高考化學(xué)第3章 常見金屬及其化合物 第10講 鐵及其化合物 魯科版

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1、第10講鐵及其化合物考綱要求1.了解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.以 的相互轉(zhuǎn)化為例，理解變價(jià)金屬元素的氧化還原反應(yīng)。3.能鑒別溶液中的 。23Fee、F23Fee、F考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三探究高考明確考向練出高分考點(diǎn)一用物質(zhì)分類思想認(rèn)識(shí) 鐵及其重要化合物1.鐵(1)物理性質(zhì)銀白色固體，熔點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被磁鐵吸引。(2)結(jié)構(gòu)知識(shí)梳理1 1(3)化學(xué)性質(zhì)鐵元素性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價(jià)為2價(jià)和3價(jià)。按要求書寫下列反應(yīng)的方程式：Fe與Cl2、S反應(yīng)的化學(xué)方程式：； 。Fe與水蒸氣的反應(yīng)： 。答案與氧化性酸(如HNO3)的反應(yīng)(寫離子方程式)。Fe與過量稀H

2、NO3的反應(yīng)： 。Fe與少量稀HNO3的反應(yīng)： 。Fe與FeCl3溶液的反應(yīng)(寫離子方程式)： 。Fe2Fe3=3Fe2答案2.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的化合價(jià)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Fe3O48H=Fe22Fe34H2O232，3FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2O答案3.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=Fe2 2H2O Fe(OH)33H=Fe3 3H2O受熱分解 2Fe(O

3、H)3 Fe2O3 3H2O制法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 色，最后變成紅褐色，化學(xué)方程式為灰綠4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3答案4.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_性，又有_性，F(xiàn)e2與Zn、Cl2反應(yīng)的離子方程式分別為_，_。(2)鐵鹽氧化性：含有Fe3的溶液呈_色，F(xiàn)e3具有氧化性，F(xiàn)e3與Cu反應(yīng)的離子方程式為_。特性：含有Fe3的鹽溶液遇到_時(shí)變成血紅色。易水解：

4、FeCl3滴入沸水中的化學(xué)方程式：_。氧化還原ZnFe2=Zn2Fe2Fe2Cl2=2Fe32Cl棕黃2Fe3Cu=2Fe2Cu2KSCN答案深度思考 1.鐵有2、3價(jià)兩種價(jià)態(tài)，單質(zhì)鐵與 (填下列編號(hào)，下同)反應(yīng)時(shí)只生成3價(jià)鐵；與 反應(yīng)時(shí)只生成2價(jià)鐵；與反應(yīng)時(shí)既生成2價(jià)鐵也生成3價(jià)鐵。所選試劑：Cl2O2H2O(g)S鹽酸稀硝酸(足量)稀硫酸CuSO4溶液FeCl2溶液2.FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通過化合反應(yīng)制取？答案答案都可以。2Fe3Cl2 2FeCl3；2FeCl3Fe=3FeCl2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。答案3.按要求書寫下列反應(yīng)的離子

5、方程式：(1)FeO與HNO3的反應(yīng)答案答案3FeONO 10H=3Fe3NO5H2O(2)Fe3O4與HNO3的反應(yīng)答案答案3Fe3O4NO 28H=9Fe3NO14H2O(3)Fe(OH)3與HI的反應(yīng)(HI是強(qiáng)酸)答案答案2Fe(OH)32I6H=2Fe2I26H2O答案題組一鐵及其化合物的性質(zhì)題組一鐵及其化合物的性質(zhì)1.下列關(guān)于鐵的說法正確的是()A.純鐵為灰黑色，所以鐵屬于黑色金屬B.鐵在硫蒸氣中燃燒生成Fe2S3C.純鐵的抗腐蝕能力非常強(qiáng)，鐵在干燥的空氣里不易被氧化D.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)存在解析解析純鐵為銀白色，A錯(cuò)；鐵在硫蒸氣中燃燒生成FeS，B錯(cuò)

6、；自然界中有少量鐵以單質(zhì)形式存在(如隕鐵)，D錯(cuò)。C解題探究2 2解析答案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)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.Fe(OH)2Fe3O4解析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e2O3。B解析答案3.下列敘述正確的是()A.Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說

7、明Fe與兩種酸均發(fā)生 置換反應(yīng)B.足量的Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3C.先后將等物質(zhì)的量的Fe2O3和Fe分別溶于同一稀鹽酸時(shí)無氣體放出D.Fe2O3 FeCl3(aq) 無水FeCl3，在給定的條件下能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化解析解析HNO3具有強(qiáng)氧化性，與Fe反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO，A項(xiàng)錯(cuò)；鐵與Cl2反應(yīng)無論量的多少產(chǎn)物都是FeCl3，B項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)中Fe2O3溶解產(chǎn)生Fe3恰好將鐵單質(zhì)氧化，因而不能置換出H2，正確；FeCl3溶液加熱時(shí)易水解，D項(xiàng)錯(cuò)。C解析答案4.在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)將正確答案的

8、序號(hào)填在相應(yīng)的橫線上。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3(1)AB段鐵元素以_形式存在。(2)BC段鐵元素以_形式存在。(3)CD段鐵元素以_形式存在。解析答案解析解析向稀HNO3中加入鐵粉，開始時(shí)稀HNO3過量應(yīng)生成Fe3，隨加入鐵粉量的增加，HNO3反應(yīng)完全后，發(fā)生反應(yīng)2Fe3Fe=3Fe2，最后全部轉(zhuǎn)化為Fe2。答案答案(1)(2) (3)題組二題組二Fe2、Fe3的檢驗(yàn)的檢驗(yàn)5.下列有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)方法不合理的是()A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯血紅色， 該溶液中一定含有Fe2B.用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有FeCl2C.檢驗(yàn)綠礬晶體是

9、否已氧化變質(zhì)，可將綠礬晶體溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再觀察溶液是否變血紅D.向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3解析解析B項(xiàng)中的Cl也能使酸性KMnO4溶液退色。B解析答案6.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)?)加入足量氯水加入足量酸性KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液A. B. C. D.解析解析在該溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不變血紅色，證明無Fe3存在，再加入氯水，將Fe2氧化成Fe3，溶液變?yōu)檠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)。C解析答案題組三題組

10、三Fe(OH)2的制備方法的制備方法7.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含F(xiàn)e3的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入_。解析解析稀硫酸抑制Fe2水解，鐵屑防止Fe2被氧化。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_的方法。稀硫酸、鐵屑加熱煮沸解析答案(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是_。解析解析Fe(OH)2很容易被氧化，實(shí)驗(yàn)過程中要確保在無氧條件下生成。避免生成的Fe(OH)2與氧氣接觸而被氧化解析答案

11、8.下列各圖示中能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序號(hào))。解析答案解析解析因?yàn)镕e(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，因此要較長時(shí)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，與電解水產(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(shí)間看到白色沉淀。答案答案1.檢驗(yàn)Fe2、Fe3

12、的常用方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液(3)含F(xiàn)e2、Fe3的混合溶液中Fe3、Fe2的檢驗(yàn)練后反思 方法指導(dǎo)2.檢驗(yàn)Fe2和Fe3時(shí)的注意事項(xiàng)(1)檢驗(yàn)Fe2時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN)。(2)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)。(3)檢驗(yàn)Fe2、Fe3的其他方法檢驗(yàn)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(yàn)Fe3也可用苯酚(C6H5OH)，在FeCl3

13、溶液中滴加苯酚，溶液顯紫色。3.成功制備Fe(OH)2的關(guān)鍵Fe(OH)2具有很強(qiáng)的還原性，易被氧化為 Fe(OH)3。在實(shí)驗(yàn)室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時(shí)間保持白色沉淀狀態(tài)，成功的關(guān)鍵有以下兩點(diǎn)：溶液中不含F(xiàn)e3和O2等氧化性物質(zhì)；制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。返回考點(diǎn)二鐵及其化合物轉(zhuǎn)化 的綜合應(yīng)用“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系知識(shí)梳理1 1完成下列變化的離子方程式，體會(huì)Fe2與Fe3轉(zhuǎn)化條件。(1)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀： 。(2)將FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液變藍(lán)： 。(3)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔： 。

14、H2S2Fe3=S2Fe22H2I2Fe3=I22Fe2Cu2Fe3=Cu22Fe2答案(4)將H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中： 。(5)將FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有無色氣體放出： 。2Fe2H2O22H=2Fe32H2O答案深度思考 1.從鹽類水解角度分析，怎樣用固體藥品配制并保存FeCl2溶液和FeCl3溶液。答案答案先將固體溶于適量的稀鹽酸中，冷卻后，再加蒸餾水稀釋至指定濃度；配制的FeCl2溶液中還需加成鐵釘或鐵屑。答案2.如何除去括號(hào)中的雜質(zhì)(1)Fe2(Fe3)：；(2)FeCl3(FeCl2)：；(3)FeCl2(CuCl2)：；(4)Fe(Al)： ；(5)Fe

15、2O3(Al2O3、SiO2)：；(6)CuCl2溶液(FeCl3)：。加過量鐵粉，過濾加氯水或H2O2加過量鐵粉，過濾加過量強(qiáng)堿溶液，過濾加過量強(qiáng)堿溶液，過濾加CuO，過濾答案題組一題組一Fe2與與Fe3的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用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NaNO3溶液A. B. C. D.解析解析要實(shí)現(xiàn)Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3，必須加強(qiáng)氧化性物質(zhì)，NaCl、HCl均沒有強(qiáng)氧化性，NO 在酸性條件下才表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。D解題探究2 2解析答案2.在FeCl3、CuCl2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(

16、)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解析答案解析解析氧化性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。答案答案D3.在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液處理和資

17、源回收的過程簡述如下：.向廢液中投入過量鐵屑，充分反應(yīng)后分離出固體和濾液；.向?yàn)V液中加入一定量石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH，同時(shí)鼓入足量的空氣。(1)FeCl3蝕刻銅箔反應(yīng)的離子方程式為_。(2)過程加入鐵屑的主要作用是_，分離得到的固體主要成分是_，從固體中分離出銅需采用的方法是_。(3)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析答案解析解析FeCl3溶液蝕刻銅箔的離子方程式為2Fe3Cu=2Fe2Cu2，得到的廢液中含有FeCl3、CuCl2、FeCl2。答案答案(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)反應(yīng)掉FeCl3、CuCl2Fe、Cu加入足量稀鹽酸后過濾(3)4FeCl24Ca(OH)2O22H2

18、O=4Fe(OH)34CaCl2題組二題組二Fe2、Fe3的離子共存問題的離子共存問題解析解析B項(xiàng)中Fe3與I易發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存；A解析答案解析解析A項(xiàng)中KNO3在酸性條件下能氧化Fe2；B項(xiàng)中ClO能氧化Fe2；C項(xiàng)中Fe3在堿性條件下生成沉淀，只能存在于酸性溶液中。D解析答案題組三高考熱點(diǎn)題組三高考熱點(diǎn)“鐵三角鐵三角”與實(shí)驗(yàn)探究的融合與實(shí)驗(yàn)探究的融合6.硫酸亞鐵晶體(FeSO47H2O)在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)?。某課外小組的同學(xué)欲測定該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量。實(shí)驗(yàn)步驟如下：請(qǐng)回答下列問題：(1)證明步驟濾液中含有Fe2的方法是取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加_，該過程的現(xiàn)象為_。解析解析

19、證明步驟濾液中含有Fe2的方法是取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水或雙氧水、稀硝酸等，若濾液由淺綠色變?yōu)檠t色，則說明濾液中含有Fe2。氯水(或雙氧水、稀硝酸等合理氧化劑)溶液由淺綠色變?yōu)檠t色解析答案(2)步驟加入過量H2O2的目的是_。解析解析由于H2O2具有氧化性，加入過量H2O2的目的是將Fe2全部氧化為Fe3。(3)步驟中反應(yīng)的離子方程式是_。解析解析步驟的目的是將Fe3全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，所以步驟需加入過量的NaOH溶液(或氨水)，反應(yīng)的離子方程式是Fe33OH=Fe(OH)3或Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH 。將Fe2全部氧化為Fe3Fe33OH=Fe(OH)

20、3解析答案(4)步驟中一系列處理的操作步驟：過濾、_、灼燒、_、稱量。解析解析步驟的目的是將產(chǎn)生的紅褐色懸濁液分離，最終得到固體Fe2O3，所以步驟的操作步驟是過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。(5)若實(shí)驗(yàn)中鐵無損耗，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┲泻F元素的質(zhì)量為_g。解析解析由于實(shí)驗(yàn)中鐵無損耗，根據(jù)鐵元素守恒得，每片補(bǔ)血?jiǎng)┲衜(Fe) 100.07a g。洗滌冷卻0.07a解析答案7.一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒，將所得固體完全溶解于稀鹽酸，制得溶液A。(1)鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式是_。(2)推測A中可能含有的金屬陽離子：只有Fe3；只有Fe2；_。甲同學(xué)為探究溶液的組成，實(shí)驗(yàn)如下：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

21、及反應(yīng)的離子方程式取少量溶液A于試管中，加入KSCN溶液 假設(shè)不成立，假設(shè)或成立；反應(yīng)的離子方程式是含有Fe2和Fe3溶液變血紅色答案(3)乙同學(xué)繼續(xù)探究溶液A的組成。查閱資料：16HCl2KMnO4=2KCl2MnCl25Cl28H2O實(shí)驗(yàn)過程：另取少量溶液A于試管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振蕩，KMnO4溶液紫色退去，實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_(填字母序號(hào))。a.可能有Fe2b.可能無Fe2c.一定有Fe2根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，簡述理由：_。 因?yàn)檫€原性Fe2Cl，逐滴加入酸性KMnO4溶液，F(xiàn)e2將MnO 還原為Mn2，使紫色退去，故可能含有Fe2；若溶液中無Fe2，Cl也能將MnO 還原為

22、Mn2，紫色退去，因而溶液中也可能無Fe2ab答案返回反思?xì)w納考點(diǎn)三守恒思想在鐵及其化 合物計(jì)算中的應(yīng)用“守恒法”是中學(xué)化學(xué)中一種常用的解題方法，它利用物質(zhì)變化過程中某一特定的量固定不變來列式求解，即找到起始和終止反應(yīng)時(shí)某一特定量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立方程。知識(shí)梳理1 11.現(xiàn)有CuO和Fe2O3組成的混合物a g，向其中加入2 molL1的硫酸溶液50 mL，恰好完全反應(yīng)。若將a g該混合物在足量H2中加熱，使其充分反應(yīng)，冷卻后剩余固體的質(zhì)量為()A.1.6a g B.(a1.6) gC.(a3.2) g D.1.6 g解析解析金屬氧化物與硫酸恰好完全反應(yīng)，生成硫酸鹽和水，n(H2SO4)5010

23、3 L2 molL10.1 mol。由氫、氧原子守恒知：H2SO4H2O，生成n(H2O)0.1 mol，n(O)0.1 mol，m(O)1.6 g，a g金屬氧化物中金屬的質(zhì)量為(a1.6)g。B解題探究2 2解析答案2.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解析解析根據(jù)2Fe2Cl2=2Fe32Cl，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2)0.025 mol20.0

24、5 mol，根據(jù)電荷守恒得2n(Fe2)3n(Fe3)n(Cl)，則n(Fe3)0.2 mol，故n(Fe2)n(Fe3)0.050.214，故該氧化物可表示為FeO2Fe2O3，即Fe5O7。D解析答案3.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150 mL 4 molL1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，往所得溶液中加入KSCN溶液，無血紅色出現(xiàn)。若用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，所得到的鐵的物質(zhì)的量為()A.0.21 mol B.0.25 molC.0.3 mol D.0.35 mol解析答案解析解析答案答案B4.鐵是應(yīng)用

25、最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式，可用離子交換和滴定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱取0.54 g的FeClx樣品，溶解后先進(jìn)行陽離子交換預(yù)處理，再通過含有飽和OH的陰離子交換柱，使Cl和OH發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH用0.40 molL1的鹽酸滴定，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0 mL。計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中x的值：_(列出計(jì)算過程)。解析答案解析解析解答此題的關(guān)鍵是明確陰離子交換柱交換出的OH的物質(zhì)的量等于Cl的物質(zhì)的量，從而求出FeClx中x的值。首先明確陽離子交換柱和陰離子交換柱的作用，根據(jù)離子等

26、量交換，溶液中OH的物質(zhì)的量等于FeClx中Cl的物質(zhì)的量。通過中和滴定知n(OH)n(H)0.40 molL125.0103 L0.010 mol，故n(Cl)0.010 mol。FeClx中Fe元素的質(zhì)量為0.54 g35.5 gmol10.010 mol0.185 gFeClx中Fe元素與Cl元素的物質(zhì)的量之比為 0.010 mol13，故x3。答案答案n(Cl)0.025 0 L0.40 molL10.010 mol054 g0.010 mol35.5 gmol10.185 gn(Fe)0.185 g/56 gmol10.003 3 moln(Fe)n(Cl)0.003 30.0101

27、3，x3(2)現(xiàn)有一含F(xiàn)eCl2和FeCl3的混合物樣品，采用上述方法測得n(Fe)n(Cl)12.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_。在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和_反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl3可用鐵粉和_反應(yīng)制備。解析解析根據(jù)題意可設(shè)該混合物的組成為FeCl2.1，利用十字交叉法可得樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.10。注意制備FeCl2選用弱氧化劑，制備FeCl3選用強(qiáng)氧化劑。0.10鹽酸氯氣解析答案解此類問題的關(guān)鍵是從諸多變化和繁雜的數(shù)據(jù)中尋找恒量關(guān)系。如第1題，找到金屬氧化物被H2還原后失去的氧與該金屬氧化物和H2SO4反應(yīng)時(shí)H結(jié)合生成水所需氧相同，是解決問題的“牛鼻子”。第3

28、題，找到終態(tài)產(chǎn)物Fe(NO3)2，以及原硝酸中“N”原子反應(yīng)后有兩種存在形式：“NO ”和“NO”，問題就會(huì)迎刃而解。思維建模返回探究高考明確考向1.(高考選項(xiàng)組合題)下列敘述正確的是()A.將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液，有氣體生成， 溶液呈血紅色，稀硝酸將Fe氧化為Fe3 (2015全國卷，10A)B.在溶液中加KSCN，溶液顯紅色，證明原溶液中有Fe3(2015天津理綜2A)C.向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液， 加入H2O2后溶液變成 血紅色， Fe2既有氧化性又有還原性 (2015廣東理綜22D) D.Fe2O3FeCl3(aq) 無水Fe

29、Cl3 (2015江蘇8C)解析答案解析解析A項(xiàng)，忽視了Fe3的氧化性，過量的Fe只能生成硝酸亞鐵和NO氣體，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)eSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液，溶液變成血紅色，說明H2O2把Fe2氧化為Fe3，體現(xiàn)了Fe2的還原性，沒有體現(xiàn)氧化性，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，F(xiàn)eCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽，直接加熱蒸發(fā)最終得到的是氧化鐵，錯(cuò)誤。答案答案B2.(高考選項(xiàng)組合題)下列關(guān)于鐵及其化合物的說法正確的是()A.將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變紅， 可以檢驗(yàn)Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質(zhì) (2014四川理綜，4B)B.濃氨水中滴加FeCl3飽和溶液可制

30、得Fe(OH)3膠體 (2014重慶理綜，3A)C.1 mol FeI2與足量氯氣反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA (2014大綱全國卷，7A)D.水溶液中Fe2、H、SO 、ClO不能大量共存 (2014廣東理綜，8B)解析解析A項(xiàng)，酸性條件下，NO 能將Fe2氧化為Fe3，無法檢驗(yàn)；B項(xiàng)，濃氨水與FeCl3飽和溶液會(huì)生成Fe(OH)3沉淀；足量氯氣將Fe2和I全部氧化，1 mol FeI2應(yīng)轉(zhuǎn)移3NA的電子。D解析答案3.(2014上海，17)用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得溶液中加入鐵粉。對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是()A.若無固體剩余，則溶液中一定有Fe3B.若有固體存在

31、，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析出解析答案解析解析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(xiàng)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(xiàng)中不管固體是鐵粉還是銅粉，溶液中一定含有Fe2；C項(xiàng)中若溶液中有Cu2，可以有部分銅固體析出；D項(xiàng)若溶液中有Fe2，不一定有Cu析出。答案答案B4.(2015浙江理綜，13)某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為

32、Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設(shè)計(jì)了如下流程：下列說法不正確的是()A.溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉B.固體1中一定有SiO2，控制pH是為了使Al3轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進(jìn)入固體2C.從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解D.若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解， 其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO47H2O解析答案解析解析根據(jù)題意，分析得出以下流程：A項(xiàng)，溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉，正確；B項(xiàng)，由于SiO2不溶于硫酸，則固體1中一定含有SiO2，為了使溶液

33、中的Al3轉(zhuǎn)化成Al(OH)3沉淀，故用NaOH溶液控制pH，得固體2為Al(OH)3，正確；C項(xiàng)，由于Fe2易被氧化、FeSO47H2O易分解，故在從FeSO4溶液中得到FeSO47H2O產(chǎn)品過程中，須控制條件防止其氧化和分解，正確； D項(xiàng)，若在溶液1Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3溶液中直接加NaOH至過量，得到的為Fe(OH)3，用硫酸溶解得到Fe2(SO4)3溶液，故經(jīng)結(jié)晶不能得到FeSO47H2O，錯(cuò)誤。答案答案D5.2015天津理綜10(1)(2)FeCl3具有凈水作用，但腐蝕設(shè)備，而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑，處理污水比FeCl3高效，且腐蝕性小。請(qǐng)回答下列問題：(1)F

34、eCl3凈水的原理是_。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備，除H作用外，另一主要原因是(用離子方程式表示)_。解析解析Fe3水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，所以可起到凈水的作用；Fe3會(huì)與Fe反應(yīng)生成Fe2從而腐蝕鋼鐵設(shè)備，離子方程式是2Fe3Fe=3Fe2。Fe3水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì)2Fe3Fe=3Fe2解析答案(2)為節(jié)約成本，工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。若酸性FeCl2廢液中c(Fe2)2.0102 molL1，c(Fe3)1.0103 molL1，c(Cl)5.3102 molL1，則該溶液的pH約為_。解析解

35、析根據(jù)電荷守恒，c(Fe3)3c(Fe2)2c(H)c(Cl)，溶液中氫離子的濃度是c(H)c(Cl)c(Fe2)2c(Fe3)35.3102 molL12.0102 molL121.0103 molL131.0102 molL1，所以pH2；2解析答案完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式：166H163H2O解析答案返回練出高分1.下列關(guān)于鐵的敘述正確的是()鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕在人體內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素鐵位于元素周期表中第4周期第 B族鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒鐵與強(qiáng)氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3不能通過化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3A

36、. B.C. D.解析答案解析解析當(dāng)鐵中含有雜質(zhì)時(shí)，在潮濕的空氣中會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而純鐵的抗腐蝕能力較強(qiáng)；鐵位于元素周期表的第族，而不是第 B族；鐵與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，能被氧化為Fe3，但若鐵過量，則Fe3被Fe還原為Fe2，所以，F(xiàn)e與HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物可能因鐵過量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分別通過化合反應(yīng)Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得。故選項(xiàng)B正確。答案答案B2.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Fe

37、2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾D.Fe3與KSCN產(chǎn)生血紅色沉淀解析解析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(jià)鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)檠t色，但沒有沉淀產(chǎn)生，一般可以用此方法檢驗(yàn)3價(jià)鐵離子的存在。C解析答案3.下列有關(guān)鐵元素的敘述中正確的是()A.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，說明穩(wěn)定性：Fe(OH)2Fe3Cu2，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 mol 1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol 1

38、 mol 3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質(zhì)的量之比為(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。答案答案D根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象，該同學(xué)得出的結(jié)論不正確的是()B.試樣中一定沒有Al3C.若氣體甲在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.448 L，沉淀丙和沉淀戊分別為1.07 g 和4.66 g，則可判斷溶液中還有ClD.該鹽工業(yè)上可以用作凈水劑解析答案答案答案C13.堿式硫酸鐵Fe(OH)SO4是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑(

39、含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示。沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3開始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4回答下列問題：(1)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的_沉淀，該工藝中“攪拌”的作用是_。解析解析廢鐵屑中含有氧化鋁，反應(yīng)中引入了雜質(zhì)Al3，加入NaHCO3調(diào)節(jié)pH至4.4可使Al3完全沉淀?！皵嚢琛钡哪康氖鞘狗磻?yīng)物充分接觸，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率。Al3使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率解析答案(2)在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)中常同時(shí)通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在

40、反應(yīng)中均作_。若參與反應(yīng)的O2有11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為_。解析解析硫酸亞鐵溶液中加入NaNO2得到Fe(OH)SO4，鐵的化合價(jià)升高而N的化合價(jià)降低，故NaNO2在反應(yīng)中作氧化劑。1 mol O2可得到4 mol電子，1 mol NaNO2可得到1 mol電子，標(biāo)況下11.2 L O2的得電子能力與2 mol NaNO2相當(dāng)。氧化劑2 mol解析答案(3)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2可部分水解生成聚合離子Fe2(OH) 。該水解反應(yīng)的離子方程式為_。(4)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有

41、Fe2及NO 。為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe2，應(yīng)使用的試劑為_(填字母)。A.氯水 B.KSCN溶液C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液解析解析Fe2能使酸性高錳酸鉀溶液退色，故可用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有Fe2。D解析答案14.某研究性學(xué)習(xí)小組請(qǐng)你參與“研究鐵與水反應(yīng)所得固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)及再利用”實(shí)驗(yàn)探究，并共同回答下列問題：探究一設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。(1)硬質(zhì)玻璃管B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)反應(yīng)前A中投放碎瓷片的目的是_。(3)裝置E中的現(xiàn)象是_。探究二設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案確定反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管B中黑色固體的成分。(4)待硬質(zhì)玻

42、璃管B冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于_后，將所得溶液分成兩份。防止暴沸黑色固體變紅，右端管壁有水珠稀硫酸答案(5)一份滴加幾滴KSCN溶液。若溶液變血紅色，推斷硬質(zhì)玻璃管B中固體物質(zhì)的成分為_(填序號(hào)，下同)；若溶液未變血紅色，推斷硬質(zhì)玻璃管B中固體物質(zhì)的成分為_。一定有Fe3O4 一定有Fe只有Fe3O4 只有Fe(6)另一份用_(填儀器名稱)加入_(填試劑和現(xiàn)象)，可以證明溶液中存在Fe2。膠頭滴管 酸性KMnO4溶液，溶液退色(或鐵氰化鉀溶液，生成藍(lán)色沉淀答案探究三設(shè)計(jì)如下流程測定反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管B中固體含鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(7)試劑b的化學(xué)式是_。(8)計(jì)算反應(yīng)后B裝置中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。NaOH77.8%答案返回