专题3.3 铁及其重要化合物(讲)-2020年高考化学一轮复习讲练测(原卷版)

1、 专题 3.3 铁及其重要化合物1.了解铁的主要性质及其应用。了解铁的重要化合物及其应用。2掌握铁及其重要化合物的制备方法。知识点一 铁及其重要化合物的性质1铁铁位于元素周期表中第 4 周期族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。(3)铁的化学性质铁元素性质活泼，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常温点燃2322234点燃223与 s、i 反应fes=fes、fei =fei222 与水的反应高温常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3f

2、e4h o(g)=fe o 4h 。2342与酸的反应2过量少量2与稀 hno 反应32与浓 h so 、浓 hno 反应常温下钝化，加热分别生成 so 、no22432与某些盐溶液反应fecu =fe cu、fe2fe =3fe2232【归纳总结】fe 与 cl 反应无论用量多少都生成 fecl ，而 fe 与盐酸反应生成 fecl 。232铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是fe o ，而铁在纯氧中燃烧的产物是 fe o 。2334铁与一般氧化剂(如 s、hcl、fecl 、cuso 、i 等)反应时被氧化为 fe2 ，铁与强氧化剂(如 cl 、br 、hno 、342223浓 h so

3、 等)反应时被氧化为 fe3 。24在电化学中铁作负极时电极反应式为 fe2e =fe2 。(3)铁的冶炼高温冶炼原理：fe o 3co=2fe3co2322铁的氧化物233铁红黑色粉末难溶于水2黑色晶体(有磁性)难溶于水2，3不稳定稳定稳定feo2h =fe o 6h =fe o 8h =fe22334方程式fe2 h o2fe3 3h o2fe3 4h o222 3.铁的氢氧化物(1)fe(oh) 是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成 fe(oh) ，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，23方程式为 4fe(oh) o 2h o=4fe(oh) 。2223(2)fe(oh) 是红褐色、

4、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(fe o xh o)，受热易分解，方3232程式为 2fe(oh) =fe o 3h o；制取 fe(oh) 用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：fe3 3oh32323=fe(oh) 。34亚铁盐(1)fe 的氧化性和还原性2含有 fe2 的溶液呈浅绿色，fe2 处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇 br 、cl 、h o 、no (h )等均表现为还原性。32222fe 的酸性溶液与 h o 反应的离子方程式：2fe h o 2h =2fe 2h o。22322222(2)可水解fe(oh) 是弱碱，含 fe 的盐

5、(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制fe 的水解，222加少量铁屑防止 fe2 被氧化。5铁盐的性质及应用(1)氧化性：含有 fe 的溶液呈棕黄色，fe 处于铁的高价态，遇 fe、cu、hi、h s 等均表现为氧化性。332fe3 与 s2 、i 、hs 、so2 等具有较强还原性的离子不能大量共存。3fe3 可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2fe3 cu=cu2 2fe2 。(2)易水解：fe(oh) 是很弱的碱，且溶度积很小，因而 fe 极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。33利用 fe3 易水解的性质，实验室可用 fecl 滴入沸水中制取氢氧化铁胶体

6、，反应的化学方程式：fecl 333h o=fe(oh) (胶体)3hcl。23利用 fe3 易水解的性质，工业上常用调节 ph 方法除去溶液中的铁离子。利用 fe3 易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。fe3 与 hco 、al(oh) 、co2 、clo 等水解呈碱性的离子不能大量共存。343【典例 1】（2019安徽淮北一中模拟）下列有关铁及其化合物的说法不正确的是()a工业上在高温下用 co 还原含 fe o 的铁矿石炼铁23 b铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到fe o43c工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸d

7、氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂【变式 1】（2019江西临川一中模拟）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) fe o bfe(oh) fe o323223cfe(oh) fe(oh)dfe(oh) fe o23234知识点二“铁三角”、fe2 和 fe3 的检验1亚铁盐(1)fe 的氧化性和还原性2含有 fe2 的溶液呈浅绿色，fe2 处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如遇br 、cl 、h o 、no (h )、mno (h )等均

8、表现为还原性。342222fe 的酸性溶液与 h o 反应的离子方程式：2fe 2h h o =2fe 2h o22322222向 fecl 溶液中滴加酸性 kmno 溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：mno 5fe2 8h =5fe3 mn24244h o。2(2)可水解fe 的盐(如硫酸亚铁)溶液因水解呈酸性。22铁盐(1)氧化性：含有 fe 的溶液呈黄色，fe 处于铁的高价态，遇 fe、cu、hi、h s 等均表现为氧化性。332如用 fecl 溶液腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式2fe3 cu=2fe3 cu2 。3(2)易水解：fe 极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。33

9、fe 、fe 的检验方法23(1)fe 的检验2滴加kscn溶液样品溶液无现象溶液变红色，证明含有 fe加入naoh溶液样品溶液产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，方法 2方法 3加入k样品溶液生成蓝色沉淀，证明含有 fe2溶液36(2)fe 的检验3 滴加kscn溶液方法 1方法 2样品溶液溶液变红色，证明含有 fe3加入naoh溶液样品溶液产生红褐色沉淀，证明含有 fe(3)混合溶液中 fe 、fe 的检验32fe3 的检验滴加kscn溶液a. 混合溶液溶液变血红色，说明含有 fe3淀粉/ki试纸b. 混合溶液 试纸变蓝色，说明含有 fe3fe2 的检验滴加酸性kmno 溶液

10、a. 混合溶液 kmno 溶液褪色，说明含有 fe244滴加溴水b. 混合溶液 溴水褪色，说明含有 fe2滴加k fe（cn） 溶液c. 混合溶液3 6生成蓝色沉淀，说明含有 fe24“铁三角”转化关系5亚铁盐、铁盐性质应用(1)盐溶液的配制与保存(2)物质的制备 (3)判断离子能否共存不共存fe2fe3fe3no (h )、clo 、mno (h )34不共存s 、i 、so223不共存hco 、co 等水解相互促进的离子233【典例 2】（2019河北唐山一中模拟）下列除杂的操作不正确的是(amgcl 溶液中混有少量 fecl ：加入足量 mgo 充分反应后过滤)23bfecl 溶液中混有

11、少量 fecl ：加入过量铁粉充分反应后过滤23ccucl 溶液中混有少量 fecl ：加入 naoh 溶液充分反应后过滤23dcucl 溶液中混有少量 fecl ：先加入 h o 将 fe 氧化成 fe ，再加入 cuo 充分反应后过滤232222【变式 2】（2019广西桂林中学模拟）a、b、c 三种物质中均含有同一种元素 m，它们之间有如图所示的转化关系。a 为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应均为化合反应，反应为置换反应。下列有关说法不正确的是()a中所加试剂可能是氯气b中需要加具有氧化性的试剂ca 与稀硝酸反应一定能实现元素 m 在中发生的价态变化d元素 m 在中发生的价

12、态变化也能通过加碘化钾溶液实现考点一 铁及其化合物的性质【典例 3】（高考组合题）下列有关物质性质的叙述错误的是（ ）a. （2018 年江苏卷） 向 fecl 溶液中滴加 nh scn 溶液，溶液不显红色24 b（2019 年天津卷）将废铁屑加入 fecl 溶液中，可用于除去工业废气中的cl22c（2019 年江苏卷）fe 在稀硝酸中发生钝化d. （2018 年江苏卷）cu 与 fecl 溶液反应可生成 cucl23【变式 3】（高考组合题）下列观点的叙述正确的是（）a（2017 年江苏卷，t9a）无色透明的溶液中：fe 、mg 、scn 、cl3+2+cl点燃 2naoh(aq)b（201

13、7 年江苏卷，t7a）fec. （2018 年江苏卷，t10a）fecl2fe(oh)2feclmolld. （2017 年全国新课标 ii 卷，t13a）向 2 ml 0.1-1 的3溶液中加足量铁粉，振荡，加 1 滴 kscn溶液，黄色逐渐消失，加 kscn 溶液颜色不变，说明还原性：fefe考点二、铁及其化合物的实验探究2+【典例 4】（2019 年全国卷）硫酸铁铵nh fe(so ) xh o是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，44 22在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是(2)步骤需要加热的目的是 ，

14、温度保持 8095 ，采用的合适加热方式是。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为(填标号)。abcd(3)步骤中选用足量的 h o ，理由是。分批加入 h o ，2222同时为了(4)步骤的具体实验操作有(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 时失掉 1.5 个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为， 溶液要保持 ph 小于 0.5。，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。 【变式 4】（2018 年北京卷）实验小组制备高铁酸钾（k feo ）并探究其性质。24资料：k feo 为紫色固体，微溶于 koh 溶液；具有强氧化性，在酸性或中性

15、溶液中快速产生o ，在碱性242溶液中较稳定。（1）制备 k feo （夹持装置略）24a 为氯气发生装置。a 中反应方程式是_（锰被还原为 mn2+）。将除杂装置 b 补充完整并标明所用试剂。_c 中得到紫色固体和溶液。c 中 cl 发生的反应有23cl +2fe(oh) +10koh2k feo +6kcl+8h o，另外还有_。23242（2）探究 k feo 的性质24取 c 中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有cl 。为证明是否k feo224氧化了 cl 而产生 cl ，设计以下方案：2方案方案取少量 a，滴加 kscn 溶液至过量，溶液呈红色。用 k

16、oh 溶液充分洗涤 c 中所得固体，再用koh 溶液将 k feo 溶出，得到紫色溶液b。取24少量 b，滴加盐酸，有 cl 产生。2由方案中溶液变红可知 a 中含有_离子，但该离子的产生不能判断一定是 k feo 将 cl 氧化，24还可能由_产生（用方程式表示）。方案可证明 k feo 氧化了 cl 。用 koh 溶液洗涤的目的是_。24根据 k feo 的制备实验得出：氧化性 cl _（填“”或“”），而方案实验表明，cl 和2422的氧化性强弱关系相反，原因是_。资料表明，酸性溶液中的氧化性 ，验证实验如下：将溶液 b 滴入 mnso 和足量 h so 的混424合溶液中，振荡后溶液呈

17、浅紫色，该现象能否证明氧化性一步设计实验方案。若能，请说明理由；若不能，进 理由或方案：_。考点五 考查 fe2 、fe3 相关实验【典例 5】（2019福建厦门一中模拟）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 moll 的溶液。在配制 fecl 溶液中需加入少量铁12屑，其目的是_。(2)甲组同学取 2ml fecl 溶液，加入几滴氯水，再加入1 滴 kscn 溶液，溶液变红，说明cl 可将 fe 氧222化。fecl 溶液与氯水反应的离子方程式为2_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 ml fe

18、cl 溶液中先加入 0.5 ml 煤油，再于液面下依次2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 moll ki 溶液，加入 6 ml 0.1moll fecl 溶液混合。分别取 2 ml 此溶液于 3 支113试管中进行如下实验：第一支试管中加入 1 ml ccl 充分振荡、静置，ccl 层呈紫色；44第二支试管中加入 1 滴 k fe(cn) 溶液，生成蓝色沉淀；36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

19、氧化还原反应为_。(5)丁组同学向盛有 h o 溶液的试管中加入几滴酸化的 fecl 溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程222式为_；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_；生成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)。【方法技巧】检验 fe3 中是否混有 fe2 ，最好用酸性 kmno 溶液或 k fe(cn) 溶液；检验既含 fe3 又含436fe ，分两次检验，用 kscn 溶液检验 fe ，用酸性 kmno 溶液检验 fe (假设无其他还原性离子干扰)。2324【变式 3】（2019江苏无锡一中模拟）下列离子的检验方法合理的是 (液呈血红色，说明不含 fe2)a向某溶液中滴入 kscn 溶b向某溶液中通入 cl ，然后再加入 kscn 溶液变血红色，