新步步高加练半小时高考化学苏教版一轮复习配套文档第20练铁及其化合物的实验探究Word版含解析.docVIP

1．(2015·河南八市模拟)铁是目前人类使用量最大的金属，它能形成多种化合物。 (1)取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应，无论怎样进行实验，最终收集了的气体体积均小于2.24 L(标准状况)，最主要的原因是____________________________；所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色，试用离子方程式解释这一变化的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)ZnFe2Ox是一种新型纳米材料，可将工业废气中的某些元素转化为游离态，制取纳米ZnFe2Ox和用于除去废气的转化关系如图ZnFe2O4ZnFe2Ox。若上述转化反应中消耗的n(ZnFe2O4)∶n(H2)＝2∶1，x的值为________。请写出 ZnFe2Ox与NO2反应的化学方程式：_________________________________________________(x用前一问求出的具体值)。 (3)LiFePO4(难溶干水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。 ①以 FePO4(难溶于水)、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4，该反应还生成一种可燃性气体，则反应方程式为_______________________________________________________。 ②磷酸铁锂动力电池有几种类型，其中一种(中间是锂离子聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开)工作原理为FePO4＋LiLiFePO4。则放电时正极上的电极反应式为________________________________________________________________________。 (4)已知25 ℃时Ksp[Fe(OH3)]＝4.0×10－38，此温度下若在实验室中配制5 mol·L－1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入______ mL 2 mol·L－1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。 2．铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。 (1)铁元素在元素周期表中的位置为________________。 (2)等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下反应，产生相同条件下的气体体积比为__________；铁在高温条件下与水蒸气反应的化学方程式为______________________ ______________________________________________________________________________。 (3)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图： 已知：常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 沉淀物 Fe3＋ Fe2＋ Al3＋ 开始沉淀(pH) 2.3 7.5 3.4 完全沉淀(pH) 3.2 9.7 4.4 ①加入少量NaHCO3的目的是调节pH，应控制pH的范围为________________。 ②碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2＋，可部分水解生成聚合离子[Fe2(OH)4]2＋。该水解反应的离子方程式为______________________________________________________________。 (4)高铁酸钾(K2FeO4)也是常用的水处理剂。它的制备方法有多种。 ①熔融法又称为过氧化钠氧化法。先在高温熔融的条件下制备高铁酸钠：Fe＋3Na2O2===Na2FeO4＋2Na2O，再将高铁酸钠加入到氢氧化钾溶液里，发生反应：2KOH＋Na2FeO4===K2FeO4＋2NaOH，请根据复分解反应原理分析该反应发生的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②电解法制备高铁酸钾。铁和石墨分别做两个电极的电极材料，氢氧化钠溶液做电解液实现电解制备。阴极的电极材料为__________，写出阳极的电极反应式为_____________________________________________