Question

7．铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用．请回答下列问题：
（1）黄铁矿（FeS₂）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为3FeS₂+8O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄，3mol FeS₂参加反应转移32mol 电子．
（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，从腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为铁粉、稀硫酸．
（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作絮凝剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是酸性废水抑制Fe³⁺的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）₃胶体．
（4）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是B（填字母）．

选项	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ	判断
A	铁是地壳中含量最高的金属元素	铁是人类最早使用的金属材料	Ⅰ对；Ⅱ对；有
B	常温下铁与稀硫酸反应生成氢气	高温下氢气能还原氧化铁生成铁	Ⅰ对；Ⅱ对；无
C	铁属于过渡元素	铁和铁的某些化合物可以用作催化剂	Ⅰ错；Ⅱ对；无
D	铁在空气中表面生成致密氧化膜	可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸	Ⅰ对；Ⅱ对；有

Answer 1

分析 （1）反应3FeS₂+8O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄中，Fe、S元素的化合价升高，O元素的化合价降低；
（2）氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，利用置换反应得到Cu；
（3）酸性废水中抑制铁离子的水解；
（4）A．金属铁的含量和金属铁的使用先后没有因果关系；
B．金属铁可以和酸反应，氢气可以还原出金属氧化物中的金属；
C．铁属于过渡元素，并且铁和铁的某些化合物可用作催化剂；
D．Ⅰ是铁与氧气反应形成氧化膜，Ⅱ是铁与浓硫酸、浓硝酸发生钝化，二者没有因果关系．

解答 解：（1）3FeS₂+8O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄中，Fe、S元素的化合价升高，O元素的化合价降低，3molFeS₂参加反应，由O元素的化合价变化可知，转移的电子为8mol×2×（2-0）=32mol，
故答案为：32；
（2）氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，该离子反应为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，利用置换反应得到Cu，过量铁粉利用稀硫酸除去，则选试剂为铁粉、稀硫酸，
故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；铁粉、稀硫酸；
（3）因酸性废水抑制Fe³⁺的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）₃胶体，则硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，
故答案为：酸性废水抑制Fe³⁺的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）₃胶体；
（4）A．铁是地壳中含量最高的金属元素，人类最早使用的金属是Cu，故A错误；
B．金属铁可以和酸反应，氢气可以还原出金属氧化物中的金属，二者之间没有因果关系，故B正确；
C．铁属于ⅤⅢ族元素，属于过渡元素，并且铁和铁的某些化合物可用作催化剂，故C错误；
D．铁能与氧气反应生成氧化铁，在空气中铁的表面能形成致密的氧化膜；铁与浓硫酸、浓硝酸发生钝化，可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸，Ⅰ、Ⅱ没有因果关系，故D错误；
故答案为：B．

点评 本题考查了金属单质及其化合物的综合应用，题目难度中等，涉及氧化还原反应、盐的水解原理的应用、金属的冶炼等知识，试题侧重于对化学基本概念和原理的理解考查，有利于提高学生对课本知识的理解，训练学生的思维能力．