2019届一轮复习人教版第8讲铁及其重要化合物学案 16页

第8讲　铁及其重要化合物 考纲要求 学法点拨 了解铁及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。‎ ‎　　Fe、及其化合物的性质是高考热点之一。铁的性质、铁元素的变价问题等知识点，常在离子共存，离子方程式的书写，物质的鉴别、制取、推断、计算等问题中进行考查。‎ 考点一　铁的性质及其应用 Z ‎ ‎1．铁的位置、结构、化合价 ‎(1)周期表中的位置：__第四周期第Ⅷ族__；原子结构示意图：____。‎ ‎(2)在参加化学反应时，铁易失去最外层上的2个电子，有时它还失去次外层上的一个电子，所以铁有__＋2、＋3__两种价态，且__＋3__价稳定。‎ ‎2．铁的物理性质 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。‎ ‎3．铁的化学性质 铁元素是一种变价金属元素，通常显__＋2__和__＋3__价。‎ 常温下，铁单质比较活泼，具有较强的__还原__性。‎ ‎(1)与非金属单质的反应。‎ ‎(2)与水的反应。‎ 常温下铁与水不反应，在高温条件下与水反应的化学方程式为：__3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2__。‎ ‎(3)与酸反应。‎ ‎(4)与某些盐溶液的反应(离子方程式)。‎ ‎①与CuSO4溶液：__Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu__。‎ ‎②与FeCl3溶液：__Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋__。‎ ‎4．铁单质的制备方法 ‎(1)工业上利用铁矿石在高炉中炼铁，以赤铁矿为例写出该反应的化学方程式__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__。‎ ‎(2)利用铝热反应焊接无缝钢轨，写出以氧化铁和铝粉为铝热剂反应的化学方程式__2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3__。‎ 特别提醒：‎ ‎(1)Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3；Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。‎ ‎(2)重要的铁矿石主要成分的化学式：‎ 赤铁矿__Fe2O3__磁铁矿__Fe3O4__褐铁矿__2Fe2O3·3H2O__菱铁矿__FeCO3__黄铁矿__FeS2__。‎ X ‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 ‎(1)铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族(　×　)‎ ‎(2)纯净的铁块是银白色的金属(　√　)‎ ‎(3)在人体的血红蛋白中含有铁元素(　√　)‎ ‎(4)铁在常温下与浓硝酸的反应比稀硝酸反应剧烈(　×　)‎ ‎(5)铁能在氧气中剧烈燃烧，但是不能在水蒸气中燃烧(　√　)‎ ‎(6)将Fe(OH)2溶液加热蒸干得到的是FeO(　×　)‎ ‎(7)铁与硫粉共热，只要硫粉过量，就会制出Fe2S3(　×　)‎ ‎(8)过量的铁在加热时与氯气反应，生成氯化亚铁(　×　)‎ ‎(9)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性(　√　)‎ ‎(10)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(　×　)‎ ‎(11)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸(　√　)‎ ‎(12)Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应(　×　)‎ ‎(13)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(　×　)‎ ‎(14)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱(　√　)‎ ‎(15)过量的铁与稀硝酸反应生成Fe3＋(　×　)‎ ‎2．铁有＋2、＋3价两种价态，单质铁与__①⑥__(填下列编号，下同)反应时只生成＋3价铁；与__④⑤⑦⑧__反应时只生成＋2价铁；与__②③__反应时既生成＋2价铁也生成＋3‎ 价铁。 所选试剂：①Cl2　②O2　③H2O(g)　④S　⑤盐酸　⑥稀硝酸(足量)　⑦稀硫酸　⑧CuSO4溶液 ‎3．铁、铝遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化，是物理变化还是化学变化？ 提示：化学变化。‎ 题组一　铁的存在和性质 ‎1．(2018·安徽安庆模拟)下列叙述不正确的是(　B　)‎ ‎①Fe与S混合加热生成FeS2‎ ‎②Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应 ‎③过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成 ‎④FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板 A．①③　　 B．①②　　‎ C．②④　　 D．②③‎ ‎[解析]　Fe是变价金属，遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成＋3价铁，遇弱氧化剂(如S或I2等)生成＋2价铁，故Fe与S混合加热生成FeS，①错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，②错。‎ ‎2．(2018·河北衡水检测)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是(　B　)‎ 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铁是地壳中含量最高的金属元素 铁是人类最早使用的金属材料 Ⅰ对；Ⅱ对；有 B 常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 高温下氢气能还原氧化铁得到铁 Ⅰ对；Ⅱ对；无 C 铁属于过渡元素 铁和铁的某些化合物可用作催化剂 Ⅰ错；Ⅱ对；无 D 在空气中铁的表面能形成致密的氧化膜 铁不能与氧气反应 Ⅰ对；Ⅱ对；有 ‎[解析]　选项A，地壳中含量最高的金属元素是Al元素，而不是Fe元素，由于铁是活泼金属，需通过冶炼方法获得，所以Fe不是人类最早使用的金属材料，陈述Ⅰ、Ⅱ错误，且二者没有因果关系。选项B，Fe能与稀H2SO4发生置换反应而产生H2，但在高温条件下，H2还原性很强，又能还原Fe2O3而得Fe，所以Ⅰ、Ⅱ均正确，二者无因果关系。选项C，铁是过渡元素的说法正确。判断Ⅰ错是错误的。故C选项错误。选项D ‎，铁在空气中不能形成致密的氧化膜，且Fe可与纯净的O2反应生成Fe3O4。‎ ‎3．铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请思考以下问题： 装置一 装置二 实验 装置 ‎(1)方法一中，装置A的作用__提供水蒸气__。‎ 方法二中，装湿棉花的作用__提供水蒸气__。‎ ‎(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：__在溶液中Fe3＋被未反应的铁粉完全还原为Fe2＋__。‎ 题组二　铁及其化合物的定量计算 ‎4．(2018·山东滨州高三模拟)把‎22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是(　C　)‎ A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3‎ B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2‎ C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1∶3‎ D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1‎ ‎[解析]　由于铁的物质的量为＝0.4 mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8 mol(此时只产生Fe2＋)和1.2 mol(此时只产生Fe3＋)之间，又产生0.3 mol NO2和0.2 moL NO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3 mol×(5－4)＋0.2 mol×(5－2)＝0.9 mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2。设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁原子守恒可得x＋y＝0.4 mol，由得失电子守恒得3x＋2y＝0.9 mol，解得x＝0.1 mol，y＝0.3 mol。‎ ‎5．(2018·山东淄博高三检测)在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。 ‎①Fe3＋　　②Fe2＋　　③Fe、Fe2＋　　④Fe2＋、Fe3＋‎ ‎(1)AB段铁元素以__①__形式存在。‎ ‎(2)BC段铁元素以__④__形式存在。‎ ‎(3)CD段铁元素以__③__形式存在。‎ ‎[解析]　向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3＋，故AB段铁元素以Fe3＋形式存在。随着铁粉的增加，溶液中的Fe3＋与Fe反应生成Fe2＋，故BC段铁元素以Fe2＋、Fe3＋形式存在。Fe3＋全部转化成Fe2＋后，铁粉不再溶解，故CD段铁元素以Fe、Fe2＋形式存在。‎ 萃取精华：‎ 铁与稀硝酸的反应 稀硝酸能将Fe氧化为Fe(NO3)3：‎ Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，①‎ Fe过量时：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2②‎ 两者相加得：‎ ‎3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O③‎ 考点二　铁的氧化物和氢氧化物 Z ‎ ‎1．铁的氧化物 ‎(1)物理性质 化学式 FeO Fe2O3‎ Fe3O4‎ 俗称 ‎__铁红__‎ ‎__磁性氧化铁__‎ 色态 黑色粉末 ‎__红棕色__粉末 黑色晶体 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的价态 ‎__＋2__价 ‎__＋3__价 ‎＋2价，＋3价 ‎(2)化学性质 FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为 ‎__FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O__，‎ ‎__Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O__，‎ ‎__Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O__。‎ ‎[注意](1) Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有1/3的铁显＋2价，2/3的铁显＋3价。‎ ‎(2)Fe(NO3)2溶液酸化后，H＋、NO具有强氧化性，会将Fe2＋氧化成Fe3＋。‎ ‎2．铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ 色态 ‎__白色固体__‎ ‎__红褐色固体__‎ 溶解性 难溶于水 难溶于水 与盐酸 反应 ‎__Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O__‎ Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 ‎__2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O__‎ 制法 可溶性亚铁盐与碱反应：‎ ‎__Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓__‎ 可溶性铁盐与碱反应：‎ ‎__Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓__‎ 二者的 关系 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成__灰绿__色，最后变成__红褐__色，化学方程式为__4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3__‎ 特别提醒：‎ 在判断铁的化合物与酸反应的产物时，要注意铁在化合物中的价态，利用铁的价态及与其反应的化合物的氧化性或还原性判断发生反应的类型属于复分解反应还是氧化还原反应。‎ X ‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 ‎(1)Fe2O3是碱性氧化物，所以Fe2O3可用作红色油漆和涂料(　×　)‎ 提示：因为Fe2O3是红棕色，所以Fe2O3可用作红色油漆和涂料。‎ ‎(2)CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后，再加入KSCN溶液，溶液不显红色，不能确定黑色固体中有无Fe3O4(　√　)‎ 提示：CO还原Fe2O3可以得到Fe单质，Fe单质会与Fe2O3和盐酸反应生成的Fe3＋反应，所以无法判断是否含有Fe3O4，正确。‎ ‎(3)铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4，Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3(　×　)‎ 提示：Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4。‎ ‎(4)配制FeSO4溶液时，加入稀硫酸防止Fe2＋水解，加入铁粉防止Fe2＋被氧化(　√　)‎ ‎(5)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应(　×　)‎ 提示：Fe3＋与I－发生氧化还原反应。‎ ‎(6)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取(　√　)‎ 提示：FeCl3可由Fe与Cl2反应制取；FeCl2可由FeCl3与Fe反应制取；Fe(OH)3可由Fe(OH)2、O2、H2O化合制取。‎ ‎(7)Fe3O4是混合物(　×　)‎ 提示：Fe3O4是纯净物。‎ ‎(8)将Fe(OH)2溶液加热蒸干得到的是FeO(　×　)‎ ‎(9)先后将等物质的量的Fe2O3和Fe溶于同一稀盐酸时无气体放出(　√　)‎ ‎(10)Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化(　×　)‎ ‎(11)Fe3O4与稀HNO3反应：3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O(　√　)‎ ‎(12)FeCl3溶液中滴入KSCN溶液：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓(血红色)(　×　)‎ ‎2．问题思考： ‎(1)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？‎ 答案：是。2Fe＋3Cl22FeCl3、2FeCl3＋Fe===3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。‎ ‎(2)按要求书写下列反应的离子方程式：‎ ‎①FeO与稀HNO3的反应 ‎②Fe3O4与稀HNO3的反应 ‎③Fe(OH)3与HI的反应(HI是强酸)‎ 答案：①3FeO＋NO＋10H＋===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O ‎②3Fe3O4＋NO＋28H＋===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O ‎③2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋===2Fe2＋＋I2＋6H2O 题组一　铁的氧化物的组成与性质 ‎1．(2018·甘肃兰州一中检测)“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是(　D　)‎ A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等 B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料 C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3‎ ‎2．(2018·吉林长春模拟)向一定量的Fe，FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出‎1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的CO在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为(　B　)‎ A．0.24 mol　　　　　　　 B．0.21 mol C．0.16 mol　 D．0.14 mol ‎[解析]　混合物完全溶解且向所得溶液中加入KSCN 溶液，无血红色出现，则铁元素完全转化为Fe(NO3)2，由N元素守恒可得，原混合物中铁的总物质的量为：(‎0.12 L×4 mol·L－1－‎1.344 L÷‎22.4 L·mol－1)＝0.21 mol。再由铁元素守恒可知还原相同质量的混合物所得铁的物质的量相等，故选B。‎ ‎3．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是(　D　)‎ A．1∶2∶1　 B．2∶1∶1‎ C．1∶3∶1　 D．1∶1∶3‎ ‎[解析]　混合物中，n(Fe)∶n(O)＝∶＝3∶4，故FeO与Fe2O3按物质的量1∶1混合，D项符合要求。‎ 萃取精华：‎ 铁的氧化物组成的判断方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，‎ 则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝a∶b，‎ 若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；‎ 若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；‎ 若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物为Fe3O4，或FeO与Fe2O3按物质的量比1∶1的混合物，或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物，其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1，Fe3O4为任意值。‎ 题组二　氢氧化亚铁的性质及制备实验探究 ‎4．(2018·经典习题选萃)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是__①②③⑤__(填序号) ‎[解析]　因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：‎ ‎4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解NaCl溶液产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。‎ ‎5．用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 ‎(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入__稀硫酸、铁屑__。‎ ‎(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用__加热煮沸__的方法。‎ ‎(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是__避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化__。‎ ‎[解析]　(1)稀硫酸抑制Fe2＋水解，铁屑防止Fe2＋被氧化。‎ ‎(3)Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要避免与氧气接触。‎ 萃取精华：‎ 制备Fe(OH)2的方法 ‎(1)制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。‎ ‎(2)成功关键：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；‎ ‎②制备过程中必须与O2隔绝即保证Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。‎ ‎(3)常用方法 ‎①油膜法：将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与 Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。‎ ‎②电解法：用铁作阳极，电解NaCl或NaOH溶液，并在液面上覆盖苯或煤油，如图2所示。‎ ‎③排气法：用H2、N2等将装置中的空气排尽后，再将Fe2＋与NaOH溶液混合，如图3所示。‎ 考点三　“铁三角”及Fe2＋、Fe3＋的检验 Z ‎ ‎1．“铁三角”中的转化关系 完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋转化条件。‎ ‎(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：‎ ‎__H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋__。‎ ‎(2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝：‎ ‎__2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋__。‎ ‎(3)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：‎ ‎__Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋__。‎ ‎(4)将H2O2溶液滴入酸性FeCl2溶液中：‎ ‎__2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O__。‎ ‎(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：__3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O__。‎ ‎2．“铁三角”的重要应用：‎ ‎(1)除杂。‎ 主要物质 杂质 除杂方法 Fe2＋‎ Fe3＋‎ ‎__加过量铁屑后过滤__‎ FeCl3‎ FeCl2‎ ‎__加氯水或H2O2__‎ Fe2＋‎ Cu2＋‎ ‎__加过量铁屑后过滤__‎ ‎(2)判断离子共存。‎ Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)‎ Fe3＋S2－、I－、SO Fe2＋、Fe3＋HCO、CO等发生水解相互促进 ‎(3)盐溶液的配制与保存。‎ — ‎ 　 ‎ —加少量相应的酸，防止Fe3＋水解 ‎(4)物质的制备。‎ —在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液 ‎ 　 ‎ — ‎3．Fe2＋、Fe3＋的检验的常用方法：‎ ‎(1)Fe2＋检验。‎ ‎①无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋。‎ 反应的离子方程式：__Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋__‎ ‎__Fe3＋＋3SCN－??Fe(SCN)3__。‎ ‎②产生蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2。反应的离子方程式为：‎ ‎__3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓__。‎ ‎③产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋。‎ ‎(2)Fe3＋的检验。‎ ‎①溶液变红色，证明含有Fe3＋。‎ 反应的离子方程式为__Fe3＋＋3SCN－??Fe(SCN)3__。‎ ‎②产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。‎ ‎(3)含Fe3＋、Fe2＋的混合溶液中Fe2＋的检验。‎ 产生蓝色沉淀。‎ X ‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 ‎(1)将铜粉加入1.0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，溶液变蓝、有黑色固体出现，金属铁比铜活泼(　×　)‎ ‎(2)检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质，将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN 溶液，观察溶液是否变红(　×　)‎ ‎(3)浓盐酸与铁屑反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(　×　)‎ ‎(4)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋(　√　)‎ ‎(5)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(　√　)‎ ‎(6)Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－能够大量共存(　×　)‎ ‎(7)0.1 mol·L－1FeCl3溶液中，K＋、NH、I－、SCN－能大量共存(　×　)‎ ‎(8)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋(　√　)‎ ‎(9)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O(　×　)‎ ‎(10)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓(　×　)‎ ‎(11)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应。(　×　)‎ ‎(12)1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA(　×　)‎ ‎(13)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、SO(　×　)‎ ‎2．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是__③④__。‎ 解析：③不反应，实验方案及现象均错。④检验的是Cl－与Fe3＋性质无关。‎ ‎3．检验Fe2＋时能不能先加氯水再加KSCN溶液？为什么？‎ 答案：不能，因为若溶液中含有Fe3＋时，就无法排除其干扰。‎ 题组一　“铁三角”的转化关系及应用 ‎1．用FeCl3溶液溶解铜制印刷线路板后得到一废液，下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　A　)‎ A．向废液中加入少量的葡萄糖溶液，加热，无红色沉淀产生，说明废液中不含Cu2＋‎ B．向废液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明废液中含有Cl－‎ C．向废液中加少量铁粉，充分反应后无固体剩余，说明废液中含有Fe3＋‎ D．向废液中滴加KSCN溶液，无现象，再加入氯水后废液呈红色，说明废液中含有Fe2＋‎ ‎[解析]　葡萄糖在碱性条件下能与新制Cu(OH)2反应生成红色Cu2O沉淀，但废液显酸性，其中的Cu2＋不能与葡萄糖反应，A项错误；Ag＋与Cl－反应生成不溶于稀硝酸的AgCl沉淀，B项正确；废液中若无Fe3＋，Fe与Cu2＋反应则会有铜生成，C项正确；D项所述为Fe2＋的检验方法，正确。‎ ‎2．下列除杂的操作不正确的是(　C　)‎ A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤 B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤 D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤 ‎[解析]　C项中加入NaOH溶液，Cu2＋Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。‎ ‎3．填写除去下列物质中杂质的试剂和方法(括号中的物质是杂质)。 ‎(1)FeCl2溶液(FeCl3)：__加过量铁粉，充分反应后过滤__；‎ ‎(2)FeCl2溶液(FeCl2)：__通入适量氯气__；‎ ‎(3)FeCl2溶液(CuCl2)：__加过量铁粉，充分反应后过滤__；‎ ‎(4)Fe(Al)：__加过量强碱溶液，充分反应后过滤__；‎ ‎(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：__加过量强碱溶液，充分反应后过滤__；‎ 萃取精华：‎ Fe2＋、Fe3＋相互转化中的两个关系 ‎(1)Fe2＋与强氧化剂(O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、KMnO4、浓硫酸、HNO3、NO2、K2Cr2O7等)反应时，被氧化为Fe3＋。例如：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O、6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。‎ ‎(2)Fe3＋与Fe、Cu、S2－(H2S)、I－(HI)等还原剂反应时生成Fe2＋。例如：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(三价铁盐腐蚀印刷电路板)。‎ 注意：氧化性：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋；还原性：S2－>I－>Fe2＋>Br－>Cl－。‎ 题组二　Fe2＋、Fe3＋的检验 ‎4．(2018·试题调研)某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。下列结论正确的是(　D　)‎ A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋‎ B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋‎ C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋‎ D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋‎ ‎[解析]　加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色说明溶液中一定有Fe2＋，若有Fe3＋，则红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以不可能存在Fe3＋，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。‎ ‎5．(2017·江苏扬州模拟)下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是(　C　)‎ A．用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀 B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋‎ D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化 ‎[解析]　A项，反应开始时打开止水夹C，使生成的氢气进入B中，可排出装置中的空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化；一段时间后关闭止水夹C，A中硫酸亚铁溶液进入B中反应生成Fe(OH)2，A项正确；B项，FeCl3易水解，配制其溶液时为抑制Fe3＋水解，可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，B项正确；Fe3＋与铁反应可生成Fe2＋，故向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化，D项正确。‎ ‎6．(2017·江西上饶模拟)将a g铁和氧化铁的混合物加入800 mL pH＝1的盐酸中充分反应后，固体无剩余，盐酸全部消耗，放出气体‎0.224 L(标准状况下)。下列判断正确的是(　A　)‎ A．原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)＝2∶1‎ B．向溶液中滴入无色的KSCN溶液，显红色 C．无法计算出原混合物的质量 D．此时溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为3∶1‎ ‎[解析]　由于氧化性Fe3＋>H＋，所以当产生氢气时，氧化铁溶于盐酸生成的Fe3＋已经全部被Fe还原为Fe2＋，生成氢气的物质的量＝＝0.01 mol，根据反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑可知，生成0.01 mol H2消耗Fe 0.01 mol，消耗HCl 0.01 mol×2＝0.02 mol，故反应Fe＋Fe2O3＋6HCl===3FeCl2＋3H2O，消耗HCl ‎0.8 L×0.1 mol·L－1－0.02 mol＝0.06 mol，该反应中消耗Fe 0.06 mol×＝0.01 mol，Fe2O3物质的量为0.06 mol×＝0.01 mol ‎。故原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)＝(0.01 mol＋0.01 mol)∶0.01 mol＝2∶1，A项正确；反应后的溶液中溶质为FeCl2，向溶液中滴入无色的KSCN溶液，不显红色，B项错误；铁、氧化铁的物质的量已经算出，可以计算出混合物的质量，C项错误；此时的溶液中没有Fe3＋，D项错误。‎ 题组三　守恒思想在铁及其化合物的计算中的应用 ‎7．(2018·试题调研)现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g，向其中加入2 mol·L－1的硫酸溶液50 mL，恰好完全反应。若将a g该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体的质量为(　B　)‎ A．‎1.6a g　　　　　　　　 B．(a－1.6)g C．(a－3.2)g　 D．‎‎1.6 g ‎8．(2018·河南高三检测)有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将其完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为(　D　)‎ A．Fe2O3　 B．Fe3O4‎ C．Fe4O5　 D．Fe5O7‎ ‎[解析]　由2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)(盐酸中的)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。‎ 要点速记：‎ ‎1．特殊的颜色：‎ ‎(1)固体：Fe3O4、FeO——黑色，Fe2O3——红棕色，Fe(OH)3——红褐色 ‎(2)溶液：Fe2＋——浅绿色，Fe3＋——棕黄色 ‎2．特殊现象：‎ ‎(1)Fe(OH)2Fe(OH)3，白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。‎ ‎(2)Fe3＋遇KSCN溶液变红色。‎ ‎(3)Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成铁氰化亚铁 ‎{Fe3[Fe(CN)6]2}蓝色沉淀。‎ ‎3．必记五反应：‎ ‎(1)Fe＋2FeCl3===3FeCl2‎ ‎(2)Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2‎ ‎(3)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3‎ ‎(4)2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋‎ ‎(5)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎4．判断铁与氧化剂反应产物时常出现的错误 ‎(1)铁与硫化合，误认为生成Fe2S3；‎ ‎(2)铁与盐酸反应，误认为生成FeCl3和H2；‎ ‎(3)铁与碘单质化合，误认为生成FeI3；‎ ‎(4)过量铁与稀HNO3反应，误认为生成Fe(NO3)3；‎ ‎(5)铁与FeCl3溶液误认为不反应等。‎ ‎5．FeCl3溶液发生反应时的变色总结 ‎(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后，溶液呈红色；‎ ‎(2)FeCl3溶液能使紫色石蕊试液呈红色；‎ ‎(3)FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；‎ ‎(4)向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成淡黄色沉淀；‎ ‎(5)向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的Na2S溶液过量时，又生成黑色沉淀；‎ ‎(6)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变成浅绿色；‎ ‎(7)向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，溶液变成蓝绿色；‎ ‎(8)将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变成蓝色。‎ ‎(9)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变成紫色；‎ ‎(10)将FeCl3溶液滴入到AgNO3溶液中，生成白色沉淀；‎ ‎(11)将FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合，放出气体，生成红褐色沉淀；‎ ‎(12)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，加热生成红褐色Fe(OH)3胶体。‎