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    铁是重要的常见金属材料,也是人类较早使用的金属之一。请运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。
    （1）铁路大提速后，为将短铁轨焊接成长铁轨，可在铁轨接口处加入四氧化三铁和铝粉的混合物，用镁条引燃发生反应，写出发生置换反应的化学方程式并用单线桥法标出电子转移__________________；
    （2）向20mL的沸蒸馏水中逐滴滴加5～6滴0.1mol/L的FeCl3溶液，继续煮沸没有观察到透明的红褐色现象，请问此时分散系中粒子直径的范围是______nm，判断的依据是_________________________；
    （3）电子工业常用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：_________________________。
    （4）某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，提出如下假设：
    a.只含________________________（填写溶质化学式）。
    b.可能组成为___________________（填写溶质化学式）。
    （5）欲从废腐蚀液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计实验方案如下：

    请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：
    ①__________ ③_____________④___________
    （1）
    （2）＜1 nm，胶体粒子粒径在1～100nm之间，该实验没有制备出胶体，因此粒径在此范围。
    （3）2Fe3++ Cu＝2Fe2+ +Cu2+。  （4）a . FeCl2、CuCl2；b. FeCl3、FeCl2、CuCl2
    （5）① Fe ③ Fe、Cu ④ HCl

    试题分析：（1）铝是活泼的金属，能和四氧化生铁发生铝热反应生成铁和氧化铝。在反应中铝元素的化合价从0价升高到＋3价，失去3个电子。四氧化生铁中铁元素的化合价从＋价降低到0价，所以根据电子的得失守恒可知，其电子转移的表示方法为。
    （2）向20mL的沸蒸馏水中逐滴滴加5～6滴0.1mol/L的FeCl3溶液，继续煮沸没有观察到透明的红褐色现象，这说明反应中没有得到氢氧化铁胶体。由于胶体粒子粒径在1～100nm之间，该实验没有制备出胶体，所以此时分散系中粒子直径的范围是＜1nm。
    （3）铁离子具有氧化性，能把铜氧化生成铜离子，而铁离子被还原为亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3++ Cu＝2Fe2+ +Cu2+。
    （4）根据化学方程式2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2可知，反应后的溶液中溶质的可能组成是：a、如果恰好反应，则溶质是FeCl2、CuCl2；b、如果氯化铁过量，则溶质是FeCl3、FeCl2、CuCl2。
    （5）铁的金属性强于铜，则要从溶液中中得到铜，需要加入金属铁置换出铜，即①是Fe，②是氯化亚铁；加入的铁是过量的，则得到的滤渣是铁和铜的混合物。要分离出铜，需要加入盐酸溶解铁，过滤、洗涤后得到铜，即④是盐酸，⑤是氯化亚铁和盐酸的混合物。将②与⑤混合通入氯气将氯化亚铁氧化生成氯化铁即可。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    C和CuO在一定温度下反应，产物有Cu、Cu2O、CO、CO2。将1.20 g C跟16.0 g CuO混合，隔绝空气加热，将生成的气体全部通过足量的澄清石灰水，反应一段时间后共收集到1.12 L气体（标准状况），生成沉淀的质量为5.00 g。下列说法正确的是
    A．反应后的固体混合物中还含有碳
    B．反应后的固体混合物总质量为13.6 g
    C．反应后的固体混合物中氧化物的物质的量为0.05 mol
    D．反应后的固体混合物中单质Cu的质量为12.8 g

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：
    已知：室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。

    （1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是                                                                            。
    （2）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是                                       ；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是                                        。
    （3）操作IV的顺序依次为：                 、冷却结晶、                      。
    （4）测定绿矾产品中Fe2+ 含量的方法是：
    a．称取2.8500g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
    b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
    c．用硫酸酸化的0.01000mol?L-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
    ①已知KMnO4酸性溶液与Fe2+ 反应时被还原为Mn2+，请写出该反应的离子方程式：                   ；
    ②计算上述样品中FeSO4?7H2O的质量分数为      （用小数表示，保留三位小数）。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    铁是人体必须的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。
    某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验：

    （1）试剂1是            ，加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是：                                ，                               ；
    （2）加入KSCN溶液后，在未加新制氯水的情况下，溶液中也产生了红色，其可能的原因是                                      ；
    （3）在实验中发现放置一段时间，溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因，甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想：
    编号
    		猜          想
    甲
    		溶液中的＋3价Fe又被还原为＋2价Fe
    乙
    		溶液中的SCN－被过量的氯水氧化
    丙
    		新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白
    基于乙同学的猜想，请设计实验方案，验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。（不一定填满，也可以补充）
    编号
    		实验操作
    		预期现象和结论
    ①
    		 
    		 
     
    		 
    		 
     
    		 
    		 
     

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，通入水蒸气，并加热，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。

    请回答该实验中的问题。
    （1）写出该反应的反应方程式：                                                。
    （2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是                          。
    （3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是                            ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是                                 。
    （4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；原因是                                                              。
    （5）干燥管中盛装是的物质是                   。
    （6）试管中收集气体是H2 ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行     ，
    这一操作的目的是                                             。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下，可以将黄铜矿（主要成分是CuFeS2，含少量杂质SiO2）氧化成硫酸盐。运用该原理生产铜和绿矾（FeSO4·7H2O）的流程如下：
    回答下列问题：
    （1）已知：
     
    		Fe2+
    		Cu2+
    		Fe3+
    开始转化成氢氧化物沉淀时的pH
    		7.6
    		4.7
    		2.7
    完全转化成氢氧化物沉淀时的pH
    		9.6
    		6.7
    		3.7
     
    （1）加入CuO将溶液的pH调节到约为4，结合平衡移动原理解释该操作的原因       。
    （2）写出能实现反应Ⅲ的化学方程式       。
    （3）试剂b为        。
    （4）欲从滤液中获得绿矾晶体，操作Ⅰ应为浓缩、      、      。
    （5）反应Ⅰ的化学方程式       。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    铁及其化合物在生活、生产中有着广泛的应用。
    Ⅰ．铁触媒(＋2价铁和＋3价铁组成的氧化物)是工业合成氨的催化剂。某学习小组用下列流程测定铁触媒的含铁量。根据题意回答相关问题：

    （1）步骤①中需用1.50 mol·L－1的硫酸100mL，若用18.4mol·L－1的浓硫酸来配制，则需要用量筒量取浓硫酸        mL
    （2）步骤②通入Cl2的目的是                 （用离子方程式表示）
    （3）步骤④后需用           (填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液。
    （4）步骤⑤消耗0.10mol·L－1的Na2SO3溶液25.00mL，则铁触媒中铁的质量分数为             。
    Ⅱ．目前的研究表明，铁的某些含氧酸盐可用于工业废水、废气的处理。
    （1）用K2FeO4处理中性废水时与水反应生成氢氧化铁胶体，并放出无色无味的气体和其它物质，写出反应的离子反应方程式                     ，处理废水时既利用K2FeO4强氧化性，又利用生成氢氧化铁胶体的            作用。
    （2）MFe2O4可以与氢气反应制备新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox (3<x<4)，其中M表示+2价的金属元素，常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，达到回收硫、净化空气目的，转化过程表示如下：

    则可以判断x       y，氧化性：MFe2Oy       SO2（填“＞”、“＜”或“=”）

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    亚铁盐在空气中一般都易被氧化，而摩尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比一般的亚铁盐要稳定，但受热时易分解易被氧化。其实验室的制备原理为:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O=(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O↓
    如图为制取摩尔盐的简要流程：

    请回答下列问题:
    （1）步骤①中反应容器应尽量避免摇晃或搅拌，目的是                                           。
    （2）步骤②中的操作是加热蒸发、        、         。为什么不能加热蒸干?                  。
    （3）摩尔盐中NH4+、Fe2+、SO42-的检验:
    ①甲同学提出可以用湿润的              试纸、稀盐酸和              溶液来检验这三种离子。
    ②乙同学提出检验其中的Fe2+，可以用KSCN溶液和               ，预期的现象和结论是                             。
    ③实际操作中，乙同学加人KSCN溶液时，发现溶液变成浅红色，于是他对自己的方法提出了怀疑。丙同学经过仔细思考认为，乙同学的方法是可行的，这是因为                                      。
    （4）丁同学欲测定摩尔盐中Fe2+的含量。他称取了4. 0g摩尔盐样品，溶于水，并加入适量稀硫酸，用0.20mol/L的KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液10.00mL
    ①本实验的指示剂是              (填字母)。
    A．酚酞B．石蕊C．甲基橙 D．不需要
    ②KMnO4溶液置于_       (填“酸式”或“碱式”)滴定管中·
    ③滴定终点的现象是___               。
    ④产品中Fe2+的百分含量是___               。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：计算题

    铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。

    （1）已知：4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) △H＝－1641.0kJ·mol-1 C(石墨)＋1/2O2(g)=CO(g) △H＝－110.5 kJ·mol-1则Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)的△H＝   kJ·mol-1。
    （2）铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀。某同学将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。液滴边缘是  区（填“正极”或“负极”），其电极反应式为   。

    （3）铁钛合金是一种常用的不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色，该过程中发生的反应有：
    ①2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O
    ②Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋
    ③   。
    （4）①高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。FeO在水溶液中的存在形态如右图所示，纵坐标表示各存在形态的分数分布。
    下列说法不正确的是   。（填字母）
    A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
    B．向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO的分布分数逐渐增大
    C．向pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：
    HFeO＋OH－=FeO＋H2O
    ②K2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体，其杀菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为   。
    （5）向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（标准状况）气体，加入KSCN溶液不显红色。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，可得铁    g。

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