铁及其化合物转化高一化学讲义随堂检测（原卷版）

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物第3课时铁及其化合物转化1.掌握铁及其重要化合物的性质和铁离子、亚铁离子的检验方法。2.熟悉铁及其化合物之间转化。一、利用“价类二维图”认识铁及其化合物的关系1．构建铁及其化合物的价类二维图2．同价态的铁及其化合物之间的转化从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质(1)Fe2O3、FeO都是碱性氧化物，写出它们分别溶于稀硫酸的离子方程式：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O；FeO＋2H＋=H2O＋Fe2＋。(2)FeSO4和FeCl3都属于盐类，能和碱反应生成Fe(OH)2及Fe(OH)3。(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3均属于碱，写出它们溶于稀盐酸的离子方程式：Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O；Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O。3．不同价态的铁及其化合物的转化从化合价的角度理解铁及其化合物的氧化性和还原性(1)Fe2O3中的铁元素为高价态，具有氧化性，因而可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2。(2)Fe2＋化合价可以升高到＋3价，表现为还原性，也可以降低到0价，表现为氧化性。(3)Fe3＋是铁元素的高价态，可以被还原剂还原为＋2或0价，具有氧化性。(4)Fe(OH)2→Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。【即学即练】(1)FeCl2不能通过化合反应制得()(2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现()(3)不同价态的含铁物质间转化必须通过氧化还原反应实现()(4)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得()(5)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不存在Fe2＋和Mg2＋()(6)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤()二、铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算用终态法、关系式法、守恒法等方法巧解这类计算问题1．终态法：固体和盐酸（硫酸）恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋):n(Cl－)=1:2[n(Fe2＋):n(SOeq\o\al(2－,4))=1:1]，混合物中n(Fe)与盐酸（硫酸）中n(H+)之比为1:2等结论。2．关系式法：由Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋=3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe（不产生H2）与Fe2O3的关系是FeFe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。3．守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl－(SOeq\o\al(2－,4))守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。【即学即练】1.将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、的盐酸中，氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L(标准状况)氯气时，恰好使溶液中的完全转化为，则该混合物中铁元素的物质的量为【典例分析】【例1】硫酸铁溶液中加入少量Fe粉，溶液颜色变浅，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入下列试剂一定可行的是A．KSCN溶液 B．酸性高锰酸钾溶液C．NaOH溶液 D．先加入KSCN溶液，再加入溶液【变式探究】下列物质可以通过化合反应制得的是①FeCl3

②FeCl2

③CuS

④FeS

⑤Fe(OH)3A．①②④⑤ B．①②③④⑤ C．①④ D．①④⑤【例2】已知：；。则以下说法中错误的是A．氧化性：B．和在溶液中能大量共存C．溶液中通足量氯气的离子方程式：D．溶液中通少量氯气的离子方程式：【变式探究】将0.02mol铁分别投入足量的下列物质中，在一定条件下充分反应，产生氢气最多的是A．2mol/L稀硫酸 C．mol/L硝酸 D．灼热的水蒸气1．下列有关铁及其化合物的说法正确的是A．在自然界中，铁都以化合态形式存在B．赤铁矿的主要成分是，磁铁矿的主要成分是C．能通过化合反应制得，但不能通过化合反应制得D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此、、都是碱性氧化物2．下列各组物质中，所加除杂试剂不正确的是主体物质杂质除杂试剂AFeCl2溶液FeCl3FeBFeCl3溶液FeCl2Cl2CNaHCO3溶液Na2CO3CO2DFe2(SO4)3溶液CuSO4Fe3．下列除杂方案错误的是选项被提纯的物质杂质除杂试剂A溶液B溶液Fe粉C溶液气体D溶液KOH加入溶液4．下列除去括号中的杂质的方法不正确的是A．FeCl3溶液(FeCl2)：通入适量Cl2B．CO2(HCl气体)：通过饱和NaHCO3溶液后干燥C．FeCl2溶液(FeCl3)：加过量铜粉后过滤D．Cl2(HCl气体)：通过饱和NaCl溶液后干燥5．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铁粉，然后过滤D．Fe3+与KSCN反应产生血红色沉淀6．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu7．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是A．蒸馏烧瓶中反应的离子方程式是2Fe＋6H＋=3Fe2＋＋3H2↑B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开止水夹b，再向烧瓶中加入稀盐酸C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在8．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。下列类比推测的说法中正确的是A．已知Fe与O2能直接化合生成Fe3O4，推测Cu与O2可直接化合生成Cu3O4B．已知Na与H2O反应生成NaOH和H2，推测Fe与H2O反应生成Fe(OH)2和H2C．已知Fe能与CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应D．已知Na在常温下能与H2O反应，推测Fe在常温下也能与H2O反应9．实验室制备FeCO3的流程如图所示。下列说法错误的是A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质B．FeSO4溶液保存时需加入Fe粉C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO10．元素的“价类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的“价类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是A．铁与水蒸气在高温下的反应可实现上述转化①B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末C．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化性，可用于消毒。与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③11．用废铁屑制备磁性氧化铁()，制取过程如图：已知：的作用是洗去废铁屑表面的油污。下列说法不正确的是A．实验室可用铁与水蒸气在高温条件下制取B．检验A中的可以用KSCN溶液C．加时发生反应的方程式为D．制备的反应是氧化还原反应12．将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol∙L1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L(标况)氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数为A．79.0% B．75.4% C．71.4% D．63.6%13．部分含铁物质的类别与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是A．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 B．可将e加入浓碱液中制得d的胶体C．b既可被氧化，也可被还原 D．可由化合反应制得d14．以含铁废渣(主要成分为，还含有等杂质)为原料制备的一种实验流程如图所示，下列说法正确的是A．含铁废渣中的为红棕色，称为磁性氧化铁B．通过图甲所示操作配制“酸浸”所需的的盐酸C．用装置乙灼烧固体制D．若制取，则含铁废渣中铁元素的质量分数为15．下列过程最终能生成含三价铁的化合物的是①过量Fe与氯气反应②铁丝在硫蒸气中燃烧③向FeCl2溶液中通入④铁与溶液反应⑤露置于空气中A．①②③ B．③⑤ C．③④ D．①③⑤16．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是A．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2B．FeSO4溶液加入NaOH溶液可产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色C．铁溶于盐酸可得到FeCl3溶液和H2D．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入Cu粉，然后过滤17．某小组利用如图装置较长时间观察到了白色Fe(OH)2沉淀。下列说法不正确的是A．连接好装置后，需检查装置的气密性B．小烧杯中水的作用是液封，防止空气进入试管C．铁粉的主要作用是将可能生成的Fe3＋还原为Fe2＋D．实现较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀要做到排除O2干扰18．构建知识网络是一种有效的学习方法，化学学习中的“价一类”二维图就是其中一种，如图所示是铁及其化合物的“价一类”二维图，下列有关叙述或化学方程式书写错误的是A．物质A是氧化亚铁B．可能是C．在空气中的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色D．的反应类型只能是复分解反应19．化合价和物质类别是研究元素及化合物性质的两个维度，可表示为“价——类二维图”。铁元素的“价——类二维图”如图所示，下列说法正确的是A．无法通过化合反应制得Fe(OH)3B．Fe3O4中铁元素为+4价C．还原剂维生素C与补铁剂“硫酸亚铁片”同时服用能促进人体对铁元素的吸收D．将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，立即产生红褐色沉淀20．有一块铁的“氧化物”样品，用140mL5.0mol·L1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，则该样品可能的化学式为A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O721．下列实验装置可用于实验室制备少量无水FeCl3，已知FeCl3遇水会强烈反应。(1)为达到实验目的，各装置的正确连接顺序是：a→________→________→________→________→h→i→c→b→g→f(填接口的字母，箭头的方向即气流的方向，部分装置可重复使用)。。(2)请写出装置⑤圆底烧瓶中制备氯气的离子方程式。(3)装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外，还有。(4)请写出④制备FeCl3的化学方程式