2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 第三講 鐵及其重要化合物.doc

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 第三講 鐵及其重要化合物考綱展示1了解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.以Fe2、Fe3的相互轉(zhuǎn)化為例，理解變價金屬元素的氧化還原反應(yīng)。3.能鑒別溶液中的Fe2、Fe3?？?點 一鐵的單質(zhì)、氧化物及氫氧化物學(xué)生用書P56一、鐵的存在形式二、鐵的物理性質(zhì)鐵具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性，具有能被磁體吸引的特征。三、鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵單質(zhì)性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價為2價和3價。1與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)(1)與O2的反應(yīng)常溫：鐵被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為Fe2O3。點燃：3Fe2O2Fe3O4。(2)與Cl2的反應(yīng)：2Fe3Cl22FeCl3。(3)與S的反應(yīng)：FeSFeS。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)Fe3O44H2。3與酸的反應(yīng)(1)與非氧化性酸反應(yīng)的離子方程式：Fe2H=Fe2H2。(2)與氧化性酸反應(yīng)：遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)，但無H2產(chǎn)生。4與某些鹽溶液的反應(yīng)(1)與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：FeCu2=Fe2Cu。(2)與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe2Fe3=3Fe2。四、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232，3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FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O五、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)3Fe2O33H2O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灰綠色，最后變成紅褐色，反應(yīng)方程式為4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(1)鐵分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得的氯化物不同，F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2；(2)鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4；(3)鐵與硫蒸氣反應(yīng)生成的是FeS而不是Fe2S3；鐵與碘蒸氣反應(yīng)生成的是FeI2而不是FeI3；(4)Fe3O4的組成可理解為FeOFe2O3，與非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸)反應(yīng)時生成Fe2和Fe3；與氧化性酸(如HNO3)反應(yīng)時生成Fe3；與還原性酸(如HI)反應(yīng)時生成Fe2。(xx高考北京卷)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實驗：步驟現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，迅速停止Fe、Cu接觸后，其表面均產(chǎn)生紅棕色氣泡下列說法不正確的是()A中氣體由無色變紅棕色的化學(xué)方程式：2NOO2=2NO2B中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)C對比、中現(xiàn)象，說明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3D針對中現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計，可判斷Fe是否被氧化解析A鐵放入稀HNO3中發(fā)生反應(yīng)Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，NO逸出，遇到O2生成NO2，氣體由無色變?yōu)榧t棕色。B.鐵放入濃HNO3中，在常溫下會鈍化，即在Fe表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)。C.濃HNO3的氧化性強(qiáng)于稀HNO3。D.在鐵、銅之間加一個電流計，根據(jù)電子的流向(與電流方向相反)，可判斷鐵是否被氧化。若電子由鐵移動到銅，則鐵被氧化。答案C一是明確哪種物質(zhì)過量，二是根據(jù)兩種物質(zhì)的相對量分析討論判斷，根據(jù)反應(yīng)方程式：HNO3過量：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O；Fe過量：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2；兩者相加得總方程式：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，可以用數(shù)軸表示：解題時需注意量的范圍：即：，產(chǎn)物僅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余；，產(chǎn)物僅有Fe(NO3)2，F(xiàn)e可能有剩余；，產(chǎn)物為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，F(xiàn)e和HNO3都反應(yīng)完全。 1.(xx金考卷選粹)把22.4 g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應(yīng)只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列說法正確的是()A反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)3B反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)2C反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為13D反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為31解析：由于鐵的物質(zhì)的量為0.4 mol，所以在反應(yīng)的過程中它失去的電子數(shù)應(yīng)介于0.8 mol(此時只產(chǎn)生Fe2)和1.2 mol(此時只產(chǎn)生Fe3)之間，又產(chǎn)生0.3 mol NO2和0.2 mol NO，即反應(yīng)過程中硝酸得到的電子物質(zhì)的量為0.3 mol(54)0.2 mol(52)0.9 mol，所以對應(yīng)的產(chǎn)物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2。設(shè)前者的物質(zhì)的量為x，后者的物質(zhì)的量為y，則由鐵原子守恒可得xy0.4 mol，由得失電子守恒得3x2y0.9 mol，解得x0.1 mol，y0.3 mol。題組一鐵及其化合物的性質(zhì)1(教材改編)判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)Fe與Cl2、Br2、I2反應(yīng)均生成3價的Fe。()(2)Fe與Cl2在點燃條件下反應(yīng)，Cl2過量時生成FeCl3，F(xiàn)e過量時生成FeCl2。()(3)Fe與稀HNO3反應(yīng)，無論生成Fe(NO3)3，還是Fe(NO3)2，還是二者混合物，被還原的HNO3總是占參與反應(yīng)HNO3的。()(4)1 mol Cl2和Fe反應(yīng)生成FeCl3轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA。()解析：Fe與I2反應(yīng)只能生成FeI2，(1)錯；Fe與Cl2反應(yīng)只能生成FeCl3，F(xiàn)e過量也不能生成FeCl2，(2)錯；由方程式可知被還原的HNO3總是占反應(yīng)的HNO3的，(3)對；1 mol Cl2與足量鐵反應(yīng)也只能得2 mol電子，這是Cl2的量決定的，故(4)錯。答案：(1)(2) (3)(4)2下列鐵的化合物可以分別通過化合反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)生成的是()AFeCl2 BFe3O4CFe(OH)3 DFe2(SO4)3解析：選A。Fe3O4不能通過復(fù)分解反應(yīng)生成；Fe(OH)3不能通過置換反應(yīng)生成；Fe2(SO4)3不能通過置換反應(yīng)和化合反應(yīng)生成。題組二鐵及其化合物的定量計算3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()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7解析：選D。設(shè)樣品中2價的Fe為x，則x0.025 mol20.05 mol所以3價的Fe為：0.2 mol即，D項正確。4(xx河南高三第二次調(diào)研)向21.6 g鐵粉和銅粉的混合物中加入1 L 1 mol/L HNO3，充分反應(yīng)，放出NO氣體且金屬沒有剩余。則反應(yīng)后溶液中c(NO)為(忽略溶液體積的變化)()A0.45 mol/L B0.6 mol/LC0.75 mol/L D0.9 mol/L解析：選C。本題用極端假設(shè)法：假設(shè)金屬全部為鐵，且反應(yīng)后生成Fe2，則溶液中含有NO的物質(zhì)的量濃度為：c(NO)0.743 mol/L；假設(shè)金屬全部為銅，反應(yīng)后生成Cu2，則溶液中含有NO的物質(zhì)的量濃度為c(NO)0.775 mol/L。故實際c(NO)應(yīng)在0.743 mol/L和0.775 mol/L之間。題組三Fe(OH)2的制備實驗探究5由于Fe(OH)2具有很強(qiáng)的還原性，易被氧化為Fe(OH)3，在實驗室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質(zhì)制備實驗探究的熱點。下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序號)。解析：因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。因此要較長時間看到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NaCl溶液產(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，因而不能較長時間看到白色沉淀。答案：成功制備Fe(OH)2的關(guān)鍵(1)溶液中不含F(xiàn)e3和O2等氧化性物質(zhì)，如在配置溶液時，可把蒸餾水加熱煮沸，除去溶解在水中的氧氣。(2)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，如可在溶液表面加植物油或苯以隔絕氧氣，滴加液體時，可將膠頭滴管伸入到液面以下防止氧氣進(jìn)入，也可用鐵粉和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣排凈裝置中的空氣?？?點 二鐵鹽、亞鐵鹽的化學(xué)性質(zhì)學(xué)生用書P58一、Fe2的氧化性和還原性Fe2處于鐵的中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性。在中學(xué)階段接觸Fe2的氧化還原反應(yīng)中其主要表現(xiàn)還原性，如Fe2遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H)等均表現(xiàn)還原性。二、Fe3的氧化性Fe3處于鐵的高價態(tài)，表現(xiàn)較強(qiáng)的氧化性，如它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。三、Fe2與Fe3的相互轉(zhuǎn)化用離子方程式實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化：Fe2Fe32Fe2Cl2=2Fe32Cl；3Fe24HNO=3Fe32H2ONO；2Fe2H2O22H=2Fe32H2O；2Fe3Fe=3Fe2；Cu2Fe3=Cu22Fe2。四、檢驗Fe2、Fe3的常用方法1溶液顏色 含有Fe2的溶液顯淺綠色；含有Fe3的溶液顯黃色。2用KSCN溶液和氯水涉及的反應(yīng)：Fe33SCNFe(SCN)3(紅色)2Fe2Cl2=2Fe32Cl3用NaOH溶液涉及的反應(yīng)：Fe33OH=Fe(OH)3(紅褐色沉淀)Fe22OH=Fe(OH)2(白色沉淀)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(1)Fe3具有較強(qiáng)的還原性，F(xiàn)e3水解能力強(qiáng)，實際上pH>3.7時，F(xiàn)e3幾乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。欲除去某溶液中含有的Fe2雜質(zhì)時，一般先向溶液中加入氧化劑(如H2O2)，使Fe2被氧化為Fe3，然后加堿或鹽調(diào)節(jié)pH，使Fe3轉(zhuǎn)化為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再過濾。(2)Fe3既具有較強(qiáng)的氧化性又易水解，當(dāng)遇到還原性離子(如I、S2、SO)時，優(yōu)先考慮氧化還原反應(yīng)。(3)Fe2主要表現(xiàn)為還原性，F(xiàn)e2與NO在堿性條件下可共存，在酸性條件下不共存。(4)配制FeSO4溶液時加入稀硫酸防止Fe2的水解，加入鐵粉防止Fe2被氧化。(5)配制Fe2(SO4)3溶液，應(yīng)將Fe2(SO4)3固體溶于H2SO4，再加水稀釋到指定濃度。(xx四川成都高三模擬)某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，下列結(jié)論正確的是()A一定有Fe2，一定沒有Fe3、Mg2B一定有Fe3，一定沒有Fe2、Mg2C一定有Fe3，可能有Fe2，一定沒有Mg2D一定有Fe2，可能有Mg2，一定沒有Fe3解析加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現(xiàn)象是溶液中含有亞鐵離子的特性，若有Fe3，則產(chǎn)生的氫氧化鐵的紅褐色沉淀會掩蓋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，與HCO、AlO、CO等因水解相互促進(jìn)，在溶液中不能大量共存。(2)Fe3與S2、I、HS、SO，F(xiàn)e2與NO(H)、ClO、MnO(H)在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存。(3)Fe3與SCN發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)不能大量共存。 2.在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液處理和資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；.向濾液中加入一定量石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH，同時鼓入足量的空氣。已知：KspFe(OH)34.01038回答下列問題：(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_，分離得到固體的主要成分是_，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_；(4)過程中調(diào)節(jié)溶液的pH為5，金屬離子濃度為_。(列式計算)解析：(2)加入鐵屑可置換出銅，鐵過量，固體為鐵與銅的混合物，要分離出銅應(yīng)加入鹽酸后過濾；(3)過程 中亞鐵離子生成Fe(OH)2，鼓入空氣使Fe(OH)2轉(zhuǎn)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)回收銅Cu和Fe加鹽酸反應(yīng)后過濾(3)FeCl2Ca(OH)2=Fe(OH)2CaCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)c(Fe3) molL14.01011 molL1題組一Fe2與Fe3的轉(zhuǎn)化與共存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 BC D解析：選D。要實現(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。2常溫下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發(fā)生如下兩個反應(yīng)：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O；2Fe3H2O2=2Fe2O22H，下列說法不正確的是()AH2O2的氧化性比Fe3強(qiáng)，其還原性比Fe2強(qiáng)B在H2O2分解過程中，溶液的pH逐漸下降C在H2O2分解過程中，F(xiàn)e2和Fe3的總量保持不變DH2O2生產(chǎn)過程要嚴(yán)格避免混入Fe2解析：選B。在第一個方程式中，H2O2是氧化劑，F(xiàn)e3是氧化產(chǎn)物；在第二個方程式中，H2O2是還原劑，F(xiàn)e2是還原產(chǎn)物，故A項說法正確。將兩方程式相加得2H2O22H2OO2，F(xiàn)e2是H2O2分解的催化劑，故C、D說法正確。由于H2O2分解時產(chǎn)生水，F(xiàn)eSO4的濃度下降，故pH增大，B項說法錯誤。題組二Fe2、Fe3的檢驗3要證明某溶液中不含F(xiàn)e3而可能含有Fe2進(jìn)行如下實驗操作時，最佳順序為()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：選C。在該溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不變紅色，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，所以不用KMnO4溶液。4下列離子的檢驗方法合理的是 ()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2，不含有Mg2解析：選C。A項中只能說明含有Fe3，不合理；B項原溶液中可能只有Fe3而沒有Fe2；D項中氧化后生成紅褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩蓋了白色沉淀Mg(OH)2。(1)檢驗Fe2時不能先加氯水后加KSCN溶液；當(dāng)溶液濃度較稀時，利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2和Fe3的存在。(2)檢驗Fe2和Fe3混合溶液時，要分兩次分別檢驗Fe2和Fe3，檢驗Fe2時要選擇酸性高錳酸鉀溶液，檢驗Fe3時最好選擇KSCN溶液。具體方法如下：Fe3的檢驗溶液變紅色，說明含有Fe3Fe2的檢驗KMnO4溶液紫紅色褪去，說明含有Fe2考 點 三鐵及其重要化合物的綜合運用學(xué)生用書P59一、“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系書寫下列反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式：(1)Fe和CuSO4溶液：FeCu2=CuFe2。(2)Zn和FeSO4溶液反應(yīng)：ZnFe2=FeZn2。(3)CO和Fe2O3高溫下反應(yīng)：3COFe2O32Fe3CO2。(4)Al和Fe2O3高溫下反應(yīng)：2AlFe2O3Al2O32Fe。(5)FeCl2溶液和Cl2反應(yīng)：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(6)FeCl2溶液和H2O2反應(yīng)：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。(7)FeCl2溶液和O2反應(yīng)：4Fe2O24H=4Fe32H2O。(8)FeCl3溶液和Cu反應(yīng)：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(9)FeCl3溶液和H2S反應(yīng)：2Fe3H2S=S2Fe22H。(10)FeCl3溶液和KI反應(yīng)：2Fe32I=2Fe2I2。(11)FeCl2和稀HNO3反應(yīng)：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。二、“鐵三角”的重要應(yīng)用1判斷離子共存Fe2NO(H)、ClO、MnO(H)；Fe3S2、I、SO；Fe2、Fe3HCO、CO等水解相互促進(jìn)的離子。2除雜溶液雜質(zhì)除雜方法FeCl2FeCl3加過量鐵粉后過濾FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加過量鐵粉后過濾3.鹽溶液的配制與保存4物質(zhì)制備由于Fe3易水解，實際上在pH3.7時就幾乎完全水解為Fe(OH)3了，因此無論Fe3溶液的配制還是從FeCl3溶液中制得無水FeCl3，都需要考慮抑制水解的措施，在此類問題的考查中，一般以實驗題為主，主要是配制Fe3溶液的操作措施，或是從FeCl3溶液獲得無水FeCl3的操作之類的文字表述題。在涉及NA的說法辨析中，有時也會出現(xiàn)Fe3水解的情況，此外，F(xiàn)e(OH)3膠體的制備方法也是利用了FeCl3的水解性質(zhì)，要熟練掌握。(xx金考卷選粹)A、B、C為中學(xué)常見單質(zhì)，其中一種為金屬，通常情況下，A為固體，B為黃綠色氣體，C為無色氣體。D、E、F、G、H、X均為化合物，其中X常溫下是無色氣體，其水溶液是一種強(qiáng)酸，E為黑色固體，H在常溫下為液體。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(其中某些反應(yīng)條件和部分反應(yīng)物已略去)。請回答下列問題：(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A_、D_、E_、X_。(2)在反應(yīng)中，不屬于氧化還原反應(yīng)的是_(填編號)。(3)反應(yīng)的離子方程式是_；(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；該反應(yīng)中每消耗0.3 mol的A，可轉(zhuǎn)移電子_ mol。(5)D的溶液與小蘇打溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是_。(7)在D溶液中制備無水D固體的方法是_。解析由“B為黃綠色氣體單質(zhì)”知，B為Cl2；由D與G之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系知，A為變價金屬單質(zhì)，則A為Fe，D為FeCl3，G為FeCl2；由“DF紅色溶液”知，F(xiàn)為KSCN，由“E與X的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系及E為黑色固體化合物、X的水溶液是一種強(qiáng)酸”知，E為Fe3O4，X為HCl，H為H2O；由“C為無色氣體單質(zhì)及ACE”知，C為O2。(3)反應(yīng)的離子方程式為2Fe3Fe=3Fe2。(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，由化合價的變化值知，當(dāng)3 mol的Fe反應(yīng)時可轉(zhuǎn)移電子8 mol。(5)D溶液與小蘇打溶液反應(yīng)的離子方程式為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氣(或加入足量的H2O2)。(7)在FeCl3溶液中制備無水FeCl3固體的方法：在HCl氣流中加熱蒸干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氣(或加入足量的H2O2)(7)在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液(1)Fe2與強(qiáng)氧化劑(O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、KMnO4、濃硫酸、HNO3、NO2、K2Cr2O7等)反應(yīng)時，被氧化為Fe3。如2Fe2H2O22H=2Fe32H2O、6Fe2Cr2O14H=2Cr36Fe37H2O。(2)Fe3與Fe、Cu、S2(H2S)、I(HI)等還原劑反應(yīng)時生成Fe2。如2Fe3H2S=2Fe2S2H、2Fe3Fe=3Fe2、2Fe3Cu=2Fe2Cu2(三價鐵鹽腐蝕印刷電路板)。注意：氧化性：Ag>Fe3>Cu2>Fe2，還原性：S2IFe2BrCl。 3.幾種常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：將D飽和溶液滴入沸水中可得到以F為分散質(zhì)的紅褐色膠體G。(1)下列說法正確的是_。G中分散質(zhì)粒子的直徑范圍為1100 nm用光束照射可鑒別G液體和D溶液向G液體中加入BaCl2溶液無沉淀產(chǎn)生將G液體通電時陰極附近顏色加深向G液體中加NaHCO3會有氣泡產(chǎn)生(2)C的酸性溶液與雙氧水反應(yīng)的離子方程式為_。(3)將SO2通入D溶液中，溶液顏色呈淺綠色，其離子方程式為_。(4)寫出鑒定E中陽離子的實驗方法和現(xiàn)象：_。(5)在C溶液中加入與C等物質(zhì)的量的Na2O2，恰好使C轉(zhuǎn)化為F，寫出該反應(yīng)的離子方程式：_。解析：由題意“將D飽和溶液滴入沸水中可得到以F為分散質(zhì)的紅褐色膠體G”可知D為鐵鹽，F(xiàn)為氫氧化鐵，G為氫氧化鐵膠體；則A為鐵，B為硫化亞鐵，C為硫酸亞鐵，D為硫酸鐵，E為硫酸銨。(1)G液體中還含有SO，故錯誤；制備氫氧化鐵膠體是利用三價鐵離子的水解，生成了氫離子，H與HCO反應(yīng)生成CO2氣體，故正確。然后運用所學(xué)的膠體、氧化還原反應(yīng)、銨鹽的鑒別等知識進(jìn)行解答。答案：(1)(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(3)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H(4)取少量E于試管中，用膠頭滴管滴入NaOH溶液，加熱試管，可觀察到試管口處濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)(或其他合理答案)(5)4Fe24Na2O26H2O=4Fe(OH)3O28Na1(教材改編)下列離子方程式中，正確的是()A鐵與稀硫酸反應(yīng)：2Fe6H=2Fe33H2B氯化鐵溶液與銅反應(yīng)：Fe3Cu=Fe2Cu2C足量Cl2與溴化亞鐵反應(yīng)：2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2D氯化鐵溶液中滴加氨水：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH解析：選D。鐵與稀硫酸反應(yīng)只生成Fe2，A錯；FeCl3與Cu反應(yīng)應(yīng)為2Fe3Cu=2Fe2Cu2，B項未配平，錯誤；C項反應(yīng)未寫成離子方程式，應(yīng)為2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl，故錯誤。D正確。2實驗室利用印刷電路的廢腐蝕液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3)回收Cu，主要流程如下：(1)操作1的名稱是_，需要用到的玻璃儀器有_。(2)加入過量鐵粉發(fā)生的離子反應(yīng)有_。(3)獲得的銅粉中含有雜質(zhì)，除雜所需的試劑是_(填化學(xué)式)。(4)實驗室利用如圖所示裝置制取一定量的FeCl3。各裝置的正確連接順序為(填寫裝置代號)A_D。裝置C的作用是_，寫出裝置D中反應(yīng)的離子方程式：_。解析：(1)操作1的名稱是過濾，需要用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯。(2)加入過量鐵粉，F(xiàn)e與Fe3、Cu2發(fā)生反應(yīng)。(3)獲得的銅粉中含有Fe，可以加入稀鹽酸或稀硫酸除去Fe。(4)制取的氯氣中含有HCl、H2O，先通過E除去HCl，再通過C除去H2O，后通過B與Fe反應(yīng)，D的作用是除去過量的氯氣。答案：(1)過濾漏斗、玻璃棒、燒杯(2)Fe2Fe3=3Fe2、FeCu2=Fe2Cu(3)稀HCl或稀H2SO4(4)ECB干燥Cl2，防止FeCl3水解Cl22OH=ClClOH2O1牢記1個轉(zhuǎn)化關(guān)系：鐵三角(Fe、Fe2、Fe3)之間的轉(zhuǎn)化。2熟記2個特殊現(xiàn)象：Fe(OH)2Fe(OH)3是白色灰綠色紅褐色；Fe3遇SCN，溶液變紅色。3記住4種顏色：Fe2淺綠色，F(xiàn)e3棕黃色，F(xiàn)e2O3紅棕色，F(xiàn)e(OH)3紅褐色。4掌握8個化學(xué)反應(yīng)方程式4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，F(xiàn)e2H=Fe2H2，2Fe3Cu=2Fe2Cu2，2Fe2Cl2=2Fe32Cl，F(xiàn)exOyyCOxFeyCO2，3FexOy2yAlyAl2O33xFe，3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O，3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。,學(xué)生用書P61)1判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)(xx高考新課標(biāo)全國卷)FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作，是因為FeCl3能從含Cu2的溶液中置換出銅。()(2)(xx高考大綱全國卷)磁性氧化鐵溶于稀硝酸：3Fe24HNO=3Fe3NO3H2O。()(3)(xx高考廣東卷)因為Fe3具有氧化性，所以可以用KSCN溶液鑒別Fe3。(4)(xx高考廣東卷)將水蒸氣通過灼熱的鐵粉，粉末變紅，說明鐵在高溫下與水發(fā)生反應(yīng)。()(5)(xx高考廣東卷)因為Fe3有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收廢舊電路板中的銅。()(6)(xx高考浙江卷)在“硫酸亞鐵銨的制備”實驗中，為了得到硫酸亞鐵銨晶體，應(yīng)小火加熱蒸發(fā)皿，直到有大量晶體析出時停止加熱。() (7)(xx高考天津卷)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3。()(8)(xx高考重慶卷)Fe與S混合加熱生成FeS2。()(9)(xx高考江蘇卷)Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3。()(10)(高考安徽卷)過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應(yīng)后，滴入KSCN溶液，溶液呈紅色，說明稀HNO3將Fe氧化為Fe3。()(11)(高考重慶卷)Fe分別與氯氣和稀鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同。()(12)(高考廣東卷)試管中溶液顏色變?yōu)榧t色。()解析：(1)FeCl3溶液用于銅質(zhì)印刷線路板制作的原理是溶解銅單質(zhì)：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(2)磁性氧化鐵為Fe3O4，其中鐵元素的化合價并不都是2價，且氧化物不能拆開：3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O。(3)用KSCN溶液鑒別Fe3并不是因為Fe3具有氧化性，而是因為Fe3與SCN絡(luò)合顯示特征顏色紅色。(4)水蒸氣通過灼熱的鐵粉，粉末變黑色，本題現(xiàn)象錯誤。(5)原理為2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(6)硫酸亞鐵銨是通過降溫結(jié)晶的方法來制備的，其制備過程是先制成高溫飽和溶液，然后冷卻，而不是用蒸發(fā)結(jié)晶的方法來獲得的。(7)Fe在Cl2中燃燒只生成FeCl3。(8)Fe與S混合加熱生成FeS。(10)因為鐵粉過量，所以總的反應(yīng)方程式為3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O，所以滴入KSCN溶液不呈紅色。(11)Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，F(xiàn)e與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)2(xx高考北京卷)下列金屬中，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的是()AK BNa CFe DAl解析：選D。金屬鋁在空氣中表面會形成一層致密的氧化膜保護(hù)層，防止內(nèi)層的金屬進(jìn)一步被氧化，D正確。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比較疏松，不能保護(hù)內(nèi)層金屬，A、B、C錯誤。3(xx高考海南卷)下列敘述錯誤的是()A生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱 B用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹C在鐵制品上鍍銅時，鍍件為陽極，銅鹽為電鍍液D鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕解析：選C。生鐵中含有能導(dǎo)電的碳，兩者可以作為原電池的兩極，加快鐵的腐蝕，A對；鐵和錫作為原電池的兩極，當(dāng)其腐蝕時，鐵會被腐蝕，B對；電鍍銅時，鍍層金屬做陽極，鍍件做陰極，C錯；鋅鐵形成原電池，鋅被腐蝕，D對。4(xx高考福建卷節(jié)選)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下：(1)步驟若溫度過高，將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為_。(2)步驟中發(fā)生反應(yīng)：4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O=2Fe2O3nH2O8HNO3，反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是_(任寫一項)。解析：(1)硝酸分解生成NO2、H2O和O2。(2)根據(jù)圖示可知Fe和HNO3反應(yīng)生成Fe(NO3)2和NH4NO3，結(jié)合電子守恒可寫出化學(xué)方程式。(3)因為HNO3的還原產(chǎn)物主要是NH4NO3，1 mol HNO3作氧化劑轉(zhuǎn)移8 mol電子，故產(chǎn)生的氮氧化物較少，節(jié)約原料。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、選擇題1下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()AFe3O4為紅棕色晶體B鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì)可以向溶液中通入氯氣DFe3與KSCN試劑產(chǎn)生紅色沉淀解析：選C。Fe3O4是黑色晶體，A錯誤；鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2，B錯誤；除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì)可以向溶液中通入氯氣，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe2Cl2=2Fe32Cl，C正確；Fe3與KSCN作用溶液呈紅色，但不是沉淀，D錯誤。2(原創(chuàng)題)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四周期第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 BC D解析：選B。當(dāng)鐵中含有雜質(zhì)時，在潮濕的空氣中會發(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B正確。3在FeCl3和CuCl2的混合液中，加入過量的鐵粉，充分反應(yīng)后，溶液中的金屬離子是 ()AFe2 BFe3和Fe2CCu2和Fe2 DCu2解析：選A。因為鐵粉過量，所以溶液中無Fe3和Cu2，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3Fe=3Fe2，F(xiàn)eCu2=Fe2Cu。4為了驗證Fe3的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了下圖所示的一組實驗，其中實驗方案設(shè)計錯誤的是()A BC D解析：選C。不反應(yīng)，實驗方案及現(xiàn)象均錯；檢驗的是Cl，與Fe3的性質(zhì)無關(guān)。5(xx廣東佛山高三模擬)下列說法正確的是()AFe在一定條件下與水反應(yīng)生成H2和Fe(OH)3BFe3O4溶于鹽酸后加入幾滴KSCN溶液，溶液顯紅色CFeCl2溶液蒸干灼燒后得到FeCl2固體D將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中可制備Fe(OH)3膠體解析：選B。高溫下鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，故A錯誤。Fe3O4溶于鹽酸生成Fe3和Fe2，F(xiàn)e3與KSCN反應(yīng)得到紅色溶液，故B正確。蒸干FeCl2溶液時發(fā)生水解，生成Fe(OH)2和易揮發(fā)的HCl，由于 Fe(OH)2易被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)3，所以灼燒后會得到Fe2O3，故C錯誤。將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是膠體，故D錯誤。6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)。下列各對應(yīng)反應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是()AFe4HNO=Fe3NO2H2OBFe3O48H=Fe22Fe34H2OCFe(OH)33H=Fe33H2OD3Fe(OH)210HNO=3Fe3NO8H2O解析：選B。Fe3O4與足量稀HNO3反應(yīng)時，F(xiàn)e2會被氧化為Fe3，正確的離子方程式為3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O。7(xx江南十校聯(lián)考)研究反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時，使用類似數(shù)軸的方法可以收到直觀形象的效果，下列表達(dá)不正確的是()ANaOH溶液與SO2反應(yīng)時溶液中溶質(zhì)的情況BNaAlO2溶液與鹽酸反應(yīng)后鋁的存在形式CFe在Cl2中燃燒產(chǎn)物DFe和稀HNO3反應(yīng)后，鐵的存在形式解析：選C。A正確，因為發(fā)生的反應(yīng)為SO22NaOH=Na2SO3H2O和SO2NaOH=NaHSO3。B正確，因為發(fā)生的反應(yīng)為AlOHH2O=Al(OH)3和AlO4H=Al32H2O。C不正確，因為不論反應(yīng)物比例是多少，發(fā)生的反應(yīng)總是2Fe3Cl22FeCl3。D正確，因為如果鐵過量，過量的鐵與生成的Fe3繼續(xù)反應(yīng)，生成Fe2。8在FeCl2和AlCl3的混合溶液中加入過量的Na2O2，直至溶液中沉淀的量不再改變?yōu)橹?。過濾、洗滌，然后將所得沉淀干燥、灼燒，最終剩余固體的成分是 ()AFe2O3、Al2O3 BFe2O3CFe(OH)2、Al(OH)3 DFe(OH)3、Al(OH)3解析：選B。過量的Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生的NaOH和O2與FeCl2和AlCl3反應(yīng)時，產(chǎn)生的沉淀為Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3灼燒分解為Fe2O3和H2O，最終產(chǎn)物為Fe2O3。9(xx陜西西安高三模擬)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()A27 B17C71 D514解析：選A。單質(zhì)鐵可以參與兩個反應(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。由題意知，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 mol/L，CuCl2的濃度為y mol/L，質(zhì)量增減為z g，則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、非選擇題10AG各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖，其中B、D為氣態(tài)單質(zhì)。請回答下列問題：(1)物質(zhì)C和E的名稱分別為_、_。(2)可選用不同的A進(jìn)行反應(yīng)，若能在常溫下進(jìn)行，其化學(xué)方程式為_；若只能在加熱情況下進(jìn)行，則反應(yīng)物A應(yīng)為_。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)新配制的F溶液應(yīng)加入_以防止其轉(zhuǎn)化為G。檢驗G溶液中陽離子的常用試劑是_，實驗現(xiàn)象為_。解析：因為鐵在氧氣中燃燒生成Fe3O4，F(xiàn)e3O4與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3、FeCl2，鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl3，所以B為O2，C為濃鹽酸，G為FeCl3、F為FeCl2、E為Fe3O4；(1)二氧化錳與稀鹽酸不反應(yīng)，所以C的名稱應(yīng)為濃鹽酸；(2)KClO3在MnO2作催化劑的條件下，加熱分解生成O2，H2O2在MnO2作催化劑條件下常溫下生成O2；(4)因為Fe2易被氧化，所以向Fe2溶液中加入鐵粉，防止Fe2被氧化。答案：(1)濃鹽酸四氧化三鐵(2)2H2O22H2OO2KClO3(3)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(4)鐵粉KSCN溶液溶液變紅色11A、B、C、D、E是中學(xué)常見的5種化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的單質(zhì)是生活中常見的金屬，相關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。(1)X的單質(zhì)與A反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)若試劑1是NaOH溶液。X的單質(zhì)與試劑1反應(yīng)的離子方程式是_。(3)若試劑1和試劑2均是稀硫酸。檢驗物質(zhì)D的溶液中金屬離子的方法是_