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1、第3講鐵及其重要化合物復(fù) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 建 構(gòu)1.掌握鐵的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.掌握鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。3.了解鐵及其重要化合物的制備方法。4.了解Fe2、Fe3的檢驗(yàn)方法。一、鐵1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與物理性質(zhì)2.化學(xué)性質(zhì)單質(zhì)鐵性質(zhì)活潑,有較強(qiáng)的還原性。性質(zhì)歸納:(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)(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):3Fe4H2O(g)eq o(=,sup7(高溫)Fe3O44H2。(3)與酸的反應(yīng)(4)與某些鹽溶液的反應(yīng)3.生鐵的冶煉(1)原料:鐵礦石(如赤鐵礦)、焦炭、空氣、石灰石。(2)設(shè)備:煉鐵高爐。(3)主要反應(yīng):還原劑的生成:CO2eq o(=
2、,sup7(高溫)CO2,CO2Ceq o(=,sup7(高溫)2CO;鐵的生成:Fe2O33COeq o(=,sup7(高溫)2Fe3CO2?!九幸慌小?判斷下列說法是否正確,正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”。(1)鐵具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性及被磁體吸引的特性()(2)鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,自然界中沒有游離態(tài)的鐵()(3)鐵表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化()(4)Fe分別與氯氣、鹽酸反應(yīng)得到相同的氯化物()(5)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3,在少量Cl2中燃燒生成FeCl2()(6)用鐵制容器可以運(yùn)輸濃硝酸、濃硫酸()答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)二、鐵的氧化物和
3、氫氧化物1.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溶解性難溶于水鐵元素化合價(jià)232、3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H反應(yīng)離子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O與CO反應(yīng)FexOyyCOeq o(=,sup7(高溫)xFeyCO22.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)3eq o(=,sup7()Fe2O33H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿反應(yīng):Fe22OH
4、=Fe(OH)2可溶性鐵鹽與堿反應(yīng):Fe33OH=Fe(OH)3二者的關(guān)系空氣中Fe(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,化學(xué)方程式為4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3【判一判】 判斷下列說法是否正確,正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”。(1)Fe3O4是混合物()(2)Fe2O3是堿性氧化物,所以Fe2O3可用作紅色油漆和涂料()(3)氫氧化鐵與HI溶液僅發(fā)生中和反應(yīng)()(4)Fe(OH)3可以通過化合反應(yīng)制?。ǎ?)CO還原Fe2O3得到的黑色固體加入鹽酸溶解后,再加入KSCN溶液,溶液不顯紅色,不能確定黑色固體中有無Fe3
5、O4()(6)鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹主要成分是Fe2O3,鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4,F(xiàn)e在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe2O3()答案 (1)(2)(3)(4)(5) (6)三、亞鐵鹽和鐵鹽1.亞鐵鹽(1)含有Fe2的溶液呈淺綠色。(2)Fe2處于鐵的中間價(jià)態(tài),既有氧化性,又有還原性,其中以還原性為主。(3)可水解,含有Fe2的鹽如FeSO4溶液呈酸性。2.鐵鹽(1)含有Fe3的溶液呈黃色。(2)Fe3處于鐵的高價(jià)態(tài),具有氧化性。(3)易水解,只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。3.Fe2、Fe3的相互轉(zhuǎn)化完成下列反應(yīng)的離子方程式:酸性FeCl2溶液長(zhǎng)期露置于空氣中:4Fe2O24H=4Fe3
6、2H2O。向Fe(NO3)2溶液中滴加少量稀硫酸:3Fe2NOeq oal(,3)4H=3Fe3NO2H2O。FeCl2的酸性溶液與H2O2反應(yīng):2Fe22HH2O2=2Fe32H2O。向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液褪色:MnOeq oal(,4)5Fe28H=5Fe3Mn24H2O。向FeCl3溶液中滴加KI溶液:2Fe32I=2Fe2I2。向FeCl3溶液中逐漸加入Zn粉至過量:2Fe3Zn=2Fe2Zn2、Fe2Zn=FeZn2。4.Fe2、Fe3的檢驗(yàn)(1)Fe2的檢驗(yàn)方法1:樣品溶液eq o(,sup7(滴加KSCN溶液)無現(xiàn)象eq o(,sup7(滴加氯水),sdo
7、5(或雙氧水)溶液變紅色,證明含有Fe2。方法2:樣品溶液eq o(,sup7(加入NaOH溶液)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。方法3:樣品溶液eq o(,sup7(加入K3Fe(CN)6溶液)生成帶有特征藍(lán)色的沉淀,證明含有Fe2。(2)Fe3的檢驗(yàn)方法1:樣品溶液eq o(,sup7(滴加KSCN溶液)溶液變紅色,證明含有Fe3。方法2:樣品溶液eq o(,sup7(加入NaOH溶液)產(chǎn)生紅褐色沉淀,證明含有Fe3。方法3:樣品溶液eq o(,sup7(加入K4Fe(CN)6溶液)生成藍(lán)色沉淀,證明含有Fe3。5.Fe2、Fe3性質(zhì)及應(yīng)用(1)鹽溶液的配
8、制與保存(2)物質(zhì)的制備(3)除雜主要物質(zhì)雜質(zhì)除雜方法Fe2Fe3向溶液中加入過量鐵粉,過濾FeCl3FeCl2通入足量Cl2(或滴入足量氯水)Fe2Cu2向溶液中加入過量鐵粉,過濾(4)判斷離子能否共存Fe2eq f(不共存,)NOeq oal(,3)(H)、ClO、MnOeq oal(,4)(H)Fe3eq f(不共存,)S2、I、SOeq oal(2,3)Fe2、Fe3eq f(不共存,)HCOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)等發(fā)生水解相互促進(jìn)【判一判】 判斷下列說法是否正確,正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”。(1)加熱蒸干氯化鐵溶液最終得到FeCl3晶體()(2)將Fe(NO
9、3)2樣品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液變紅,說明Fe(NO3)2晶體已氧化變質(zhì)()(3)向某溶液中先滴加少量氯水,再滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色,溶液中一定含有Fe2()(4)配制FeSO4溶液時(shí),加入稀鹽酸抑制Fe2水解,加入鐵粉防止Fe2被氧化()(5)在中性溶液中Cl、SOeq oal(2,4)、Na、Fe3可大量共存()(6)1 mol FeI2與足量Cl2反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子為2 mol()(7)Fe2、Al3、ClO、SOeq oal(2,4)能夠大量共存()答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)考點(diǎn)一鐵的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用題組一鐵單質(zhì)、氧化物和氫氧
10、化物的性質(zhì)和應(yīng)用1.鐵是日常生活中使用最廣泛的金屬,下列關(guān)于鐵的一些說法正確的是()A.常溫下濃硫酸與鐵不反應(yīng),故常溫下可用鐵制容器貯藏、貯運(yùn)濃硫酸B.鐵是較活潑的金屬,它與鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的生成物均為FeX3C.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,說明穩(wěn)定性:Fe(OH)2Fe(OH)3D.鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe2O3答案C解析A項(xiàng),鐵在常溫下與濃硫酸鈍化形成致密的氧化膜;B項(xiàng),F(xiàn)e與I2只能生成FeI2;D項(xiàng),均得到Fe3O4。2.如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質(zhì)間的反應(yīng)。下列各對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是()A.Fe4HNOeq oal(
11、,3)=Fe3NO2H2OB.Fe3O48H=Fe22Fe34H2OC.Fe(OH)33H=Fe33H2OD.3Fe(OH)210HNOeq oal(,3)=3Fe3NO8H2O答案B解析Fe3O4與HNO3反應(yīng)生成Fe3,正確的離子方程式為3Fe3O428HNOeq oal(,3)=9Fe3NO14H2O。題組二鐵的氧化物組成的判斷3.準(zhǔn)確稱取某種鐵的氧化物2.88 g,用足量的CO進(jìn)行還原,將生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收,得到沉淀4.00 g,則這種鐵的氧化物為()A.Fe3O4 B.Fe2O3C.FeO D.以上都不是答案C解析4.00 g CaCO3沉淀的物質(zhì)的量為0.04
12、mol,則CO反應(yīng)生成的CO、CO2的物質(zhì)的量也為0.04 mol,增加的氧原子為0.04 mol,質(zhì)量為0.04 mol 16 gmol10.64 g,鐵的氧化物中氧元素的質(zhì)量為0.64 g,鐵元素質(zhì)量為2.88 g0.64 g2.24 g,鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的物質(zhì)的量之比為eq f(2.24 g,56 gmol1)0.04 mol 11,則這種鐵的氧化物的化學(xué)式為FeO。4.鐵的氧化物極為復(fù)雜。為測(cè)定一種鐵的氧化物樣本X的化學(xué)式,實(shí)驗(yàn)過程如下:根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該氧化物X的化學(xué)式為()A.Fe2O3 B.Fe3O4C.Fe4O5 D.Fe5O7答案D解析鐵的氧化物X加稀硫酸溶解,用過量
13、的氯氣氧化,再加氫氧化鈉生成氫氧化鐵沉淀,過濾、洗滌、干燥、灼燒,最后得到氧化鐵,則生成的氧化鐵的物質(zhì)的量為n(Fe2O3)eq f(m,M)eq f(4.00 g,160 gmol1)0.025 mol,則Fe的物質(zhì)的量為n(Fe)2n(Fe2O3)20.025 mol 0.05 mol,F(xiàn)e的質(zhì)量為m(Fe)n(Fe)M0.05 mol 56 gmol12.8 g,氧化物X中O的質(zhì)量為m(O)3.92 g2.8 g 1.12 g, n(O)eq f(m,M) eq f(1.12 g,16 gmol1)0.07 mol,n(Fe)n(O)0.05 mol0.07 mol57,所以氧化物X的化
14、學(xué)式為Fe5O7。判斷鐵的氧化物組成的基本方法設(shè)鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為mn,則氧化物中n(Fe)n(O)eq f(m,56)eq f(n,16)ab,若ab11,則鐵的氧化物為FeO;若ab23,則鐵的氧化物為Fe2O3;若ab34,則鐵的氧化物是Fe3O4或FeO與Fe2O3按物質(zhì)的量之比為11的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物質(zhì)的量之比為11,F(xiàn)e3O4為任意值)。題組三氫氧化亞鐵的制備5.下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A. B.C. D.答案B解析鐵與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,排出了裝置中的空氣,燒杯中的水隔絕空氣
15、中的氧氣進(jìn)入試管中,然后滴加NaOH溶液,生成的Fe(OH)2能長(zhǎng)時(shí)間存在,故符合題意;首先打開止水夾a,鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生成H2,排出裝置中的空氣,以及NaOH溶液中的氧氣,讓裝置處于H2氛圍中,關(guān)閉止水夾,利用壓強(qiáng),將FeSO4壓入NaOH溶液中,生成氫氧化亞鐵,F(xiàn)e(OH)2能長(zhǎng)時(shí)間存在,故符合題意;該裝置為電解裝置,鐵作陽極,電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2,C為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH,汽油隔絕空氣中氧氣的進(jìn)入,能長(zhǎng)時(shí)間觀察到氫氧化亞鐵,故符合題意;該裝置沒有隔絕空氣的進(jìn)入,生成氫氧化亞鐵迅速轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵,不能長(zhǎng)時(shí)間觀察到氫氧化亞鐵,故不符合題意;苯能隔絕空氣的進(jìn)入,
16、能夠長(zhǎng)時(shí)間觀察到氫氧化亞鐵白色沉淀,故符合題意;綜上所述,選項(xiàng)B正確。制備Fe(OH)2的三種方法方法一: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。方法二: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(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀。如圖2所示。方法三: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。防止Fe(OH)2氧化的方法(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸,驅(qū)除溶液中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入盛有亞鐵
17、鹽溶液的試管底部,并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣,如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層,如苯、植物油等??键c(diǎn)二Fe2和Fe3的性質(zhì)及其檢驗(yàn)【典例1】 金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應(yīng),下列對(duì)反應(yīng)情況設(shè)想的評(píng)價(jià)正確的是()選項(xiàng)反應(yīng)情況設(shè)想評(píng)價(jià)A當(dāng)鐵、銅均不剩余時(shí),溶液中一定有Fe2、Cu2,一定無Fe3正確,F(xiàn)e3和Fe、Cu均可反應(yīng)B當(dāng)鐵、銅均有剩余時(shí),溶液中一定有Fe2、Cu2,無Fe3正確,F(xiàn)e和Cu與Fe3都反應(yīng),故有Fe2和Cu2,無Fe3C當(dāng)銅有剩余,鐵無剩余時(shí),溶液中一定只有Fe2,無Cu2正確,Cu有剩余,故無Cu2D當(dāng)鐵有剩余,銅
18、無剩余時(shí),溶液中一定有Fe2、Cu2不正確,不可能有Fe剩余而無Cu剩余,因?yàn)镕e比Cu優(yōu)先與Fe3反應(yīng)答案D解析當(dāng)鐵、銅的量比較少時(shí)溶液中可能有Fe3存在,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)鐵過量時(shí),銅不與Fe3反應(yīng),無Cu2生成,此時(shí)溶液中不存在Cu2和Fe3,B項(xiàng)錯(cuò)誤;銅有剩余則溶液中一定無Fe3,可能有Cu2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵比銅活潑,不可能鐵剩余而銅無剩余,D項(xiàng)正確。題組一Fe2和Fe3的性質(zhì)1.為了探究鐵及其化合物的氧化性和還原性,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案,其中符合實(shí)驗(yàn)要求且完全正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論A在氯化亞鐵溶液中滴加新制氯水淺綠色溶液變成棕黃色溶液2Fe2Cl2=2Fe32
19、ClFe2具有還原性B在氯化亞鐵溶液中加入鋅片淺綠色溶液變成無色溶液Fe2Zn=FeZn2Fe2具有還原性C在氯化鐵溶液中加入鐵粉棕黃色溶液變成淺綠色溶液Fe3Fe=2Fe2鐵單質(zhì)具有還原性D在氯化鐵溶液中加入銅粉藍(lán)色溶液變成棕黃色溶液2Fe3Cu=2Fe2Cu2Fe3具有氧化性答案A解析氯氣能夠?qū)⑷芤褐械腇e2(淺綠色)氧化為Fe3(棕黃色),A項(xiàng)正確;B項(xiàng)得到的結(jié)論應(yīng)該是Fe2具有氧化性;C項(xiàng)的離子方程式錯(cuò)誤;D項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是銅粉逐漸溶解,溶液由棕黃色變?yōu)樗{(lán)色。2.為了驗(yàn)證Fe3的性質(zhì),某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的一組實(shí)驗(yàn),其中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是()A.只有 B.只有C.和均錯(cuò) D
20、.全部錯(cuò)誤答案C解析實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)e3與CuSO4溶液不反應(yīng),溶液應(yīng)變?yōu)樗{(lán)色;實(shí)驗(yàn)與Fe3的性質(zhì)無關(guān)。題組二Fe2和Fe3的應(yīng)用和除雜3.下列有關(guān)Fe3、Fe2的性質(zhì)及應(yīng)用的說法正確的是(填序號(hào))。Fe2(SO4)3易溶于水,所以可用作凈水劑向Fe2(SO4)3溶液中加入過量鐵粉,可制得硫酸亞鐵溶液室溫下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)色,則說明Fe3的氧化性比I2的強(qiáng)Fe2與H2O2在酸性溶液中的反應(yīng):2Fe2H2O22H=2Fe32H2O硫酸亞鐵片和維生素C同時(shí)服用,能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果答案解析Fe3水解生成Fe(OH)3膠體,可用于凈水,與Fe2(SO
21、4)3是否易溶于水無對(duì)應(yīng)關(guān)系,錯(cuò)誤;2Fe3Fe=3Fe2,正確;Fe3將I氧化成I2,依據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,可知Fe3的氧化性強(qiáng)于I2,正確;H2O2具有強(qiáng)氧化性,能將Fe2氧化為Fe3,正確;維生素C具有還原性,能防止硫酸亞鐵片中的Fe2被氧化,正確。4.已知:沉淀的pH化合物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Cu(OH)2pH1.143.05.88.38.410.84.26.7(1)除去Mg2中混有的Fe3的方法向混合溶液中加入、其中之一,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Mg2中混有的Fe2的方法先加入
22、氧化劑(如)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。(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2。_。答案(1)MgOMgCO3Mg(OH)2(2)H2O2(3)先通入適量Cl2(或加入H2O2),再向混合溶液中加入足量CuO或CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3其中之一,充分反應(yīng)后過濾題組三Fe2、Fe3的檢驗(yàn)5.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3而可能含有Fe2,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí),最佳順序?yàn)椋ǎ┘尤胱懔柯人尤胱懔克嵝訩MnO4溶液加入少量NH4SCN溶液A. B.C. D.答案C解析在該溶液中先加入少量NH4SCN溶液,溶液不變紅色,
23、證明無Fe3存在,再加入氯水,將Fe2氧化成Fe3,溶液變?yōu)榧t色。KMnO4溶液呈紫紅色,溶液顏色變化不明顯,所以不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)。6.選擇合適試劑完成甲、乙兩組實(shí)驗(yàn):甲組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e3的溶液中是否含有Fe2;乙組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e2的溶液中是否含有Fe3。下列試劑選取正確的一項(xiàng)是()甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CNaOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液答案B解析甲組,在Fe3存在的條件下,檢驗(yàn)Fe2,要排除Fe3干擾。所選試劑具備下列條件:一是能與Fe2發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應(yīng);二是與Fe3不反應(yīng),不干擾現(xiàn)象觀察。只有酸性KMnO4溶液符合條
24、件:5Fe2MnOeq oal(,4) 8H=5Fe3Mn24H2O,現(xiàn)象是紫色變淺(或褪去)。乙組,在Fe2存在的條件下,檢驗(yàn)Fe3,用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3,F(xiàn)e2無干擾。7.(2021天津河西區(qū)模擬)乳酸亞鐵即 (CH3CHOHCOO)2Fe是一種食品鐵強(qiáng)化劑。某同學(xué)為檢驗(yàn)其水溶液中有Fe2,設(shè)計(jì)了如下方案。其中方案合理且現(xiàn)象敘述正確的是()A.向乳酸亞鐵溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀B.向乳酸亞鐵溶液中滴加NaOH溶液,立即出現(xiàn)紅褐色沉淀C.向乳酸亞鐵溶液中滴加酸性KMnO4溶液,振蕩后紫色褪去D.向乳酸亞鐵溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液變紅答案A解析乳酸亞鐵(
25、CH3CHOHCOO)2Fe能電離出亞鐵離子,加鐵氰化鉀溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,說明含有亞鐵離子,故A正確;乳酸亞鐵(CH3CHOHCOO)2Fe能電離出亞鐵離子,滴加氫氧化鈉溶液,生成氫氧化亞鐵沉淀,氫氧化亞鐵易被氧化,所以會(huì)出現(xiàn)灰綠色沉淀,最終變成紅褐色沉淀,而立即產(chǎn)生紅褐色沉淀,不能判斷溶液中有亞鐵離子,故B錯(cuò)誤;乳酸亞鐵(CH3CHOHCOO)2Fe中存在亞鐵離子和OH,亞鐵離子和OH均能被高錳酸鉀溶液氧化,向乳酸亞鐵溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液,振蕩后紫色褪去,不能說明含有亞鐵離子,故C錯(cuò)誤;向乳酸亞鐵溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液變紅,可能原溶液中含鐵離子,不能說明溶液中存在亞鐵
26、離子,故D錯(cuò)誤。檢驗(yàn)Fe2和Fe3時(shí)的注意事項(xiàng)檢驗(yàn)Fe2時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN)。Fe3、Fe2、Cl同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2(Cl能還原酸性KMnO4,有干擾)。其他檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)Fe2最好用K3Fe(CN)6溶液??键c(diǎn)三“鐵三角”的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用【典例2】 用廢鐵屑制備磁性膠體粒子,制取過程如下:下列說法不正確的是()A.廢鐵屑不是純凈物B.通入N2是為了防止空氣中的O2氧化二價(jià)鐵元素C.加適量的H2O2是為了將部分的Fe2氧化為Fe3,涉及反應(yīng):H2O22Fe22H=2Fe32H2OD.溶液A
27、中Fe2和Fe3的濃度比為21答案D解析廢鐵屑中含有碳及鐵和鐵的氧化物等,A正確;Fe2容易被氧氣氧化,因此通入N2的目的是防止空氣中的氧氣氧化Fe2,B正確;利用H2O2的氧化性,把Fe2氧化成Fe3,涉及反應(yīng):2Fe2H2O22H=2Fe32H2O,C正確;Fe3O4中Fe2和Fe3物質(zhì)的量之比為12,所以溶液A中Fe2和Fe3的濃度比為12,D錯(cuò)誤?!拌F三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系題組一鐵元素“價(jià)類”二維圖的應(yīng)用1.鐵元素的“價(jià)類”二維圖如圖所示,下列說法正確的是()A.維生素C能將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2,該過程中維生素C被氧化B.Fe3O4中鐵元素為4價(jià)C.工業(yè)上用CO還原Fe2O3煉鐵,該反應(yīng)為復(fù)分解
28、反應(yīng)D.Fe(OH)2濁液露置于空氣中,由白色立即變?yōu)榧t褐色答案A解析將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2,F(xiàn)e元素發(fā)生還原反應(yīng),可知維生素C表現(xiàn)還原性被氧化,故A正確;Fe3O4中鐵的化合價(jià)有2、3價(jià),由化合物化合價(jià)代數(shù)和為0可知Fe3O4中鐵的化合價(jià)兩個(gè)鐵原子顯3價(jià),一個(gè)鐵原子顯2價(jià),故B錯(cuò)誤;工業(yè)上用CO還原Fe2O3煉鐵,反應(yīng)中有元素的化合價(jià)變化,不是復(fù)分解反應(yīng),故C錯(cuò)誤;Fe(OH)2濁液露置于空氣中,白色迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,故D錯(cuò)誤。2.如圖為鐵元素的價(jià)類二維圖,其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法正確的是()A.鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化B.FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)
29、定,在空氣中受熱,迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化生成紅棕色粉末C.加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化,加水溶解可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化D.由圖可預(yù)測(cè):高鐵酸鹽(FeOeq oal(2,4))具有強(qiáng)氧化性,可用于消毒,F(xiàn)eOeq oal(2,4)與水反應(yīng)最終可生成Fe(OH)3膠體,從而吸附水中的懸浮物,故高鐵酸鹽可作凈水劑答案D解析鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,不能實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化,故A錯(cuò)誤;FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中受熱,部分被氧化,氧化生成Fe3O4,不能發(fā)生轉(zhuǎn)化,故B錯(cuò)誤;加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化分解生成氧化鐵,氫氧化鐵不溶于水,加水溶解不可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故C錯(cuò)誤;高鐵酸鹽中鐵為6價(jià),具有強(qiáng)氧化性,可用于消毒
30、,發(fā)生氧化還原反應(yīng)后生成鐵離子,鐵離子與水反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體。題組二Fe、Fe2和Fe3的轉(zhuǎn)化3.在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入過量的鐵粉,若充分反應(yīng)后溶液的質(zhì)量沒有變化,則原混合溶液中Fe3和Cu2的物質(zhì)的量濃度之比為()A.27 B.17 C.71 D.514答案A解析單質(zhì)鐵可以參與兩個(gè)反應(yīng):將FeCl3還原為FeCl2,此過程溶液的質(zhì)量是增加的;與CuCl2發(fā)生置換反應(yīng),此過程溶液的質(zhì)量是減少的。中質(zhì)量的增加量等于中質(zhì)量的減少量。設(shè)溶液的體積為1 L,溶液中FeCl3的濃度為x molL1,CuCl2的濃度為y molL1,質(zhì)量增減為z g,則 eq f(1,2)56x
31、 g (6456)y g,28x8y,xy27。“價(jià)類”二維圖在鐵及其化合物轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化;縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)同類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。斜向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、不同類別之間物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化物和還原性。 微專題8“熱重曲線”分析【方法歸納】熱重分析一般步驟1.設(shè)晶體為1 mol,其質(zhì)量為m。2.失重一般是先失水,再失非金屬氧化物。3.計(jì)算每步固體剩余的質(zhì)量(m余)eq f(m余,m)100%固體殘留率。4.晶體中金屬質(zhì)量不再減少,仍在m余中。5.失重最后一般為金屬氧化物,由質(zhì)量守恒得m氧,由n金屬n氧,
32、即可求出失重后物質(zhì)的化學(xué)式?!緦n}精練】 1.在加熱固體NH4Al(SO4)212H2O時(shí),固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線如圖所示:已知a點(diǎn)物質(zhì)為NH4Al(SO4)2,b點(diǎn)物質(zhì)為Al2(SO4)3,下列判斷正確的是()A.0T 的過程變化是物理變化B.c點(diǎn)物質(zhì)是工業(yè)上冶煉鋁的原料C.ab反應(yīng)中生成物只有Al2(SO4)3和NH3兩種D.Al2(SO4)3能夠凈水,可用離子方程式表示為Al33OH=Al(OH)3答案B解析因?yàn)閍點(diǎn)物質(zhì)為NH4Al(SO4)2,則0T 的過程變化是失去結(jié)晶水生成NH4Al(SO4)2,是化學(xué)變化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;b點(diǎn)物質(zhì)為硫酸鋁,繼續(xù)加熱分解則在c點(diǎn)生成氧化鋁,所以c點(diǎn)物質(zhì)
33、是工業(yè)上冶煉鋁的原料,B項(xiàng)正確;ab發(fā)生的反應(yīng)為硫酸鋁銨分解生成硫酸鋁、氨氣和硫酸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;硫酸鋁能夠凈水,其原理是鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,氫氧化鋁膠體具有吸附性可以吸附水中懸浮的雜質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.稱取45.7 mg Zn3(PO4)24H2O進(jìn)行熱重分析,化合物質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示,為獲得Zn3(PO4)22H2O和Zn3(PO4)2H2O的混合產(chǎn)品,烘干時(shí)的溫度范圍為()A.90145 B.145195 C.195273 D.273 答案B解析由圖可知當(dāng)溫度小于90 時(shí),產(chǎn)品為Zn3(PO4)24H2O,此時(shí)物質(zhì)的量為eq f(45.7103 g,457 gmol1)104
34、 mol,當(dāng)溫度為145 時(shí)質(zhì)量為42.1 mg,蒸發(fā)水分物質(zhì)的量為eq f((45.742.1)103 g,18 gmol1)2104 mol,則產(chǎn)品為Zn3(PO4)22H2O,同理可得,當(dāng)溫度為195 時(shí)產(chǎn)品為Zn3(PO4)2H2O,當(dāng)溫度為273 時(shí)產(chǎn)品為Zn3(PO4)2,為獲得Zn3(PO4)22H2O和Zn3(PO4)2H2O的混合產(chǎn)品,應(yīng)控制溫度在145195 ,故答案為B。3.(2022湖北宜昌模擬)現(xiàn)有一CaC2O4nH2O試樣,分別在氮?dú)鈿夥?、氧氣氣氛中進(jìn)行熱重分析,得到如下熱重(TG)曲線。下列說法錯(cuò)誤的是()A.n的值為1B.曲線說明氧氣是該反應(yīng)的催化劑C.400C
35、500C氮?dú)鈿夥罩械姆磻?yīng)為CaC2O4eq o(=,sup7()CaCO3COD.氧氣存在時(shí)產(chǎn)生CO2會(huì)抑制CaCO3eq o(=,sup7(高溫)CaOCO2進(jìn)行答案B解析根據(jù)圖像可知第1步反應(yīng)是晶體失去結(jié)晶水的過程,14.6 g CaC2O4nH2O失去水后生成12.8 g CaC2O4,根據(jù)元素守恒可得關(guān)系式:CaC2O4nH2OCaC2O4,物質(zhì)失去水的質(zhì)量多少與物質(zhì)質(zhì)量呈正比,可知:(12818n)12814.612.8,解得n1,A項(xiàng)正確;第2步發(fā)生的反應(yīng)為CaC2O4受熱分解,12.8 g CaC2O4的物質(zhì)的量是0.1 mol,反應(yīng)后固體質(zhì)量是10 g,根據(jù)Ca元素守恒,可知該
36、物質(zhì)是CaCO3,根據(jù)反應(yīng)前后元素守恒可知另一種生成物是CO,則在氮?dú)猸h(huán)境中反應(yīng)方程式為:CaC2O4eq o(=,sup7()CaCO3CO;若有O2存在,則CO與O2反應(yīng)會(huì)變?yōu)镃O2,而不影響固體物質(zhì)的質(zhì)量,因此不能說氧氣是該反應(yīng)的催化劑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化可確定反應(yīng)后生成物是CaCO3、CO,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得在氮?dú)猸h(huán)境中的反應(yīng)方程式為:CaC2O4eq o(=,sup7()CaCO3CO,C項(xiàng)正確;在O2存在時(shí),CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO2,使體系中c(CO2)增大,增大生成物的濃度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),因此會(huì)抑制CaCO3eq o(=,sup7(高溫)CaOCO2的正向進(jìn)行
37、,D項(xiàng)正確。4.MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價(jià)態(tài)的錳的氧化物,其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。則(1)300 時(shí),剩余固體中n(Mn)n(O)為。(2)圖中點(diǎn)D對(duì)應(yīng)固體的成分為(填化學(xué)式)。答案(1)12(2)Mn3O4和MnO解析設(shè)MnCO3的物質(zhì)的量為1 mol,即質(zhì)量為115 g。(1)A點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115 g 75.65%87 g,減少的質(zhì)量為115 g 87 g 28 g,可知MnCO3失去的組成為“CO”,故剩余固體的成分為MnO2。(2)C點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115 g 61.74%71 g,據(jù)錳元素守恒知m(Mn)55 g,則m(O)71 g 55 g 16 g,則n(
38、Mn)n(O)eq f(55,55)eq f(16,16)11,故剩余固體的成分為MnO,同理,B點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115 g 66.38%76 g,因m(Mn)55 g,則m(O)76 g 55 g 21 g,則n(Mn)n(O)eq f(55,55)eq f(21,16)34,故剩余固體的成分為Mn3O4,因D點(diǎn)介于B、C之間,故D點(diǎn)對(duì)應(yīng)固體的成分為Mn3O4與MnO的混合物。5.在空氣中加熱Co(OH)2,固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。290 時(shí)完全脫水變?yōu)镃o2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;500 時(shí)的主要產(chǎn)物為_(填化學(xué)式)。答案4Co(OH)2O2eq o(=,sup7(290 )2
39、Co2O34H2OCo3O41.(2021河北卷)“灌鋼法”是我國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn),陶弘景在其本草經(jīng)集注中提到“鋼鐵是雜煉生钅柔作刀鐮者”。“灌鋼法”主要是將生鐵和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱,生鐵熔化灌入熟鐵,再鍛打成鋼。下列說法錯(cuò)誤的是()A.鋼是以鐵為主的含碳合金B(yǎng).鋼的含碳量越高,硬度和脆性越大C.生鐵由于含碳量高,熔點(diǎn)比熟鐵高D.冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3答案C解析鋼是以鐵為主的含碳合金,A說法正確;鋼的含碳量越高,硬度和脆性越大,B說法正確;合金的熔點(diǎn)比其組分的熔點(diǎn)低,生鐵含碳量(2%4.3%)大于熟鐵的含碳量(約0.1%),故生鐵熔點(diǎn)比熟
40、鐵低,C說法錯(cuò)誤;赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,D說法正確。2.(2021廣東卷)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是()A.a可與e反應(yīng)生成bB.b既可被氧化,也可被還原C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體D.可存在bcdeb的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系答案C解析由題圖可知,a為Fe,b中含有Fe2,c為Fe(OH)2,d為Fe(OH)3,e中含有Fe3。Fe2Fe3=3Fe2,a可與e反應(yīng)生成b,A推斷合理;Fe2既可以被氧化為Fe3,也可以被還原為Fe,B推斷合理;可將飽和的Fe3溶液加入沸水中制得Fe(OH)3膠體,而不是濃堿液中,C推斷不合理;可存在Fe2eq o(,sup
41、7(OH)Fe(OH)2eq o(,sup7(O2) Fe(OH)3eq o(,sup7(H)Fe3eq o(,sup7(Fe)Fe2的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系,D推斷合理。3.(2020浙江7月選考)黃色固體X,可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的幾種或全部。將X與足量的水作用,得到深棕色固體混合物Y和無色堿性溶液Z。下列結(jié)論合理的是()A.X中含KI,可能含有CuCl2B.X中含有漂白粉和FeSO4C.X中含有CuCl2,Y中含有Fe(OH)3D.用H2SO4酸化溶液Z,若有黃綠色氣體放出,說明X中含有CuCl2答案C解析由黃色固體X與足量的水作用得到深棕色固體混合物
42、Y和無色堿性溶液Z可知,X中含有CuCl2、漂白粉,至少含有FeSO4、Fe2(SO4)3中的一種,不含KI,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;漂白粉中含有CaCl2和Ca(ClO)2,用硫酸酸化可得到氯氣,由題述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說明X中含有CuCl2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2017北京卷)某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe2Ag=Fe22Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3,發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05 molL1硝酸銀溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物取少量黑色固體,洗滌后, _(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產(chǎn)生藍(lán)
43、色沉淀,說明溶液中含有_。(2)針對(duì)“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3,乙認(rèn)為鐵粉過量時(shí)不可能有Fe3,乙依據(jù)的原理是_(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn):取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:序號(hào)取樣時(shí)間/min現(xiàn)象3產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色30產(chǎn)生白色沉淀;較3 min時(shí)量少;溶液紅色較3 min時(shí)加深120產(chǎn)生白色沉淀;較30 min時(shí)量少;溶液紅色較30 min時(shí)變淺(資料:Ag與SCN生成白色沉淀AgSCN)對(duì)Fe3產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層
44、,能產(chǎn)生Fe3;假設(shè)b:空氣中存在O2,由于_(用離子方程式表示),可能產(chǎn)生Fe3;假設(shè)c:酸性溶液中NOeq oal(,3)具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3;假設(shè)d:根據(jù)_現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag,可產(chǎn)生Fe3。答案(1)加入過量的稀鹽酸,黑色固體部分溶解(其他答案合理均可)Fe2(2)2Fe3Fe=3Fe2 4Fe2O24H=4Fe32H2O溶液產(chǎn)生白色沉淀,且隨時(shí)間變長(zhǎng),白色沉淀減少,紅色加深解析(1)黑色固體中有Ag和Fe,加入過量稀鹽酸,鐵粉會(huì)全部溶解,若仍有黑色固體剩余,則為銀;本題是Fe2的檢驗(yàn),加入鐵氰化鉀溶液有藍(lán)色沉淀生成,說明溶液中有Fe2。(2)鐵粉過量時(shí)會(huì)與Fe3發(fā)生反應(yīng),離子
45、方程式為2Fe3Fe=3Fe2;當(dāng)O2存在時(shí),F(xiàn)e2會(huì)與之發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以答案為4Fe2O24H=4Fe32H2O,中Fe3變化的原因:AgFe2=AgFe3,反應(yīng)生成Fe3,使Fe3濃度增加,溶液紅色較30 min時(shí)變淺,說明空氣中氧氣氧化SCN,使平衡向生成Fe3的方向移動(dòng),F(xiàn)e(SCN)3濃度減小,則溶液的顏色變淺。 基礎(chǔ)鞏固練1.下列關(guān)于鐵的說法正確的是()A.鐵在硫蒸氣中燃燒生成Fe2S3B.純鐵的抗腐蝕能力較差,鐵在干燥的空氣里易被氧化C.工業(yè)上用CO在高溫條件下還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵D.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(jià)均為3價(jià)答案C解析Fe與S反應(yīng)生成
46、FeS,A項(xiàng)錯(cuò)誤;純鐵不易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,抗腐蝕能力較強(qiáng),鐵在干燥的空氣里不易被氧化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵在純氧中燃燒產(chǎn)物是Fe3O4,其中鐵的化合價(jià)有2價(jià)和3價(jià)兩種價(jià)態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.鐵屑溶于過量稀硫酸,過濾后向?yàn)V液中加入過量氨水,有白色沉淀生成,過濾,在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止,得到紅棕色殘?jiān)?。上述沉淀和殘?jiān)謩e是()A.Fe(OH)3Fe2O3B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3D.Fe(OH)2Fe3O4答案B解析鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4,再與過量氨水反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH)2,在空氣中加熱Fe(OH)2,鐵元素被氧化為3 價(jià),最后所得紅棕色殘?jiān)鼮镕
47、e2O3。3.下列有關(guān)說法不正確的是()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(yàn)Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4C.檢驗(yàn)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.現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會(huì)由淡綠色變?yōu)樽攸S色,其原因可能是蘋果汁中的Fe2變成Fe3答案C4.用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,所得溶液中加入過量的鐵粉,充分反應(yīng)后,最終溶液中的金屬陽離子()A.只含F(xiàn)e2 B.含Cu2和Fe2C.含Cu2和Fe3 D.只含F(xiàn)e3答案A解析用FeCl
48、3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,所得溶液中加入鐵粉,鐵先和FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng),當(dāng)FeCl3完全反應(yīng)后,F(xiàn)e再和Cu2反應(yīng),溶液中只存在Fe2,不會(huì)存在Cu2和Fe3。5.下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是()選項(xiàng)操作和現(xiàn)象結(jié)論或目的A向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應(yīng)后取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液23滴,溶液呈血紅色紅磚中含有氧化鐵BCO還原Fe2O3得到的黑色固體加入鹽酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不顯血紅色黑色固體中沒有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2試樣加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色該Fe(NO3)2試樣已經(jīng)變質(zhì)D向某溶液中通入Cl2,然
49、后再加入KSCN溶液,變血紅色原溶液中含有Fe2答案A解析CO還原Fe2O3得到單質(zhì)Fe,即使有Fe3O4,其溶于鹽酸后產(chǎn)生的Fe3與Fe發(fā)生反應(yīng):Fe2Fe3=3Fe2,加入KSCN溶液也不顯血紅色,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NOeq oal(,3)在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,而Fe2具有還原性,兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng),有Fe3生成,遇KSCN溶液呈血紅色,不能證明樣品是否變質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;若原溶液中不存在Fe2,存在Fe3,也有此現(xiàn)象,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.Cu、Fe和Fe2O3的混合物中加入足量稀硫酸發(fā)生反應(yīng)。下列說法正確的是()A.反應(yīng)后溶液可能呈中性B.反應(yīng)停止后一定有固體剩余C.反應(yīng)過程中一定有氧化還原反應(yīng)發(fā)生
50、D.若只有Cu剩余,向溶液中滴入鐵氰化鉀溶液不會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀答案C解析反應(yīng)后生成的鹽(FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4等)屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,溶液顯酸性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;涉及的反應(yīng)有:Fe2H=Fe2H2,F(xiàn)e2O36H=2Fe33H2O,Cu2Fe3=Cu22Fe2,F(xiàn)e2O3足量時(shí),不會(huì)有固體剩余,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe與H的反應(yīng)及Cu與Fe3的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)正確;若有銅剩余,則溶液中一定沒有Fe3,一定有Fe2,滴入K3Fe(CN)6溶液會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.下列關(guān)于Fe3、Fe2的說法錯(cuò)誤的是()A.用如圖裝置可以制備Fe(OH)2沉淀B.配制FeCl3溶液時(shí),先將氯化鐵晶
51、體溶于較濃的鹽酸中,再加水稀釋到所需要的濃度C.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,此現(xiàn)象不能確定溶液中含有Fe2D.向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2被氧化答案C解析反應(yīng)開始時(shí),打開止水夾C生成的氫氣進(jìn)入B中,可排出空氣,防止生成的Fe(OH)2被氧化,一段時(shí)間后關(guān)閉止水夾C,A中FeSO4溶液被壓入B中與NaOH溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2,故A項(xiàng)正確;配制FeCl3溶液時(shí)為防止Fe3因水解而生成氫氧化鐵,可先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中,再加水稀釋到所需要的濃度,故B項(xiàng)正確;Fe3與Fe反應(yīng)可生成Fe2,則向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2
52、被氧化,故D項(xiàng)正確。8.有一塊鐵的“氧化物”樣品,用140 mL 5.0 molL1鹽酸恰好將之完全溶解,所得溶液還能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3,則該樣品可能的化學(xué)式為()A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7答案D解析n(O)n(H2O)eq f(1,2)n(HCl)eq f(1,2)eq f(140,1 000)5 mol 0.35 mol,n(Fe)n(FeCl3)eq f(1,3)n(Cl)eq f(1,3)n(HCl)2n(Cl2)eq f(1,3)(eq f(140,1 000)50.05)mol 0.25 mol,n
53、(Fe)n(O)0.250.3557,即氧化物為Fe5O7。9.用廢鐵屑制Fe2O3的一種流程如下圖:下列說法不正確的是()A.熱的純堿溶液可去除廢鐵屑表面的油污B.操作a是萃取C.冰水既可洗去雜質(zhì)又可減少固體的溶解D.Fe2O3可用作紅色顏料答案B解析熱的純堿溶液可去除廢鐵屑表面的油污,A項(xiàng)正確;操作a是過濾,B項(xiàng)錯(cuò)誤;冰水既可洗去雜質(zhì)又可降低溫度,減少固體的溶解,C項(xiàng)正確;Fe2O3俗名鐵紅,可用作紅色顏料,D項(xiàng)正確。10.從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如圖所示。則下列說法中正確的是()A.試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B.操作、操作、操作所
54、用儀器相同C.試劑c是氯氣,相應(yīng)的離子方程式:2Fe2Cl2=2Fe32ClD.用酸性KMnO4溶液可檢驗(yàn)溶液W中是否含有Fe2答案C解析由最終要得到氯化鐵晶體的流程圖知,b是鹽酸,使用H2SO4會(huì)引入SOeq oal(2,4),A錯(cuò)誤;操作和操作是過濾,操作為蒸發(fā)結(jié)晶,所用儀器不相同,B錯(cuò)誤;濾液Z和X中均含有氯化亞鐵,因此c為氯氣,C正確;高錳酸鉀也能氧化氯離子而褪色,因此不能用于檢驗(yàn)溶液W中是否含有亞鐵離子,D錯(cuò)誤。11.某同學(xué)為了驗(yàn)證Fe3是否能將H2SO3氧化成SOeq oal(2,4),用50 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣后,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):(1)
55、檢驗(yàn)吸收液中的SOeq oal(2,4)操作為_,證明Fe3能夠把H2SO3氧化成SOeq oal(2,4)。(2)請(qǐng)配平并完成上述反應(yīng)中的化學(xué)方程式:2FeCl3SO2=H2SO4,反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是(寫化學(xué)式)。(3)吸收液中除了含有H、Cl、SOeq oal(2,4)以外,對(duì)其他成分(Fe3、Fe2、H2SO3)的可能組合進(jìn)行探究:提出假設(shè)。假設(shè)1:溶液中存在Fe2;假設(shè)2:溶液中存在Fe3、Fe2;假設(shè)3:溶液中存在_。設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證假設(shè)。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器:試管、滴管、0.1 molL1 KMnO4溶液、0.1 molL1 KS
56、CN溶液、品紅稀溶液。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1:用試管取樣品溶液23 mL,并滴入_若出現(xiàn)紅色,則假設(shè)2成立,1、3不成立;若未出現(xiàn)紅色,則假設(shè)2不成立,假設(shè)1或3成立步驟2:步驟3:答案(1)取少量樣品溶液于試管中,先滴入足量的稀鹽酸,再滴入氯化鋇溶液,如果有白色沉淀生成(2)2H2O2FeCl22HClH2SO4(3)Fe2、H2SO3如表所示實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1:12滴0.1 molL1 KSCN溶液步驟2:另取23 mL樣品溶液于試管中,滴入12 mL品紅稀溶液若品紅溶液紅色褪去,則假設(shè)3成立;若品紅溶液不褪色,則假設(shè)1或2成立解析(1)檢驗(yàn)SOeq oal(2,4)常用稀
57、鹽酸和BaCl2溶液。(2)SO2被氧化成了H2SO4,則FeCl3被還原成FeCl2。(3)對(duì)于溶液中三種微??赡艽嬖谇闆r如下:假設(shè)1,若Fe3與H2SO3正好反應(yīng)則只存在Fe2;假設(shè)2,若Fe3過量則存在Fe3與Fe2;假設(shè)3,若Fe3不足,則存在Fe2與H2SO3;三種假設(shè)的不同之處在于假設(shè)2中含有Fe3,假設(shè)3中含有H2SO3,據(jù)此,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。12.某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2、Fe3的性質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的。(2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液,加入幾滴氯
58、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(shí)驗(yàn)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 molL1 KI溶液,加入6 mL 0.1 molL1 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(shí)驗(yàn):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
59、變紅。實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的離子是(填離子符號(hào));實(shí)驗(yàn)和說明:在I過量的情況下,溶液中仍含有(填離子符號(hào)),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為。(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是_;生成沉淀的原因是_(用平衡移動(dòng)原理解釋)。答案(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)(4)Fe2Fe3可逆反應(yīng)(5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應(yīng)放熱,促進(jìn)Fe3的水解平衡
60、正向移動(dòng)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(shí)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,離子方程式為2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)甲組實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)eCl2易被空氣中的O2氧化,會(huì)生成FeCl3,因此實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(4)實(shí)驗(yàn)中K3Fe(CN)6溶液的作用是檢驗(yàn)Fe2。根據(jù)實(shí)驗(yàn),CCl4層顯紫色,說明有I2生成,根據(jù)實(shí)驗(yàn),生成藍(lán)色沉淀,說明有Fe2生成,根據(jù)實(shí)驗(yàn),溶液變紅,說明有Fe3剩余,I過量的情況下
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