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文档简介

第07讲铁及其化合物

目录

学业要求

.............................................................................................................................................................1

■.............................................................................................................................................................1

考点一铁的性质...........................................................................1

考点二铁的氧化物和氢氧化物..............................................................3

考点三铁盐和亚铁盐......................................................................6

学业要求

1.了解铁及其重要化合物的主要性质和在生产、生活中的应用。

2.掌握Fe2+、Fe3+的检验方法及其相互转化关系。

3.了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备方法。

考点梳理

考点一铁的性质

1.铁元素的存在

铁在自然界中可以以单质形态(陨铁)存在,但主要以+2价和+3价化合物的形态存在,地壳中含量居第四

位,仅次于氧、硅和铝。

2.物理性质

纯净的铁是光亮的银白色金属,密度为7.86g/cn?,熔点为1535°C,沸点为2750°C;具有延展性和导热

性,能导电,但导电性不如铜和铝,能被磁铁吸引。

3.化学性质

(1)与非金属单质反应

①与CL反应:2Fe+3cl2^^2FeC13。

②与02反应:

反应条件燃烧加热常温、潮湿

反应产物火过4FeO出2。3

⑵与酸反应:

如与稀硫酸和稀盐酸反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2T。

(3)与盐反应:

如与FeCb和CuCb溶液反应的离子方程式为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,-Fe+Cu2+=Fe2++Cu.。

【温馨提示】Fe在反应中作还原剂,遇到较强的氧化剂(如Cb等)生成+3价铁的化合物,遇到较弱的氧化

剂(如稀硫酸等)生成土2价铁的化合物。

(4)与水蒸气反应

实验装置产物验证实验结论

铁不能与冷水、热水反应,但在高温下能

湿棉花还原号粉1用火柴点燃肥皂泡,听到爆

鸣声,证明生成了生;试管与水蒸气反应,其化学方程式为

3Fe+4H20®^^Fe304+4H?.。

燃着的火柴内产物冷却后为黑色晶体。

【温馨提示】湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水蒸气。

【典例分析】

【例1】(2022年海南省普通高中学业水平合格性考试)在一支试管中加入2mLeuSCU溶液,再将一段光

洁的铁丝插入CuSCU溶液中。有说法错误的是

A.铁丝表面变红B.铁丝作还原剂

C.铜比铁更活泼D.古时用此反应炼铜

【答案】C

【解析】A.铁和硫酸铜反应生成单质铜附着在铁丝表面,A不符合;

B.铁化合价升高,做还原剂,B不符合;

C.铁能从硫酸铜溶液中置换铜,故铁比铜活泼,C符合;

D.古代用湿法炼铜得到铜,D不符合;故选C。

【例2】(山东省2022年冬季普通高中学业水平合格考试)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的

A.lmolC>3中含有的原子数为NA

B.ImolNHs中含有的共价键数为3NA

C.标准状况下,22.4LHQ中含有的分子数为NA

D.5.6gFe与足量硫粉反应,转移电子数为0.3NA

【答案】B

【解析】A.ImolC^中含有的原子数为3NA,A项错误;

B.ImolNHs中含有的共价键数为3NA,B项正确;

C.标况下,水不是气态不能进行计算,C项错误;

D.5.6gFe与足量硫粉反应,转移电子数为0.2NA,D项错误;

故选Bo

【例3】(北京市2022-2023学年高二上学期第二次合格考)下列方程式书写不正确的是

A.硫酸钠在水中电离:Na2so4=2Na++SO:

B.铁与氯化铁溶液反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+

+

C.钠与水反应:Na+H2O=Na+OH+H2T

D.氯气与氢氧化钠溶液反应:C12+2OH-=C1-+C1O-+H2O

【答案】C

【解析】A.硫酸钠属于可溶性盐,在水中电离方程式为Na2so4=2Na++SO42;A正确;

B.铁与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,其离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,B正确;

C.该离子方程式原子不守恒,C错误;

D.氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其离子方程式为C12+20H-=Cr+C10-+H20,D正

确;故选C。

考点二铁的氧化物和氢氧化物

1.铁的氧化物

氧化亚铁(FeO)四氧化三铁(Fe3C)4)氧化铁(Fe2O3)

俗名磁性氧化铁铁红

色态黑色粉末黑色晶体红棕色粉末

Fe价态+2+2,+3+3

不稳定(受热易氧化成

稳定性稳定稳定

Fe3O4)

FeO+2H+=Fe2++氏3。4+8H+^=Fe2++Fe2O3+6H+=2Fe3++

与盐酸

2Fe3++4H2。

H2O3H2O

应用制造磁铁红色颜料

与coFeQy+yCO-------xFe+yCC)2

用途Fe2O3常用作红色油漆与涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料

2.铁的氢氧化物

氢氧化物

Fe(OH)3Fe(OH)2

颜色、状态红褐色固体自色固体

溶解性不溶于水不溶于水

酸碱性弱碱性弱碱性

隔绝空气

受热不稳定)

2Fe(OH)3―=—FezCh+3H2OFe(OH2△FeO+H2O

与酸反应

Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O

(如盐酸)

反应:4Fe(OH)?+O2+2H2O=4Fe(OH)3

与氧气反应不反应

现象:白色一灰绿色-红褐色

3+2+

制备Fe+3OH-=Fe(OH)3;Fe+2OH-=Fe(OH)2;

【温馨提示】制备Fe(0H)2的关键是隔绝空气(Ch),可采取的措施有:

(l)Fe2+极易被氧化,所以FeS04溶液要现用现配。

⑵为了防止Fe2+被氧化,配制FeSCU溶液的蒸偏水和NaOH溶液要煮沸,尽可能除去

(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气,可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSCU溶液的液面下,再挤出

NaOH溶液。

(4)为防止Fe?+被氧化,还可以向盛有FeSC)4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的

有机物,以隔绝空气。

【典例分析】

【例1】(2023年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试)下列关于铁及其化合物的叙述错误的是

A.铁具有导电、导热、延展性

B.氧化铁常用作涂料、油漆的红色颜料

C.用铜粉除去FeCl2溶液中含有的少量FeCl,杂质

D.实验室制备氢氧化亚铁的关键是防止氧气的干扰

【答案】C

【解析】A.铁是一种金属单质,具有导电、导热、延展性,A正确;

B.氧化铁是红棕色粉末,常用作涂料、油漆的红色颜料,B正确;

C.氯化铁溶液和铜反应得到氯化亚铁和氯化铜,用铜粉除去FeCb溶液中含有的少量FeCb杂质时会引入

新杂质氯化铜,C不正确;

D.氢氧化亚铁具有还原性,易发生:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,实验室制备氢氧化亚铁的关键是防

止氧气的干扰,D正确;故选C。

【例2】(山东省普通高中2022年高二学业水平合格性考试)下列有关铁及其化合物的说法错误的是

A.FezCh是一种黄色粉末B.FeCL既有氧化性又有还原性

C.可用KSCN溶液检验溶液中的Fe3+D.可用Fe除去FeCL溶液中含有的FeCb

【答案】A

【解析】A.Fe2O3是一种红色粉末,故A错误;

B.FeCb中铁化合价为+2,处于中间价态,化合价能升能降,故既有氧化性又有还原性,故B正确;

C.铁离子能和KSCN溶液生成红色物质,故可用KSCN溶液检验溶液中的Fe3+,故C正确;

D.铁和铁离子生成亚铁离子,故可用Fe除去FeCb溶液中含有的FeCb,故D正确;

故选Ao

【例3】(黑龙江省2022年7月学业水平合格考试)铁及其化合物间的转化关系如下图所示,请回答下列问

题:

⑴写出A和B的化学式:A;B。

(2)Fe(OH)2中铁元素的化合价是。

(3)检验K+的实验方法是(选填“焰色试验”或“化学沉淀法”)。

(4)合金钢具有各种特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好。据此可知合金钢比纯铁具有更优良的—

(选填“物理”或“化学”)性能O

(5)高铁酸钠(Na2FeC>4)是一种新型绿色消毒齐IJ。主要用于饮用水处理,NazFeCU属于类(选填“酸”、“碱”、

“盐”)。

(6)工业炼铁的原理是Fe2O3+3CO-2Fe+3co2,据此原理可知工业上铁的冶炼方法是(填序号)。

①热分解法②热还原法③电解法

【答案】⑴AgClFe(0H)3

⑵+2

(3)焰色试验

(4)物理

⑸盐

⑹②

【分析】Fe和盐酸反应生成H2和FeCh溶液,FeCh溶液和NaOH溶液反应得到氢氧化亚铁沉淀和KC1溶

液,氢氧化亚铁沉淀可以被氧气氧化生成氢氧化铁红褐色沉淀,KC1溶液和AgNCh溶液反应得到AgCl白

色沉淀。

【解析】(1)由分析可知,A的化学式为AgCLB的化学式为Fe(0H)3。

(2)Fe(OH)2中铁元素的化合价是+2价。

(3)检验K+的实验方法是焰色试验。

(4)合金钢具有各种特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好。据此可知合金钢比纯铁具有更优良的

物理性能。

(5)NazFeCU由酸根和金属阳离子构成,属于盐。

高温

(6)工业炼铁的原理是Fe2O3+3CO^2Fe+3co2,该方法是热还原法,故选②。

考点三铁盐和亚铁盐

1.Fe2+,Fe3+的检验方法

方法Fe3+Fe2+

溶液颜色(棕)黄色浅绿色

白色沉淀一灰绿色

现象红褐色沉淀

加碱溶液(如沉淀一红褐色沉淀

NaOH溶液)离子Fe2++2OH-=Fe(OH)2;

Fe3++3OH-=

=Fe(OH)3;

方程式

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

现象显红色(常用方法)无明显现象,再加氯水显红色

力口KSCN

2+3+

离子2Fe+Cl2=2Fe+2CF

溶液Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

方程式Fe3++3SCJST=Fe(SCN)3

2.Fe2+和Fe3+的转化关系

(1)Fe只具有还原性。可被弱氧化剂(H+、S等)和Fe3+氧化成Fe2+,被强氧化剂(Cb等)氧化成Fe3\

+2+

Fe+2H=Fe+H2t;

2Fe+3Cb^^=2FeCl3o

(2)Fe2+既有氧化性又有还原性。可被强氧化剂[CL、KMnO4(H+)等]氧化为Fe3+;可被还原剂(CO、C等)

还原为Feo

2Fe2++Cb=2Fe3++2Cl-;

FeO+CO=S^Fe+C02o

(3)Fe3+只具有氧化性,可被弱还原剂(Cu等)和Fe还原为Fe2+,被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。

2Fe3++Fe=3Fe2+;

Fe2O3+3C0=^=2Fe+3C02o

【温馨提示】检验Fe?+和Fe3+时的注意事项

⑴检验Fe?+时不能先加氯水,后加KSCN溶液;也不能将加了KSCN溶液后的混合溶液加入足量的新制氯

水中(新制氯水可能氧化SCN-)o

(2)Fe3\Fe2\C「同时存在时不能用酸性KMnCU溶液检验Fe2+(C「会还原酸性KMnCU,有干扰)。

⑶检验Fe3+的其他方法:

①Fe3+与过量的铁反应,溶液变为浅绿色;

②Fe3+与过量的铜反应,溶液变为蓝绿色;

③Fe3+与淀粉-KI溶液反应,溶液变为蓝色;

④Fe3+与NaHCCh溶液反应,放出气体,产生红褐色沉淀。

【典例分析】

【例1X2023年7月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试)长江以南的低山丘陵区普遍存在着红色土壤,

有人说主要因其含铁质(三价铁)相对较多。某研究小组设计简单实验验证该说法是否正确,应选择的试剂是

A.KC1B.KNO3C.K2s。4D.KSCN

【答案】D

【解析】验证土壤中是否含有Fe3+,可以使用KSCN溶液检验,向蒸储水中加入少量的土壤后搅拌,土壤

中的离子可以进入到蒸储水中,过滤后得到澄清溶液,向溶液中滴加KSCN溶液,若溶液变成红色,则说

明土壤中含有Fe3+,故选D。

【例2】(2023年四川省普通高中学业水平考试)除去FeCb溶液中混有的少量FeCb杂质,宜加入的物质

A.O3B.FeC.CuD.Ch

【答案】B

【解析】A.通入O3将亚铁离子氧化成杂质离子,选项A错误;

B.加铁粉发生Fe+2FeCb=3FeC12,除去了杂质,生成主体物质,选项B正确;

C.加入铜粉发生反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,引入铜离子,选项C错误;

D.通入C12将亚铁离子氧化成杂质离子,选项D错误;故选B。

[例3](2023年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试)下列可用于检验Fe"的试剂是

A.稀盐酸B.KC1溶液C.CuSC)4溶液D.KSCN溶液

【答案】D

【解析】铁离子与稀盐酸、KC1溶液和CuSO,溶液均不反应,铁离子能发生特征反应:

3+

Fe+3SCN^Fe(SCN)3,所得溶液呈血红色,故可以用KSCN溶液检验Fe3+,故选D。

1.(2022年海南省普通高中学业水平合格性考试)如图所示的实验中,有关现象描述正确的是

A.只有甲溶液变红B.甲、乙溶液都变红

C.只有乙溶液变红D.乙溶液先变红后褪色

【答案】A

【解析】硫氧化钾遇Fe3+会变红,甲溶液会变红,乙溶液不会变红,所以A正确,故选A。

2.(广东省普通高中2022年第二次学业合格性考试)化学应用广泛,世界因其而多彩。下列用途没有运用

相应化学知识的是

选项用途化学知识

A用C12制造盐酸。2与强碱反应

B金属氧化物用于制造彩色玻璃不同金属氧化物呈不同颜色

C制作面包时常以NaHCCh为膨松剂NaHCO3受热分解产生CO2

D用FeCh溶液腐蚀度铜电路板FeCh溶液与金属铜可发生反应

【答案】A

【解析】A.Cb与强碱反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,不能制造盐酸,用途与知识不对应,A项符合题

思;

B.不同金属氧化物呈不同颜色,可以用于制造彩色玻璃,用途与知识对应,B项不符合题意;

C.NaHCCh受热分解产生CO2,制作面包时常以NaHCCh为膨松剂,用途与知识对应,C项不符合题意;

D.FeCb溶液与金属铜可发生反应生成氯化铜和氯化亚铁,则用FeCb溶液腐蚀度铜电路板,用途与知识对

应,D项不符合题意;故选A。

3.(湖南省普通高中2022年学业水平合格性考试)下列溶液中滴入FeCb溶液,呈红色的是

A.KSCNB.NaClC.Na2SO4D.KNO3

【答案】A

【解析】KSCN溶液中滴入FeCb溶液,会呈现红色,故选A。

4.(湖南省2023年普通高中学业水平考试合格性考试)为了检验某FeCb溶液是否变质,可向溶液中加入

的试剂是

A.FeCh溶液B.铁片C.KSCN溶液D.石蕊溶液

【答案】C

【分析】某FeCL溶液若变质,是被空气中氧气氧化生成铁离子,检验溶液中存在铁离子即可。

【解析】A.FeCh溶液无法检验Fe3+,故A不选;

B.铁虽然能和Fe3+反应,但现象不明显,故B不选;

C.SCN-和Fe3+反应生成红色的Fe(SCN)3,反应很灵敏,可用KSCN检验Fe3+,故C选;

D.FeCL溶液和FeCb溶液都呈酸性,无法用石蕊溶液检验FeCL溶液是否变质,故D不选;

故选C。

5.(2022年7月浙江省普通高中学业水平考试)某工业废水中含有FeSO4和CuSCU(不考虑其他成分),利

用以下流程可以回收FeSO4和Cu。

试剂2r►固体2

试剂1广固体1

I:业废水操作1I

溶液1

下列说法不E砸的是

A.操作1和操作2都是过滤B.固体1是Fe和Cu的混合物

C.试剂2为适当过量的稀H2s04D.操作3为蒸发结晶

【答案】D

【分析】工业废水中含有FeSCU和CuSCU,加入过量铁粉,铁置换出铜,过滤,固体1中含有Fe、Cu,溶

液1含有FeSCM,固体1中加硫酸,铁和硫酸反应生成FeSCU和氢气,过滤,固体2是Cu,FeSCU溶液蒸

发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得FeSCV7H2。。

【解析】A.操作1和操作2都是固液分离,都是过滤操作,故A正确;

B.FeSCU和CuSCU溶液中加入过量铁粉,铁置换出铜,固体1是Cu和剩余的Fe,故B正确;

C.试剂2是除去Fe、Cu的混合物中的Fe,并回收FeSCU,所以试剂2为适当过量的稀H2SO4,故C正确;

D.从FeSO4溶液获得FeSO「7Hq,操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故D错误;

故选D。

6.(2022年西藏自治区普通高中学业水平考试)下列关于铁及其化合物的说法,正确的是

A.Fe具有氧化性B.FezCh为黑色固体

C.用KSCN溶液来检验Fe3+D,用铁桶盛放CuSCU溶液

【答案】C

【解析】A.Fe可以失电子,不能得电子,具有还原性,不具有氧化性,故A错误;

B.Fe2O3为红棕色固体,故B错误;

C.KSCN溶液与Fe3+作用溶液变红,故C正确;

D.Fe与CuS04溶液会发生置换反应,不能用铁桶盛放CuS04溶液,故D错误;

故选C。

7.(2023年四川省普通高中学业水平考试)检验KC1溶液中是否含有Fe3+时,宜选用的试剂是

A.KSCN溶液B.CuSC>4溶液C.稀HNO3D.稀H2sO4

【答案】A

【解析】Fe3+遇KSCN溶液显红色且灵敏度高,实验室检验Fe3+时通常选用KSCN溶液;Fe3+与CuSO”溶

液、稀HNO3、稀H2sO,均不发生反应,因此3种试剂均不能用于检验Fe3+。故选A。

8.(北京市2022-2023学年高二上学期第二次合格考考试)工业上用FeCh溶液作印刷电路铜板的腐蚀液。

化学小组设计如下流程对腐蚀废液(阳离子主要有Fe2+、Cu2\Fe3+和H+)进行处理,实现FeCb溶液再生并

回收Cu。

⑴步骤I中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+(填“氧化”或“还原”)为Fe3+„

(2)步骤II中发生反应的离子方程式为。

(3)溶液C中含有大量Fe2+。取少量溶液C于试管中,滴加溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀迅速变

为灰绿色,最终变为红褐色。

(4)下列说法合理的是(填字母)。

a.溶液A、溶液B和固体C中都含有铜元素

b.溶液C和溶液D可回收利用,体现“绿色化学”理念

【答案】(1)氧化

+3+

(2)Fe(OH)3+3H=Fe+3H2O

(3)NaOH

(4)ab

【分析】向废液中通入H2O2溶液,将Fe2+氧化为Fe3+得到溶液A,调节pH,Fe3+沉淀为Fe(OH)3,过滤,

溶液B中含有主要含有CM+,向溶液B中加入过量铁粉,过滤,得到的溶液C为FeCL溶液,固体C中含

有Cu和Fe,向其中加入稀盐酸,Fe与稀盐酸反应得到的溶液D为FeCh溶液。

【解析】(1)由分析可知步骤I中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+;

+3+

(2)步骤II是Fe(OH)3与稀盐酸反应生成氯化铁和水,发生反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H=Fe+3H2O;

(3)根据题意可知白色沉淀是Fe(0H)2,因此操作是:取少量溶液C于试管中,滴加NaOH溶液,有白色

沉淀Fe(OH)2生成,遇到02,白色沉淀Fe(OH)2迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;

(4)a.由题干和分析可知溶液A、溶液B和固体C中都含有铜元素,a正确;

b.溶液C和溶液D为FeCL溶液,可以将溶液C和溶液D通入到废液中回收利用,体现“绿色化学”理念,

b正确;故选ab。

9.(山东省2022年冬季普通高中学业水平合格考试)铁及其化合物之间的转化关系如图所示。

回答下列问题:

(1)反应①的离子方程式为o

⑵完成反应②还需加入(填“氧化剂”或“还原剂》

(3)完成反应③还需用到的试剂为(填化学式),检验Fe3+的试剂为o

⑷向FeC"溶液中加入NaOH溶液的现象为。

【答案】(l)Fe+2H+=Fe2++H2T

(2)氧化剂

⑶ChKSCN溶液

(4)产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色

+2+

【解析】(1)反应①是铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为:Fe+2H=Fe+H2To

(2)反应②是FeCL转化为FeCb,铁元素化合价升高,被氧化,需要加入氧化剂才能实现。

(3)反应③是Fe转化为FeCb,是铁与氯气加热化合生成氯化铁,故需要加入CL;Fe3+遇到KSCN溶液

变成血红色,所以检验的试剂为KSCN溶液。

(4)向FeCL溶液中加入NaOH溶液发生的反应是Fe2++2OH-=Fe(OHR,氢氧化亚铁是白色沉淀,且极其

不稳定,在空气中遇到氧气,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的Fe(0H)3,所以现象是:产生白色沉淀,

迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。

10.(云南省2023年春季学期期末普通高中学业水平考试)铁是人体必需的微量元素,铁摄入不足可能引

起缺铁性贫血。日常生活中可通过食物摄入铁元素,例如黑木耳中就含有比较丰富的铁元素。某研究性学

习小组为测定某地黑木耳中铁的含量,开展了如下研究与实践活动。

【研究与实践活动一】

研究黑木耳中含铁物质的水溶性:称取ag黑木耳,洗净切碎,用蒸水浸泡后取浸泡液进行铁元素检测,结

果未能检测到铁元素。

【研究与实践活动二】

研究黑木耳中铁的含量:称取ag黑木耳,高温灼烧使之完全灰化,按如下流程对得到的黑木耳灰进行处理。

—匕型幽回

一虏淘剂Fe

回答下列问题:

(1)浸泡液中未能检测到铁元素,说明黑木耳中的含铁物质溶于水(选填“能”或“不能”)。

(2)取少量滤液于试管中,滴入KSCN溶液,溶液变红。则滤液中铁元素的存在形式有Fe?+、(填

离子符号)。

(3)滤液与Fe生成A的离子方程式是0

(4)由A转化为B可加入的试剂X可以是(填字母)

a.KMnO4()b.Cl2c.H2O2

(5)由C转化成D的现象是:白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为o

(6)将ag黑木耳中的铁元素经流程A—C-D进行完全转化,将D经过一系列处理,得到bg红棕色固体。若

流程中加入的铁反应掉eg,则该黑木耳中铁元素的质量分数为(用含a、b、c的代数式表示)。

【答案】⑴难

(2)Fe3+

(3)2Fe3++Fe=3Fe2+

(4)bc

(5)红褐色

⑹22k2xioo%

a

【分析】黑木耳灰用盐酸浸后得到的滤液加入铁粉,得到的A溶液含有Fe2+,加试剂X得到的溶液含有Fe3+,

A加试剂X得到B,故X可以为氯水等,B与铁反应生成A,A、B分别与氢氧化钠反应生成C为氢氧化

亚铁、D为氢氧化铁;

【解析】(1)浸泡液中未能检测到铁元素,说明溶液中不含有Fe3+、Fe2+,可推知黑木耳中的含铁物质难溶

于水;

(2)Fe3+遇KSCN溶液显红色,取少量滤液于试管中,滴入KSCN溶液,溶液变红,则滤液中铁元素的存在

形式有Fe2+、Fe3+;

(3)滤液含有Fe3+,与Fe生成A含有Fe2+,反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe?+;

(4)A是FeCb,B是FeCb,FeCb转化为FeCb发生氧化反应,应该加入氧化剂。酸性高锯酸钾溶液除氧

化Fe2+外还能氧化Ch且引入杂质,选项a不符合;

Cb能把FeCb氧化为FeCb,且不引入杂质,选项b符合;

H2O2能把FeCb氧化为FeCb,且不引入杂质,选项c符合;

故选be;

(5)由C转化成D的现象是:白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;

(6)bg红棕色固体中含有m(Fe)=U1^=OJbg,黑木耳中铁的质量为0.7bg-cg,则该黑木耳中铁元素

160

的质量分数为"fxlOO%。

过关检测

1.(2023年山西省普通高中学业水平合格性考试模拟)若检验某溶液中是否含有Fe3+,应加入的试剂是

A.KSCN溶液B.稀硫酸C.稀硝酸D.酸性高锈酸钾溶液

【答案】A

3+

【解析】A.Fe+SCN-=Fe(SCN)3,出现血红色,A符合题意;

B.铁离子在硫酸溶液中无现象,B不符合题意;

C.铁离子与硝酸无反应现象,C不符合题意;

D.铁离子与高镒酸钾无反应现象,D不符合题意;故选A。

2.(广东省湛江市2022-2023学年高一学业水平考试模拟)实验室有一瓶失去标签的溶液,以下方法能证

明溶液中含有Fe3+的是

A.品尝味道

B.能与KSCN溶液显红色

C.与NaOH溶液生成白色沉淀

D.观察溶液的颜色为浅绿色

【答案】B

【解析】A.实验室的药品有的有毒,有的有腐蚀性,因此不能使用手触摸,不更能品尝味道,A错误;

B.Fe3+遇KSCN溶液,溶液变为红色,因此可使用KSCN溶液检验Fe3+,B正确;

C.Fe3+与OH-离子反应产生Fe(OH)3红褐色沉淀,而不是白色沉淀,C错误;

D.含有Fe3+的水溶液显黄色,Fe2+的水溶液显浅绿色,D错误;故选B。

3.(黑龙江省哈尔滨市2022-2023学年高一学业水平合格性考试模拟)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

八化合价

2

+6FeO4-

+3

Fe2O3«——Fe(OH);

+22+

Fe(OH)2-----►Fe

单质一氧化物―氢氧化物春一丽类别

A.Fe(OH%在空气中加热会分解成FeO

B.Fe(OH)2溶解于足量硝酸可生成Fe(NC>3)2

C.维生素C能将Fe?+转化为Fe",该过程中维生素C作氧化剂

D.由图可预测:高铁酸盐(FeO:)具有强氧化性,消杀水中细菌时可生成Fe(OH)3胶体,进而可吸附水中

的悬浮物

【答案】D

【解析】A.Fe(OH)2中+2价铁易被氧化到+3价,即在空气中加热会分解成氧化铁,A错误;

B.硝酸具有强氧化性,即Fe(OH%溶解于足量硝酸可生成Fe(NC>3)3,B错误;

C.维生素C能将Fe3+转化为Fe2+,该过程中维生素C失去电子作还原剂,C错误;

D.高铁酸盐(FeOj)具有强氧化性,消杀水中细菌时得电子生成三价铁离子,其水解可生成Fe(OH)3胶体,

进而可吸附水中的悬浮物,D正确;故选D。

4.(2023年天津市河北区普通高中学业水平合格性考试模拟)根据下列离子检验的实验现象,结论不乏砸

的是

A.滴加KSCN溶液,溶液变为红色,证明一定含Fe3+

B.滴加AgNC)3溶液,产生白色沉淀,证明一定含Cr

C.蘸取溶液做焰色试验,火焰呈黄色,证明一定含有Na+

D.加入NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明一定含NH:

【答案】B

【解析】A.铁离子遇到硫鼠根离子变红色,故滴加KSCN溶液,溶液变为红色,证明一定含Fe3+,A正确;

B.某物质中滴加硝酸银溶液后,产生白色沉淀,可能含C「,也可能含COj,B错误;

C.钠元素的焰色试验为黄色,蘸取溶液做焰色试验,火焰呈黄色,说明溶液中一定含有Na+,C正确;

D.加入NaOH溶液并加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,该气体是N%,说明溶液中一定

含NH:,D正确;故选B。

5.(北京市丰台区2023年普通高中学业水平合格性考试调研)印刷电路板(PCB)是用腐蚀液将覆铜板上的

部分铜腐蚀掉而制得。一种用FeCb溶液制作PCB并将腐蚀后废液回收再生的流程如下。

覆铜板一》|腐蚀池沉降池卜—I置#池i固体

fFe。溶液

下列说法不正确的是

A.腐蚀池中发生反应的化学方程式是:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2

B.腐蚀后的废液中,主要的金属阳离子有Fe3+、Cu2\Fe2+

C,置换池中发生的主要反应为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+WFe+2Fe3+=3Fe2+

D.再生池中加入的试剂应为还原剂

【答案】D

【解析】A.腐蚀池中氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,发生反应的化学方程式是:

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,故A正确;

B.腐蚀池中氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,腐蚀后的废液中,主要的金属阳离子有

Fe3\Cu2\Fe2+,故B正确;

c.置换池中铁和氯化铁反应生成氯化亚铁、铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,发生的主要反应为:

Fe+Cu2+=Cu+Fe2+和Fe+2Fe"=3Fe2+,故C正确;

D.再生池中氯化亚铁和氯气发生氧化反应生成氯化铁,加入的试剂应为氧化剂,故D错误;

故选D。

6.(2023年湖南省娄底市高一学业水平考试模拟)为检验某溶液中是否含有Fe3+,可以选择的试剂是

A.KSCN溶液B.AgNC>3溶液C.酸性KM11O4溶液D.BaCl2溶液

【答案】A

【解析】Fe3+与KSCN会生成Fe(SCN)3红色络合物,因此检验溶液中是否含有Fe3+,可向溶液中滴加KSCN

溶液,若溶液变红色,说明溶液中存在Fe3+,否则没有,故选A。

7.(天津市红桥区2022-2023学年高一学业水平模拟考试)下列实验操作正确的是

实验操作

用镶子从煤油中取出金属钠,切下黄豆大小的钠,小心放入装满水的

A观察钠与水反应的现象

烧杯中

B检验Fe2+用小试管取少量溶液,先加入少量氯水,再加入KSCN溶液

证明NazCh与CC)2是放热反NazCh用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明是放热

C

应反应

D检验Na2cCh与K2cCh溶液用钳丝分别蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色

【答案】C

【解析】A.用镣子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,小心放入装有烧杯容积3水的烧杯中,

观察现象,A错误;

B.检验Fe2+,用小试管取少量溶液,先加入KSCN溶液无明显现象,再加入少量氯水溶液变红色,B错误;

C.NazCh用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明Na2O2与CO2反应生成氧气,同时反应放

热,C正确;

D.观察钾的焰色应透过蓝色钻玻璃,D错误;

故选Co

8・(陕西省20222023学年高二下学期化学学业水平考试模拟)向FeC1溶液中滴入几滴KSCN溶液,出现

的现象为

A.红色沉淀B.棕黄色溶液C.红色溶液D.浅绿色溶液

【答案】C

【解析】氯化铁溶液中滴入几滴KSCN溶液,发生Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,溶液显红色,故C正确;

故选C。

9.(天津市2022-2023学年高一下学期学业水平合格考模拟)铁丝与氧气或水蒸气反应的共同产物是()

A.FeOB.Fe3O4C.Fe2O3D.Fe。和Fe3C)4

【答案】B

占燃

【解析】铁丝在氧气中燃烧3Fe+2C)2‘Fes。,,生成四氧化三铁;红热的铁与水蒸气在高温条件下反应

,、高温

3Fe+4H2O(g)—Fe3O4+4H2,生成四氧化三铁和氢气,则共同产物为四氧化三铁(Fes。)

故A、C、D选项错误,故选B。

10.(广东省汕尾市2022-2023学年高一下学期学业水平考试模拟)欲除去FeCb溶液中混有的Fe3+,使用

试剂是

A.铝粉B.铁粉

C.氯气D.稀硫酸

【答案】B

【解析】铁离子能和铁反应生成亚铁离子,故可用铁粉除去FeCb溶液中混有的Fe3+,故选B。

1L(广东省深圳市2022-2023学年高一下学期学业水平考试模拟)向盛有FeC§溶液的试管中滴入几滴

KSCN溶液后,溶液呈

A.无色B.红色C.黄色D.浅绿色

【答案】B

【解析】FeCb溶液中滴入KSCN溶液,Fe3+和SCM可以发生离子反应,生成血红色的硫氧化铁等物质;

故选B。

12.(天津市和平区2022-2023学年高一下学期学业水平合格性考试)检验FeSO

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