第三章第三講鐵及其重要化合物知識(shí)點(diǎn)與典型題例

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載必修 1第三章第三講鐵及其重要化合物知識(shí)點(diǎn)與典型題例考點(diǎn) 1 鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化鐵是常見(jiàn)的還原劑，在參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)，一般可失去2e 或 3e 而變成 Fe2 或 Fe3。鐵元素的原子在化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)遇弱氧化劑( 如 S、H、 Cu2 、I2 等 )時(shí)，鐵只能失去最外層的兩個(gè)電子，而生成2 價(jià)鐵的化合物，當(dāng)遇到強(qiáng)氧化劑(如 Cl 2、 Br 2、HNO 3 等 )時(shí)，鐵原子可以再失去次外層上的一個(gè)電子而生成3價(jià)鐵的化合物。1 Fe、 Fe2 、 Fe3形成三角關(guān)系2 Fe、 Fe2 、 Fe3相互轉(zhuǎn)化(1)Fe Fe3 和 Fe2 Fe3 需要較強(qiáng)的氧化劑。如O2、 Cl 2

2、、 HNO 3(濃、稀 )、 H2 SO4(濃 )、 KMnO 4(H)溶液等。2Fe 3Cl2=2FeCl3；Fe4HNO 3(稀 )=Fe(NO 3)3 NO 2H2O；4Fe(OH) 2 2H2O O2=4Fe(OH)3 ；2FeCl2Cl 2 =2FeCl3 。(2)Fe Fe2 需要較弱的氧化劑，如S、Cu2(CuSO 4)、 H (稀 H2SO4、鹽酸 )等。FeCuSO4=FeSO4Cu ；Fe2HCl=FeCl 2H 2FeS=FeS； Fe I2=FeI222Fe 前的金屬，如 Zn 、Al 等，可以將(3)Fe Fe，在金屬活動(dòng)性順序表中排在Fe 還原成 Fe。Zn FeS

3、O4=ZnSO 4Fe特別提醒K 、 Ca、 Na 等活潑金屬，由于它們?cè)谒芤褐邢雀磻?yīng)，所以不能作為還原劑來(lái)完成Fe2 Fe 的轉(zhuǎn)化。32需要較強(qiáng)的還原劑。如2(4)Fe FeFe、 Zn、 H 2S(S原劑，但因Fe3 具有較強(qiáng)的氧化性，可被Cu 還原成 Fe2。Cu2FeCl 3=CuCl 2 2FeCl2；H 2S2FeCl 3=2FeCl 2 S 2HCl ；2KI 2FeCl 3=2FeCl 2 I 2 2KCl 。(5)Fe3 Fe 常發(fā)生在金屬的熱還原反應(yīng)中。如高溫下用高溫Fe2O3 3CO=2Fe 3CO2鋁熱反應(yīng)也是這種轉(zhuǎn)化的實(shí)例。高溫如： Fe2O3 2Al= Al

4、2O3 2Fe。2)、 KI(I) 、Na2SO3(SO3 )等， Cu 雖不是強(qiáng)還CO 還原鐵礦石中的鐵。學(xué)習(xí)必備歡迎下載題組訓(xùn)練1下列試劑中，不能使23的是 ()Fe轉(zhuǎn)化為 Fe氯氣 NaCl 溶液 KMnO 4 溶液稀硝酸鹽酸NaNO 3 溶液A B CD 解析要實(shí)現(xiàn) Fe2 轉(zhuǎn)化為 Fe3 ，必須加強(qiáng)氧化性物質(zhì)，NaCl 、 HCl 均沒(méi)有強(qiáng)氧化性， NO3 在酸性條件下才表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。答案D2(2014 上·海 )用 FeCl3 溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得的溶液中加入鐵粉。對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是 ()3A 若無(wú)固體剩余，則溶液中一定有FeB 若有固體存在

5、，則溶液中一定有2 Fe2 C若溶液中有 Cu，則一定沒(méi)有固體析出D 若溶液中有 Fe2 ，則一定有 Cu 析出解析FeCl3 溶液腐蝕銅，發(fā)生反應(yīng)： 2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 ，則所得溶液中含有Fe2 、 Cu2 ，若 FeCl3 過(guò)量，則所得溶液中還含有Fe3 。加入鐵粉， Fe 先與 Fe3 反應(yīng)，再與 Cu2反應(yīng)。若無(wú)固體剩余，則 Fe3 可能完全反應(yīng)，也可能部分反應(yīng)，因此無(wú)法判斷是否有Fe3 ，A 項(xiàng)分析不合理；若有固體存在，則可能為 Fe 或 Cu 或 Fe 和 Cu 的混合物，無(wú)論是哪種情況，溶液中一定有Fe2 ，B 項(xiàng)分析合理；若溶液中有 Cu2 ，則 Cu 2 可能部分

6、反應(yīng)或沒(méi)有反應(yīng)，因此溶液中可能有Cu 析出， C 項(xiàng)分析不合理；無(wú)論是否有 Cu 析出，溶液中一定有Fe2， D 項(xiàng)分析不合理。答案B23某稀溶液中含有Fe(NO 3) 3、Cu(NO 3)2、HNO 3，若向其中逐漸加入鐵粉，溶液中濃度和加入鐵Fe粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如下圖所示。則稀溶液中 Fe(NO 3)3、Cu(NO 3)2、HNO 3 物質(zhì)的量濃度之比為 ()A 111B131C338D114解析據(jù)氧化性由強(qiáng)到弱的順序HNO 3>Fe3>Cu 2，可知隨鐵粉的增加，反應(yīng)的方程式分別為4HNO 3( 稀)Fe=Fe(NO 3)3 NO 2H2O4 mol1 mol1 mol

7、2Fe(NO 3)3 Fe=3Fe(NO 3)22 mol1 mol3 molCu(NO 3)2 Fe=Fe(NO3)2 Cu1 mol1 mol1 mol所以原溶液中， Fe(NO3)3、 Cu(NO 3)2、HNO 3 的物質(zhì)的量之比為 (2 mol 1 mol) 1 mol4 mol 11 4。答案 D學(xué)習(xí)必備歡迎下載4把 22.4 g 鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應(yīng)只收集到0.3 mol NO 2 和 0.2 mol NO ，下列說(shuō)法正確的是 ()A 反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO 3)3B 反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO 3)2C反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO 3)3 和 Fe(NO

8、3)2 ，其物質(zhì)的量之比為13D 反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO 3)3 和 Fe(NO 3)2，其物質(zhì)的量之比為31解析由于鐵的物質(zhì)的量為22.4 g56 g/mol 0.4 mol，所以在反應(yīng)的過(guò)程它失去的電子數(shù)應(yīng)介于0.8 mol( 此時(shí)只產(chǎn)生 Fe2 )和 1.2 mol( 此時(shí)只產(chǎn)生Fe3 )之間，又產(chǎn)生 0.3 mol NO 2 和 0.2 mol NO ，即反應(yīng)過(guò)程中硝酸得到的電子為0.3 mol ×(5 4) 0.2 mol × (5 2) 0.9 mol ，所以對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物既有Fe(NO 3)3 又有 Fe(NO 3) 2，設(shè)前者的物質(zhì)的量為x，后者的物質(zhì)的量為

9、y，則由鐵守恒可得x y 0.4，由得失電子守恒得3x 2y0.9，解得 x 0.1 mol ， y 0.3 mol 。答案C5 A、 B、 C 為中學(xué)常見(jiàn)單質(zhì)，其中一種為金屬，通常情況下，A 為固體， B 為黃綠色氣體，C 為無(wú)色氣體。 D、E、F、 G、H 、X 均為化合物，其中X 常溫下是無(wú)色氣體，其水溶液是一種強(qiáng)酸，E 為黑色固體， H 在常溫下為液體。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(其中某些反應(yīng)條件和部分反應(yīng)物已略去)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A_ 、 D_ 、E_ 、 X_ 。(2)在反應(yīng)中，不屬于氧化還原反應(yīng)的是_(填編號(hào) ) 。(3)反應(yīng)的離子方程式是_ 。(

10、4)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ 。該反應(yīng)中每消耗 0.3 mol 的 A ，可轉(zhuǎn)移電子 _mol 。(5)寫(xiě)出 D 的溶液與小蘇打溶液反應(yīng)的離子方程式_ 。(6)除去 D 溶液中混有的少量 G 的方法是 _ 。(7)用 D 溶液制備無(wú)水 D 固體的方法是 _ 。解析 由 “ B 為黃綠色氣體單質(zhì) ”知， B 為 Cl2；由 D 與 G 之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系知，A 為變價(jià)金屬單質(zhì)，則 A 為 Fe，D 為 FeCl3， G 為 FeCl2 ；由 “ D F 血紅色溶液 ”知， F 為 KSCN ；由 “E 與 X 的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系及 E 為黑色固體化合物、 X 的水溶液是一種強(qiáng)酸” 知， E 為 Fe3O

11、4，X 為 HCl ， H 為 H2O；由“ C為無(wú)色氣體單質(zhì)及 A C E”知， C 為 O2。(3)反應(yīng) 的離子方程式為322Fe Fe=3Fe 。高溫(4)反應(yīng) 的化學(xué)方程式為3Fe 4H 2O(g)=Fe3O4 4H2，由化合價(jià)的變化值知，當(dāng) 3 mol 的 Fe 反應(yīng)學(xué)習(xí)必備歡迎下載時(shí)可轉(zhuǎn)移電子8 mol。(5)D 溶液與小蘇打溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe3 3HCO 3 =Fe(OH) 3 3CO2 。(6)除去 FeCl3 溶液中混有的少量 FeCl2 的方法：向混合液中通入足量的氯氣(或加入足量的 H2O2)。(7)用 FeCl3 溶液制備無(wú)水 FeCl3 固體的方法：在 HCl

12、 氣流中加熱蒸干FeCl 3 溶液。答案 (1)Fe FeCl3 Fe3O4HCl(2)(3)2Fe3 Fe=3Fe2高溫(4)3Fe 4H 2O(g)=Fe3O4 4H2 0.8(5)Fe3 3HCO 3=Fe(OH) 3 3CO2(6)向混合液中通入足量的氯氣(或加入足量的 H2O2)(7)在 HCl 氣流中加熱蒸干 FeCl3 溶液方法技巧鐵與硝酸反應(yīng)的計(jì)算 Fe 4HNO 3 =Fe(NO 3)3 NO 2H 2O； 3Fe(過(guò)量 ) 8HNO 3 =3Fe(NO3)2 2NO 4H2O。n Fe11當(dāng) n HNO 34，按反應(yīng) 進(jìn)行；當(dāng) n Fe 3，按反應(yīng) 進(jìn)行； n HNO 3

13、8當(dāng) 3> n Fe >1，則兩反應(yīng)都發(fā)生。8 n HNO 3 42上述反應(yīng)可以認(rèn)為先發(fā)生反應(yīng)，若 Fe 有剩余則發(fā)生 2Fe(NO 3)3 Fe=3Fe(NO3)2； 合并即1可得反應(yīng)，所以，無(wú)論反應(yīng)還是反應(yīng)，被還原的HNO 3 皆占參與反應(yīng)的HNO3 的4。考點(diǎn) 223的檢驗(yàn)Fe、 Fe鑒別方法Fe2Fe3直接觀色淺綠色棕黃色利用顯與 KSCN 溶液不顯血紅色顯血紅色色反應(yīng)與苯酚不顯紫色顯紫色利用 Fe3與銅片無(wú)現(xiàn)象Cu 溶解，溶液變的氧化性為藍(lán)綠色與 KI 淀粉溶液無(wú)現(xiàn)象溶液變藍(lán)利用 Fe2與溴水溴水退色無(wú)現(xiàn)象的還原性)紫色退去無(wú)現(xiàn)象與 KMnO 4(H2Fe3 3OH 利用

14、沉淀反應(yīng)Fe2OH =Fe(OH) 2=Fe(OH) 3沉淀顏色：白色灰綠色紅褐色紅褐色沉淀題組訓(xùn)練6.為了驗(yàn)證Fe3 的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了下圖所示的一組實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是()學(xué)習(xí)必備歡迎下載A B CD 解析不反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)方案及現(xiàn)象均錯(cuò)；檢驗(yàn)的是Cl，與 Fe3的性質(zhì)無(wú)關(guān)。答案C7要證明某溶液中不含 Fe3 而可能含有 Fe2 進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，最佳順序?yàn)?)加入足量氯水加入足量 KMnO 4 溶液加入少量 NH 4SCN 溶液A B CD 解析在該溶液中先加入少量NH 4SCN 溶液，溶液不變血紅色，無(wú)Fe3 存在，再加入氯水，將Fe2氧化成 Fe3 ，溶液變?yōu)檠t色。KMnO 4 溶液呈紫紅色，溶液顏色變化不明顯，所以不用KMnO 4 溶液。答案C8下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是()Fe2A 向某溶液中滴入KSCN 溶液呈血紅色，說(shuō)明不含F(xiàn)