（人教通用版）2020高考化学新一线大一轮复习 第三章 第3讲 铁及其重要化合物讲义+精练（含解析）.doc

第3讲铁及其重要化合物【2019备考】最新考纲：1.掌握铁及其重要化合物的主要性质。2.掌握铁及其重要化合物的应用。3.了解常见金属及其重要化合物的制备方法。考点一铁的单质、氧化物及氢氧化物(频数：难度：)1铁元素的存在形式2铁的性质(1)物理性质颜色、状态导电、导热性、延展性特性地壳含量银白色固体良好被磁铁吸引占第四位(2)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。与非金属单质反应：Fe与S反应：FeSFeS。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。与酸的反应：a与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe2H=Fe2H2。b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。与某些盐溶液的反应：a与CuSO4溶液反应的离子方程式：FeCu2=Fe2Cu。b与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe2Fe3=3Fe2。铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。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铁的常见化合物(1)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与H反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O(2)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反应：Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱反应：Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3FeO和Fe3O4与足量HNO3反应时，发生氧化还原反应，Fe2被HNO3氧化生成Fe3。Fe2O3和Fe3O4与足量HI反应时，发生氧化还原反应，Fe3被I还原生成Fe2。1教材基础知识判断(1)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2()(2)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸()(3)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料()(4)Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3()(5)铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3()答案(1)(2)(3)(4)(5)2(RJ必修1实验39)教材实验探究与拓展(1)教材实验分析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。用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。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_。(2)教材实验在考题中的拓展应用.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)。注：(全国卷经典考题，15年北京卷考题).如若符合要求，简述其制备过程及原理。(如若不符合，此问不做答)_解析(1)稀硫酸抑制Fe2水解，铁屑防止Fe2被氧化。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。答案(1)稀硫酸、铁屑加热煮沸避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化(2).铁与稀硫酸反应产生氢气，让氢气赶尽装置内空气，当B中导管处氢气纯净，关闭止水夹a，FeSO4被压入在氢气保护下的NaOH溶液中。题组一铁及其重要化合物性质、用途1(2018成都模拟)坦克、导弹的制造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中，正确的是()A铁元素属于过渡元素，其原子序数为26B单质铁与浓硫酸在常温下不反应C铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快解析铁是26号元素，属于过渡元素，A正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，并不是铁和浓硫酸不反应，B错误；Fe2既有还原性，也有氧化性，C错误；生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，D错误。答案A2某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是()A将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性B将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO46H2O晶体D将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3的氧化性强于Cu2解析由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe2(SO4)3和SO2，无法说明铁的活泼性，故A方案不可行；将NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，无法得到Fe(OH)3胶体，B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu2Fe3=Cu22Fe2，该反应说明Fe3的氧化性强于Cu2，故D项方案可行。答案D题组二铁的氧化物组成确定3铁的常见化合价有2价和3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为()AFeO3Fe2O3B2FeO3Fe2O3CFeO2Fe2O3D2FeOFe2O3解析化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeOmFe2O3，则解得n2，m3，该化合物可以表示为2FeO3Fe2O3。答案B4一定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4 molL1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液700 mL，生成2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为()AFeOBFe2O3 CFe3O4DFe4O5解析铁的氧化物FexOy与足量的4 molL1硝酸溶液充分反应，生成Fe(NO3)3，硝酸被还原生成NO，n(NO)0.1 mol，根据氮原子守恒可得，3nFe(NO3)3n(NO)n(HNO3)，3nFe(NO3)30.1 mol0.7 L4 molL1，nFe(NO3)30.9 mol，令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合价为a，根据得失电子守恒可得，0.9 mol(3a)0.1 mol(52)，解得a，由化合物中正负化合价代数和为0可得x2y，xy34，故该氧化物的化学式为Fe3O4。答案C考点二铁盐和亚铁盐(频数：难度：)1亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有Fe2的溶液，呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。氧化性：Fe2与Zn反应的离子方程式：ZnFe2=FeZn2。还原性：Fe2与Cl2反应的离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(2)铁盐氧化性：含Fe3的溶液，呈黄色，Fe3具有较强的氧化性，Fe3与Cu、I反应的离子方程式为：2Fe3Cu=Cu22Fe2，2Fe32I=2Fe2I2。特性：含有Fe3的盐溶液遇到KSCN时变成血红色。FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为 FeCl33H2OFe(OH)3(胶体)3HCl。(3)Fe2、Fe3的相互转化上述转化中标号反应的离子方程式为：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O；2Fe3Fe=3Fe22Fe2、Fe3的检验(1)Fe2的检验无现象溶液变红色，证明含有Fe2产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2生成蓝色沉淀，证明有Fe2(2)Fe3的检验溶液变红色，证明含有Fe3产生红褐色沉淀，证明有Fe3存在含Fe2、Fe3的混合溶液中Fe3、Fe2的检验Fe3的检验方法1：混合溶液溶液变红色，说明含有Fe3方法2：混合溶液试纸变蓝色，说明含有Fe3Fe2的检验方法1：混合溶液酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2方法2：混合溶液溴水褪色，说明含有Fe2方法3：混合溶液生成蓝色沉淀，说明含有Fe21(RJ必修1P637改编)要证明某溶液中不含Fe3而可能含Fe2，进行如下实验操作时，最佳顺序是()加足量氯水加足量KMnO4溶液加少量KSCN溶液AB CD答案C2(溯源题)(2016课标全国，28)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取2 mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_。答案(1) 防止Fe2被氧化 (2) 2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3) 隔绝空气(排除氧气对实验的影响)探源：本高考题组源于RJ必修1 P61“实验310”与“科学探究”及其拓展，考查了Fe3、Fe2的有关性质。题组一Fe2、Fe3的性质1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Fe3O4与稀硝酸反应时，Fe2会被氧化为Fe3，正确的离子方程式为3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O，其余选项均正确。答案B2(2018南阳模拟)SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，下列说法不正确的是()A上述过程中，最终被还原的是NOB从上述反应可以得出结论，氧化性：HNO3Fe3稀硫酸C上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体D假设通入的SO2完全反应，则同温同压下，SO2和逸出气体的体积比为11解析溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，Fe3被还原变为Fe2，后又被氧化为Fe3，所以最终被还原的是NO，A正确；溶液由棕色变为浅绿色，说明Fe3的氧化性强于稀硫酸，但在硝酸存在的前提下立即又变成棕黄色，说明Fe2迅速被氧化成Fe3，故硝酸的氧化性强于Fe3，综上所述氧化性：HNO3Fe3稀H2SO4，B正确；硝酸根离子和二氧化硫被氧化后产生的氢离子构成强氧化性体系，氧化Fe2时生成无色的NO气体，该气体是一种无色难溶于水的物质，C正确；上述过程中，最终被还原的是NO，故相当于二氧化硫与NO之间的氧化还原，根据电子守恒可知3SO22NO，反应消耗的SO2与逸出的NO的物质的量之比是32，由于气体的体积之比等于它们的物质的量之比，D错误。答案D题组二Fe2、Fe3的检验及除杂3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B项中的Cl也能使酸性KMnO4溶液褪色。答案B4下列除杂的操作不正确的是()AMgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤BFeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤CCuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤DCuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2氧化成Fe3，再加入CuO充分反应后过滤解析FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl33H2OFe(OH)33HCl，加入Mg与H反应，平衡右移，使Fe3转化成Fe(OH)3而除去，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2、Fe3均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，错误；先用H2O2将Fe2氧化成Fe3，再利用FeCl3的水解，加入CuO与H反应将Fe3转化成Fe(OH)3而除去，D正确。答案C【归纳反思】1Fe2、Fe3检验时两大注意点(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)。2混合液中Fe2、Fe3的除去方法(1)除去Mg2中混有的Fe3的方法向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2其中之一，与Fe3水解产生的H反应，促进Fe3的水解，将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(2)除去Mg2中混有的Fe2的方法先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2氧化成Fe3，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3。5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，可能含有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D【练后归纳】“铁三角”的转化关系试题分析(2016全国新课标)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂。下图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。回答下列问题：(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分是_。粉碎过筛的目的是_。(2)酸浸时最合适的酸是_，写出铁锈与酸反应的离子方程式_。(3)反应釜中加入氧化剂的作用是_，下列氧化剂中最合适的是_(填标号)。aKMnO4bCl2cH2O2dHNO3(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围。pH偏小时Fe3水解程度弱，pH偏大时则_。(5)相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是_。解题思路：我的答案：命题意图：本题是一道化学工艺流程题，以工业上制备处理水的重要絮凝剂聚合硫酸铁(PFS)为背景，综合考查了铁锈的成分、影响化学反应速率的因素、试剂的选择、离子方程式的书写、氧化还原反应、除杂、影响盐类水解的因素等知识点。要求考生具有思维的广阔性、深刻性、批判性和灵活性，既有接受、吸收和整合化学信息的能力又有分析和解答(解决)化学问题的能力。兼有“定性与定量”、“守恒”、“对立统一”、“物质变化是有条件的”等化学思想方法的考查。本题抽样统计难度为0.30。解题思路：铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O，粉碎过筛的目的是选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率；为了避免引入杂质离子应选用硫酸为宜，反应的离子方程式为Fe2O3xH2O6H=2Fe3(x3)H2O；由于溶液中含有亚铁离子，故反应釡中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子，为了不引入新的杂质，氧化剂应选用双氧水；聚合釡中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小Fe3水解程度弱，pH偏大则Fe3转化为氢氧化铁沉淀而损失，造成产率降低；减压蒸发的优点是可防止温度过高，聚合硫酸铁分解。正确答案：(1)Fe2O3xH2O选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率(2)硫酸Fe2O3xH2O6H=2Fe3(x3)H2O(3)氧化Fe2c(4)容易生成Fe(OH)3，产率降低(5)可防止温度过高，聚合硫酸铁分解真题演练1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)c(Fe2)1 molL1的溶液中：K、NH、MnO、SO可大量共存()(2017江苏化学，9C)(2)1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA()(2016全国卷)(3)常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下，铁与浓硫酸不发生化学反应()(2016四川高考)(4)将铁屑放入稀HNO3中，证明Fe比H2活泼()(2016海南高考)(5)下列过程没有发生化学反应：用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装()(2015全国卷)(6)FeCl3腐蚀Cu制印刷电路板是由于铁比铜的金属性强()(2016全国卷)(7)Fe2与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O()(2016四川高考)(8)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3的氧化性比I2的强()(2016江苏高考)(9)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液会观察到有气体生成，溶液呈血红色，说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3()(2015全国卷)(10)3 mol单质Fe完全转化为Fe3O4，失去8NA个电子()(2015广东高考)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2(2017课标全国，26)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_、_。(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。仪器B的名称是_。将下列实验操作步骤正确排序_(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。a点燃酒精灯，加热b熄灭酒精灯c关闭K1和K2d打开K1和K2，缓缓通入N2e称量A f冷却到室温根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x_(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D中的溶液依次为_(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_。a品红bNaOHcBaCl2dBa(NO3)2e浓H2SO4写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_。解析(1)绿矾溶解于水电离出Fe2，滴加KSCN溶液后颜色无明显变化，说明样品中没有Fe3，通入空气之后，空气中的氧气把Fe2氧化为Fe3，Fe3与KSCN反应而使溶液显红色，说明Fe2易被氧气氧化为Fe3。(2)仪器B的名称是干燥管；实验时先打开K1和K2，缓慢通入N2，排除装置中的空气，防止空气中的氧气将绿矾中的Fe2氧化为Fe3，一段时间后点燃酒精灯，使绿矾中的结晶水变为水蒸气并被N2排出，然后熄灭酒精灯，将石英玻璃管冷却至室温后关闭K1和K2，防止空气进入石英玻璃管中，最后称量A；由题意可知FeSO4的物质的量为 mol，水的物质的量为 mol，则绿矾中结晶水的数目x；若先点燃酒精灯再通N2，则石英玻璃管中原有的空气会将绿矾中的Fe2氧化，最终剩余的固体质量会偏大，则计算得到的结晶水的数目会偏小；(3)实验后反应管中残留的红色粉末为Fe2O3，根据得失电子守恒可知必然有SO2产生，根据元素守恒可知还会生成SO3，检验的试剂应选择品红溶液、BaCl2溶液，不能选择Ba(NO3)2溶液，因为SO2会与Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，干扰SO3 的检验，由于SO3可与水反应生成硫酸，故应先检验SO3，再利用SO2能使品红褪色的原理检验SO2；由题意可以得到硫酸亚铁分解的方程式为2FeSO4Fe2O3SO2SO3。答案(1)样品中没有Fe3Fe2易被氧气氧化为Fe3(2)干燥管d、a、b、f、c、e偏小(3)c、a生成白色沉淀、褪色2FeSO4Fe2O3SO2SO3一、选择题1铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是()A常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸B铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3CFe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2Fe2B25 ，pH0的溶液中，Al3、NH、NO、Fe2可以大量共存C5.6 g铁与足量的氯气反应失去0.2 mol电子D硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe22H2O24H=Fe34H2O解析pH0的溶液呈强酸性，Fe2、NO、H不能大量共存，B项错误；C项铁应失去0.3 mol电子，错误；D项电荷不守恒，错误。答案A8常温时，将0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入m g铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是()A由于氧化性Fe3H，首先发生的反应是：Fe2Fe3=3Fe2B当加入16.8 g铁粉时，可生成标准状况下6.72 L气体C在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2和Fe3的形式存在Dm28，反应过程中溶液的质量一直在减小解析酸性条件下，NO有氧化性，因此首先发生的反应是FeNO4H=NOFe32H2O，然后发生反应：Fe2Fe3=3Fe2，Fe2H=Fe2H2，A错误；当加入16.8 g铁粉时，刚好发生上述第一个反应，生成标准状况下6.72 L NO气体，此时消耗1.2 mol H，B正确；滴加KSCN溶液不变红色说明溶液不含Fe3，C错误；当恰好第二个反应结束时。根据方程式计算则至少消耗铁16.8(0.10.3)0.55628(g)，但反应过程中溶液的质量一直在增大，D错误。答案B9A、B、C三种物质中均含有同一种元素M，它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应均为化合反应，反应为置换反应。下列有关说法不正确的是()A中所加试剂可能是氯气B中需要加具有氧化性的试剂CA与稀硝酸反应一定能实现元素M在中发生的价态变化D元素M在中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现解析根据转化关系可确定A为变价金属，应为Fe，反应加入氯气能实现，B为FeCl3，C为FeCl2，A项正确；反应中铁元素由2价升高到3价，需要加具有氧化性的试剂，B项正确；过量的铁与稀硝酸反应时，生成硝酸亚铁，C项错误；Fe3能将I氧化成I2，自身被还原成Fe2，D项正确。答案C10硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是()A碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行C检验(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2可将少量固体溶于水，滴入几滴KSCN溶液，无明显变化，再加入少量氯水，溶液变红D常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大解析碱式硫酸铁电离产生Fe3，Fe3能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，A正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，B正确；KSCN溶液遇Fe2溶液无现象，氯水将Fe2氧化成Fe3，溶液变红，C正确；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，D错误。答案D11从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是()A试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B操作、操作、操作所用仪器相同C试剂c是氯气，相应的反应为： 2Fe2Cl2=2Cl2Fe3D用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2解析试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过过滤操作得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是FeCl3，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过过滤操作可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到的FeCl2溶液中通入氯气，发生反应2Fe2Cl2=2Cl2Fe3，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作(蒸发结晶，并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同，故A、B错误，C正确；溶液W中有Cl，酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2，又可氧化Cl，故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2，D错误。答案C12(2018长春模拟)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 molL1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的CO在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为()A0.24 molB0.21 molC0.16 molD0.14 mol解析n(HNO3)0.12 L4 molL10.48 mol，n(NO)1.344 L22.4 Lmol10.06 mol，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，说明全部生成Fe2，溶液溶质为Fe(NO3)2，则原混合物中的铁原子为(0.48 mol0.06 mol)20.21 mol，故用足量的CO还原相同质量的混合物，最终得到铁的物质的量为0.21 mol。答案B二、填空题13根据下列转化关系，回答有关问题。(1)浅绿色溶液D主要成分的化学式为_，试剂1是_。(2)下列物质不能作为试剂2的是_(填序号)。aCl2b新制氯水c浓硫酸dSe硝酸(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为_。(4)溶液C到溶液F红色加深的原因是_。(5)某同学在实验时向E中加入了过量的一种固体物质，发现棕黄色褪去，现对褪色原因进行探究。提出你的假设：_；为了对你所提出的假设进行验证，你设计的实验方案是_。答案(1)FeCl2KSCN溶液(或NH4SCN溶液)(2)d(3)Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O(4)溶液中的Fe2被氧化剂氧化成Fe3，使Fe3浓度增大，从而生成更多的硫氰化铁使红色加深(5)加入还原剂将Fe3还原用胶头滴管取少量棕黄色褪去后的溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，再加入几滴氯水。如果溶液开始不出现红色，加氯水后出现红色，则说明假设正确；若溶液不变红色，则假设不正确14(2017黄冈模拟)一种新型高效净水剂PAFC(聚合氯化铁铝AlFe(OH)nCl6nm)，广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。某化工厂欲以工业生产废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料制取PAFC，设计生产流程如下：请回答下列问题：(1)用10 molL1的浓盐酸配制2 molL1的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有_。A容量瓶B烧杯C烧瓶D胶头滴管(2)下列关于PAFC的说法中正确的是_。APAFC是一种有机高分子化合物BPAFC中Fe显2价CPAFC溶于水能电离出OH，是一种碱DPAFC在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在(3)步骤中取样分析的目的是_。A测定溶液中Fe2与Fe3的含量比B测定原料是否完全溶解C测定溶液中Fe2的含量，以确定加入NaClO3的量D测定溶液中Al3的含量(4)写出向溶液中加入NaClO3时，发生反应的离子方程式为_。(5)该化工厂的化验室为测定产品PAFC中Al和Fe的含量，进行下列试剂的选择和基本操作：测定时所需的试剂有_。ANH3H2OBNaOHCCO2DNaClO3测定时，直接测定的是_和_的质量(填化学式)。在测定过程中的操作顺序是：过滤、_、灼烧、_、称量(写操作名称)。解析(1)用10 molL1的浓盐酸配制2 molL1的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有容量瓶、烧杯和胶头滴管。(2)A项，PAFC不是有机高分子化合物，错误；B项，PAFC中Fe显3价，错误；C项，PAFC溶于水能电离出OH，但同时还有氯离子，不属于碱，错误；D项，PAFC能电离出Al3、Fe3和OH，在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在，D正确。(3)溶液中含有Fe2需用NaClO3氧化，所以步骤取样分析的目的是测定溶液中Fe2的含量，以确定加入NaClO3的量。(4)向溶液中加入NaClO3时，ClO与Fe2反应生成Cl和Fe3，离子方程式为6Fe26HClO=6Fe3Cl3H2O。(5)Al(OH)3是两性氢氧化物，能与强碱反应生成偏铝酸盐，然后通入CO2转化为Al(OH)3沉淀，灼烧得到Al2O3，Fe(OH)3不溶于强碱溶液，所以测定时所需的试剂有NaOH和CO2。根据中分析可知，直接测定的是Al2O3、Fe2O3的质量。在测定过程中的操作顺序是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。答案(1)ABD(2)D(3)C(4)6Fe26HClO=6Fe3Cl3H2O(5)BCAl2O3Fe2O3洗涤冷却15(2017湖南湘中名校，18)某化学兴趣小组拟用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液。(1)稀硫酸应放在_中(填写仪器名称)。(2)本实验通过控制A、B、C三个开关将仪器中的空气排尽后，再关闭开关_、打开开关_，就可观察到氢氧化亚铁的生成。开始时排尽装置中空气的目的是：_。(3)在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固体可制备摩尔盐晶体(NH4)2SO4FeSO46H2O(相对分子质量为392)，为了测定产品的纯度，称取a g产品溶于水，配制成500 mL溶液，用浓度为c molL1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00 mL，实验结果记录如下：实验次数第一次第二次第三次消耗高锰酸钾溶液体积/mL25.5225.0224.98滴定过程中发生反应的离子方程式为_。滴定终点的现象是_。通过实验数据计算的该产品纯度为_(用字母a、c表示)。上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是_(填字母代号)。A实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积B滴定前滴定管尖嘴无气泡，滴定结束有气泡C第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗D该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低解析本实验的基本思路是通过装置2中产生的H2，既可以将装置中的空气排净，又可以将新生成的FeSO4溶液压入装置3中制备Fe(OH)2。但是要合理的控制A、B、C三个开关。打开B、C，关闭A是排空气。(3)第一次消耗酸性KMnO4溶液的体积误差较大，舍去，则消耗酸性KMnO4溶液的平均体积为25.00 mL，则500 mL溶液中含n(摩尔盐晶体)25103c5 mol2.5c mol，所以该产品纯度为100%100%。A项，俯视读数，造成读数偏小，故错误；B项，所消耗的标准液体积偏小，故错误；C项，锥形瓶用待测液润洗，使待测液的量增加，则消耗标准液体积偏大，故C正确；D项，三次使用相同的酸性KMnO4溶液，消耗的高锰酸钾溶液的体积应接近，故D错误。答案(1)分液漏斗(2)BAC防止生成的Fe(OH)2被氧化(3)MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O滴入最后一滴溶液，溶液由无色变为浅紫色，且30 s内不再变色100%C