专题14铁及其化合物

1、实用文案标准文档专题14铁及其化合物【知识框架】Fe(OH)5 . 5刃賦0H)：(红福)*飓導* C包J【基础回顾】1、铁的存在2、铁的性质(1 )物理性质纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力(2 )化学性质：铁是较活泼的金属，有较强的还原性，发生化学反应时可生成+2、+3两种价态的化合物。用化学方程式或离子方程式表示下列变化Fe + H2O(g) 3Fe + 4H 20(g)高温 Fe3O4+ 4H2H(DMF+0：皇蹙弋5氏+1y旦132-301:=2?： =Fe+SFeST Fe E2%91XA4Fe%

2、EFimi8B2H =氏 + Hs%E2%86M91XE38081FdEF%BC%8BCu-二二一七壬=三三三二二._：?=f 宀亂33、铁的氧化物的比较化学式FcO?c :0?F2讎性氧优铁色态黒低粉 末红榇低 轴耒黒包晶体价态亠2.一 3I 3正?价正、价水溶炷不涪吾容不溶与醜的反 应FeOPIU 盼-冋 遇羞化性酸生 戚F扌盐FfcOj+fifT=1F宀沮OFOl-SH-=Fe-2Fe-4H：O与8反应高温 Fu O-20=证/064、Fe2+和Fe3+的比较*水合篦孑颜色牵化还昵性就有氧化?5?有还幄性只牵氧化性水鮮性F-3H:O一Fe(OH)3H弓鹹的反应FF *2 OH Ft( O

3、H)jIF-*3OE-=-F*(OH)：t5、Fe(OH) 2 与 Fe(OH) 3 的比较血（0H）顾色状态白色固陲红褐色酚水洛性1不潜T稳定性易氧化为丸（0H知空吒甲恤 熟得不到rcO较穗定：*FKOHhFkOs-JLO弓験的反应FHOHATHph 寸占 TIkO治隔筑6:的条件卞 Q 諏反应与區反应【技能方法】铁的变价及Fe2+、Fe3+的性质、检验1、铁与硝酸反应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:HNO 3 过量：Fe + 4HNO 3=Fe(NO 3)3+ NO T2H 2O ,Fe 过量时：Fe + 2Fe(NO 3)3=3Fe(NO 3)2,

4、两者相加得总方程式：3Fe + 8HNO 3=3Fe(NO 3)2 + 2NO T粘H 2O，可以用数呱氏）n（HNO3轴表示:ZESHNCMj余 4 Fe(NOj! 8 Fc 剩金Fc(NO)jFc(NOiFe(NOj)i解题时需注意量的范围，产物仅有Fe(NO3)3, HNO 3可能有剩余;叫3-tHNO32：，产物仅有Fe(NO 3)2, Fe可能有剩余;4nF nHNOa* ,产物为 Fe(NO 3)3 和 Fe(NO 3)2, Fe 和 HNO都反应完全2、+2、+3价铁的化学性质(1 ) Fe2+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Fe

5、2+的氧化还原反应中其主要表现还原性，如：Fe2 +遇Br2、CI2、H2O2、NO 3-(H +)等均表现还原性。(2) Fe Fe2+与Fe3 +的相互转化用离子方程式实现下列转化:+的氧化性22上窃尤二応工1T1勺T”， FeFe3+处于铁的高价态，表现较强的氧化性，如：它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。 2Fe2+ + CI2=2Fe 3+ 2CI _; 3Fe2+ + 4H + NO 3_=3Fe 3 + + 2H2O + NO T; 2Fe3+ Fe=3Fe 2 + ; Cu + 2Fe3 + =Cu 2 + + 2Fe2+o3、+2铁和+3价铁的检验(1 )溶液颜色含有Fe2+

6、的溶液显浅绿色含有Fe3+的溶液显黄色(2 )用KSCN溶液和氯水流程:迂我汕弓：克二忌匸迂ah卬五应壬:%E6HBB6E6*B6W2E286%92HE697%A0%E6H98H8E%E6%98BE%E78E%E286%92%E6%BA%B6%E6HB6HB2%E5%8F9g%ESW5i有关反应：Fe3 + + 3SCN - ”- Fe(SCN)3(血红色)2Fe2+ + Cl2=2Fe 3+ + 2Cl -(3 )用NaOH溶液流程：厂 te2%8&*92%E7%99%BD%ES%89%B2%E5%B2%89S6%B7!|证 A 4A 3 旺：fftE 阮少4B6 曰1tKU；%E6BA%B

7、6E6%B6B2 -II *EZ%8&92%E7BA%mES%A4%9mtE8S8SB2E2%861有关反应：Fe3 + + 3OH - =Fe(OH)3 X红褐色沉淀)Fe 下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（） + + 2OH - =Fe(OH) 2 X 白色沉淀)4Fe(OH) 2 + O2 + 2H 2O=4Fe(OH)3【基础达标】1.向盛有氯化铁溶液的烧杯中加入过量的铜粉，反应结束后，溶液中大量存在的金属阳离子是（ ）A.Fe2+、Cu2+B.Fe2+、Fe3 +C.Fe3+、Cu2+D .只有Cu2+【答案】A【解析】试题分析：氯化铁能溶解铜，反应的化学方程式为2FeCl 3

8、+ Cu = 2FeCI 2 +CuCI 2，由于铜粉是过量的，且铜不能置换出铁，因此溶液中含有的金属离子是 Cu2+、Fe2+，答案选A。 考点：考查铁离子的化学性质A 磁铁矿的主要成分是 Fe20 3B 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FeCb杂质可以向溶液中加过量铁粉，然后过滤D Fe .将铁屑溶于过量盐酸后，再加下列物质，会有三价铁生成的是（）A 稀硫酸B.氯气C.氯化锌D 氯化铜【答案】B【解析】试题分析：Fe溶于盐酸后发生反应：Fe+ 2H + =Fe 2 + + H2 T,而Fe2 +遇强氧化剂会生成三 价铁。通过下列思考来分析各选项。稀硫

9、酸不能把 Fe2 +氧化成Fe3+，氯气能将溶液中 的Fe2 +氧化成为Fe3 + ;氯化锌、氯化铜溶液中的 Zn2 +、Cu2 +有一定的氧化能力，+与KSCN反应产生血红色沉淀【答案】C【解析】试题分析：赤铁矿的主要成分是 Fe2O3, A错误；铁与水蒸气高温条件下反应生成Fe3O4和H2, B错误；C项中2FeCl 3 + Fe=3FeCl 2，过滤可除去过量的铁粉，C正确；Fe3+与SCN 反应形成血红色溶液而不是血红色沉淀，D错误。考点：铁及其化合物的性质其中Cu2 +可以将金属铁氧化成 Fe2 +,但却不能将Fe2 +氧化成Fe3 +, Zn2 +、Cu2 +、Fe2+在溶液中可以

10、大量共存。考点：铁的性质4. Al、Fe、Cu都是重要的金属元素，下列说法正确的是（）A 三者对应的氧化物均为碱性氧化物B 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C.制 备AICI3、FeCl3、CuCl2固体均不能采用将溶液 直接蒸干的方法D .电解AICI3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al【答案】C【解析】试题分析：A、Al对应的氧化物是氧化铝，而氧化铝属于两性氧化物，错误；B、Cu的单质放在空气中，可生成铜绿碱式碳酸铜，属于盐，错误；C、 水解的氯化物中，因为生成生成难溶碱和 HCI，加热促进水解，同时HCI的挥发， 也使水解正向移动，所以最终得到是难溶碱

11、，不会得到氯化物固体，所以制备AICI3、 FeCl3、CuCl2固体均不能采用将溶液 直接蒸干的方法，正确；D、 因为阳离子的氧化性 Fe3+ Cu2+ Fe2+ H+ Al3+ ,所以电解AICI 3、FeC、CuCI 2的混合溶液时，先是铁离子得到电子生成亚铁离子，其次是铜离子得到电子生成 单质Cu，然后析出Fe,亚铁离子放电完全后，则是氢离子放电生成氢气，所以阴极上 依次析出Cu、Fe、H2，错误，答案选 Co考点：考查氧化物的类型的判断，盐水解产物的判断，电解产物的判断5. 铁和氧化铁的混合物共 2mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到0.5molH 2,且溶液中加入KSCN溶液不显

12、红色，则原混合物中铁的物质的量为（）A. 0.5molB. 1.5molC. 0.75molD. 1.25mol【答案】D【解析】试题分析：设混合物中铁和氧化铁的物质的量是 xmol。溶液中加入KSCN溶液不显红色，这 说明溶液中不存在铁离子。则有关反应的方程式为Fe + 2HCl = FeCl2 + H2f、Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O、2FeCl 3 + Fe = 3FeCl2，贝V x+x+0.5 = 2，解 x= 0.75，所以铁 的物质的量是 2mol 0.75mol = 1.25mol，答案选 D。考点：考查铁、氧化铁与盐酸反应的有关计算【能力提升】1 .

13、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()A.Fe(OH) 3Fe2O3B.Fe(OH) 2Fe2O3C.Fe(OH) 2Fe(OH) 3D . Fe(OH) 2 Fe3O 4【答案】B【解析】铁与稀硫酸生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH) 2，在空气中加热Fe(OH) 2，铁元素被氧化为+3,最后所得红棕色残渣为 Fe2O3。2 常温时，将0.1 mol Fe(NO 3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入m克铁粉使其充分反应后，滴加KS

14、CN溶液不变红色。下列有关说法正确的是( )A 由于氧化性Fe3+ H+，首先发生的反应是：Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+B 当加入16.8 g铁粉时，可生成标准状况下 6.72 L气体C.在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在D . m至少等于28 g，反应过程中溶液的质量一直在减小【答案】B【解析】试题分析：根据题意知常温时，将 0.1 mol Fe(NO 3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入 m克铁粉发生反应依次为：Fe + NO3- + 4H+=Fe 3+ + NO T + 2H2O , Fe + 2Fe 3+ =3Fe 2+

15、, Fe + 2H +=Fe 2+ + H 2 T。A、由于氧化性 HNO 3 Fe 3+ H +，首先发生的反应是：Fe + NO 3- + 4H + =Fe 3+ +NO T + 2H 20,错误；B、 当加入 16.8 g 铁粉时，只发生反应 Fe + NO 3- + 4H + =Fe 3+ + NO T + 2H 2O , 可生成标准状况下 6.72 LNO 气体，正确；C、 在铁粉充分反应后的溶液中，滴加KSCN溶液不变红色，铁元素以Fe2+的形式存 在，错误；D、 根据上述反应和题给数据分析 m至少等于28 g ,反应过程中溶液的质量一直在 增加，错误。考点：考查铁元素单质及其化合

16、物的性质，根据化学方程式计算。3 . CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是（ ）A 途径和途径都体现了硫酸的酸性和氧化性BY可以是酒精溶液C. CuSO4在1100 C分解所得气体 X可能是SO2和SO3的混合气体D 将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶，可制得胆矶晶体【答案】D【解析】 试题分析:A.在Cu + 2H 2SO4（浓）CuSO4 + SO2T竝H2O,中硫酸表现氧化性和酸性； 在2CU+O 2+ 2H2SO4 2CuSO4+ 2H2O中硫酸表现酸性，二者的作用性质不同，错误；B 在 CuS04溶液中加入过量的NaOH 溶液，发生复分解反应

17、：CuSO 4+2NaOH=Cu(OH) 2 Na 2SO4;新制 Cu(OH) 2与乙醛在加热时发生反应产生 CU2O，错误;C. CuSO 4在1100 C分解产生Cu 2O , Cu元素的化合价降低，根据氧化还原反应中 电子转移数目可知应该有元素的化合价升高的，因此所得气体X可能含有02，因此不可能是酯含有S02和S03，错误；D 将CuSO 4溶液蒸发浓缩、冷却结晶，可制得胆矶晶体，正确。考点：考查CuSO4的性质、应用的知识。4 把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度之比为1 : 2。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为(

18、)A . 1 : 1B. 1 : 2C. 1: 3D. 2: 3【答案】C【解析】试题分析：把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，发生反应：Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+。由于所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度之比为 1 ：2。假设得到Fe2+为1mol，则反应消耗Fe3+的 物质的量是2/3mol ,所以已经反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比2/3mol : 2mol=1 : 3。故答案是C。考点：考查Fe元素的各种价态的化合物的计算的知识。5 .向某晶体的水溶液中加入Fe2+的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现血红色。那么，由此得出下列的结论错误的是()A .

19、该晶体中一定含有 SCN -B. Fe3+的氧化性比Br2的氧化性强C. Fe2+ 被 Br2氧化为 Fe3+D . Fe2+与SCN 不能形成血红色的化合物【答案】B【解析】试题分析：向某晶体的水溶液中加入Fe2+的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，由于Br2具有氧化性，可将二价铁氧化为三价铁，而三价铁遇硫氰根离子出现血红色，所以 该晶体中一定含有 SCN-, Fe2+被Br2氧化为Fe3+ , Fe3+的氧化性比Br2的氧化性弱, Fe2+与SCN -不能形成血红色的化合物；故本题选择B。考点：二价铁、三价铁之间的相互转化。【终极闯关】1 【福建省南安一中 2015届期中考试】含有Cu

20、(NO 3)2、Zn(NO 3)2、Fe(NO 3)3、AgNO 3 各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3 + ,同时析出0.1 mol Ag ，下列结论错误的是()A 溶液质量减轻B. Fe3+的氧化性大于 Cu2 +C.溶液中Cu2 +与Fe2 +的物质的量比为1 : 1D . Fe位于元素周期表第四周期皿族，是一种过渡金属【答案】C【解析】试题分析：A. 向混合溶液中加入O.lmol铁粉，析出0.1 mol Ag ，铁的相对原子质量小于银的相对原子质量，所以溶液质量减轻，A项正确；B. 因加入Fe后，Fe3+、Ag +首先被还原，说

21、明 Fe3+氧化能力比Cu2 +强，B项正 确；C. 由 Cu、Fe 原子守恒知 n(Cu2+)=0.1 mol,而 n(Fe2+)=n(Fe 3+)+n(Fe)=0.2 mol,溶液中Cu2+与Fe2 +的物质的量比为1 : 2, C项错误；D. Fe位于元素周期表第四周期皿族，是一种过渡金属， D项正确；选Co 考点：考查铁及其化合物的性质。2 【吉林省东北附中2015届高三上学期第二次摸底考试】由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末， 取样品进行下列实验(部分产物略去)。关于混合粉末的组成判断正确的是()fJ8港咒刈请港和两种鮒” 耳一淘红色)过量过节fe希某液議

22、试制a1T甘神玉体1A .一定含CuO和CB .一定含 Fe2O3、CuO 和 CC. 一定含 CuO和C, 一定不含 AlD .气体Z为纯净物【答案】A【解析】试题分析：根据实验现象，溶液X中加入过量铁粉得到溶液和两种固体，其中一种为红色，说明红色固体为Cu，则固体中一定含有 CuO ；加入浓酸后产生两种气体， 若不含单质碳， 浓酸为浓硫酸或浓硝酸，则Fe、Al与浓酸、加热反应，产生的气体只能是二氧化硫或二氧化氮一种，所以一定含有C单质，C与浓酸反应，浓酸被还原为二氧化硫或二氧化 氮，C被氧化为二氧化碳。所以固体中一定含有CuO和C,其余不能确定，气体 Z的成分不能确定，所以答案选 A。考点

23、：考查物质的检验与鉴别。3 【湖南省怀化市 2015年高三第一次模拟考试理科综合能力测试】粗制的 CuSO 4? 5H2O晶体中含有Fe2+ o提纯时，为了除去Fe2+，常加入少量H2O2,然后再加入少量 碱至溶液pH=4，即可以除去铁离子而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是()A 溶解CuSO 4?5H2O晶体时要加入少量稀 H2SO4B .加入 H2O2，除 Fe2+ 的离子方程式：2Fe2+ + H 2O2 + 4OH - = 2 Fe(OH) 3C.由于CuSO4的催化作用，会使部分 H2O2分解而损失D 调溶液pH=4的依据是当pH=4时Fe(OH) 3沉淀完全，而Cu(OH) 2还未

24、开始沉 淀【答案】B【解析】试题分析:A、硫酸铜溶解后生成的铜离子会发生水解生成氢氧化铜和硫酸，所以溶解时加入少量的稀硫酸可抑制铜离子的水解，正确；B、因为氧化亚铁离子时，溶液为酸性，在酸性条件下，不可能生成氢氧化铁沉淀，错误；C、铜离子对过氧化氢的分解具有催化作用，所以使部分过氧化氢流失，正确；D、 因为该操作的目的是除去铁离子而硫酸铜不损失，所以调节溶液的pH=4时，应是氢氧化铁完全沉淀而氢氧化铜还未沉淀，正确，答案选B。考点：考查对物质制备的分析，物质性质的应用4 .【2015新课标I卷理综化学】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()实验现象缩论将禰碣醍加入过童铁

25、粉中，充 分反应后滴加KSCX潛禎洛隈呈血红色稀硝瞬农氧化 为FhB.搐詞粉加 1.0mo：L-Fei(SOu)3 濬液中濬液受蓋r有 黑色固体出現金僮铁比用活凌C.用划塢铜夭住一、块用砂紙仔 细打磨过的铝箔在酒幡灯上加熔尤后的碩态金犀错KJ熔照校1庄3.将0 1曲1 LPQCk濬碾墻入 溶襯至不再有沉淀产生, 丽加 0.1mo： L-：CuSOil?fi先有曰色沉淀 生成后变施 底色沉淀Cu(OE的溶度积 比Mg(OH):的小【答案】D【解析】试题分析：A、稀硝酸与过量的Fe分反应，则生成硝酸亚铁和 NO气体、水，无铁离子生成,所以加入KSCN溶液后，不变红色，现象错误；B、Cu与硫酸铁发生氧化还原反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，无黑色固体出现，现象 错误；C、