专题14铁及其化合物

1、实用文案专题 14 铁及其化合物【知识框架】【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标准文档实用文案Fe H2O(g) 3Fe4H2O(g)=高温 Fe3O4 4H23、铁的氧化物的比较4、Fe2+和 Fe3+的比较5、Fe(OH)2 与 Fe(OH)3 的比较【技能方法】2+3+铁的变价及Fe 、 Fe 的性质、检验一是明确哪种物

2、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： Fe 4HNO3=Fe(NO3) 3 NO 2H2O，标准文档实用文案Fe 过量时： Fe2Fe(NO3) 3=3Fe(NO) 2，两者相加得总方程式： 3Fe8HNO3=3Fe(NO) 2 2NO 4H2 O，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， 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 HNO3都反应完全。2、 2、 3 价铁的化学性质2 Fe2 处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原

3、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 Br 2、 Cl 2、H2O2、NO3(H ) 等均表现还原性。（2） Fe3 的氧化性Fe3 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。（ 3） Fe2 与 Fe3 的相互转化用离子方程式实现下列转化： 2Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl ； 3Fe2 4H NO3=3Fe3 2H2O NO；3 2 ； 2Fe Fe=3Fe322。 Cu 2Fe=Cu2Fe3、+2 铁和 +3 价铁的检验（1）溶液颜色含有 Fe2 的溶液显浅绿色标准文档实用文案含有 Fe3 的溶液显黄色（

4、2）用 KSCN溶液和氯水流程：有关反应：3Fe(SCN)3( 血红色 )Fe3SCN2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl （ 3）用 NaOH溶液流程：有关反应：3Fe3OH =Fe(OH)3( 红褐色沉淀 )2Fe2OH =Fe(OH)2( 白色沉淀 )4Fe(OH)2O2 2H2O=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+、 Fe3C 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 + Cu = 2FeCl 2

5、+CuCl2，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2下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（）A磁铁矿的主要成分是Fe2O3B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过量铁粉，然后过滤D Fe3 与 KSCN反应产生血红色沉淀标准文档实用文案【答案】 C【解析】试题分析：赤铁矿的主要成分是Fe O， A 错误；23铁与水蒸气高温条件下反应生成Fe3O4 和 H2 ，B 错误；C 项中 2FeCl3 Fe=3FeCl2，过滤可除去过量的铁粉，C正

6、确；3D错误。Fe与 SCN 反应形成血红色溶液而不是血红色沉淀，考点：铁及其化合物的性质3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 =Fe2 H2，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，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 在溶液中可以大量共存。考点：铁的

7、性质4Al 、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 AlCl 3、 FeCl3、CuCl2 固体均不能采用将溶液直接蒸干的方法D电解 AlCl 3、 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HCl，加热促进水解，同时也使水解正向移动，所以最终得到是难溶碱，不会得到氯化物固体，所以制

8、FeCl 3、 CuCl2 固体均不能采用将溶液直接蒸干的方法，正确；3+2+2+3+D、因为阳离子的氧化性Fe Cu FeH Al，所以电解 AlClHCl 的挥发，备 AlCl 3 、3、FeCl 3、CuCl2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C。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溶液不显红色，则原

9、混合物中铁的物质的量为（）A 0.5molB 1.5mol标准文档实用文案C 0.75molD1.25mol【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 FeCl 2H2、 Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O、2FeCl3 Fe3FeCl2 ，则 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铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有

10、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)2Fe3O4【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KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是（）A由于氧化性

11、 Fe3+ H+，首先发生的反应是：Fe+2Fe3+=3Fe2+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+=Fe3+ NO + 2H 2O，Fe+ 2Fe 3+=3Fe2+， Fe + 2H +=Fe2+ H2。A、由于氧化性HNO3Fe3+-+3+

12、 H ，首先发生的反应是：Fe + NO3 + 4H=Fe + NO + 2H 2 O，错误；B、当加入 16.8 g 铁粉时，只发生反应Fe + NO3-+ 4H+=Fe3+ NO + 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标准文档实用文案加，错误。考点：考查铁元素单质及其化合物的性质，根据化学方程式计算。3CuSO4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

13、径都体现了硫酸的酸性和氧化性B Y 可以是酒精溶液C CuSO4在 1100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，可制得胆矾晶体【答案】 D【解析】试题分析：A. 在 Cu2H2SO( 浓)CuSO SO 2HO，中硫酸表现氧化性和酸性； 在+44222Cu+O2HSO42CuSO4 2H2O中硫酸表现酸性，二者的作用性质不同，错误；B在 CuSO溶液中加入过量的 NaOH溶液，发生复分解反应：CuSO44+2NaOH=Cu(OH)+NaSO；新制 Cu(OH) 与乙醛在加热时发生反应产生CuO，错误；2422C CuSO在 1100分解

14、产生Cu2O，Cu 元素的化合价降低，根据氧化还原反应中电子4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 O，因此不可能是2酯含有 SO2 和 SO3，错误；D将 CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶，可制得胆矾晶体，正确。考点：考查 CuSO的性质、应用的知识。44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 （ ）A1：1B1：2C1：3D2：3【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+2Fe3+ =3Fe2+。由于所得溶液

15、中Fe2+和 Fe3+的物质的量浓度之比为 12。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，混合液标准文档实用文案出现血红色。那么，由此得出下列的结论错误的是（）A该晶体中一定含有SCNB Fe3+的氧化性比Br 2 的氧化性强C Fe2+被 Br 2 氧化为 Fe3+2+D Fe 与 SCN 不能形成血红色的化合物【答案

16、】 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2+氧化为3+3+2+SCN， Fe 被 Br 2Fe， Fe 的氧化性比Br2 的氧化性弱， Fe 与不能形成血红色的化合物；故本题选择B。SCN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(NO3) 2、 Zn(NO3) 2、Fe(NO3) 3、 AgNO3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，

17、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 Cu22 2的物质的量比为 1 1C溶液中 Cu 与 FeD Fe 位于元素周期表第四周期族，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 0.1mol 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(Fe 2+)=n(Fe3

18、+)+n(Fe)=0.2 mol ，溶液中 Cu2 与 Fe2 的物质的量比为 12，C 项错误；D. Fe 位于元素周期表第四周期族，是一种过渡金属，D 项正确；选 C。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（）标准文档实用文案A一定含 CuO和 CB一定含 Fe2 O3、 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

19、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：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 CuSO4? 5H2O 晶体中含有 Fe2+。提纯时，为了除去 Fe2+，常加入少量 H2O2，然后再加入

20、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 CuSO4? 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) 3 C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

21、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（）标准文档实用文案【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、铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落，现象错误；D、硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀（硫酸镁足量是关键信息），再加入硫酸铜， 则生成氢氧化铜蓝色沉淀，沉淀的自发转化应该由溶解度小的向溶解度更小的沉淀转化，所以