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    3．Fe的转化 [典型题析] [例1]1998年中国十大科技成果之一是合成一维纳米氮化镓.已知镓是第ⅢA族元素.则氮化镓的化学式可能是( ) (A)Ga3N2 (B)Ga2N3 Ga3N [解析]镓是第ⅢA族元素.与铝元素相似可表现+3价.氮元素跟镓结合氮元素应表现-3价.所以氮化镓的化学式应该是GaN.答案选C. [例2]在铁与铜的混合物中.加入一定量的稀硝酸.充分反应后剩余金属m1g.再向其中加入一定量的稀硫酸.充分振荡后.剩余金属m2g.则m1与m2之间的关系是( ) (A)m1一定大于m2 (B)m1可能m2 (C)m1一定等于m2 (D)m1可能大于m2 [解析]铁和铜的混合物与一定量的硝酸反应.当金属剩余时.硝酸耗尽.但生成物中有硝酸亚铁或硝酸铜或这两种物质的混合物.若再向其中加入稀硫酸.则继续发生如下反应: 3Cu+8H++2NO3- = 3Cu2++2NO↑+4H2O 或:3Fe +8H++2NO3- = 3Fe2++2NO↑+4H2O Fe +4H++NO3- = Fe2++NO↑+2H2O 使金属质量减少.所以m1一定大于m2.所以答案为A. [例3]化学实验中.如使某步中的有害产物作为另一步反应的反应物.形成一个循环.就可不再向环境排放该种物质.例如: (1)在上述有编号的步骤中.需用还原剂的是 .需用氧化剂的是 . (2)在上述循环中.既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是 . (3)完成并配平步骤①的化学方程式.标出电子转移的方向和数目: ()Na2Cr2O7+CrCl3+I2+() [解析]观察题中有关铬的化合物的转化关系图.可发现CrCl3经反应②可转化成Cr(OH)3.Cr(OH)3经反应③又可转化成NaCrO2.发现与“氯化铝跟氢氧化钠反应可先生成氢氧化铝.氢氧化铝跟氢氧化钠反应又可生成偏铝酸钠 类似.所以可确定Cr(OH)3与氢氧化铝一样是一种两性氢氧化物. 再分析转化图中各种含铬化合物中铬元素的化合价就可知反应①应加还原剂.反应④应加氧化剂.NaCrO2 转化成Na2CrO4也需要加氧化剂.用化合价升降法可配平(3)中氧化还原反应的化学方程式. 所以答案为:3. (3)Na2Cr2O7+6KI+14HCl = 2CrCl3+2NaCl+6KCl+3I2+7H2O. [考题预测与专题训练] 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案．请你帮助他们完成有关实验项目：
    方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸或稀盐酸中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性．该原理的离子方程式为
    Fe+2H+═Fe2++H2↑
    Fe+2H+═Fe2++H2↑
    ．
    方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性．试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，

    并写出电极反应式．正极反应式：
    2H++2e-=H2↑
    2H++2e-=H2↑
    ；负极反应式：
    Fe=Fe2++2e-
    Fe=Fe2++2e-
    ；
    方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同：
    取无锈铁棒插入CuSO4溶液，若铁棒表面覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强
    取无锈铁棒插入CuSO4溶液，若铁棒表面覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强
    ，用离子方程式表示其反应原理：
    Fe+Cu2+═Cu+Fe2+
    Fe+Cu2+═Cu+Fe2+
    ．

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    下列有关胶体的说法正确的是（　　）
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    A、直径介于10-9 m～10-7m之间的微粒称为胶体B、电泳现象可证明胶体带有电荷C、用聚光手电筒照射NaCl溶液和Fe（OH）3胶体时，产生的现象不相同D、Fe（OH）3难溶于水，因此可以用下图的方法制备Fe（OH）3胶体

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    精英家教网铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：①②③④
    Fe2+
    ①
    ④
    Fe3+
    ②
    ③
    FeO
     
    2-
    4
    （高铁酸根离子）回答下列有关问题：
    （1）铁元素在周期表中的位置是
     
    ．
    （2）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．Cl2          B．Fe          C．HNO3          D．H2O2
    （3）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），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，46g CuFeS2参加反应
    （4）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↑
    （5）向某稀HNO3和Fe（NO3）3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，溶液中Fe2+浓度和加入Fe粉的物质的量之间的关系如图所示．则混合溶液中HNO3和Fe（NO3）3的物质的量浓度之比为
     
    ．
    （6）某同学将铁与水蒸气高温反应后的固体物质溶解在过量盐酸中，如何判断所得溶液中是否含有Fe3+？
     
    ．

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    （2009?北京）以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）：
    Ⅰ．从废液中提纯并结晶出FeSO4?7H2O．
    Ⅱ．将FeSO4?7H2O配制成溶液．
    Ⅲ．FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液．
    Ⅳ．将浊液过滤，用90℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体．
    V．煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体．
    已知：NH4HC03在热水中分解．
    （1）Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3+，该反应的离子方程式是
    Fe+2Fe3+=3Fe2+
    Fe+2Fe3+=3Fe2+
    ．
    （2）Ⅱ中，需加一定量硫酸．运用化学平衡原理简述硫酸的作用
    加入硫酸，氢离子浓度增大，使得水解平衡Fe2++2H2O?Fe（OH）2+2H+逆向移动，从而抑制硫酸亚铁的水解
    加入硫酸，氢离子浓度增大，使得水解平衡Fe2++2H2O?Fe（OH）2+2H+逆向移动，从而抑制硫酸亚铁的水解
    ．
    （3）Ⅲ中，生成FeCO3的离子方程式是
    Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
    Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
    ．若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是
    4FeCO3+O2+6H2O=4CO2↑+4Fe（OH）3
    4FeCO3+O2+6H2O=4CO2↑+4Fe（OH）3
    ．
    （4）IV中，通过检验SO42-来判断沉淀是否洗涤干净．检验SO42的操作是
    取少量洗涤后的试液放入试管中，滴加酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀洗涤干净
    取少量洗涤后的试液放入试管中，滴加酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀洗涤干净
    ．
    （5）已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3+O2 
     高温 
    .
     
    2Fe2O3+4CO2．现煅烧464.0kg的FeCO3，得到316.8kg产品．若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe2O3的质量是
    288.0
    288.0
    Kg．（摩尔质量/g?mol-1：FeC03 116   Fe203 160   Fe0 72）

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    由黄铜矿（主要成分是CuFeS2）炼制精铜的工艺流程示意图如图1所示：

    （1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为Fe的低价氧化物．该过程中两个主要反应的化学方程式分别是
    2CuFeS2+O2
     高温 
    .
     
    Cu2S+2FeS+SO2
    2CuFeS2+O2
     高温 
    .
     
    Cu2S+2FeS+SO2
    、
    FeS+3O2
     高温 
    .
     
    2FeO+2SO2
    FeS+3O2
     高温 
    .
     
    2FeO+2SO2
    ，反射炉内生成炉渣的主要成分是
    FeSiO3
    FeSiO3
    ；
    （2）冰铜（Cu2S 和FeS互相熔合而成）含Cu量为20%～50%．转炉中，将冰铜加熔剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气进行吹炼．冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程中发生反应的化学方程式分别是
    2Cu2S+3O2
     高温 
    .
     
    2Cu2O+2SO2
    2Cu2S+3O2
     高温 
    .
     
    2Cu2O+2SO2
    、
    2Cu2O+Cu2S
     高温 
    .
     
    6Cu+2SO2↑；
    2Cu2O+Cu2S
     高温 
    .
     
    6Cu+2SO2↑；
    ；
    （3）粗铜的电解精炼如图2所示．在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极
    c
    c
    （填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应式为
    Cu2++2e-=Cu
    Cu2++2e-=Cu
    ，若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为
    Au、Ag以单质形式沉积在c（阳极）下方，Fe以Fe2+的形式进入电解液中．
    Au、Ag以单质形式沉积在c（阳极）下方，Fe以Fe2+的形式进入电解液中．
    ．

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