2019年新優(yōu)化高考化學(xué)一輪全國通用版精致講義：鐵及其重要化合物

1、第三講鐵及其重要化合物1.了解鐵及其重要化合物的制備方法。2.掌握鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。鐵及其重要化合物知識梳理1.鐵的物理性質(zhì)純鐵具有金屬的共性，如具有銀白色金屬光澤，具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，具有能被磁鐵吸引的特征。2.鐵的化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式或離子方程式表示)鐵單質(zhì)性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，鐵元素主要化合價為2價和3價。(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)與O2的反應(yīng)常溫：鐵被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為Fe2O3。點燃：3Fe2O2Fe3O4。與Cl2的反應(yīng)：2Fe3Cl22FeCl3。與S的反應(yīng)：FeSFeS。(2)與水的反應(yīng)：常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)：3Fe

2、4H2O(g)Fe3O44H2。(3)與酸的反應(yīng)與非氧化性酸反應(yīng)的離子方程式：Fe2H=Fe2H2。與氧化性酸反應(yīng)：遇冷的濃硫酸或濃硝酸發(fā)生鈍化，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)，但無H2產(chǎn)生。(4)與鹽溶液的反應(yīng)與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：FeCu2=Fe2Cu。與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe2Fe3=3Fe2。3.鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵元素的化合價232，3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H反應(yīng)的離子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OF

3、e3O48H=Fe22Fe34H2O4.鐵的氫氧化物化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受熱分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O制備可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe22OH=Fe(OH)2可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe33OH=Fe(OH)3二者的關(guān)系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應(yīng)方程式為4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)35.亞鐵鹽和鐵鹽(1)亞鐵鹽含有Fe2的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e2既有氧化性，又有還

4、原性，F(xiàn)e2與Zn、Cl2反應(yīng)的離子方程式分別為ZnFe2=Zn2Fe、2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(2)鐵鹽氧化性：含有Fe3的溶液呈棕黃色，F(xiàn)e3具有氧化性，F(xiàn)e3與Cu反應(yīng)的離子方程式為2Fe3Cu=2Fe2Cu2。特性：含有Fe3的鹽溶液遇到KSCN時變成紅色。易水解：FeCl3滴入沸水中的化學(xué)方程式：FeCl33H2OFe(OH)3(膠體)3HCl。自我檢測1.判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)。(1)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)。()(2)在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液，會有CO2產(chǎn)生，但無Fe(OH)3沉

5、淀生成。()(3)向硫酸亞鐵溶液中滴加NaOH溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵。()(4)鐵與過量的硫粉共熱產(chǎn)物是Fe2S3。()(5)Fe2O3不可與水反應(yīng)得到Fe(OH)3，所以不能通過化合反應(yīng)制取Fe(OH)3。()(6)氫氧化鐵與HI溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe(OH)33H=Fe33H2O。()(7)將FeCl3溶液直接蒸干即可得到無水FeCl3固體。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×2.將下列物質(zhì)的顏色和用途或性質(zhì)用短線連接起來。Fe2O3a.紅褐色A.具有較強(qiáng)的還原性Fe

6、(OH)2 b.紅棕色 B.易被氧化成灰綠色最終變成紅褐色Fe(OH)3 c.白色 C.紅色油漆、涂料Fe2 d.棕黃色 D.受熱分解成紅棕色粉末Fe3 e.淺綠色 E.具有較強(qiáng)的氧化性答案：bCcBaDeAdE(1)鐵分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得的氯化物不同，F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。(2)鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。(3)鐵與硫蒸氣反應(yīng)生成的是FeS而不是Fe2S3；鐵與碘蒸氣反應(yīng)生成的是FeI2而不是FeI3。(4)Fe3O4的組成可理解為FeO·Fe2O3，與非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸

7、)反應(yīng)時生成Fe2和Fe3；與氧化性酸(如HNO3)反應(yīng)時生成Fe3；與還原性酸(如HI)反應(yīng)時生成Fe2。含有a g HNO3的稀硝酸跟b g鐵恰好反應(yīng)，鐵全部溶解，生成NO。已知有a/4 g HNO3被還原，則ab不可能是()A.31B.32C.41 D.92解析若生成硝酸亞鐵：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O1682×63126ba/4168/b126×4/aab31若生成硝酸鐵：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O56 63b a/456/b63×4/aab92還可能生成硝酸鐵和硝酸亞鐵的混合物，所以ab介于31 與92之間，不在

8、此范圍的只有B項。答案B鐵元素是典型的變價金屬元素，它在化合物中主要表現(xiàn)為2價和3價，通過歸納總結(jié)完成以下填空：單質(zhì)鐵與(填編號，下同)反應(yīng)時只生成3價鐵；與反應(yīng)時只生成2價鐵；與反應(yīng)時既生成2價鐵也生成3價鐵。所選試劑：Cl2O2H2O(g)S鹽酸稀硝酸(足量)稀硫酸CuSO4溶液FeCl2溶液鐵粉與稀硝酸溶液滿足n(Fe)n(HNO3)516答案：數(shù)軸法分析鐵與稀HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物一是明確哪種物質(zhì)過量，二是根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷，根據(jù)反應(yīng)方程式：HNO3過量：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O；Fe過量：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2；兩者相加得總方程式：

9、3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O，可以用數(shù)軸表示：解題時需注意量的范圍。即：，產(chǎn)物僅有Fe(NO3)3，稀HNO3可能有剩余；，產(chǎn)物僅有Fe(NO3)2，F(xiàn)e可能有剩余；，產(chǎn)物為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，F(xiàn)e和稀HNO3都反應(yīng)完全。 題組一鐵及其化合物的性質(zhì)及計算1.下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()A.鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在B.鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產(chǎn)物中鐵的化合價均為3價C.工業(yè)上可用鐵制容器儲存濃硝酸和濃硫酸，原因是鐵在常溫下與兩種酸不反應(yīng)D.工業(yè)上用CO在高溫條件下還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵解析：選D。

10、自然界中有少量鐵以單質(zhì)形式存在(如隕鐵)，A錯；鐵在純氧中燃燒產(chǎn)物是Fe3O4，其中鐵的化合價有2價和3價兩種價態(tài)，B錯；鐵在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸鈍化，形成了致密的氧化膜隔絕鐵與酸的接觸，C錯。2.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，生成1.344 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)。若用足量的氫氣在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，能得到鐵的物質(zhì)的量為()A.0.24 molB.0.21 molC.0.16 mol D.0.14 mol解析：選B。向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加

11、入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)，則溶液中的溶質(zhì)為 Fe(NO3)2，1.344 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的物質(zhì)的量為0.06 mol，根據(jù)氮元素守恒，F(xiàn)e(NO3)2中的NO的物質(zhì)的量為0.12 L×4 mol/L0.06 mol0.42 mol，所以硝酸亞鐵的物質(zhì)的量為0.42 mol÷20.21 mol，由鐵元素守恒可知，得到鐵的物質(zhì)的量為n(Fe)0.21 mol，B項正確。3.(2018·江淮名校聯(lián)考)5.6 g鐵粉與一定量的硫黃混合，在空氣中加熱發(fā)生劇烈反應(yīng)，冷卻后用足量的鹽酸溶解反應(yīng)后

12、的殘留固體，產(chǎn)生了2.0 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，通過分析可知其小于應(yīng)生成的氣體量，其最可能的原因是()A.硫黃量不足B.生成了FeSC.生成了Fe2S3D.有部分Fe被空氣中的氧氣氧化了解析：選D。當(dāng)此混合物反應(yīng)完全后，加入足量的鹽酸時，如果鐵過量，1 mol鐵對應(yīng)1 mol氫氣，如果硫黃過量，硫化亞鐵與鹽酸反應(yīng)，1 mol硫化亞鐵對應(yīng)1 mol硫化氫氣體，故 5.6 g 鐵反應(yīng)，對應(yīng)的氣體為2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，但是實際產(chǎn)生的氣體體積偏小，可能原因是部分Fe被空氣中的氧氣氧化了。 題組二Fe(OH)2的制備實驗探究4.下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是(填序號)。解析：因

13、為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2，與電解NaCl溶液產(chǎn)生的OH結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護(hù)，能防止空氣進(jìn)入；中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；由于帶入空氣中的氧氣，能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀。答案：制備Fe(OH)2常用的三種方法(1)有機(jī)覆蓋層法將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下，并在液

14、面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空氣與Fe(OH)2接觸發(fā)生反應(yīng)，如圖1所示。(2)還原性氣體保護(hù)法用H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再將亞鐵鹽與NaOH溶液混合，這樣可長時間觀察到白色沉淀，如圖2所示。(3)電解法用鐵作陽極，電解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆蓋苯(或煤油)，如圖3所示。“鐵三角”及Fe2、Fe3的檢驗知識梳理1.“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)Fe2與強(qiáng)氧化劑(O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、KMnO4、濃硫酸、HNO3、NO2、K2Cr2O7等)反應(yīng)時，被氧化為Fe3。例如：6Fe2Cr2O14H=2Cr36Fe37H2O。(2)Fe3與Fe、Cu

15、、S2(H2S)、I(HI)等還原劑反應(yīng)時生成Fe2。例如：2Fe3Cu=2Fe2Cu2(三價鐵鹽腐蝕印刷電路板)。(1)氧化性：Ag>Fe3>Cu2>Fe2；還原性：S2IFe2BrCl。(2)只有在干態(tài)下Fe3才能被還原為Fe。2.“鐵三角”的重要應(yīng)用(1)判斷離子共存Fe2NO(H)、ClO、MnO(H)；Fe3S2、I、SO；Fe2、Fe3HCO、CO等水解相互促進(jìn)的離子。(2)除雜溶液雜質(zhì)除雜方法FeCl2FeCl3加過量鐵粉后過濾FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加過量鐵粉后過濾(3)鹽溶液的配制與保存(4)物質(zhì)制備3.檢驗Fe2、Fe3的常

16、用方法(1)Fe3的檢驗溶液變紅色，證明含有Fe3。產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明含有Fe3。(2)Fe2的檢驗無現(xiàn)象溶液變紅色，證明含有Fe2。產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，證明含有Fe2。(3)含F(xiàn)e3、Fe2的混合溶液中Fe3、Fe2的檢驗(應(yīng)分兩次分別檢驗)溶液變紅色，證明含有Fe3；KMnO4溶液紫紅色褪去，證明含有Fe2。檢驗Fe2和Fe3時的注意事項(1)檢驗Fe2時不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可以氧化SCN)。(2)當(dāng)溶液濃度較稀時，利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2和Fe3的存在。(3)檢

17、驗Fe2、Fe3的其他方法檢驗Fe2最好、最靈敏的試劑是鐵氰化鉀K3Fe(CN)6：3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62(藍(lán)色)。檢驗Fe3也可用苯酚(C6H5OH)，在FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液顯紫色。自我檢測1.判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)。(1)(2016·高考全國卷，7B)根據(jù)鐵比銅金屬性強(qiáng)的性質(zhì)，可用FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板。()(2)因為硝酸具有強(qiáng)氧化性，所以鐵與硝酸反應(yīng)產(chǎn)物只有Fe(NO3)3。()(3)Fe3O4溶于鹽酸后加入幾滴KSCN溶液，溶液顯紅色。()(4)FeCl2溶液蒸干灼燒后，得到FeCl2固體。()(5)

18、將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中，可制備Fe(OH)3膠體。()答案：(1)×(2)×(3)(4)×(5)×2.(教材改編題)要證明某溶液中不含F(xiàn)e3而可能含F(xiàn)e2，進(jìn)行如下實驗操作時，最佳順序是()滴加氯水加足量KMnO4溶液加少量KSCN溶液A.B.C. D.解析：選C。本題檢驗方法的關(guān)鍵是Fe3遇SCN顯紅色，而Fe2遇SCN不顯紅色。加入KSCN溶液不顯紅色證明無Fe3，再滴加氯水，如有Fe2則可被氧化為Fe3，溶液顯紅色。KMnO4溶液也能氧化Fe2，但因其本身呈紫色，使Fe3遇SCN溶液顯紅色不易觀察。(1)Fe2處于鐵的中間價態(tài)，既有

19、氧化性又有還原性，以還原性為主。Fe2遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H)等均表現(xiàn)還原性。(2)Fe3處于鐵的高價態(tài)，表現(xiàn)較強(qiáng)的氧化性，如Fe3遇到還原性離子(如I、S2、SO)時，應(yīng)優(yōu)先考慮氧化還原反應(yīng)。(3)由于Fe3易水解，因此無論Fe3溶液的配制還是從FeCl3溶液中制得無水FeCl3，都需要考慮抑制Fe3水解的措施，在此類問題的考查中，一般以實驗題為主，主要是配制Fe3溶液的操作，或是從FeCl3溶液獲得無水FeCl3的操作之類的文字表述題。在涉及NA的說法辨析中，有時也會出現(xiàn)Fe3水解的情況，此外，F(xiàn)e(OH)3膠體的制備方法也是利用了FeCl3水解的性質(zhì)，要熟練掌握。2016&

20、#183;高考全國卷，28(1)(2)(3)(4)某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2、Fe3的性質(zhì)。回答下列問題：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_。(2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴 KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_。(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是。(4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 mol/

21、L KI溶液，加入6 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實驗：第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；第二支試管中加入1滴K3Fe(CN)6 溶液，生成藍(lán)色沉淀；第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗檢驗的離子是(填離子符號)；實驗和說明：在I過量的情況下，溶液中仍含有(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_。解析(1)Fe2具有還原性，F(xiàn)eCl2溶液易被氧化而變質(zhì)，配制FeCl2溶液時加入少量鐵屑，目的是防止Fe2被氧化。(2)溶液變紅，說明有Fe3生成，則FeCl2溶液與氯水反應(yīng)生成FeCl3，

22、離子方程式為2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)甲組實驗中，F(xiàn)eCl2易被空氣中的O2氧化，會生成FeCl3，因此實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔絕空氣的作用，從而排除氧氣對實驗的影響。(4)實驗中K3Fe(CN)6溶液的作用是檢驗Fe2。根據(jù)實驗，CCl4層顯紫色，說明有I2生成，根據(jù)實驗，生成藍(lán)色沉淀，說明有Fe2生成，根據(jù)實驗，溶液變紅，說明有Fe3剩余，在I過量的情況下，溶液中仍含有Fe3，由此可以證明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。答案(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)Fe2Fe3可逆反應(yīng)某學(xué)生設(shè)計了如下方法

23、對X鹽進(jìn)行鑒定：由此分析，下列結(jié)論中正確的是()A.X中一定有Fe3B.Z中一定有Fe3C.Y為AgI沉淀D.X一定為FeBr2溶液解析：選B。由反應(yīng)過程可知，Z與KSCN溶液反應(yīng)后溶液顯紅色，Z中一定有Fe3，而X中不一定有Fe3，也可能是Fe2被NO(H)氧化為Fe3；AgI沉淀為黃色而不是淡黃色，AgBr為淡黃色沉淀，所以只有B項正確。 題組一Fe2與Fe3之間的轉(zhuǎn)化1.下列試劑中，不能使Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3的是()氯氣NaCl溶液KMnO4溶液稀硝酸鹽酸A. B.C. D.解析：選D。要實現(xiàn)Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3，必須加強(qiáng)氧化性物質(zhì)，NaCl、HCl均沒有強(qiáng)氧化性。2.在FeCl3、CuCl

24、2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應(yīng)完全后將固體濾出，下列說法中正確的是()A.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2，一定不含Cu2B.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2，可能含Cu2和Fe3C.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe3和Fe2，一定不含Cu2D.若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2，一定不含Cu2和Fe3解析：選D。氧化性：Fe3Cu2Fe2，加入鐵粉后有固體剩余，F(xiàn)e3一定不存在；若剩余固體全部都是Cu，溶液中還可能有Cu2，也可能恰好被完全置換；若剩余固體是Cu和Fe，則溶液中不可能有Cu2。 題組

25、二Fe2、Fe3的檢驗及除雜3.下列離子的檢驗方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2，不含有Mg2解析：選C。A項只能說明含有Fe3，不合理；B項原溶液中可能只有Fe3而沒有Fe2；D項氧化后生成紅褐色沉淀Fe(OH)3，也可能掩蓋了白色沉淀Mg(OH)2。4.Fe2、Fe3、Zn2較完全地形成氫氧化物沉淀的pH分別為6.7、3.

26、7、4.6。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2、Fe3雜質(zhì)離子，為除去這些離子制得純凈的ZnSO4，應(yīng)加入的試劑是()A.NaOH溶液 B.氨水C.KMnO4、ZnCO3 D.H2O2、ZnO解析：選D。由于Fe2沉淀所需pH比Zn2大，應(yīng)首先將Fe2氧化為Fe3，然后調(diào)節(jié)溶液的pH使Zn2還未沉淀時Fe3已沉淀完全。氧化劑H2O2將Fe2氧化為Fe3，ZnO能消耗溶液中的H且不引入新的雜質(zhì)離子，故D項符合要求。5.鐵及其化合物在日常生活中有廣泛應(yīng)用。(1)寫出Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的化學(xué)方程式：_。(2)綠礬(FeSO4·7H2O)是補血劑的原料，易變質(zhì)。檢驗綠礬是否變質(zhì)

27、的試劑是。設(shè)計實驗檢驗綠礬是否完全變質(zhì)：_。(3)利用綠礬制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下：干燥過程主要是為了脫去游離水和結(jié)晶水，過程中會有少量FeCO3·nH2O在空氣中被氧化為FeOOH，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。取干燥后的FeCO3樣品12.49 g，焙燒，最終得到還原鐵粉6.16 g，計算樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量為g。(FeOOH也能被C還原得到Fe)解析：(1)Fe(OH)2與氧氣和水反應(yīng)生成Fe(OH)3，化學(xué)方程式為4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(2)綠礬(FeSO4·7H2O)易變質(zhì)，F(xiàn)e2被氧化為Fe3，檢驗綠礬是否變質(zhì)的試劑是KSCN溶液。檢

28、驗綠礬是否完全變質(zhì)即檢驗樣品是否存在Fe2，可利用Fe2的還原性進(jìn)行檢驗或用鐵氰化鉀溶液檢驗。(3)依據(jù)得失電子守恒和原子守恒寫出化學(xué)方程式。設(shè)樣品中FeCO3的物質(zhì)的量為x mol，F(xiàn)eOOH的物質(zhì)的量為y mol，則解得x0.1，y0.01，樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量為0.01 mol×89 g·mol10.89 g。答案：(1)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(2)KSCN溶液取少量樣品溶于水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，如溶液褪色，則表示樣品沒有完全變質(zhì)(或滴加鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則樣品沒有完全變質(zhì))(3)4FeCO3·nH2OO2=4Fe

29、OOH4CO2(4n2)H2O0.89除去混合溶液中Fe3、Fe2的常用方法Fe3水解能力強(qiáng)，實際上pH>3.7時，F(xiàn)e3幾乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。欲除去某溶液中含有的Fe2雜質(zhì)時，一般先向溶液中加入氧化劑(如H2O2)，使Fe2被氧化為Fe3，然后加堿或鹽調(diào)節(jié)pH，使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。(1)除去Mg2中混有的Fe3的方法向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一，與Fe3水解產(chǎn)生的H反應(yīng)，促進(jìn)Fe3的水解，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。(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)

30、2CO3中之一，與Fe3水解產(chǎn)生的H反應(yīng)，促進(jìn)Fe3的水解，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。(3)除去Mg2中混有的Fe2的方法先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的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的方法先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2氧化成Fe3，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3。 課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練一、選擇題1.(2018·深圳一模)新修本草是我國古代中藥學(xué)著作之一，其中關(guān)于“青礬”的記載：“本來綠色，新出窟未見風(fēng)者，正如琉璃燒之赤色”。據(jù)此推測，“青礬”的主要成分為()A.CuSO4·5H2OB

31、.Fe2(SO4)3·9H2OC.KAl(SO4)2·12H2O D.FeSO4·7H2O解析：選D。CuSO4·5H2O俗稱膽礬，為藍(lán)色，A項錯誤；Fe2(SO4)3·9H2O為黃色，B項錯誤；KAl(SO4)2·12H2O俗稱明礬，為白色，C項錯誤；FeSO4·7H2O俗稱綠礬，經(jīng)煅燒氧化分解為紅色Fe2O3，D項正確。2.鐵是人類應(yīng)用較早，當(dāng)前應(yīng)用量最大的金屬元素。下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl

32、3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾D.Fe3與KSCN產(chǎn)生紅色沉淀解析：選C。赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2；3價鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，但沒有沉淀產(chǎn)生，一般可以用此方法檢驗3價鐵離子的存在。3.在淺綠色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸時，溶液顏色變化應(yīng)是()A.顏色變淺B.逐漸變深綠C.沒有改變 D.變棕黃色解析：選D。Fe(NO3)2溶液中加入稀鹽酸時發(fā)生反應(yīng)：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O，有棕黃色的Fe3生成。4.某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進(jìn)行下列三個實驗。下列從分類角度分析正確的是()A.實驗反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物

33、B.實驗均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)C.實驗均為放熱反應(yīng)D.實驗所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)解析：選B。實驗制得的是Fe(OH)3膠體，屬于混合物，且屬于吸熱反應(yīng)，選項A、C錯誤；實驗中涉及的物質(zhì)Cl2、鐵絲均為單質(zhì)，既不屬于電解質(zhì)，也不屬于非電解質(zhì)，選項D錯誤。5.下列有關(guān)物質(zhì)檢驗方法不合理的是()A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含有Fe2B.用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4C.檢驗Fe(NO3)2是否已氧化變質(zhì)，可將Fe(NO3)2溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再觀察溶液是否變紅D.向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色

34、沉淀，說明溶液中含有Fe3解析：選C。酸性條件下Fe2被NO氧化成Fe3，不能檢驗Fe(NO3)2是否已氧化變質(zhì)，C項不合理。6.下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu解析：選C。Cl2與FeCl2反應(yīng)，A錯誤；Fe與FeCl3、CuCl2均反應(yīng)，B錯誤；D有新的雜質(zhì)CuSO4生成，D錯誤。7.用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得溶液中加入鐵粉。對加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是()A.若無固體

35、剩余，則溶液中一定有Fe3B.若有固體存在，則溶液中一定有Fe2C.若溶液中有Cu2，則一定沒有固體析出D.若溶液中有Fe2，則一定有Cu析出解析：選B。本題考查鐵及其化合物的性質(zhì)。FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上銅的反應(yīng)為2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，還可能有過量的FeCl3溶液，加入鐵粉充分反應(yīng)后，A項若無固體剩余，說明原溶液中含有Fe3，反應(yīng)后不一定還含有；B項不管固體是鐵粉還是銅粉，溶液中一定含有Fe2；C項若溶液中有Cu2，可能有部分銅固體析出；D項若溶液中有Fe2，不一定有Cu析出。8.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)

36、2、HNO3，若向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為()A.111 B.131C.338 D.114解析：選D。據(jù)氧化性由強(qiáng)到弱的順序：HNO3>Fe3>Cu2，可知隨鐵粉的增加，反應(yīng)的方程式分別為4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol 1 mol1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol 1 mol3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)

37、2、HNO3的物質(zhì)的量之比為(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。9.(2018·江南十校聯(lián)考)研究反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時，使用類似數(shù)軸的方法可以得到直觀形象的效果，下列表達(dá)不正確的是()A.NaOH溶液與SO2反應(yīng)時溶液中溶質(zhì)的情況B.NaAlO2溶液與鹽酸反應(yīng)后鋁的存在形式C.Fe在Cl2中的燃燒產(chǎn)物D.Fe和稀HNO3反應(yīng)后，鐵的存在形式 解析：選C。A正確，因為發(fā)生的反應(yīng)為SO2NaOH=NaHSO3和SO22NaOH=Na2SO3H2O。B正確，因為發(fā)生的反應(yīng)為AlOHH2O=Al(OH)3和AlO4H=Al32H2O。C不正確，因為不論反應(yīng)物比

38、例是多少，發(fā)生的反應(yīng)總是2Fe3Cl22FeCl3。D正確，因為如果鐵過量，過量的鐵與生成的Fe3繼續(xù)反應(yīng)，生成Fe2。二、非選擇題10.鐵是人類較早使用的金屬之一。運用鐵及其化合物的有關(guān)知識，回答下列問題：(1)鐵和鐵合金是生活中的常用材料，下列敘述中正確的是。A.純鐵硬度比生鐵高 B.純鐵耐腐蝕性強(qiáng)，不易生銹 C.不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素 D.鐵在一定條件下，可與水蒸氣反應(yīng) E.鐵在冷的濃硫酸中鈍化(2)向沸水中逐滴滴加飽和FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該反應(yīng)的離子方程式為，形成該分散系的分散質(zhì)的微粒直徑范圍是。(3)電子工業(yè)需用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造

39、印刷電路板。請寫出 FeCl3溶液與銅反應(yīng)的離子方程式：_。欲從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液，現(xiàn)有下列試劑：氯氣鐵粉濃硝酸濃鹽酸燒堿濃氨水，需要用到的一組試劑是。A. B. C. D.(4)高鐵酸鈉Na2FeO4 是一種新型凈水劑。高鐵酸鈉主要通過如下反應(yīng)制?。?2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43X5H2O。則X的化學(xué)式為。高鐵酸鈉在水中可以發(fā)生如下反應(yīng)： 4FeO10H2O4Fe(OH)38OH3O2。由此看來，高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因為它具有_性，而能夠除去水中懸浮物是因為_。下列物質(zhì)能作凈水劑的有。A.KAl(SO4)2·12H2OB.F

40、e(OH)(SO4)nC.ClO2 D.“84”消毒液解析：(1)A.純鐵硬度比生鐵低，錯誤；B.純鐵耐腐蝕性強(qiáng)，不易生銹，正確；C.不銹鋼是鐵合金，含F(xiàn)e、Mn等金屬元素，也含有C、Si等非金屬元素，錯誤；D.鐵在一定條件下，可與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生四氧化三鐵和氫氣，正確；E.鐵在室溫下遇濃硝酸、濃硫酸，在金屬表面會被氧化產(chǎn)生一薄層致密的氧化物保護(hù)膜，而阻止了金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，因此Fe在冷的濃硫酸中鈍化，正確。(2)向沸水中逐滴滴加飽和FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，這時發(fā)生Fe3的水解反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧化鐵膠體和鹽酸，該反應(yīng)的離子方程式為Fe33H2OFe(OH)3(膠體)3H；形成的該分散系

41、屬于膠體，分散質(zhì)的微粒直徑范圍是1100 nm。(3)電子工業(yè)需用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，F(xiàn)eCl3溶液與銅反應(yīng)的離子方程式是2Fe3Cu=2Fe2Cu2；從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液，應(yīng)該首先向溶液中加入過量的Fe粉，發(fā)生反應(yīng)得到FeCl2溶液，把過量的Fe和置換出的Cu過濾出去，向濾渣中加入鹽酸使Fe發(fā)生反應(yīng)得到FeCl2溶液，再過濾除去Cu，把兩次的濾液合并，再向其中通入過量的氯氣就得到了FeCl3溶液，所以選項A符合題意，而選項B、C、D都會引入雜質(zhì)離子，不符合題意，錯誤。(4)根據(jù)原子守恒可得X的化學(xué)式是NaCl；根據(jù)方程式可知高

42、鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因為它可以得到電子，具有強(qiáng)氧化性，而能夠除去水中懸浮物是因為反應(yīng)后產(chǎn)生的還原產(chǎn)物Fe(OH)3在水中形成膠體，有強(qiáng)的吸附能力，能吸附水中懸浮的雜質(zhì)使之形成沉淀而除去；A.KAl(SO4)2·12H2O電離產(chǎn)生的Al3會發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3膠體，因此有凈水作用，正確；B.Fe(OH)(SO4)n會形成Fe(OH)3膠體，因此有凈水作用，正確；C.ClO2 有強(qiáng)氧化性，可以殺菌消毒，危害也小，因此可作凈水劑，正確；D.“84”消毒液有殺菌消毒作用，但是堿性太強(qiáng)，氣味太濃，不適宜水的凈化，錯誤。答案：(1)BDE(2)Fe33H2OFe(OH)3(膠體)3H1

43、100 nm(3)2Fe3Cu=2Fe2Cu2A(4)NaCl強(qiáng)氧化生成的Fe(OH)3在水中形成膠體能夠吸附水中的懸浮雜質(zhì)ABC11.根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答有關(guān)問題。(1)淺綠色溶液D主要成分的化學(xué)式為，試劑1是。(2)下列物質(zhì)不能作為試劑2的是(填序號)。a.Cl2 b.新制氯水 c.濃硫酸 d.S e.硝酸(3)固體A溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式為_。(4)溶液C溶液F紅色加深的原因是_。(5)某同學(xué)在實驗時向E中加入了過量的一種固體物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)棕黃色褪去，現(xiàn)對褪色原因進(jìn)行探究。提出你的假設(shè)：；為了對你所提出的假設(shè)進(jìn)行驗證，你設(shè)計的實驗方案是_。解析：從框圖可知，F(xiàn)e和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2溶液，為淺綠色，即D的主要成分為