清华附中2021届高三 一轮复习讲义铁及其重要化合物

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铁及其重要化合物 高三 一轮复习讲义 第三章 金属及其化合物 考纲要求 KAOGANGYAOQIU 1. 掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。 2. 了解铁及其化合物的制备方法。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 考点一　铁及其重要化合物的性质 考点二　 “ 铁三角 ” 、 Fe 2 ＋ 和 Fe 3 ＋ 的检验 探究高考　明确考向 课时作业 01 考点一 铁 及其重要化合物的性质 1. 铁 知识梳理 ZHISHISHULI 铁位于元素周期表中 第 周期 族 ，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。 (1) 结构 Ⅷ 四 (2) 铁的物理性质 银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引 。 ( 3) 铁的化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋ 2 价和＋ 3 价 。 按要求书写下列反应的方程式： ① Fe 与 Cl 2 、 S 反应的化学方程式： ； 。 ② Fe 与水蒸气的反应： 。 ③ 与氧化性酸 ( 如 HNO 3 ) 的反应 ( 写离子方程式 ) 。 Fe 与过量稀 HNO 3 的反应 ： 。 Fe 与少量稀 HNO 3 的反应 ： 。 ④ Fe 与 FeCl 3 溶液的反应 ( 写离子方程式 ) ： 。 Fe ＋ 2Fe 3 ＋ == =3Fe 2 ＋ 2. 铁的氧化物 化学式 FeO Fe 2 O 3 Fe 3 O 4 俗名   铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 ( 有磁性 ) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的化合价 ____ ____ __________ 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与 H ＋ 反应的 离子方程式 __________________ _______ ______________ ____________ Fe 3 O 4 ＋ 8H ＋ == =Fe 2 ＋ ＋ 2Fe 3 ＋ ＋ 4H 2 O ＋ 2 ＋ 3 ＋ 2 ，＋ 3 FeO ＋ 2H ＋ == =Fe 2 ＋ ＋ H 2 O Fe 2 O 3 ＋ 6H ＋ == = 2Fe 3 ＋ ＋ 3H 2 O 3. 铁的氢氧化物 ( 1)Fe(OH) 2 是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成 Fe(OH) 3 ，颜色 由 色变为 色 ，最后 变为 色 ，方程式 为 。 (2)Fe(OH) 3 是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成 铁锈 ( Fe 2 O 3 · x H 2 O) ，受热易分解，方程式 为 ； 制 取 Fe(OH) 3 用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式 ： 。 白 灰绿 红褐 Fe 3 ＋ ＋ 3OH － == =Fe(OH) 3 ↓ 4Fe(OH) 2 ＋ O 2 ＋ 2H 2 O == =4Fe(OH) 3 4. 亚铁盐 ( 1)Fe 2 ＋ 的氧化性和还原性 含有 Fe 2 ＋ 的溶液呈浅绿色， Fe 2 ＋ 处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中 以 为主 ，如：遇 Br 2 、 Cl 2 、 H 2 O 2 、 ( H ＋ ) 等均表现 为 。 Fe 2 ＋ 的酸性溶液与 H 2 O 2 反应的离子方程式 ： ______________________________ 。 (2) 可水解 Fe(OH) 2 是弱碱，含 Fe 2 ＋ 的盐 ( 如硫酸亚铁 ) 溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加 少量 抑制 Fe 2 ＋ 的水解，加 少量 防止 Fe 2 ＋ 被氧化。 还原性 还原性 2Fe 2 ＋ ＋ H 2 O 2 ＋ 2H ＋ == =2Fe 3 ＋ ＋ 2H 2 O 硫酸 铁屑 5. 铁盐的性质及应用 ( 1) 氧化性：含有 Fe 3 ＋ 的溶液呈棕黄色， Fe 3 ＋ 处于铁的高价态，遇 Fe 、 Cu 、 HI 、 H 2 S 等均表现 为 。 ① Fe 3 ＋ 与 S 2 － 、 I － 、 HS － 、 等 具有较强还原性的离子不能大量共存。 ② Fe 3 ＋ 可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式 为 _________________ _ ________ 。 氧化性 2Fe 3 ＋ ＋ Cu == =Cu 2 ＋ ＋ 2Fe 2 ＋ (2) 易水解： Fe(OH) 3 是很弱的碱，且溶度积很小，因而 Fe 3 ＋ 极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。 ① 利用 Fe 3 ＋ 易水解的性质，实验室可用 FeCl 3 滴入沸水中制取氢氧化铁胶体， 反 应 的化学方程式 ： 。 ② 利用 Fe 3 ＋ 易水解的性质，工业上常用调节 pH 方法除去溶液中的铁离子。 ③ 利用 Fe 3 ＋ 易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。 ④ Fe 3 ＋ 与 、 ClO － 等水解呈碱性的离子不能大量共存。 (1) 铁位于元素周期表中第四周期 Ⅷ B 族 ( 　　 ) (2) 铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在 ( 　　 ) (3)Fe 在足量 Cl 2 中燃烧生成 FeCl 3 ，在少量 Cl 2 中燃烧生成 FeCl 2 ( 　　 ) (4)Fe 分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物 ( 　　 ) (5)Fe 3 O 4 中 Fe 的化合价有＋ 2 价和＋ 3 价，因而 Fe 3 O 4 是 FeO 与 Fe 2 O 3 的 混合物 ( 　　 ) (6)FeCl 3 可与铜发生置换反应 ( 　　 ) 辨析易错易混 · 正误判断 1. 铁有＋ 2 、＋ 3 价两种价态，单质铁与 ______( 填下列编号，下同 ) 反应时只生成＋ 3 价铁；与 ____________ 反应时 只生成＋ 2 价铁；与 ______ 反应时既生成＋ 2 价铁也生成＋ 3 价铁。 所选试剂： ① Cl 2 　 ② O 2 　 ③ H 2 O(g) 　 ④ S 　 ⑤ 盐酸　 ⑥ 稀硝酸 ( 足量 ) 　 ⑦ 稀硫酸　 ⑧ CuSO 4 溶液　 ⑨ FeCl 3 溶液 2.FeCl 3 、 FeCl 2 和 Fe(OH) 3 是否都可以通过化合反应制取？用化学方程式举例说明 。 提升思维能力 · 深度思考 题组一　铁及其化合物的性质及应用 1.(2018· 南通三模 ) 下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是 A. 工业上在高温下用 CO 还原含 Fe 2 O 3 的铁矿石炼铁 B. 铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到 Fe 3 O 4 C. 工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸 D. 氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂 解题探究 JIETITANJIU 2.(2018· 崇明县二模 ) 下列各组物质反应产生的气体分别通入 FeSO 4 溶液中，能与 FeSO 4 发生反应的 是 A.Na 2 O 2 和 H 2 O B.Al 和 NaOH 溶液 C. 食盐和浓硫酸共热 D . 铜片和浓硫酸共热 题组二　用守恒思想判断物质的组成 3.(2019· 武汉高三质检 ) 铁的常见化合价有＋ 2 价和＋ 3 价。据研究，铁在浓 HNO 3 中发生钝化时，可生成一种化学式为 Fe 8 O 11 的化合物，它可以看作由 FeO 和 Fe 2 O 3 组成的复杂氧化物。该化合物可以表示 为 A.FeO·3Fe 2 O 3 B.2FeO·3Fe 2 O 3 C.FeO·2Fe 2 O 3 D.2FeO·Fe 2 O 3 4. 准确称取某种铁的氧化物 2.88 g ，用足量的 CO 进行还原，将生成的 CO 2 全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀 4.00 g ，则这种铁的氧化物 为 A.Fe 3 O 4 B.Fe 2 O 3 C.FeO D . 以上都不是 5.(2018· 营口质检 ) 有一块铁的 “ 氧化物 ” 样品，用 140 mL 5.0 mol·L － 1 盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收 0.025 mol Cl 2 ，恰好使其中的 Fe 2 ＋ 全部转变为 Fe 3 ＋ ，则该样品可能的化学式 为 A.Fe 2 O 3 B.Fe 3 O 4 C.Fe 4 O 5 D.Fe 5 O 7 确定铁的氧化物组成的基本方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为 m ∶ n ， 则氧化物中 n (Fe) ∶ n (O) ＝ ＝ a ∶ b ， 若 a ∶ b ＝ 1 ∶ 1 ，则铁的氧化物为 FeO ； 若 a ∶ b ＝ 2 ∶ 3 ，则铁的氧化物为 Fe 2 O 3 ； 若 a ∶ b ＝ 3 ∶ 4 ，则铁的氧化物是 Fe 3 O 4 或 FeO 与 Fe 2 O 3 按物质的量之比为 1 ∶ 1 的混合物或 FeO 、 Fe 2 O 3 、 Fe 3 O 4 的混合物 ( 其中 FeO 、 Fe 2 O 3 物质的量之比为 1 ∶ 1 ， Fe 3 O 4 为任意值 ) 。 归纳总结 题组三　氢氧化亚铁制备方法的改进 6. 下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH) 2 白色沉淀的是 ________ _ __( 填序号 ) 。 7. 如下图所示，此装置可用来制取和观察 Fe(OH) 2 在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和 6 mol·L － 1 的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白 ： (1)B 中盛有一定量的 NaOH 溶液， A 中应预先加入的药品是 ______ 。 A 中反应的离子方程式是 _______________________ 。 (2) 实验开始时先将止水夹 a ______( 填 “ 打开 ” 或 “ 关闭 ” ) 。 (3) 简述生成 Fe(OH) 2 的操作过程 _____________________ _ ____________________ _________________________________ 。 (4) 实验完毕，打开 b 处止水夹，放入一部分空气，此时 B 瓶中发生的反应为 _________________________________ 。 防止 Fe(OH) 2 氧化的方法 (1) 将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 (2) 将盛有 NaOH 溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出 NaOH 溶液。 (3) 在亚铁盐溶液上面充入保护气，如 H 2 、 N 2 、稀有气体等。 (4) 在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 (5) 用 Fe 作阳极，石墨作阴极，电解 NaOH 溶液，利用新产生的 Fe 2 ＋ 与 OH － 反应制取。 练后反思 02 考点二 “ 铁三角 ” 、 Fe 2 ＋ 和 Fe 3 ＋ 的检验 1. “ 铁三角 ” 的转化关系 知识梳理 ZHISHISHULI 完成下列变化的离子方程式，体会 Fe 2 ＋ 与 Fe 3 ＋ 转化条件。 (1) 将 H 2 S 气体通入 FeCl 3 溶液中产生淡黄色沉淀 ： ____________________ _ _____ _____ 。 H 2 S ＋ 2Fe 3 ＋ == =S ↓ ＋ 2Fe 2 ＋ ＋ 2H ＋ ( 2) 将 FeCl 3 溶液滴入 KI - 淀粉 溶液，溶液变蓝 ： 。 (3)FeCl 3 可溶解铁片： 。 ( 4)FeSO 4 可使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ： ____________________________________ _____ _ __ 。 (5) 将 FeCl 2 溶液滴入 HNO 3 溶液中，有无色气体放出 ： ______________________ ______________________ 。 2Fe 3 ＋ ＋ Fe == =3Fe 2 ＋ 2I － ＋ 2Fe 3 ＋ == =I 2 ＋ 2Fe 2 ＋ ＋ 4H 2 O 3Fe 3 ＋ ＋ NO ↑ ＋ 2H 2 O 2. Fe 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ 的检验方法 (1) 用 KSCN 溶液和氯水 (2) 用 NaOH 溶液 (3) 含 Fe 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ 的混合溶液中 Fe 3 ＋ 、 Fe 2 ＋ 的检验 (4)Fe 2 ＋ 的特征检验方法 (1) 金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性 ( 　　 ) (2) 氢氧化铁与 HI 溶液反应仅能发生中和反应 ( 　　 ) (3) 中性溶液中可能大量存在 Fe 3 ＋ 、 Cl － 、 K ＋ 、 ( 　　 ) (4)FeCl 3 溶液与 KSCN 溶液反应的离子方程式为 Fe 3 ＋ ＋ 3SCN － == =Fe(SCN) 3 ↓ ( 　　 ) (5) 用酸性 KMnO 4 溶液检验 FeCl 3 溶液中是否含有 FeCl 2 ( 　　 ) 辨析易错易混 · 正误判断 1. 混合溶液中 Fe 3 ＋ 、 Fe 2 ＋ 除去的常用 方法 已知： 提升思维 能力 · 深度 思考 化合物 Fe(OH) 3 Fe(OH) 2 Mg(OH) 2 Cu(OH) 2 K sp 近似值 10 － 39 10 － 17 10 － 11 10 － 20 (1) 除去 Mg 2 ＋ 中混有的 Fe 3 ＋ 的方法 向混合溶液中加入 ______ 、 _________ 、 __________ 中之一，与 Fe 3 ＋ 水解产生的 H ＋ 反应，促进 Fe 3 ＋ 的水解，将 Fe 3 ＋ 转化为 Fe(OH) 3 沉淀除去 。 (2) 除去 Mg 2 ＋ 中混有的 Fe 2 ＋ 的方法 先加入氧化剂 ( 如 ______) 将溶液中的 Fe 2 ＋ 氧化成 Fe 3 ＋ ，然后再按 (1) 的方法除去溶液中的 Fe 3 ＋ 。 (3) 请设计实验方案：除去 CuCl 2 溶液中混有的少量 FeCl 2 。 2. 在一定量的稀 HNO 3 中慢慢加入铁粉，得到的 Fe 2 ＋ 的物质的量 ( 纵坐标 ) 与所加铁粉的物质的量 ( 横坐标 ) 的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。 ① Fe 3 ＋ 　 ② Fe 2 ＋ 　 ③ Fe 、 Fe 2 ＋ 　 ④ Fe 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ (1)AB 段铁元素以 ____ 形式存在。 (2)BC 段铁元素以 ____ 形式存在。 (3)CD 段铁元素以 ____ 形式存在。 题组一　 Fe 2 ＋ 和 Fe 3 ＋ 的检验 1. 下列有关物质检验方法不合理的 是 A. 向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该 溶液 中 一定含有 Fe 2 ＋ B. 用酸性 KMnO 4 溶液检验 FeCl 3 溶液中是否含有 FeCl 2 C. 检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀 H 2 SO 4 后滴加 KSCN 溶 液 ，再观察溶液是否变红 D. 向某溶液中加入 NaOH 溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe 3 ＋ 解题探究 JIETITANJIU 2.(2018· 济宁统考 ) 将 0.2 mol·L － 1 的 KI 溶液和 0.05 mol·L － 1 Fe 2 (SO 4 ) 3 溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡 2Fe 3 ＋ ＋ 2I －  2Fe 2 ＋ ＋ I 2 的 是 A . 向混合液中滴入 KSCN 溶液，溶液变红色 B. 向混合液中滴入 AgNO 3 溶液，有黄色沉淀生成 C. 向混合液中滴入 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液，有蓝色沉淀生成 D. 向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色 检验 Fe 2 ＋ 和 Fe 3 ＋ 时的注意事项 (1) 检验 Fe 2 ＋ 时不能先加氯水后加 KSCN 溶液，也不能将加 KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯水中 ( 新制氯水能氧化 SCN － ) 。 (2)Fe 3 ＋ 、 Fe 2 ＋ 、 Cl － 同时存在时不能用酸性 KMnO 4 溶液检验 Fe 2 ＋ (Cl － 能还原酸性 KMnO 4 ，有干扰 ) 。 (3) 检验 Fe 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ 的其他方法 检验 Fe 3 ＋ 也可用苯酚 (C 6 H 5 OH) ；检验 Fe 2 ＋ 最好用 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液。 练后反思 题组二　铁及其化合物的转化关系 3. 某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的 是 A. 将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性 B. 将热的 NaOH 溶液滴入 FeCl 3 溶液中：制备 Fe(OH) 3 胶体 C. 在蒸发皿中加热蒸干 FeSO 4 溶液：制备 FeSO 4 ·6H 2 O 晶体 D. 将铜粉加入 FeCl 3 溶液中：验证 Fe 3 ＋ 的氧化性强于 Cu 2 ＋ 4. 硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质 ( 如图所示 ) ，下列说法错误的 是 A.FeSO 4 与 NH 4 HCO 3 反应制备 FeCO 3 ，适宜在高温条件下进行 B. 碱式硫酸铁水解能产生 Fe(OH) 3 胶体，可用作净水剂 C. 可用 KSCN 溶液检验 (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 是否被氧化 D. 常温下， FeSO 4 比 (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 易溶于 水 5.(Fe 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ 的转化与化学计算 ) 向含有 1 mol HNO 3 和 1 mol H 2 SO 4 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子 a 、 b 与所加铁粉的物质的量的关系如图所示 ( 已知稀硝酸的还原产物只有 NO) 。下列有关判断不正确的 是 A.a 表示 Fe 3 ＋ 的关系曲线 B. n 1 ＝ 0.75 C.P 点时， n (Fe 2 ＋ ) ＝ 0.562 5 mol D. 向 P 点溶液中加入铜粉，最多可溶解 14.4 g 铁与硫酸、硝酸的混酸反应顺序总结 足量铁与稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反应，则可利用离子反应分析，依次发生反应： Fe ＋ ＋ 4H ＋ == =Fe 3 ＋ ＋ NO ↑ ＋ 2H 2 O 、 2Fe 3 ＋ ＋ Fe == =3Fe 2 ＋ 、 Fe ＋ 2H ＋ == =Fe 2 ＋ ＋ H 2 ↑ ( 若 H ＋ 量不足，该反应不再发生 ) 。 练后反思 03 探究高考 　 明确考向 1 2 3 4 1.(2018· 全国卷 Ⅰ ， 7) 磷酸亚铁锂 (LiFePO 4 ) 电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下： 下列叙述错误的是 A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B. 从 “ 正极片 ” 中可回收的金属元素有 Al 、 Fe 、 Li C. “ 沉淀 ” 反应的金属离子为 Fe 3 ＋ D. 上述流程中可用硫酸钠代替 碳酸钠 2.( 高考选项组合 ) 下列叙述正确的是 A. 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加 KSCN 溶液，有气体生成，溶液 呈 红色 ，稀硝酸将 Fe 氧化为 Fe 3 ＋ (2015· 全国卷 Ⅰ ， 10A) B. 用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物 (2017· 天津理综， 1B) C. 向 FeCl 2 溶液中滴加 NH 4 SCN 溶液，溶液显红色 (2018· 江苏， 6A) 1 2 3 4 3.(2016· 高考选项组合 ) 有关铁及其化合物的说法正确的是 A. 将 NaOH 浓溶液滴加到饱和的 FeCl 3 溶液中，制备 Fe(OH) 3 胶体 ( 2016· 全国卷 Ⅱ ， 13A) B.FeCl 3 腐蚀 Cu 刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强 (2016· 全国卷 Ⅲ ， 7B) C. 配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水 稀释 ( 2016· 全国卷 Ⅰ ， 10C) D.Fe 与 Cl 2 反应生成 FeCl 3 ，推测 Fe 与 I 2 反应生成 FeI 3 (2016· 上海， 21C) 1 2 3 4 1 2 3 4 4.(2016· 全国卷 Ⅱ ， 28) 某班同学用如下实验探究 Fe 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ 的性质。回答下列问题： (1) 分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 mol·L － 1 的溶液。在 FeCl 2 溶液中需加入少量铁屑，其目的是 ________________ 。 1 2 3 4 (2) 甲组同学取 2 mL FeCl 2 溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl 2 可将 Fe 2 ＋ 氧化。 FeCl 2 溶液与氯水反应的离子方程式为 _________________________ 。 (3) 乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl 2 溶液中先加入 0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用 是 _________________ _ ______________ 。 1 2 3 4 (4) 丙组同学取 10 mL 0.1 mol·L － 1 KI 溶液，加入 6 mL 0.1 mol·L － 1 FeCl 3 溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验： ① 第一支试管中加入 1 mL CCl 4 充分振荡、静置， CCl 4 层显紫色； ② 第二支试管中加入 1 滴 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液，生成蓝色沉淀； ③ 第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。 实验 ② 检验的离子是 _____( 填离子符号 ) ；实验 ① 和 ③ 说明：在 I － 过量的情况下，溶液中仍含有 ______( 填离子符号 ) ，由此可以证明该氧化还原反应为 ______ _ ___ 。 1 2 3 4 (5) 丁组同学向盛有 H 2 O 2 溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl 2 溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 __________________________________ ；一段 时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红色沉淀生成。产生气泡的原因是 ____________ __ __________ ，生成沉淀的原因是 ________________________ ________________________( 用平衡移动原理解释 ) 。 04 课时作业 1.(2018· 广东佛山教学质量检测 ) 《唐本草》记载 “ 本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃。陶及今人谓之石胆，烧之赤色，故名绛矾矣 ” 。文中 “ 绛矾 ” 为 A.FeSO 4 ·7H 2 O B.CuSO 4 ·5H 2 O C.Na 2 SO 4 ·10H 2 O D.KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 2.(2018· 广东揭阳调研 ) 录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上均匀涂上一层磁性材料 —— 磁粉制成的。制取该磁粉的主要物质是 A.FeO B.Fe 2 O 3 C.Fe 3 O 4 D.Al 2 O 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 3.(2019· 延安高三测试 ) 铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 A. 赤铁矿的主要成分是 Fe 3 O 4 B. 铁与水蒸气在高温下的反应产物为 Fe 2 O 3 和 H 2 C. 除去 FeCl 2 溶液中的 FeCl 3 杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 D.Fe 3 ＋ 与 KSCN 产生红色沉淀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 4. 下列事实不能证明 Fe 3 ＋ 有氧化性的是 A. 电子工业上用 FeCl 3 溶液腐蚀电路板上的铜 B.FeCl 3 溶液滴在淀粉 -KI 试纸上，试纸变为蓝色 C. 将 KSCN 溶液加入 FeCl 3 溶液中，溶液变为红色 D. 将 H 2 S 气体通入 FeCl 3 溶液中，产生淡黄色沉淀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 5. 某学生以铁丝和 Cl 2 为原料进行下列实验 。 从分类角度分析下列说法正确的是 A. 实验 ①③ 反应制得的物质匀为纯净物 B. 实验 ②③ 均未发生氧化还原反应 C. 实验 ②③ 均为放热过程 D. 实验 ①② 所涉及的物质匀为电解质或 非电解质 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 6.(2018· 济南测试 ) 证明某溶液只含有 Fe 2 ＋ 而不含有 Fe 3 ＋ 的实验方法是 A. 先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色 B. 先滴加 KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C. 滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色 D. 只需滴加 KSCN 溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 7. 下列除杂的操作不正确的是 A.MgCl 2 溶液中混有少量 FeCl 3 ：加入足量镁充分反应后过滤 B.FeCl 2 溶液中混有少量 FeCl 3 ：加入过量铁粉充分反应后过滤 C.CuCl 2 溶液中混有少量 FeCl 3 ：加入 NaOH 溶液充分反应后过滤 D.CuCl 2 溶液中混有少量 FeCl 2 ：先加入 H 2 O 2 将 Fe 2 ＋ 氧化成 Fe 3 ＋ ，再加入 CuO 充 分 反应后 过滤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 8. 下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是 选项 操作和现象 结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加 KSCN 溶液 2 ～ 3 滴，溶液呈红色 红砖中含有氧化铁 B CO 还原 Fe 2 O 3 得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入 KSCN 溶液，溶液不显红色 黑色固体中没有 Fe 3 O 4 C 取少量 Fe(NO 3 ) 2 试样加水溶解，加稀 H 2 SO 4 酸化，滴加 KSCN 溶液，溶液变为红色 该 Fe(NO 3 ) 2 试样已经变质 D 向某溶液中通入 Cl 2 ，然后再加入 KSCN 溶液变红色 原溶液中含有 Fe 2 ＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 9.FeCO 3 与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备 FeCO 3 的流程如图所示，下列说法不正确的是 13 A. 产品 FeCO 3 在空气中高温分解可得到纯净的 FeO B. 沉淀过程中有 CO 2 气体放出 C. 过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D. 可利用 KSCN 溶液检验 FeSO 4 溶液是否变质 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 10. 从某含有 FeCl 2 、 FeCl 3 、 CuCl 2 的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下 ： 则 下列说法正确的是 A. 试剂 a 是铁、试剂 b 是稀硫酸 B. 操作 Ⅰ 、操作 Ⅱ 、操作 Ⅲ 所用仪器相同 C. 试剂 c 是氯气，相应的反应 为 2Fe 2 ＋ ＋ Cl 2 == =2Fe 3 ＋ ＋ 2Cl － D. 用酸性 KMnO 4 溶液可检验溶液 W 中是否还有 Fe 2 ＋ √ 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 解析　 A 项，由最终要得到氯化铁晶体及流程图知， b 是盐酸，错误 ； B 项，操作 Ⅰ 和操作 Ⅱ 是过滤，操作 Ⅲ 为蒸发结晶，所用仪器不相同，错误 ； C 项，滤液 Z 和 X 中均含有氯化亚铁，因此 c 为氯气，正确 ； D 项，高锰酸钾也能氧化氯离子而褪色，因此不能用于检验溶液 W 中是否含有亚铁离子，错误。 13 11. 某同学用含有铁锈 (Fe 2 O 3 ) 的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示 ( 夹持装置略，气密性已检验 ) ，下列推断不合理的是 A.B 中收集到的气体是氢气 B. 烧杯中双氧水的作用是将 Fe 2 ＋ 还原为 Fe 3 ＋ C.A 中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁 D. 烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、 冷 却 结晶、过滤后得到氯化铁 晶体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 √ 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 解析　 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以 B 中收集到的气体是氢气， A 项正确 ； 双氧 水具有氧化性，可将 Fe 2 ＋ 氧化为 Fe 3 ＋ ， B 项错误 ； 氧化铁 为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水， C 项正确 ； 因 铁离子易水解，故 FeCl 3 溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体， D 项正确 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 12.(2018· 南宁市高三模拟 ) 常温时，将 0.1 mol Fe(NO 3 ) 3 和 2 mol HCl 溶于水得 2 L 混合溶液，然后向该溶液投入 m g 铁粉使其充分反应后，滴加 KSCN 溶液不变红色。下列有关说法正确的是 A. 由于氧化性 Fe 3 ＋ ＞ H ＋ ，首先发生的反应 是 Fe ＋ 2Fe 3 ＋ == =3Fe 2 ＋ B. 当加入 16.8 g 铁粉时，可生成标准状况下 6.72 L 气体 C. 在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以 Fe 2 ＋ 和 Fe 3 ＋ 的形式存在 D. m 至少等于 28 ，反应过程中溶液的质量一直在 减小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 解析 　 酸性条件下 ， 有 氧化性，因此首先发生的反应是 Fe ＋ ＋ 4H ＋ == =NO ↑ ＋ Fe 3 ＋ ＋ 2H 2 O 　 ① ，然后发生反应： Fe ＋ 2Fe 3 ＋ == =3Fe 2 ＋ ② ，再发生 Fe ＋ 2H ＋ == =Fe 2 ＋ ＋ H 2 ↑③ ， A 错误 ； 当 加入 16.8 g 铁粉时，发生上述 ① 反应，生成标准状况下的 6.72 L NO 气体，生成 0.3 mol Fe 3 ＋ ，消耗 1.2 mol H ＋ ， B 正确 ； 根据 滴加 KSCN 溶液不变红色说明溶液中不含 Fe 3 ＋ ， C 错误 ； 根据 方程式计算则至少消耗铁 16.8 g ＋ (0.1 ＋ 0.3) × 0.5 × 56 g ＝ 28 g ，但反应过程中溶液的质量一直在增大， D 错误 。 13.Fe 2 O 3 具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧 FeCO 3 可以得到 Fe 2 O 3 。为了进一步验证此结论，他做了如下实验： 实验步骤 实验操作 Ⅰ 取一定质量的 FeCO 3 固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温 Ⅱ 取少量实验步骤 Ⅰ 所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解 Ⅲ 向实验步骤 Ⅱ 所得溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液变红 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 (1) 写出实验步骤 Ⅲ 中发生反应的离子方程式： __________________________ 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 Fe 3 ＋ ＋ 3SCN － == =Fe(SCN) 3 13 解析　 溶液 变红色说明溶液中生成了 Fe(SCN) 3 。 (2) 乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是 Fe 3 O 4 ，因为 Fe 3 O 4 也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有 Fe 3 ＋ 。于是乙同学对甲同学的实验步骤 Ⅲ 进行了补充改进：检验实验步骤 Ⅱ 所得溶液中是否含有 Fe 2 ＋ 。他需要选择的试剂是 ____( 填字母 ) 。 a.NaOH 溶液 b . 新制氯水和 KSCN 溶液 c.K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液 c 解析　 Fe 2 ＋ 用 K 3 [Fe(CN) 6 ] 来检验，反应现象为生成蓝色沉淀， c 项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 (3) 丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此看法的理由是 _____________________________ _ __________ ______________________ _____ _____________ 。 ( 4) 丙同学进一步查阅资料得知煅烧 FeCO 3 的产物中的确含有＋ 2 价铁元素。于是他设计了另一种由 FeCO 3 制取 Fe 2 O 3 的方法：先向 FeCO 3 中依次加入试剂稀硫酸、 _____________________( 填试剂名称 ) 和氨水；再 ______( 填操作名称 ) 、洗涤、灼烧，即可得到 Fe 2 O 3 。 13 解析　 FeCO 3 和 Fe 2 O 3 中铁元素的价态分别是＋ 2 价和＋ 3 价，所以需要加入氧化剂，如加入 H 2 O 2 、氯水，或通入 Cl 2 等将 Fe 2 ＋ 氧化成 Fe 3 ＋ ，加入氨水后生成 Fe(OH) 3 沉淀，经过滤、洗涤、灼烧可得到 Fe 2 O 3 。 产物也可以是 FeO 和 Fe 2 O 3 的混合物 ( 或 Fe 3 O 4 和 FeO ； Fe 3 O 4 和 Fe 2 O 3 ； FeO 、 Fe 3 O 4 和 Fe 2 O 3 ) 过氧化氢溶液 ( 或氯水 ) 过滤 14.(2018· 红桥区二模 ) Ⅰ . 铁是生产、生活及生命中的重要元素。 (1) 血红蛋白 (Hb) 中的铁元素呈正二价，能与 O 2 分子结合成氧合血红蛋白 (HbO) 从而有输送氧的能力。 NaNO 2 因具有氧化性能使血红蛋白丧失与 O 2 结合的能力。药品美蓝是其有效的解毒剂，解毒时美蓝发生 ______( 填 “ 氧化 ” 或 “ 还原 ” ) 反应。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 解析　 NaNO 2 因具有氧化性能使血红蛋白丧失与 O 2 结合的能力，原因是氧化了血红蛋白中的二价铁，药品美蓝是其有效的解毒剂，这说明该物质具有还原性，因此解毒时美蓝发生氧化反应 。 氧化 (2) 现有一瓶放置了一段时间的某浓度的 FeCl 2 溶液，请设计实验检验其中是否含有 Fe 3 ＋ _______________________________________________________________ ______________________ 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 取 少量待测液与试管中，滴加 KSCN 溶液，若溶液呈红色，说明原溶液中有 Fe 3 ＋ ，反之则 没有 (3) 普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气，该氧化物和氢气在高温下发生逆反应得到 “ 引火铁 ” 。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成 44.8 L H 2 ( 已换算到标况下 ) ，则转移电子数目为 ______ ； “ 引火铁 ” 是一种极细的铁粉，它在空气中可以自燃，其原因是 ___________________________ ________________ 。 引火 铁表面积很大，加快了 与 4 N A 氧气的反应速率 解析　 标况下 44.8 L H 2 ，其物质的量为 2 mol ，反应转移的电子数目为 2 × 2 × N A ＝ 4 N A ；引火铁表面积很大，加快了与氧气的反应速率，因此在空气中可以自燃 。 Ⅱ . 化合物 M 是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设计如下实验： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝。请回答： ( 4)M 的化学式为 ______ ，气体甲的电子式为 __________ 。 13 Fe 4 N 解析　 气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝，为氨气，说明化合物 M 中含有氮元素，白色沉淀乙 → 红褐色沉淀丙，说明化合物 M 中含有铁元素；红褐色沉淀丙 → 固体丁 (14.40 g) ，固体丁为氧化铁， M 由铁、氮两种元素组成，氧化铁质量为 14.40 g ，则铁元素的质量为 14.40 × g ＝ 10.08 g ，氮元素质量为 10.71 g － 10.08 g ＝ 0.63 g ，铁、氮两种元素的物质的量之比为 4 ∶ 1 ，所以 M 的化学式为 Fe 4 N 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (5) 白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是 ( 用化学方程式表示 ) ________________________________ 。 解析 　 白色沉淀乙是氢氧化亚铁，在空气中被氧气氧化为红褐色氢氧化铁 。 ( 6) 高温条件下，丁与甲反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式 为 _______________________________ 。 4Fe(OH) 2 ＋ O 2 ＋ 2H 2 O == =4Fe(OH) 3 本课 结束 谢谢您的参与