强化练17 铁及其化合物简单计算和实验探究-2022老高考化学高频考点突破练

强化练17　铁及其化合物简单计算和实验探究 1．B　本题考查离子反应优先顺序及图像分析。由于氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，故加入铁粉时，铁先与氧化性强的Fe3＋发生反应；当溶液中的Fe3＋完全反应后，再与溶液中的Cu2＋发生反应。a点表示的是加入铁粉后，溶液中固体的质量仍为0，此时发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，由于反应仍未结束，故a点溶液中存在的阳离子有Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋，A错误。b点表示加入铁粉后，溶液中固体的质量增加，此时发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，B正确。当加入铁粉的质量大于1.68 g后，图中曲线出现了拐点，由点(1.68,1.28)和(2.24，1.84)可知，此过程铁粉增加的质量与固体剩余物增加的质量相等，故c点没有发生反应，C错误。当加入铁粉质量为0～0.56 g时，发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，溶液中n(Fe3＋)＝2n(Fe)＝2×＝0.02 mol，故溶液中n[Fe2(SO4)3]＝0.01 mol；当加入铁粉的质量为0.56～1.68 g时，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，则溶液中n(Cu2＋)＝n(Fe)＝＝0.02 mol，故溶液中n(CuSO4)＝0.02 mol，则溶液中Fe2(SO4)3与CuSO4的物质的量浓度之比为1∶2，D错误。 2．C　本题考查样品热重曲线的分析，以及产物的判断。8.34 g FeSO4·7H2O样品的物质的量为＝0.03 mol，其中m(H2O)＝0.03 mol×7×18 g·mol－1＝3.78 g，如晶体失去全部结晶水，固体的质量应为8.34 g－3.78 g＝4.56 g，可知在加热到373 ℃之前，晶体失去部分结晶水，P的化学式为FeSO4。M固体质量为6.72 g，其中m(FeSO4)＝0.03 mol×152 g·mol－1＝4.56 g，m(H2O)＝6.72 g－4.56 g＝2.16 g，n(H2O)＝＝0.12 mol，则n(H2O)∶n(FeSO4)＝0.12 mol∶0.03 mol＝4∶1，M的化学式为FeSO4·4H2O，A错误；隔绝空气加热至650 ℃时，固体的质量为2.40 g，其中n(Fe)＝n(FeSO4·7H2O)＝0.03 mol，m(Fe)＝0.03 mol×56 g·mol－1＝1.68 g，则固体中m(O)＝2.40 g－1.68 g＝0.72 g，n(O)＝＝0.045 mol，n(Fe)∶n(O)＝0.03 mol∶0.045 mol＝2∶3，则固体物质Q的化学式可能为Fe2O3，结合反应同时生成两种无色气体，可知为SO2、SO3，发生氧化还原反应，Q一定为Fe2O3，B错误；固体N的质量为5.10 g，其中m(FeSO4)＝4.56 g，m(H2O)＝5.10 g－4.56 g＝0.54 g，n(H2O)＝＝0.03 mol，则n(H2O)∶n(FeSO4)＝0.03 mol∶0.03 mol＝1∶1，则N的化学式为FeSO4·H2O，已知P的化学式为FeSO4，则在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O↑，C正确，D错误。 3．解析　本题通过探究补铁口服液中铁元素的价态及含量测定，考查对实验现象的分析、推断及计算能力。 (1)实验—探究铁元素的价态，根据甲同学的实验现象推断口服液中Fe元素以Fe2＋形式存在。乙同学按照实验原理，先加KSCN溶液无现象，再加双氧水将Fe2＋氧化为Fe3＋，应该能看到红色，之所以没有看到该现象，除了分析实验原理是否可行，也要结合实际。铁元素主要以Fe2＋形式被人体吸收，但Fe2＋容易被氧化，而实验1中提示“维生素C有还原性”，因为其还原性比Fe2＋强，因此其作用是防止Fe2＋被氧化。同时实验中如果双氧水量少的话，双氧水也是先与维生素C反应，反应后无剩余或剩余量少，导致Fe2＋可能没有被氧化或生成极少量的Fe3＋。因此继续滴加足量的双氧水，将维生素C完全氧化后再氧化Fe2＋，则继续加入足量的双氧水是为了排除维生素C的影响。实验2中提示“二者没有达到反应浓度”，该实验中有两个反应，一是双氧水氧化Fe2＋，二是Fe3＋与SCN－的反应；在实验1中已经排除双氧水量的影响，铁元素在药品中是定量的，不可更改，故只有改变KSCN的量。实验3中提示“铁的价态是＋3价，但可能不是以自由离子Fe3＋形式存在”“滴加1滴稀硫酸，溶液迅速变为红色”，通过这两处信息结合Fe3＋水解程度较大，通常用于净水等常识，可知Fe3＋水解成Fe(OH)3，加入稀硫酸后，水解平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋左移，使Fe3＋浓度增大，因此溶液迅速变为红色。