【新高一特训】氯、铝、铁及其化合物综合大题训练(解析版)

【新高一特训】氯、铝、铁及其化合物综合大题训练一、综合填空题1．工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣（主要成分为Fe 2O 3、FeO 、SiO 2、Al 2O 3，不考虑其他杂质） 制取七水合硫酸亚铁（FeSO 4•7H 2O ）的流程如图：（1）FeO 属于碱性氧化物，写出FeO 与硫酸反应的化学方程式____________（2）FeCl 3可用于作净水剂，是因为其溶于水能形成Fe （OH ）3胶体具有___性，FeCl 3溶液中分散质粒子的直径______（填“>”或“<”）910-m 。

（3）“转化”是为了将溶液中的Fe 2（SO 4）3转化为FeSO 4。

一种方法是向溶液中加入铁粉，铁粉与Fe 2（SO 4）3发生化合反应生成FeSO 4，该反应的化学方程式是_______，该反应中化合价升高的元素是_____，化合价降低的元素是_____。

另一种方法是向溶液中通入SO 2，发生反应Fe 2（SO 4）3+SO 2+2H 2O=2FeSO 4+2H 2SO 4，该反应属于_______（填“氧化还原”或“非氧化还原”）反应。

Fe 2（SO 4）3的电离方程式为_________。

（4）“过滤”所用到的玻璃仪器有__________。

【答案】FeO+H 2SO 4=FeSO 4+H 2O 吸附 < Fe 2（SO 4）3+Fe=3FeSO 4 铁 铁 氧化还原 Fe 2（SO 4）3=2Fe 3++3SO 2-4 烧杯、漏斗、玻璃棒【详解】（1）FeO 属于碱性氧化物，与硫酸反应生成硫酸亚铁和水，化学方程式为：FeO+H 2SO 4=FeSO 4+H 2O ，故答案为：FeO+H 2SO 4=FeSO 4+H 2O ；（2）胶体具有吸附性，可以用于净水；分散质粒子直径小于1nm 的为溶液，则FeCl 3溶液中分散质粒子的直径<910-m ，故答案为：吸附；<；（3）铁粉具有还原性，可将硫酸铁还原为硫酸亚铁，该反应的化学方程式是：Fe 2（SO 4）3+Fe=3FeSO 4；该反应中化合价升高的元素是铁；化合价降低的元素硫酸铁中的铁元素；反应Fe 2（SO 4）3+SO 2+2H 2O=2FeSO 4+2H 2SO 4中，铁元素化合价由+3件降低为+2价，硫元素由+4价升高为+6价，所以该反应属于氧化还原反应；Fe 2（SO 4）3在水溶液中完全电离为铁离子和硫酸根离子，离方程式为Fe 2（SO 4）3=2Fe 3++3SO 2-4；故答案为：Fe 2（SO 4）3+Fe=3FeSO 4；铁；铁；氧化还原；Fe 2（SO 4）3=2Fe 3++3SO 2-4；（4）“过滤”所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒。

2．工业上用铝土矿（主要成分为23Al O ，还含有杂质2SiO 和23Fe O ）提取氧化铝并冶炼Al 的操作过程如下：（1）滤渣A 是______，滤渣B 是__________。

（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是____________。

（3）生成滤渣C 的离子方程式为___________________________________________。

（4）取100 mL 滤液B ，加入200mL 1.0 1mol L -⋅的盐酸时，沉淀量达到最大且质量为11.7g 。

则滤液B 中-2c AlO =（）________，()+c Na >_______ 1mol L -⋅。

【答案】2SiO 3Fe(OH)（或氢氧化铁） 过滤 22233AlO CO 2H O Al(OH)HCO --++=↓+ 11.5mol L -⋅ 6.0【详解】（1）铝土矿中的二氧化硅与稀硫酸不反应，则滤渣A 是2SiO （或二氧化硅）；滤液A 中含有铝离子、铁离子，加入过量的氢氧化钠，则滤渣B 是3Fe(OH)（或氢氧化铁）。

（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后分为滤渣和滤液，故名称均是过滤。

（3）由于二氧化碳是过量的，则生成滤渣C 的离子方程式为22233AlO CO 2H O Al(OH)HCO --++=↓+。

（4）取100mL 滤液B ，加入200mL 11mol L -⋅的盐酸时，沉淀量达到最大且质量为11.7g ，即氢氧化铝是11.7g ，其物质的量是111.7g 0.15mol 78g mol-=⋅，根据铝原子守恒可知，滤液B 中()12AlO 0.15mol 0.1L 1.5mol L c --=÷=⋅。

根据方程式()2424223Al SO 8NaOH 3Na SO 2NaAlO 4H O +=++可知()243Al SO 消耗氢氧化钠0.6 mol ，又因为氢氧化钠还会与硫酸等反应，因此最终滤液B 中Na +的浓度大于16.0mol L -⋅。

3．某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。

探究过程如下(其中步骤①是除去表面油污)，请回答下列问题：(1)操作甲的名称是_______________。

(2)步骤②中，除发生反应 Fe ＋2HCl=FeCl 2＋H 2↑外，其他可能反应的离子方程式为___________。

(3)步骤③反应为 2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -，请用单线桥法表示电子转移_______，氧化剂与还原剂的物质的量之比是_____。

(4)已知步骤④发生的反应为 2FeCl 3＋Cu=2FeCl 2＋CuCl 2，该反应的离子方程式为______________。

(5)关于反应 2FeCl 3＋Cu=2FeCl 2＋CuCl 2，下列说法正确的是_________。

A ．氧化性强弱顺序 FeCl 3 强于 CuCl 2B ．还原性强弱顺序 Cu 强于 FeCl 2C ．FeCl 3 在反应中失去电子D ．CuCl 2 是氧化产物【答案】过滤 Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O 1∶2 2Fe 3+ + Cu=2Fe 2+ + Cu 2+ ABD【详解】(1)油污的主要成分为油脂，在碱性条件下易发生水解，水解后变成易溶于水的高级脂肪酸钠和丙三醇，因此步骤①中除去表面油污可以选用碳酸钠溶液清洗，铁屑及其氧化物与碳酸钠都不反应，也不溶于水，然后用过滤进行分离，故答案为：过滤；(2)金属氧化物也能与酸反应生成盐和水，即氧化铁可以与稀盐酸反应，得到棕黄色的氯化铁溶液，反应的离子方程式有：Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O ，故答案为：Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O ；(3)2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -，反应中Fe 元素化合价由+2价变成+3价，被氧化，Fe 2+是还原剂，Cl 元素化合价由0价变成-1价，被还原，Cl 2是氧化剂，反应中转移2个电子，电子转移的数目和方向用单线桥法表示为，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故答案为：；1∶2； (4)2FeCl 3＋Cu=2FeCl 2＋CuCl 2反应的离子方程式为2Fe 3+ + Cu=2Fe 2+ + Cu 2+，故答案为：2Fe 3+ + Cu=2Fe 2+ + Cu 2+；(5)2FeCl 3＋Cu=2FeCl 2＋CuCl 2反应中Fe 元素化合价由+3价变成+2价，被还原，FeCl 3为氧化剂，FeCl 2为还原产物，Cu 元素化合价由0价变成+2价，被氧化，Cu 为还原剂，CuCl 2为氧化产物。

A ．根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性强弱顺序 FeCl 3 强于CuCl 2，故A 正确；B ．还原剂的还原性大于还原产物的还原性，还原性：Cu 强于 FeCl 2，故B 正确；C ．反应中Fe 元素化合价由+3价变成+2价，FeCl 3 在反应中得到电子，故C 错误；D ．CuCl 2 是氧化产物，故D 正确；故答案为：ABD 。

4．过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。

以下是一种工业制备过氧化钙的方法。

回答下列问题：(一)碳酸钙的制备(1)实验室常用的制取氨气原理之一是将氯化铵和熟石灰固体混合加热，请写出该反应的化学方程式________，制得氨气的水溶液为氨水，上述步骤①加入氨水可将原料中的铁元素转化为________而除去。

小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于_____。

(二)过氧化钙的制备(2)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液的主要溶质是____。

将溶液煮沸，趁热过滤。

将溶液煮沸的作用是_________ 。

(3)步骤③中反应的化学方程式为__________。

(4)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是___________。

(5)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。

该工艺方法的优点是______。

【答案】2NH 4Cl+Ca(OH)2 Δ 2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O Fe(OH)3 过滤 CaCl 2 除去溶液中的二氧化碳 CaCl 2+2NH 3·H 2O+H 2O 2=CaO 2↓+2NH 4Cl+2H 2O 或CaCl 2+2NH 3·H 2O+H 2O 2+6H 2O=CaO 2•8H 2O↓+2NH 4Cl 去除晶体表面水分 原料来源丰富、操作简单【详解】(1)氯化铵和熟石灰固体混合加热制取氨气的化学方程式为2NH 4Cl+Ca(OH)2 Δ 2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O ；根据分析可知加入氨水可将原料中的铁元素转化为Fe(OH)3而除去；小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤；(2)溶液中尚存有少量固体说明碳酸钙未完全反应，则盐酸完全反应，所以溶液中的溶质主要为CaCl 2；碳酸钙和盐酸反应时会生成二氧化碳，将溶液煮沸可以除去溶液中溶解的二氧化碳；(3)步骤③中氯化钙、氨水、双氧水反应生成过氧化钙，根据元素守恒可知产物还有氯化铵、水，所以化学方程式为CaCl 2+2NH 3·H 2O+H 2O 2=CaO 2↓+2NH 4Cl+2H 2O 或CaCl 2+2NH 3·H 2O+H 2O 2+6H 2O=CaO 2•8H 2O↓+2NH 4Cl ；(4)乙醇可以与水互溶也具有挥发性，所以用乙醇洗涤的目的是去除晶体表面水分；(5)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品，该工艺方法的优点是原料来源丰富、操作简单，产品的缺点是纯度较低。

5．已知：①铜矿石中含有Cu 2(OH)2CO 3及含铁元素的杂质；②黄铵铁矾的化学式为(NH 4)xFey(SO 4)m(OH)n ，其中铁为＋3价。