题目内容

铁及其化合物在生产、生活中存在广泛用途，完成下列填空。
（1）如图所示为铁元素在周期表中的信息，方格中“55.85”的意义为：     。铁原子核外有       种运动状态不同的电子。

（2）二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种有机金属化合物，熔点172℃，沸点249℃，易升华，难溶于水易溶于有机溶剂。二茂铁属于         晶体；测定表明二茂铁中所有氢原子的化学环境都相同，则二茂铁的结构应为图中的    （选填“a”或“b”）。

（3）绿矾（FeSO4·7H2O）可用于治疗缺铁性贫血，其水溶液露置于空气中会变质，
写出发生变质反应的离子方程式              。
（4）无水FeCl3是水处理剂，遇潮湿空气即产生白雾，易吸收空气中的水分成为结晶氯化铁(FeCl3·6H2O)。制备无水FeCl3的试剂是               。
（5）高铁酸盐也是常用的水处理剂。高铁酸钠（Na2FeO4）可用如下反应制备：
2FeSO4 + 6Na2O2 → 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑，若生成2mol Na2FeO4，则反应中电子转移的物质的量为           mol。
（6）高铁酸盐可将水体中的Mn2+氧化为MnO2进行除去，若氧化含 Mn2+ 1mg的水体样本，需要1.2 mg/L高铁酸钾         L。

（1）铁元素的相对原子量（或铁元素的原子量）（1分）    26种（1分）
（2）分子晶体（1分）  b（1分）
（3）12Fe2++ 6H2O + 3O2 → 8 Fe3++ 4Fe(OH)3（2分）
（4）铁和氯气（2分）
（5）10mol（2分）
（6）2 L （2分）

解析试题分析：（1）55.85表示铁元素的相对原子量（或铁元素的原子量）；铁元素核外电子数是26，所以铁原子核外有26种运动状态不同的电子。
（2）二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种有机金属化合物，熔点172℃，沸点249℃，易升华，难溶于水易溶于有机溶剂，这说明二茂铁属于分子晶体；由于二茂铁中所有氢原子的化学环境都相同，这说明分子的结构对称，因此二茂铁的结构应为右图中的b。
（3）亚铁离子具有还原性易被氧化，所以发生变质反应的离子方程式为12Fe2++ 6H2O + 3O2 → 8 Fe3++ 4Fe(OH)3。
（4）FeCl3遇潮湿空气即产生白雾，易吸收空气中的水分成为结晶氯化铁(FeCl3·6H2O)，因此一般不通过复分解反应制备氯化铁，所以制备无水FeCl3的试剂是铁和氯气。
（5）根据反应式可知，反应中铁元素的化合价从+2价升高到+6计算，失去4个电子。另外过氧化钠中氧元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，则生成1mol氧气转移2mol电子，所以若生成2mol Na2FeO4，则反应中电子转移的物质的量为2mol×4＋2mol＝10mol。
（6）反应中锰元素的化合价从+2价升高到+4价，失去2个电子。而铁元素的化合价从+6价降低到+3价，所以根据电子得失守恒可知，若氧化含 Mn2+ 1mg的水体样本，设需要1.2 mg/L高铁酸钾溶液的体积为V，则×3＝×2，解得V＝2L。
考点：考查核外电子排布、晶体类型判断、氧化还原反应的应用以及计算

练习册系列答案
相关题目

氧化还原反应是重要的反应类型，下列有关说法正确的是

A．1molAl和足量的NaOH溶液反应，失去的电子数为3NA(NA表示阿伏加德罗常数)
B．原电池的负极发生氧化反应，电解池的阳极发生还原反应
C．Cu能被FeCl3溶液腐蚀，其离子方程式为：Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
D．Na+、Ba2+、NO3－、SO32－四种离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存

(8分)无论是从在国民经济中的地位来看，还是从科学发展的角度来看，硅都发挥着重要的作用。
（1）人类使用硅酸盐产品(陶瓷等)的历史已经快一万年了，但在1823年才获得单质硅，瑞典化学家贝采尼乌斯用金属钾还原SiF4获得单质硅，写出化学方程式_______________ 。
（2）由于制取方法和条件的不同，得到的单质硅形态不同，其性质也不同。
①用铝热法还原氟硅酸钾制得较纯净的晶体硅：4Al＋3K2SiF6高温3Si＋2KAlF4＋2K2AlF5，关于该反应的说法正确的是________(填序号)。

A．Al是还原剂 B．氧化产物只有KAlF4
C．每转移6NA电子，得到42 g Si D．Al元素在KAlF4和K2AlF5中化合价不同
②用白砂子与镁粉混合在高温条件下得到无定形硅，反应的化学方程式为___________ 。
（3）在野外，为了迅速得到氢气，用硅粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH混合，并加强热，即可迅速得到H2、Na2SiO3、CaO。这种混合物叫做生氢剂。请写出该反应的化学方程式___________________________。

（14分）某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链（如图所示），大大地提高了资源利用率，减少了环境污染。

请填写下列空白：
（1）写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式：                     。
（2）由CO和H2合成甲醇是放热的，方程式是：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中，此时反应将     （填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。
②下图表示合成甲醇反应达到平衡后，每次只改变温度、压强、催化剂中的某一条件，反应速率υ与时间t的关系。其中表示平衡混合物中的甲醇的含量最高的一段时间是       。图中t3时改变的条件可能是        。

（3）某同学设计了一个甲醇燃料电池，并用该电池电解200mL—定浓度NaCl与CuSO4混合溶液，其装置如图：

①写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式                                 。
②理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），写出在t1后,石墨电极上的电极反应式                ，原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为            mol/L。（假设溶液体积不变）

铜单质及其化合物是应用极其广泛的物质。
(1)铜是氢后金属，不能与盐酸发生置换反应，但将单质铜置于浓氢碘酸中，会有可燃性气体及白色沉淀生成，又知氧化性：Cu2＋>I2，则铜与氢碘酸反应的化学方程式为__________________________________
(2)已知Cu2O能溶于醋酸溶液或盐酸中，同时得到蓝色溶液和红色固体，则Cu2O与稀硫酸反应的离子方程式为____________________________________；
Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为_____________________________；
只用稀硫酸来确定某红色固体是 Cu2O与Cu组成的混合物的方法：称取m g该红色固体置于足量稀硫酸中，充分反应后过滤，然后___________________。

(3)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解装置如图所示，电解总反应：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，则石墨应与电源的________极相连，铜电极上的电极反应式为________；电解过程中，阴极区周围溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)现向Cu、Cu2O、CuO组成的混合物中加入1 L 0.6 mol/L HNO3恰好使混合物溶解，同时收集到2 240 mL NO(标准状况)。若将上述混合物用足量的氢气还原，所得固体的质量为________；若混合物中含有0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗硫酸的物质的量为________。

向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式                         。
(2)整个过程中的还原剂是       。
(3)把KI换成KBr，则CCl4层变为       色；继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是                                          。
(4)加碘盐中含碘量为20～50 mg·kg－1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1 000 kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2       L(标准状况，保留2位小数)。

向FeI2溶液中不断通入Cl2，溶液中I－、I2、、Fe2＋、Fe3＋等粒子的物质的量随n(Cl2)∶n(FeI2)变化的曲线如图所示。

已知：2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋。
请回答下列问题：
(1)指出图中折线E和线段C所表示的意义：折线E表示               ；线段C表示                  。
(2)写出线段D所表示的反应的离子方程式：                      。
(3)当n(Cl2)∶n(FeI2)＝6．5时，溶液中n(Cl－)∶n()＝                     。

催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
⑴人们常用催化剂来选择反应进行的方向。如图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。

①在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成     （填“CO、CO2或HCHO”）。
②2HCHO(g)＋O2(g)=2CO(g)＋2H2O(g) △H=     。
③在稀硫酸催化下，HCHO可以通过反应生成分子式为C3H6O3的环状三聚甲醛分子，其分子中同种原子的化学环境均相同。写出三聚甲醛的结构简式：     。
④甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂，含有AgCl会影响Ag催化剂的活性，用氨水可以溶解除去其中的AgCl，写出该反应的离子方程式：     。
⑵一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化，所发生反应为：
2SO2＋2n Cu＋(n＋1)O2＋(2－2 n) H2O="2n" CuSO4＋(2－2n) H2SO4
从环境保护的角度看，催化脱硫的意义为     ；每吸收标准状况下11.2L SO2，被SO2还原的O2的质量为     g。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式     。

（1）将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性，含VO2＋、K＋、SO42-等。写出该反应的化学方程式_________________________________。
（2）向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO2+、Cl－。写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向______________________。
（3）在20.00 mL的0.1 mol·L－1 VO2+溶液中，加入0.195 g锌粉，恰好完成反应，则还原产物可能是______________________________________________________________。
a．V  b．V2＋  c．VO2+  d．VO2＋
（4）已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2＋。请再写一个离子反应方程式，说明还原性：SO32-＞Cl－＞VO2＋__________________________________。

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