优化方案高考化学大一轮复习 第三章 金属及其重要化合物 第三讲 铁及其重要化合物讲义.doc

第三讲铁及其重要化合物2017高考导航考纲要求真题统计命题趋势1.了解铁的主要性质及其应用。2了解铁的重要化合物的主要性质及其应用。3以fe2、fe3的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。4能鉴别溶液中的fe2、fe3。2015，卷 10t(ab)、27t(2)；2015，卷 26t(4)、28t(4)；2014，卷 8t(d)、37t(2)；2014，卷 7t(d)；2013，卷 10t(a)本部分在高考中以铁及其重要化合物知识为载体，考查对化学基本概念、基本理论的掌握。主要涉及铁及其重要化合物与生产、生活密切联系的地方，如铁的腐蚀、水的净化等，题型有选择题、非选择题，选择题一般较易，非选择题难度中等，有时稍难。预计2017年高考中，还会以铁及其重要化合物为载体，对基本概念、基本理论进行考查。与生产、生活联系密切的内容，也是今后高考的趋势。复习备考时注意fe2、fe3的检验和铁及其重要化合物与实验相结合的考查。考点一铁及其重要化合物学生用书p641铁的存在形式2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、导热和延展性，具有能被磁铁吸引的特征。3铁的化学性质(用化学方程式表示)铁单质性质活泼，有较强的还原性，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。4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=fe22fe34h2o5.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制法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)31判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸。()(2)将一定量的铁、铜的混合物加入到100 ml 0.1 moll1的fecl3溶液中，充分反应后，溶液中有固体剩余，则剩余的固体中一定含有铜，可能含有铁。()(3)(2014高考全国卷，7d)用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装，此过程没有发生化学反应。()(4)fe与cl2、br2、i2反应均生成3价的fe。()(5)fe与稀hno3反应，无论生成fe(no3)3，还是fe(no3)2，还是二者混合物，被还原的hno3总是占参与反应hno3的。()(6)将水蒸气通过灼热的铁粉，铁与水在高温下反应，粉末变红。()(7)1 mol cl2和fe反应生成fecl3转移电子数为3na。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2(高考组合题)下列说法正确的是()a(2014高考山东卷)中性溶液中可能大量存在fe3、k、cl、sob(2014高考江苏卷)氧化铁能与酸反应，因此可用于制作红色涂料c(2015高考江苏卷)fe2o3fecl3(aq)无水fecl3能一步实现d(2015高考四川卷)铁粉作食品袋内的脱氧剂是起还原作用解析：选d。a项，中性溶液中fe3因水解，不能大量存在，错误；b项，氧化铁用作红色涂料是利用了其颜色呈红棕色，与其能与酸反应的性质无关，错误；c项，氯化铁能够发生水解反应，因此蒸发氯化铁溶液不可能得到无水氯化铁，错误；d项，铁粉作食品袋内的脱氧剂，防止食品被氧化，起还原作用，正确。名师点拨(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。(2016金考卷选粹)把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol no2和0.2 mol no，下列说法正确的是()a反应后生成的盐只为fe(no3)3b反应后生成的盐只为fe(no3)2c反应后生成的盐为fe(no3)3和fe(no3)2，其物质的量之比为13d反应后生成的盐为fe(no3)3和fe(no3)2，其物质的量之比为31解析由于铁的物质的量为0.4 mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8 mol(此时只产生fe2)和1.2 mol(此时只产生fe3)之间，又产生0.3 mol no2和0.2 mol no，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3 mol(54)0.2 mol(52)0.9 mol，所以对应的产物既有fe(no3)3又有fe(no3)2。设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁原子守恒可得xy0.4 mol，由得失电子守恒得3x2y0.9 mol，解得x0.1 mol，y0.3 mol。答案c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，请归纳总结：(1)fe单质通常与哪些氧化剂反应生成2价？(2)fe单质通常与哪些氧化剂反应生成3价？答案：(1)fefe2：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如s、i2)、非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和不活泼金属的盐溶液(如cuso4溶液)反应，都可实现这种转化。例如：fesfes、2hfe=fe2h2、cu2fe=fe2cu。(2)fefe3：铁与强氧化剂(如cl2、hno3)在一定条件下反应可实现这种转化。例如：2fe3cl22fecl3、fe4hno3(稀)=fe(no3)3no2h2o。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(2015高考北京卷)在通风橱中进行下列实验：步骤现象fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止fe、cu接触后，其表面均产生红棕色气泡下列说法不正确的是()a中气体由无色变红棕色的化学方程式：2noo2=2no2b中的现象说明fe表面形成致密的氧化层，阻止fe进一步反应c对比、中现象，说明稀hno3的氧化性强于浓hno3d针对中现象，在fe、cu之间连接电流计，可判断fe是否被氧化解析：选c。a.铁放入稀hno3中发生反应fe4hno3(稀)=fe(no3)3no2h2o，no逸出，遇到o2生成no2，气体由无色变为红棕色。b.铁放入浓hno3中，在常温下会钝化，即在fe表面形成致密的氧化层，阻止fe进一步反应。c.浓hno3的氧化性强于稀hno3。d.在铁、铜之间连接一个电流计，根据电子的流向(与电流方向相反)，可判断铁是否被氧化。若电子由铁移动到铜，则铁被氧化。2(2016安徽江淮名校第二次联考)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，但是实际产生的气体体积偏小，故可能原因是部分fe被空气中的氧气氧化了。3向一定量的fe、feo、fe2o3、fe3o4的混合物中加入150 ml 4 moll1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24 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h2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为()a0.21 molb0.25 molc0.3 mol d0.35 mol解析：选b。fe、feo、fe2o3、fe3o4的混合物与稀硝酸恰好反应后，溶液中只有fe(no3)2，根据n元素守恒关系知反应后溶液中n(no)0.15 l 4 moll10.5 mol，则n(fe)0.25 mol。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的关键与方法由于fe(oh)2具有很强的还原性，易被氧化为fe(oh)3，在实验室中制备fe(oh)2，并使fe(oh)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。制备原理：fe22oh=fe(oh)2(1)成功关键溶液中不含fe3和o2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的fe(oh)2在密闭的隔绝空气的体系中。(2)制备fe(oh)2时常采用的方法采用新制备的纯亚铁盐溶液(fe2易被空气中的氧气氧化成fe3)；将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气)；将碱直接加到亚铁盐溶液的底部使生成的fe(oh)2与空气隔离；在亚铁盐溶液的液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水小而又不溶于水的有机溶剂)。 考点二亚铁盐、铁盐的化学性质学生用书p671fe2的氧化性和还原性fe2处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性。在中学阶段接触fe2的氧化还原反应中其主要表现还原性，如fe2遇br2、cl2、h2o2、no(h)等均表现还原性。2fe3的氧化性fe3处于铁的高价态，表现较强的氧化性，如fe3能氧化fe、cu、hi、h2s等。3fe2与fe3的相互转化用离子方程式实现下列转化：fe2fe32fe2cl2=2fe32cl；3fe24hno=3fe32h2ono；2fe2h2o22h=2fe32h2o；2fe3fe=3fe2；cu2fe3=cu22fe2。4检验fe2、fe3的常用方法(1)溶液颜色 含有fe2的溶液显浅绿色；含有fe3的溶液显(棕)黄色。(2)用kscn溶液和氯水涉及的反应：fe33scnfe(scn)3(红色)2fe2cl2=2fe32cl(3)用naoh溶液涉及的反应：fe33oh=fe(oh)3(红褐色沉淀)fe22oh=fe(oh)2(白色沉淀)4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)31写出下列转化的主要离子方程式：(1)fe2clo(少量)、h,fe3：_；(2)fe3fe2：_；(3)fecl3溶液与过量na2s溶液的反应：_。答案：(1)2fe2clo2h=2fe3clh2o(2)2fe3s2=2fe2s(3)2fe33s2(过量)=2fess2在fecl3、cucl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()a加入kscn溶液一定不变红色b溶液中一定含fe2c溶液中一定含cu2d剩余固体中一定含cu解析：选c。铁粉与fecl3、cucl2的反应依次为2fe3fe=3fe2、cu2fe=fe2cu。充分反应后的固体可能为cu或fe和cu的混合物，又由于2fe3cu=2fe2cu2，所以无论反应后的固体为cu还是fe和cu的混合物，fe3一定不存在，a对；由以上分析知b、d均对；若反应后固体为cu和fe的混合物，溶液一定无cu2，c错。名师点拨(高考组合题)下列说法正确的是()a(2015高考全国卷，10a)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加kscn溶液，现象是有气体生成，溶液呈红色，原因是稀硝酸将fe氧化为fe3b(2015高考全国卷，10b)将铜粉加入1.0 mol/l fe2(so4)3溶液中，现象是溶液变蓝、有黑色固体出现，原因是金属铁比铜活泼c(2014高考全国卷，8d)fecl3溶液可用于铜质印刷线路板制作是因为fecl3能从含cu2的溶液中置换出铜d(2014高考大纲卷改编)室温下，能将浓硫酸盛放在铁桶中解析a项，过量铁粉与稀硝酸充分反应后铁元素转化为fe2，滴加kscn溶液后不出现红色；b项，铜粉与fe2(so4)3 溶液发生反应2fe3cu=2fe2cu2，溶液变蓝但不会有黑色固体出现；c项，fecl3与cu2不反应，制作线路板的原理为fe3能腐蚀铜，发生反应2fe3cu=2fe2cu2；d项，室温下，fe遇浓h2so4钝化，可用铁桶盛放浓h2so4。答案d1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溶液中加入盐酸时发生反应：3fe24hno=3fe3no2h2o，有棕黄色的fe3生成。2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abc 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。题组一fe2与fe3的转化1(2016北京重点中学第一次月考)用fecl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，向所得的溶液中加入铁粉。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若溶液中有cu2，则一定没有固体析出c若有固体存在，则溶液中一定有fe2d若溶液中有fe2，则一定有cu析出解析：选c。无固体剩余，说明铜全部以铜离子形式存在，加入的铁粉没有与cu2反应，全部与fe3反应，溶液中一定含有fe2，可能含有fe3，a错误；若溶液中有cu2，加入的铁粉不足，可能只与fe3反应，也可能与fe3反应后剩余的铁粉与部分cu2反应生成铜，所以可能有固体析出，b错误；若有固体存在，固体中一定有铜，可能有铁，溶液中一定含有fe2，c正确；当加入的铁粉较少时，只发生fe2fe3=3fe2时，不会有铜析出，d错误。2(2015高考四川卷)为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以fe2o3存在)转变成重要的化工原料feso4(反应条件略)。活化硫铁矿还原fe3的主要反应为fes27fe2(so4)38h2o=15feso48h2so4，不考虑其他反应。请回答下列问题：(1)第步h2so4与fe2o3反应的离子方程式是_。(2)检验第步中fe3是否完全还原，应选择_(填字母编号)。akmno4溶液bk3fe(cn)6溶液ckscn溶液(3)第步加feco3调溶液ph到5.8左右，然后在第步通入空气使溶液ph降到5.2，此时fe2不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液ph降低的原因是_。解析：(1)碱性氧化物(fe2o3)与酸(h2so4)反应生成盐fe2(so4)3和水，离子方程式为fe2o36h=2fe33h2o。(2)fe3的检验应选择kscn溶液，c项正确；a、b项均为检验fe2的试剂。(3)通入空气引起溶液ph降低的原因：fe2被氧化为fe3，fe3水解产生h。答案：(1)fe2o36h=2fe33h2o(2)c(3)fe2被氧化为fe3，fe3水解产生h题组二fe2、fe3的检验3(教材改编)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()加入足量氯水 加入足量kmno4溶液 加入少量nh4scn溶液a bc d解析：选c。在该溶液中先加入少量nh4scn溶液，溶液不变红色，无fe3存在，再加入氯水，将fe2氧化成fe3，溶液变为红色。kmno4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不用kmno4溶液。4向某晶体的溶液中加入含fe2的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列的结论错误的是()afe3的氧化性比溴的氧化性强b该晶体中一定含有scncfe2与scn不能形成红色化合物dfe2被溴氧化成fe3解析：选a。某晶体的溶液中没有与fe2发生反应的离子，当加入溴水后，fe2一定被氧化成fe3，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有scn的盐，很明显判断出b、c、d均正确；在br2与fe2反应中，fe3是氧化产物，br2是氧化剂，所以br2的氧化性应比fe3的氧化性强，选项a符合题意。1fe3、fe2的离子共存问题(1)fe2、fe3均易水解，与hco、alo、co等因水解相互促进，在溶液中均不能大量共存。(2)fe3与s2、i、hs、so、hso，fe2与no(h)、clo、mno(h)在溶液中均因发生氧化还原反应不能大量共存。(3)fe3与scn发生络合反应不能大量共存。2fe3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。例如：除去mgcl2中的少量fecl3的方法是向溶液中加入mg或mgo、mg(oh)2、mgco3再过滤。3关于fe2和fe3检验问题(1)检验fe2时不能先加氯水后加kscn溶液；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。(2)检验fe2和fe3混合溶液时，要分两次分别检验fe2和fe3，检验fe2时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验fe3时最好选择kscn溶液。具体方法如下：fe3的检验溶液变红色，说明含有fe3fe2的检验酸性kmno4溶液紫红色褪去，说明含有fe2或溴水褪色，说明含有fe2考点三铁及其重要化合物的综合应用学生用书p681“铁三角”的转化关系书写下列反应的离子方程式或化学方程式：(1)al和fe2o3高温下反应：2alfe2o3al2o32fe。(2)fecl2溶液和cl2反应：2fe2cl2=2fe32cl。(3)fecl2溶液和h2o2反应：2fe2h2o22h=2fe32h2o。(4)fecl2溶液和o2反应：4fe2o24h=4fe32h2o。(5)fecl3溶液和cu反应：2fe3cu=2fe2cu2。(6)fecl3溶液和h2s反应：2fe3h2s=s2fe22h。(7)fecl3溶液和ki反应：2fe32i=2fe2i2。(8)fecl2和稀hno3反应：3fe24hno=3fe3no2h2o。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1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)磁性氧化铁溶于稀硝酸：3fe24hno=3fe3no3h2o。()(2)因为fe3具有氧化性，所以可以用kscn溶液鉴别fe3。()(3)因为fe3有氧化性，所以fecl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜。()(4)在“硫酸亚铁铵的制备”实验中，为了得到硫酸亚铁铵晶体，应小火加热蒸发皿，直到有大量晶体析出时停止加热。()(5)fe在足量cl2中燃烧生成fecl2和fecl3。()(6)过量的fe粉中加入稀hno3，充分反应后，滴入kscn溶液，溶液呈红色，说明稀hno3将fe氧化为fe3。()解析：(1)磁性氧化铁为fe3o4，其中铁元素的化合价并不都是2价，且氧化物不能拆开，正确的离子方程式为3fe3o428hno=9fe3no14h2o。(2)用kscn溶液鉴别fe3并不是因为fe3具有氧化性，而是因为fe3与scn络合显示特征颜色(红色)。(3)原理为2fe3cu=2fe2cu2。(4)硫酸亚铁铵是通过降温结晶的方法来制备的，其制备过程是先制成高温饱和溶液，然后冷却，而不是用蒸发结晶的方法来获得的。(5)fe在cl2中燃烧只生成fecl3。(6)因为铁粉过量，所以总的反应方程式为3fe8hno3(稀)=3fe(no3)22no4h2o，滴入kscn溶液不会呈红色。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2如何除去括号中的杂质。(1)fe2(fe3)：_。(2)fecl3(fecl2)：_。(3)fecl2(cucl2)：_。(4)fe(al)：_。(5)fe2o3(al2o3、sio2)：_。答案：(1)加过量铁粉，过滤(2)加氯水或h2o2(3)加过量铁粉，过滤(4)加过量强碱溶液，过滤(5)加过量强碱溶液，过滤名师点拨由于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溶液的操作措施，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的水解性质，要熟练掌握。(2016黄冈黄梅一中适应性考试)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是()a碱式硫酸铁水解能产生fe(oh)3胶体，可用作净水剂b为防止nh4hco3分解，生产feco3需在较低温度下进行c可用kscn溶液检验(nh4)2fe(so4)2是否被氧化d常温下，(nh4)2fe(so4)2在水中的溶解度比feso4的大解析a碱式硫酸铁电离产生fe3，fe3能发生水解生成fe(oh)3胶体，fe(oh)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故a正确；b.nh4hco3不稳定，受热易分解，所以为防止nh4hco3分解，生产feco3需在较低温度下进行，故b正确；c.kscn溶液遇fe2溶液无现象，(nh4)2fe(so4)2若被氧化则生成fe3，kscn溶液遇fe3溶液变红，故c正确；d.(nh4)2fe(so4)2在水中的溶解度比feso4的小，所以feso4才能与(nh4)2so4反应生成(nh4)2fe(so4)2，故d错误。答案d(1)fe与i2反应时生成的是fei2还是fei3？为什么？(2)fe与br2反应时生成的是febr3还是febr2?答案：(1)fei2；原因是fe3的氧化性强于i2。(2)febr3；原因是br2的氧化性强于fe3。fe2、fe3相互转化中的两个关系(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：2fe2h2o22h=2fe32h2o、6fe2cr2o14h=2cr36fe37h2o。(2)fe3与fe、cu、s2(h2s)、i(hi)等还原剂反应时生成fe2。例如：2fe3h2s=2fe2s2h、2fe3fe=3fe2、2fe3cu=2fe2cu2(三价铁盐腐蚀印刷电路板)。注意氧化性：agfe3cu2fe2；还原性：s2ife2brcl。 题组铁及其重要化合物的综合应用1fecl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水fecl3，再用副产品fecl3溶液吸收有毒的h2s。.经查阅资料得知：无水fecl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水fecl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：检验装置的气密性；通入干燥的cl2，赶尽装置中的空气；用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；体系冷却后，停止通入cl2，并用干燥的n2赶尽cl2，将收集器密封。请回答下列问题：(1)装置a中反应的化学方程式为_。(2)第步加热后，生成的烟状fecl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管a右端。要使沉积的fecl3进入收集器，第步操作是_。(3)操作步骤中，为防止fecl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)_。(4)装置b中冷水浴的作用为_；装置c的名称为_；装置d中fecl2全部反应后，因失去吸收cl2的作用而失效，写出检验fecl2是否失效的试剂：_。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置e并注明试剂。.该组同学用装置d中的副产品fecl3溶液吸收h2s，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。(6)fecl3与h2s反应的离子方程式为_。解析：(1)装置a中fe在加热条件下与cl2反应生成fecl3：2fe3cl22fecl3。(2)根据题目信息可知，加热时fecl3固体易升华，所以沉积在装置a右端的fecl3经加热使其变为气体而进入收集器。(3)要防止fecl3潮解，则装置中不能存在水蒸气，从实验步骤表述中分析，都涉及“干燥”，其目的都是防止fecl3潮解。(4)进入收集器的fecl3为气体，经装置b中的冷水冷却后而沉积下来，便于收集产品。fe2的检验可用k3fe(cn)6溶液，fe2与k3fe(cn)6溶液反应生成蓝色沉淀。(5)由于尾气中含有未反应的有毒气体氯气，可用盛有naoh溶液的装置吸收，并将导管插入液面下。(6)fe3具有氧化性，h2s具有还原性，二者发生氧化还原反应：2fe3h2s=2fe2s2h。答案：(1)2fe3cl22fecl3(2)在沉积的fecl3固体下方加热(3)(4)冷却，使fecl3沉积，便于收集产品干燥管k3fe(cn)6溶液(5)(6)2fe3h2s=2fe2s2h2实验室利用印刷电路的废腐蚀液(含有大量cucl2、fecl2和fecl3)回收cu，主要流程如下：(1)操作1的名称是_，需要用到的玻璃仪器有_。(2)加入过量铁粉发生的离子反应有_。(3)获得的铜粉中含有杂质，除杂所需的试剂是_(填化学式)。(4)实验室利用如图所示装置制取一定量的fecl3。各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)a_d。装置c的作用是_，写出装置d中反应的离子方程式：_。解析：(1)操作1的名称是过滤，需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。(2)加入过量铁粉，fe与fe3、cu2发生反应。(3)获得的铜粉中含有铁，可以加入稀盐酸或稀硫酸除去fe。(4)制取的氯气中含有hcl、h2o，先通过e(饱和食盐水)除去hcl，再通过c(浓硫酸)除去h2o，然后通过b与fe反应，d(naoh溶液)的作用是除去过量的氯气。答案：(1)过滤漏斗、玻璃棒、烧杯(2)fe2fe3=3fe2、fecu2=fe2cu(3)稀hcl(或稀h2so4)(4)ecb干燥cl2，防止fecl3水解cl22oh=clcloh2o(1)牢记1个转化关系：铁三角(fe、fe2、fe3)之间的转化。(2)熟记2个特殊现象：fe(oh)2在空气中放置的一系列颜色变化：白色灰绿色红褐色；fe3遇scn，溶液变红色。(3)记住4种颜色：fe2浅绿色，fe3(棕)黄色，fe2o3红棕色，fe(oh)3红褐色。(4)判断铁与氧化剂反应产物时常出现的错误铁与硫化合，误认为生成fe2s3；铁与盐酸反应，误认为生成fecl3和h2；铁与碘单质化合，误认为生成fei3；过量铁与稀hno3反应，误认为生成fe(no3)3；铁与fecl3溶液误认为不反应等。 实验探究4fe2、fe3的转化和检验fe3和fe2的转化和检验(人教版必修1 p61 科学探究)在盛有2 ml fecl3溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴kscn溶液(如左图)，观察并记录实验现象。把上层清液倒入另一试管，再加入几滴氯水(如右图)，又发生了什么变化？fecl3溶液中加入少量fe粉，振荡加入几滴kscn溶液，静置后，下层溶液呈红色，上层清液为浅绿色(反应为fe2fe3=3fe2)；把上层清液倒入另一试管，再加入几滴氯水，溶液变为红色(反应为2fe2cl2=2fe32cl)，因此fe2fe3。1除去fecl3溶液中的fe2，有哪些措施？答案：通入氯气或氧气；加入氯水；加入h2o2等。2fe3转化为fe2的实验方法有哪些？答案：加入铁粉或铜粉；加入nai溶液；加入na2s溶液等。3fe2与no能否大量共存？若向其中再加入少量盐酸，情况如何？答案：在中性条件下，fe2与no能大量共存，但在酸性条件下， no能将fe2氧化成fe3而不能大量共存。4如何证明fe3o4中既有2价铁又有3价铁？答案：取一定量fe3o4溶于稀硫酸，形成溶液，分别取该溶液于两支试管中，一支试管中加入kscn溶液，溶液变红，说明含有fe3，证明fe3o4中有3价铁；另一支试管中加入酸性kmno4溶液，紫红色褪去，说明含有fe2，证明fe3o4中有2价铁。一、选择题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dfe3遇kscn溶液产生红色沉淀解析：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；fe3遇kscn溶液，溶液变为红色，但没有沉淀产生。2某同学欲探究铁及其化合物的性质，他的下列实验方案可行的是()a将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性b将热的naoh溶液滴入fecl3溶液中：制备fe(oh)3胶体c在蒸发皿中加热蒸干feso4溶液：制备feso46h2o晶体d将cu粉加入fe(no3)3溶液中：验证fe3的氧化性强于cu2解析：选d。热的浓硫酸不仅能与铁反应，还能与铜反应，因此将铁粉加入热的浓硫酸中，不能用于探究铁的活泼性，故a项方案不可行；将热的naoh溶液滴入fecl3溶液中，会得到氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体，故b项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干feso4溶液，一方面氧气可将feso4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故c项方案不可行；将cu粉加入fe(no3)3溶液中，发生反应：cu2fe3=cu22fe2，该反应说明fe3的氧化性强于cu2，故d项方案可行。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项中只能说明含有fe3，不合理；b项原溶液中可能只有fe3而没有fe2；d项中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为了验证fe3的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()a bc d解析：选c。不反应，实验方案及现象均错；检验的是cl，与fe3的性质无关。5某溶液中可能存在mg2、fe2、fe3，加入naoh溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，然后白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是()a一定有fe2，一定没有fe3、mg2b一定有fe3，一定没有fe2、mg2c一定有fe3，可能有fe2，一定没有mg2d一定有fe2，可能有mg2，一定没有fe3解析：选d。加入naoh溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，然后白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有fe2的特性，若有fe3，则产生的氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖fe(oh)2的白色，所以不可能存在fe3，而mg(oh)2是白色的，有可能存在。6如图两圆相交部分a、b、c、d分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是()afe4hno=fe3no2h2obfe3o48h=fe22fe34h2ocfe(oh)33h=fe33h2od3fe(oh)210hno=3fe3no8h2o解析：选b。fe3o4与足量稀hno3反应时，fe2会被氧化为fe3，正确的离子方程式为3fe3o428hno=9fe3no14h2o。7(2016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收到直观形象的效果，下列表达不正确的是()anaoh溶液与so2反应时溶液中溶质的情况bnaalo2溶液与盐酸反应后铝的存在形式cfe在cl2中燃烧产物dfe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so22naoh=na2so3h