鐵及其化合物

1、第三節(jié)鐵及其化合物高考導(dǎo)航了解鐵的主要性質(zhì)及應(yīng)用。了解鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。考點(diǎn)一鐵的單質(zhì)、氧化物及氫氧化物一、鐵1物理性質(zhì)：鐵是銀白色金屬，熔、沸點(diǎn)高，抗腐蝕性強(qiáng)，能被磁鐵吸引，具有金屬的通性。2化學(xué)性質(zhì)鐵單質(zhì)性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，鐵元素主要化合價(jià)為2價(jià)和3價(jià)。(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)與O2的反應(yīng)：常溫：鐵被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為Fe2O3。點(diǎn)燃：3Fe2O2Fe3O4。與Cl2的反應(yīng)：2Fe3Cl22FeCl3。與S的反應(yīng)：FeSFeS。(2)與水的反應(yīng)常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。(3)與酸的反應(yīng)(4)與某些鹽溶液的反

2、應(yīng)與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：FeCu2=Fe2Cu。與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3Fe=3Fe2。二、鐵的氧化物和氫氧化物1鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價(jià)232，3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與鹽酸反應(yīng)的離子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O2.鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受熱分解2Fe(O

3、H)3Fe2O33H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)Fe22OH=Fe(OH)2可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)Fe33OH=Fe(OH)3二者的關(guān)系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應(yīng)方程式為4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)31純鐵和生鐵的抗腐蝕能力哪個(gè)更強(qiáng)？為什么？提示：純鐵抗腐蝕能力強(qiáng)。生鐵中有碳元素，在潮濕空氣里與鐵形成原電池會加快腐蝕。2把少量鐵粉加入到足量氯水中產(chǎn)物是什么？而把足量鐵粉加入到少量氯水中產(chǎn)物是什么？如何解釋？提示：前者為FeCl3，后者為FeCl2，F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，過

4、量的Fe粉與FeCl3反應(yīng)又生成FeCl2。3FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通過化合反應(yīng)得到？提示：是。2Fe3Cl2，2FeCl3，2FeCl3Fe=3FeCl2。4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3命題角度一鐵及其化合物的性質(zhì)典例1(2014巢湖模擬)下列物質(zhì)跟鐵反應(yīng)后的生成物與KSCN溶液作用一定會產(chǎn)生紅色溶液的是()A鹽酸BFe2(SO4)3溶液C氯氣 DCuSO4溶液解析Fe2HCl=FeCl2H2，F(xiàn)eFe2(SO4)3=3FeSO4，F(xiàn)eCuSO4=FeSO4Cu，F(xiàn)e2不能使KSCN呈紅色，所以A、B、D錯(cuò)誤；2Fe3Cl22FeCl3，F(xiàn)eCl3與

5、KSCN溶液反應(yīng)生成紅色物質(zhì)，C正確。答案C1在Mg、Al、Cu、Fe四種元素中，每種元素都有某些方面不同于其他三種元素。若從中選出鐵元素，則選擇的理由正確的是()A在冷的濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化B在不同化合物中能顯示不同的化合價(jià)C能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣D能被磁鐵吸引解析：選DA項(xiàng)Fe、Al在冷的濃硫酸、濃硝酸中均發(fā)生鈍化，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)Fe、Cu均有可變化合價(jià)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)Fe、Mg均與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣而不與NaOH溶液反應(yīng)，C錯(cuò)誤；只有D項(xiàng)“被磁鐵吸引”是金屬鐵的特性，D正確。2鐵片投入下列溶液后，金屬片質(zhì)量減小，但無氣體產(chǎn)生的是()A冷的濃硝酸BCu(NO3)

6、2溶液C稀硫酸 DFe(NO3)3溶液解析：選DFe遇冷的濃硝酸鈍化，鐵片增重，A錯(cuò)誤；Fe與Cu(NO3)2溶液反應(yīng)：FeCu(NO3)2=Fe(NO3)2Cu，金屬片質(zhì)量增加，B錯(cuò)誤；Fe與稀硫酸反應(yīng)：FeH2SO4=FeSO4H2，金屬片質(zhì)量減小，但有氣體產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；Fe與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，金屬片質(zhì)量減小，且無氣體生成，D正確。命題角度二鐵及其化合物的定量計(jì)算典例2(2014江西鷹潭高三質(zhì)檢)在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應(yīng)的橫

7、線上。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3(1)AB段鐵元素以_形式存在。(2)BC段鐵元素以_形式存在。(3)CD段鐵元素以_形式存在。解析向稀HNO3中加入鐵粉，開始時(shí)稀HNO3過量應(yīng)生成Fe3，隨加入鐵粉量的增加，HNO3反應(yīng)完全后，發(fā)生反應(yīng)2Fe3Fe=3Fe2，最后全部轉(zhuǎn)化為Fe2。答案(1)(2)(3)數(shù)軸法分析鐵與稀HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物一是明確哪種物質(zhì)過量，二是根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷，根據(jù)反應(yīng)方程式：HNO3過量：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O；Fe過量：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2；兩者相加得總方程式：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO

8、4H2O，可以用數(shù)軸表示：解題時(shí)需注意量的范圍。即：，產(chǎn)物僅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余；，產(chǎn)物僅有Fe(NO3)2，F(xiàn)e可能有剩余；，產(chǎn)物為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，F(xiàn)e和HNO3都反應(yīng)完全。3(2014湖北宜昌模擬)有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140 mL 5.0 mol/L鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3，則該樣品可能的化學(xué)式為()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7解析：選D根據(jù)2Fe2Cl2=2Fe32Cl，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2)0.025 mol

9、20.05 mol，根據(jù)電荷守恒得2n(Fe2)3n(Fe3)n(Cl)，則n(Fe3)0.2 mol，故n(Fe2)n(Fe3)0.050.214，故該氧化物可表示為FeO2Fe2O3，即Fe5O7。4向質(zhì)量為30 g的Fe、Fe2O3的混合物中加入250 mL 4 mol/L的稀HNO3恰使混合物完全溶解，放出NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)2.24 L，向所得溶液中再滴加KSCN溶液，無血紅色出現(xiàn)。若用與上述混合物中鐵元素質(zhì)量相等的鐵屑和足量的稀硫酸充分反應(yīng)，所得到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為()A15.12 L B10.08 LC2.24 L D3.36 L解析：選B根據(jù)題意知，固體完全溶解，鐵全部轉(zhuǎn)化

10、為Fe(NO3)2，而生成物中含氮物質(zhì)有Fe(NO3)2和NO，據(jù)N原子守恒可求出Fe(NO3)2的物質(zhì)的量為(0.25 L4 mol/L0.1 mol)/20.45 mol。若用0.45 mol Fe與足量稀硫酸反應(yīng)，生成的氫氣為0.45 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為10.08 L。命題角度三Fe(OH)2的制備5下列各圖示中能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序號)。解析：因?yàn)镕e(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。因此要較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。、原理一樣，都是先用氫氣將

11、裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2，與電解水產(chǎn)生的OH結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護(hù)，能防止空氣進(jìn)入；中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；由于帶入空氣中的氧氣，能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時(shí)間看到白色沉淀。答案：6用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入_。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4

12、溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是什么？_。方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。(1)在試管里加入的試劑是_。(2)在試管里加入的試劑是_。(3)為了制得Fe(OH)2白色沉淀，在試管和中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是什么？_。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色，其理由是什么？_。解析：方法一：(1)加入還原性鐵粉是為了防止Fe2被氧化；加入稀H2SO4的目的是抑制Fe2的水解。(2)加熱煮沸是利用了氣體的溶解度隨著溫度的升高而降低的規(guī)律。方法二：主要用制取的H2將試管中的空氣排凈，然后讓Fe2與OH接觸，沒有O2，

13、Fe(OH)2當(dāng)然能保存一段時(shí)間。答案：方法一：(1)少量的鐵粉和稀H2SO4(2)加熱煮沸(3)防止NaOH吸收空氣中的O2，避免Fe(OH)2沉淀接觸O2方法二：(1)鐵屑、稀H2SO4(2)NaOH溶液(3)檢驗(yàn)試管出口處排出的H2的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾(4)試管中反應(yīng)生成的H2充滿了試管和試管且外界空氣不容易進(jìn)入總結(jié)提升成功制備Fe(OH)2的關(guān)鍵(1)溶液中不含F(xiàn)e3和O2等氧化性物質(zhì)。如在配置溶液時(shí)，可把蒸餾水加熱煮沸，除去溶解在水中的氧氣。(2)制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。如可在溶液表面加植物油或苯以隔絕氧氣，滴加液體時(shí)，可將膠

14、頭滴管伸入到液面以下防止氧氣進(jìn)入，也可用鐵粉和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣排凈裝置中的空氣。1判斷正誤，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”(1)(2013新課標(biāo)全國卷)濃鹽酸與鐵屑反應(yīng)：2Fe6H=2Fe33H2。()(2)(2013全國高考)磁性氧化鐵溶于稀硝酸：3Fe24HNO=3Fe3NO3H2O。()(3)(2012天津高考)Fe在足量Cl2 中燃燒生成FeCl2和FeCl3。()(4)(2012山東高考)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)。()(5)(2012廣東高考)1 mol Fe與足量稀HNO3反應(yīng)，轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子。()(6)(2012重慶高考)Fe

15、與S混合加熱生成FeS2。()(7)(2011安徽高考)過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應(yīng)后，滴入KSCN溶液，溶液呈血紅色，說明稀HNO3將Fe氧化為Fe3。()(8)(2011重慶高考)Fe分別與氯氣和稀鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同。()解析：(1)濃鹽酸與鐵屑反應(yīng)生成Fe2。(2)磁性氧化鐵的化學(xué)式不能拆開。(3)無論Fe是否過量，與Cl2反應(yīng)時(shí)只生成FeCl3。(4)Fe與稀HNO3反應(yīng)生成NO，當(dāng)Fe不足時(shí)，化學(xué)方程式為：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，當(dāng)Fe足量時(shí)，化學(xué)方程式為：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，無論哪種反應(yīng)，均不是置換反應(yīng)。(5)Fe

16、與足量稀HNO3反應(yīng)，生成Fe3，即1 mol Fe應(yīng)轉(zhuǎn)移3NA個(gè)電子。(6)Fe與S混合加熱生成FeS。(7)Fe粉過量時(shí)：3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O，所以溶液中沒有Fe3，滴入KSCN溶液，不呈血紅色。(8)Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，F(xiàn)e與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2(2011上海高考)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型的自來水處理劑，它的性質(zhì)和作用是()A有強(qiáng)氧化性，可消毒殺菌，還原產(chǎn)物能吸附水中雜質(zhì)B有強(qiáng)還原性，可消毒殺菌，氧化產(chǎn)物能吸附水中雜質(zhì)C有強(qiáng)氧化性，能吸附水中雜質(zhì)，還原產(chǎn)物能消毒殺菌D有

17、強(qiáng)還原性，能吸附水中雜質(zhì)，氧化產(chǎn)物能消毒殺菌解析：選A高鐵酸鉀(K2FeO4)中Fe的化合價(jià)是6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，其還原產(chǎn)物Fe3水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附水中雜質(zhì)?？键c(diǎn)二鐵鹽、亞鐵鹽的化學(xué)性質(zhì)1Fe2的氧化性和還原性Fe2處于鐵的中間價(jià)態(tài)，既有氧化性，又有還原性。在中學(xué)階段接觸Fe2的氧化還原反應(yīng)中其主要表現(xiàn)還原性，如：Fe2遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H)等均表現(xiàn)還原性。2Fe3的氧化性Fe3處于鐵的高價(jià)態(tài)，表現(xiàn)較強(qiáng)的氧化性，如：它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。3Fe2與Fe3的相互轉(zhuǎn)化用離子方程式實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化：2Fe2Cl2=2Fe32Cl；3Fe24HNO=3Fe32H2O

18、NO；2Fe2H2O22H=2Fe32H2O；2Fe3Fe=3Fe2；Cu2Fe3=Cu22Fe2。4檢驗(yàn)Fe2、Fe3的常用方法(1)溶液顏色含有Fe2的溶液顯淺綠色；含有Fe3的溶液顯黃色。(2)用KSCN溶液和氯水溶液無明顯現(xiàn)象溶液變血紅色Fe2溶液變血紅色Fe3涉及的反應(yīng)：Fe33SCN=Fe(SCN)3(血紅色)；2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)用NaOH溶液涉及的反應(yīng)：Fe33OH=Fe(OH)3(紅褐色沉淀)Fe22OH=Fe(OH)2(白色沉淀)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)31檢驗(yàn)Fe2時(shí)能不能先加氯水再加KSCN溶液？提示：不能。氯水能把Fe2氧化為Fe3

19、，不能避免Fe3的干擾。2如何檢驗(yàn)Fe2和Fe3混合溶液中既有Fe2又有Fe3？提示：檢驗(yàn)Fe2時(shí)通常選擇酸性KMnO4溶液，檢驗(yàn)Fe3時(shí)最好選擇KSCN溶液。3如何檢驗(yàn)?zāi)宠F的氧化物中含有Fe3？提示：應(yīng)先加稀鹽酸溶解(注意不能錯(cuò)選為稀硝酸)，再加KSCN溶液進(jìn)行檢驗(yàn)。命題角度一Fe2、Fe3的轉(zhuǎn)化典例1(2014廣西欽州模擬)現(xiàn)有濃度分別為1 mol/L 的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100 mL，加入一定量的鐵粉，按下列情況填空。(1)充分反應(yīng)后，如果溶液中還有一定量的Cu2，則溶液中一定含有的金屬離子還有_，該離子在溶液中的物質(zhì)的量范圍為_，可能含有的金屬或金屬離子為_。(

20、2)反應(yīng)完畢后，鐵粉有剩余，溶液中一定含有的金屬離子為_，為_mol，一定沒有的金屬離子為_。解析該題涉及的反應(yīng)有：Fe2FeCl3=3FeCl2FeCuCl2=CuFeCl2Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2(1)當(dāng)Cu2有剩余時(shí)，一定無鐵粉，一定有Fe2；若Fe3剩余，則容器中含有Fe3、Fe2、Cu2；若Fe3恰好反應(yīng)，則容器中含有Fe2、Cu2；若Cu2部分反應(yīng)，則容器中含有Cu、Fe2、Cu2。當(dāng)Fe3未被還原時(shí)，F(xiàn)e2取最小值為0.1 mol，當(dāng)Cu2全部被還原時(shí)，F(xiàn)e2取最大值為0.35 mol。(2)若Fe粉有剩余，則溶液中就不可能有Fe3、Cu2，因?yàn)樗鼈兡馨l(fā)生上述反應(yīng)

21、。反應(yīng)完畢后，溶液中一定含有Fe2，由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知n(Fe2)n(FeCl3)n(CuCl2)n(FeCl2)0.1 mol0.1 mol0.1 mol0.35 mol。答案(1)Fe20.1 moln(Fe2)0.35 molCu或Fe3(2)Fe20.35Fe3、Cu21將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸，滴加KSCN溶液沒有顏色變化，再加入氯水即呈紅色的是()AFeSBFe2O3CFeCl3 DFe3O4解析：選A將這四種化合物溶于鹽酸后，B、C、D項(xiàng)中均有Fe3，加入KSCN后都呈紅色，故排除，只有FeS加入鹽酸后生成Fe2，加入氯水時(shí)被氧化成Fe3而呈紅色。2在淺綠色的Fe(NO

22、3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸時(shí)，溶液顏色變化應(yīng)是()A顏色變淺 B逐漸變深綠C沒有改變 D變棕黃色解析：選DFe(NO3)2溶液中加入鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O，有棕黃色的Fe3生成。命題角度二Fe3、Fe2的檢驗(yàn)典例2(2014安徽淮北模擬)某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH溶液，開始時(shí)有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。下列結(jié)論正確的是()A一定有Fe2，一定沒有Fe3、Mg2B一定有Fe3，一定沒有Fe2、Mg2C一定有Fe3，可能有Fe2，一定沒有Mg2D一定有Fe2，可能有Mg2，一定沒有Fe3解析“加入NaOH溶液

23、，開始時(shí)有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的”現(xiàn)象是溶液中含有亞鐵離子的特性，若有Fe3，則產(chǎn)生氫氧化鐵的紅褐色沉淀會掩蓋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。答案D3下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2，不含有Mg2解析：選CA項(xiàng)，滴入KSCN溶液呈紅色，

24、只能說明含F(xiàn)e3，但不能排除Fe2；B項(xiàng)，因?yàn)槭窍韧ㄈ隒l2，不能確定原溶液是否含F(xiàn)e3；C項(xiàng)，F(xiàn)e3與NaOH溶液反應(yīng)，生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀；D項(xiàng)，無法排除是否含Mg2。4要證明某溶液中不含F(xiàn)e3而可能含有Fe2進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，最佳順序?yàn)?)加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液ABCD解析：選C在該溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不變血紅色，說明無Fe3存在，再加入氯水，將Fe2氧化成Fe3，溶液變?yōu)檠t色。KMnO4溶液呈紫紅色，溶液顏色變化不明顯，所以不用KMnO4溶液。1判斷正誤，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”(1)(2013新課標(biāo)全國卷)向FeC

25、l3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)22Fe3=2Fe(OH)33Mg2。()(2)(2013江蘇高考)向某溶液中滴加KSCN 溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含F(xiàn)e2。()(3)(2013安徽高考)在氫氧化鐵膠體中能大量共存：H、K、S2、Br。()(4)(2013廣東高考)因?yàn)镕e3具有氧化性，所以用KSCN溶液可以鑒別Fe3。()(5)(2012新課標(biāo)全國卷)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)生成棕色物質(zhì)的離子方程式為：2Fe32I=2Fe2I2。()(6)(2012廣東高考)Fe2、Al3、ClO、Cl能夠大量共存。()(7)(2012江蘇高考)0.1 mol/L Fe

26、Cl3溶液中，K、NH、I、SCN能大量共存。()(8)(2012安徽高考)H、Fe2、SO、Cl2能大量共存。()(9)(2012廣東高考)Fe3有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收廢舊電路板中的銅。()解析：(3)H可以和氫氧化鐵膠體反應(yīng)，且H與S2可以生成H2S而不能大量共存。(4)KSCN溶液鑒別Fe3不是利用Fe3的氧化性。(6)ClO具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化Fe2，二者不能大量共存。(7)Fe3與SCN、I不能大量共存。(8)Cl2與Fe2反應(yīng)：Cl22Fe2=2Fe32Cl。(9)原理為2Fe3Cu=2Fe2Cu2。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2(

27、2012新課標(biāo)全國卷節(jié)選)鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式，可用離子交換和滴定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱取0.54 g的FeClx樣品，溶解后先進(jìn)行陽離子交換預(yù)處理，再通過含有飽和OH的陰離子交換柱，使Cl和OH發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH用0.40 mol/L的鹽酸滴定，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0 mL。計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中x的值：_(列出計(jì)算過程)。(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品，采用上述方法測得n(Fe)n(Cl)12.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_

28、。在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和_反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl3可用鐵粉和_反應(yīng)制備。解析：解答此題的關(guān)鍵是明確陰離子交換柱交換出的OH的物質(zhì)的量等于Cl的物質(zhì)的量，從而求出FeClx中x的值。(1)首先明確陽離子交換柱和陰離子交換柱的作用，根據(jù)離子等量交換，溶液中OH的物質(zhì)的量等于FeClx中Cl的物質(zhì)的量。通過中和滴定知n(OH)n(H)0.40 mol/L25.0103 L0.010 mol，故n(Cl)0.010 mol。FeClx中Fe元素的質(zhì)量為0.54 g35.5 g/mol0.010 mol0.185 gFeClx中Fe元素與Cl元素的物質(zhì)的量之比為0.010 mol13，故x3。(2

29、)根據(jù)題意可設(shè)該混合物的組成為FeCl2.1，利用十字交叉法可得樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.10。注意，制備FeCl2選用弱氧化劑，制備FeCl3選用強(qiáng)氧化劑。答案：(1)n(Cl)0.025 0 L0.40 mol/L0.010 mol054 g0.010 mol35.5 g/mol0.185 gn(Fe)0.185 g/56 g/mol0.003 3 moln(Fe)n(Cl)0.003 30.01013，x3(2)0.10鹽酸氯氣3(2012海南高考)在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液處理和資源回收的過程簡述如下：.向廢液中投入過量鐵屑，充分反應(yīng)后分離出固體和濾液；

30、.向?yàn)V液中加入一定量石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH，同時(shí)鼓入足量的空氣。已知：KspFe(OH)34.01038回答下列問題：(1)FeCl3蝕刻銅箔反應(yīng)的離子方程式為_。(2)過程加入鐵屑的主要作用是_，分離得到固體的主要成分是_，從固體中分離出銅需采用的方法是_。(3)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)過程中調(diào)節(jié)溶液的pH為5，金屬離子濃度為_(列式計(jì)算)。解析：(2)這是先置換出銅，鐵過量固體為鐵與銅的混合物，再分離銅應(yīng)加入過量鹽酸；(3)過程是亞鐵離子生成Fe(OH)2，鼓入空氣為轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3；(4)Kspc(Fe3)c3(OH)，c(OH)Kw/c(H)，可求出 c(Fe3)。答案

31、：(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)回收銅Cu和Fe加過量鹽酸反應(yīng)后過濾(3)FeCl2Ca(OH)2=Fe(OH)2CaCl24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)c(Fe3)4.01038/(109)3 mol/L4.01011mol/L考點(diǎn)三鐵及其化合物的綜合應(yīng)用1“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系2“鐵三角”的重要應(yīng)用(1)判斷離子共存：Fe2NO(H)、ClO、MnO(H)；Fe3S2、I、SO；Fe2、Fe3HCO、CO等水解相互促進(jìn)的離子。(2)除雜：溶液雜質(zhì)除雜方法FeCl2FeCl3加過量鐵粉后過濾FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加過量鐵粉后過濾(

32、3)鹽溶液的配制與保存：(4)物質(zhì)制備：1向FeSO4溶液中加入Na2O2固體，能觀察到什么現(xiàn)象？提示：Na2O2能與H2O反應(yīng)生成NaOH和O2，也能把Fe2氧化為Fe3，從而生成Fe(OH)3，故能觀察到的現(xiàn)象為既有氣泡產(chǎn)生，又有紅褐色沉淀生成。2如何除去CuSO4溶液中的Fe2雜質(zhì)？提示：可選加H2O2將Fe2氧化為Fe3，再加CuO或Cu(OH)2調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3水解徹底經(jīng)過濾除去。命題角度一含鐵化合物的框圖推斷1根據(jù)如圖所示關(guān)系確定各物質(zhì)的化學(xué)式：A為_，B為_，C為_，D為_，E為_，F(xiàn)為_。寫出AD的化學(xué)方程式：_。解析：F是紅褐色固體，則為Fe(OH)3，B是黑色晶體，

33、則為Fe3O4，故C和D分別是FeSO4和Fe2(SO4)3，A是Fe。答案：FeFe3O4FeSO4Fe2(SO4)3Fe(OH)2Fe(OH)32Fe6H2SO4(濃)Fe2(SO4)33SO26H2O2A、B、C為中學(xué)常見單質(zhì)，其中一種為金屬；通常情況下，A為固體，B為液體，C為氣體。D、E、F、G、H、X均為化合物，其中X是一種無氧強(qiáng)酸，E為黑色固體，H在常溫下為液體。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(其中某些反應(yīng)條件和部分反應(yīng)物已略去)。(1)寫出化學(xué)式：A_，D_，E_，X_。(2)在反應(yīng)中，不屬于氧化還原反應(yīng)的是_(填編號)。(3)反應(yīng)的離子方程式為_。(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，該反

34、應(yīng)中每消耗0.3 mol的A，可轉(zhuǎn)移電子_mol。(5)寫出D的溶液與小蘇打溶液、D的溶液中通入少量SO2反應(yīng)的離子方程式：_。解析：根據(jù)反應(yīng)及E為黑色固體，X為無氧強(qiáng)酸，D中含有Fe3，推知E為Fe3O4、X為HBr、D為FeBr3、G為FeBr2、H為H2O，順次推出反應(yīng)為3Fe4H2O(g)Fe3O44H2；根據(jù)反應(yīng)及A為固體，C為氣體，推知A為Fe、C為O2；根據(jù)反應(yīng)，推知B為Br2；根據(jù)反應(yīng)，推知F中含有SCN。答案：(1)FeFeBr3Fe3O4HBr(2)(3)Fe33SCN=Fe(SCN)3(4)3Fe4H2O(g)Fe3O44H20.8(5)Fe33HCO=Fe(OH)33C

35、O2，2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H命題角度二實(shí)驗(yàn)探究題3某同學(xué)為了驗(yàn)證Fe3是否能將H2SO3氧化成SO，他用50 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣后，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：(1)檢驗(yàn)吸收液中的SO：_，證明Fe3能夠把H2SO3氧化成SO。(2)請配平并完成上述反應(yīng)中的化學(xué)方程式：2FeCl3SO2_=_H2SO4_，反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是_(寫化學(xué)式)。(3)吸收液中除了含有H、Cl、SO以外，對其他成分(Fe3、Fe2、H2SO3)的可能組合進(jìn)行探究：提出假設(shè)。 假設(shè)1：溶液中存在Fe3、Fe2；假設(shè)2：溶液中存在_。設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)。請寫出實(shí)

36、驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：試管、滴管、0.1 mol/L KMnO4溶液、0.1 mol/L KSCN溶液、品紅稀溶液。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：用試管取樣品溶液23 mL，并滴入_若出現(xiàn)血紅色，則假設(shè)1成立；若未出現(xiàn)血紅色，則假設(shè)1不成立(或假設(shè)2成立)步驟2：步驟3：解析：(3)驗(yàn)證“假設(shè)2”不能使用KMnO4溶液，因?yàn)樗梢酝瑫r(shí)氧化Fe2和H2SO3。由于用FeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣，F(xiàn)e3可以氧化H2SO3，故Fe3與H2SO3不能大量共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2。所以用品紅驗(yàn)證了H2SO3的存在就不必再驗(yàn)證Fe2。答案：(1)

37、取少量樣品溶液于試管中，先滴入足量的稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成(2)2H2O2FeCl22HClH2SO4(3)Fe2、H2SO3如圖實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：12滴0.1 mol/L KSCN溶液步驟2：另取23 mL樣品溶液于試管中，滴入12 mL品紅稀溶液若品紅溶液紅色褪去，則假設(shè)2成立；若品紅溶液不褪色，則假設(shè)2不成立(或假設(shè)1成立)4.(2014寧波高三模擬)現(xiàn)有某種催化劑為鐵的氧化物?；瘜W(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究：將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色，一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為3價(jià)的結(jié)

38、論。(1)請指出該結(jié)論是否合理并說明理由_。(2)請完成對鐵元素價(jià)態(tài)的探究。限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；3 mol/L H2SO4、3%H2O2、6 mol/L HNO3、0.01 mol/L KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol/L KI、20%KSCN、蒸餾水。提出合理假設(shè)：假設(shè)1：催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為3價(jià)；假設(shè)2：催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為2價(jià)；假設(shè)3：_。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)(此題不作答)。實(shí)驗(yàn)過程：根據(jù)的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按如表所示格式寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實(shí)驗(yàn)操作步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：步驟2：步驟3：解析：根據(jù)HNO

39、3具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2氧化為Fe3，對鐵的氧化物中鐵元素價(jià)態(tài)提出全為2價(jià)或全為3價(jià)或2價(jià)和3價(jià)共存三種假設(shè)。實(shí)驗(yàn)過程：可用稀硫酸溶解鐵的氧化物(要除去稀硫酸中溶解的O2)，根據(jù)溶液顏色變化，推測鐵元素可能的化合價(jià)，然后取少量上述溶液，滴加酸性KMnO4溶液，根據(jù)KMnO4溶液是否褪色，確定是否存在2價(jià)鐵元素；另取少量溶液，滴加KSCN溶液，根據(jù)溶液是否變紅色，確定是否存在3價(jià)鐵元素。答案：(1)該結(jié)論不合理。稀硝酸有強(qiáng)氧化性，若該鐵元素的價(jià)態(tài)為2價(jià)，則被氧化為3價(jià)，同樣可使KSCN溶液變紅色(2)催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)既有3價(jià)，又有2價(jià)實(shí)驗(yàn)操作步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：用滴管取一定量3 mo

40、l/L H2SO4放入試管中，加熱煮沸數(shù)分鐘以除去溶于其中的O2步驟2：用藥匙取少量樣品于試管中，用滴管加入適量除去O2的3 mol/L H2SO4并加熱，充分反應(yīng)后得A溶液固體溶解，溶液顏色有變化步驟3：取少許A溶液于試管中，滴加12滴20% KSCN溶液，振蕩(1)若溶液不呈紅色，則假設(shè)2成立(2)若溶液呈紅色，則假設(shè)1或假設(shè)3成立步驟4：另取少許A溶液于試管中，滴加12滴0.01 mol/L KMnO4溶液，振蕩結(jié)合步驟3中的(2)：(1)若溶液呈紫紅色，則假設(shè)1成立(2)若溶液紫紅色褪去，則假設(shè)3成立1(2013江蘇高考)甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之

41、間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲乙丙。下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是()A若甲為焦炭，則丁可能是O2B若甲為SO2，則丁可能是氨水C若甲為Fe，則丁可能是鹽酸D若甲為NaOH 溶液，則丁可能是CO2解析：選C若甲為焦炭，丁為氧氣，乙為一氧化碳，丙為二氧化碳，A正確；若甲為二氧化硫，丁為氨水，乙為亞硫酸氫銨，丙為亞硫酸銨，B正確；若甲為鐵，丁為鹽酸，則乙為氯化亞鐵，氯化亞鐵和鹽酸不反應(yīng)，C錯(cuò)誤；若甲為氫氧化鈉溶液，丁為二氧化碳，乙為碳酸鈉，丙為碳酸氫鈉，D正確。2(2013天津高考節(jié)選)FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的

42、H2S。.經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設(shè)計(jì)了制備無水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：檢驗(yàn)裝置的氣密性；通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成；體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。請回答下列問題：(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)第步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端。要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，第步操作是_。(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)_。(4)裝置B中冷水浴的作用為_；裝置C的名稱為_；