硅酸盐材料，很稳定，不燃烧）浸润吸足，关闭K，然后加热，几分钟左右（加热过程中还可以较快地开启、关闭旋塞K来补充乙醇并使之通入石棉绒里），可观察到甲的颜色由红棕色逐渐变为黑色。反应停止后，取试管E中的液体0.5mL逐滴加入到含新配制的银氨溶液的试管F中，振荡后，把试管放在水浴中温热，不久会观看到试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。回答下列问题：（1）写出如图（11）所示的干燥试管A中发生反应的化学方程式：；（2）根据反应原理请你评价图（11）实验装置的主要缺点是：；（3）试管C中反应的化学方程式为：；（4）简述如何检验图（12）所示装置气密性：；（5）试管D安装在此的作用是：；（6）写出F试管中反应的化学方程式：。15．某研究性学习小组的同学对绿矾受热分解的情况进行探究。（1）资料表明，在加热条件下三氧化硫具有比较强的氧化性。甲同学认为，绿矾受中学综合学科网第4页共25页、SO3、H2O。你支持甲同学的观点吗？说明你的理由；（2）实验是解决问题的重要手段。乙同学用如下装置通过实验来探究绿矾受热分解的产物情况（加热及夹持装置未画出）：实验过程中发现：装置A中有残留固体，装置B中无水硫酸铜变蓝，装置C中的U形管中有无色晶体出现。回答下列问题：①在装置C导管出口处还应有的实验现象是；②装置A中残留的固体是；装置C中的U形管中无色晶体是；③乙同学为了验证绿矾受热分解的所有产物，在C装置后连接了一个装置，并选用了合适的药品不仅达到了实验目的而且还起到了一举两得的效果。请你在C装置后的方框中画出该装置，并注明选用的药品。④写出绿矾受热分解的化学方程式。16．硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过下列实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体：①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍；②向洗涤过的废铁屑加入过量的稀硫酸，控制温度50～80℃之间至铁屑耗尽；③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水2～3次，再用滤纸将晶体吸干；⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。请回答下列问题：（1）实验步骤①的目的是，加热的作用是。（2）实验步骤②明显不合理，理由是。（3）实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是；。（4）经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示（仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体）。温度/℃010305056.76064708090溶解度/g14.017.025.033.035.235.335.633.030.527.0析出晶体FeSO4·7H2OFeSO4·4H2OFeSO4·H2O中学综合学科网第5页共25页请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。⑤若从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O晶体，应控制的结晶温度（t）的范围为。17．某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）（1）装置B中发生反应的化学方程式是。（2）装置E中的现象是。（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3＋的操作方法：（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体，设计流程如下：滤液→FeCl3溶液→FeCl3·6H2O晶体①步骤I中通入Cl2的作用是。②步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括：。③该流程中需保持盐酸过量，主要原因是（结合离子方程式简要说明）。18．实验室可以用纯净的氯气和铁粉反应制取少量氯化铁固体，其反应装置示意图如下：回答了列问题：（1）NaCl固体、MnO2粉末和浓H2SO4加热时，NaCl被氧化生成氯气，其反应的化学方程式是。（2）装置B中盛放的试剂是。（3）装置E的作用是。（4）装置F中反应的离子方程式是。（5）氯化铁固体过水汽易发生水解反应，为防止氧化铁发生水解反应，在上述示意中学综合学科网第6页共25页图中和之间应再接入装置（填写A～F字母）。19．三氯化铁是中学化学实验室中必不可少的重要试剂。某同学利用废铁屑（含少量铜等不与盐酸反应的杂质）来制备FeCl3·6H2O，该同学设计的实验装置如图所示，A中放有mg废铁屑，烧杯中盛有过量的稀硝酸，实验时打开a，关闭b，从分液漏斗内向A中加过量的稀盐酸，此时溶液呈浅绿色，再打开b进行过滤，过滤结束后，取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热，蒸发掉部分水并使多余HNO3分解，再降温结晶得FeCl3·6H2O晶体。填写下列空白：（1）如何检查装置A的气密性。（2）滴加盐酸时，发现反应速率较之同浓度盐酸与纯铁粉反应要快，其原因是。（3）将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3·6H2O晶体，而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由是。（4）用该法制得的晶体中往往混有Fe(NO3)3，为了制得较纯净的FeCl3·6H2O，可将烧杯内的稀硝酸换成。（5）若要侧废铁屑的纯度，可测出从B中放出气体的体积V（已折算成标况，单位：L），则废铁屑的纯度为（用m、V的代数式表示），请在框图C中画出必要的装置。20．某同学利用废铁屑制备FeCl3·6H2O，该同学设计了如右图所示的实验装置。实验时，关闭c，打开b和a；从分液漏斗内向A中加过量的稀盐酸；充分反应后，打开c进行过滤；取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热，蒸发掉部分水并使多余HNO3分解，再降温结晶得FeCl3·6H2O晶体。请回答下列问题：（1）检查装置A的气密性的方法是：。（2）不采用直接将烧杯内溶液蒸发至干的方法