高三铁及其化合物复习.docx

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高三铁及其化合物复习

铁及其化合物

一、铁的结构和性质

1铁位于第周期第族，是过渡金属元素的代表，其原子结构示意图为

2.物理性质

纯铁是一种色金属，质软，是电和热的导体。

铁的化学性质

（1）与非金属反应（X2、。

2、S等）

1与02：

常温下铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分；点燃

2与S：

③与12：

④与％

（2）与水的反应

常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应，化学方程式为

（3）与酸反应

1与非氧化性酸：

离子反应式

2与氧化性酸：

常温下，遇冷的浓HNO3、浓H2SO4钝化。

反应

与稀HN03反应

（不会产生H£

厂稀HN03过量

Y

Fe过量

1将铁屑溶于过量盐酸后，再加下列物质，会有三价铁生成的是（）

A.稀硫酸B.氯气C.氯化锌D.氯化铜

2.向盛有FeCI3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的

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、铜均无

3•在氯化铁、氯化铜的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体能被磁铁吸弓I,贝U

反应后溶液中存在较多的离子是（）A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+D.H+

4•将铁片投入下列溶液，铁片溶解且可使溶液的质量增加的是①NaN03溶液②FeC%③

Cu（NO3）2溶液④NaHS04溶液（）A.①②B.③④C.①③D.②

④

5.ag铁粉与含有H2S04的CuS04溶液完全反应后，得到agCu,则参与反应的CuS04与H2SO4的物质量之比为（）A.1:

7B.7:

1C.7:

8D.8:

7

6•下列图象是表示铁跟一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量（mol）的关系，其中正

二、铁的重要化合物

1铁的氧化物

化学式

FeO

Fe2O3

Fe3O4

俗名

色态

价态

与非氧化性酸反应

（H）离子方程式

+2+

FeO+2H=Fe+

H2O

与还原剂（CO、C、

H2）反应

确的是（）

例1下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（）

A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B.铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe2O3和h2

C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉，然后过滤

D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀

例2•有一铁的氧化物样品，用140mL5mol/L盐酸可恰好使其完全溶解。

所得溶液可吸收标况

下0.56L氯气，使其中的Fe2+全部转化为Fe3+。

该样品可能的化学式为（）

A.Fe4O5B.Fe2O3C.Fe5O7D.Fe3O4

2.铁的氢氧化物

化学式

Fe（OH）2

Fe（OH）3

色态

水溶性

与HCI反应的离子方程式

受热分解

易氧化为Fe（OH）3,在空气中加

热得到Fe2O3

△

2Fe（OH）3——Fe2O3+3出0

制法

亚铁盐溶液与可溶性碱反应Fe2

++2OH一=Fe（OH）2J（防止被氧

化）

铁盐溶液与可溶性碱反应Fe3+

+3OH一=Fe（OH）3J

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闵歙勲!

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u羲憩疊孵策灵翊妙爨

2卫横锻钾是-书新型、高效、多功能水处理剂•是比CI：

.O^CIO：

KMnOt氧化件更强，无二次污染的绿色水业理利・T业是先制得福铁酸钠”然后在低iUF.在岛铁酸钠溶薇中加人KOH至惟和就町析出高帙酸钾（凡氓厲）•制雀烏铁酸牺的两种方法的主嘤反应原理如下：

1湿法制备，沁OHh+3CI0~+40H"2FeOr+3Cr+5HO

2干法制备，2他SCX+6Na；0a2NaaFeO<+2Na^O+

2gg+0;A

下列有关说法不正确的是（）

A.高铁酸钾中铁显+6价

Ik湿法中每生成lmolNaFc（\转移！

3mol电子

C.F法屮毎生成Imo）Na；FeOi转移了4mol电子

UK.FeOi处理水时'能消毒杀菌

基础巩固

1随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。

为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是（）

A.无水硫酸铜B.硫酸亚铁C.食盐D.生石灰

2.A〜I分别表示中学化学中常见的物质，它们之间相互转化关系如下图所示（有部分反应

物、生成物没有列出）:

已知ABC、DE、F六种物质中含有同一种元素，

（1）写出物质的化学式：

E,F,J

（2）写出反应的化学方程式：

①

②

③

G为主族元素的固态氧化物。

三、铁三角及其应用

1•铁三角（Fe、

1弱氧化剂，如

2强还原剂，如

3强氧化剂，如

4弱还原剂，如

5强还原剂，如

6强氧化剂，如

1.判断离子共存

1Fe3+、Fe2+与

共存。

Fe2+、Fe3+）的转化关系

等

HCO-、［AI（0H）4］「、CO3"等在溶液中因发生相互促进水解反应而不能大量

2

I-、HS-、SO32一在溶液中因发生氧化还原

Fe2》NO3（H+）、CIO-、Mn04-（H+）,Fe'+与S2-、

反应而不能大量共存。

2.Fe3+的水解

①Fe3+半径小，所带电荷高，水解能力较强。

在常温下：

在沸水中：

2当Fe3+遇到HCO3「、CO32「、［Al（OH）4］「等离子时，水解完全。

如：

Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3（+3CO2T

3将FeCb溶液蒸发，灼烧后得到。

4Fe3+只存在于pH<4的酸性溶液中，当pH>4时，它就会形成Fe（OH）3而析出沉淀。

3.Fe2+和Fe2+的保存

（1）含Fe2+的溶液：

加少量铁粉，防止Fe2+被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2+水解。

⑵含Fe3+的溶液：

加少量相应的酸防止Fe3+水解。

1.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+，下列物质反应后一定有+3价铁生成的是（）

①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀硫酸反应③FeCb溶液中通入少量CI2

④Fe和FqOs的混合物溶于盐酸中

A.只有①B.只有①③

C.只有①②③D.全部

2.已知氧化性Fe3+>Cu2+，在含有Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉，充分反应后还有残留固体

物质，对溶液中的离子，下列说法不正确的是（）

A.可能有Fe2+、Fe3+B.可能有Fe2+、Cu2+

C.可能全部是Fe2+D.—定无Fe3+

3HZlOOmL0.2mol/LFeCl,濬液于饶杯中”向其中加人一定fit的Fe.Cu混合*lb充分反应后仍有尚体剩余料F列叙述—定正翩的设陪軼井积不变•不苦虑爪解【対索、（）

A.烧杯中有F亡无CtifC（Fe^+）0.3molL

II烧杯中有Cu无）=0.Smol.L

C：

烧杯中有（〉】无Fr»r

D,烧杯冲3Fe、Cu均有・<（Ft■'）—0*4mol1,

[I在SOOmLCuSO,和Fe^SCLh的IS合液中加人2L7g铁粉•待反应完全后'得到1乩知陵留固休從谑液中加人400mL4mo1/L的BaCh溶液‘恰好使溶液中的SOi~宜全沉淀.求原渥合液中（5SO和Fc；（玄打）的物隔的帛

四、Fe2+和Fe3+的检验

1溶液的颜色

含有Fe2+的溶液显色；含有Fe3+的溶液显色

2.用KSCN溶液和氯水

（1）流程:

溶液

—无明显加氯%溶液加KSCN溶液「现象变红色

一溶液变红色一he31

*■Fe

（2）有关反应:

3.用NaOH溶液

（1）流程：

溶加W0H溶液「白色沉淀灰绿色*红褐色甘液L红褐色沉淀—FeH

①加入足量氯水

②加入足量酸性

KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液

A.①③

B

.③②

C.③①

D

.①②③

（2）有关反应：

—

例1要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为

练2向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化。

当再滴入几滴新制氯水后,成红色，则下列结论错误的是（）

A.该溶液中一定含有SCN—

B.氧化性：

Fe2+>CI2

C.Fe2+与SCN「不能形成红色物质

混合溶液变

D.Fe2+被氧化为Fe3+

练3将几滴KSCN（SCN「是“类卤离子”）溶液加入含有Fe3+的酸性溶液中，溶液变成红色。

将该红色溶液分为两份，①一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份中通入SO?

红色也褪去。

下列说法不正确的是（）

A.①红色褪去的原因是

B.②红色褪去的原因是

C.②红色褪去的原因是

KMnO4将SCN「氧化，使Fe（SCN）3消失

SO2将Fe3+还原为Fe2+

SO2将SCN「还原

D.SCN「在适当条件下可失去电子被氧化剂氧化为（SCN）?

五、Fe（OH）2的制取

Fe（OH）2制备的方法很多，核心问题有两点，一是溶液中的溶解氧必须除去，二是反应过程必须与O?

隔绝。

制备方法探究

1在液面上加隔氧剂：

用密度比水小的且不溶于水的有机溶剂，如汽油、苯等物质滴加在反

应液面上进行液封，以减少Fe（OH）2与O2接触。

（不能用四氯化碳，因为四氯化碳比水密度大，加入它后会处于试管底部，起不到隔离空气的作用。

）

2用下图装置

打开止水夹A,向试管B中加入煮沸过的稀硫酸，加入稍过量的还原铁粉，反应一段时间后得到FeSO4溶液，且C中液面上充满氢气。

关闭止水夹A,FeSO4溶液被压入C中，可见白

色沉淀。

铁叭

BC

③用电解实验

电极材料：

石墨碳棒和铁片，（注意：

铁片表面氧化膜要去掉）将铁片与直流电源的正极连接，石墨棒与直流电源的负极连接。

电解液：

可选择Na2SO4溶液或NaOH溶液。

方法：

在进行电解前应对电解液进行简单处理：

加热一段时间驱赶溶液中氧气，然后再向电

解液中加入苯，隔绝空气，防止Fe（OH）2被氧化。

例1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FeSOq溶液与不含。

2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。

⑵除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。

（3）生成白色Fe（0H）2沉淀的操作是用长滴管吸取不含。

2的NaOH溶液，插入到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。

止水夹

（1）在试管I里加入的试剂是。

⑵在试管n里加入的试剂是。

（3）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管I和n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。

1.红珊瑚栖息于200〜2000米的海域，产于台湾海峡、中国南海，它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石。

红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，呈红色是因为在

海底长期积淀某种元素，该元素是（）

A.NaB.FeC.SiD.Cu

2•下列物质能通过化合反应直接制得的是（）

①FeCl2②H2SO4③NH4NO3④HCI

A.①②③B.②③C.①③④D.全部

3.向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300mL1mol•L-1的HCI溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现，若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，则固体的质量减少了（）

A.6.4gB.4.8gC.2.4gD.1.6g

4.铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色

沉淀生成。

过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。

上述沉淀和残渣分别为（）

A.Fe（OH）3,Fe2O3

B.Fe（OH）2,FeO

C.Fe（OH）2、Fe（OH）3,Fe3O4

D.Fe2O3,Fe（OH）3

5.下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是（）

A

B

C

D

X

FeCl£溶殺

FeCh溶液

Fe

N旳SOj溶飯

Y

FeCl3

CuCl2

Al

Z

Ch

Fe

NaOH溶液

HC1溶液

6.将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是（）

A.铁有剩余，溶液呈浅绿色，C「浓度基本不变

B.往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色

C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5:

1

D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:

5

7•某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+，加入NaOH溶液，开始时是白色絮状沉淀，迅速

变为灰绿色，最后变成红褐色。

下列结论正确的是（）

A.一定有Fe2+存在，一定没有Fe3+、Mg2+

B.一定有Fe3+存在，一定没有Fe2+、Mg2+

C.一定有Fe3+存在，可能有Fe2+，—定没有Mg2+

D.一定有Fe2+存在，可能有Mg2+,—定没有Fe3+

8.某稀溶液中含有Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3,若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2+浓度

和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则稀溶液中Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3

物质的量浓度之比为（）

1:

3:

1C.3:

3:

8

9•下列中学化学中常见物质的转化关系图中，反应条件及部分反应物和产物未全部注明,

已知A、D为金属单质，其他为化合物。

试判断：

（1）写出物质的化学式：

A:

___、C:

、I:

⑵写出下列反应的方程式:

C-->F的离子方程式

H—tI的化学方程式

10.铁及铁的化合物应用广泛，如等。

FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂

（1）写出FeCb溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:

（2）若将

（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反

应式。

正极反应：

，

负极反应：

。

⑶腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol•L—1,请参照

下表给出的数据和药品，简述除去Cud?

溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤：

氢氧化物开始沉淀时的pH

氢氧化物沉淀完全时

的pH

匸3+

Fe

1.9

3.2

匚2+Fe

7.0

9.0

c2+Cu

4.7

6.7

提供的药品：

Cl2、浓硫酸、NaOH溶液CuO、Cu

（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。

请从上

表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。

有关反应

的化学方程式。

劣质不锈钢腐蚀的实验现象

11.实验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe?

O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。

（1）如何检查装置A的气密性？

。

⑵装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuSO4溶液，其目的是

其原理是。

（4）装置B的作用是

⑶为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b出口处必须。

;装置C中装的液体是，所起的作用是

O

（5）在气密性完好，并且进行了必要的安全操作后，点燃D处的酒精灯，在硬质双通玻璃管

中发生反应的化学方程式是。

⑹若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2g，反应完全后U型管的质量增加7.2g，则

混合物中卩勺03的质量为g。

⑺U形管E右边又连接干燥管F的目的是，若无干燥管F,测得Fe2O3

的质量将（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

（8）若反应后得到的残留固体中还有少量FeO,测得的Fe2O3质量将（填“偏大”、“偏

小”或“无影响”）。