2025屆高考化學一輪復習第3章金屬元素及其重要化合物第11講鐵及其重要化合物教學案新人教版

PAGE19-第11講鐵及其重要化合物一、鐵的存在與性質1．鐵在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居第eq\o(□,\s\up1(01))四位，主要以eq\o(□,\s\up1(02))＋2和eq\o(□,\s\up1(03))＋3價化合物的形式存在。2．鐵的物理性質顏色狀態(tài)導電、導熱性、延展性特性銀白色固體良好被磁鐵吸引3．鐵的化學性質(1)①與非金屬單質反應：Fe＋O2常溫腐蝕生成鐵銹，其主要成分為：eq\x(01)Fe2O3·nH2O點燃：eq\x(02)3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O4Fe＋Cl2反應：eq\x(03)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3現(xiàn)象：eq\x(04)猛烈燃燒生成棕黃色煙留意：無論Cl2的量多少，產(chǎn)物都是eq\x(05)FeCl3Fe與S反應：eq\x(06)Fe＋Seq\o(=,\s\up7(高溫))FeS。②與水的反應：常溫下鐵與水不反應，在高溫條件下與水蒸氣反應：eq\x(07)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。(2)與酸的反應酸化學方程式或現(xiàn)象稀H2SO4eq\x(08)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，鐵片漸漸溶解，有無色氣泡冒出稀HNO3Fe不足eq\x(09)Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2OFe過量eq\x(10)3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O濃HNO3、濃H2SO4常溫下eq\x(11)鈍化(3)與某些鹽溶液的反應①與CuSO4溶液反應的離子方程式：eq\x(12)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。②與FeCl3溶液反應的離子方程式：eq\x(13)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。二、鐵的氧化物和氫氧化物1．鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名—鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)eq\x(01)黑色粉末eq\x(02)紅棕色粉末eq\x(03)黑色晶體(有磁性)溶解性eq\x(04)難溶于水eq\x(05)難溶于水eq\x(06)難溶于水鐵的化合價eq\x(07)＋2eq\x(08)＋3eq\x(09)＋2、＋3穩(wěn)定性不穩(wěn)定eq\x(10)穩(wěn)定穩(wěn)定與H＋反應的離子方程式eq\x(11)FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2Oeq\x(12)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=eq\x(13)Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OFe3O4中的3個Fe原子的化合價2個為＋3價，1個為＋2價，可表示為FeO·Fe2O3，平均價態(tài)為＋eq\f(8,3)價。在發(fā)生氧化還原反應時，對應價態(tài)的鐵參與相關反應，如Fe3O4與HNO3反應時只有＋2價鐵被氧化。2．鐵的氫氧化物化學式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)eq\x(01)白色固體eq\x(02)紅褐色固體與鹽酸反應Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O受熱分解—2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應：eq\x(03)Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿溶液反應：eq\x(04)Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓二者的關系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠特別快速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是eq\x(05)白色絮狀沉淀快速變成灰綠色，最終變成紅褐色，反應方程式為eq\x(06)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3三、亞鐵鹽、鐵鹽的化學性質1．亞鐵鹽含有Fe2＋的溶液呈eq\x(01)淺綠色，既有氧化性，又有還原性。(1)氧化性：Fe2＋與Zn反應的離子方程式：eq\x(02)Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋。(2)還原性①向FeCl2溶液中滴入幾滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Cl2)，若溶液變紅色，證明Fe2＋具有還原性。反應原理：eq\x(03)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。②向少量酸性KMnO4溶液中加入FeCl2溶液，若溶液紫紅色褪去，證明Fe2＋具有還原性。反應原理：eq\x(04)MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。2．鐵鹽(1)特性：含有Fe3＋的鹽溶液遇到eq\x(01)SCN－時變成紅色。(2)氧化性：含F(xiàn)e3＋的溶液呈eq\x(02)棕黃色，F(xiàn)e3＋具有較強的氧化性。①向FeCl3溶液中滴入幾滴KSCN溶液，再加入過量活潑金屬(如Fe)，若溶液紅色褪去，證明Fe3＋具有氧化性。反應原理：eq\x(03)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。②向FeCl3溶液中加入淀粉-KI溶液，若溶液變成藍色，證明Fe3＋具有氧化性。反應原理：eq\x(04)2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋。③向FeCl3溶液中通入H2S氣體，若出現(xiàn)黃色渾濁，證明Fe3＋具有氧化性。反應原理：eq\x(05)2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。(3)FeCl3易水解：將其飽和溶液滴入沸水中制備膠體的化學方程式為eq\x(06)FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。3．Fe2＋、Fe3＋的相互轉化上述轉化中標號反應的離子方程式為①eq\x(01)2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－；②eq\x(02)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。1.推斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”，并指明錯因。(1)常溫下，將鐵片浸入足量濃硫酸中，鐵片不溶解，說明常溫下，鐵與濃硫酸不發(fā)生化學反應。(×)錯因：Fe常溫下遇濃H2SO4發(fā)生鈍化。(2)將鐵屑放入稀HNO3中，證明Fe比H2活潑。(×)錯因：Fe與HNO3反應不產(chǎn)生H2。(3)Fe與Cl2反應生成FeCl3，推想Fe與I2反應生成FeI3。(×)錯因：Fe與I2反應生成FeI2。(4)FeCl3腐蝕Cu制印刷電路板是由于鐵比銅的金屬性強。(×)錯因：Fe3＋與Cu反應生成Fe2＋和Cu2＋，證明Fe3＋的氧化性大于Cu2＋，不能證明Fe的金屬性比Cu強。2．教材改編題(據(jù)人教必修一P63T7)要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含F(xiàn)e2＋，進行如下試驗操作時，最佳依次是()①加足量氯水②加足量KMnO4溶液③加少量KSCN溶液A．①② B．③②C．③① D．①②③答案C解析Fe2＋遇KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，而Fe3＋遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，新制氯水能把Fe2＋氧化為Fe3＋，故答案為C。但不能用KMnO4溶液代替氯水，因KMnO4溶液本身為紫紅色?？键c一鐵的性質和用途[解析]該反應可以看作兩步：①Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根離子過量，氫離子不足；②2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。a表示Fe3＋的關系曲線，故A正確；溶液中共有3molH＋參與反應，恰好生成Fe3＋時消耗鐵為0.75mol，B正確；P點n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，二者均為0.45mol，C錯誤；剩余0.45molFe3＋，消耗0.225mol銅，質量為14.4g，D正確。[答案]C1．鐵與稀硝酸反應產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)的推斷方法(1)當HNO3過量時：反應原理：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，鐵元素的存在形式為Fe3＋，鐵元素的價態(tài)為＋3價。(2)當Fe過量時：鐵被硝酸氧化為Fe3＋，然后Fe3＋被剩余的鐵還原為Fe2＋，也就是說最終得到亞鐵鹽，總方程式：3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(3)當eq\f(1,4)＜eq\f(nFe,nHNO3)＜eq\f(3,8)時：鐵元素的存在形式為Fe2＋和Fe3＋，鐵元素的價態(tài)為＋2、＋3價。(4)用數(shù)軸法表示，鐵與硝酸的用量比與反應產(chǎn)物的關系：2．鐵與硫酸、硝酸的混酸反應依次總結足量鐵與稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反應，則可利用離子反應分析，依次發(fā)生反應：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(若H＋量不足，該反應不再發(fā)生)。1．下列關于鐵的敘述正確的是()①鐵能被磁鐵吸引，純鐵易被腐蝕②在人體內的血紅蛋白中含有鐵元素③鐵位于元素周期表中第四周期第ⅧB族④鐵能在氧氣中猛烈燃燒⑤鐵與硝酸反應的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3⑥不能通過化合反應制得FeCl2和Fe(OH)3A．①③ B．②④C．②⑤ D．④⑥答案B解析純鐵的抗腐蝕實力較強；鐵位于元素周期表的第Ⅷ族，沒有第ⅧB族；鐵與強氧化劑反應，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Fe＋2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3制得。故B正確。2．在肯定量的稀HNO3中漸漸加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質的量(縱坐標)與所加鐵粉的物質的量(橫坐標)的關系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應的橫線上。①Fe3＋②Fe2＋③Fe、Fe2＋④Fe2＋、Fe3＋(1)AB段鐵元素以________形式存在。(2)BC段鐵元素以________形式存在。(3)CD段鐵元素以________形式存在。答案(1)①(2)④(3)③解析向稀HNO3中加入鐵粉，起先時稀HNO3過量應生成Fe3＋，隨加入鐵粉量的增加，HNO3反應完全后，發(fā)生反應2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，最終全部轉化為Fe2＋。考點二鐵的氧化物、氫氧化物[解析]Ⅱ.將Fe與稀H2SO4放入試管Ⅰ后，產(chǎn)生的H2可從試管Ⅰ內短管處排出試管Ⅰ內的空氣，經(jīng)過止水夾進入試管Ⅱ內的NaOH溶液中，再排盡NaOH溶液和試管Ⅱ內的空氣，然后關閉止水夾，試管Ⅰ內產(chǎn)生的H2無法逸出，壓強增大，將FeSO4溶液通過長導管壓入試管Ⅱ內的NaOH溶液中，在此過程中，液體都處于H2環(huán)境中，從而避開了空氣中的O2將反應生成的Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3。[答案]Ⅰ.(1)煮沸(2)避開生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2Ⅱ.(1)稀H2SO4、鐵屑(2)NaOH溶液(3)檢驗試管Ⅱ出口處排出H2的純度，當排出的H2純凈時，要夾緊止水夾(4)試管Ⅰ中反應生成的H2將裝置內的空氣排盡，且外界空氣不簡單進入裝置，可防止白色的Fe(OH)2沉淀被氧化制備Fe(OH)2的關鍵與方法由于Fe(OH)2具有很強的還原性，易被氧化為Fe(OH)3，在試驗室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質制備試驗探究的熱點。制備原理：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓。(1)勝利關鍵：①溶液中不含F(xiàn)e3＋和O2等氧化性物質；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。(2)制備Fe(OH)2時常采納的方法①采納新制備的純亞鐵鹽溶液；②將溶解亞鐵鹽的蒸餾水煮沸(除去溶解的氧氣)；③將堿干脆加到亞鐵鹽溶液的底部[使生成的Fe(OH)2與空氣隔離]；④在亞鐵鹽溶液的液面上加隔氧劑(如加入苯等密度比水小而又不溶于水的有機溶劑)。3．鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向濾液中加入過量氨水，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱沉淀至質量不再發(fā)生改變?yōu)橹?，得到紅棕色殘渣。上述沉淀和殘渣分別是()A．Fe(OH)3Fe2O3 B．Fe(OH)2Fe2O3C．Fe(OH)2Fe(OH)3 D．Fe(OH)2Fe3O4答案B解析鐵與稀硫酸反應生成FeSO4，再與過量氨水反應生成白色沉淀Fe(OH)2，在空氣中加熱Fe(OH)2，鐵元素被氧化為＋3價，最終所得紅棕色殘渣為Fe2O3。4．肯定質量的某鐵的氧化物FexOy，與足量的4mol·L－1硝酸溶液充分反應，消耗硝酸溶液700mL，生成2.24LNO(標準狀況)。則該鐵的氧化物的化學式為()A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．Fe4O5答案C解析鐵的氧化物FexOy與足量的4mol·L－1的硝酸溶液充分反應，生成Fe(NO3)3，硝酸被還原生成NO，n(NO)＝eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)＝0.1mol，依據(jù)氮原子守恒可得，3n[Fe(NO3)3]＋n(NO)＝n(HNO3)，3n[Fe(NO3)3]＋0.1mol＝0.7L×4mol·L－1，n[Fe(NO3)3]＝0.9mol，令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合價為a，依據(jù)得失電子守恒可得，0.9mol×(3－a)＝0.1mol×(5－2)，解得a＝eq\f(8,3)，由化合物中正負化合價代數(shù)和為0可得eq\f(8,3)x＝2y，x∶y＝3∶4，故該氧化物的化學式為Fe3O4。確定鐵的氧化物組成的基本方法設鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質量比為m∶n，則氧化物中n(Fe)∶n(O)＝eq\f(m,56)∶eq\f(n,16)＝a∶b，若a∶b＝1∶1，則鐵的氧化物為FeO；若a∶b＝2∶3，則鐵的氧化物為Fe2O3；若a∶b＝3∶4，則鐵的氧化物是Fe3O4或FeO與Fe2O3按物質的量比1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物質的量之比為1∶1，F(xiàn)e3O4為隨意值)?？键c三“鐵三角”及Fe3＋、Fe2＋的檢驗[解析](2)由反應2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，可知反應后溶液中c(Fe2＋)＝0.2mol·L－1，c(Cu2＋)＝0.1mol·L－1，分別取相同體積對應濃度的硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液，滴入等量等濃度的KSCN溶液進行比照試驗。由題目信息ⅱ可知，Cu2＋與SCN－反應生成CuSCN沉淀，同時生成(SCN)2，發(fā)生反應的離子方程式為2Cu2＋＋4SCN－=2CuSCN↓＋(SCN)2。(4)①溶液先變?yōu)樽厣?，放置一段時間后，棕色消逝，溶液變?yōu)辄S色，反應速率快的反應現(xiàn)象最先表現(xiàn)，故反應Ⅰ的速率比反應Ⅱ的慢。②反應中硝酸過量，若反應Ⅰ是可逆反應，則反應后所得溶液中應含有Fe2＋，否則沒有Fe2＋。[答案](1)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(2)0.14mL0.2mol·L－1FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol·L－1KSCN溶液2Cu2＋＋4SCN－=2CuSCN↓＋(SCN)2(3)3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O(4)①慢②取反應后的黃色溶液于試管中，向其中加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，溶液無明顯改變(或通入NO氣體到黃色溶液中沒有出現(xiàn)棕色)1．鐵及其化合物的相互轉化(1)“鐵三角”(2)Fe2＋、Fe3＋的相互轉化①Fe2＋與強氧化劑(O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、KMnO4、HNO3、K2Cr2O7等)反應時，被氧化為Fe3＋。如2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O、6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。②Fe3＋與Fe、Cu、S2－(H2S)、I－(HI)等還原劑反應時生成Fe2＋。如2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(三價鐵鹽腐蝕印刷電路板)。留意氧化性：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，還原性：S2－＞I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－。(3)“鐵三角”的重要應用①物質除雜主要物質雜質除雜方法FeCl3FeCl2通入適量氯氣、加入氯水或H2O2Fe2＋Cu2＋加入過量鐵粉后過濾Mg2＋Fe3＋加入MgO或Mg(OH)2調整pH后過濾Cu2＋Fe2＋先加入氧化劑(如H2O2)將Fe2＋氧化為Fe3＋，再加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3調整pH后過濾Fe2O3Al2O3加過量強堿(如NaOH)溶液后過濾②推斷離子共存a．發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存Fe2＋與強氧化劑不能共存：NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)Fe3＋與強還原劑不能共存：S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)b．發(fā)生非氧化還原反應不能大量共存Fe2＋、Fe3＋與OH－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)等發(fā)生復分解或相互促進水解不能大量共存。Fe3＋與SCN－發(fā)生絡合反應不能大量共存。c．鹽溶液的配制和保存含F(xiàn)e2＋的溶液：如配制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。含F(xiàn)e3＋的溶液：如配制Fe2(SO4)3溶液，應將Fe2(SO4)3固體溶于H2SO4，再加水稀釋到指定濃度。2．Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液(3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗(4)Fe2＋的特征檢驗方法溶液eq\o(→,\s\up7(K3[FeCN6]溶液))產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中含有Fe2＋，3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓。5．下列說法正確的是()A．將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應后滴加KSCN溶液，反應現(xiàn)象是有氣體產(chǎn)生，溶液呈紅色，緣由是稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋B．將銅粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中，會有溶液變藍、黑色固體出現(xiàn)的現(xiàn)象，這是因為金屬鐵比銅活潑C．FeCl3溶液可用于銅質印刷線路板制作是因為FeCl3能從含Cu2＋的溶液中置換出銅D．室溫下，能將濃硫酸盛放在鐵桶中答案D解析A項，過量鐵粉與稀硝酸充分反應后鐵元素轉化為Fe2＋，滴加KSCN溶液后不出現(xiàn)紅色；B項，銅粉與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生反應2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，溶液變藍但不會有黑色固體出現(xiàn)；C項，F(xiàn)eCl3與Cu2＋不反應，制作線路板的原理為Fe3＋能腐蝕銅，發(fā)生反應為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，說明錯誤；D項，常溫下，F(xiàn)e遇濃H2SO4鈍化，可用鐵桶盛放濃H2SO4，正確。6．(2024·北京海淀高三期中)依據(jù)下列試驗：①向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中加入過量鐵粉，充分反應，有紅色固體析出，過濾。②?、僦袨V液，向其中滴加KSCN溶液，視察現(xiàn)象。推斷下列說法正確的是()A．氧化性Cu2＋>Fe3＋B．①中所得固體只含銅C．①中濾液含有Cu2＋和Fe2＋D．②中不會視察到溶液變紅答案D解析在反應2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋中，氧化劑為Fe3＋，氧化產(chǎn)物為Cu2＋，即可知氧化性Fe3＋>Cu2＋，故A錯誤；①中所得固體含有過量的鐵和置換出的銅，故B錯誤；由于加入的鐵是過量的，則溶液中不行能含有Cu2＋，故C錯誤；因在①的濾液中只有Fe2＋，沒有Fe3＋，則滴加KSCN溶液時并不會出現(xiàn)溶液變紅的現(xiàn)象，故D正確。建議用時：40分鐘滿分：100分一、選擇題(每題6分，共66分)1．鐵是人類應用較早、當前應用量最大的金屬元素。下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應產(chǎn)物為Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾D．Fe3＋與KSCN產(chǎn)生紅色沉淀答案C解析赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；鐵與水蒸氣在高溫下的反應產(chǎn)物為Fe3O4和H2；Fe3＋遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，但沒有沉淀產(chǎn)生，一般可以用此方法檢驗Fe3＋的存在。2．下列說法正確的是()A．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)B．氧化鐵能與酸反應，因此可用于制作紅色涂料C．Fe2O3eq\o(→,\s\up7(鹽酸))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)))無水FeCl3能一步實現(xiàn)D．鐵粉作食品袋內的脫氧劑是起還原作用答案D解析中性溶液中Fe3＋因水解完全不能大量存在，A錯誤；B項，氧化鐵用作紅色涂料是利用了其顏色呈紅棕色，與其能與酸反應的性質無關，錯誤；C項，氯化鐵溶液蒸發(fā)最終得到的產(chǎn)物是氫氧化鐵，因為鐵離子發(fā)生水解反應生成Fe(OH)3和HCl，在加熱時HCl揮發(fā)，水解程度不斷加大；D項，鐵粉作食品袋內的脫氧劑，防止食品被氧化，起還原作用。3．某同學欲探究鐵及其化合物的性質，下列試驗方案可行的是()A．將鐵粉加入熱的濃硫酸中：探究鐵的活潑性B．將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制備Fe(OH)3膠體C．在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液：制備FeSO4·6H2O晶體D．將銅粉加入FeCl3溶液中：驗證Fe3＋的氧化性強于Cu2＋答案D解析由于濃硫酸具有強氧化性，鐵與其反應生成Fe2(SO4)3和SO2，無法說明鐵的活潑性，故A方案不行行；將NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，無法得到Fe(OH)3膠體，B項方案不行行；在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液，一方面氧氣可將FeSO4氧化，另一方面會得到不含結晶水的化合物，故C項方案不行行；將銅粉加入FeCl3溶液中，發(fā)生反應：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，該反應說明Fe3＋的氧化性強于Cu2＋，故D項方案可行。4．向某溶液中加入含F(xiàn)e2＋的溶液后，無明顯改變。再滴入幾滴新制氯水，混合溶液變成紅色，則下列結論錯誤的是()A．該溶液中肯定含有SCN－B．氧化性：Fe3＋＞Cl2C．Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質D．Fe2＋被氧化為Fe3＋答案B解析溶液中的Fe2＋與加入的新制氯水發(fā)生反應：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，氧化性：Fe3＋＜Cl2。能使含F(xiàn)e3＋的溶液變?yōu)榧t色，說明原溶液中肯定含有SCN－。因原溶液中加入含F(xiàn)e2＋的溶液后，無明顯改變，說明Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質。5．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)e2＋B．用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又視察到顏色漸漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋答案C解析A項中只能說明含有Fe3＋，不能說明不含F(xiàn)e2＋，不合理；B項中Cl－也能使KMnO4溶液褪色，不合理；D項中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩蓋了白色沉淀Mg(OH)2，不合理。6．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，起先時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀快速變成灰綠色，最終變成紅褐色，下列結論正確的是()A．肯定有Fe2＋，肯定沒有Fe3＋、Mg2＋B．肯定有Fe3＋，肯定沒有Fe2＋、Mg2＋C．肯定有Fe3＋，可能有Fe2＋，肯定沒有Mg2＋D．肯定有Fe2＋，可能有Mg2＋，肯定沒有Fe3＋答案D解析加入NaOH溶液，起先時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀快速變成灰綠色，最終變成紅褐色的現(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，所以不行能存在，而Mg(OH)2是白色沉淀，有可能存在。7．在含有下列離子組的溶液中，加入Fe(NO3)2固體后，仍舊能夠大量共存的離子組是()A．K＋、SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3)B．K＋、Ba2＋、OH－、Cl－C．Na＋、H＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)D．Na＋、Mg2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)答案D解析A中COeq\o\al(2－,3)和Fe2＋不能大量共存；B中Fe2＋和OH－不能大量共存；C中H＋、NOeq\o\al(－,3)和Fe2＋因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。8．已知下述三個試驗中均能發(fā)生化學反應。①②③將鐵釘放入CuSO4溶液中向FeSO4溶液中滴入幾滴濃硝酸將銅絲放入FeCl3溶液中下列推斷正確的是()A．上述試驗證明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋B．試驗①中鐵釘只作還原劑C．試驗②中Fe2＋既顯氧化性又顯還原性D．試驗③中發(fā)生的是置換反應答案B解析①中發(fā)生反應Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，②中發(fā)生反應3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，③中發(fā)生反應Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋。A項，依據(jù)氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，可知氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋；C項，試驗②中Fe2＋化合價上升，只顯還原性；D項，試驗③中無單質生成，不是置換反應。9．下列關于Fe3＋、Fe2＋性質試驗的說法錯誤的是()A．用如圖裝置可以制備沉淀Fe(OH)2B．配制FeCl3溶液時，先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所須要的濃度C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，此現(xiàn)象不能確定溶液中含有Fe2＋D．向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化答案C解析反應起先時生成的H2進入B中，可排出其中的空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段時間后關閉止水夾C，A中硫酸亞鐵進入B中可生成Fe(OH)2，A正確；FeCl3易水解，為防止水解配制溶液時先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所須要的濃度，B正確；Fe3＋與鐵反應可生成Fe2＋，則向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化，D正確。10．FeCO3與砂糖混用可以作補血劑，試驗室里制備FeCO3的流程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．可利用KSCN溶液檢驗FeSO4溶液是否變質B．沉淀過程中有CO2氣體放出C．過濾操作的常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒D．產(chǎn)品FeCO3在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO答案D解析FeSO4變質后有Fe3＋生成，F(xiàn)e3＋遇KSCN變紅色，A正確；Fe2＋與COeq\o\al(2－,3)反應生成FeCO3沉淀，促進了HCOeq\o\al(－,3)的電離，溶液中的HCOeq\o\al(－,3)又與生成的H＋反應生成CO2和H2O，B正確；FeCO3在空氣中高溫加熱時，＋2價鐵會被O2氧化，故得不到純凈的FeO，D錯誤。11．有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能汲取0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉變?yōu)镕e3＋，則該樣品可能的化學式為()A．Fe2O3 B．Fe3O4C．Fe4O5 D．Fe5O7答案D解析依據(jù)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025mol×2＝0.05mol，依據(jù)電荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(HCl)，則n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故該氧化物可表示為FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。二、非選擇題(共34分)12．(2024·全國卷Ⅰ考試大綱調研卷(二))(15分)綠礬是含有肯定量結晶水的硫酸亞鐵，在工農業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學愛好小組對綠礬的一些性質進行探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯改變。再向試管中通入空氣，溶液漸漸變紅。由此可知：________________________、______________________。(2)為測定綠礬中結晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關K1和K2)(設為裝置A)稱重，記為m1g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為m2g。按下圖連接好裝置進行試驗。①儀器B的名稱是________。②將下列試驗操作步驟正確排序________(填標號)；重復上述操作步驟，直至A恒重，記為m3g。a．點燃酒精燈，加熱b．熄滅酒精燈c．關閉K1和K2d．打開K1和K2，緩緩通入N2e．稱量Af．冷卻到室溫③依據(jù)試驗記錄，計算綠礬化學式中結晶水數(shù)目x＝________(列式表示)。若試驗時按a、d次序操作，則使x________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中，打開K1和K2，緩緩通入N2，加熱。試驗后反應管中殘留固體為紅色粉末。①C、D中的溶液依次為________(填標號)。C、D中有氣泡冒出，并可視察到的現(xiàn)象分別為________。a．品紅 B．NaOHC．BaCl2 D．Ba(NO3)2e．濃H2SO4②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應的化學方程式：______________________________。答案(1)樣品中沒有Fe3＋Fe2＋易被氧氣氧化為Fe3＋(2)①干燥管②d、a、b、f、c、e③eq\f(76m2－m3,9m3－m1)偏小(3)①c、a生成白色沉淀、褪色②2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑解析(1)綠礬溶解于水電離出Fe2＋，滴加KSCN溶液后顏色無明顯改變，說明樣品中沒有Fe3＋，通入空氣之后，空氣中的氧氣把Fe2＋氧化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋與KSCN反應而使溶液顯紅色，說明Fe2＋易被氧氣氧化為Fe3＋。(2)①儀器B的名稱是干燥管；②試驗時先打開K1和K2，緩慢通入N2，解除裝置中的空氣，防止空氣中的氧氣將綠礬中的Fe2＋氧化為Fe3＋，一段時間后點燃酒精燈，使綠礬中的結晶水變?yōu)樗魵獠⒈籒2排出，然后熄滅酒精燈，將石英玻璃管冷卻至室溫后關閉K1和K2，防止空氣進入石英玻璃管中，最終稱量A；③由題意可知FeSO4的物質的量為eq\f(m3－m1,152)mol，水的物質的量為eq\f(m2－m3,18)mol，則綠礬中結晶水的數(shù)目x＝eq\f(nH2O,nFeSO4)＝eq\f(152m2－m3,18m3－m1)＝eq\f(76m2－m3,9m3－m1)；若先點燃酒精燈再通N2，則石英玻璃管中原有的空氣會將綠礬中的Fe2＋氧化，最終剩余的固體質量會偏大，則計算得到的結晶水的數(shù)目會偏小。(3)①試驗后反應管中殘留的紅色粉末為Fe2O3，依據(jù)得失電子守恒可知必定有SO2產(chǎn)生，依據(jù)元素守恒可知還會生成SO3，檢驗的試劑應選擇品紅溶液、BaCl2溶液，不能選擇Ba(NO3)2溶液，因為SO2會與Ba(NO3)2溶液反應產(chǎn)生白色沉淀，干擾SO3的檢驗，由于SO3可與水反應生成硫酸，故應先檢驗SO3，再利用SO2能使品紅褪色的原理檢驗SO2；②由題意可以得到硫酸亞鐵分解的方程式為2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。13．(2024·北京東城高三期末)(19分)探究0.5mol/LFeCl3溶液(pH＝1)與不同金屬反應時的多樣性的緣由。(各組試驗中：所用FeCl3溶液體積相同；金屬過量；靜置、不振蕩)試驗金屬現(xiàn)象及產(chǎn)物檢驗Ⅰ鎂條馬上產(chǎn)生大量氣泡；金屬表面變黑，該黑色固體能被磁鐵吸引；液體顏色由棕黃色漸漸變?yōu)榧t褐色；片刻后氣泡削減；金屬表面覆蓋有紅褐色沉淀，此時取反應后的液體，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀Ⅱ銅粉無氣泡產(chǎn)生；溶液漸漸變?yōu)樗{綠色；取反應后的溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀(1)依據(jù)試驗Ⅰ的現(xiàn)象，推想紅褐色液體為膠體，并用光束照耀該液體，在與光束垂直的方向視察到________得以證明。(2)已知Fe和Fe3O4均能被磁鐵吸引。①為了確定黑色固體的成分是否含有Fe和Fe3O4，重復試驗Ⅰ，剛好取少量