铁和铁的化合物Word格式.docx
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难点：
“铁三角”之间的相互转化.
1.学习铁及其化合物的性质要注意：
（1）抓价态：
从铁元素三种价态的相互转化（铁三角关系）去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律.
（2）想属类：
如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.
2.铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂（如S、H+、Cu2+、I2等）时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2价铁的化合物，当遇到强氧化剂（如Cl2、Br2、HNO3等）时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物.
【难题巧解点拨】
例1：
将一定量的铁粉加入含稀HNO3、Fe（NO3）3和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，将滤出的固体物质加入稀盐酸中.
（1）若有气体放出，则滤液中存在的金属阳离子为.
（2）若无气体放出，则滤液中存在的金属阳离子为.
分析：
本题考查铁的单质及化合物的性质，分析中宜从终态考虑.
据题意
（1）剩余物是铁，因此与铁反应的微粒（或物质）均不能存在，溶液中金属阳离子只有Fe2+离子；
（2）中剩余物为铜；
与铜反应的物质均不存在，溶液中阳离子一定有Fe2+离子（铁都转化为Fe2+离子），Cu2+离子有可能存在，也可能不存在.
参考答案：
（1）Fe2+
（2）一定有Fe2+，可能有Cu2+.
例2：
试样x由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样，按下图所示进行实验.
（1）请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.
（2）若全部的溶液y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物的质量是m，则每份试样x中氧化铜的质量为（用m表示）.
本题第一问比较简单.发生的反应为：
Fe+Cu2+=Fe2++Cu，Fe+2H+=Fe2++H2↑
第二问是考查思维的严密性和敏捷性.由题意，反应后溶液中不含Cu2+，所以两份试样中的铜元素全部转化为单质铜，而溶液是强酸性，则固体物中无Fe,所以m为铜的质量.故一份试样中氧化铜的质量为
×
MCuO=
m=
m.
答案：
（1）Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2+H2↑
（2）
m
例3：
氯化铜（CuCl2·
2H2O）中含FeCl2杂质.为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示操作步骤进行提纯.
↓蒸发结晶
CuCl2·
2H2O（纯）
（1）加入氧化剂X的目的是
（2）下列氧化剂中最适合本实验的是
A.H2O2B.KMnO4C.NaClOD.K2Cr2O7
（3）物质Y和沉淀Z的化学式分别是和.
（已知完全成氢氧化物所需PH值：
Fe3+为3.7，Cu2+为6.4，Fe2+为9.6.）
本题是对一个实验问题进行理论分析.
解答本题的关键是理解题中提供的一条中学未曾接触的信息的含意.由于Fe2+沉淀为Fe（OH）2的PH值与Cu2+沉淀为Cu（OH）2的PH较大，而与Fe3+沉淀为Fe（OH）3的PH相差较大，所以可以通过先将Fe2+氧化为Fe3+，再调节溶液的PH使铁以Fe（OH）3沉淀形式而被除去.为了使加入的氧化剂不带入新的杂质，显然用H2O2最好.出于同样的考虑，加入y调节溶液PH值时，应选用能与H+反应，而溶解度较小的物质如CuO为好，CuO稍多不会带入新杂质也不会使PH值升高太多而使Cu2+沉淀.
（1）使溶液A中的Fe2+氧化成Fe3+；
（2）A（3）Y：
CuO或Cu（OH）2Z：
Fe（OH）3
【命题趋势分析】
常考知识点：
1.铁单质物理、化学性质属于常考知识，多为选择题或填空题，难度偏低.
2.铁的化合物性质，Fe3+离子检验和铁三角知识每年必考，选择、填空均有，难度居中.
3.综合科目考查：
可结合生物学命题，如铁元素与人体健康的关系.
4.有关实验考查.
【典型热点考题】
在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是（）
A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+D.H+
解此题要掌握单质铁有还原性能和Cu2+、H+、Fe3+反应.另外，铁能被磁铁吸引是铁的一种重要物理性质.现在Fe单质有剩余则Cu2+、H+、Fe3+分别被还原为H2、Cu、Fe2+故溶液中Fe2+最多，答案为C.
将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是（）
A.FeSB.Fe2O3C.FeCl3D.Fe2（SO4）3
由题意可知，A中的Fe2+与SCN-结合没有颜色改变，但通入Cl2后发生下列反应，生成Fe3+，溶液变为红色.2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl-，Fe3++SCN-
［Fe（SCN）］2+.答案为A.
向含有0.8mol的稀硝酸溶液中慢慢加入22.4g的铁粉.假设反应分为两个阶段.第一阶段为：
Fe+HNO3
Fe（NO3）3+NO↑+H2O
（1）写出这两个阶段反应的离子方程式.
（2）求这两个阶段反应中，加入铁粉的物质的量和溶液中铁元素存在的形式.
（3）在图中画出溶液中Fe2+、
离子的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图像（纵坐标是溶液中离子的物质的量）.
铁与稀硝酸反应规律
①Fe+4HNO3
Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
②3Fe+8HNO3
3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O
（1）当
≤
时，按反应①进行；
当
≥
时，按反应②进行.
时，则①②两反应都发生，且Fe、HNO3均反应完全.
（2）上述反应可以认为先发生反应①，若Fe有剩余则发生2Fe（NO3）3+Fe
3Fe（NO3）2.
答案为：
（1）Fe+4H++
Fe3++NO↑+2H2O
2Fe3++Fe
3Fe2+.
（2）①加入Fe粉为0～0.2mol时，存在形式为Fe3+.
②加入铁粉为0.2～0.3mol时，存在形式为Fe2+和Fe3+
③加Fe粉为n（Fe）≥0.3mol时，存在形式为Fe2+.
（3）如下图.
【同步达纲练习】
1.铁处于周期表的（）
A.第三周期VⅢB族B.第三周期VⅢ族
C.第四周期VⅢA族D.第四周期VⅢ族
2.下列化合物中，不能通过单质直接化合生成的是（）
A.FeSB.FeCl2C.FeCl3D.Na2O2
3.常温下，能用铁制容器盛放的液体是（）
A.浓氨水B.CuSO4溶液
C.FeCl3溶液D.浓H2SO4
4.下列盐能使稀NaOH溶液的PH变小的是（）
A.FeCl3B.K2CO3C.KClD.CuSO4
5.下列溶液长期暴露在空气中会变质的是（）
A.CuSO4溶液B.Na2SiO3溶液
C.FeSO4溶液D.NaCl溶液
6.在下列溶液中，若加入过量氨水或过量的氢氧化钠溶液，都产生沉淀，若加入铁粉溶液增重的是（）
A.MgCl2B.FeCl2C.AlCl3D.FeCl3
7.把过量的氯气通入FeBr2溶液中反应后生成物是（）
A.FeCl2B.FeCl3和Br2
C.FeCl2和Br2D.FeCl3和FeBr3
8.能与大量Fe3+共存的是（）
A.FeB.S2-C.Cu2+D.Cu
9.为除去FeSO4溶液中的Fe2（SO4）3和CuSO4杂质，可选用的试剂是（）
A.NaOHB.铁粉C.氨水D.氯水
10.使Fe，Cu，Fe2+、Fe3+和Cu2+共处于同一容器内反应后铁有剩余，那么容器内还应存在（）
A.Cu,Fe3+B.Fe2+,Fe3+C.Cu,Cu2+D.Fe2+、Cu
11.28克铁和100ml0.5mol/LFe（NO3）3溶液混和，则（）
A.Fe完全被氧化B.Fe部分被氧化
C.溶液中有Fe3+、Fe2+D.溶液中只有Fe2+
12.由于被空气中O2氧化而变黄色的是（）
A.浓HNO3久置变黄色B.FeSO4溶液久置变黄色
C.KI溶液久置变黄色D.工业盐酸呈黄色
13.下列化学方程式或离子方程式符合反应事实的是（）
A.4Fe+3O2
2Fe2O3
B.Cu+2Fe3+
Cu2++2Fe2+
C.Fe+4HNO3（稀）
Fe（NO3）2+2NO2↑+H2O
D.2Fe2++4Br-+3Cl2
2Fe3++2Br2+6Cl-
14.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论中正确的是（）
A.一定有Fe2+,一定没有Fe3+、Mg2+
B.一定有Fe3+存在，一定没有Fe2+、Mg2+
C.一定有Fe3+，可能有Fe2+，一定没有Mg2+
D.一定有Fe2+，可能有Mg2+,一定没有Fe3+
15.将大量铁粉溶于少量稀HNO3中，过滤后，所得溶液的离子浓度大小排列正确的是（）
A.［
］＞［Fe3+］＞［H+］＞［OH-］B.［
］＞［Fe2+］＞［H+］＞［OH-］
C.［Fe3+］＞［
］＞［H+］＞［OH-］D.［Fe2+］＞［
］＞［OH-］＞［H+］
16.下列各组阳离子氧化性按递减顺序排列的是（）
A.Cu2+、Fe2+、Ag+、Zn2+B.Fe2+、Ag+、Zn2+、Cu2+
C.Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+D.Ag+、Fe2+、Cu2+、Zn2+
17.在含有Cu（NO3）2、Zn（NO3）2、Fe（NO3）3、AgNO3各0.01mol的混和溶液中，加入0.015mol的铁粉，经充分搅拌后，产生的变化是（）
A.铁溶解，没有任何金属生成
B.铁溶解，析出银，且溶液中不含有Fe3+
C.析出0.01molAg和0.01molCu
D.析出0.01molAg和0.005molCu
18.将一定量的铁粉和Fe（OH）3的混和物在O2中燃烧至质量不再改变为止，发现加热前后混和物的质量无变化，则原混和物中铁和Fe（OH）3的物质的量之比为（）
A.2∶1B.3∶2C.81∶64D.28∶55
19.将镁粉撒入FeCl3溶液中可观察到的全部现象是（）
①有气泡产生②有红褐色沉淀③镁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色逐渐变成淡绿色
A.①正确B.②错误C.①②③D.以上都不对
20.用下列方法制取相同质量的Fe（NO3）3，消耗HNO3的量最少的是（）
A.Fe+HNO3（稀）B.FeO+HNO3（稀）
C.Fe（OH）3+HNO3（稀）D.FeS+HNO3（稀）
21.下列物质分别和100克15％的盐酸反应后，所得溶液的物质的量浓度最小的为（）
A.FeB.FeOC.Fe（OH）2D.Fe（OH）3
22.将8.4克铁粉和3.2克硫粉混和隔绝空气加热，使之充分反应，再将反应后的物质与足量的稀H2SO4反应，可得到气体体积（标况下）是（）
A.1.12LB.2.24LC.3.36LD.都不对
23.由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比可能是（）
A.1∶2∶1B.2∶1∶1C.1∶1∶1D.2∶2∶5
24.在含有ngHNO3的稀溶液中，加入mgFe粉，充分反应后，Fe全部溶解，生成气体NO，已知有
gHNO3被还原，则n∶m不可能是（）
A.4∶1B.2∶1C.3∶1D.9∶2
25.由FeSO4和Fe2（SO4）3组成的混合物中，含硫为a％，则所含铁的质量百分含量为（）
A.3a％B.（100-2a）％C.1-3a％D.20％
26.A，B，C是中学化学中常见的单质，甲、乙两化合物在常温下分别为黑色晶体和无色液体.这些化合物和单质之间的关系如图所示.
据此推断：
（1）若元素A有可变化合价，则单质A的化学式为，甲的化学式为.
（2）根据金属活动顺序判断单质A和单质C活动性强弱：
Ac（填＞或＜＝，简述甲+C
A+乙反应如何才能充分进行.
（3）甲还能与一种常见金属在一定温度下发生反应，并放出大量热，写出该反应的化学方程式.
27.在Fe（OH）3中，逐滴加入HI稀溶液，会发生一系列变化，请简述原因.
（1）固体溶解，溶液显黄色，原因是；
有关离子方程式为.
（2）最后溶液颜色加深，原因是；
有关离子方程式为.
28.有一黑色固体A，在氧气中焙烧，得红棕色固体B和气体C.将A加入HCl中，得到D气体和E溶液.在E溶液中加足量NaOH溶液，得到白色沉淀，将该白色沉淀取出置于空气中，然后在空气中加热，可得到B，回答下列问题：
（1）写出A、C、D的化学式：
A，C，D.
（2）白色沉淀在空气中变化的现象是：
，其化学方程式为.
29.等物质的量的稀HCl和稀H2SO4各100ml分别加入等质量的铁粉，反应完成后，生成H2的体积比为3∶4，若将H2SO4反应后的溶液稀释至200ml，测得溶液的PH值为1，试求HCl的物质的量浓度.
30.在100mlFeCl3溶液中通入H2S气体2.24升（标况）反应后，再加入过量铁粉，溶液中有0.6mol金属离子，求原来的FeCl3溶液的物质的量浓度.
【素质优化训练】
1.现有2mol/L的盐酸和硫酸各100ml，分别加入等质量的铁粉，反应结束时，所生成的气体质量比为2∶3，则往盐酸中加入铁粉的质量为（克）（）
A.2.8B.5.6C.8.4D.16.8
2.所有氮的氧化物都能跟灼热的铁粉按下式反应：
4NxOy+3yFe
yFe3O4+2xN2.若将0.2molNXOy通过50克灼热的铁粉，反应完全后恰好生成0.1molN2和0.1molFe3O4，则NxOy的分子式为（）
A.NOB.NO2C.N2OD.N2O5
3.某溶液中有NH+4、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌、再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（）
A.NH+4B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+
4.将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（）
A.硫酸B.氯水C.硝酸锌D.氯化铜
5.某人设想利用①3FeCl2+4H2O
Fe3O4+6HCl+H2
②Fe3O4+
Cl2+6HCl
3FeCl3+3H2O+
O2③3FeCl3
3FeCl2+
Cl2这三个反应的联合与循环，主要用来生产能解决环境和能源问题的某种气体，该气体是（）
A.O2B.Cl2C.HClD.H2
6.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100ml1mol·
L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224ml（标准状况）的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现.若用足量的CO在高温下还原相同的质量的此混合物，能得到铁的质量是（）
A.11.2gB.5.6gC.2.8gD.无法计算
7.把铁放入FeSO4溶液中，能保证溶液中的铁离子以+2价形式存在.含铁的FeSO4溶液在放置过程中，Fe2+的物质的量浓度（忽略溶液的挥发）（）
A.增加B.减小C.不变D.无法确定
8.在浅绿色的Fe（NO3）2溶液中存在如下平衡：
Fe2++2H2O
Fe（OH）2+2H+，若向该溶液中滴加足量的盐酸，则溶液的颜色（）
A.变黄B.绿色更深
C.绿色更浅D.无变化
9.为防止FeCl2溶液变质，应加入一定量的（）
A.铁钉和稀H2SO4B.铁钉和稀HCl
C.铁钉D.氧化亚铁和盐酸
10.将mg铁粉和硫化亚铁组成的混合物溶解在足量盐酸中，结果得到ng沉淀，则原混合物中FeS的质量为（）
A.5mB.m-5nC.m-
nD.
n
11.砖瓦是用含铁元素等杂质的粘土隔绝空气烧制而成的，当烧窑作业临近结束时，若用淋洒水的办法来降低温度，窑内处于还原性气氛，砖块中的铁以氧化亚铁的形式存在，因而砖呈青色.若用捅开窑顶自然冷却的办法，砖就变成了红色.
（1）从化学角度看，砖瓦呈红色的原因是.
（2）现有一块红砖，实验台上有浓H2SO4、3mol·
L-1的盐酸、0.1mol·
L-1的KSCN溶液，0.1mol·
L-1的FeCl3溶液、0.01mol·
L-1的NaOH溶液、蒸馏水等试剂，请选用中学化学常用仪器，设计一个实验，用最简捷的方法验证红砖中含有三价铁.（简述实验步骤，所用仪器、产生现象、所得结论）
12.在装有固体A的试管中加入无色溶液B，此时A未溶解.但加入一定量的水，A即逐渐溶解.并有气体C生成，溶液变为浅绿色.将C与空气的混合气体再通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深.请填写下列空白：
（1）B的化学式是.
（2）A加水后才溶解，其理由是.
（3）加水后A溶于B的化学方程式是.
13.A、B、C、D为四种单质，常温时，A、B是固体，C、D是气体.E、F、G、H、J为五种化合物，A与B反应其产物E不溶于水，F为气体，且极易溶于水得无色溶液，B和C反应产物H溶于水得黄色溶液.其反应的转化关系如下图所示：
（1）判断名称：
A、B、C、D
（2）写出G+H
I+A+F的离子方程式.
14.在100mlFeBr2溶液中，通入2.24L的标准状况下的Cl2，充分反应后，溶液中有
的Br-被氧化成溴单质.求原FeBr2溶液的物质的量浓度.
15.用6mol/L的H2SO4溶解FeS和Fe（OH）3的混和物28.3克，得到1.6克淡黄色沉淀，求所消耗的稀H2SO4溶液的体积是多少毫升?
【生活实际运用】
1.工业上用水煤气法制还原剂，反应物为焦碳与水蒸气，人如果不小心吸入生成物气体，则会导致煤气中毒，严重的会导致死亡，这是为什么?
用1mol焦炭与足够水蒸气充分反应，生成的还原剂可以还原多少克FeO和CuO的混合物（已知这种混合物的平均式量为78）?
2.希尔（HillR）将分离出的叶绿体加到草酸高铁钾盐溶液中，经过光照以后放出O2，同时草酸高铁被还原成草酸低铁.
4Fe3++2H2O
4Fe2++4H++O2↑
试回答下列问题：
（1）希尔反应（“是”或“不是”）光反应.
（2）希尔实验中每生成1molO2，电子转移数目为.
（3）希尔实验主要意义是.
3.录像带用的磁粉中有CoFe3-xO3+x，其中钴和铁可有+2、+3的各某一种价态，正确的是（）
①x=1②x=2③含
④含
⑤含
⑥含
A.①③⑤B.①③⑥C.②③⑤D.②③⑥
答案为B.
4.铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，已知它的氧化性强于KMnO4，在反应中被还原为Fe3+，将它溶入浑浊的泥水中，既能起杀菌消毒作用，又能使泥沙沉降，试回答：
（1）配平制取铁酸钠的反应方程式：
Fe（NO3）3+NaOH+Cl2—Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O
该反应的还原产物是.
（2）铁酸钠能沉降泥沙的原因是.
【知识验证实验】
1.“自燃”铁粉的制备
化学原理：
极细的纯铁粉遇空气能激烈发生氧化反应，放出的热量使铁粉自行“燃烧”起来.其反应的化学方程式为：
4Fe（S）+3O2（g）
2Fe2O3（S）+Q·
KJ.
这种极细的纯铁粉，常采用草酸亚铁晶体隔绝空气时强热分解方法制得：
Fe（COO）2·
2H2O
Fe+2CO2↑+2H2O↑
草酸亚铁晶体的制取，可用1mol/L的草酸溶液和1mol/LFeSO4溶液等体积混合，反应后可析出黄色的草酸亚铁晶体：
FeSO4+HOOC-COOH+2H2O
2H2O↓+H2SO4
实验步骤：
①1mol/LFeSO4溶液和1mol/L草酸溶液的配制：
先称取27.8g硫酸亚铁晶体，溶解于水并配成100ml溶液.再称取12.6g草酸晶体，溶解于水也配成100毫升溶液.
②制取草酸亚铁晶体：
把配制好的草酸溶液沿烧杯壁慢慢倒入上述配制好的FeSO4溶液中，充分反应后，由抽滤法进行过滤，并用蒸馏水洗涤所得黄色晶体多次.将洗涤后的黄色晶体放入50℃烘箱中烘干、备用.
③高温加草酸亚铁晶体制取纯铁粉.
取一内径6-8mm玻璃管，在酒精喷灯上将导管一端烧至熔融呈试管状.冷却后把上述制得的草酸亚铁晶体，从玻璃管的另一管口小心倒入（约占玻璃管容积的
），然后立即用喷灯把玻璃管口烧软，并抽拉制成尖嘴状.最后用灯焰加热玻璃管有药品部位，使草酸亚铁充分反应.这时应将玻璃管口向上方，有利于生成的水蒸气和CO2排出管内.当管内粉末完全变黑，并不再有气体逸出时，立即烧熔管口封闭，即能制得能自燃的铁粉.
④铁粉自燃.
打开玻璃管口，把管内制得的极细、高纯度的铁粉倒撒在一张干净的纸上，会发生奇怪的燃烧现象.
思考问题：
①怎样保证配制的FeSO4溶液不会混有Fe3+?
②如果把草酸亚铁晶体放在试管内加强热分解，能否制得这种“自燃”铁粉?
为什么?
2.制溴化亚铁可以用图示的装置：
装置中A为CO2发生装置；
D和d中均盛有液溴；
E为外套电炉丝的
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