学年高一化学下册知识点梳理检测.docx
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学年高一化学下册知识点梳理检测
第3课时 铁的重要化合物
1．铁
（1）铁的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，主要以＋2和＋3价化合物的形式存在。
（2）物理性质
铁是银白色金属，具有金属光泽，质软，熔沸点高，具有良好的导电、导热性，可以被磁铁吸引，也可以被磁化。
铁粉呈黑色。
2．铁的氧化物
（1）物理性质。
①氧化亚铁（FeO）：
不溶于水的黑色粉末。
②氧化铁（Fe2O3）：
俗称铁红，不溶于水的红棕色粉末。
③四氧化三铁（Fe3O4）：
俗称磁性氧化铁，不溶于水的黑色晶体。
（2）化学性质。
①稳定性
Fe2O3、Fe3O4较稳定；FeO不稳定，受热能氧化为Fe3O4。
②与酸反应：
FeO、Fe2O3是碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式。
FeO：
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；
Fe2O3：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。
（3）用途：
Fe2O3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿主要成分是Fe2O3，是炼铁原料。
3．铁的氢氧化物
（1）物理性质
Fe（OH）2
Fe（OH）3
色、态
白色固体
红褐色固体
溶解性
难溶于水
（2）化学性质
①稳定性：
Fe（OH）2在空气中易转化为Fe（OH）3，
化学方程式：
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3；
反应现象：
白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。
Fe（OH）3受热易发生分解，化学方程式是2Fe（OH）3
Fe2O3＋3H2O，
②与盐酸反应（离子方程式）。
Fe（OH）2：
Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；
Fe（OH）3：
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
（3）制备（离子方程式）。
制备Fe（OH）2：
Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓。
制备Fe（OH）3：
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓。
4．铁盐和亚铁盐
（1）Fe2＋和Fe3＋的检验。
（2）Fe2＋与Fe3＋的转化。
①实验及现象。
―→溶液由棕黄色变为浅绿
色，离子方程式：
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
↓
―→无明显现象
↓
―→溶液变为红色
离子方程式：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
②结论。
Fe3＋
Fe2＋
（3）铁盐的净水作用：
向混有少量泥沙的浑水中加入少量Fe2（SO4）3（或明矾），浑水会变澄清。
5．铜盐
（1）物理性质：
①铜元素的焰色反应为绿色。
②硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐均能溶于水；铜绿的主要成分是Cu2（OH）2CO3，其难溶于水。
（2）化学性质：
①铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。
②铜盐属于重金属盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。
温馨提示：
一般稀的铜盐溶液呈蓝色；溶液中生成Cu（OH）2是难溶于水的蓝色沉淀。
（时间20分钟，满分30分）
知识点一 铁的氧化物和氢氧化物
1．某地有“天明得晚黑得早，洗脸快不如脸脏得快”一说，这是因为该地从早到晚一直处于红棕色的烟中，附近居民深受其害。
试推测该地空气污染物中可能含有（ ）
A．煤炭粉尘B．Al2O3粉尘
C．Fe3O4粉尘D．Fe2O3粉尘
答案：
D
解析：
根据烟为红棕色，可以推断空气污染物中可能含有Fe2O3粉尘。
2．铁在一定条件下分别与O2、水蒸气反应的共同产物是（ ）
A．FeOB．Fe2O3
C．Fe3O4D．Fe（OH）2
答案：
C
解析：
铁在O2中燃烧生成Fe3O4，铁与水蒸气在高温条件下生成Fe3O4和H2。
3．下列氢氧化物既有碱性又有还原性的是（ ）
A．Mg（OH）2B．Fe（OH）2
C．Fe（OH）3D．Al（OH）3
答案：
B
解析：
四种氢氧化物均有碱性，而Fe（OH）2中Fe元素为＋2价，故Fe（OH）2具有还原性。
知识点二 铁盐和亚铁盐
4．将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应（假定容器不参与反应）。
试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。
（1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有________；铜单质________（“一定”或“可能”）存在。
（2）若氯化铜有剩余，则容器中还可能有________；
（3）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有________，一定有________。
（4）若氯化铁有剩余，则容器中不可能有________。
答案：
（1）Fe3＋，Cu2＋ 一定
（2）Fe2＋，Fe3＋或Cu，Fe2＋ （3）Fe，Cu Fe2＋ （4）Fe，Cu
解析：
解决此类问题的关键是根据物质的氧化性强弱，判断物质是否共存。
氧化性：
Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故Fe3＋与Cu、Fe都不能共存，Cu2＋与Fe不能共存。
Cu、Fe同时存在时，Fe3＋先氧化Fe，当Fe不存在时，才能氧化Cu。
该题属物质共存问题，解答本题应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互能发生反应的物质就不能（大量）共存，此题涉及的反应有：
①Fe＋2FeCl3===3FeCl2；②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2；③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。
（1）若铁粉有剩余，则容器中就不可能有Fe3＋，Cu2＋，因为它们能发生上述①②反应。
（2）若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe3＋，Fe2＋或Cu，Fe2＋。
（3）若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe，Cu，一定有Fe2＋。
（4）若FeCl3有剩余，则容器不可能有Fe，Cu。
5．已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。
试根据图中转化关系，回答下列问题。
（1）写出A、C、F、G的化学式：
A．________，C.________，F.________，G.________。
（2）检验D中阳离子的方法为________________________________________________________________________。
（3）保存C溶液时要加固体A的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）写出下列转化的离子方程式。
①D→C：
________________________________________________________________________。
②C→D：
________________________________________________________________________。
③A→X：
________________________________________________________________________。
答案：
（1）Fe FeCl2 Fe（OH）3 Fe2O3
（2）取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋（答案合理即可）
（3）防止Fe2＋被O2氧化
（4）①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ ②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ③Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
知识点三 Fe2＋和Fe3＋的检验
6．制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列判断一定错误的是（ ）
A．烧杯中有铜、无铁B．烧杯中有铁、无铜
C．烧杯中铁、铜都有D．烧杯中铁、铜都无
答案：
B
解析：
溶液中有Cu2＋而Fe有剩余是不可能的，因为Fe能与Cu2＋反应生成Cu，故B项错误。
7．向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断正确的是（ ）
A．加入KSCN溶液可能变红色
B．溶液中一定含有Fe2＋
C．溶液中一定不含Cu2＋
D．剩余固体中一定含有Fe
答案：
B
解析：
加入铁粉后，铁先与溶液中的FeCl3反应，然后才与CuCl2反应。
充分反应后有固体存在，该固体可能为Cu，此时铁粉和FeCl3完全反应而CuCl2可能完全反应，也可能有剩余；该固体也可能为Fe和Cu的混合物，此时铁粉有剩余，FeCl3、CuCl2均完全反应。
因此溶液中一定不含Fe3＋，加入KSCN溶液不可能变红色；溶液中一定含有Fe2＋；溶液中可能含有Cu2＋；剩余固体中一定含有Cu，不一定含有Fe。
综上所述，B项正确。
知识点四 氢氧化亚铁的制备
8．用下面两种方法可以制得白色的Fe（OH）2沉淀。
方法一：
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。
（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
（3）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______________________________。
方法二：
在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。
（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是________________________________________________________________________。
（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是________________________________________________________________________。
（3）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是___________________________________________。
（4）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________________________________。
答案：
方法一：
（1）稀硫酸、铁屑
（2）煮沸 （3）避免生成的Fe（OH）2沉淀接触O2
方法二：
（1）稀硫酸、铁屑
（2）NaOH溶液 （3）检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。
当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹
（4）试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入，避免Fe（OH）2被迅速氧化
解析：
制备氢氧化亚铁的实验，要求亚铁溶液是新制备的，其中不含铁离子，实验时吸取碱液的胶头滴管的底部，一定要伸入到亚铁盐溶液中，然后再将碱液滴入，以尽可能地隔绝空气，避免亚铁离子以及生成的Fe（OH）2被氧化。
方法一：
（1）由于Fe2＋具有水解性，Fe2＋＋2H2OFe（OH）2＋2H＋而使溶液变浑浊，故在配制FeSO4溶液时，常将其溶于稀硫酸中，同时由于Fe2＋具有较强的还原性易被氧化为Fe3＋，故在配好的溶液中常加一枚铁钉（或铁屑）以防止其氧化。
（2）由于气体的溶解度随温度升高而迅速减小，故可用加热的方法除去蒸馏水中溶解的O2。
（3）空气中含有大量的O2，为防止生成的Fe（OH）2沉淀与空气接触，需将吸取NaOH溶液的滴管放入液面以下后再挤出。
方法二：
（1）由所给试剂及装置特点知，试管Ⅰ为封闭系统，应为产生H2并赶尽溶液中的空气及液面上方空气的装置，故试管Ⅰ中加入的试剂为铁和稀硫酸。
（2）试管Ⅱ中加入的试剂为NaOH溶液。
（3）为确保实验在无氧状态下进行，必须把系统中的O2排除干净，故接下来的操作应为检验试管Ⅱ出口处排出的氢气纯度，当产生氢气较纯时再夹紧止水夹。
（4）由于试管Ⅰ中产生的H2充满了Ⅰ、Ⅱ两支试管，外界空气不易进入，即Fe（OH）2是在H2的还原性气氛中产生的，故Fe（OH）2的白色沉淀可保持较长的时间。
课后作业·速达标
时间：
30分钟 满分100分
一、选择题（本题包括12小题，每小题5分，共60分）
1．向含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目不发生变化的是（ ）
A．Na＋B．Al3＋
C．Fe3＋D．Fe2＋
答案：
B
解析：
A项，Na2O＋H2O===2Na＋＋2OH－，Na＋数目增多；B项，Al3＋
AlO
Al3＋，Al3＋数目不发生变化；C、D项，Fe3＋
Fe（OH）3
Fe3＋，Fe2＋
Fe（OH）2
Fe（OH）3
Fe3＋，则Fe3＋数目增多，Fe2＋数目减少。
2．下列关于Fe（OH）2的制备能够成功的是（ ）
A．向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液
B．向FeSO4溶液中逐滴加入氨水
C．先将装有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液可制得Fe（OH）2白色沉淀
D．取适量新配制的FeSO4溶液于试管中，再加入一层植物油（密度小于水，且不溶于水），然后向试管内逐滴加入NaOH溶液
答案：
C
解析：
Fe（OH）2可用含Fe2＋的盐溶液与碱反应制得，但由于Fe（OH）2具有还原性，容易被空气中的氧气氧化生成Fe（OH）3，所以制备时要特别注意隔绝Fe（OH）2与空气的接触。
3．已知如下三个实验均能发生化学反应：
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是（ ）
A．实验①中铁作还原剂
B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明氧化性：
Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋
答案：
A
解析：
实验①中铁作还原剂，则氧化性：
Cu2＋>Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性；实验③中发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，该反应不是置换反应，分析可知氧化性：
Fe3＋>Cu2＋。
综上可知氧化性：
Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。
4．为了检验某溶液中是否含有Fe3＋，可向溶液中加入（ ）
A．NaCl溶液B．氯水
C．KSCN溶液D．石蕊试液
答案：
C
解析：
利用Fe3＋遇SCN－变红色可检验溶液中是否含有Fe3＋。
5．欲证明某溶液中不含Fe3＋而含有Fe2＋，下列实验操作顺序正确的是（ ）
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液
A．①③B．③②
C．③①D．①②③
答案：
C
解析：
先加入KSCN溶液，溶液不变红，证明原溶液中不含Fe3＋，再加入足量氯水，溶液变红，证明原溶液中含有Fe2＋。
6．某同学对某盐A的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：
下列推断不正确的是（ ）
A．A可能为FeBr2
B．浅黄色沉淀B是AgBr
C．滤液C中一定不含Fe2＋
D．溶液D中有Fe（SCN）3
答案：
C
解析：
根据B为浅黄色沉淀可以判断B为AgBr，则A中含Br－；根据D为红色溶液可以判断C中一定含有Fe3＋，则A中至少含有Fe2＋和Fe3＋中的一种。
7．500mL某溶液中含有0.1molFe2＋、0.2molFe3＋，加入0.2mol铁粉，待Fe3＋反应完全后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为（假设反应前后溶液体积不变）（ ）
A．0.4mol·L－1B．0.6mol·L－1
C．0.8mol·L－1D．1.0mol·L－1
答案：
C
解析：
由2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知，0.2molFe3＋与铁粉反应生成0.3molFe2＋，则所得溶液中Fe2＋的物质的量为0.3mol＋0.1mol＝0.4mol，c（Fe2＋）＝
＝0.8mol·L－1。
8．将Cu片放入0.1mol·L－1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c（Fe3＋）∶c（Fe2＋）＝2∶3，则溶液中Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为（ ）
A．3∶2B．3∶4
C．3∶5D．4∶3
答案：
B
解析：
根据2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋可知，反应后溶液中c（Cu2＋）＝
c（Fe2＋），故c（Cu2＋）∶c（Fe3＋）＝
c（Fe2＋）∶c（Fe3＋）＝3∶4，即n（Cu2＋）∶n（Fe3＋）＝3∶4。
9．把过量铁屑加入FeCl3、CuCl2的混合溶液中，反应结束后，称得剩余固体的质量与所加铁屑的质量相等。
则原溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比是（ ）
A．7∶2B．3∶2
C．2∶3D．2∶7
答案：
D
解析：
根据反应①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，铁溶解，固体质量减少，根据反应②Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋可知，铁溶解，铜析出，固体质量增加，而反应结束后，称得剩余固体质量与所加铁屑的质量相等，则反应①中固体减少的质量与反应②中固体增加的质量相等，即56g·mol－1×
＝（64g·mol－1－56g·mol－1）×n（Cu2＋），得n（Fe3＋）∶n（Cu2＋）＝2∶7，故n（FeCl3）∶n（CuCl2）＝2∶7。
10．《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为：
“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃……烧之赤色……”据此推测，“青矾”的主要成分为（ ）
A．CuSO4·5H2OB．FeSO4·7H2O
C．KAl（SO4）2·12H2OD．Fe2（SO4）3·9H2O
答案：
B
解析：
“青矾”的描述为：
“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃……烧之赤色……”，青矾是绿色，经煅烧后，分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末为红色，A为蓝色晶体；B为FeSO4·7H2O是绿色晶体，C为KAl（SO4）2·12H2O是无色晶体，D为Fe2（SO4）3·9H2O为黄色晶体，所以判断“青矾”的主要成分为FeSO4·7H2O，故选B。
11．由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量之比为21∶8，则这种混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为（ ）
A．1∶2∶1B．1∶2∶3
C．1∶3∶1D．1∶1∶3
答案：
D
解析：
由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8，求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3∶4，所以Fe3O4的量多少不影响混合物中的铁元素与氧元素的质量比。
Fe3O4可拆为FeO·Fe2O3，故只要FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1即可。
12．有一铁的氧化物样品，用5mol·L－1的盐酸140mL恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56L氯气（标准状况）反应，使Fe2＋全部转化为Fe3＋，则此氧化物为（ ）
A．Fe2O3B．Fe3O4
C．Fe4O5D．Fe5O7
答案：
D
解析：
n（Cl）＝5mol·L－1×0.14L＋2×
＝0.75mol；n（H）＝5mol·L－1×0.14L＝0.7mol，所以
＝
＝
＝
，即该氧化物的化学式为Fe5O7。
二、非选择题（本题包括5小题，共40分）
13．（8分）除去下列物质中所含有的杂质（括号内为杂质），将选用的试剂或分离方法填在题后的横线上，并写出有关反应的化学方程式（是离子反应的，写出其离子方程式）。
（1）Fe2O3[Fe（OH）3]________________________________________________________________________；
（2）Fe2O3（Al2O3）________________________________________________________________________；
（3）FeCl3（FeCl2）________________________________________________________________________；
（4）FeCl2（FeCl3）________________________________________________________________________；
（5）FeCl2（CuCl2）________________________________________________________________________；
（6）Fe（Al）________________________________________________________________________。
答案：
（1）加热。
2Fe（OH）3
Fe2O3＋3H2O
（2）加入过量的NaOH溶液，过滤。
Al2O3＋2OH－===2AlO
＋H2O
（3）通入足量的Cl2。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
（4）加入足量铁粉，过滤。
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
（5）加入足量铁粉，过滤。
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
（6）加入过量的NaOH溶液，过滤。
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑
解析：
（1）根据Fe（OH）3的不稳定性，采用加热的方法，杂质可转化为被提纯物。
（2）Al2O3能溶于NaOH溶液中，反应后过滤分离。
（3）通入Cl2使杂质转化为被提纯物。
（4）加入铁粉，将杂质转化为被提纯物。
（5）加入铁粉，置换出铜，过滤加以分离。
（6）Al可以溶于NaOH溶液，反应后过滤。
14．（8分）下面是验证红砖中含有Fe2O3成分的实验步骤和原理的部分内容，填写其中的空白：
（1）把约20g红砖碎块在________中研成粉末放入小烧杯中，加入20mL3mol/L盐酸，发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
（2）从小烧杯中取2mL溶液于试管中，滴入________2滴～3滴，溶液呈________色，证明溶液中含有________，该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
（3）若从小烧杯中取2mL溶液于试管中，滴入15mL3mol/LNaOH，可能发生的反应的化学方程式是______________________________，若加入上述NaOH溶液，充分反应后，未观察到有红褐色Fe（OH）3沉淀生成，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：
（1）研钵 Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
（2）0.1mol/LKSCN 红 Fe3＋
FeCl3＋3KSCN===Fe（SCN）3＋3KCl
（3）FeCl3＋3NaOH===Fe（OH）
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