(好資料)考點37鐵和鐵的化合物--【精品資料】高考化學知識點全程講解

考點37鐵和鐵的化合物1復習重點1鐵單質(zhì)的化學性質(zhì)2鐵的重要化合物的氧化還原性；3Fe(）、Fe()的相互轉(zhuǎn)化是高考的熱點。2難點聚焦一、鐵的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1. 鐵是26號元素，位于第四周期第族，屬于過渡元素。原子結(jié)構(gòu)示意圖：主要化合價：+2，+32.鐵在金屬的分類中屬于黑色金屬，重金屬，常見金屬。純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度為7.86g/3,熔沸點高，有較好的導電、傳熱性，能被磁鐵吸引，也能被磁化。還原鐵粉為黑色粉末。3.鐵是較活潑的金屬元素，在金屬活動性順序表中排在氫的前面。跟非金屬反應： 點燃 點燃 3Fe+2O2 = Fe3O4 2Fe+3Cl2 =2FeCl3 Fe+S= FeS Fe+I2= FeI2跟水反應： 3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2跟酸作用：Fe+2H+=Fe2+H2(遇冷濃硝酸、濃硫酸鈍化；與氧化性酸反應不產(chǎn)生H2，且氧化性酸過量時生成Fe3+)與部分鹽溶液反應：Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+3.生鐵與鋼的比較鐵的合金生鐵鋼含碳量2%4.3%0.03%2%其它雜質(zhì)含硅、錳、硫、磷較多含硅、錳少量，硫和磷幾乎沒有機械性能硬而脆、無韌性硬而韌、有彈性機械加工可鑄不可鍛可鑄、可鍛、可壓延4.煉鐵和煉鋼的比較煉鐵煉鋼原料鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣生鐵、空氣（或純氧、氧化鐵）、生石灰、脫氧劑化學原理在高溫下用還原劑從鐵礦石里還原出來在高溫下用氧化劑把生鐵里過多的碳和其它氧化為氣體或爐清除去主要反應還原劑的生成C+O2CO2CO2+C2CO鐵的還原Fe2O3+3CO2Fe+3CO2爐渣的生成CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO3氧化：2Fe+O22FeOFeO氧化鐵水里的Si、Mn、C等。如C+FeOFe+CO造渣：生成的硅錳氧化物得鐵水里的硫、磷跟造渣材料反應形成爐渣排出。脫氧，并調(diào)整Mn、Si含量2FeO+Si2Fe+SiO2主要設備高爐轉(zhuǎn)爐 1.過渡元素位于周期表中中部從BB族十個縱行，分屬于第四周期至第七周期。過渡元素都是金屬，又叫過渡金屬。過渡金屬的密度一般比較大，熔沸點較高，有較高的硬度、較好的延展性和機械加工性能，較好的導電、導熱性能和耐腐蝕性能。過渡元素的原子最外層電子數(shù)不超過兩個，在化學反應中，最外層和次外層都容易失去電子，因此過渡元素有可變化合價。所以當Fe與弱氧化劑反應時，只失去最外層上的2個電子，形成Fe2+；當Fe與強氧化劑反應時，還能進一步失去次外層上的一個電子，形成Fe3+。這就是鐵在其化合物中通常顯+2價或+3價的原因。則Fe發(fā)生化學反應能得到+2價還是+3價，需看參加反應的氧化劑的強弱，有時還要看反應物的量之間的關系。例如：鐵在O2中燃燒的，一定要在集氣瓶低留有少量的水或一層沙子，防止瓶子被炸裂；Fe與S反應中Fe只能失去其最外層的2個電子而變成+2價，反應開始后撤去酒精燈，反應可以繼續(xù)進行，說明反應放熱；Fe在Cl2中燃燒時不但能失去最外層的2個電子，而且還可失去次外層的1個電子后成+3價，說明氧化性Cl2S；在高溫時能與C、P、Si等化合。2.鐵的合金一般地說，含碳量在2%4.3%的鐵的合金叫做生鐵。生鐵里除含碳外，還含有硅、錳以及少量的硫、磷等，它可鑄不可煅。根據(jù)碳的存在形式可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等幾種。一般地說，含碳量在0.03%2%的鐵的合金叫做鋼。鋼堅硬有韌性、彈性，可以鍛打、壓延，也可以鑄造。鋼的分類方法很多，如果按化學成分分類，鋼可以分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳素鋼就是普通的鋼。合金鋼也叫特種鋼，是在碳素鋼是適當?shù)丶尤胍环N或幾種，如錳、鉻、鎳、鎢、銅等合金元素而制成的。合金元素使合金鋼具有各種不同的特殊性能。3.煉鐵(1)反應原理：利用氧化還原反應，在高溫下，用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來。(2)原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣(3)設備：高爐(4)生產(chǎn)過程還原劑的生成C+O2 CO2 CO2+C 2CO鐵礦石還原成鐵Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2除脈石、爐渣的形成CaCO3CaO+CO2SiO2+CaOCaSiO34.煉鋼(1)設備：氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐(2)主要原料：煉鋼生鐵、生石灰、氧氣。(3)反應原理：利用氧化還原反應，在高溫下，用氧化劑把生鐵中過多的碳和其它雜質(zhì)氧化為氣體或爐渣除去。(4)煉鋼時的主要反應：氧化劑的生成，熱能的來源 2Fe+O22FeO降低碳的含量 C+FeOCO+Fe除去S、P等雜質(zhì)加硅鐵、錳鐵、鋁除剩余FeO脫氧2FeO+Si2Fe+SiO2二、鐵的氧化物和氫氧化物1.鐵的氧化物的比較鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4俗稱鐵紅磁性氧化鐵色、態(tài)黑色粉末黑色晶體紅棕色粉末鐵的價態(tài)+2+3+2、+3水溶性難溶于水穩(wěn)定性不穩(wěn)定性6FeO+O2=2Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定與酸的反應FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+ Fe2+4H2O與CO的反應FexOy+yCO=xFe+yCO2制取高溫熔融，過量的鐵與氧氣反應2Fe+O2=2FeOFe(OH)3的分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O鐵在氧氣中燃燒3Fe+2O2=Fe3O42.鐵的氫氧化物的比較Fe(OH)2Fe(OH)3物理性質(zhì)白色，難溶于水的固體紅褐色，難溶于水的固體化學性質(zhì)（1）與非氧化性強酸反應Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O(2)與氧化性酸反應3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+8H2O（3）空氣中放置被氧化4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3（1）與酸反應Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O（2）受熱分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O制備煮沸蒸餾水，趕走溶解的氧氣煮沸NaOH溶液，趕走溶解的氧氣配制FeSO4溶液，加少量的還原鐵粉用長滴管將NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下Fe2+2OH-=Fe(OH)2將NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶液中Fe3+3OH-=Fe(OH)3 1. Fe3O4是復雜的化合物，經(jīng)研究證明，在Fe3O4晶體中有1/3的Fe是+2價，有2/3的Fe是+3價，可看成FeOFe2O3，實際應寫成Fe(FeO2)2,即鐵酸亞鐵鹽，不是一般的氧化物。2.Fe(OH)2和Fe(OH)3從溶液中析出的現(xiàn)象不同，前者是白色絮狀沉淀，后者是紅褐色沉淀。而Fe(OH)2極不穩(wěn)定，易被氧化成Fe(OH)3，反應現(xiàn)象是：白色灰綠色紅褐色。若要觀察到白色的Fe(OH)2沉淀，需要創(chuàng)造以下條件：（1）排除亞鐵鹽溶液里的Fe3+離子，以免Fe3+離子直接與OH-結(jié)合生成Fe(OH)3。（2）盡量排除溶液中溶解的氧氣（絕對排除是辦不到的），以減慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速度。反應要用新制備的亞鐵鹽溶液，并放入少量的鐵以防止Fe3+離子產(chǎn)生。亞鐵鹽溶液與堿溶液在混合前分別加熱以排除溶有的空氣，然后，把堿溶液沿著試管壁加入盛亞鐵鹽溶液的試管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入堿溶液，可觀察到白色絮狀沉淀。三、Fe、Fe2+和Fe3+之間相互轉(zhuǎn)化及檢驗從Fe、Fe2+和Fe3+的結(jié)構(gòu)可知:Fe只有還原性，F(xiàn)e3+通常只有氧化性，F(xiàn)e2+既具有氧化性又具有還原性。上述微粒通過跟一定的氧化劑或還原劑發(fā)生氧化還原反應，才能實現(xiàn)不同價態(tài)的鐵相互轉(zhuǎn)化，如下圖（常稱為鐵三角）： Fe Cl2 CO Fe3+ CO O2 Zn Cu2+ H2 HNO3 I-、I2、S Al KMnO4 Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2 Fe2+ Fe、Cu、I-、S2-、H2S Fe3+ （溶液為綠色） （溶液為棕黃色） 1.學習鐵及其化合物的性質(zhì)要注意：(1)抓價態(tài)：從鐵元素三種價態(tài)的相互轉(zhuǎn)化(鐵三角關系)去認識鐵及其化合物間的氧化還原反應規(guī)律.(2)想屬類：如鐵是一種比較活潑的過渡金屬，氧化亞鐵、氧化鐵為堿性氧化物，氫氧化亞鐵、氫氧化鐵為不溶性弱堿，氯化鐵為強酸弱堿鹽，由此去分析理解它們各自所具有的性質(zhì).2.鐵元素的原子在化學反應中，當遇弱氧化劑(如S、H+、Cu2+、I2等)時，鐵只能失去最外層的兩個電子，而生成+2價鐵的化合物，當遇到強氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3等)時，鐵原子可以再失去次外層上的一個電子而生成+3價鐵的化合物. 3.具體反應有： （1）Fe2+Fe3+ 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-（在亞鐵鹽溶液中通入氯氣，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色）。4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O（亞鐵鹽溶液在空氣中容易變質(zhì)，如綠礬露置于空氣中則是：12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3）3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+2H2O+NO5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+4H2O+Mn2+如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液由淺綠色變棕黃色，在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液，溶液由紫紅變棕黃。2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O（2）Fe3+Fe2+2Fe3+S2+=2Fe2+S,如在FeCl3溶液中滴加適量的Na2S溶液,溶液變渾濁，濾去沉淀則濾液為淺綠色；如加入過量的Na2S溶液，則又有黑色沉淀生成（FeS），向Fe3+溶液中通入H2S氣體的離子方程式為：2Fe2+H2S=2Fe3+2H+S。2Fe3+SO32+2H2O=2Fe2+SO42-+2H+2Fe3+Fe=3Fe2+,在FeSO3溶液中往往要加鐵的原因是可以防止Fe2+被氧化為Fe3+。2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,電路板的制作是利用FeCl3溶液與裸露的銅反應。2Fe3+2I=2Fe2+I24.Fe2+和Fe3+的檢驗（1）Fe2+的檢驗：方法一：滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水，溶液立即變紅色。方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮狀沉淀，該沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。（2）Fe3+的檢驗：方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即變?yōu)檠t色。方法二：滴加NaOH溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀。1.Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化Fe2+有還原性，高錳酸鉀、重鉻酸鉀、過氧化氫等氧化劑能把它氧化成Fe3+：MnO-4+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2OH2O2+2Fe2+2H+=2F3+2H2O在酸性溶液中，空氣中的氧也能把Fe2+氧化：4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O在堿性溶液中，F(xiàn)e2+的還原性更強，它能把NO-3和NO-2還原成NH3，能把Cu2+還原成金屬銅.Fe3+具有氧化性，它能把I-氧化成I2：2Fe3+2I-=2Fe2+I2在無線電工業(yè)上，常利用FeCl3溶液來刻蝕銅，制造印刷線路，它們反應的化學方程式是：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+因此，銅在氯化鐵溶液中能作還原劑，而FeCl3是氧化劑.Fe3+在酸性溶液中容易被H2S、SnCl2等還原成Fe2+：2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+2F3+Sn2+=2Fe2+Sn4+Fe3+還能被金屬鐵還原：2Fe3+Fe=3Fe2+在亞鐵鹽溶液中加入鐵釘可防止Fe2+被氧化為Fe3+.2.Fe2+和Fe3+的顏色Fe2+在水溶液中通常以水合離子Fe(H2O)62+形式存在，呈淡綠色，并存在下列平衡：Fe(H2O)62+H2OFe(H2O)5OH+H2O+這個平衡的pK=9.5，水解的程度很小，溶液近于中性.Fe3+在酸性溶液中，通常以淡紫色的Fe(H2O)63+形式存在.三氯化鐵以及其他+3價鐵鹽溶于水后都發(fā)生顯著的水解，實質(zhì)是+3價水合鐵離子的水解.只有在PH=0左右時，才有Fe(H2O)63+存在(但由于有陰離子的存在，會生成其他的絡離子，影響淡紫色的觀察).當PH為23時，水解趨勢很明顯.它們的水解平衡如下：Fe(H2O)63+H2OFe(H2O)5(OH)2+H3O+K=10-3.05Fe(H2O)5(OH)2+H2OFe(H2O)4(OH)2+H3O+K=10-3.26生成的堿式離子呈黃色，它可聚合成二聚體：2Fe(H2O)63+ Fe2(H2O)8(OH) 24+2H3O+K=10-2.91二聚體是借OH-為橋把2個Fe3+連結(jié)起來形成的多核絡離子.溶液的PH越高，水解聚合的傾向越大，最后逐漸形成膠體，析出紅綜色水合氧化鐵沉淀。3例題精講例1.把銅粉和過量的鐵粉加入到熱的濃硝酸中，充分反應后，溶液中大量存在的金屬陽離子是 （ ）A.只有Fe2+ B.只有Fe3+C.有Fe2+和Cu2+ D.有Fe3+和Cu2+思路與解析：濃硝酸具有強氧化性，熱的濃硝酸可將Fe和Cu分別氧化成Fe3+和Cu2+，過量的鐵又與Fe2+和Cu2+反應生成Fe2+和Cu，所以充分后，溶液中大量存在的金屬陽離子為Fe2+，故選A。例2.將6g純鐵粉加入200mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中充分反應后得到200mL0.5mol/L的FeSO4溶液和5.2g固體，求：（1）反應后生成銅多少克？（2）加入鐵粉前Fe2(SO4)3物質(zhì)的量濃度。思路：在Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中投入鐵粉后，F(xiàn)e3+和Cu2+均可與鐵發(fā)生反應，但由于氧化性Fe3+Cu2+，所以Fe應首先還原Fe3+，即首先發(fā)生反應：Fe+2Fe3+=3Fe2+，但不可以只發(fā)生此反應，原因有二：第一是若只發(fā)生此反應則說明鐵粉較少，已完全反應無剩余，則不可能有5.2g不溶物；第二，若只發(fā)生此反應可依此反應計算出生成的FeSO4為（6g56g/mol）3=0.32mol0.1mol。通過以上分析，可以看出，F(xiàn)e在把全部的Fe3+還原后，不發(fā)生了還原Cu2+的反應，此時的Fe是否有剩余呢？也就是余5.2g固體中肯定有Cu，是否含F(xiàn)e呢？這就是此題的關鍵所在，需通過計算推導確定。解析：發(fā)生反應的化學方程式為：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4兩個反應共生成FeSO4為：0.2L0.5mol/L=0.1mol觀察兩個反應不難發(fā)現(xiàn)，若生成同樣的FeSO4，式消耗的鐵更多。假設0.1molFeSO4全部為式產(chǎn)生，則此時消耗的鐵將達最大量為a。 Fe FeSO4 1mol 1mol a 0.1mola=0.1mol，即鐵為5.6g，則5.2g固體中含Cu也含剩余的Fe，設原溶液的Fe2(SO4)3和CuSO4的物質(zhì)的量分別為x和y。Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4X x 3x y y y y由題意得 3x+y=0.1mol 6g-56g/mol(x+y)+64g/moly=5.2g解得：x=0.02mol y=0.04mol則生成銅：0.04mol64g/mol=2.56g原Fe2(SO4)3和物質(zhì)的量濃度為0.02mol/0.2L=0.1mol/L例3.mg 鐵粉與一定量的HNO3在一定條件下充分反應,將生成的氣體與標準狀況nL氧氣混合,恰好能被水完全吸收,m和n的關系是什么?思路此題看起來,涉及的化學反應相當復雜,因HNO3的濃度和用量不同,生成Fe(NO3)3還是Fe(NO3)2不能確定,HNO3的還原產(chǎn)物是NO還是NO2也不能確定。所以消耗的氧氣也無從下手求出.但是從始態(tài)和終態(tài)來看,HNO3的還原產(chǎn)物與氧氣混合后,最終還是生成HNO3,這樣消耗的氧氣相當于把mg鐵粉氧化成+2價或+3價化合物,用極端思考法很容易求出。 解析:假設HNO3為稀的,鐵與HNO3反應后的價態(tài)是+2, 則有: 3 Fe +8 HNO3= 3 Fe(NO3)2 + 2 NO+ 4 H2O (1) 4NO +3O2 +2H2O=4HNO3 (2)(1)2 +(2)得：2Fe + O2 +4HNO3= 2Fe(NO3)2 +2H2O 可改寫為 ： 2Fe + O2 +4HNO3 = 2FeO + 4HNO3 即： 2Fe + O2 =2FeO 同理可得 ： 4Fe +3O2=2Fe2O3 問題便得以解決即 ：當鐵被氧化為+2價時，由電子得失守衡得： m/562=n/22.44 n=O.2m當鐵被氧化為=+3價時，由電子得失守衡得： m/563=n/22.44 n=O.3m 則m與n的關系是：O.2mnO.3m小結(jié)此題在解題過程中，巧妙得使用了始態(tài)和終態(tài)，使復雜的問題簡單化。氧化還原反應中，電子得失守衡的使用，避免了繁瑣的計算，在應試中贏得了時間，思維訓練方面堪稱是一道好題。例4.由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物，測得其中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為21：8，則這種混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物質(zhì)的量之比是（ ）。A.1：2：1 B. 2：1：1 C. 1：1：1 D. 1：1：3思路：可用平均組成法來求解：解析在混合物中Fe原子和氧原子物質(zhì)的量之比為(21/56)：（8/16）=3：4，則混合物的平均組成為Fe3O4，在三種組合中Fe3O4則不必多考慮，應注意FeO和Fe2O3混合后也應符合Fe3O4，所以在混合物中它們的物質(zhì)的量之比必需是1：1.故答案應選C、D。例5.某鐵的“氧化物”樣品，用5mol/L的鹽酸140mL恰好完全溶解，所得溶液還能吸收標準狀況下0.56L氯氣，使其中Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+。該樣品可能的化學式是 （ ）A. Fe2O3 B. Fe3O4 C. Fe4O5 D. Fe5O7思路：利用正、負電荷相等列方程可快速解題。解析設鐵的氧化物中含O2-為xmol，則其化學式為FexOy，由O2-個數(shù)守恒有：2yH+ FexOy = yH2O+ xFe+（2y/x）2ymol ymol0.7mol amol2y：y=0.7：a a=0.35（mol）設FexOy中含F(xiàn)e2+bmol,則：2Fe2+ Cl2 = Fe3+ 2Cl- 2mol 22.4Lbmol 0.56L2：b=22.4：0.56 b=0.05（mol）設樣品FexOy中含F(xiàn)e3+為cmol,則由電荷守恒可得：（20.05mol）3cmol=20.35mol解之得c=0.2mol故樣品FexOy中：x：y=（0.05+0.02）：0.35=5：7即樣品“氧化鐵”化學式為：Fe5O7。例6：試樣x由氧化亞鐵和氧化銅組成.取質(zhì)量相等的兩份試樣，按下圖所示進行實驗.(1)請寫出步驟中所發(fā)生的全部反應的離子方程式.(2)若全部的溶液y和全部的粉末Z充分反應后，生成的不溶物的質(zhì)量是m，則每份試樣x中氧化銅的質(zhì)量為 (用m表示).思路：本題第一問比較簡單.發(fā)生的反應為：Fe+Cu2+=Fe2+Cu，F(xiàn)e+2H+=Fe2+H2第二問是考查思維的嚴密性和敏捷性.由題意，反應后溶液中不含Cu2+，所以兩份試樣中的銅元素全部轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銅，而溶液是強酸性，則固體物中無Fe,所以m為銅的質(zhì)量.故一份試樣中氧化銅的質(zhì)量為MCuO=m=m.解析：(1)Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2H+=Fe2+H2(2) m例7.在下列所指的各溶液中，分別滴加NH4SCN溶液后，溶液不呈血紅色的是 （ ）。A.加入足量鎂粉的Fe2(SO4)3溶液B.加入過量鐵粉的稀硝酸溶液C.鐵絲在足量的氯氣中燃燒后，所得產(chǎn)物的溶液D.長期暴露在空氣中的綠礬溶液思路：實驗室鑒定Fe3+的方法是利用KSCN溶液，它們相遇會呈血紅色，若利用NH4SCN溶液，實質(zhì)是一樣的：Fe3+SCN-=Fe（SCN）2+Fe3+可以結(jié)合16個SCN-，產(chǎn)物皆為血紅色。A.足量的鎂粉可以使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+或Fe，因為反應后不再有Fe3+，所以加入SCN-后，不會出現(xiàn)血紅色。B.過量的鐵與稀硝酸進行如下反應：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+H2O 2Fe3+Fe=3Fe2+因為反應后無Fe3+，所以加入SCN-后，也不會出現(xiàn)血紅色。C.Fe在Cl2中燃燒的產(chǎn)物是FeCl3，它的水溶液中存在著大量的Fe3+，所以加入SCN-后，會出現(xiàn)血紅色。D.FeSO4溶液中的Fe2+因暴露在空氣中會被空氣中的氧氣氧化成Fe3+：4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O所以加入SCN-后，會出現(xiàn)血紅色。解析：選A、B。例8.將8gFe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉收集到1.68LH2（標準狀況），同時，F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為 （ ）。A.1.5mol/L B.0.5mol/LC.2mol/L D.1.2mol/L思路：粗看題目，這是一利用關系式進行多步計算的題目，操作起來相當繁瑣，但如能仔細閱讀題目，挖掘出隱蔽條件，不難發(fā)現(xiàn)，反應后只有Na2SO4存在于溶液中，且反應過程中SO42-并無損耗，根據(jù)Na+守恒，非常易求得SO42-即原硫酸的物質(zhì)的量濃度為：2mol/L，故選C。例9金屬銅能被FeCl3的濃溶液腐蝕，其化學反應是：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2?，F(xiàn)將有銅的印刷線路板浸入120mLFeCl3的濃溶液中，有9.6gCu被腐蝕掉。取出印刷線路板，向溶液中加入8.4g鐵粉，經(jīng)充分反應，溶液中還存在4.8g不溶物。則：（1）溶液中存在那些離子？（2）離子的濃度各是多少？（設溶液體積不變）思路：存在的不溶物有兩種可能：一可能是鐵、銅混合物，二可能只是鐵。若為鐵、銅混合物，則溶液中的Cu2+必然全部析出，即不溶物的質(zhì)量大于9.6g，顯然錯誤，故不溶物為Cu。解析：（1）溶液中存在的離子為：Fe2+、Cu2+、Cl-。（2）溶液中n（Cu2+）=（9.6g-4.8g）64g/mol=0.075molCu2+的物質(zhì)的量濃度為：0.075mol0.12L=0.625mol/L設被還原的Fe3+的物質(zhì)的量為x：根據(jù)Fe3+得電子數(shù)與Fe、Cu失電子數(shù)相等，列式為：x1=（8.4g56g/mol）2+0.075mol2=0.45mol溶液中n（Fe3+）=8.4g56g/mol+0.45mol=0.6molFe2+的物質(zhì)的量濃度為：0.6mol1.2L=5mol/LCl+的物質(zhì)的量濃度為：0.625mol/L2+5mol/L2=11.25mol/L。例10：氯化銅(CuCl22H2O)中含F(xiàn)eCl2雜質(zhì).為制得純凈氯化銅晶體，首先將其制成水溶液，然后按下面所示操作步驟進行提純. 蒸發(fā)結(jié)晶CuCl22H2O(純) (1)加入氧化劑X的目的是(2)下列氧化劑中最適合本實驗的是A.H2O2B.KMnO4C.NaClOD.K2Cr2O7(3)物質(zhì)Y和沉淀Z的化學式分別是 和 .(已知完全成氫氧化物所需PH值：Fe3+為3.7，Cu2+為6.4，F(xiàn)e2+為9.6.)思路：本題是對一個實驗問題進行理論分析.解答本題的關鍵是理解題中提供的一條中學未曾接觸的信息的含意.由于Fe2+沉淀為Fe(OH)2的PH值與Cu2+沉淀為Cu(OH)2的PH較大，而與Fe3+沉淀為Fe(OH)3的PH相差較大，所以可以通過先將Fe2+氧化為Fe3+，再調(diào)節(jié)溶液的PH使鐵以Fe(OH)3沉淀形式而被除去.為了使加入的氧化劑不帶入新的雜質(zhì)，顯然用H2O2最好.出于同樣的考慮，加入y調(diào)節(jié)溶液PH值時，應選用能與H+反應，而溶解度較小的物質(zhì)如CuO為好，CuO稍多不會帶入新雜質(zhì)也不會使PH值升高太多而使Cu2+沉淀.解析：(1)使溶液A中的Fe2+氧化成Fe3+； (2)A (3)Y：CuO或Cu(OH)2 Z：Fe(OH)3例11：向含有0.8mol的稀硝酸溶液中慢慢加入22.4g的鐵粉.假設反應分為兩個階段.第一階段為：Fe+HNO3Fe(NO3)3+NO+H2O(1)寫出這兩個階段反應的離子方程式.(2)求這兩個階段反應中，加入鐵粉的物質(zhì)的量和溶液中鐵元素存在的形式.(3)在圖中畫出溶液中Fe2+、離子的物質(zhì)的量隨加入鐵粉的物質(zhì)的量變化的關系圖像(縱坐標是溶液中離子的物質(zhì)的量).分析：鐵與稀硝酸反應規(guī)律Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO+2H2O3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO+4H2O(1)當時，按反應進行； 當時，按反應進行. 當時，則兩反應都發(fā)生，且Fe、HNO3均反應完全.(2)上述反應可以認為先發(fā)生反應，若Fe有剩余則發(fā)生2Fe(NO3)3+Fe3Fe(NO3)2.答案為：(1)Fe+4H+Fe3+NO+2H2O 2Fe3+Fe3Fe2+.(2)加入Fe粉為00.2mol時，存在形式為Fe3+.加入鐵粉為0.20.3mol時，存在形式為Fe2+和Fe3+加Fe粉為n(Fe)0.3mol時，存在形式為Fe2+.(3)如下圖.4實戰(zhàn)演練一、選擇題1.（2002年全國高考題）鐵屑溶于過量的稀硫酸，過濾后向濾液中加入適量硝酸，再加入過量的氨水，有紅褐色沉淀生成。過濾，加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化，得到紅棕色的殘渣。上述沉淀和殘渣分別為A.Fe(OH)3;Fe2O3B.Fe(OH)2;FeOC.Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4D.Fe2O3;Fe(OH)32.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3而可能含有Fe2進行如下實驗操作時最佳順序為加入足量氯水 加入足量KMnO4溶液 加入少量NH4SCN溶液A.B.C.D.3.在氯化鐵、氯化銅和鹽酸混合液中加入鐵粉，待反應結(jié)束，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應后溶液中存在較多的陽離子是A.Cu2B.Fe3C.Fe2D.H4.在FeCl3,CuCl2,FeCl2的混合溶液中，F(xiàn)e3,Cu2和Fe2的物質(zhì)的量之比為321,現(xiàn)加入適量鐵粉，使溶液中三種離子物質(zhì)的量濃度之比變化為124,則參加反應的鐵粉與原溶液Fe3的物質(zhì)的量之比為A.21B.12C.13D.145.在濃度均為3molL1的鹽酸和硫酸各100L中，分別加入等質(zhì)量的鐵粉，反應完畢后生成氣體的質(zhì)量比為34，則加入鐵粉的質(zhì)量為A.56B84C112186.把a g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，得到的紅色粉末的質(zhì)量仍為a g，則原合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)為A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%7.制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應為2FeCl3C=2FeCl2CCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是A.燒杯中有銅無鐵B.燒杯中有鐵無銅C.燒杯中鐵、銅都有D.燒杯中鐵、銅都無8.某溶液中含有大量的Fe2、Fe3、Mg2和NH，其c(H)=102 molL1，在該溶液中可以大量存在的陰離子是A.SOB.NOC.SCND.CO9.某強酸性溶液中可能存在NO、Cl、I、Fe3中的一種或幾種。向該溶液中加入溴水，單質(zhì)溴被還原，由此推斷溶液中A.不含NO、也不含F(xiàn)e3B.含有NO、I、ClC.含I，但不能確定是否含ClD.含有Fe310.用足量的稀硫酸溶解FeS和Fe（OH）3的混合物283，最終得到沉淀16，則原混合物中FeS的質(zhì)量可能是A44B78C135D176二、非選擇題（共50分）11.(6分)在燒制磚瓦時，用粘土做成的坯經(jīng)過烘燒后，鐵的化合物轉(zhuǎn)化成 而制得紅色磚瓦。若烘燒后期從窯頂向下慢慢澆水，窯內(nèi)會產(chǎn)生大量的 氣體，它們把該紅色物質(zhì)還原成的黑色化合物是 ，同時還有未燒的碳顆粒，而制得了青色磚瓦。12.(6分)有關物質(zhì)間有下圖所示的轉(zhuǎn)化關系。其中：A的濃溶液與單質(zhì)B在加熱時才發(fā)生反應；A的稀溶液與足量B發(fā)生反應。據(jù)此填寫下列空白： (1)反應的現(xiàn)象是 。(2)寫出反應的離子方程式 。(3)根據(jù)題示信息判斷，A的濃溶液和單質(zhì)B加熱時能否產(chǎn)生G，說明理由(寫出化學方程式回答)：