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1、【南方凤凰台】2017版高考化学一轮复习专题三金属元素及其化合物课时14铁及其化合物导学案(新)【南方凤凰台】2017版高考化学一轮复习专题三金属元素及其化合物课时14铁及其化合物导学案(新) 课时14 铁及其化合物 (本课时对应学生用书) 【课时导航】 【自主学习】 考点1 变价金属铁的性质 【基础梳理】 1. 纯铁具有金属的共性，如具有 色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被 吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。 2. 用化学方程式或离子方程式表示下列变化 (1) 铁与非金属单质反应 4Fe+3O2 3Fe+2O2 (现象:在潮湿的空气中生锈，生成 色固体) (现象:在氧气中
2、点燃，火星四射、生成 色晶体) 1 2Fe+3Cl2 Fe+S (现象:产生 色烟) FeS(现象:生成黑色固体) (2) 铁与水、酸溶液反应 3Fe+4H2O(g) Fe+H2SO4 Fe+4HNO3(稀) (3) 铁与盐溶液反应 Fe+2FeCl3 Fe+CuSO4 3. 金属的钝化 常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中钝化的实质是强氧化性的酸使铁、铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。故在常温下可用铁制或铝制容器贮存或运输浓硫酸、浓硝酸。 【举题说法】 例题1 将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，不会有三价铁生成的是 A. 稀硫酸 B. 氯水 C. 硝酸锌 D. 溴水 【
3、答案】 A 【解析】 Fe与非氧化性酸作用生成Fe，Fe遇氧化剂容易转变为Fe，氯水、溴水有氧 -O2+3化性，能将Fe氧化为Fe，酸性条件下N有强氧化性，也能氧化Fe。 2+3+2+2+3+ ( ) 变式1 (2015?海南高考)工业上，向500600 ?的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用下图所示装置模拟上述过程进行实验。 回答下列问题: 2 (1) 制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为 ，装置B中加入的试剂是 。 (2) 制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取 。尾气的成分是 。若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是 、 。 (3)
4、若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是 。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先 ，再 。 【答案】 (1) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2?+2H2O 浓硫酸 (2) HCl HCl和H2 发生倒吸 可燃性气体H2不能被吸收 (3) KSCN溶液 点燃A处的酒精灯 点燃C处的酒精灯 【解析】 (1) 制取无水氯化铁的实验中，A装置制取的是氯气，实验室常用浓盐酸与二氧化锰加热制取，反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓 ) MnCl2+Cl2?+2H2O;装置B的作用是干燥氯气，常用浓硫酸。(2) 制取无水氯化亚铁，需要HCl气体，故A装置
5、制取的是HCl，反应的化学方程式为Fe+2HClFeCl2+H2，故尾气的成分为未反应的HCl和生成的氢气;由于HCl极易溶于水，若仍然采用D装置进行尾气处理，很容易造成倒吸，且氢气不溶于水，不利于氢气的吸收，氢气易燃，造成安全隐患。(3) 检验氯化铁常用硫氰化钾溶液，若要制取纯净的FeCl2，需先排尽装置中的空气，故应先点燃A处的酒精灯，再点燃C处的酒精灯。 【题组训练1】 1. 在一定量的稀硝酸中慢慢加入铁粉，得到Fe的物质的量与所加铁粉的物质的量的关系如下图所示。请回答下列问题。 2+ (1) AB段发生反应的化学方程式为 ，铁元素以 形式存在。 (2) BC段发生反应的化学方程式为 ，
6、铁元素以 形式存在。 (3) CD段铁元素以 形式存在。 【答案】 (1) Fe+4HNO3(稀) (2) 2Fe(NO3)3+Fe (3) Fe、Fe2+ Fe(NO3)3+NO?+2H2O Fe2+3+ 3+ 3Fe(NO3)2 Fe、Fe 3 【解析】 因为稀硝酸具有强氧化性，将Fe氧化成Fe，化学方程式为Fe+4HNO3(稀 ) 应:2Fe(NO3)3+Fe 2. (2014?北京高考)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 ( ) Fe(NO3)3+NO?+2H2O(AB段);当Fe全部转化为Fe，过量的Fe会与Fe发生反3Fe(NO3)2(BC段);CD段仅
7、存在Fe、Fe。 2+3+3+3+ A. K B. Na C. Fe D. Al 【答案】 D 【解析】 钾和钠易形成氧化物，并且氧化物能继续和水、二氧化碳反应，不能保护金属， A、B错误;铁易被氧化，表面形成的氧化物疏松，不能形成保护层，C错误;金属铝能形成致密的氧化物膜，能够保护内部金属不被继续氧化，D正确。 3. (2015?北京高考)在通风橱中进行下列实验: 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:2NO+O22NO2 B. ?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，说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸 D. 针对?中现象，
8、在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化 【答案】 C 【解析】 稀硝酸具有酸性与强氧化性，与Fe反应生成NO，NO遇空气变为二氧化氮，?中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O22NO2，A正确;?中现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，B正确;对比?、?的现象，Fe与稀硝酸反应生成NO，而Fe与浓硝酸反应生成二氧化氮且迅速被钝化，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，C错误;根据?中现象，说明构成原电池，在Fe、Cu之间连接电流计，通过电流计指针偏转，可以判断原电池的正、负极，进而判断Fe是否被氧化，D正确。 4 4. 将铁片投入下列溶液中，不放出气体且
9、铁片质量减轻的是 ( ) A. CuSO4 B. H2SO4 C. AgNO3 D. FeCl3 【答案】 D 【解析】 A项中Fe置换出Cu而使铁片质量增大;B项中产生气体;C项中Fe置换出Ag而使铁片质量增大;D项中发生反应:Fe+2FeCl3 微课1 铁与稀硝酸反应的计算 硝酸过量:Fe+4HNO3(稀) Fe过量:Fe+2Fe(NO3)3Fe(NO3)3+NO?+2H2O; 3Fe(NO3)2; 3Fe(NO3)2+2NO?+4H2O。 3FeCl2，符合条件。 两者相加得总化学方程式:3Fe+8HNO3(稀) 可以用数轴表示如下: 解题时需注意铁与硝酸物质的量的比值范围。 n(Fe)
10、n(Fe)13 n(HNO3)?4时，产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余;当n(HNO3)?8时，产即当 n(Fe)13 n(HNO3)<8时，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，Fe和物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余;当4< HNO3都反应完全。 考点2 铁的氧化物与氢氧化物 【基础梳理】 1. 氧化物 5 2. 氢氧化物 【举题说法】 例题2 等物质的量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO气体的物质的量最多的是( ) A. Fe B. FeO C. Fe(OH)3 D. FeSO4 【答案】 A 【解析】 1 mol Fe与硝酸发生氧化还原反应，被氧化生成
11、Fe，失电子的物质的量为3 mol;1 mol FeO、FeSO4与硝酸反应被氧化生成Fe，失电子的物质的量为1 mol;Fe(OH)3与硝酸反应不会产生一氧化氮，由以上分析可知，失电子最多的是Fe，则放出NO物质的量最多的是Fe，A正确。 变式2 (2015?北京门头沟二模)某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验: 固体 淡黄色溶液 淡红色溶液 深红色溶液 溶液褪色 3+ 3+ (1) 固体溶于稀盐酸的化学方程式为 。 (2) 试剂1的化学式是 ;加入试剂1后呈红色的原因是(用离子方程式表示) 。 6 (3) 加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示) 。 (4) 某
12、一同学在实验中由于加入了过量新制氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，为了探究溶液褪色的原因，另有四位同学进行了下表的猜想，你认为丁同学的猜想会是什么?(提示:SCN中硫元素的化合价为-2价) 为验证丁同学的猜想合理与否?请同学们根据结论完成下表的实验设计方案。可选用试剂:浓硫酸、1.0 mol?LHNO3、1.0 mol?L盐酸、1.0 mol?LNaOH、0.1 mol?LFeCl3、0.1 mol?LCuSO4、20%KSCN、蒸馏水。 【答案】 (1) Fe3O 4+8HCl (2) KSCN Fe+3SCN (3) 2Fe+Cl22+3+-1-1-1-1-1-2FeCl3+FeCl2
13、+4H2O Fe(SCN)3 - 2Fe+2Cl -3+(4) 溶液中的SCN被过量的氯水氧化 【解析】 (1) 铁与水蒸气反应后的固体为Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铁。(2) 检验三价铁离子用KSCN溶液，二者反应生成Fe(SCN)3，溶液变红色。(3) 加入新制氯水后，亚铁离子被氧化成三价铁离子，则溶液红色加深。(4) 溶液中的SCN被过量的氯水氧化，则溶液会褪色，所以丁同学的猜想是:溶液中的SCN被过量的氯水氧化。为验证丁同学的猜想合理与否:或取少量褪色后的溶液，加KSCN溶液，如果变红色，说明溶液中的SCN被过量的氯水氧- 7 化，即丁的猜想正确;或取少量褪色后的
14、溶液，加FeCl3溶液，如果不变红色，说明溶液中没有KSCN，即溶液中的SCN被过量的氯水氧化，即丁的猜想正确。 【题组训练2】 1. (2014?天津高考) 化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是( ) A. 铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 B. 用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染 C. 大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 D. 含重金属离子的电镀废液不能随意排放 【答案】 B 【解析】 锌的化学性质比铁活泼，铁表面镀锌，铁被保护，A项正确;聚乳酸塑料易降解，而聚乙烯塑料难降解，是产生白色污染的主要污染物，B项错误;化石燃料燃烧时生成大量的二氧化碳，同时生成一氧化碳、二氧化硫
15、等有害气体，还能产生大量的粉尘等有害颗粒物，故大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素，C项正确;随意排放含重金属离子的电镀废液会造成水体污染，D项正确。 2. (2011?山东高考)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素，下列说法正确的是( ) A. 三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B. 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物 C. 制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D. 电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al 【答案】 C 【解析】 Al2O3属于两性氧化物，A项错误;Cu的单质长期放置在空气中会生成铜绿，其成分为
16、碱式碳酸铜，B项错误;AlCl3、FeCl3、CuCl2溶液在加热时促进水解，且水解生成的HCl会挥发，在蒸干过程中彻底水FeCl3、CuCl2的混解，最后得到它们的氢氧化物，C项正确;电解AlCl3、合溶液时阴极上依次析出Cu和H2，D项错误。 3. X、Y、Z、W均为中学化学的常见物质，一定条件下它们之间有如下转化关系(其他产物已略去): 下列说法不正确的是( ) - 8 A. 若W是单质铁，则Z溶液可能是FeCl2溶液 B. 若W是氢氧化钠，则X与Z可反应生成Y C. 若X是金属镁，则W可能是强氧化性的单质 D. 若X是金属Na，则Z可以是Na2O2 【答案】 C 【解析】 若W为铁，则
17、X、Y、Z分别为Cl2、FeCl3和FeCl2，A正确;若W为NaOH，则X、Y、Z分别为CO2、NaHCO3和Na2CO3，也可能分别为AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2，B正确;镁没有可变价态，C错误;X为Na、W为O2，Y为Na2O、Z为Na2O2，D正确。 1. Fe(OH)2的制备与实验方案的设计 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。 制备原理:Fe+2OH2+-Fe(OH)2? 3+成功关键:(1) 溶液中不含Fe和O2等氧化性物质;(2) 制备过程中
18、，保证生成的Fe(OH)2 在密闭的隔绝空气的体系中。 2. 几种典型的制备方法 方法1:隔绝空气的复分解反应法 用不含Fe的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 方法2:氢气氛围中的复分解反应法 在图1所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。 3+ 图1 图2 方法3:电解法 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图2所示，两电极的材料分别为石墨和铁。 9 考点3 “铁三角”及Fe2+、Fe3+的检验 【基础梳理】 1. “铁三角”关系图 根据上面的关系图，写出转化的化学(离子)方程式: 1 Fe2+Zn FeO+H2 3FeO+2Al
19、2 Fe+S Fe+Cu2+ Fe+2H+ ? 2Fe+3Cl2 Fe+4H+NO- 3 2Fe+3H+ 2O2+6H ? 2Fe3+3Zn Fe2O3+3CO Fe2O3+2Al ?2Fe2+Cl2 2+-3Fe+4H+NO3 2Fe2+H+ 2O2+2H 1 2Fe3+Fe 2Fe3+Cu 2Fe3+2I- 10 2. 检验Fe、Fe的常用方法 (1) 溶液颜色:含有Fe的溶液显 色，含有Fe的溶液显 色。 (2) 用KSCN溶液和氯水:先加KSCN溶液，如出现 色，溶液含Fe;如无现象，再加氯水，溶液呈 色，溶液含Fe。 (3) 用NaOH溶液:加入NaOH溶液，如出现 色沉淀，溶液含F
20、e;如出现 色沉淀、后变成 色、最后变为 色，溶液含Fe。 【举题说法】 例题3 某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究: 提出假设 假设1:Fe具有氧化性，能氧化Ag。 -O假设2:Fe(NO3)3溶液显酸性，在此酸性条件下N3能氧化Ag。 3+2+3+2+3+2+3+2+3+ 设计方案，验证假设 (1) 甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe，验证了假设1成立。请写出 Fe氧化Ag的离子方程式: 。 -O3(2) 乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容(提示:N在不同条件下的还2+3+ 原产物较复杂，有时
21、难以观察到气体产生)。 思考交流 (3) 甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论: -O3Fe(NO3)3溶液中的Fe和N都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并简述理3+ 由: 。 【答案】 (1) Fe+Ag3+Fe+Ag2+ 11 (2) ?测定实验用的上述Fe(NO3)3溶液的pH ?配制相同pH的稀硝酸，将此溶液加入有银镜的试管中 (3) 不同意。甲同学检验出了Fe，可确定Fe一定氧化了Ag;乙同学虽然验证了此条件-OO33下N能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验N的还原产物，因此不能确定2+3+-ON3是否氧化了Ag 【解析】 (1)
22、 Fe被还原为Fe，则Ag一定被氧化为Ag，所以离子方程式为 Fe+Ag 3+3+3+2+-O3Fe+Ag 。(2) 要验证假设2成立，须验证在酸性条件下起氧化作用的为N，而不2+-O3是Fe，可用与Fe(NO3)3相同pH的稀硝酸做对照实验。(3) 应检测出N的还原产物，方可证明-O3N是否氧化了Ag。 变式3 (2015?扬州四模)下列关于Fe、Fe性质实验的说法错误的是( ) 3+2+ A. 用上图装置可以制备Fe(OH)2沉淀 B. 配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C. FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀 D. 向FeCl2溶
23、液中加入少量铁粉是为了防止Fe被氧化 【答案】 C 【解析】 反应开始时生成的氢气进入B中，可排出氧气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化，一段时间后关闭止水夹C，A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2，A正确;FeCl3易水解，配制溶液时应防止溶液水解生成氢氧化铁沉淀，可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，B正确;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，无沉淀，C错误;Fe与铁反应可生成Fe，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe被氧化，D正确。 【题组训练3】 1. 下列有关金属的说法不正确的是( ) 2+2+3+2+ 12 A. 纯铁比生铁的抗腐蚀性强 B.
24、 青铜、不锈钢、硬铝都是合金 C. 铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属 D. 人体缺钙会引起骨质疏松症，缺铁会引起贫血 【答案】 C 【解析】 生铁中含有碳等杂质，容易发生电化学腐蚀，加快铁的腐蚀速率，A项正确;青铜是铜、锡的合金，不锈钢是铁、铬、镍等的合金，硬铝是铝、铜、镁、硅等的合金，B项正确;铝的化学性质活泼，在空气中铝的表面形成致密的氧化膜，阻止反应继续进行，C项错误;钙是形成人体骨骼的重要元素，铁是合成血红蛋白的重要元素，D项正确。 2. 将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是( ) 【答案】 D 【解析】 FeCl3可能过量，溶液中可能含Fe，A错
25、误;Fe先与FeCl3反应生成FeCl2，Fe剩余说明Cu还未反应，溶液中无Cu，B错误;Cu可能部分反应生成CuCl2，溶液中可能含Cu，C错误。 3. 下列离子的检验方法合理的是 ( ) 2+ 2+ 2+ 3+ A. 向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe B. 向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明原溶液中一定含FeC. 向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中一定不含Fe 2+ 2+ 13 D. 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，说明该溶液中含有Fe，可能含有Mg 【答案】 D 2-O3【解析】 A项，只能说明含Fe，不能说
26、明无Fe;B项，也可能含S等还原性离子;C项，3+2+2+2+ 不能说明无Fe。 微课2 Fe、Fe的水解及Fe的还原性 1. 涉及Fe、Fe的几个常见问题 (1) 判断离子共存 -2-OOO323?Fe、Fe均会水解，与HC、Al、C等因相互促进水解，在溶液中不能大量共2+3+2+3+3+2+2+2+ 存。 2-OOO2+-+33?Fe与S、I、HS、S，Fe与N(H)、ClO、Mn4(H)在溶液中因发生氧化还原3+2- 反应而不能大量共存。 (2) 盐溶液的配制与保存 ?Fe的盐溶液:加少量铁粉，防止Fe被氧化;加少量相应的酸，防止Fe水解。 ?Fe的盐溶液:加少量相应的酸，防止Fe水解。
27、 2. 溴化亚铁与氯气的反应 (1) 溴化亚铁与氯气物质的量之比大于2?1时:Cl2+2Fe2+3+3+2+2+2+2Cl+2Fe; -3+(2) 溴化亚铁与氯气物质的量之比小于2?3时:3Cl2+2Fe+4Br(3) 溴化亚铁与氯气物质的量之比等于1?1时:2Cl2+2Fe+2Br 【随堂检测】 2+2+6Cl+2Fe+2Br2; 4Cl+2Fe+Br2。 -3+-3+- 1. FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是 ( ) 14 A. 加入KSCN溶液一定不变红色 B. 溶液中一定含FeC. 溶液中一定含Cu 2+ 2+ D. 剩余固体中一
28、定含铜 【答案】 C 【解析】 氧化性:Fe>Cu，加入Fe先还原Fe，然后再还原Cu，当剩余固体为Fe、Cu时，Fe和Cu反应完全，溶液中只有Fe，当剩余固体为Cu时，Fe反应完全，溶液中一定有Fe，可能有Cu。 2. FeSO4可发生下图所示反应，下列说法错误的是( ) 2+ 3+ 2+ 2+ 3+ 2+ 3+ 2+ 3+ 2+ 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. 可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D. 常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO
29、4大 【答案】 D 【解析】 由图示中反应FeSO4+(NH4)2SO 4FeSO4小，D错误。 3. 下列实验操作、现象和结论均正确的是( ) (NH4)2Fe(SO4)2(s)知，(NH4)2Fe(SO4)2的溶解度比 15 【答案】 AD 【解析】 由于盐酸的酸性强于碳酸，因而Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应，A项正确;AgNO3先与NH3?H2O反应生成AgOH沉淀，AgOH沉淀再与NH3?H2O反应生成可溶性的Ag(NH3)2OH，Ag与NH3?H2O不能大量共存，B项错误;Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，不属于置换反应，C项错误;由于Fe的氧化性强于I2
30、，故I被Fe氧化为I2，I2溶于CCl4显紫红色，D项正确。 4. 在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe、Cu和Fe的物质的量之比为3?2?1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量之比变化为1?2?4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe的物质的量之比为( ) A. 2?1 B. 1?2 C. 1?3 D. 1?4 【答案】 C 【解析】 因氧化性:Fe>Cu3+ 3+3+3+2+2+3+-3+2?>Fe，加入适量的铁粉，使溶液中Fe、Cu和Fe物质的量之2+2+3+2+3+2+2+比变为1?2?4，说明Fe有剩余，则Cu、Fe没有参加反应，加入铁粉仅与Fe反应，
31、设原溶 液中含有Fe、Cu、Fe的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol，反应后Fe、Cu和Fe物质的量之比变为1?2?4，则反应后Fe、Cu、Fe的物质的量分别为1 mol、2 mol、4 mol，故反应的Fe的物质的量为2 mol，根据2Fe+Fe 3+3+3+3+2+2+3+2+2+3+2+2+3Fe，参加反应的Fe的物质的量为1 mol，参2+加反应的铁粉与原溶液中Fe的物质的量之比为1 mol?3 mol=1?3。 【问题思考和基础梳理答案】 【参考答案】 问题思考 问题1 ?FeCl3溶液中存在Fe的水解平衡，加热促进其水解，又由于生成的氯化氢气体不断挥发，使水解趋于完全
32、，生成Fe(OH)3，最终得到的不是无水FeCl3固体。要想得到无水FeCl3固体，需要抑制Fe的水解，可以将FeCl3溶液在HCl气流中蒸干。 ?可以利用FeCl3的水解反应，向溶液中加入氧化镁、碳酸镁等消耗FeCl3水解产生的HCl，促进FeCl3的水解，生成MgCl2，这样既不引入新的杂质，又能将FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀除去。 3+3+ 16 问题2 (1) 取少量溶液，滴加NaOH溶液，出现白色沉淀，在空气中变成灰绿色，最后变成红褐色，可以判断溶液中含Fe。 (2) 取少量溶液，滴加少量KSCN溶液，无现象，再滴加H2O2或氯水，出现血红色，可以判断溶液中含Fe。 (3) 取
33、少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色(多用于Fe和Fe共存时Fe的检验)，可以判断溶液中含Fe。 【基础梳理】 考点1 1. 银白 磁体 2. (1) 2Fe2O3 红棕 Fe3O4 黑 2FeCl3 棕褐 (2) Fe3O4+4H2 FeSO4+H2? Fe(NO3)3+NO?+2H2O (3) 3FeCl2 FeSO4+Cu 考点2 1. 铁红 磁性氧化铁 红棕 +2 +3 +2、+3 Fe Fe Fe、Fe 2+3+2+3+2+3+ 2+3+2+2+2+2+2. 白 红褐 Fe+2H2O Fe+3H2O Fe2O3+3H2O Fe(OH)2? Fe(OH)3? 白 灰
34、绿 红褐 4Fe(OH)3 考点3 1. ?Fe+Zn Fe+H2O 3Fe+Al2O3 ?FeS Fe+Cu Fe+H2? ?2FeCl3 Fe+NO?+2H2O 2Fe+6H2O ?2Fe+3Zn 2Fe+3CO2 2Fe+Al2O3 ?2Fe+2Cl 3Fe+NO?+2H2O 2Fe+2H2O ?3Fe 2Fe+Cu 2Fe+I2 2.(1) 浅绿 黄 (2) 血红 血红 (3) 红褐 白 灰绿 红褐 趁热打铁，事半功倍。请老师布置同学们完成配套检测与评估中的练习。 【课后检测】 课时14 铁及其化合物 2+2+2+2+3+2+3+-3+3+3+2+2+2+ 17 1. 下列有关实验装置
35、的说法正确的是( ) 图1 图 2 图3 图4 A. 用图1装置制取干燥纯净的NH3 B. 用图2装置实验室制备Fe(OH)2 C. 用图3装置可以完成“喷泉”实验 D. 用图4装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积 2. 甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如右图所示(反应条件略去，箭头表示一步转化)。下列各组物质中，不满足图示转化关系的是( ) A. ? B. ? C. ? D. ? 18 3. (2015?上海高考)检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是( ) A. NaOH 4. 为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正
36、确的是( ) B. KMnO4 C. KSCN D. 苯酚 5. (2014?镇江期末)下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是( ) A. ? 6. (2015?连云港三模)在检验用FeCl3溶液生产铜制印刷线路板后所得废液成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( ) A. 向废液中加入少量的葡萄糖溶液，无红色沉淀产生，说明废液中不含Cu 2+ B. ? C. ? D. ? B. 向废液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明废液中含有ClC. 向废液中加少量铁粉，充分反应后无固体剩余，说明废液中含有Fe 3+ - 19 D. 向废液中滴加KSCN溶液，
37、无现象，再加入氯水后溶液呈血红色，说明废液中含有Fe 2+ 7. (2015?上海奉贤一模)用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O，下列说法正确的是 ( ) A. Na2O2既是氧化剂又是还原剂 B. Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物 C. 3 mol Na2O2发生反应，有12 mol 电子转移 D. 在Na2FeO4中Fe为+4价，具有强氧化性，能消毒杀菌 8. (2014?浙江模拟)在1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质，其物质的量浓度分别为0.2 mol?L和1.5 mol?L，现
38、向该溶液中加入39.2 g铁粉使其充分反应。下列有关说法正确的是 ( ) A. 反应后溶液中Fe物质的量为0.8 mol B. 反应后产生13.44 L H2(标准状况) C. 反应后溶液中Fe和Fe物质的量之和为0.9 mol D. 由于氧化性:Fe>H，故反应中先没有气体产生后产生气体 9. (2014?福建模拟)铁、铝、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途。试回答下列问题: (1)铝的原子结构示意图为 ;铁、铝、铜三种金属的金属活动性由弱到强的排列顺序是 。 (2)制造电路板的工艺中，FeCl3溶液可以刻蚀铜箔，请写出该反应的离子方程式: 。 (3)已知铜与稀硫酸不反应，但铜片在
39、稀硫酸中长时间加热时溶液会呈蓝色，请用化学方程式表示其原因: 。 (4)氯化铝广泛用作有机合成和石油工业的催化剂。将铝土矿粉(主要成分为Al2O3)与焦炭混合后加热，并通入氯气，可得到氯化铝，同时生成CO。写出该反应的化学方程式: 。该反应中的氧化剂是 。 (5)某校兴趣小组为测定一种铁铝硅合金(FexAlySiz)粉末的组成，提出如下方案:准确称取 1.46 g该合金粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，测得剩余固体的质量为0.07 g。向滤液3+2+3+3+-1-1 20 中滴加足量NaOH浓溶液，充分搅拌、过滤、洗涤得到固体。再将所得固体充分加热、灼烧，得到红棕色粉末1.60 g。通过计算
40、确定此合金的组成为 (填化学式)。 10. (2015?四川眉山一模)已知三氯化铁的熔点为306 ?，沸点为315 ?，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。 (1)装置的连接顺序为 。 (2)饱和食盐水的作用是 。 (3)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验: ?淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子方程式为 。 ?淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是 。 (4)已知红色褪去的同时有
41、气体生成，经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。 ?取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化;第二份滴加试剂X，溶液出现红色;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。 ?另取同物质的量浓度的 FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化。 实验?说明 ; 实验?的目的是 ; 21 得出结论: 。 11. (2015?北京丰台一模)铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。 (1)写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式: 。 (2)绿矾(FeSO4?7H2O)是补血剂的原料，易变质。 检验绿矾是否变质的试剂是 。 设计实验检验绿矾是否完全变
42、质 。 (3)利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下: ?干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3?nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为 。 ?取干燥后的FeCO3样品12.49 g ，焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量为 g。 (4)以羰基化合物为载体运用化学平衡移动原理分离提纯某纳米级活性铁粉(含有一些不反应的杂质)，反应装置如下图。 Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) H<0 T1 (填“>”、“<”或“=”)T2，判断理由是 。 ) 12. (2015?河南濮阳期末)铁及其化合物有重要用途
43、，如聚合硫酸铁Fe2(OH)n(SO43-n2m是一种新型高效的混凝剂，而高铁酸钾(其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂，某课题小组设计如下方案制备上述两种产品。 22 请回答下列问题: (1)若A为H2O(g)，可以得到Fe3O4，写出Fe与H2O(g)反应的化学方程式: 。 (2)若B为NaClO3与稀硫酸，写出其氧化Fe的离子方程式(还原产物为Cl): 。 (3)若C为KNO3和KOH的混合物，写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸钾的化学方程式并配平: (4)为测定溶液?中铁元素的总含量，进行实验:准确量取20.00 mL溶液?于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH<3
44、，加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后，再用0.100 0 mol?L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00 mL。 已知:2Fe+2I3+-12+-2-O3 2Fe+I2、 I2+2S22+2-O62I+S4 - ?滴定选用的指示剂为 ，滴定终点观察到的现象是 。 ?溶液?中铁元素的总含量为 g?L。若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。 【课后检测答案】 课时14 铁及其化合物 1. C 【解析】 A中，氨气密度小于空气，用向下排空气法收集，错误;B中，铁应为电解池的阳极，错误;C中，氯气易溶于氢氧化钠溶液
45、，正确;D中，产生的气体为二氧化氮，会与水反应，故不能用该法测气体的体积。 2. A 【解析】 ?4NH3+5O2 ?3Fe+4H2O(g) NaAlO2+2H2O+CO2 正确。 4NO+6H2O，NO与水不反应，错误;2Fe+3H2O，正确;?Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O，Na2O2，-1Fe3O4+4H2，3H2+Fe2O3NaHCO3+Al(OH)3 ?，错误;?2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2，2Na+O2 23 3. B 【解析】 加入氢氧化钠，因含有铁离子，可生成红褐色沉淀，不能检验是否含有亚铁离子， A错误;亚铁离子具有还原性，可与高锰酸钾发生氧化还原
46、反应，高锰酸钾溶液褪色，可鉴别，B正确;亚铁离子与KSCN不反应，不能鉴别，只能鉴别铁离子，C错误;亚铁离子与苯酚不反应，不能鉴别，只能鉴别铁离子，D错误。 4. A 【解析】 氯气能够氧化Fe(浅绿色)为Fe(棕黄色)，A项正确;B项锌置换出铁，锌逐渐溶解，溶液变为无色，且析出黑色固体铁，实验现象错误;C项离子方程式错误，正确的应为2Fe+Fe 5. C 【解析】 N2不能直接转化为NO2，?错误;NaOH不能直接生成Na2O，?错误。 6. A 【解析】 葡萄糖溶液与铜离子不反应，不能检验，A错误;向废液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，白色沉淀为AgCl，说明废液中含有Cl，
47、B正确;向废液中加少量铁粉，充分反应后无固体剩余，则发生Fe+2Fe3+-3+2+3+3Fe;D项实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。 2+3Fe，说明废液中含有Fe，不发生Fe与铜离 3+2+3+子的反应，C正确;向废液中滴加KSCN溶液，无现象，则溶液中不含Fe，再加入氯水后溶液呈 血红色，说明废液中含有Fe，D正确。 7. B 【解析】 该反应中Fe元素化合价由+3价变为+6价、O元素化合价由-1价变为-2价，所以氧化铁是还原剂、过氧化钠是氧化剂，Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物，A错误、B正确;3 mol Na2O2发生反应，转移电子的物质的量=3 mol20-(-1)=6 mol，C错误;在Na2