2018届高考一轮复习人教版第10讲铁及其化合物学案

2018届高考一轮复习人教版第10讲铁及其化合物学案

第10讲　铁及其化合物 ‎【考纲要求】　1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。‎ 考点一|铁的单质、氧化物及氢氧化物(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第47页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．铁 ‎(1)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。‎ ‎(2)结构 ‎(3)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。‎ ‎①与非金属单质的反应 ‎②与水的反应 常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：‎ ‎3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。‎ ‎③与酸的反应 ‎④与某些盐溶液反应 ‎2．铁的氧化物 ‎(1)物理性质：‎ 化学式 FeO Fe2O3‎ Fe3O4‎ 俗称 铁红 磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁的价态 ‎＋2价 ‎＋3价 ‎＋2价，＋3价 ‎(2)化学性质：‎ a．FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，‎ Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，‎ Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。‎ b．Fe3O4分别与HNO3和HI反应的离子方程式为 ‎3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O。‎ ‎3．铁的氢氧化物 Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ 色态 白色固体 红褐色固体 与盐酸 反应 Fe(OH)2＋2H＋===‎ Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===‎ Fe3＋＋3H2O 热稳 定性 在空气中加热 生成Fe3O4‎ ‎2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O 二者 的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。反应方程式为 ‎4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎4.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。(　　)‎ ‎(2)根据铁与Cl2、S反应的条件可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱。(　　)‎ ‎(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。(　　)‎ ‎(4)水溶液中Fe2＋、H＋、CO、ClO－可以共存。(　　)‎ ‎(5)将水蒸气通过灼热的铁粉，粉末变红，铁与水在高温下发生反应。(　　)‎ ‎(6)铁锈的成分是氢氧化铁。(　　)‎ ‎(7)Fe(OH)3、FeCl2均可由化合反应得到。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√‎ ‎[练透基础小题] ‎ 题点一　铁及其化合物的性质 ‎1．(RJ必修1·P705题改编)铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是(　　)‎ A．Fe(OH)3　Fe2O3　　　 B．Fe(OH)2　Fe2O3‎ C．Fe(OH)2　Fe(OH)3 D．Fe(OH)2　FeO 解析：铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。‎ 答案：B ‎2．下列铁的化合物可以分别通过化合反应、置换反应、复分解反应生成的是(　　)‎ A．FeCl2 B．Fe3O4‎ C．Fe(OH)3 D．Fe2(SO4)3‎ 解析：FeCl2可分别由下列反应制得：Fe＋FeCl3溶液(化合反应)、Fe＋盐酸(置换反应)、Fe(OH)2＋盐酸(复分解反应)，A项符合题意；Fe3O4不能通过复分解反应生成；Fe(OH)3不能通过置换反应生成；Fe2(SO4)3不能通过置换反应和化合反应生成。‎ 答案：A ‎3．下列叙述正确的是(　　)‎ A．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应 B．足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3‎ C．Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出 D．在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液，会有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成 解析：HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，A项错；铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3，B项错；C项中Fe2O3溶解产生Fe3＋恰好将铁单质氧化，因而不能置换出H2，正确；Fe3＋与HCO会发生水解相互促进反应，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D项错。‎ 答案：C 题点二　探究Fe(OH)2的制备方案 ‎4．由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。‎ 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)。‎ 解析：因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁做阳极产生Fe2＋，与电解NaCl溶液产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。‎ 答案：①②③⑤‎ ‎[备考提醒]　防止Fe(OH)2氧化的方法 ‎1．将配制溶液的蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气。‎ ‎2．将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底部，再慢慢挤出NaOH溶液。‎ ‎3．在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。‎ ‎4．充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。‎ ‎5．用铁做阳极，石墨做阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。‎ 考点二|铁盐和亚铁盐的性质及检验(重点保分型——师生共研)‎ 授课提示：对应学生用书第48页 ‎[核心知识大通关]‎ ‎1．亚铁盐 含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。‎ ‎(1)Fe2＋的还原性：‎ Fe2＋Fe3＋‎ 写出下列转化的离子方程式：‎ ‎3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O ‎②Fe2＋Fe3＋：‎ ‎2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ‎(2)Fe2＋的弱氧化性：‎ ‎2．铁盐 含Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。‎ Fe3＋Fe2＋‎ 写出下列转化的离子方程式：‎ ‎①Fe3＋SO,Fe2＋：‎ ‎2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋‎ ‎②Fe3＋I－,Fe2＋：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2‎ ‎3．Fe3＋、Fe2＋的检验方法 ‎(1)Fe2＋的检验：‎ 方法一：取出少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，若变成红色溶液，说明有Fe2＋存在(鉴别时不能先滴加氯水)。有关反应离子方程式为 ‎2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，‎ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。‎ 方法二：取出少量被检验的溶液，加入NaOH溶液 ‎，产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋存在。有关反应化学方程式为 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，‎ ‎4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。‎ 方法三：取少量溶液，滴加铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，若生成蓝色沉淀，说明原溶液含有Fe2＋。这是检验Fe2＋最好、最灵敏的方法。有关反应离子方程式为 ‎3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓‎ ‎(2)Fe3＋的检验 方法一：取出少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红色，证明有Fe3＋存在。‎ 方法二：取出少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。‎ 小题热身 ‎　正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋。(　　)‎ ‎(2)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含Fe2＋。(　　)‎ ‎(3)在氢氧化铁胶体中能大量共存：H＋、K＋、S2－、Br－。(　　)‎ ‎(4)因为Fe3＋具有氧化性，所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3＋。(　　)‎ ‎(5)Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－能够大量共存。(　　)‎ ‎(6)在中性溶液中Cl－、SO、Na＋、Fe3＋可大量共存。(　　)‎ ‎(7)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O。(　　)‎ ‎(8)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×‎ ‎[考向精练提考能]‎ 考向一　Fe2＋、Fe3＋的相互转化及应用 写出上述转化关系中标号反应的离子方程式：‎ ‎①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；‎ ‎②2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋；‎ ‎③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；‎ ‎④3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ 类型1　Fe2＋与Fe3＋之间的转化 ‎1．在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液颜色变化应是(　　)‎ A．颜色变浅　　　　　　 B．逐渐变深绿 C．没有改变 D．变棕黄色 解析：Fe(NO3)2溶液中加入盐酸时发生反应：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，有棕黄色的Fe3＋生成。‎ 答案：D ‎2．向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是烧杯中(　　)‎ A．有铜无铁 B．有铁无铜 C．铁、铜都有 D．铁、铜都无 解析：向氯化铁溶液中加入铁和铜，铁还原性强，先与Fe3＋反应，铜后与Fe3＋反应，所以结果不能出现有铁无铜的情况。‎ 答案：B ‎3．将一定量的SO2通入FeCl3溶液中，取混合溶液，分别进行下列实验，能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应的是(　　)‎ 操作 现象 A 加入NaOH溶液 有红褐色沉淀 B 加入Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀 C 加入酸性KMnO4溶液 紫色褪去 D 加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液 有蓝色沉淀 解析：有红褐色沉淀说明有Fe(OH)3生成，由此不能判断元素化合价是否发生改变，所以不能说明两者发生氧化还原反应，A项错误；有白色沉淀生成，该白色沉淀可能是BaSO3或BaSO4，SO2溶于水显酸性，NO在酸性条件下具有强氧化性，能够将BaSO3氧化为BaSO4，由此现象不能说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，B项错误；酸性KMnO4溶液紫色褪去可能是因为SO2的还原性，不能说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，C项错误；铁氰化钾溶液可用来检验Fe2＋，有蓝色沉淀能说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2＋，D项正确。‎ 答案：D 类型2　Fe2＋与Fe3＋之间转化的应用 ‎4．(2017·河南豫南九校联考)下列各离子组能大量共存的是(　　)‎ A．Fe3＋、NH、H＋、SO B．Fe3＋、Br－、Na＋、I－‎ C．Fe2＋、AlO、Na＋、NO D．Fe2＋、K＋、[Fe(CN)6]3－、NO 解析：B项，Fe3＋与I－反应；C项，Fe2＋与AlO因相互促进水解不能大量共存；D项，Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成蓝色沉淀，不能大量共存。‎ 答案：A ‎5．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是(　　)‎ A B C D X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液 Y FeCl3‎ CuCl2‎ Al Fe2(SO4)3‎ Z Cl2‎ Fe NaOH溶液 Cu 解析：A项变为FeCl3溶液；B项变为FeCl2溶液；C项Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，过滤，取滤渣得Fe；D项变为FeSO4和CuSO4的混合溶液。‎ 答案：C 类型3　Fe2＋、Fe3＋之间的转化与实验探究的融合 ‎6．(2016·全国高考卷Ⅱ)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋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FeCl2‎ 溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________________________。‎ ‎(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2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 FeCl2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________________________________________________________________________。‎ ‎(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 FeCl3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 CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；‎ ‎②第二支试管中加入1滴K3[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________________。‎ ‎(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2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，随后有红褐色沉淀生成。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)。‎ 解析：(1)Fe2＋具有很强的还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止Fe2＋被氧化。‎ ‎(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋，Cl2被还原为Cl－，反应的离子方程式为 ‎2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。‎ ‎(3)O2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除O2对实验的影响。‎ ‎(4)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋的试剂。实验③溶液变红，说明溶液中仍存在Fe3＋，由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。‎ ‎(5)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，H2O2被还原为H2O，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋对H2O2的分解起催化作用，当反应一段时间后，会发生反应：2H2O22H2O＋O2↑，故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应放热，促使Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡右移，最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀。‎ 答案：(1)防止Fe2＋被氧化 ‎(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ ‎(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)‎ ‎(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反应 ‎(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Fe3＋催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动 考向二　Fe2＋、Fe3＋的检验 ‎7．(RJ必修1·P637题改编)为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入(　　)‎ A．NaOH溶液 B．KSCN溶液 C．先通入氯气，再加入KSCN溶液 D．先加入足量铁粉，再加入KSCN溶液 答案：B ‎8．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序是(　　)‎ ‎①加足量氯水　②加足量KMnO4溶液　③加少量KSCN溶液 A．①② B．③②‎ C．③① D．①②③‎ 答案：C ‎9．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。下列结论正确的是(　　)‎ A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋‎ B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋‎ C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋‎ D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋‎ 解析：“加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的”现象是溶液中含有亚铁离子的特性，若有Fe3＋，则产生氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以不可能存在Fe3＋，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。‎ 答案：D ‎[真题发掘·知识串联]　　　　　　　　　　　　　　串线索　固双基　回扣关键知识 以铁的化合物的转化为载体　串联铁元素单质及其化合物知识 授课提示：对应学生用书第50页 高考载体　(浙江高考卷)‎ 某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成了如下实验：‎ 知识串联——高考还可以这样考 ‎　(1)流程图中红褐色沉淀是________，白色沉淀2是________，由白色沉淀2转化成红褐色沉淀的化学方程式为_________________________。‎ ‎(2)固体2的成分为FeO，写出固体2与盐酸反应的离子方程式：___________。‎ ‎(3)在酸性条件下，H2O2能将Fe2＋氧化成Fe3＋，反应的离子方程式为________。‎ ‎(4)溶液3中含有金属阳离子是________，如何通过实验检验该离子的存在。___________。‎ ‎(5)气体甲的成分是________，气体甲与固体2在一定条件下可以发生氧化还原反应，写出此反应的化学方程式________________________________，设计实验方案验证该反应的产物。________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)Fe(OH)3　Fe(OH)2　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎(2)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O ‎(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ‎(4)Fe2＋　取少量溶液3置于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变红色，说明溶液3中含有Fe2＋‎ ‎(5)CO2　CO2＋2FeOFe2O3＋CO 检测Fe2O3：将固体用盐酸溶解，加入KSCN溶液，若显红色，表明产物中含有Fe3＋；检测CO：将气体通过灼热CuO，黑色固体变为红色 课时作业(授课提示：对应学生用书第259页)‎ ‎1．《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”据此推测，“青矾”的主要成分为(　　)‎ A．CuSO4·5H2O　　　　 B．FeSO4·7H2O C．KAl(SO4)2·12H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O 解析：由题意知，青矾是绿色，经煅烧后，生成红色固体。符合要求的是FeSO4·7H2O，它是绿色晶体，经高温煅烧后生成砖红色Fe2O3粉末。‎ 答案：B ‎2．(2017·四川成都诊断)某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是(　　)‎ A．实验①、③反应制得的物质均为纯净物 B．实验②、③均未发生氧化还原反应 C．实验①、③均为放热反应 D．实验①、②所涉及的物质均为电解质 解析：实验③制得的是Fe(OH)3胶体，属于混合物，且属于吸热反应，选项A、C错误；实验①中涉及的物质Cl2、铁丝均为单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，选项D错误。‎ 答案：B ‎3．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是(　　)‎ A．只有④ B．只有③‎ C．③和④均错 D．全部错误 解析：实验③中溶液应变为浅蓝色；实验④与Fe3＋的性质无关。‎ 答案：C ‎4．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述正确的是(　　)‎ A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立，说明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋‎ B．‎25 ℃‎，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存 C．‎5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 mol D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O 解析：pH＝0的溶液呈强酸性，Fe2＋、NO、H＋不能大量共存，B项错误；C项应为0.3 mol，错误；D项电荷不守恒，错误。‎ 答案：A ‎5．(2017·安徽蚌埠二中月考)下列中学常见实验的现象或表述正确的是(　　)‎ A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4‎ B．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁 C．检验红砖中的氧化铁成分，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滴即可 D．除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加入足量的铁粉，然后过滤 解析：赤铁矿的主要成分为氧化铁，A错误；制备氢氧化亚铁时应该尽量避免溶液接触氧气，所以不能搅拌，B错误；氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，铁离子与硫氰化钾反应生成血红色溶液，C正确；铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，使杂质的含量增加，D错误。‎ 答案：C ‎6．某溶液中可能存在Fe3＋、Fe2＋、I－、HCO、Cl－、NO六种离子中的几种。现进行下列实验：‎ ‎①取少量溶液滴加KSCN溶液，溶液呈红色；‎ ‎②另取少量原溶液滴加盐酸，溶液的棕黄色加深。‎ 据此可以推断，该溶液中肯定不存在的离子是(　　)‎ A．I－、HCO B．Fe2＋、HCO、NO C．I－、HCO、Cl－ D．Fe3＋、I－、HCO 解析：由①可知溶液中一定含有Fe3＋，有Fe3＋一定无I－和HCO；由②棕黄色加深可知溶液中Fe2＋被氧化为Fe3＋，所以一定含有NO，可能含有Cl－。‎ 答案：A ‎7．纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．保存溶液A时，应加入少量铁粉 B．其制备反应类型不属于氧化还原反应 C．取滤液进行焰色反应，火焰为黄色 D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好应为2∶1‎ 解析：Fe2＋易被空气中的氧气氧化，所以在保存含Fe2＋的溶液时，需要加入铁粉以防止其被氧化，A项正确；反应中无元素化合价的变化，所以不是氧化还原反应，B项正确；滤液中含有Na＋，所以进行焰色反应时火焰为黄色，C项正确；Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，所以n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶2，D项错误。‎ 答案：D ‎8．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为(　　)‎ A．1∶1∶1 B．1∶3∶1‎ C．3∶3∶8 D．1∶1∶4‎ 解析：依次发生的反应是Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2，Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu。‎ 答案：D ‎9.如图所示，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)实验开始时先将活塞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处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　(2)打开　(3)关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B中进行反应　‎ ‎(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎10.在高温条件下铁与水能发生反应。资料显示，在不同温度下，还原性铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于‎570 ℃‎时，生成FeO，高于‎570 ℃‎时，生成Fe3O4。老师用如图所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。‎ ‎(1)实验中使用肥皂液的作用是_____________________________。‎ ‎(2)某同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体是否存在Fe3O4。‎ 确定是否存在Fe3O4，需要测定并记录的实验数据是________。‎ 答案：(1)检验反应中生成的H2‎ ‎(2)固体样品质量和红棕色固体的质量 ‎11．工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为________(填化学式)。‎ ‎(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有________；步骤Ⅳ中应选用________试剂调节溶液的pH(填字母编号)。‎ a．稀硝酸　　　　　　 B．氢氧化钠溶液 c．高锰酸钾溶液 D．氨水 ‎(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是__________。‎ ‎(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在‎35 ℃‎以下，其目的是_____________________。‎ ‎(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学方程式为________________________________________。‎ ‎(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数，称取a g样品，充分“酸溶”“水溶”后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得残留固体b g。‎ ‎①写出加入足量的H2O2发生反应的离子方程式：_______________；‎ ‎②测得该样品中Fe元素的质量分数为________。‎ 解析：(1)SiO2为酸性氧化物，不与稀H2SO4反应。(2)NaOH溶液不易控制溶液pH，应选氨水。(4)既防止NH4HCO3分解，又减少Fe2＋水解。(5)FeCO3转变为Fe2O3，肯定有氧化剂O2参与反应。(6)残留b g固体为Fe2O3，根据Fe原子守恒，Fe元素的质量分数为×100%＝×100%。‎ 答案：(1)SiO2‎ ‎(2)漏斗、玻璃棒、烧杯　d ‎(3)KSCN溶液(或其他合理答案)‎ ‎(4)防止NH4HCO3分解，减少Fe2＋的水解 ‎(5)4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2‎ ‎(6)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　‎ ‎②×100%‎ ‎12．(2015·北京高考卷)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I‎2”‎反应中Fe3＋和Fe2＋的相互转化。实验如下：‎ ‎(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到________________________________________________________________________。‎ ‎(2)ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中________造成的影响。‎ ‎(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2＋向Fe3＋转化。用化学平衡移动原理解释原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中Fe2＋向Fe3＋转化的原因：外加Ag＋使c(I－)降低，导致I－的还原性弱于Fe2＋，用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。‎ ‎①K闭合时，指针向右偏转，b作________极。‎ ‎②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 mol·L－1AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是__________________________________________。‎ ‎(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ⅱ中Fe2＋向Fe3＋转化的原因。‎ ‎①转化原因是_____________________________________________________。‎ ‎②与(4)实验对比，不同的操作是___________________________________________。‎ ‎(6)实验Ⅰ中，还原性：I－＞Fe2＋；而实验Ⅱ中，还原性Fe2＋＞I－。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是___________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)实验Ⅰ溶液的颜色不再发生变化，则说明实验Ⅰ的反应达到了化学平衡状态。‎ ‎(2)实验ⅱ为加入1 mL 1 mol·L－1FeSO4溶液，实验ⅲ为加入了1 mL H2O，结果是实验ⅲ的颜色比ⅱ略深，故以ⅲ作对比，排除ⅱ中溶液稀释对颜色变化造成的影响。‎ ‎(3)ⅰ中加AgNO3溶液发生反应：Ag＋＋I－===AgI↓，使溶液中c(I－)减小，平衡逆向移动；ⅱ中加入Fe2＋，增大了c(Fe2＋)，平衡逆向移动；故增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡均逆向移动。‎ ‎(4)由反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2知Fe3＋在反应中得电子，b应为正极。达到平衡后向U形管左管中加入AgNO3溶液，Ag＋＋I－===AgI↓，使c(I－)减小，若I－还原性弱于Fe2＋，则a极改为正极，电流表指针应向左偏转。‎ ‎(5)由(4)的原理可知c(I－)降低则还原性减弱，则实验ⅱ中Fe2＋转化为Fe3＋的原因可理解为Fe2＋的浓度增大，还原性增强，故得出的结论为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向。‎ 第(4)小题是证明c(I－)减小，其还原性减弱，若做一个对比实验，可选择增大c(Fe2＋)，使其还原性增强，或减小c(Fe3＋)，使其氧化性减弱。‎ ‎(6)实验ⅰ中减小c(I－)，I－的还原性减弱；实验ⅱ中，增大c(Fe2＋)，Fe2＋的还原性增强；则可得出离子的还原性与其浓度有关的结论。‎ 答案：(1)化学平衡状态 ‎(2)溶液稀释对颜色变化 ‎(3)加入Ag＋发生反应：Ag＋＋I－===AgI↓，c(I－)降低；或增大c(Fe2＋)，平衡均逆向移动 ‎(4)①正　②左侧产生黄色沉淀，指针向左偏转 ‎(5)①Fe2＋随浓度增大，还原性增强，使Fe2＋还原性强于I－　②向右管中加入1 mol·L－1 FeSO4溶液 ‎(6)该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向