铁和铁的化合物知识精讲.doc

第二节 铁和铁的化合物知识导图（一）铁的单质1. 物理性质：铁与其他金属一样，具有金属的通性。纯铁为银白色，质软，重金属。铁位于第四周期第族，是过渡金属，有4个电子层，最外层有2个电子，从它的结构可以看出，铁容易失去最外层的2个电子，同时次外层的1个电子也经常参加反应，因此具有还原性： 2. 化学性质：（1）与非金属反应 O2： Cl2： S：（2）铁与水的反应（3）铁与酸的反应（4）铁与盐的反应（二）铁的重要化合物1. 铁的氧化物（1）不溶于水，不与水反应 （2）与酸反应2. 铁的氢氧化物（红褐色）（白色） 3. 铁化合物和亚铁化合物的相互转换（三）Fe3的检验 【典型例题】例1 将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是（ ）A.2:3 B. 3:2 C. 1:2 D. 1:1 例2 将括号内的气体通入对应的溶液（或水中），气体只作氧化剂，反应后得一种澄清溶液的是（ ）A. 氢氧化钠溶液（二氧化硫） B. 氢硫酸（二氧化硫）C. 水（二氧化氮） D. 硫酸亚铁溶液（氯气） 例3 在通常情况下，铁与下列物质不反应的是（ ）A. 水 B. 浓硫酸 C. 浓硝酸 D. 硫酸铜溶液 例4 A、B、C是中学常见的三种物质，它们之间存在如下转化关系，则A是（ ）A. Cu B. Fe C. Al D. Fe2O3 例5 能与Fe3+反应，又能证明Fe3+具有氧化性的微粒是（ ） Fe Fe2+ Cu H2S A. B. C. D. 例6 把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是（ ）A. 只有Fe2+ B. 只有Fe3+ C. 有Fe2+和Cu2+ D. 有Fe3+和Cu2+ 例7 根据图中现象和转化推断A、B、C、D、E、F、G各是什么物质？写出反应的离子方程式，反应的化学方程式。 例840g铁粉投入到500g稀HNO3中，若两物质恰好完全反应（HNO3的还原产物为NO），求此稀HNO3的溶质质量分数和生成的气体在标准状况下的体积？训练试题1. 下列关于铁的叙述正确的是（ ）A. 铁是第主族元素 B. 铁的原子序数是28C. 铁是过渡元素 D. 铁位于第四周期第族2. 下列关于铁的性质的叙述正确的是（ ）A. 铁在氯气中燃烧生成FeCl2 B. C. 铁粉和硫粉混合加热生成硫化亚铁D. 铁与水在高温下生成氢气3. 下列物质中，既可作氧化剂，又可作还原剂的是（ ）A. FeSO4 B. Fe C. F2 D. HCl4. 不能由单质直接化合而得到的化合物是（ ）A. FeCl2 B. Al2S3 C. CuCl2 D. Mg3N25. 已知： 2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl； 2FeCl2+Cl2=2FeCl3判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是（ ）A. Fe3+Cl2I2B. Cl2Fe3+I2C. I2Cl2Fe3+D. Cl2I2Fe3+6. 为了除去FeSO4溶液中的和CuSO4最好选用（ ）A. 烧碱溶液 B. 浓氨水C. 镁粉D. 铁粉7. 实验室制取FeSO4溶液应采用的方法是（ ）A. Fe粉溶解在过量的稀硫酸中 B. FeO溶解在过量的稀硫酸中C. 在浓硫酸中投入过量的铁屑 D. 在稀硫酸中投入过量的铁粉8. 500mL 1mol/LFeCl3溶液，加入铁粉至还原完全，除去多余铁粉后加足量NaOH溶液，所得沉淀物的物质的量为（ ）A. 0.5mol B. 1mol C. 0.75mol D. 不能确定9. 某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl2、AlCl3混合而成，向该溶液中加入铁粉，充分搅拌后振荡，铁粉仍有剩余，则溶液中存在较多的阳离子是（ ）A. Fe3+、Cu2+B. Fe2+ 、Fe3+C. Fe3+、Al3+D. Fe2+、Al3+10. 下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中，错误的是（ ）A. 的水溶液为黄色B. Fe3+的水溶液为黄色C. Fe2+既有氧化性，又有还原性D. Fe3+溶液中滴入含的溶液，立即出现血红色沉淀11. 下列试剂不可能将Fe3+转化成Fe2+的是（ ）A. Fe粉 B. NH3H2O C. H2S D. Cu12. 下列离子方程式错误的是（ ）A. 溴化亚铁溶液中通Cl2 B. 嗅化亚铁溶液中通足量的Cl2C. 铜片放入FeCl3溶液:2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+D. 氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应13. 现有化学方程式为：aFeCl2+bKNO3+cHCl=dFeCl3+eKCl+fx+yH2O，若b=1，d=3，则x的化学式为（ ）A. N2 B. NO C. NO2 D. NH4Cl14. 下列各组离子在溶液中不能同时大量共存的（ ）A. 、Cu2+、Al3+、B. Fe2+、H+、C. Mg2+、H+、D. 、K+、15. 2.8g CO在高温下与5.8g某种铁的氧化物完全反应，这种氧化物是（ ）A. Fe3O4 B. Fe2O3 C. FeO D. Fe3O4和Fe2O3的混合物16. 纯净的铁是光亮的_金属，抗腐蚀能力_。但通常用的铁因含其它元素，使其熔点_，抗腐蚀能力_。铁有延展性、导热性，还有_性，在磁场的作用下，铁也可以产生_性，铁在一定条件下与_、_、_、_和_发生反应。17. 下列物质中含有少量杂质，请在横线上填上适宜的试剂（或加热）将杂质除去。 物质 杂质 应加入试剂（或加热）（1）FeCl3溶液 （FeCl2） _（2）FeCl2溶液 （FeCl3、CuCl2）_（3）FeSO4溶液 （CuSO4）_（4）Fe2O3 （Al2O3）_（5）Fe2O3 （）_（6）Fe(OH)3 （）_18. 已知某三价金属氧化物与某二价金属氧化物，当两者的物质的量相等时，质量比为4:1。今取两种氧化物共60g，与适量盐酸反应生成水22.5g，其中二价金属氧化物生成的水是9g，则二价金属元素、三价金属的相对原子质量分别是_。19. 两种铁的氧化物A和B，分别重0.4g和0.435g，在加热情况下，均用足量的CO还原，把生成的CO2分别通到足量澄清石灰水中，均得到0.75g沉淀，试确定两种铁的氧化物的化学式A_B_。20. A、B、C均为单质。B为黄绿色气体，B与C反应后的产物溶于水得无色溶液E。呈酸性；E能作还原剂但其浓溶液不能被浓硫酸氧化；A、B、C之间的其它反应如下图所示，试写出下列物质的化学式。A_ D_B_ E_C_ F_21. 有一含Fe2O3的铁样品0.776g溶于过量盐酸，反应后无Fe3+存在，将该溶液加水稀释至100mL。取10mL通入14.56mL（标准状况），则溶液中恰好无Fe2+存在。求样品中铁的质量分数。22. 用足量的稀H2SO4溶解FeS和的混合物共28.3g，得1.6g黄色固体，计算原混合物中FeS的质量。【典型例题】例1 答案：A解析：Fe3+有较强的氧化性，与Fe反应如下：2Fe3+Fe=3Fe2+，由题意：，而要生成3molFe2+需消耗2molFe3+，显然n（反应Fe3+）: n（未反应Fe3+）=2:3例2答案：D解析：A中SO2只作一般的反应物；B中溶液会浑浊；C中气体既作氧化剂又作还原剂。D中氯气只作氧化剂，且反应后溶液澄清。例3 答案：A解析：铁与水的反应条件是赤热的铁与水蒸气反应，而通常情况下不反应。冷的浓硝酸、浓硫酸与铁反应生成致密的氧化物薄膜，可使铁表面钝化。硫酸铜和铁发生置换反应：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu例4 答案：B解析：（1）H2与Cl2化合的产物溶于水所得的D应为盐酸。Cu与盐酸不反应，Fe2O3与Cl2不反应，此两种物质可先否掉。（2）A既可与盐酸反应又可与氯气反应，而且与盐酸反应生成的氯化物又可被氯气氧化成高价的氯化物，只有Fe符合题意。例5 答案：D解析：此题的答案要符合两个条件：一是能与Fe3+反应；二是要发生氧化还原反应，微粒能失电子使Fe3+被还原。能与Fe3+反应：生成血红色溶液；Fe与Fe3+发生的是氧化还原反应 Fe+2Fe3+=3Fe2+；Fe2+与Fe3+之间无中间价态不反应；Cu与Fe3+发生的是氧化还原反应Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+；H2S与Fe3+发生的是氧化还原反应2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+；与Fe3+发生的不是氧化还原反应。例6 答案：A解析：在热的浓HNO3中加铁、铜分别生成Fe3+、Cu2+，过量的铁与Fe3+、Cu2+反应生成Fe2+和Cu。Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2+Cu所以充分反应后溶液中大量存在的金属阳离子是Fe2+例7 答案：A：FeS B：H2S C：FeSO4 D：CuS E：Na2SO4 F： G：S反应的化学方程式： FeS+2H+=Fe2+H2S H2S+Cu2+=CuS+2H+ 解析：此题通过框图表示实验的过程和现象，我们首先要抓变化中的特殊现象去分析推断。关键突破口是白色沉淀在空气中放置发生的变化，可知白色沉淀是，因此F是。而C生成，则C溶液含Fe2+，可知A是Fe或铁的化合物。若A是铁则B是H2，但H2不能与CuSO4溶液生成黑色沉淀，所以A不是铁，确定A是铁的化合物；而D只能是CuS，则A是FeS。进一步证实A是FeS的反应是： B与溶液反应有黄色沉淀生成，根据E与BaCl2溶液反应生成不溶于HCl的白色沉淀和溶液焰色反应为黄色，则E为Na2SO4溶液。例8解析：有三种不同情况：（1）若生成物全部为Fe3+；（2）若生成物全部为Fe2+；（3）若生成物为Fe3+与Fe2+共存的混合物。解：（1）若生成物全部为Fe3+时情况：设用去HNO3的质量为x。 X V1解得：硝酸溶液的溶质的质量分数：生成NO体积；V1=16L（2）全部是Fe2+时情况：设用去HNO3的质量为Y。 Y V2解得：硝酸溶液的溶质的质量分数：生成NO体积V2=10.67L（3）若Fe3+与Fe2+共存：则放出的气体体积为10.67LV16L。硝酸溶液溶质的质量分数在2436之间。试题答案1. CD 2. CD 3. AD 4. A 5. B 6. D 7. D 8. C 9. D 10. AD 11. B 12. AB 13. B14. BD 15. A16. 银白；强；降低；减弱；导电；磁；氧、非金属、水、酸、盐17.（1）Cl2 （2）Fe粉 （3）Fe粉 （4）NaOH溶液（5）加热 （6）NaOH溶液18. 24；56 19. Fe2O3； Fe3O420. A：Fe B：Cl2 C：H2 D：FeCl3 E：HCl F：FeCl221. 解：设100ml溶液中含xmolFe2+；Fe2O3为ymol