高考化学《铁及其化合物》二轮复习.docx

1、高考化学铁及其化合物二轮复习铁及其化合物二轮复习一、知识网络：1.写出合成四氧化三铁的反应：_、_。2.常温下，铁可在_中发生_而生成致密的氧化膜。3.在空气中，Fe(OH)2溶液能够被氧气迅速地氧化成Fe(OH)3，现象是：_，涉及的方程式为：_。4.检验溶液中存在Fe3的常用方法：方法一：_。方法二：_。5.检验溶液中存在Fe2的常用方法：方法一：_。方法二：_。二、“铁三角”的转化，Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化：三、Fe2、Fe3的水解：1.配制FeCl3的盐溶液时加少量的_；2.配制FeSO4的盐溶液时加少量_；3.Fe2、Fe3与_等发生双水解反应，在溶液中不能大量共存。例1.

2、（铁及其化合物的性质）1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（D）A.元素铁位于元素周期表的第四周期第B族B.铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为3价C.工业上可用铁质容器储存浓硝酸和浓硫酸，原因是铁在常温下与两种酸不反应D.可以通过化合反应制备FeCl2例2.（Fe2、Fe3的检验）2.1.下列有关物质检验方法不合理的是（B）A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含有Fe2B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2C.检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变血红

3、色D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3解：酸性条件下高锰酸钾可氧化亚铁离子、氯离子，则不能检验是否含FeCl22.2.在FeCl3、CuCl2混合溶液中加入镁粉，产生的气体是_。试解释原因：_。有同学提出加入CuO以除去Fe3+，理由是_。例3.（“铁三角”的转化）3.下列是高中元素化学的数轴图：回答下列问题：（1）能与Fe2发生氧化还原反应的物质有_。（2）能与Fe3发生氧化还原反应的物质有_。例4.（铁及其化合物的相关计算）4.在1L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质，其浓度分别为0.2mol/L和1.5mol/L，现向该溶液中加入39.2g铁粉使

4、其充分反应，下列有关说法正确的是（C）A.反应后溶液中Fe3物质的量为0.8molB.反应后产生13.44L H2(标准状况)C.反应后溶液中Fe2和Fe3物质的量之和为0.9molD.由于氧化性Fe3H，故反应中先没有气体产生，后产生气体解：Fe(NO3)3和H2SO4的物质的量分别为0.2 mol、1.5 mol，n(Fe)0.7 mol，氧化性为HNO3Fe3H，则Fe4HNO=Fe3NO2H2O1 4 1 1 10.6 2.4 0.6 0.6 0.6Fe2Fe3=3Fe21 2 30.1 0.2 0.3单质铁完全反应，反应后的溶液中含Fe3，(0.20.60.2) mol0.6 mol

5、、0.3 mol Fe2，A错误，C正确；反应中没有H2生成，但有NO生成，反应时先有NO气体生成，后没有气体产生，B、D错误。例5.（铁及其化合物的相关实验）5.（2019全国卷）硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下:回答下列问题：（1）步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_。（2）步骤需要加热的目的是_，温度保持8095，采用的合适加热方式是_。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_（填标号）。A B C D（3）步骤中选用足量的H2O2，理由是_。分批加入H2O2

6、，同时为了_，溶液要保持pH小于0.5。（4）步骤的具体实验操作有_，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。解：(1)油污在热的碱性条件下易水解，故去除废铁屑表面的油污的方法是碱煮水洗。(2)适当加热可加快反应速率。加热温度为8095，低于100 ，可用热水浴加热。铁屑中含有少量硫化物，与H2SO4反应生成H2S气体，H2S易与NaOH溶液反应，为防倒吸，故选C装置。(3)足量的H2O2可充分将Fe2+氧化为Fe3+，且不会引入新的杂质。Fe3+易水解，故溶液应保持一定的

7、pH，防止Fe3+水解。(4)在过程后溶液中存在大量的Fe3+、N、S，从溶液中提取晶体的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。(5)硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O晶体失去1.5个结晶水，失重5.6%，可知100%=5.6%，解得x=12，硫酸铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)212H2O。【答案】(1)碱煮水洗(2)加快反应热水浴C(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+；不引入杂质 防止Fe3+水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)NH4Fe(SO4)212H2O变式训练：1.下列有关物质性质的叙述错误的是（ C ）A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不

8、显红色B.将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2C.Fe在浓盐酸中发生钝化 D.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl22.（2015山东）某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是（ A ）A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2解：A、AlCl3可由单质Al与Cl2反应制得，AlCl3与Ba(HCO3)2反应生成CO2和Al(OH)3沉淀，同时有气体和沉淀产生，正确；B、Na2O与Ba(HCO3)2反应生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O，没有气体生成，错误；C、因为Cl2具有

9、强氧化性，Cl2与Fe反应只能生成FeCl3，FeCl2不能由两种单质直接反应生成，错误；D、SiO2不与Ba(HCO3)2反应，错误。3.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是（ B ）A.NaOH B.KMnO4 C.KSCN D.溴水解：A若加入NaOH，硫酸亚铁发生复分解反应产生的白色Fe(OH)2会被硫酸铁发生反应产生的红褐色的Fe(OH)3遮挡，不容易观察到，因此不能鉴定，错误。BKMnO4有氧化性，硫酸亚铁有还原性，会发生氧化还原反应，使KMnO4的紫色褪去，而硫酸铁不能与KMnO4发生反应，因此可以作为鉴定试剂，正确。CKSCN与硫酸铁会发生反应，使溶液变

10、红色，而硫酸亚铁不能反应，因此无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变红色，因此无法鉴定，错误。D苯酚与硫酸铁溶液发生显色反应，使溶液变为紫色，而与硫酸亚铁不能发生反应，无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变紫色，所以不能作为鉴定试剂，错误。4.下列关于Fe3、Fe2性质实验的说法错误的是（ C）A.用上图装置可以制备Fe(OH)2沉淀B.配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度C.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2被氧化解：反应开始时生成的氢气进入B中，可排出氧气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化，一段时间后关闭止水

11、夹C，A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2，A正确；FeCl3易水解，配制溶液时应防止溶液水解生成氢氧化铁沉淀，可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，B正确；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，无沉淀，C错误；Fe3与铁反应可生成Fe2，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2被氧化，D正确。5.（2016上海）下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（ D ）A.氧化镁中混有氧化铝 B.氯化铝溶液中混有氯化铁C.氧化铁中混有二氧化硅 D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜6.下列说法不正确的是（ D ）A.铁在氯气中燃烧生成棕褐色的烟，铜在

12、氯气中燃烧生成黄色的烟B.Fe3O4、Al(OH)3、Al2O3均可通过置换反应制取C.H2SO4、Fe(OH)3、FeCl2均可通过化合反应制取D.生铁比纯铁熔点低， 生铁的含碳量比钢低7.关于FeCl3进行的实验，下列预测正确的是（C）选项实验预测A蒸发FeCl3溶液得到FeCl3固体B在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉一定有H2产生且有Cu析出C用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液会有Fe(OH)3沉淀产生D在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成解：蒸发FeCl3溶液可促进Fe3水解，由于HCl易挥发，最后得到Fe(OH)3，A错误；加入

13、少量Fe粉时，不会有H2产生且Fe应先和Fe3反应，再和Cu2反应，B错误；Fe3与HCO发生相互促进的水解反应，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D错误。8.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是（ D）A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，可能含Cu2和Fe3C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3和Fe2，一定不含Cu2D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2和Fe3解：氧化性Fe3

14、Cu2Fe2，加入铁粉后有固体剩余，Fe3一定不存在；若剩余固体全部都是Cu，溶液中还可能有Cu2，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2。9.（2014上海）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是（B）A.若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3B.若有固体存在，则溶液中一定有Fe2C.若溶液中有Cu2，则一定没有固体析出D.若溶液中有Fe2，则一定有Cu析出解：本题考查铁及其化合物的性质。FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，

15、还可能有过量的FeCl3溶液，加入铁粉充分反应后，A项若无固体剩余，说明原溶液中含有Fe3，反应后不一定还含有；B项中不管固体是铁粉还是铜粉，溶液中一定含有Fe2；C项中若溶液中有Cu2，可以有部分铜固体析出；D项若溶液中有Fe2，不一定有Cu析出。10.a mol铁粉与b mol稀硝酸充分反应，硝酸的还原产物只有NO，生成的盐有两种。下列有关说法不正确的是（C）A.反应结束后，硝酸和铁粉一定均没有剩余B.a、b满足大小关系：0.375ba0.25bC.可向溶液中依次加入KSCN溶液、氯水来检验Fe2+的存在D.可向溶液中加入KSCN溶液检验Fe3+的存在11.某学生鉴定某可溶性甲盐的流程如图

16、所示，下列说法正确的是（D）A.如果甲中含有S2，则乙是硫黄沉淀B.如果乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCl3C.丙中肯定含有Fe3，所以甲是FeBr2D.甲中含有铁元素，可能显2或者3价解：甲与酸化的硝酸银溶液反应可得乙与丙，乙为淡黄色沉淀，丙与KSCN溶液反应呈红色，则丙中一定含有Fe3，则甲中含有Fe2或Fe3。如果甲中含有S2，硫化亚铁不溶于水，S2与Fe3发生氧化还原反应而不能共存，故A错误；AgCl是白色沉淀，乙不可能是AgCl，故B错误；甲可能是溴化亚铁，也可能是溴化铁，故C错误、D正确。12.某只含铁、氧两种元素的样品A，高温时与足量的CO充分反应，生成的气体被足量澄清石灰水吸收

17、，测得沉淀的质量与原样品A质量相等。如果A中只含两种物质，则A中一定含有（D）A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe解：设含铁、氧两种元素的样品A化学式为FexOy，高温时与足量的CO充分反应，FexOyyCOxFeyCO2，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，CO2Ca(OH)2CaCO3H2O，测得沉淀的质量与原样品A质量相等设为m g，FexOyyCOxFeyCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，得到FexOyyCaCO356x16y 100ym g m g56x16y100yxy32，化学式为Fe3O2，故A中一定含Fe。13.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的

18、混合溶液中，Fe3、Cu2和Fe2的物质的量之比为321，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量之比变为124，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3的物质的量之比为（C）A.21 B.12 C.13 D.14解：因氧化性：Fe3Cu2Fe2，加入适量的铁粉，使溶液中Fe3、Cu2和Fe2物质的量之比变为124，说明Fe3有剩余，则Cu2、Fe2没有参加反应，加入铁粉仅与Fe3反应，设原溶液中含有Fe3、Cu2、Fe2的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol，反应后Fe3、Cu2和Fe2物质的量之比变为124，则反应后Fe3、Cu2、Fe2的物质的量分别为1 mol、2 mol、4 m

19、ol，故反应的Fe3的物质的量为2 mol，根据2Fe3Fe=3Fe2，参加反应的Fe的物质的量为1 mol，参加反应的铁粉与原溶液中Fe3的物质的量之比为1 mol3 mol13。14.在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中，加入2mol/L硫酸溶液65mL，恰好完全反应，所得溶液中Fe2能被标准状况下112mL氯气氧化。则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为（D）A.57 B.43 C.34 D.913解：硫酸的物质的量n2 0.0650.13mol，所以n(H)0.26mol，氯气是0.005mol，共失电子是0.01mol，根据反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，则溶液中n(Fe2

20、)0.01mol，能得电子是0.01mol，设FeO为x mol，Fe2O3和Al2O3为y mol，则x3y0.13，x0.01，所以y0.04，所以金属原子个数是0.010.0420.09，氧是0.010.0430.13，即原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为913。15.下列说法中不正确的是（ B ）A.可用铁制槽车装运浓H2SO4、浓HNO3B.溴单质氧化性较弱，与Fe反应生成FeBr2C.铁、铝与水反应的反应类型相同D.FeO、Fe3O4、Fe(OH)3均是黑色固体16.以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl36H2O)的工艺流程如图所示：下列说法不正确的

21、是（A）A.酸溶过程使用的酸也可以是硝酸，且过量B.为了防止污染，焙烧过程中产生的SO2要回收利用C.通氯气的目的是将Fe2全部氧化为Fe3D.由FeCl36H2O制取无水FeCl3需要在氯化氢的气流中加热解：若用过量硝酸酸溶，则会引入NO，A项说法错误；SO2是一种污染气体，必须回收利用，B项说法正确；通入Cl2的目的是将Fe2全部氧化为Fe3，C项说法正确；为了防止Fe3水解，由FeCl36H2O制取无水FeCl3时需要在HCl的气流中加热，D项说法正确。17.（1）在氯化铁溶液中滴入1滴 KSCN溶液，溶液变_色，接着在变色的溶液中滴入2mL 0.5mol/L AgNO3溶液，产生AgS

22、CN白色沉淀，溶液逐渐恢复到原来颜色，这种颜色变化是因为_（请从平衡移动的角度解释）。（2）向沸水中逐滴加入56滴氯化铁饱和溶液，继续煮沸，溶液呈红褐色，这种颜色变化是因为_（请从平衡移动的角度解释）。18.某同学为了验证Fe3是否能将H2SO3氧化成SO42-，用50 mL 0.1mol/L FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气后，进行以下实验：（1）检验吸收液中的SO42-操作为_，证明Fe3能够把H2SO3氧化成SO42-。（2）写出上述反应中的化学方程式：_。解：(1)取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成。(2) 2FeCl3SO22H2O

23、=2FeCl2H2SO42HCl19.某化学兴趣小组同学用如图装置，充分加热硫酸亚铁晶体(FeSO4xH2O)至完全分解。（1）装置A中需持续通入N2，其目的是_。（2）充分反应一段时间后，小组同学观察到实验现象为：装置A中残留有红棕色固体，装置B中固体变蓝，C中溶液褪色，请写出FeSO4分解的化学方程式：_。（3）装置D中干燥管的作用为_。（4）小组同学利用数字化实验仪器测定了不同温度时FeSO4xH2O分解的质量变化情况，得到如图关系：实验结束后，装置B质量增加12.6g，结合上图数据，确定FeSO4xH2O中的x_。解：（1）排出装置中的空气，并将晶体分解的气体产物全部从A中排出（2）2

24、FeSO4=Fe2O3SO2SO3（3）防止氢氧化钠溶液倒吸（4）720.将Fe3O4溶液足量稀盐酸中，然后滴加少量KSCN(SCN中硫元素的化合价为2价)溶液，溶液变红色。再加入新制氯水，发现溶液红色加深，一段时间后，溶液又褪色。回答下列问题：（1）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是 （用离子方程式表示）。（2）为了探究溶液褪色的原因，四位同学进行了下表的猜想，你认为丁同学的猜想会是什么？编号猜想甲溶液中的3价Fe又被还原为2价Fe乙溶液中的3价Fe被氧化为更高的价态丙新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白丁为验证丁同学的猜想合理与否？请同学们根据结论完成下表的实验设计方案。可选用试剂：浓硫酸、

25、1.0 mol/L HNO3、1.0 mol/L盐酸、1.0 mol/L NaOH、0.1 mol/L FeCl3、0.1 mol/L CuSO4、20%KSCN溶液、蒸馏水。实验操作预期现象结论说明丁同学的猜想是合理的解：(1)加入新制氯水后，亚铁离子被氧化成三价铁离子，则溶液红色加深。(2)溶液中的SCN被过量的氯水氧化，则溶液会褪色，所以丁同学的猜想是：溶液中的SCN被过量的氯水氧化。为验证丁同学的猜想合理与否：或取少量褪色后的溶液，加KSCN溶液，如果变红色，说明溶液中的SCN被过量的氯水氧化，即丁的猜想正确；或取少量褪色后的溶液，加FeCl3溶液，如果不变红色，说明溶液中没有KSCN，即溶液中的SCN被过量的氯水氧化，即丁的猜想正确。【答案】(1)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)丁：溶液中的SCN被过量的氯水氧化实验操作预期现象取少量褪色后的溶液，滴加20%KSCN溶液(或取少量褪色后溶液，加入0.1 mol/L FeCl3溶液)溶液变红色(溶液不变红色)