Question

铁是与日常生活密切相关的元素。

(1)在生铁中含有一种铁、碳化合物X。已知X中铁、碳的元素质量比为14∶1。X的最简式为__________。

(2)X有下列转化关系：(无关物质已经略去)

溶液甲中含有的大量阳离子是________________；溶液甲中加入H₂O₂发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)X与过量浓硝酸反应生成气体Z和气体W，Z是一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，气体Z和W分别是：Z__________、W__________。

(4)Fe(OH)₃胶体外观与Fe(SCN)₃溶液相似，请设计一种简单的方法将它们鉴别出来且不破坏它们：________________________。

(5)某校综合实践小组用废铁屑制FeCl₃，用作印刷电路铜板腐蚀剂，并回收铜。活动过程如下：

①写出废铁屑与盐酸反应的离子方程式：

________________________________________________________________________。

②学生甲对黄色溶液A和绿色溶液C进行定性实验，完成下表：

实验内容	实验操作	预期现象和结论
检验黄色溶液A中是否含有Fe2＋
检验绿色溶液C中是否含有Fe3＋

 

Answer 1

【答案】

(1)Fe₃C    (2)Fe^2＋、Fe^3＋、H^＋　2Fe^2＋＋H₂O₂＋2H^＋＝2Fe^3＋＋2H₂O

(3)CO₂　NO₂      (4)利用丁达尔效应鉴别

(5)①Fe₂O₃＋6H^＋＝2Fe^3＋＋3H₂O、2Fe^3＋＋Fe＝3Fe^2＋(或Fe＋Fe₂O₃＋6H^＋＝3Fe^2＋＋3H₂O)

②

实验内容	实验操作	预期现象和结论
检验黄色溶液A中是否含有Fe2＋	取少量黄色溶液A置于小试管中，滴入一滴酸性高锰酸钾溶液	酸性高锰酸钾溶液褪色，则黄色溶液A有Fe2＋
检验绿色溶液C中是否含有Fe3＋	取少量绿色溶液C置于小试管中，滴入一滴KSCN溶液	溶液出现血红色，则绿色溶液C含有Fe3＋

【解析】

试题分析：(1)铁合金中最简式的计算：设铁原子数为x、碳原子数为y，则56x/12y＝14/1，求得x∶y＝3∶1，最简式为Fe₃C。

(2)Fe₃C在空气中高温煅烧得到CO₂和铁的氧化物，加入过量盐酸后，得到的溶液中含大量的Fe^2＋、Fe^3＋、H^＋三种阳离子；再加入H₂O₂后，Fe^2＋被氧化，生成Fe^3＋，配平离子方程式时要注意得失电子守恒和电荷守恒，方程式为2Fe^2＋＋H₂O₂＋2H^＋＝2Fe^3＋＋2H₂O。

(3)Fe₃C与浓硝酸反应被浓硝酸氧化，生成CO₂，浓硝酸被还原为NO₂，由题意Z为CO₂，W为NO₂。

(4)胶体与溶液在性质上的本质区别是丁达尔效应，据此可以鉴别。

(5) Fe^3＋的检验一般用KSCN溶液，Fe^2＋具有还原性，因此Fe^2＋的检验一般用酸性高锰酸钾溶液。

考点：考查铁化合物化学式的判断、离子方程式的书写、物质的检验

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，在注重对学生基础知识训练和检验的同时，侧重对学生实验答题能力的培养和方法与技巧的指导和训练，有利于提高学生的规范、严谨的实验设计能力和评价能力。