高考化学第3章 常见金属及其化合物 第10讲 铁及其化合物 鲁科版

第10讲铁及其化合物考纲要求1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以 的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的 。23Fee、F23Fee、F考点一考点二考点三探究高考明确考向练出高分考点一用物质分类思想认识 铁及其重要化合物1.铁(1)物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。(2)结构知识梳理1 1(3)化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2价和3价。按要求书写下列反应的方程式：Fe与Cl2、S反应的化学方程式：； 。Fe与水蒸气的反应： 。答案与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。Fe与过量稀HNO3的反应： 。Fe与少量稀HNO3的反应： 。Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)： 。Fe2Fe3=3Fe2答案2.铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名 铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(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反应的离子方程式Fe3O48H=Fe22Fe34H2O232，3FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2O答案3.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应 Fe(OH)22H=Fe2 2H2O Fe(OH)33H=Fe3 3H2O受热分解 2Fe(OH)3 Fe2O3 3H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成 色，最后变成红褐色，化学方程式为灰绿4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3答案4.亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有Fe2的溶液呈浅绿色，Fe2既有_性，又有_性，Fe2与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为_，_。(2)铁盐氧化性：含有Fe3的溶液呈_色，Fe3具有氧化性，Fe3与Cu反应的离子方程式为_。特性：含有Fe3的盐溶液遇到_时变成血红色。易水解：FeCl3滴入沸水中的化学方程式：_。氧化还原ZnFe2=Zn2Fe2Fe2Cl2=2Fe32Cl棕黄2Fe3Cu=2Fe2Cu2KSCN答案深度思考 1.铁有2、3价两种价态，单质铁与 (填下列编号，下同)反应时只生成3价铁；与 反应时只生成2价铁；与反应时既生成2价铁也生成3价铁。所选试剂：Cl2O2H2O(g)S盐酸稀硝酸(足量)稀硫酸CuSO4溶液FeCl2溶液2.FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？答案答案都可以。2Fe3Cl2 2FeCl3；2FeCl3Fe=3FeCl2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。答案3.按要求书写下列反应的离子方程式：(1)FeO与HNO3的反应答案答案3FeONO 10H=3Fe3NO5H2O(2)Fe3O4与HNO3的反应答案答案3Fe3O4NO 28H=9Fe3NO14H2O(3)Fe(OH)3与HI的反应(HI是强酸)答案答案2Fe(OH)32I6H=2Fe2I26H2O答案题组一铁及其化合物的性质题组一铁及其化合物的性质1.下列关于铁的说法正确的是()A.纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属B.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3C.纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化D.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在解析解析纯铁为银白色，A错；铁在硫蒸气中燃烧生成FeS，B错；自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，D错。C解题探究2 2解析答案2.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)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.Fe(OH)2Fe3O4解析解析铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为3 价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。B解析答案3.下列叙述正确的是()A.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生 置换反应B.足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3C.先后将等物质的量的Fe2O3和Fe分别溶于同一稀盐酸时无气体放出D.Fe2O3 FeCl3(aq) 无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化解析解析HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，A项错；铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3，B项错；C项中Fe2O3溶解产生Fe3恰好将铁单质氧化，因而不能置换出H2，正确；FeCl3溶液加热时易水解，D项错。C解析答案4.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3(1)AB段铁元素以_形式存在。(2)BC段铁元素以_形式存在。(3)CD段铁元素以_形式存在。解析答案解析解析向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应2Fe3Fe=3Fe2，最后全部转化为Fe2。答案答案(1)(2) (3)题组二题组二Fe2、Fe3的检验的检验5.下列有关物质检验方法不合理的是()A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色， 该溶液中一定含有Fe2B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2C.检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变血红D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3解析解析B项中的Cl也能使酸性KMnO4溶液退色。B解析答案6.要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2，进行如下实验操作时，最佳顺序为()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.解析解析在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变血红色，证明无Fe3存在，再加入氯水，将Fe2氧化成Fe3，溶液变为血红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不能用酸性KMnO4溶液检验。C解析答案题组三题组三Fe(OH)2的制备方法的制备方法7.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_。解析解析稀硫酸抑制Fe2水解，铁屑防止Fe2被氧化。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。稀硫酸、铁屑加热煮沸解析答案(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_。解析解析Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要确保在无氧条件下生成。避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化解析答案8.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序号)。解析答案解析解析因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2O22H2O=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。、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；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；中液面加苯阻止了空气进入；由于带入空气中的氧气，能迅速将 Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。答案答案1.检验Fe2、Fe3的常用方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液(3)含Fe2、Fe3的混合溶液中Fe3、Fe2的检验练后反思 方法指导2.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后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(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，有干扰)。(3)检验Fe2、Fe3的其他方法检验Fe2最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K3Fe(CN)6：3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62(蓝色)。检验Fe3也可用苯酚(C6H5OH)，在FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液显紫色。3.成功制备Fe(OH)2的关键Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为 Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：溶液中不含Fe3和O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。返回考点二铁及其化合物转化 的综合应用“铁三角”的转化关系知识梳理1 1完成下列变化的离子方程式，体会Fe2与Fe3转化条件。(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀： 。(2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝： 。(3)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔： 。H2S2Fe3=S2Fe22H2I2Fe3=I22Fe2Cu2Fe3=Cu22Fe2答案(4)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中： 。(5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出： 。2Fe2H2O22H=2Fe32H2O答案深度思考 1.从盐类水解角度分析，怎样用固体药品配制并保存FeCl2溶液和FeCl3溶液。答案答案先将固体溶于适量的稀盐酸中，冷却后，再加蒸馏水稀释至指定浓度；配制的FeCl2溶液中还需加成铁钉或铁屑。答案2.如何除去括号中的杂质(1)Fe2(Fe3)：；(2)FeCl3(FeCl2)：；(3)FeCl2(CuCl2)：；(4)Fe(Al)： ；(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：；(6)CuCl2溶液(FeCl3)：。加过量铁粉，过滤加氯水或H2O2加过量铁粉，过滤加过量强碱溶液，过滤加过量强碱溶液，过滤加CuO，过滤答案题组一题组一Fe2与与Fe3的转化及应用的转化及应用1.下列试剂中，不能使Fe2转化为Fe3的是()氯气NaCl溶液 KMnO4溶液稀硝酸盐酸NaNO3溶液A. B. C. D.解析解析要实现Fe2转化为Fe3，必须加强氧化性物质，NaCl、HCl均没有强氧化性，NO 在酸性条件下才表现强氧化性。D解题探究2 2解析答案2.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Cu2B.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Fe3C.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Cu2D.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解析答案解析解析氧化性Fe3Cu2Fe2，加入铁粉后有固体剩余，Fe3一定不存在；若剩余固体全部都是Cu，溶液中还可能有Cu2，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2。答案答案D3.在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：.向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；.向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为_。(2)过程加入铁屑的主要作用是_，分离得到的固体主要成分是_，从固体中分离出铜需采用的方法是_。(3)过程中发生反应的化学方程式为_。解析答案解析解析FeCl3溶液蚀刻铜箔的离子方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2，得到的废液中含有FeCl3、CuCl2、FeCl2。答案答案(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)反应掉FeCl3、CuCl2Fe、Cu加入足量稀盐酸后过滤(3)4FeCl24Ca(OH)2O22H2O=4Fe(OH)34CaCl2题组二题组二Fe2、Fe3的离子共存问题的离子共存问题解析解析B项中Fe3与I易发生氧化还原反应不能大量共存；A解析答案解析解析A项中KNO3在酸性条件下能氧化Fe2；B项中ClO能氧化Fe2；C项中Fe3在碱性条件下生成沉淀，只能存在于酸性溶液中。D解析答案题组三高考热点题组三高考热点“铁三角铁三角”与实验探究的融合与实验探究的融合6.硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：请回答下列问题：(1)证明步骤滤液中含有Fe2的方法是取样，先滴加KSCN溶液，再滴加_，该过程的现象为_。解析解析证明步骤滤液中含有Fe2的方法是取样，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等，若滤液由浅绿色变为血红色，则说明滤液中含有Fe2。氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂)溶液由浅绿色变为血红色解析答案(2)步骤加入过量H2O2的目的是_。解析解析由于H2O2具有氧化性，加入过量H2O2的目的是将Fe2全部氧化为Fe3。(3)步骤中反应的离子方程式是_。解析解析步骤的目的是将Fe3全部转化为Fe(OH)3，所以步骤需加入过量的NaOH溶液(或氨水)，反应的离子方程式是Fe33OH=Fe(OH)3或Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH 。将Fe2全部氧化为Fe3Fe33OH=Fe(OH)3解析答案(4)步骤中一系列处理的操作步骤：过滤、_、灼烧、_、称量。解析解析步骤的目的是将产生的红褐色悬浊液分离，最终得到固体Fe2O3，所以步骤的操作步骤是过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。(5)若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为_g。解析解析由于实验中铁无损耗，根据铁元素守恒得，每片补血剂中m(Fe) 100.07a g。洗涤冷却0.07a解析答案7.一定量的铁粉在氯气中充分燃烧，将所得固体完全溶解于稀盐酸，制得溶液A。(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是_。(2)推测A中可能含有的金属阳离子：只有Fe3；只有Fe2；_。甲同学为探究溶液的组成，实验如下：实验步骤实验现象实验结论及反应的离子方程式取少量溶液A于试管中，加入KSCN溶液 假设不成立，假设或成立；反应的离子方程式是含有Fe2和Fe3溶液变血红色答案(3)乙同学继续探究溶液A的组成。查阅资料：16HCl2KMnO4=2KCl2MnCl25Cl28H2O实验过程：另取少量溶液A于试管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，KMnO4溶液紫色退去，实验结论：_(填字母序号)。a.可能有Fe2b.可能无Fe2c.一定有Fe2根据你选择的实验结论，简述理由：_。 因为还原性Fe2Cl，逐滴加入酸性KMnO4溶液，Fe2将MnO 还原为Mn2，使紫色退去，故可能含有Fe2；若溶液中无Fe2，Cl也能将MnO 还原为Mn2，紫色退去，因而溶液中也可能无Fe2ab答案返回反思归纳考点三守恒思想在铁及其化 合物计算中的应用“守恒法”是中学化学中一种常用的解题方法，它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解，即找到起始和终止反应时某一特定量的对应关系，建立方程。知识梳理1 11.现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g，向其中加入2 molL1的硫酸溶液50 mL，恰好完全反应。若将a g该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体的质量为()A.1.6a g B.(a1.6) gC.(a3.2) g D.1.6 g解析解析金属氧化物与硫酸恰好完全反应，生成硫酸盐和水，n(H2SO4)50103 L2 molL10.1 mol。由氢、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金属氧化物中金属的质量为(a1.6)g。B解题探究2 2解析答案2.有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 molL1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2全部转变为Fe3，则该样品可能的化学式为()A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7解析解析根据2Fe2Cl2=2Fe32Cl，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2)0.025 mol20.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2)3n(Fe3)n(Cl)，则n(Fe3)0.2 mol，故n(Fe2)n(Fe3)0.050.214，故该氧化物可表示为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(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为()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.铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离子交换柱，使Cl和OH发生交换。交换完成后，流出溶液的OH用0.40 molL1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值：_(列出计算过程)。解析答案解析解析解答此题的关键是明确阴离子交换柱交换出的OH的物质的量等于Cl的物质的量，从而求出FeClx中x的值。首先明确阳离子交换柱和阴离子交换柱的作用，根据离子等量交换，溶液中OH的物质的量等于FeClx中Cl的物质的量。通过中和滴定知n(OH)n(H)0.40 molL125.0103 L0.010 mol，故n(Cl)0.010 mol。FeClx中Fe元素的质量为0.54 g35.5 gmol10.010 mol0.185 gFeClx中Fe元素与Cl元素的物质的量之比为 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 30.01013，x3(2)现有一含FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)n(Cl)12.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为_。在实验室中，FeCl2可用铁粉和_反应制备，FeCl3可用铁粉和_反应制备。解析解析根据题意可设该混合物的组成为FeCl2.1，利用十字交叉法可得样品中FeCl3的物质的量分数为0.10。注意制备FeCl2选用弱氧化剂，制备FeCl3选用强氧化剂。0.10盐酸氯气解析答案解此类问题的关键是从诸多变化和繁杂的数据中寻找恒量关系。如第1题，找到金属氧化物被H2还原后失去的氧与该金属氧化物和H2SO4反应时H结合生成水所需氧相同，是解决问题的“牛鼻子”。第3题，找到终态产物Fe(NO3)2，以及原硝酸中“N”原子反应后有两种存在形式：“NO ”和“NO”，问题就会迎刃而解。思维建模返回探究高考明确考向1.(高考选项组合题)下列叙述正确的是()A.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，稀硝酸将Fe氧化为Fe3 (2015全国卷，10A)B.在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3(2015天津理综2A)C.向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液， 加入H2O2后溶液变成 血红色， Fe2既有氧化性又有还原性 (2015广东理综22D) D.Fe2O3FeCl3(aq) 无水FeCl3 (2015江苏8C)解析答案解析解析A项，忽视了Fe3的氧化性，过量的Fe只能生成硝酸亚铁和NO气体，错误；C项，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H2O2把Fe2氧化为Fe3，体现了Fe2的还原性，没有体现氧化性，错误；D项，FeCl3是强酸弱碱盐，直接加热蒸发最终得到的是氧化铁，错误。答案答案B2.(高考选项组合题)下列关于铁及其化合物的说法正确的是()A.将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红， 可以检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质 (2014四川理综，4B)B.浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体 (2014重庆理综，3A)C.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA (2014大纲全国卷，7A)D.水溶液中Fe2、H、SO 、ClO不能大量共存 (2014广东理综，8B)解析解析A项，酸性条件下，NO 能将Fe2氧化为Fe3，无法检验；B项，浓氨水与FeCl3饱和溶液会生成Fe(OH)3沉淀；足量氯气将Fe2和I全部氧化，1 mol FeI2应转移3NA的电子。D解析答案3.(2014上海，17)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Fe3B.若有固体存在，则溶液中一定有Fe2C.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析出解析答案解析解析本题考查铁及其化合物的性质。FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，还可能有过量的FeCl3溶液，加入铁粉充分反应后，A项若无固体剩余，说明原溶液中含有Fe3，反应后不一定还含有；B项中不管固体是铁粉还是铜粉，溶液中一定含有Fe2；C项中若溶液中有Cu2，可以有部分铜固体析出；D项若溶液中有Fe2，不一定有Cu析出。答案答案B4.(2015浙江理综，13)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(FeSO47H2O)，设计了如下流程：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2C.从溶液2得到FeSO47H2O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FeSO47H2O解析答案解析解析根据题意，分析得出以下流程：A项，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉，正确；B项，由于SiO2不溶于硫酸，则固体1中一定含有SiO2，为了使溶液中的Al3转化成Al(OH)3沉淀，故用NaOH溶液控制pH，得固体2为Al(OH)3，正确；C项，由于Fe2易被氧化、FeSO47H2O易分解，故在从FeSO4溶液中得到FeSO47H2O产品过程中，须控制条件防止其氧化和分解，正确； D项，若在溶液1Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3溶液中直接加NaOH至过量，得到的为Fe(OH)3，用硫酸溶解得到Fe2(SO4)3溶液，故经结晶不能得到FeSO47H2O，错误。答案答案D5.2015天津理综10(1)(2)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)_。解析解析Fe3水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，所以可起到净水的作用；Fe3会与Fe反应生成Fe2从而腐蚀钢铁设备，离子方程式是2Fe3Fe=3Fe2。Fe3水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质2Fe3Fe=3Fe2解析答案(2)为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。若酸性FeCl2废液中c(Fe2)2.0102 molL1，c(Fe3)1.0103 molL1，c(Cl)5.3102 molL1，则该溶液的pH约为_。解析解析根据电荷守恒，c(Fe3)3c(Fe2)2c(H)c(Cl)，溶液中氢离子的浓度是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的离子方程式：166H163H2O解析答案返回练出高分1.下列关于铁的叙述正确的是()铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀在人体内的血红蛋白中含有铁元素铁位于元素周期表中第4周期第 B族铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3A. B.C. D.解析答案解析解析当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的第族，而不是第 B族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3，但若铁过量，则Fe3被Fe还原为Fe2，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得。故选项B正确。答案答案B2.铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤D.Fe3与KSCN产生血红色沉淀解析解析赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；3价铁离子遇KSCN溶液变为血红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验3价铁离子的存在。C解析答案3.下列有关铁元素的叙述中正确的是()A.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2Fe3Cu2，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol 1 mol 1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol 1 mol 3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。答案答案D根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是()B.试样中一定没有Al3C.若气体甲在标准状况下体积为0.448 L，沉淀丙和沉淀戊分别为1.07 g 和4.66 g，则可判断溶液中还有ClD.该盐工业上可以用作净水剂解析答案答案答案C13.碱式硫酸铁Fe(OH)SO4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示。沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4回答下列问题：(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的_沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是_。解析解析废铁屑中含有氧化铝，反应中引入了杂质Al3，加入NaHCO3调节pH至4.4可使Al3完全沉淀。“搅拌”的目的是使反应物充分接触，从而加快化学反应速率。Al3使反应物充分接触，加快反应速率解析答案(2)在实际生产中，反应中常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作_。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况)，则相当于节约NaNO2的物质的量为_。解析解析硫酸亚铁溶液中加入NaNO2得到Fe(OH)SO4，铁的化合价升高而N的化合价降低，故NaNO2在反应中作氧化剂。1 mol O2可得到4 mol电子，1 mol NaNO2可得到1 mol电子，标况下11.2 L O2的得电子能力与2 mol NaNO2相当。氧化剂2 mol解析答案(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2可部分水解生成聚合离子Fe2(OH) 。该水解反应的离子方程式为_。(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2及NO 。为检验所得产品中是否含有Fe2，应使用的试剂为_(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能使酸性高锰酸钾溶液退色，故可用酸性KMnO4溶液检验产品中是否含有Fe2。D解析答案14.某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同回答下列问题：探究一设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验(夹持仪器略)。(1)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为_。(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是_。(3)装置E中的现象是_。探究二设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B中黑色固体的成分。(4)待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于_后，将所得溶液分成两份。防止暴沸黑色固体变红，右端管壁有水珠稀硫酸答案(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_(填序号，下同)；若溶液未变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_。一定有Fe3O4 一定有Fe只有Fe3O4 只有Fe(6)另一份用_(填仪器名称)加入_(填试剂和现象)，可以证明溶液中存在Fe2。胶头滴管 酸性KMnO4溶液，溶液退色(或铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀答案探究三设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。(7)试剂b的化学式是_。(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_。NaOH77.8%答案返回