高考化学 热点题型和提分秘籍 专题3.3 铁及其化合物（含解析）.doc

专题3.3 铁及其化合物【高频考点解读】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。【热点题型】题型一 铁及其重要化合物的性质 例1铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是()。afe(oh)3fe2o3bfe(oh)2fe2o3cfe(oh)2fe(oh)3dfe(oh)2fe3o4答案b【提分秘籍】 1铁的性质(1)物理性质铁具有导电、导热和延展性，具有能被磁铁吸引的特性。(2)化学性质铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2价和3价。与非金属单质的反应：a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。b与cl2的反应：2fe3cl22fecl3。c与s的反应：fesfes。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。与酸的反应：a与非氧化性酸反应的离子方程式：fe2h=fe2h2。b与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，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。与某些盐溶液的反应：a与cuso4溶液反应的离子方程式：fecu2=fe2cu。b与fecl3溶液反应的离子方程式：fe2fe3=3fe2。2铁的氧化物和氢氧化物(1)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=fe22fe34h2o提醒fe3o4中2个fe为3价，1个fe为2价，可表示为feofe2o3，平均价态为价。在发生氧化还原反应时，对应价态的铁参与相关反应，如fe3o4与hno3反应时只有2价铁被氧化。(2)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，反应的化学方程式为4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3【举一反三】 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)。答案题型二 fe2和fe3的性质及其检验方法例2下列离子的检验方法合理的是()。a向某溶液中滴入kscn溶液呈血红色，说明不含fe2b向某溶液中通入cl2，然后再加入kscn溶液变血红色，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答案c【易错警示】fe2、fe3检验须知(1)检验fe2时不能先加氯水后加kscn溶液；当溶液的浓度较稀时，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。【提分秘籍】 fe2、fe3的检验方法(1)直接观察颜色fe2溶液呈浅绿色，fe3溶液呈棕黄色。(2)利用显色反应(形成络离子)(3)利用铁的氢氧化物的颜色(4)利用fe3的氧化性(5)利用fe2的还原性【举一反三】 用黄色的fecl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是()。选项实验现象解释或结论a加入fecl3固体溶液变成红褐色fecl3的水解程度变大b加入等体积水溶液颜色变浅c(fe3)变小c加入足量fe粉溶液颜色变成浅绿色2fe3fe=3fe2d将fecl3溶液微热溶液变成红褐色水解反应h0答案a【高考风向标】 【2015浙江理综化学】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为fe2o3、sio2、al2o3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(feso47h2o)，设计了如下流程：naoh溶液控制ph试剂x足量酸烧渣固体1溶液2固体2feso47h2o溶液1下列说法不正确的是（ ）a溶解烧渣选用足量硫酸，试剂x选用铁粉b固体1中一定含有sio2，控制ph是为了使al3+转化为al(oh)3，进入固体2c从溶液2得到feso47h2o产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解d若改变方案，在溶液1中直接加naoh至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到feso47h2o【答案】d【2015天津理综化学】下列关于物质或离子检验的叙述正确的是（ ）a在溶液中加kscn，溶液显红色，证明原溶液中有fe3+，无fe2+b气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气c灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有na+，无k+d将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是co2【答案】b【解析】a项fe3+遇kscn会使溶液呈现红色，fe2+遇kscn不反应无现象，如果该溶液既含fe3+，又含fe2+，滴加kscn 溶液，溶液呈红色，则证明存在fe3+但并不能证明无fe2+，故a项错误；b项气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，则发生反应：cuso4+5h2ocuso45h2o，cuso45h2o为蓝色，故可证明原气体中含有水蒸气，b项正确；c项灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有na+，na+颜色反应为黄色，但并不能证明无k+，因为黄光可遮住紫光，故k+颜色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察，故c项错误；d项能使澄清石灰水变浑浊的气体有co2、so2等，故将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，则原气体比一定是co2，d项错误；本题选b。 【2015山东理综化学】某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入bahco3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（ ）aalcl3 bna2o cfecl2 dsio2【答案】a 【2015福建理综化学】纯净物x、y、z转化关系如右图所示，下列判断正确的是（ ）z的水溶液x+yz电解溶于水点燃ax可能是金属铜by不可能是氢气cz可能是氯化钠dz可能是三氧化硫【答案】a【解析】a.若x是cu，y是cl2，cu在cl2燃烧产生的z是cucl2，电解cucl2溶液产生cu和cl2，符合上述物质转化关系，正确。b若x是cl2，y是氢气，氢气在氯气中燃烧产生z是hcl，电解hcl的水溶液，产生氢气和氯气，符合上述物质转化关系，错误。c若z是氯化钠，则x、y分别是na和cl2中的一种；电解氯化钠水溶液会产生氢气、氯气、氢氧化钠，不能产生金属钠，不符合上述物质转化关系，错误。d若z是三氧化硫，而x、y分别是o2和so2中的一种，so3溶于水产生硫酸，电解硫酸溶液，实质是电解水，产生氢气和氧气，不能产生o2和so2，不符合上述转化关系，错误。 【2015北京理综化学】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，其表面产生红棕色气泡下列说法中不正确的是（ ）a 种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2no+o2=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【答案】c【2015广东理综化学】下列实验操作、现象和结论均正确的是（ ） 选项实验操作现象结论a分别加热na2co3和nahco3固体试管内壁都有水珠两种物质均受热分解b向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀产物三溴苯酚不溶于水c向含i-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液加入淀粉后溶液变成蓝色氧化性：cl2i2d向feso4溶液中先滴入kscn溶液再滴加h2o2溶液加入h2o2后溶液变成血红色fe2+既有氧化性又有还原性【答案】bc【解析】na2co3加热时产生的水珠是空气中的水凝结形成，不是分解生成的，a错；苯酚溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀，说明产物三溴苯酚不溶于水，b对；淀粉溶液变成蓝色则生成了i2，说明氯水把i氧化成了i2， 故氧化性：cl2i2，c对；feso4溶液中先滴入kscn溶液再滴加h2o2溶液，溶液变成血红色，说明h2o2把fe2+氧化为fe3+，体现了fe2+的还原性，没有体现氧化性，d错。【2015江苏化学】给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )a粗硅cl2高温sicl4h2高温sibmg(oh)2盐酸mgcl2(aq)电解mgcfe2o3盐酸fecl3(aq)蒸发无水fecl3dagno3(aq)nh3h2oag(nh3)2oh(aq)蔗糖ag【答案】a【解析】a、si2cl2sicl4，sicl42h2si4hcl，故正确；b、工业上制备mg，是电解熔融状态下的氯化镁，故b错误；c、fecl3是强酸弱碱盐，直接加热蒸发最终得到的是氧化铁，故c错误；d、蔗糖是非还原性糖，不能与银氨溶液反应，故d错误。【2015上海化学】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（ ）anaohbkmno4ckscnd苯酚【答案】b (2014山东理综，9)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出no物质的量最多的是()afeobfe2o3cfeso4dfe3o4【答案】a【解析】根据得失电子守恒，还原剂提供的电子越多，氧化剂硝酸生成的no的物质的量就越多。1g题述四种物质能提供的电子的物质的量为a.1mol；b.0；c.1mol；d.1mol(fe3o4也可以写为fe2o3feo)，等质量时提供电子的物质的量最多的为feo。(2014上海，17)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【答案】b(2014安徽理综，8)下列有关fe2(so4)3溶液的叙述正确的是()a该溶液中，k、fe2、c6h5oh、br可以大量共存b和ki溶液反应的离子方程式：fe32i=fe2i2c和ba(oh)2溶液反应的离子方程式：fe3soba23oh=fe(oh)3baso4d1l0.1moll1该溶液和足量的zn充分反应，生成11.2gfe【答案】d【解析】a项，fe3与c6h5oh发生反应，不能大量共存，错误；b项，该离子方程式电荷不守恒，正确的离子方程式应为2fe32i=2fe2i2，错误；c项，fe2(so4)3和ba(oh)2反应的化学方程式为fe2(so4)33ba(oh)2=2fe(oh)33baso4，所以离子方程式应为2fe33so3ba26oh=2fe(oh)33baso4，错误；d项，fe2(so4)3与足量的zn反应的化学方程式为fe2(so4)33zn=3znso42fe，可见0.1molfe2(so4)3生成0.2molfe，质量为11.2g，正确。【2014福建理综，24铁及其化合物与生产、生活关系密切。(1)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化腐蚀称为_。图中a、b、c、d四个区域，生成铁锈最多的是_(填字母)。(2)用废铁皮制取铁红(fe2o3)的部分流程示意图如下：步骤若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_。步骤中发生反应：4fe(no3)2o2(2n4)h2o=2fe2o3nh2o8hno3，反应产生的hno3又将废铁皮中的铁转化为fe(no3)2，该反应的化学方程式为_。上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是_(任写一项)。【答案】(1)吸氧腐蚀b(2)4hno34no2o22h2o4fe10hno3=4fe(no3)2nh4no33h2o氮氧化物排放少(污染少)【2013天津理综，9】fecl3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：_。.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_。(7)电解池中h在阴极放电产生h2，阳极的电极反应式为_。(8)综合分析实验的两个反应，可知该实验有两个显著优点：h2s的原子利用率为100%；_。【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(6)2fe3h2s=2fe2s2h(7)fe2e=fe3(8)fecl3得到循环利用(4)通过冷水浴将升华的fecl3冷却收集，fe2的检验可通过与赤铁盐(k3fe(cn)6)生成蓝色沉淀(腾化盐)的方法来完成。(6)fe3与h2s的氧化还原反应的离子方程式的书写应注意得失电子守恒与电荷守恒。(7)、(8)电解fecl2溶液，通过阴极：2h2e=h2阳极：fe2e=fe3来完成溶液中fecl3的循环利用。【高考押题】 1下列关于铁的叙述正确的是()。铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀在人体内的血红蛋白中含有铁元素铁位于元素周期表中第四周期第b族铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是fe(no3)3不能通过化合反应制得fecl2和fe(oh)3abcd答案b2下列说法正确的是()。afe在一定条件下与水反应生成h2和fe(oh)3bfe3o4溶于盐酸后加入几滴kscn溶液，溶液显血红色cfecl2溶液蒸干灼烧后得到fecl2固体d将fecl3饱和溶液滴入naoh溶液中可制备fe(oh)3胶体解析高温下铁与水蒸气反应生成fe3o4和h2，a项错；fe3o4溶于盐酸生成fe3和fe2，b项正确；fecl2易水解，在空气中蒸干灼烧产物为fe2o3，c项错；将fecl3饱和溶液滴入naoh溶液中，得到fe(oh)3沉淀而不是胶体，故d错误。答案b3将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有fe3生成的是()。a硫酸b氯水c硫酸锌d氯化铜解析铁屑溶于过量的稀盐酸得到fecl2溶液，氯水中的cl2可与fecl2溶液中的fe2发生如下反应：cl22fe2=2cl2fe3。答案b4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答案b5下列说法不正确的是()。fecl3溶液可用于铜质印刷线路板制作是因为fecl3能从含cu2的溶液中置换出铜室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中k、fe3、no、scn在水溶液中能大量共存因氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料将fe(no3)2样品溶于稀h2so4后，滴加kscn溶液观察溶液是否变红，可检验fe(no3)2晶体是否已氧化变质a仅b仅c仅d全部解析fecl3与cu2不反应，制作线路板的原理为fe3能腐蚀铜，发生反应为2fe3cu=2fe2cu2，解释错误；常温下，fe遇浓h2so4钝化，可用铁桶盛放浓h2so4，错误；fe3与scn能发生反应形成络合物，不能大量共存；氧化铁用作红色涂料是因为其显红棕色且化学性质相对稳定，而与能否与酸反应无关，错误；no在酸性条件下具有强氧化性，能够氧化fe2生成fe3，故滴加kscn溶液后溶液变红色，不能证明fe(no3)2是否氧化变质，错误；故全部错误。答案d6将几滴kscn(scn是“类卤离子”)溶液加入到硫酸酸化的硫酸铁溶液中，溶液变成红色。将该红色溶液分为两份：一份中加入适量kmno4溶液，红色褪去；向另一份中通入so2，红色也褪去。以下推测肯定不正确的是()。a中红色褪去的原因是kmno4将scn氧化b中红色褪去的原因是so2将fe3还原成fe2c中红色褪去的原因是so2将scn还原dscn在适当条件下可失去电子被氧化为(scn)2答案c7铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是()。a2fe3fe=3fe2成立说明氧化性：fe3fe2b25 ，ph0的溶液中，al3、nh、no、fe2可以大量共存c5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 mold硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：fe22h2o24h=fe34h2o解析ph0的溶液呈强酸性，fe2、no、h不能大量共存，b项不正确；c项应为0.3 mol，不正确；d项电荷和得失电子不守恒，不正确。答案a8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答案a9通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()。操作、现象解释a向ki淀粉溶液中加入fecl3溶液，溶液变蓝fe3能与淀粉发生显色反应b把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成fe(oh)3c向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气d新制fe(oh)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明fe(oh)2易被o2氧化成fe(oh)3解析a项中fe3将i氧化为i2，淀粉遇碘变蓝；b项中红棕色的斑点是fe2o3；c项中铁与稀硝酸反应产生的气体为no。答案d10铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。(1)生铁中含有一种铁碳化合物x(fe3c)。x在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体y，将y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是_；y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为_。(2)某溶液中有mg2、fe2、al3、cu2等离子，向其中加入过量的naoh溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是_。amg2bfe2cal3dcu2(3)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：操作的名称是_；操作的名称是_；操作的方法为_。请写出生成feco3沉淀的离子方程式：_。答案(1)fe2、fe3、hfe(no3)3(2)bc(3)过滤洗涤在普通漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复操作23次fe22hco=feco3co2h2o11fe3o4是重要的化学试剂，铁粉在氧气中燃烧是制取它最为常见和快捷的方法。图1是制取四氧化三铁的系列装置，a装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。请回答下列问题：(1)图2中仪器a的名称是_。(2)根据题目要求，在图2中最好选择_(填序号)作为a装置。(3)对图2中装置进行气密性检查的方法是_，向分液漏斗中加足量水，过一会，水不再下滴，说明装置的气密性良好。(4)在b装置中发生的主要反应的化学方程式是_。(5)当产生的气体与事先预热的铁粉接触时，在硬质玻璃管中将观察到的明显现象是_。(6)反应一段时间后，若将硬质玻璃管中的固体粉末用盐酸溶解，取少许溶液于试管中，加入淀粉碘化钾溶液，没有蓝色出现，推测固体粉末中除fe3o4外，一定有_。(7)若铁粉被完全消耗，某同学为确定生成物中有2价铁，取少量生成物于试管中，加入适量的稀硫酸溶解。写出溶解过程发生反应的离子方程式_。写出确定2价铁所用试剂名称、操作步骤、实验现象和结论_。检验溶液中含有fe2，可用k3fe(cn)6溶液或高锰酸钾溶液。答案(1)长颈漏斗(2)(3)用止水夹夹紧橡胶管(4)2na2o22co2=2na2co3o2(5)铁粉燃烧，有火星四射(6)铁粉(7)fe3o48h=2fe3fe24h2o用小试管取少量溶液后，向其中逐滴加入k3fe(cn)6溶液，若出现蓝色沉淀，说明有fe2(或用小试管取少量高锰酸钾溶液，滴入几滴题述溶液，若紫色变浅，说明有fe2存在)12甲、乙两同学研究na2so3溶液与fecl