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1、【南方凤凰台】2017版高考化学（江苏专版）一轮复习目标导学 单元检测：专题3 金属元素及其化合物 课时14铁及其化合物 Word版含答案课时14 铁及其化合物 【课时导航】 课时14 铁及其化合物 (本课时对应学生用书第6166页) 【课时导航】 1. 了解常见金属铁及其重要化合物的主要性质和重要应用。 2+3+复习目2. 了解Fe、Fe等常见离子的检验方法，能对常见的物质组成进行检验标 和分析。 3. 了解金属材料在生产和生活中的重要应用。 知识网络 问题1 ?加热FeCl溶液能得到无水FeCl固体吗?如何得到无水FeCl固333体?问题思 考 ?如何除去MgCl溶液中少量的FeCl? 2
2、32+问题2 Fe的检验方法有哪些? 【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+3O (现象:在潮湿的空气中生锈，生成 色固体) 23Fe+2O (现象:在氧气中点燃，火星四射、生成 色晶2体) 2Fe+3Cl (现象:产生 色烟) 2Fe+SFeS(现象:生成黑色固体) (2) 铁与水、酸溶液反应 3Fe+4HO(g) 2Fe+HSO 24Fe+4HNO(稀) 3(3) 铁与盐
3、溶液反应 Fe+2FeCl 3Fe+CuSO 43. 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 【答案】 A 2+2+3+【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，-O2+3+3氯水、溴水有氧化性，能将Fe氧化为Fe，酸性条件下N有强氧化性，也能2+氧化Fe。 变式1 (2015?海南高考
4、)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: (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) 若操作不当，制得的FeCl会含有少量FeCl，检验FeCl常用的试剂233是 。欲制得纯净的FeCl，在实验操作中应先 ，2再 。 【答案】 (1) MnO+4HCl(浓)MnCl+Cl?+2HO 浓硫酸 2222(2) HCl HC
5、l和H 发生倒吸 可燃性气体H不能被吸收 22(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MnO+4HCl(浓) 2MnCl+Cl?+2HO;装置B的作用是干燥氯气，常用浓硫酸。(2) 制取无水氯化222亚铁，需要HCl气体，故A装置制取的是HCl，反应的化学方程式为Fe+2HClFeCl+H，故尾气的成分为未反应的HCl和生成的氢气;由于HCl极22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。(
6、3) 检验氯化铁常用硫氰化钾溶液，若要制取纯净的FeCl，需先排尽装置中的空气，故应先点燃A处的酒精灯，2再点燃C处的酒精灯。 【题组训练1】 2+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。 (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 ，铁元素以 形式存在。 (3) CD段铁元素以 形式存在。 3+ 【答案】 (1) Fe+4HNO(稀)Fe(NO)+NO?+2HO Fe33322+3+ (2) 2Fe(NO)+Fe3Fe(NO) Fe、Fe33322+ (3) Fe、F
7、e3+【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3+Fe+4HNO(稀)Fe(NO)+NO?+2HO(AB段);当Fe全部转化为Fe，过量的Fe33323+2+会与Fe发生反应:2Fe(NO)+Fe3Fe(NO)(BC段);CD段仅存在Fe、Fe。 33322. (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 ( ) 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
8、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: 步骤 现Fe表面产生大量无色气泡，Fe表面产生少量红棕色气Fe、Cu接触后，其表面象 液面上方变为红棕色 泡后，迅速停止 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:2NO+O2NO22 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，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
9、，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+O2NO，A正确;?中22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. 将铁片投入下列溶液中，不放出气体且铁片质量减轻的是 ( ) A. CuSO B. HSO C. AgNO D. FeCl42433 【答案】 D 【解析】
10、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+2FeCl3FeCl，符合条件。 32微课1 铁与稀硝酸反应的计算 硝酸过量:Fe+4HNO(稀)Fe(NO)+NO?+2HO; 3332Fe过量:Fe+2Fe(NO)3Fe(NO); 3332两者相加得总化学方程式:3Fe+8HNO(稀)3Fe(NO)+2NO?+4HO。 3322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)n(Fe)13n(HNO)n(HNO)4833即当?时，产物仅有Fe(NO)，HNO可能有剩余;当?333n(Fe)13n(HN
11、O)483时，产物仅有Fe(NO)，Fe可能有剩余;当Cu，加入Fe先还原Fe，然后再还原Cu，当剩余固3+2+2+3+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，Fe2+2+反应完全，溶液中一定有Fe，可能有Cu。 2. FeSO可发生下图所示反应，下列说法错误的是( ) 4A. 碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)胶体，可用作净水剂 3B. 为防止NHHCO分解，生产FeCO需在较低温度下进行 433C. 可用KSCN溶液检验(NH)Fe(SO)是否被氧化 4242D. 常温下，(NH)Fe(SO)在水中的溶解度比FeSO大 42424【答案】 D 【解析】 由图
12、示中反应FeSO+(NH)SO(NH)Fe(SO)(s)知，44244242(NH)Fe(SO)的溶解度比FeSO小，D错误。 424243. 下列实验操作、现象和结论均正确的是( ) 选实验操作 现象 结论 项 A 向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸 均冒气泡 两者均能与盐酸反应 +B 向AgNO溶液中滴加过量氨水 溶液澄清 Ag与NH?HO能大量共存 332C 将可调高度的铜丝伸入到稀硝酸中 溶液变蓝 Cu与稀硝酸发生置换反应 将KI和FeCl溶液在试管中混合后，加下层溶液 33+D I氧化性:Fe2 入CCl，振荡，静置 显紫红色 4【答案】 AD 【解析】 由于盐酸的酸性强于碳酸，因而N
13、aCO和NaHCO均能与盐酸反应，233A项正确;AgNO先与NH?HO反应生成AgOH沉淀，AgOH沉淀再与NH?HO反33232+应生成可溶性的Ag(NH)OH，Ag与NH?HO不能大量共存，B项错误;Cu与稀32323+硝酸反应生成Cu(NO)、NO和HO，不属于置换反应，C项错误;由于Fe的氧322-3+化性强于I，故I被Fe氧化为I，I溶于CCl显紫红色，D项正确。 22243+2+2+4. 在FeCl、CuCl、FeCl的混合溶液中，Fe、Cu和Fe的物质的量之比为3223?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?4，3+则参加反应的铁粉与原溶液中Fe的
14、物质的量之比为( ) A. 2?1 B. 1?2 C. 1?3 D. 1?4 【答案】 C 2，3+2+3+2+u【解析】 因氧化性:FeCFe，加入适量的铁粉，使溶液中Fe、Cu2+3+2+2+和Fe物质的量之比变为1?2?4，说明Fe有剩余，则Cu、Fe没有参加反应，3+3+2+2+加入铁粉仅与Fe反应，设原溶液中含有Fe、Cu、Fe的物质的量分别为3 mol、3+2+2+3+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、2+2+3+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 3+2+mol，根据2Fe
15、+Fe3Fe，参加反应的Fe的物质的量为1 mol，参加反应的铁3+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 3+问题1 ?FeCl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3化氢气体不断挥发，使水解趋于完全，生成Fe(OH)，最终得到的不是无水FeCl333+固体。要想得到无水FeCl固体，需要抑制Fe的水解，可以将FeCl溶液在HCl33气流中蒸干。 ?可以利用FeCl的水解反应，向溶液中加入氧化镁、碳酸镁等消耗FeCl水解产33生的HCl，促进FeCl的水解，生成MgCl，这样既不引入新的杂质，又能
16、将FeCl323转化为Fe(OH)沉淀除去。 3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，2+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HO或氯水，出现血红222+色，可以判断溶液中含Fe。 3+2+(3) 取少量溶液，滴加酸性KMnO溶液，酸性KMnO溶液褪色(多用于Fe和Fe442+2+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) 2FeO 红棕 FeO 黑 2FeCl 棕褐 (2) FeO+4H FeSO+H? 2334334242Fe(NO)+
17、NO?+2HO (3) 3FeCl FeSO+Cu 332242+3+2+3+ 考点2 1. 铁红 磁性氧化铁 红棕 +2 +3 +2、+3 Fe Fe Fe、Fe2+3+2. 白 红褐 Fe+2HO Fe+3HO FeO+3HO Fe(OH)? Fe(OH)? 白 2223223灰绿 红褐 4Fe(OH)3 2+2+2+考点3 1. ?Fe+Zn Fe+HO 3Fe+AlO ?FeS Fe+Cu Fe+H? 22323+?2FeCl Fe+NO?+2HO 323+2+3+-2Fe+6HO ?2Fe+3Zn 2Fe+3CO 2Fe+AlO ?2Fe+2Cl 22233+3+3Fe+NO?+2H
18、O 2Fe+2HO 222+2+2+2+?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第2324页。 【课后检测】 课时14 铁及其化合物 1. 下列有关实验装置的说法正确的是( ) 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
19、中，不满足图示转化关系的是( ) 甲 乙 丙 戊 ? NHONO HO 3 2 2? Fe HO HFeO22 23 ? AlONaOH溶液 NaAlO溶液 过量CO23 22 ? NaOCOONa 22 2 2 A. ? B. ? C. ? D. ? 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 B. KMnOC. KSCN D. 苯酚 4 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确的是( ) 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 2+32+在氯化亚铁溶液中通浅绿色溶液变
20、成棕2Fe+Cl2FeFe具有还原2A +- 入氯气 黄色溶液 +2Cl性 2+在氯化亚铁溶液中加浅绿色溶液变成无Fe+ZnFe+ZnZn具有还原B 2+ 入锌片 色溶液 性 在氯化铁溶液中加入棕黄色溶液变成浅铁单质具有3+2+ C Fe+Fe3Fe铁粉 绿色溶液 还原性 3+2+3+在氯化铁溶液中加入蓝色溶液变成棕黄2Fe+Cu2FeFe具有氧化D 2+ 铜粉 色溶液 +Cu性 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( ) 物质编号 物质转化关系 a b c d ? NO NONHNO2 2 3 ? NaO NaONa NaOH 222 ? Fe
21、ClFeClFe CuCl2 3 2 ? AlONaAlOAl Al(OH)23 2 3 A. ? B. ? C. ? D. ?6. (2015?连云港三模)在检验用FeCl溶液生产铜制印刷线路板后所得废液成分的3实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( ) 2+ 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- B. 向废液中滴加硝酸酸化的AgNO溶液，产生白色沉淀，说明废液中含有Cl33+ C. 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FeD. 向废液中滴加KSCN溶液，无现象，再加入氯水后溶液呈血红色，说明废液2+ 中含有Fe7. (2015
22、?上海奉贤一模)用高铁酸钠(NaFeO)对河湖水消毒是城市饮水处理的新24技术。已知反应FeO+3NaO2NaFeO+NaO，下列说法正确的是 ( ) 2322242A. NaO既是氧化剂又是还原剂 22B. NaFeO既是氧化产物又是还原产物 24C. 3 mol NaO发生反应，有12 mol 电子转移 22D. 在NaFeO中Fe为+4价，具有强氧化性，能消毒杀菌 248. (2014?浙江模拟)在1 L溶液中含有Fe(NO)和HSO两种溶质，其物质的量浓度3324-1-1分别为0.2 mol?L和1.5 mol?L，现向该溶液中加入39.2 g铁粉使其充分反应。下列有关说法正确的是(
23、) 3+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 H(标准状况) 22+3+C. 反应后溶液中Fe和Fe物质的量之和为0.9 mol 3+D. 由于氧化性:FeH，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，FeCl溶液可以刻蚀铜箔，请写出该反应的离子方程3式: 。 (3)已知铜与稀硫酸不反应，但铜片在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:
24、。 (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AlO)23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(FeAlSi)粉末的组成，提出如下方案:xyz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
25、 ?，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HO后溶液红色加深的原因22是 。 (4)已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O。该小组同学对红色褪去的原2因进行探究。 ?取褪色后溶液三份，第一份滴加FeC
26、l溶液无明显变化;第二份滴加试剂X，溶3液出现红色;第三份滴加稀盐酸和BaCl溶液，产生白色沉淀。 2?另取同物质的量浓度的 FeCl溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O，无明32显变化。 实验?说明 ; 实验?的目的是 ; 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)转化为Fe(OH)的化学方程23式: 。 (2)绿矾(FeSO?7HO)是补血剂的原料，易变质。 42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FeCO?nHO在空32气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为 。 ?取干燥后的FeCO样品12.49 g ，焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中3