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文档介绍
2018届一轮复习苏教版铁的获得及其应用学案
专题三 从矿物到基础物质 第八单元 铁的获得及其应用 考试说明 1．了解铁的制备方法，掌握其主要性质及其应用。 2．了解铁的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。 【考点互动探究】 考点一 铁的单质、氧化物和氢氧化物 知识梳理 1．铁 (1)与非金属单质的反应 图381 (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：______________。 (3)与酸的反应： ①与非氧化性酸反应生成Fe2＋和H2，离子方程式：____________________________。 ②与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸会发生__________，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。 (4)与某些盐溶液的反应： ①与CuSO4溶液反应的离子方程式：________________________________。 ②与FeCl3溶液反应的离子方程式：__________________________________。 2．铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 ____粉末 ____粉末 ____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 离子方程式 3.铁的氢氧化物 对点自测 1．判断下列描述的正误(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( ) 2．实验室配制FeCl2溶液和FeCl3溶液时，为防止溶液变质往往采取某些措施。配制FeCl2溶液时的措施为__________________________________________________________； 配制FeCl3溶液时的措施为___________________________________________。 题组训练 题组一 铁及其氧化物的化学性质 1．下列说法正确的是( ) A．1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为3NA B．【2016·海南卷】将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼 C．因为铁比铜的金属性强，所以FeCl3可以腐蚀Cu刻制印刷电路板 D．【2016·浙江卷】纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋ 等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 2．【2016·四川成都模拟】2015年9月3日，在天安门广场举行了隆重的庆祝抗日战争胜利70周年阅兵仪式，展现了我国强大的综合国力。坦克、导弹的制造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中，正确的是( ) A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为26 B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应 C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性 D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快 3．下列物质能用化合反应直接制得的是( ) ①FeCl2 ②FeCl3 ③Fe(OH)3 ④Fe(OH)2 ⑤Cu2S A．①②③⑤ B．②⑤ C．②③⑤ D．全部 4．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 Fe3O4 题组二 Fe(OH)2的制备 1．如图382所示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( ) A．①②③④⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．②③④⑤ 图382 2．用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋ 的 FeSO4 溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入____________。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是__________________________________。 规律小结 制备Fe(OH)2常用的三种方法 方法一：有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图383甲所示。 图383 方法二：还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐溶液与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀。如图乙所示。 方法三：电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯或煤油，如图384所示。 图384 题组三 有关金属铁及其氧化物、氢氧化物的计算 1．【2016·广东百所学校联考】5.6 g 铁粉与一定量的硫黄混合，在空气中加热发生剧烈反应，冷却后用足量的盐酸溶解反应后的残留固体，产生了 2.0 L 气体(标准状况)，通过分析小于了应生成的气体量，其最可能原因是( ) A．硫磺量不足 B．生成了FeS C．生成了Fe2S3 D．有部分Fe被空气中的氧氧化了 2．已知：Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物。现有Fe、Fe2O3、Fe5O7混合物共 0.1 mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到 0.01 mol H2，且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为( ) A．0.05 mol B．0.06 mol C．0.07 mol D．0.08 mol 考点二 Fe2＋ 和Fe3＋ 的性质及其检验 知识梳理 1．Fe2＋、Fe3＋的性质及应用 (1)Fe2＋的氧化性和还原性 Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以________为主，如：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现________；配制Fe2＋的盐溶液时要加少量________防止Fe2＋被氧化。 (2)Fe3＋的氧化性 Fe3＋处于铁的高价态，只有________，Fe3＋能________Fe、Cu、HI、H2S等；Fe3＋与 S2－、I－、SO不能大量共存。 (3)Fe3＋的水解 Fe(OH)3是极弱的碱，Fe3＋易水解；Fe3＋与________________等水解相互促进的离子不能大量共存，配制Fe3＋的盐溶液时要加少量相应的酸防止Fe3＋水解[或将其溶于较浓的相应酸中，再稀释到所需浓度]，制备无水FeCl3时需在________气流中加热蒸干FeCl3溶液。 2．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)。 ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________。 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。 ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________。 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。 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，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。对点自测 1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)检验Fe(NO3)2晶体是否变质，将样品溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红( ) (2)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、SO( ) (3)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓( ) (4)将FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3固体或晶体( ) (5)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Fe2＋( ) 2．为了验证Fe3＋ 的性质，某化学兴趣小组设计了如图385所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是________。 图385 题组训练 题组一 Fe3＋、Fe2＋ 的性质及应用 1．下列有关Fe3＋、Fe2＋ 的性质及应用的说法正确的是____________(填序号)。 ①【2016·全国卷Ⅰ】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 ②【2016·全国卷Ⅱ】将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体 ③【2016·江苏卷】向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ ④【2016·江苏卷】室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则Fe3＋ 的氧化性比I2的强 ⑤【2016·四川卷】Fe2＋ 与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 2．【2016·江苏扬州模拟】下列关于Fe3＋、Fe2＋ 性质实验的说法错误的是( ) A．用如图386所示装置可以制备沉淀Fe(OH)2 图386 B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C．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，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋ D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋ 被氧化 题组二 Fe3＋、Fe2＋ 的检验 1．下列说法错误的是( ) ①【2015·安徽卷】向NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===Cl－＋2Fe3＋＋H2O ②【2015·广东卷】向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，溶液变成血红色，说明Fe2＋ 既有氧化性又有还原性 ③【2015·全国卷Ⅰ】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，溶液呈血红色，则稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋ ④【2015·山东卷】向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色，溶液一定含有Fe2＋ ⑤【2015·天津卷】在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋ A．①②③④ B．①②③④⑤ C．②③④ D．②③④⑤ 2．【2016·黑龙江黑河模拟】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387所示) 。下列说法错误的是( ) FeSO4—— 图387 A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂 B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行 C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大 易错警示 检验Fe2＋ 和Fe3＋ 时的注意事项 (1)检验Fe2＋ 时不能先加氯水后加KSCN溶液；也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中[新制氯水可能氧化SCN－]； (2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋[Cl－能还原酸性KMnO4溶液，有干扰]； (3)检验Fe3＋ 的其他方法： ①Fe3＋ 与过量的铁反应，溶液变为浅绿色。②Fe3＋ 与过量的铜反应，溶液变为蓝绿色。③Fe3＋ 与淀粉KI溶液反应，溶液变为蓝色。④Fe3＋ 与NaHCO3溶液反应，放出气体，产生红褐色沉淀。 考点三 “铁三角”的转化及应用 知识梳理 根据“铁三角”转化关系图，完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋ 与Fe3＋ 的转化条件。 图388 (1)向FeCl2溶液中滴加新制氯水：___________________________________________。 (2)向FeCl3溶液中加入还原铁粉：___________________________________________。 (3)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：_____________________________。 (4)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝：_______________________________。 (5)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：_____________________________。 (6)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中：_______________________________________。 (7)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：______________________。 对点自测 1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O( ) (2)下列物质的转化在给定条件下能实现：Fe2O3FeCl3(aq)无水 FeCl3( ) (3)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应( ) (4)除去NH4Cl溶液中混有的Fe3＋，可先加NaOH溶液后过滤( ) (5)过量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2，少量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3( ) (6)Zn与FeCl3反应只能生成FeCl2和ZnCl2( ) (7)向Fe(SCN)3溶液中加入Fe粉无现象发生( ) 2．填写下列除去括号中的杂质的试剂和方法。 (1)Fe2＋(Fe3＋)：_________________________________________________； (2)FeCl3溶液(FeCl2)：___________________________________________； (3)FeCl2溶液(CuCl2)：___________________________________________； (4)Fe(Al)：_____________________________________________________； (5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：__________________________________________。 题组训练 题组一 铁及其化合物之间的转化 1．下列试剂中，不能使Fe2＋ 转化为Fe3＋ 的是( ) ①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④稀硝酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液 A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥ 2．【2016·湖南四县联考】在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是( ) A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋ B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋ 和Fe3＋ C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋ 和Fe2＋，一定不含Cu2＋ D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋ 和Fe3＋ 题组二 除去混合溶液中Fe3＋、Fe2＋ 的方法 1．【2016·安徽宣城模拟】为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2＋ 杂质，先加入合适的氧化剂使Fe2＋ 氧化为Fe3＋，下列物质中最好选用( ) A．KMnO4溶液 B．H2O2溶液 C．氯水 D．HNO3溶液 2．下列除杂的操作不正确的是 ( ) A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤 B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤 D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋ 氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤 规律小结 混合溶液中Fe3＋、Fe2＋ 的除去方法 (1)除去Mg2＋ 中混有的Fe3＋ 的方法 向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中的一种，与Fe3＋ 水解产生的H＋反应，促进Fe3＋ 的水解，将Fe3＋ 转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 (2)除去Cu2＋ 中混有的Fe3＋ 的方法 向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中的一种，与Fe3＋ 水解产生的H＋反应，促进Fe3＋ 的水解，将Fe3＋ 转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 (3)除去Mg2＋ 中混有的Fe2＋ 的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋ 氧化成Fe3＋，然后再按(1) 的方法除去溶液中的Fe3＋。 (4)除去Cu2＋ 中混有的Fe2＋ 的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋ 氧化成Fe3＋，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。 题组三 “铁三角”转化中有关“量”的计算 1．【2016·辽宁沈阳模拟】在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋ 和Fe2＋ 的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋ 的物质的量之比为( ) A．2∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 2．【2016·江西上饶模拟】将a g铁和氧化铁的混合物加入 800 mL pH＝1的盐酸中充分反应后，固体无剩余，盐酸全部消耗，放出(标准状况下)气体 0.224 L。则下列判断中正确的是( ) A．原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)＝2∶1 B．向溶液中滴入无色的KSCN溶液，显红色 C．无法计算出原混合物的质量 D．此时溶液中Fe2＋ 和Fe3＋ 的物质的量之比为3∶1 题组四 流程图题中的“铁三角” 1．【2016·湖北天门模拟】A由Al2O3、Fe3O4、Al、Cu中的某几种粉末混合而成，设计成分分析方案如下： 图389 下列分析不正确的是( ) A．当m1>m2时，溶液a中阴离子只有一种 B．生成蓝色溶液的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ C．要确定混合物中是否含Al，可取A加入适量稀HCl D．当m2－m3＝2.96 g，Fe3O4的质量至少为 2.32 g 2．【2015·浙江卷】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程： 图3810 下列说法不正确的是( ) A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉 B．固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al(OH)3，进入固体2 C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O 【考例考法直击】 1．【2014·上海卷】用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是( ) A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋ B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋ C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出 D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出 2．【2014·福建卷】用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下： 图3811 (1)步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_____________________。 (2)步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O===2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为____________________________。 (3)上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是_______________________(任写一项)。 3．【2015·天津卷节选】FeCl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3 高效，且腐蚀性小。请回答下列问题： (1)FeCl3 净水的原理是____________________________________________。 FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是( 用离子方程式表示)________________________________________________________________________。 (2)为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。 ①若酸性FeCl2废液中c(Fe2＋)＝2.0×10－2 mol·L－1, c(Fe3＋)＝1.0×10－3 mol·L－1，c(Cl－)＝5.3×10－2 mol·L－1，则该溶液的pH约为________。 ②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式： ClO＋Fe2＋＋________===Cl－＋Fe3＋＋________ 4．【2015·海南卷】工业上，向500～600 ℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图3812所示的装置模拟上述过程进行实验。 图3812 回答下列问题： (1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为________________________，装置B中加入的试剂是________。 (2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取____________。尾气的成分是________。若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是__________________、__________________。 (3)若操作不当，制得的FeCl2 会含有少量FeCl3 ，检验FeCl3常用的试剂是________。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先______________________，再______________________。 参考答案 第八单元 铁的获取及其应用 【考点互动探究】 考一 知识梳理 1．(1)Fe2O3·xH2O 3Fe＋2O2Fe3O4 2Fe＋3Cl22FeCl3 Fe＋SFeS (2)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (3)①Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ ②钝化 (4)①Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu ②Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 2．黑色 红棕色 黑色 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 3．白色 红褐色 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 白色絮状 灰绿色 红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 对点自测 1．(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× [解析] (1)铁与氯气反应只生成FeCl3。(2)铁与氯气在点燃条件下反应生成氯化铁，铁与硫加热反应生成硫化亚铁，根据反应产物可判断硫元素和氯元素非金属性的强弱。(3)Fe与Cl2反应生成Fe3＋。(4)酸性环境中Fe2＋ 能被ClO－氧化，且H＋与CO、ClO－不能共存。(5)生成的是黑色Fe3O4。(6)铁锈的成分是Fe2O3·xH2O。 2．加入少量的铁粉防止Fe2＋ 被氧化 加入少量的稀盐酸防止其水解 [解析] 因FeCl2易被氧化成FeCl3，配制FeCl2溶液时应在试剂瓶中加入少量的铁粉；因FeCl3易水解生成Fe(OH)3，配制FeCl3溶液时，应在试剂瓶中加入少量的稀盐酸防止其水解。 题组训练 题组一 1．A [解析] Fe溶于过量硝酸中生成Fe(NO3)3，即 1 mol Fe在反应中转移 3 mol 电子，A项正确；铁屑与稀硝酸反应产生NO，不产生H2，B项错误；FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，发生反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，该反应发生是因为氧化性Fe3＋＞Cu2＋，C项错误；纳米铁粉与水体中的重金属离子发生置换反应，D项错误。 2．A [解析] 铁是26号元素，属于第Ⅷ族元素，为过渡元素，A项正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，B项错误；亚铁离子既有还原性，也有氧化性，C项错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，D项错误。 3．A [解析] 根据反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2、2Fe＋3Cl22FeCl3、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Cu＋SCu2S可知，A项正确。 4．B [解析] 铁屑溶于过量稀H2SO4，有FeSO4生成，再加入过量氨水，有白色的Fe(OH)2生成，在空气中加热时，Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，最后得到的红棕色残渣是Fe2O3。 题组二 1．B [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的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的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。 2．(1)铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2 [解析] (1)Fe2＋ 易被空气中的O2氧化，要加铁粉防止Fe2＋ 被氧化。 (2)气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2较少。 题组三 1．D [解析] 5.6 g 的物质的量是 0.1 mol，铁与硫反应生成FeS，在反应中铁可能过量。但不论是铁还是硫化亚铁均能与盐酸反应分别生成氢气和H2S气体，即FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑、Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。因此根据方程式可知 0.1 mol Fe一定生成 0.1 mol 气体，在标准状况下的体积是 2.24 L。但实际产生的气体是 2.0 L，这说明部分铁被氧化生成了铁的氧化物，与盐酸反应时不能放出气体，所以选项A、B、C均是错误的，答案选D。 2．B [解析] Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，生成0.01 mol H2，与盐酸反应的Fe的物质的量为0.01 mol；反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色，说明不含Fe3＋，溶液中全部为Fe2＋，剩余的Fe和Fe3＋全部反应生成Fe2＋。 ①假设0.1 mol混合物为Fe、Fe2O3的混合物，设原混合物中n(Fe)＝x mol，则n(Fe2O3)＝(0.1－x)mol，n(Fe3＋)＝2(0.1－x)mol； Fe ＋ 2Fe3＋===3Fe2＋ 1 2 (x－0.01)mol 2(0.1－x)mol 计算得x＝0.055。 ②假设0.1 mol混合物为Fe、Fe5O7的混合物，设原混合物中n(Fe)＝y mol，则n(Fe5O7)＝(0.1－y)mol，Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物，Fe3O4可以看作由Fe2O3和FeO组成，则Fe2O3的物质的量为2(0.1－y)mol，Fe3＋的物质的量为4(0.1－y)mol； Fe ＋ 2Fe3＋===3Fe2＋ 1 2 (y－0.01)mol 4(0.1－y)mol 计算得y＝0.07。 所以0.1 mol的Fe、Fe2O3、Fe5O7的混合物，含有铁的物质的量为0.055 mol查看更多