高考化学经典试题铁方面试题的解题方法与技巧景云.docx

1、高考化学经典试题铁方面试题的解题方法与技巧景云铁方面试题的解题方法与技巧新策略： 铁是中学化学中的重要变价元素。在高考中有关铁方面的试题主要类型有：性质分析、实验原理与操作分析、有关铁方面的计算等。1性质分析试题的解题方法此类试题要求考生从铁及其化合物的反应方面去分析试题内容。特别是铁的变价问题。2实验原理与操作试题的解题方法此类试题要求考生从实验目的、实验原理、实验操作、实验注意点等方面对实验内容作较为详实的分析。主要有铁的性质实验、铁的制取实验、Fe(OH)2制取实验等。3有关铁方面的计算试题的解题方法此类试题可采用方程式分析或将方程式合并后统一分析求解。在解题时尽可能利用守恒法求解。经典

2、题：例题1 ：a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg5种金属中的一种。已知：(1)a、c均能与稀硫酸反应放出气体；(2)b与d的硝酸盐反应,置换出单质d；(3)c与强碱反应放出气体；(4)c、e在冷浓硫酸中发生钝化。由此可判断a、b、c、d、e依次为 ( )AFe Cu Al Ag Mg BAl Cu Mg Ag FeCMg Cu Al Ag Fe DMg Ag Al Cu Fe方法： 寻找突破囗，并从突破囗推出其它金属。捷径： 以c、e金属钝化为突破口，由（1）（3）（4）知c为Al，再由（4）知e为Fe。有上述结果和（1）知a为Mg，最后由（2）知b为Cu、d为Ag。解此题的

3、关键是确定c，然后很容易判断出e、a。得答案为C。总结：判断出c为Al，e为Fe，就可舍去选项A、B，由（2）确定b和d的活泼性。这样判断可简捷些。例题2 ：等质量的铜片，在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻，铜片质量增加的是 （ ）A硝酸 B无水乙醇 C石灰水 D盐酸方法：从反应过程进行分析。捷径：当铜片在酒精灯上加热后，表面生成氧化铜，造成铜片质量增加。当该铜片插入硝酸中，表面的氧化铜及未被氧化的铜均能被硝酸溶解。插入无水乙醇中发生反应CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O，铜片又恢复到原来的质量。若插入盐酸中，表面的CuO溶于盐酸中，质量减少。只有插入石灰水中，铜

4、片不发生反应，表面的氧化铜仍附着在铜片上，质量增加。以此得答案为C。总结：在插入溶液之前，C片质量就己增加。部分考生未能理解这一点而造成错选。例题3 ：下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是 （ ）金属钠在纯氧中燃烧 FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间 FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 无水硫酸铜放入医用酒精中A B C D方法：从反应后物质的颜色比较获得结果。捷径：钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2，FeSO4溶液中加入NaOH最终生成红褐色的Fe（OH）3，Fe3+与SCN生成红色的Fe（SCN）2+，医用酒精是75%的酒精溶液，无水CuSO4与水

5、形成蓝色硫酸铜溶液。故知答案为B。总结：中学化学课本中有关物质的颜色及固体与溶液的颜色作为识记内容，要牢牢记住。例题 4 ：六价铬对人体有毒,含铬废水要经化学处理后才能排放,方法是用绿矾(FeSO47H2O)把废水中的六价铬还原为三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为氢氧化铬Cr(OH)3沉淀.其主要反应的化学方程式如下：H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+7H2O。现用上法处理1104 L含铬(+6价)78 mg/L的废水(Cr相对原子质量52),试回答：(1)处理后,沉淀物中除Cr(OH)3外,还有 、 (用化学式表示).(2)需用

6、绿矾多少千克?方法：过程分析及方程式分析。捷径：.(1) H2Cr2O7与FeSO4发生氧化还原反应生成Cr3+及Fe3+。再加入Ca（OH）2后Cr3+、Fe3+均转化为Cr（OH）3、Fe（OH）3。Ca2+又与大量的SO42形成CaSO4沉淀。因此处理后, 沉淀物中除Cr(OH)3外, 还有Fe(OH)3 和 CaSO4 。(2) 废水中含铬的物质的量为：n ( Cr ) =15mol 需绿矾的质量为： m (FeSO47H2O) = 278g/mol15mol3 = 12510g = 12.51kg 。总结：H2Cr2O7中有两个六价铬。部分考生未考虑两个，而出现FeSO47H2O的物

7、质的量为H2Cr2O7的六倍的错误。例题 5 ：金属锡(Sn)的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸, 反应的化学方程式为：Sn+2HCl=SnCl2+H2，再加入过量FeCl3溶液, 发生如下反应：SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2 ，最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+离子,反应的化学方程式为：6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡试样0.613g，经上述各步反应后, 共用去0.100mol/LK2Cr2O7溶液16.0mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应)。方法：根据反应方程式分析

8、计算。捷径：反应中消耗的K2Cr2O7的物质的量为0.100mol/L0.0160L=1.60103 mol。根据反应有FeCl2物质的量6K2Cr2O7物质的量=2SnCl2物质的量,得：(mol)Sn的质量为：4.810-3 mol119g/mol = 0.571g 总结：此题也可应用反应关系，通过一步进行计算。金钥匙： 例题1 ：为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再加入适量的盐酸，这种试剂是 （ ）ANH3H2O BNaOH CMgSO4 DMgCO3 方法：从提高pH使Fe3+水解，又不引入新的杂质去分析选项。捷径：要除去溶液中的Fe3+

9、，现分析溶液中的离子组成为Mg2+、Cl、Fe3+、H+。首先应考虑除杂质时，不能引入新的杂质。当加入NH3H2O、NaOH、MgSO4时，分别引入了NH4+、Na+、SO42，故不符合题意，这样用排除法即可选出答案D。那么为什么加入MgCO3可除去Fe3+呢？MgCO3与Fe3+间并没有反应发生，而是利用了Fe3+的水解，即Fe3+3H2O Fe（OH）3+3H+。原酸性条件下，Fe3+水解受到抑制。当加入MgCO3后，由于MgCO3+2H+=Mg2+H2O+CO2的发生，从而破坏了Fe3+的水解平衡，使之向生成Fe（OH）3的方向移动，生成的Fe（OH）3在加热搅拌条件下发生凝聚，最后可将

10、Fe3+除去。答案为D 。总结：常有同学会误选A、B两选项，原因是忽略了除杂质的前提是不能引入新杂质。例题2 ：下列铁的化合物中含铁量最高的是（ ）AFe2O3 BFe3O4 CFeO DFeS2 方法：选项中铁的化合物化学式各不相同，为了便于比较，可将化学式中的铁离子设为一，并将化学式改写成FeOx的形式，然后进行比较。捷径：分析各物质化学式中的原子个数比，A选项 Fe:O = 2:3，B选项 Fe:O=3:4， C选项 Fe:O=1:1，D选项将Fe:S=1:2，转换成Fe:O=1:4（硫的原子量是氧的2倍），以此得改写后的化学式分别为：FeO1.5、FeO1.33、FeO、FeO4，含铁

11、量最高，也即含氧量最低，因此可得正确答案为C。总结：通过一价转换，避免了过分复杂的计算，使得解题变得方便，一目了然。例题3 在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子。则下列判断正确的是(不考虑盐类水解引起的离子浓度的改变) （ ）A 混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为113 B 反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl离子的物质的量之比为12C 混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多D混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质

12、的量多 方法：方程式合并分析。捷径： 本题涉及的反应有：Fe+2HCl = FeCl2+H2，FeO+2HCl = FeCl2+H2O，Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Fe +2FeCl3=3FeCl2 。合并反应得：Fe+Fe2O3+6HCl = 3FeCl2+3H2O。从产生H2448mL知反应消耗的HCl为0.04molHCl，又整个反应共消耗HCl0.2mol。反应共耗0.16molHCl，因反应耗盐酸未知，故A选项错。因最终所得溶液为FeCl2溶液，故反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl离子的物质的量之比为12，B选项正确。从合并后的反应知Fe比Fe2O3的物质的量多，

13、C选项正确。又因Fe与FeO的物质的量无法确定，故D选项也错。所以答案为B、C。总结：在相同条件下于同一容器中发生的“连续”反应可以相加，如本题：Fe+Fe2O3+6HCl=3FeCl2+3H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O2FeCl3+Fe=3FeCl2例题4 ：有铁粉、三氧化二铁和氧化铜组成的混合物，投入到110mL 4mol/L的盐酸中，充分作用后得很浅的绿色溶液，产生标准状况下的气体896mL，并留下固体1.28 g 。过滤并将滤液稀释到200 mL ，经测定其中含有过量盐酸为0.4 mol/L 。试求原混合物中三种物质的质量。 方法：分析该题，反应后溶液为浅绿色，证

14、明溶液中无Cu2+，又盐酸过量，知留下的固体中无铁粉，以此可通过得失电子守恒和Cl-守恒列出两个方程求解。捷径：根据题意，可把题中文字和数字的信息改组成如下框示信息：Fe：xol H2：896ml（S、T、P）Fe2O3：ol FeCl2：（x+2y）mol HCl：0.40.2 molCuO：mol Cu：1.28/64 mol = 0.02 mol根据Cl守恒，原盐酸中的Cl的物质的量应等于生成物FeCl2中Cl的物质的量与过量盐酸中的Cl的物质的量之和，即：（x+2y）2 + 0.2 0.4 = 0.11 4 又氧化剂 Fe2O3 2Fe2+、CuO Cu、2H+ H2 还原剂 Fe F

15、e2+根据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，得2y + (1.28/64)2 + (896/22400) 2 = 2x 解方程组与得：x = 0.1 （mol） ，y = 0.04（ mol） 。即原混合物中，Fe粉为5.6 g ，Fe2O3为6.4 g ，CuO为1.6 g 。总结：试题的分析要从整体思考，并化归到具体的方法，该题属整体思维的运用。例题5 ：根据下图所示一氧化碳还原铁的氧化物的实验装置，回答下列问题。 （1）判断硬质玻璃管中已开始发生反应的方法是 。（2）反应过程中发生的现象是 。（3）在A处点燃可见浅蓝色火焰的原因是 。（4）实验结束时应注意的操作是 （从下列选项中选择

16、）。先停止通入CO 先熄灭酒精灯，并继续通入CO 熄灭酒精灯，同时停止通入CO 先熄灭酒精灯，继续通入CO，并点燃排出的CO气体方法：还原剂CO只要与Fe2O3反应，就会产生CO2，就会使澄清石灰水变浑浊。由于CO气体有毒，不能直接排入大气中，所以应点燃以消除污染，反应结束时还原出的铁单质高温下还可以与O2反应，所以应使Fe在CO的还原性气氛中慢慢冷却，才能防止再被氧化。解答时可通过性质分析现象。捷径：（1）从B试管中石灰水变浑浊，可以判断硬质玻璃管中已开始发生反应。（2）在反应过程中发生的现象有两个，一个是玻璃管里粉末有红色逐渐变黑，另一个是B中溶液出现浑浊。（3）从A逸出的尾气中有未反应完

17、的CO气体，而CO气体点燃时火焰呈浅蓝色 （4）实验结束时，为防止倒吸，应注意的操作是先熄灭酒精灯，继续通入CO直至温度降至常温，并点燃排出的CO气体，选。总结：本题考查了学生对金属冶炼原理的理解程度，也考查了学生的实验能力，注重对实验现象的观察。此题在解答时，有较多同学认为还原出的铁粉是银白色而出现错误。例题6 ：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：强酸性溶液（不含Cu2+），气体和不溶物溶液Y试样X过量盐酸过量CO试样X粉末Z，完全反应（1）请写出步骤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W的质量是m，则

18、每份试样X中氧化铜的质量为 。（用m表示） 方法：利用守恒法求解。捷径：题给变化过程应是：FeCl2CuCl2HClFeOCuOH2FeCl2HClCuFeCuFeOCuO可见步骤中所发生的全部反应的离子方程式有：Fe + Cu2+ = Fe2+ + CuFe + 2H+ = Fe2+ + H2根据Cu守恒可知两份试样中共含有的CuO质量为m/6480=5m/4，所以每份试样中CuO的质量为5m/8。总结：本题必须先定性分析出各步反应的产物，再定量计算。用Cu守恒去定量计算也是一种整体方法。例题7 ：过量的铁粉放入氯化铜、氯化铁混合液中，充分搅拌反应后过滤，不溶物滤渣经干燥后称得其质量与加入的

19、铁粉质量相同，求原混合物中两种溶质的物质的量之比。方法：根据题意不溶物滤渣为铜和过量的铁粉，以此可通过溶解的铁的质量等于生成的铜的质量，列出恒等式求解。捷径：设FeCl3的物质的量为xmol，CuCl2的物质的量为ymol，根据化学反应方程式：Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 及 Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu ，通过m (Fe)溶解 = m (Cu)生成 得，56(0.5x + y) = 64y，解得y/x = 7：2，即n（CuCl2）:n（FeCl3）=7:2 。 总结：从“不溶物滤渣质量与加入的铁粉质量相同”推得生成的铜的质量等于溶解的铁的质量，是解答该题的关键

20、所在。例题8：金属铜能被氯化铁浓溶液腐蚀，其化学反应是：Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2。现将有铜的印刷线路板浸入120mL氯化铁浓溶液中，有9.6g铜被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入8.4g铁粉，经充分反应，溶液中还存在4.8g不溶解的物质。试证明溶液中存在哪种金属离子，并求出离子浓度。(设溶液体积不变，且不考虑金属离子水解)。 方法：过量分析后，再利用方程式求解。捷径：溶液中加铁，可能发生如下反应：Fe2FeCl3=3FeCl2 ， FeCuCl2=FeCl2Cu如果铁过量，不溶解的物质应为铁铜混和物，此时Cu2完全析出，不溶解的物质应大于9.6g，但题目中给出不溶解物质质量

21、是4.8g，所以，固体不溶物中不存在Fe，而只有Cu。又由化学方程式Cu2FeCl3 = CuCl22FeCl2知，氧化性Fe3Cu2，因为有Cu析出，所以溶液中不存在Fe3。则溶液中存在的金属离子为：Cu2和Fe2。溶液中剩余Cu2的物质的量为=0.075(mol)c(Cu2)=0.625(mol/L)Fe2+由三个方面的反应产生，分别为：Cu2FeCl3 = CuCl22FeCl2 ，产生Fe2+：FeCuCl2= FeCl2Cu ，产生Fe2+：0.075molFe 2FeCl3 = 3FeCl2 ，产生Fe2+：(0.075)mol3 = 0.225molFe2物质的量浓度为：c(Fe

22、2) =5(mol/L)总结：理清4.8g不溶物质为什么物质，是解答此题的关键。聚宝盆：1物质的提纯（除杂质）是利用被提纯物质与杂质性质的差异，采用物理或化学方法除去杂质。常用的物理方法有过滤、分液、结晶、升华等；常用的化学方法有沉淀法、气化法、转化法、加热法等，其中利用水解原理去除杂质在铁方面也经常出现。2在对铁方面试题进行计算时，要注意铁的变价问题。热身赛： 1在混有少量CuO的铁粉中加入一定量的稀盐酸，充分反应过滤，再向滤液中放入一枚洁净的铁钉，足够时间后取出，铁钉表面无变化，下列判断正确的是 （ ）A 过滤出的不溶物只有铜 B过滤出的不溶物只有铁C 过滤出的不溶物中一定含有铜，可能含有

23、铁。D 滤液中一定含有氯化亚铁，不可能含有氯化铜。2含n g HNO3的稀溶液恰好使m g铁完全溶解，若有n/4 g HNO3被还原成NO（无其它还原产物），则n：m可能是 （ ）A1：1 B2：1 C3：1 D4：13在右图中A，B，C，D，E5条线表示Na，Mg，Al，Fe，Pt 5种金属和定量的Cl2反应时消耗金属的质量（用纵坐标表示）和消耗Cl2的质量（用横坐标表示）之间的关系，其中表示Fe和Cl2反应的是 ( )4不溶于水的氧化亚铜，可溶于含硫酸的硫酸铁溶液中：Cu2OFe2(SO4)3H2SO4=2CuSO42FeSO4H2O生成的FeSO4可用KMnO4溶液滴定：10FeSO42

24、KMnO48H2SO4=5Fe2(SO4)3K2SO42MnSO48H2O这种方法可测定氧化亚铜的量，则0.1mol/L的KMnO4溶液1mL相当于多少毫克的氧化亚铜 ( )A3.6 mg B7.2 mg C72 mg D36 mg5镧(La)是一种活动性比锌更强的元素，它的氧化物化学式为La2O3，La(OH)3是不溶于水的碱，而LaCl3，La(NO3)3都溶于水。由此判断下列几组反应中，不能直接用来制LaCl3的是 ( )ALa2O3HCl BNaClLa(OH)2 CLa(OH)3HCl DLaHCl6在氯化镁、氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中，加入一定量的铝粉，充分反应后过滤，在滤出的固

25、体中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤出的固体中一定含有（写化学式，下同） ，滤液中一定含有的溶质是 。7在pH2的条件下，将Fe2、Fe3+、I、MnO44种离子的溶液混合，充分反应后，若：（1）溶液中I有剩余，则溶液中可能还有_，一定无_。（2）溶液中Fe3有剩余，则溶液中可能还有_，一定无_。（3）溶液中Fe2有剩余，则溶液中可能还有_，一定无_。（4）溶液中MnO4有剩余，则溶液中可能还有_，一定无_。8铁、锌、铝3种金属，分别跟同体积1mol/L盐酸反应，根据产生氢气的体积和反应时间可画出右图的图像。（1）A、B、C分别代表哪一种金属反应曲线：A_，B_，C_。（2）3种金属物质的量之比：

26、A：B：C_。（3）3种金属的质量比：A：B：C_。9甲同学在0.5 mol /L的FeCl3溶液中滴加0.1 mol /L KI溶液即呈现红棕色，再加入CCl4振荡后静置，可观察到CCl4层呈紫红色；乙同学在0.5 mol /L的FeCl3溶液中先加入4 mol /L NH4F溶液，发现FeCl3溶液褪至无色，而后再加0.1 mol /L KI溶液，不呈现红棕色，再加CCl4振荡，静置，也观察不到CCl4层有紫红色出现。（1）甲同学的实验说明FeCl3溶液和KI溶液发生了什么反应（用离子方程式表示） 。（2）乙同学观察不到甲同学的实验现象，其原因分析合理的是 。AFe3+可被F-还原为Fe2

27、+，使溶液中不再存在Fe3+。BFe3+可以和F-结合成难电离的物质，不再和I-反应。CI-和F-或I-和NH4+结合成难电离的物质，不再和Fe3+反应。（3）在FeCl3溶液中，加入适量的NH4F溶液后，溶液中Fe3+浓度几乎降为零，用什么简便实验可以检验这种说法的正确性？ 。10已知氯化铁溶液能与铜反应，生成氯化亚铁和氯化铜。现将Fe、FeCl2溶液、FeCl3溶液、Cu、CuCl2溶液放入同一容器中，充分反应后：（1）若溶液中有较多量的Fe2，且有铁剩余，则容器内还可能有5种物质中的_。（2）若溶液中有较多量的Cu2，则容器内还可能有5种物质中的_。（3）若溶液中有较多量的Cu2,且有铜

28、剩余，则容器内还可能有5种物质中的_。（4）若溶液中有较多量的Fe3,Cu2,则容器内还可能有5种物质中的_。11钇（Y）是激光和超导材料的重要因素，某钇矿的成份为YmFeBe2Si2O10，该矿石与过量的NaOH共熔后，加水溶解，沉淀有Y（OH）3和Fe2O3（反应中Fe由+2价变为+3价）（1）上述化学式中的m=_（2）沉淀中无Be和Si元素的化合物的原因是_（3）Fe由+2价转变为+3价的原因是_12某课外活动小组拟用下列装置做炼铁原理的实验，同时检测氧化铁的纯度(假设矿石中不含其它与CO反应的成分)，并除去尾气。CO气使用H2C2O4CO2COH2O来制取，与Fe2O3反应的CO需纯净

29、、干燥。 (1)若所制气体从左向右流向时，上述仪器组装连接的顺序是（用a、b表示) 接 ， 接 ， 接 ， 接 ；(2)装置乙的作用是 。装置丙的目的是 。(3)实验结束后，先熄灭戊处的酒精灯，再熄灭甲处的酒精灯，其主要原因是_(4)实验前氧化铁矿粉末为x g，实验后测得乙、丙质量分别增加y g和z g，则氧化铁的质量百分含量为 。(5)现有一份FeO和Fe2O3的混合物，某同学想用该实验装置测定其中Fe2O3的质量百分含量(x)。实验中，可以测是如下数据：W一反应前混合物的质量（g），W丙一丙瓶增重的质量（g），W乙一乙瓶增重的质量（g），W余一反应后残留固体的质量(g)。为了求x，至少要测定上述四个数据中的 个，这几个数据的组合共有 种。请将这些组合填入空格中。 从上述空格中选写出一种含W的求x的计算式： 13将物质的量总共为0.8 mol的FeCl2、CuCl2、NaBr三种固体的混合物溶于水，通入足量的氯气，加热蒸发至干后，称量残余固体，固体增重5.3 g 。再将残余固体溶于水，插入铁棒，充分反应后，测得铁棒减轻了9.6 g 。