2019新优化高考化学一轮(全国通用版)精致讲义：铁及其重要化合物.doc

第三讲铁及其重要化合物1.了解铁及其重要化合物的制备方法。2.掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。铁及其重要化合物知识梳理1.铁的物理性质纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽，具有导电性、导热性和延展性，具有能被磁铁吸引的特征。2.铁的化学性质(用化学方程式或离子方程式表示)铁单质性质活泼，有较强的还原性，铁元素主要化合价为2价和3价。(1)与非金属单质的反应与O2的反应常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。点燃：3Fe2O2Fe3O4。与Cl2的反应：2Fe3Cl22FeCl3。与S的反应：FeSFeS。(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：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。(3)与酸的反应与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe2H=Fe2H2。与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。(4)与盐溶液的反应与CuSO4溶液反应的离子方程式：FeCu2=Fe2Cu。与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe2Fe3=3Fe2。3.铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁元素的化合价232，3稳定性不稳定稳定稳定与H反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O4.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O制备可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)35.亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有Fe2的溶液呈浅绿色，Fe2既有氧化性，又有还原性，Fe2与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为ZnFe2=Zn2Fe、2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(2)铁盐氧化性：含有Fe3的溶液呈棕黄色，Fe3具有氧化性，Fe3与Cu反应的离子方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。特性：含有Fe3的盐溶液遇到KSCN时变成红色。易水解：FeCl3滴入沸水中的化学方程式：FeCl33H2OFe(OH)3(胶体)3HCl。自我检测1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应。()(2)在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液，会有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成。()(3)向硫酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁。()(4)铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3。()(5)Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3。()(6)氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为Fe(OH)33H=Fe33H2O。()(7)将FeCl3溶液直接蒸干即可得到无水FeCl3固体。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2.将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。Fe2O3a.红褐色A.具有较强的还原性Fe(OH)2 b.红棕色 B.易被氧化成灰绿色最终变成红褐色Fe(OH)3 c.白色 C.红色油漆、涂料Fe2 d.棕黄色 D.受热分解成红棕色粉末Fe3 e.浅绿色 E.具有较强的氧化性答案：bCcBaDeAdE(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。(3)铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。(4)Fe3O4的组成可理解为FeOFe2O3，与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)反应时生成Fe2和Fe3；与氧化性酸(如HNO3)反应时生成Fe3；与还原性酸(如HI)反应时生成Fe2。含有a g HNO3的稀硝酸跟b g铁恰好反应，铁全部溶解，生成NO。已知有a/4 g HNO3被还原，则ab不可能是()A.31B.32C.41 D.92解析若生成硝酸亚铁：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O168263126ba/4168/b1264/aab31若生成硝酸铁：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O56 63b a/456/b634/aab92还可能生成硝酸铁和硝酸亚铁的混合物，所以ab介于31 与92之间，不在此范围的只有B项。答案B铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为2价和3价，通过归纳总结完成以下填空：单质铁与(填编号，下同)反应时只生成3价铁；与反应时只生成2价铁；与反应时既生成2价铁也生成3价铁。所选试剂：Cl2O2H2O(g)S盐酸稀硝酸(足量)稀硫酸CuSO4溶液FeCl2溶液铁粉与稀硝酸溶液满足n(Fe)n(HNO3)516答案：数轴法分析铁与稀HNO3反应的产物一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：HNO3过量：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O；Fe过量：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2；两者相加得总方程式：3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O，可以用数轴表示：解题时需注意量的范围。即：，产物仅有Fe(NO3)3，稀HNO3可能有剩余；，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余；，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，Fe和稀HNO3都反应完全。 题组一铁及其化合物的性质及计算1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在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.工业上可用铁制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.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁解析：选D。自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，A错；铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有2价和3价两种价态，B错；铁在常温下遇浓硫酸或浓硝酸钝化，形成了致密的氧化膜隔绝铁与酸的接触，C错。2.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，生成1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为()A.0.24 molB.0.21 molC.0.16 mol D.0.14 mol解析：选B。向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，则溶液中的溶质为 Fe(NO3)2，1.344 L NO(标准状况)的物质的量为0.06 mol，根据氮元素守恒，Fe(NO3)2中的NO的物质的量为0.12 L4 mol/L0.06 mol0.42 mol，所以硝酸亚铁的物质的量为0.42 mol20.21 mol，由铁元素守恒可知，得到铁的物质的量为n(Fe)0.21 mol，B项正确。3.(2018江淮名校联考)5.6 g铁粉与一定量的硫黄混合，在空气中加热发生剧烈反应，冷却后用足量的盐酸溶解反应后的残留固体，产生了2.0 L气体(标准状况)，通过分析可知其小于应生成的气体量，其最可能的原因是()A.硫黄量不足B.生成了FeSC.生成了Fe2S3D.有部分Fe被空气中的氧气氧化了解析：选D。当此混合物反应完全后，加入足量的盐酸时，如果铁过量，1 mol铁对应1 mol氢气，如果硫黄过量，硫化亚铁与盐酸反应，1 mol硫化亚铁对应1 mol硫化氢气体，故 5.6 g 铁反应，对应的气体为2.24 L(标准状况)，但是实际产生的气体体积偏小，可能原因是部分Fe被空气中的氧气氧化了。 题组二Fe(OH)2的制备实验探究4.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(填序号)。解析：因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；的原理为铁作阳极产生Fe2，与电解NaCl溶液产生的OH结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；中液面加苯阻止了空气进入；由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。答案：制备Fe(OH)2常用的三种方法(1)有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。(2)还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。(3)电解法用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。“铁三角”及Fe2、Fe3的检验知识梳理1.“铁三角”的转化关系(1)Fe2与强氧化剂(O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、KMnO4、浓硫酸、HNO3、NO2、K2Cr2O7等)反应时，被氧化为Fe3。例如：6Fe2Cr2O14H=2Cr36Fe37H2O。(2)Fe3与Fe、Cu、S2(H2S)、I(HI)等还原剂反应时生成Fe2。例如：2Fe3Cu=2Fe2Cu2(三价铁盐腐蚀印刷电路板)。(1)氧化性：AgFe3Cu2Fe2；还原性：S2IFe2BrCl。(2)只有在干态下Fe3才能被还原为Fe。2.“铁三角”的重要应用(1)判断离子共存Fe2NO(H)、ClO、MnO(H)；Fe3S2、I、SO；Fe2、Fe3HCO、CO等水解相互促进的离子。(2)除杂溶液杂质除杂方法FeCl2FeCl3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤(3)盐溶液的配制与保存(4)物质制备3.检验Fe2、Fe3的常用方法(1)Fe3的检验溶液变红色，证明含有Fe3。产生红褐色沉淀，证明含有Fe3。(2)Fe2的检验无现象溶液变红色，证明含有Fe2。产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2。(3)含Fe3、Fe2的混合溶液中Fe3、Fe2的检验(应分两次分别检验)溶液变红色，证明含有Fe3；KMnO4溶液紫红色褪去，证明含有Fe2。检验Fe2和Fe3时的注意事项(1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可以氧化SCN)。(2)当溶液浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2和Fe3的存在。(3)检验Fe2、Fe3的其他方法检验Fe2最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K3Fe(CN)6：3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62(蓝色)。检验Fe3也可用苯酚(C6H5OH)，在FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液显紫色。自我检测1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2016高考全国卷，7B)根据铁比铜金属性强的性质，可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板。()(2)因为硝酸具有强氧化性，所以铁与硝酸反应产物只有Fe(NO3)3。()(3)Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显红色。()(4)FeCl2溶液蒸干灼烧后，得到FeCl2固体。()(5)将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，可制备Fe(OH)3胶体。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2.(教材改编题)要证明某溶液中不含Fe3而可能含Fe2，进行如下实验操作时，最佳顺序是()滴加氯水加足量KMnO4溶液加少量KSCN溶液A.B.C. D.解析：选C。本题检验方法的关键是Fe3遇SCN显红色，而Fe2遇SCN不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3，再滴加氯水，如有Fe2则可被氧化为Fe3，溶液显红色。KMnO4溶液也能氧化Fe2，但因其本身呈紫色，使Fe3遇SCN溶液显红色不易观察。(1)Fe2处于铁的中间价态，既有氧化性又有还原性，以还原性为主。Fe2遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H)等均表现还原性。(2)Fe3处于铁的高价态，表现较强的氧化性，如Fe3遇到还原性离子(如I、S2、SO)时，应优先考虑氧化还原反应。(3)由于Fe3易水解，因此无论Fe3溶液的配制还是从FeCl3溶液中制得无水FeCl3，都需要考虑抑制Fe3水解的措施，在此类问题的考查中，一般以实验题为主，主要是配制Fe3溶液的操作，或是从FeCl3溶液获得无水FeCl3的操作之类的文字表述题。在涉及NA的说法辨析中，有时也会出现Fe3水解的情况，此外，Fe(OH)3胶体的制备方法也是利用了FeCl3水解的性质，要熟练掌握。2016高考全国卷，28(1)(2)(3)(4)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴 KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是。(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol/L KI溶液，加入6 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6 溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验检验的离子是(填离子符号)；实验和说明：在I过量的情况下，溶液中仍含有(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。解析(1)Fe2具有还原性，FeCl2溶液易被氧化而变质，配制FeCl2溶液时加入少量铁屑，目的是防止Fe2被氧化。(2)溶液变红，说明有Fe3生成，则FeCl2溶液与氯水反应生成FeCl3，离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)甲组实验中，FeCl2易被空气中的O2氧化，会生成FeCl3，因此实验不够严谨。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔绝空气的作用，从而排除氧气对实验的影响。(4)实验中K3Fe(CN)6溶液的作用是检验Fe2。根据实验，CCl4层显紫色，说明有I2生成，根据实验，生成蓝色沉淀，说明有Fe2生成，根据实验，溶液变红，说明有Fe3剩余，在I过量的情况下，溶液中仍含有Fe3，由此可以证明该反应为可逆反应。答案(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2Fe3可逆反应某学生设计了如下方法对X盐进行鉴定：由此分析，下列结论中正确的是()A.X中一定有Fe3B.Z中一定有Fe3C.Y为AgI沉淀D.X一定为FeBr2溶液解析：选B。由反应过程可知，Z与KSCN溶液反应后溶液显红色，Z中一定有Fe3，而X中不一定有Fe3，也可能是Fe2被NO(H)氧化为Fe3；AgI沉淀为黄色而不是淡黄色，AgBr为淡黄色沉淀，所以只有B项正确。 题组一Fe2与Fe3之间的转化1.下列试剂中，不能使Fe2转化为Fe3的是()氯气NaCl溶液KMnO4溶液稀硝酸盐酸A. B.C. D.解析：选D。要实现Fe2转化为Fe3，必须加强氧化性物质，NaCl、HCl均没有强氧化性。2.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()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解析：选D。氧化性：Fe3Cu2Fe2，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。 题组二Fe2、Fe3的检验及除杂3.下列离子的检验方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2解析：选C。A项只能说明含有Fe3，不合理；B项原溶液中可能只有Fe3而没有Fe2；D项氧化后生成红褐色沉淀Fe(OH)3，也可能掩盖了白色沉淀Mg(OH)2。4.Fe2、Fe3、Zn2较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为6.7、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2、Fe3杂质离子，为除去这些离子制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是()A.NaOH溶液 B.氨水C.KMnO4、ZnCO3 D.H2O2、ZnO解析：选D。由于Fe2沉淀所需pH比Zn2大，应首先将Fe2氧化为Fe3，然后调节溶液的pH使Zn2还未沉淀时Fe3已沉淀完全。氧化剂H2O2将Fe2氧化为Fe3，ZnO能消耗溶液中的H且不引入新的杂质离子，故D项符合要求。5.铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。(1)写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式：_。(2)绿矾(FeSO47H2O)是补血剂的原料，易变质。检验绿矾是否变质的试剂是。设计实验检验绿矾是否完全变质：_。(3)利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下：干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为_。取干燥后的FeCO3样品12.49 g，焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量为g。(FeOOH也能被C还原得到Fe)解析：(1)Fe(OH)2与氧气和水反应生成Fe(OH)3，化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(2)绿矾(FeSO47H2O)易变质，Fe2被氧化为Fe3，检验绿矾是否变质的试剂是KSCN溶液。检验绿矾是否完全变质即检验样品是否存在Fe2，可利用Fe2的还原性进行检验或用铁氰化钾溶液检验。(3)依据得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式。设样品中FeCO3的物质的量为x mol，FeOOH的物质的量为y mol，则解得x0.1，y0.01，样品中杂质FeOOH的质量为0.01 mol89 gmol10.89 g。答案：(1)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(2)KSCN溶液取少量样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质(或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质)(3)4FeCO3nH2OO2=4FeOOH4CO2(4n2)H2O0.89除去混合溶液中Fe3、Fe2的常用方法Fe3水解能力强，实际上pH3.7时，Fe3几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。欲除去某溶液中含有的Fe2杂质时，一般先向溶液中加入氧化剂(如H2O2)，使Fe2被氧化为Fe3，然后加碱或盐调节pH，使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去。(1)除去Mg2中混有的Fe3的方法向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一，与Fe3水解产生的H反应，促进Fe3的水解，将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去。(2)除去Cu2中混有的Fe3的方法向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一，与Fe3水解产生的H反应，促进Fe3的水解，将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(3)除去Mg2中混有的Fe2的方法先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2氧化成Fe3，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3。(4)除去Cu2中混有的Fe2的方法先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2氧化成Fe3，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3。 课后达标训练一、选择题1.(2018深圳一模)新修本草是我国古代中药学著作之一，其中关于“青矾”的记载：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃烧之赤色”。据此推测，“青矾”的主要成分为()A.CuSO45H2OB.Fe2(SO4)39H2OC.KAl(SO4)212H2O D.FeSO47H2O解析：选D。CuSO45H2O俗称胆矾，为蓝色，A项错误；Fe2(SO4)39H2O为黄色，B项错误；KAl(SO4)212H2O俗称明矾，为白色，C项错误；FeSO47H2O俗称绿矾，经煅烧氧化分解为红色Fe2O3，D项正确。2.铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。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Fe3O4B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤D.Fe3与KSCN产生红色沉淀解析：选C。赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；3价铁离子遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验3价铁离子的存在。3.在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液颜色变化应是()A.颜色变浅B.逐渐变深绿C.没有改变 D.变棕黄色解析：选D。Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸时发生反应：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O，有棕黄色的Fe3生成。4.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是()A.实验反应制得的物质均为纯净物B.实验均未发生氧化还原反应C.实验均为放热反应D.实验所涉及的物质均为电解质解析：选B。实验制得的是Fe(OH)3胶体，属于混合物，且属于吸热反应，选项A、C错误；实验中涉及的物质Cl2、铁丝均为单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，选项D错误。5.下列有关物质检验方法不合理的是()A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2B.用酸性KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4C.检验Fe(NO3)2是否已氧化变质，可将Fe(NO3)2溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红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解析：选C。酸性条件下Fe2被NO氧化成Fe3，不能检验Fe(NO3)2是否已氧化变质，C项不合理。6.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()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu解析：选C。Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；D有新的杂质CuSO4生成，D错误。7.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()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析出解析：选B。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，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项不管固体是铁粉还是铜粉，溶液中一定含有Fe2；C项若溶液中有Cu2，可能有部分铜固体析出；D项若溶液中有Fe2，不一定有Cu析出。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()A.111 B.131C.338 D.114解析：选D。据氧化性由强到弱的顺序：HNO3Fe3Cu2，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol 1 mol1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol 1 mol3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。9.(2018江南十校联考)研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以得到直观形象的效果，下列表达不正确的是()A.NaOH溶液与SO2反应时溶液中溶质的情况B.NaAlO2溶液与盐酸反应后铝的存在形式C.Fe在Cl2中的燃烧产物D.Fe和稀HNO3反应后，铁的存在形式 解析：选C。A正确，因为发生的反应为SO2NaOH=NaHSO3和SO22NaOH=Na2SO3H2O。B正确，因为发生的反应为AlOHH2O=Al(OH)3和AlO4H=Al32H2O。C不正确，因为不论反应物比例是多少，发生的反应总是2Fe3Cl22FeCl3。D正确，因为如果铁过量，过量的铁与生成的Fe3继续反应，生成Fe2。二、非选择题10.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：(1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中正确的是。A.纯铁硬度比生铁高 B.纯铁耐腐蚀性强，不易生锈 C.不锈钢是铁合金，只含金属元素 D.铁在一定条件下，可与水蒸气反应 E.铁在冷的浓硫酸中钝化(2)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为，形成该分散系的分散质的微粒直径范围是。(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出 FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：_。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：氯气铁粉浓硝酸浓盐酸烧碱浓氨水，需要用到的一组试剂是。A. B. C. D.(4)高铁酸钠Na2FeO4 是一种新型净水剂。高铁酸钠主要通过如下反应制取： 2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43X5H2O。则X的化学式为。高铁酸钠在水中可以发生如下反应： 4FeO10H2O4Fe(OH)38OH3O2。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有_性，而能够除去水中悬浮物是因为_。下列物质能作净水剂的有。A.KAl(SO4)212H2OB.Fe(OH)(SO4)nC.ClO2 D.“84”消毒液解析：(1)A.纯铁硬度比生铁低，错误；B.纯铁耐腐蚀性强，不易生锈，正确；C.不锈钢是铁合金，含Fe、Mn等金属元素，也含有C、Si等非金属元素，错误；D.铁在一定条件下，可与水蒸气反应产生四氧化三铁和氢气，正确；E.铁在室温下遇浓硝酸、浓硫酸，在金属表面会被氧化产生一薄层致密的氧化物保护膜，而阻止了金属的进一步反应，因此Fe在冷的浓硫酸中钝化，正确。(2)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，这时发生Fe3的水解反应，产生氢氧化铁胶体和盐酸，该反应的离子方程式为Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H；形成的该分散系属于胶体，分散质的微粒直径范围是1100 nm。(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，FeCl3溶液与铜反应的离子方程式是2Fe3Cu=2Fe2Cu2；从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，应该首先向溶液中加入过量的Fe粉，发生反应得到FeCl2溶液，把过量的Fe和置换出的Cu过滤出去，向滤渣中加入盐酸使Fe发生反应得到FeCl2溶液，再过滤除去Cu，把两次的滤液合并，再向其中通入过量的氯气就得到了FeCl3溶液，所以选项A符合题意，而选项B、C、D都会引入杂质离子，不符合题意，错误。(4)根据原子守恒可得X的化学式是NaCl；根据方程式可知高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它可以得到电子，具有强氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为反应后产生的还原产物Fe(OH)3在水中形成胶体，有强的吸附能力，能吸附水中悬浮的杂质使之形成沉淀而除去；A.KAl(SO4)212H2O电离产生的Al3会发生水解反应产生Al(OH)3胶体，因此有净水作用，正确；B.Fe(OH)(SO4)n会形成Fe(OH)3胶体，因此有净水作用，正确；C.ClO2 有强氧化性，可以杀菌消毒，危害也小，因此可作净水剂，正确；D.“84”消毒液有杀菌消毒作用，但是碱性太强，气味太浓，不适宜水的净化，错误。答案：(1)BDE(2)Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H1100 nm(3)2Fe3Cu=2Fe2Cu2A(4)NaCl强氧化生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能够吸附水中的悬浮杂质ABC11.根据下列转化关系，回答有关问题。(1)浅绿色溶液D主要成分的化学式为，试剂1是。(2)下列物质不能作为试剂2的是(填序号)。a.Cl2 b.新制氯水 c.浓硫酸 d.S e.硝酸(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为_。(4)溶液C溶液F红色加深的原因是_。(5)某同学在实验时向E中加入了过量的一种固体物质，发现棕黄色褪去，现对褪色原因进行探究。提出你的假设：；为了对你所提出的假设进行验证，你设计的实验方案是_。解析：从框图可知，Fe和稀盐酸反应生成FeCl