2019-2020年高考化学一轮复习 第三章 第三讲 铁及其重要化合物.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 第三章 第三讲 铁及其重要化合物考纲展示1了解铁及其重要化合物的主要性质及应用。2.以Fe2、Fe3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Fe2、Fe3。考 点 一铁的单质、氧化物及氢氧化物学生用书P56一、铁的存在形式二、铁的物理性质铁具有导电、导热和延展性，具有能被磁体吸引的特征。三、铁的化学性质铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2价和3价。1与非金属单质的反应(1)与O2的反应常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。点燃：3Fe2O2Fe3O4。(2)与Cl2的反应：2Fe3Cl22FeCl3。(3)与S的反应：FeSFeS。2与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。3与酸的反应(1)与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe2H=Fe2H2。(2)与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。4与某些盐溶液的反应(1)与CuSO4溶液反应的离子方程式：FeCu2=Fe2Cu。(2)与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe2Fe3=3Fe2。四、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232，3稳定性不稳定稳定稳定与H反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O五、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=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O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灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2；(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4；(3)铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3；(4)Fe3O4的组成可理解为FeOFe2O3，与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)反应时生成Fe2和Fe3；与氧化性酸(如HNO3)反应时生成Fe3；与还原性酸(如HI)反应时生成Fe2。(xx高考北京卷)在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡下列说法不正确的是()A中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NOO2=2NO2B中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C对比、中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D针对中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化解析A铁放入稀HNO3中发生反应Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，NO逸出，遇到O2生成NO2，气体由无色变为红棕色。B.铁放入浓HNO3中，在常温下会钝化，即在Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应。C.浓HNO3的氧化性强于稀HNO3。D.在铁、铜之间加一个电流计，根据电子的流向(与电流方向相反)，可判断铁是否被氧化。若电子由铁移动到铜，则铁被氧化。答案C一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的相对量分析讨论判断，根据反应方程式：HNO3过量：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O；Fe过量：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2；两者相加得总方程式：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，可以用数轴表示：解题时需注意量的范围：即：，产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余；，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余；，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，Fe和HNO3都反应完全。 1.(xx金考卷选粹)把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是()A反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为13D反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为31解析：由于铁的物质的量为0.4 mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8 mol(此时只产生Fe2)和1.2 mol(此时只产生Fe3)之间，又产生0.3 mol NO2和0.2 mol NO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3 mol(54)0.2 mol(52)0.9 mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2。设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁原子守恒可得xy0.4 mol，由得失电子守恒得3x2y0.9 mol，解得x0.1 mol，y0.3 mol。题组一铁及其化合物的性质1(教材改编)判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)Fe与Cl2、Br2、I2反应均生成3价的Fe。()(2)Fe与Cl2在点燃条件下反应，Cl2过量时生成FeCl3，Fe过量时生成FeCl2。()(3)Fe与稀HNO3反应，无论生成Fe(NO3)3，还是Fe(NO3)2，还是二者混合物，被还原的HNO3总是占参与反应HNO3的。()(4)1 mol Cl2和Fe反应生成FeCl3转移电子数为3NA。()解析：Fe与I2反应只能生成FeI2，(1)错；Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，Fe过量也不能生成FeCl2，(2)错；由方程式可知被还原的HNO3总是占反应的HNO3的，(3)对；1 mol Cl2与足量铁反应也只能得2 mol电子，这是Cl2的量决定的，故(4)错。答案：(1)(2) (3)(4)2下列铁的化合物可以分别通过化合反应、置换反应、复分解反应生成的是()AFeCl2 BFe3O4CFe(OH)3 DFe2(SO4)3解析：选A。Fe3O4不能通过复分解反应生成；Fe(OH)3不能通过置换反应生成；Fe2(SO4)3不能通过置换反应和化合反应生成。题组二铁及其化合物的定量计算3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()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7解析：选D。设样品中2价的Fe为x，则x0.025 mol20.05 mol所以3价的Fe为：0.2 mol即，D项正确。4(xx河南高三第二次调研)向21.6 g铁粉和铜粉的混合物中加入1 L 1 mol/L HNO3，充分反应，放出NO气体且金属没有剩余。则反应后溶液中c(NO)为(忽略溶液体积的变化)()A0.45 mol/L B0.6 mol/LC0.75 mol/L D0.9 mol/L解析：选C。本题用极端假设法：假设金属全部为铁，且反应后生成Fe2，则溶液中含有NO的物质的量浓度为：c(NO)0.743 mol/L；假设金属全部为铜，反应后生成Cu2，则溶液中含有NO的物质的量浓度为c(NO)0.775 mol/L。故实际c(NO)应在0.743 mol/L和0.775 mol/L之间。题组三Fe(OH)2的制备实验探究5由于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，成为物质制备实验探究的热点。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：因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：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NaCl溶液产生的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：成功制备Fe(OH)2的关键(1)溶液中不含Fe3和O2等氧化性物质，如在配置溶液时，可把蒸馏水加热煮沸，除去溶解在水中的氧气。(2)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，如可在溶液表面加植物油或苯以隔绝氧气，滴加液体时，可将胶头滴管伸入到液面以下防止氧气进入，也可用铁粉和硫酸反应产生的氢气排净装置中的空气。考 点 二铁盐、亚铁盐的化学性质学生用书P58一、Fe2的氧化性和还原性Fe2处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性。在中学阶段接触Fe2的氧化还原反应中其主要表现还原性，如Fe2遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H)等均表现还原性。二、Fe3的氧化性Fe3处于铁的高价态，表现较强的氧化性，如它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。三、Fe2与Fe3的相互转化用离子方程式实现下列转化：Fe2Fe32Fe2Cl2=2Fe32Cl；3Fe24HNO=3Fe32H2ONO；2Fe2H2O22H=2Fe32H2O；2Fe3Fe=3Fe2；Cu2Fe3=Cu22Fe2。四、检验Fe2、Fe3的常用方法1溶液颜色 含有Fe2的溶液显浅绿色；含有Fe3的溶液显黄色。2用KSCN溶液和氯水涉及的反应：Fe33SCNFe(SCN)3(红色)2Fe2Cl2=2Fe32Cl3用NaOH溶液涉及的反应：Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色沉淀)Fe22OH=Fe(OH)2(白色沉淀)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(1)Fe3具有较强的还原性，Fe3水解能力强，实际上pH3.7时，Fe3几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。欲除去某溶液中含有的Fe2杂质时，一般先向溶液中加入氧化剂(如H2O2)，使Fe2被氧化为Fe3，然后加碱或盐调节pH，使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去。如除去MgCl2中的少量FeCl3的方法是向溶液中加入Mg或MgO、Mg(OH)2、MgCO3再过滤。(2)Fe3既具有较强的氧化性又易水解，当遇到还原性离子(如I、S2、SO)时，优先考虑氧化还原反应。(3)Fe2主要表现为还原性，Fe2与NO在碱性条件下可共存，在酸性条件下不共存。(4)配制FeSO4溶液时加入稀硫酸防止Fe2的水解，加入铁粉防止Fe2被氧化。(5)配制Fe2(SO4)3溶液，应将Fe2(SO4)3固体溶于H2SO4，再加水稀释到指定浓度。(xx四川成都高三模拟)某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是()A一定有Fe2，一定没有Fe3、Mg2B一定有Fe3，一定没有Fe2、Mg2C一定有Fe3，可能有Fe2，一定没有Mg2D一定有Fe2，可能有Mg2，一定没有Fe3解析加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性，若有Fe3，则产生的氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以不可能存在，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。答案D(1)Fe2、Fe3均易水解，与HCO、AlO、CO等因水解相互促进，在溶液中不能大量共存。(2)Fe3与S2、I、HS、SO，Fe2与NO(H)、ClO、MnO(H)在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存。(3)Fe3与SCN发生络合反应不能大量共存。 2.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。已知：KspFe(OH)34.01038回答下列问题：(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_，分离得到固体的主要成分是_，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_；(4)过程中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为_。(列式计算)解析：(2)加入铁屑可置换出铜，铁过量，固体为铁与铜的混合物，要分离出铜应加入盐酸后过滤；(3)过程 中亚铁离子生成Fe(OH)2，鼓入空气使Fe(OH)2转化成Fe(OH)3；(4)由Kspc(Fe3)c3(OH)，知c(OH)Kw/c(H)，可求得c(Fe3)。答案：(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)回收铜Cu和Fe加盐酸反应后过滤(3)FeCl2Ca(OH)2=Fe(OH)2CaCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)c(Fe3) molL14.01011 molL1题组一Fe2与Fe3的转化与共存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 BC D解析：选D。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。2常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O；2Fe3H2O2=2Fe2O22H，下列说法不正确的是()AH2O2的氧化性比Fe3强，其还原性比Fe2强B在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降C在H2O2分解过程中，Fe2和Fe3的总量保持不变DH2O2生产过程要严格避免混入Fe2解析：选B。在第一个方程式中，H2O2是氧化剂，Fe3是氧化产物；在第二个方程式中，H2O2是还原剂，Fe2是还原产物，故A项说法正确。将两方程式相加得2H2O22H2OO2，Fe2是H2O2分解的催化剂，故C、D说法正确。由于H2O2分解时产生水，FeSO4的浓度下降，故pH增大，B项说法错误。题组二Fe2、Fe3的检验3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KMnO4溶液 加入少量NH4SCN溶液A BC D解析：选C。在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，无Fe3存在，再加入氯水，将Fe2氧化成Fe3，溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不用KMnO4溶液。4下列离子的检验方法合理的是 ()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2解析：选C。A项中只能说明含有Fe3，不合理；B项原溶液中可能只有Fe3而没有Fe2；D项中氧化后生成红褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩盖了白色沉淀Mg(OH)2。(1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液；当溶液浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2和Fe3的存在。(2)检验Fe2和Fe3混合溶液时，要分两次分别检验Fe2和Fe3，检验Fe2时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3时最好选择KSCN溶液。具体方法如下：Fe3的检验溶液变红色，说明含有Fe3Fe2的检验KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2考 点 三铁及其重要化合物的综合运用学生用书P59一、“铁三角”的转化关系书写下列反应的离子方程式或化学方程式：(1)Fe和CuSO4溶液：FeCu2=CuFe2。(2)Zn和FeSO4溶液反应：ZnFe2=FeZn2。(3)CO和Fe2O3高温下反应：3COFe2O32Fe3CO2。(4)Al和Fe2O3高温下反应：2AlFe2O3Al2O32Fe。(5)FeCl2溶液和Cl2反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(6)FeCl2溶液和H2O2反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。(7)FeCl2溶液和O2反应：4Fe2O24H=4Fe32H2O。(8)FeCl3溶液和Cu反应：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(9)FeCl3溶液和H2S反应：2Fe3H2S=S2Fe22H。(10)FeCl3溶液和KI反应：2Fe32I=2Fe2I2。(11)FeCl2和稀HNO3反应：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。二、“铁三角”的重要应用1判断离子共存Fe2NO(H)、ClO、MnO(H)；Fe3S2、I、SO；Fe2、Fe3HCO、CO等水解相互促进的离子。2除杂溶液杂质除杂方法FeCl2FeCl3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤3.盐溶液的配制与保存4物质制备由于Fe3易水解，实际上在pH3.7时就几乎完全水解为Fe(OH)3了，因此无论Fe3溶液的配制还是从FeCl3溶液中制得无水FeCl3，都需要考虑抑制水解的措施，在此类问题的考查中，一般以实验题为主，主要是配制Fe3溶液的操作措施，或是从FeCl3溶液获得无水FeCl3的操作之类的文字表述题。在涉及NA的说法辨析中，有时也会出现Fe3水解的情况，此外，Fe(OH)3胶体的制备方法也是利用了FeCl3的水解性质，要熟练掌握。(xx金考卷选粹)A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A为固体，B为黄绿色气体，C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如下图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A_、D_、E_、X_。(2)在反应中，不属于氧化还原反应的是_(填编号)。(3)反应的离子方程式是_；(4)反应的化学方程式是_；该反应中每消耗0.3 mol的A，可转移电子_ mol。(5)D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是_。(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是_。(7)在D溶液中制备无水D固体的方法是_。解析由“B为黄绿色气体单质”知，B为Cl2；由D与G之间的相互转化关系知，A为变价金属单质，则A为Fe，D为FeCl3，G为FeCl2；由“DF红色溶液”知，F为KSCN，由“E与X的相互转化关系及E为黑色固体化合物、X的水溶液是一种强酸”知，E为Fe3O4，X为HCl，H为H2O；由“C为无色气体单质及ACE”知，C为O2。(3)反应的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。(4)反应的化学方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，由化合价的变化值知，当3 mol的Fe反应时可转移电子8 mol。(5)D溶液与小苏打溶液反应的离子方程式为Fe33HCO=Fe(OH)33CO2。(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气(或加入足量的H2O2)。(7)在FeCl3溶液中制备无水FeCl3固体的方法：在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液。答案(1)FeFeCl3Fe3O4HCl(2)(3)2Fe3Fe=3Fe2(4)3Fe4H2O(g)Fe3O44H20.8(5)Fe33HCO=Fe(OH)33CO2(6)向混合液中通入足量的氯气(或加入足量的H2O2)(7)在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液(1)Fe2与强氧化剂(O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、KMnO4、浓硫酸、HNO3、NO2、K2Cr2O7等)反应时，被氧化为Fe3。如2Fe2H2O22H=2Fe32H2O、6Fe2Cr2O14H=2Cr36Fe37H2O。(2)Fe3与Fe、Cu、S2(H2S)、I(HI)等还原剂反应时生成Fe2。如2Fe3H2S=2Fe2S2H、2Fe3Fe=3Fe2、2Fe3Cu=2Fe2Cu2(三价铁盐腐蚀印刷电路板)。注意：氧化性：AgFe3Cu2Fe2，还原性：S2IFe2BrCl。 3.几种常见物质的转化关系如下：将D饱和溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体G。(1)下列说法正确的是_。G中分散质粒子的直径范围为1100 nm用光束照射可鉴别G液体和D溶液向G液体中加入BaCl2溶液无沉淀产生将G液体通电时阴极附近颜色加深向G液体中加NaHCO3会有气泡产生(2)C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式为_。(3)将SO2通入D溶液中，溶液颜色呈浅绿色，其离子方程式为_。(4)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象：_。(5)在C溶液中加入与C等物质的量的Na2O2，恰好使C转化为F，写出该反应的离子方程式：_。解析：由题意“将D饱和溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体G”可知D为铁盐，F为氢氧化铁，G为氢氧化铁胶体；则A为铁，B为硫化亚铁，C为硫酸亚铁，D为硫酸铁，E为硫酸铵。(1)G液体中还含有SO，故错误；制备氢氧化铁胶体是利用三价铁离子的水解，生成了氢离子，H与HCO反应生成CO2气体，故正确。然后运用所学的胶体、氧化还原反应、铵盐的鉴别等知识进行解答。答案：(1)(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(3)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H(4)取少量E于试管中，用胶头滴管滴入NaOH溶液，加热试管，可观察到试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝(或其他合理答案)(5)4Fe24Na2O26H2O=4Fe(OH)3O28Na1(教材改编)下列离子方程式中，正确的是()A铁与稀硫酸反应：2Fe6H=2Fe33H2B氯化铁溶液与铜反应：Fe3Cu=Fe2Cu2C足量Cl2与溴化亚铁反应：2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2D氯化铁溶液中滴加氨水：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH解析：选D。铁与稀硫酸反应只生成Fe2，A错；FeCl3与Cu反应应为2Fe3Cu=2Fe2Cu2，B项未配平，错误；C项反应未写成离子方程式，应为2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl，故错误。D正确。2实验室利用印刷电路的废腐蚀液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3)回收Cu，主要流程如下：(1)操作1的名称是_，需要用到的玻璃仪器有_。(2)加入过量铁粉发生的离子反应有_。(3)获得的铜粉中含有杂质，除杂所需的试剂是_(填化学式)。(4)实验室利用如图所示装置制取一定量的FeCl3。各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)A_D。装置C的作用是_，写出装置D中反应的离子方程式：_。解析：(1)操作1的名称是过滤，需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。(2)加入过量铁粉，Fe与Fe3、Cu2发生反应。(3)获得的铜粉中含有Fe，可以加入稀盐酸或稀硫酸除去Fe。(4)制取的氯气中含有HCl、H2O，先通过E除去HCl，再通过C除去H2O，后通过B与Fe反应，D的作用是除去过量的氯气。答案：(1)过滤漏斗、玻璃棒、烧杯(2)Fe2Fe3=3Fe2、FeCu2=Fe2Cu(3)稀HCl或稀H2SO4(4)ECB干燥Cl2，防止FeCl3水解Cl22OH=ClClOH2O1牢记1个转化关系：铁三角(Fe、Fe2、Fe3)之间的转化。2熟记2个特殊现象：Fe(OH)2Fe(OH)3是白色灰绿色红褐色；Fe3遇SCN，溶液变红色。3记住4种颜色：Fe2浅绿色，Fe3棕黄色，Fe2O3红棕色，Fe(OH)3红褐色。4掌握8个化学反应方程式4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，Fe2H=Fe2H2，2Fe3Cu=2Fe2Cu2，2Fe2Cl2=2Fe32Cl，FexOyyCOxFeyCO2，3FexOy2yAlyAl2O33xFe，3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O，3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。,学生用书P61)1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)(xx高考新课标全国卷)FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，是因为FeCl3能从含Cu2的溶液中置换出铜。()(2)(xx高考大纲全国卷)磁性氧化铁溶于稀硝酸：3Fe24HNO=3Fe3NO3H2O。()(3)(xx高考广东卷)因为Fe3具有氧化性，所以可以用KSCN溶液鉴别Fe3。(4)(xx高考广东卷)将水蒸气通过灼热的铁粉，粉末变红，说明铁在高温下与水发生反应。()(5)(xx高考广东卷)因为Fe3有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜。()(6)(xx高考浙江卷)在“硫酸亚铁铵的制备”实验中，为了得到硫酸亚铁铵晶体，应小火加热蒸发皿，直到有大量晶体析出时停止加热。() (7)(xx高考天津卷)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3。()(8)(xx高考重庆卷)Fe与S混合加热生成FeS2。()(9)(xx高考江苏卷)Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3。()(10)(高考安徽卷)过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液呈红色，说明稀HNO3将Fe氧化为Fe3。()(11)(高考重庆卷)Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同。()(12)(高考广东卷)试管中溶液颜色变为红色。()解析：(1)FeCl3溶液用于铜质印刷线路板制作的原理是溶解铜单质：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(2)磁性氧化铁为Fe3O4，其中铁元素的化合价并不都是2价，且氧化物不能拆开：3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O。(3)用KSCN溶液鉴别Fe3并不是因为Fe3具有氧化性，而是因为Fe3与SCN络合显示特征颜色红色。(4)水蒸气通过灼热的铁粉，粉末变黑色，本题现象错误。(5)原理为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(6)硫酸亚铁铵是通过降温结晶的方法来制备的，其制备过程是先制成高温饱和溶液，然后冷却，而不是用蒸发结晶的方法来获得的。(7)Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3。(8)Fe与S混合加热生成FeS。(10)因为铁粉过量，所以总的反应方程式为3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O，所以滴入KSCN溶液不呈红色。(11)Fe与Cl2反应生成FeCl3，Fe与稀盐酸反应生成FeCl2。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)2(xx高考北京卷)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()AK BNa CFe DAl解析：选D。金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、C错误。3(xx高考海南卷)下列叙述错误的是()A生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀解析：选C。生铁中含有能导电的碳，两者可以作为原电池的两极，加快铁的腐蚀，A对；铁和锡作为原电池的两极，当其腐蚀时，铁会被腐蚀，B对；电镀铜时，镀层金属做阳极，镀件做阴极，C错；锌铁形成原电池，锌被腐蚀，D对。4(xx高考福建卷节选)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：(1)步骤若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_。(2)步骤中发生反应：4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O=2Fe2O3nH2O8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为_。(3)上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是_(任写一项)。解析：(1)硝酸分解生成NO2、H2O和O2。(2)根据图示可知Fe和HNO3反应生成Fe(NO3)2和NH4NO3，结合电子守恒可写出化学方程式。(3)因为HNO3的还原产物主要是NH4NO3，1 mol HNO3作氧化剂转移8 mol电子，故产生的氮氧化物较少，节约原料。答案：(1)4HNO34NO2O22H2O(2)4Fe10HNO3=4Fe(NO3)2NH4NO33H2O(3)氮氧化物排放少(或其他合理答案)一、选择题1下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()AFe3O4为红棕色晶体B铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中通入氯气DFe3与KSCN试剂产生红色沉淀解析：选C。Fe3O4是黑色晶体，A错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，B错误；除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中通入氯气，发生的反应为2Fe2Cl2=2Fe32Cl，C正确；Fe3与KSCN作用溶液呈红色，但不是沉淀，D错误。2(原创题)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四周期第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 BC D解析：选B。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。3在FeCl3和CuCl2的混合液中，加入过量的铁粉，充分反应后，溶液中的金属离子是 ()AFe2 BFe3和Fe2CCu2和Fe2 DCu2解析：选A。因为铁粉过量，所以溶液中无Fe3和Cu2，发生的反应为2Fe3Fe=3Fe2，FeCu2=Fe2Cu。4为了验证Fe3的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()A BC D解析：选C。不反应，实验方案及现象均错；检验的是Cl，与Fe3的性质无关。5(xx广东佛山高三模拟)下列说法正确的是()AFe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3BFe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显红色CFeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体D将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体解析：选B。高温下铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故A错误。Fe3O4溶于盐酸生成Fe3和Fe2，Fe3与KSCN反应得到红色溶液，故B正确。蒸干FeCl2溶液时发生水解，生成Fe(OH)2和易挥发的HCl，由于 Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3，所以灼烧后会得到Fe2O3，故C错误。将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是胶体，故D错误。6如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是()AFe4HNO=Fe3NO2H2OBFe3O48H=Fe22Fe34H2OCFe(OH)33H=Fe33H2OD3Fe(OH)210HNO=3Fe3NO8H2O解析：选B。Fe3O4与足量稀HNO3反应时，Fe2会被氧化为Fe3，正确的离子方程式为3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O。7(xx江南十校联考)研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到直观形象的效果，下列表达不正确的是()ANaOH溶液与SO2反应时溶液中溶质的情况BNaAlO2溶液与盐酸反应后铝的存在形式CFe在Cl2中燃烧产物DFe和稀HNO3反应后，铁的存在形式解析：选C。A正确，因为发生的反应为SO22NaOH=Na2SO3H2O和SO2NaOH=NaHSO3。B正确，因为发生的反应为AlOHH2O=Al(OH)3和AlO4H=Al32H2O。C不正确，因为不论反应物比例是多少，发生的反应总是2Fe3Cl22FeCl3。D正确，因为如果铁过量，过量的铁与生成的Fe3继续反应，生成Fe2。8在FeCl2和AlCl3的混合溶液中加入过量的Na2O2，直至溶液中沉淀的量不再改变为止。过滤、洗涤，然后将所得沉淀干燥、灼烧，最终剩余固体的成分是 ()AFe2O3、Al2O3 BFe2O3CFe(OH)2、Al(OH)3 DFe(OH)3、Al(OH)3解析：选B。过量的Na2O2与水反应产生的NaOH和O2与FeCl2和AlCl3反应时，产生的沉淀为Fe(OH)3，Fe(OH)3灼烧分解为Fe2O3和H2O，最终产物为Fe2O3。9(xx陕西西安高三模拟)在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉，若充分反应后溶液的质量没有变化，则原混合溶液中Fe3和Cu2的物质的量浓度之比为()A27 B17C71 D514解析：选A。单质铁可以参与两个反应：将FeCl3还原为FeCl2，此过程溶液的质量是增加的；与CuCl2发生置换反应，此过程溶液的质量是减少的。由题意知，中质量的增加量等于中质量的减少量。设溶液的体积为1 L，溶液中FeCl3的浓度为x mol/L，CuCl2的浓度为y mol/L，质量增减为z g，则Fe2FeCl3=3FeCl2m 2 mol 56 g x mol z gFeCuCl2=CuFeCl2m 1 mol (6456)g y mol z g56x/2(6456)y，28x8y，xy27。二、非选择题10AG各物质间的转化关系如下图，其中B、D为气态单质。请回答下列问题：(1)物质C和E的名称分别为_、_。(2)可选用不同的A进行反应，若能在常温下进行，其化学方程式为_；若只能在加热情况下进行，则反应物A应为_。(3)反应的化学方程式为_。(4)新配制的F溶液应加入_以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是_，实验现象为_。解析：因为铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl3、FeCl2，铁与氯气反应生成FeCl3，所以B为O2，C为浓盐酸，G为FeCl3、F为FeCl2、E为Fe3O4；(1)二氧化锰与稀盐酸不反应，所以C的名称应为浓盐酸；(2)KClO3在MnO2作催化剂的条件下，加热分解生成O2，H2O2在MnO2作催化剂条件下常温下生成O2；(4)因为Fe2易被氧化，所以向Fe2溶液中加入铁粉，防止Fe2被氧化。答案：(1)浓盐酸四氧化三铁(2)2H2O22H2OO2KClO3(3)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(4)铁粉KSCN溶液溶液变红色11A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质之间的转化关系如图所示。(1)X的单质与A反应的化学方程式是_。(2)若试剂1是NaOH溶液。X的单质与试剂1反应的离子方程式是_。(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。检验物质D的溶液中金属离子的方法是_