高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第三章 第16講　鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系

大一輪復(fù)習(xí)講義鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系第三章第16講1.掌握鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用。2.理解化工流程及實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化原理和條件

分析。復(fù)習(xí)目標(biāo)考點(diǎn)一基于價(jià)類二維圖理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系真題演練明確考向課時(shí)精練

鞏固提高考點(diǎn)二變價(jià)“鐵”的常見考法專項(xiàng)提能特訓(xùn)2

工業(yè)流程中含鐵化合物的制備內(nèi)容索引考點(diǎn)一基于價(jià)類二維圖理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系知識(shí)梳理·夯基礎(chǔ)從物質(zhì)類別和物質(zhì)所含核心元素的化合價(jià)兩個(gè)角度總結(jié)、預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。(1)橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化；①堿性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)轉(zhuǎn)化為鹽；②Fe2＋、Fe3＋與堿(OH－)反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿；③難溶性的堿易分解生成對(duì)應(yīng)的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿。(2)縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)同類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。(3)斜向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、不同類別之間物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性。完成下列變化的離子方程式，體會(huì)Fe2＋與Fe3＋轉(zhuǎn)化條件。(1)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀：

。(2)將FeCl3溶液滴入KI--淀粉溶液，溶液變藍(lán)：

。(3)FeCl3可溶解鐵片：

。深度思考H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：

。(5)將FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有無色氣體放出：

。(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：

。(5)將FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有無色氣體放出：

。1.如圖為鐵元素的價(jià)類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法正確的是遞進(jìn)題組·練能力A.鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①B.FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中

受熱，迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②生成紅棕色粉末C.加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，加水溶解可實(shí)

現(xiàn)轉(zhuǎn)化③D.由圖可預(yù)測(cè)：高鐵酸鹽()具有強(qiáng)氧化性，可用于消毒，

與水反應(yīng)

最終可生成Fe(OH)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可作凈水劑√解析鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，不能實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①，故A錯(cuò)誤；FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，不能發(fā)生轉(zhuǎn)化②，故B錯(cuò)誤；加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥分解生成氧化鐵，氫氧化鐵不溶于水，加水溶解不可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③，故C錯(cuò)誤；高鐵酸鹽中鐵為＋6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，可用于消毒，與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)后生成鐵離子，鐵離子與水反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體。A.FeSO4與NH4HCO3反應(yīng)制備FeCO3，適宜在高溫條件下進(jìn)行B.堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑C.可用KSCN溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D.常溫下，F(xiàn)eSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水2.硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)，下列說法錯(cuò)誤的是√下列說法不正確的是A.固體2是氧化鐵B.X的化學(xué)式可以表示為Fe3C2C.溶液甲加熱、蒸發(fā)、灼燒也可得到24.0g固體D.X與足量的熱濃硝酸反應(yīng)有NO2和CO2生成3.(2019·河北衡水中學(xué)周測(cè))球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X。實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)定化合物X的組成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：√解析X在空氣中煅燒轉(zhuǎn)化為CO2氣體與鐵的氧化物，再經(jīng)鹽酸、氯氣處理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加熱、蒸發(fā)時(shí)，F(xiàn)eCl3水解得到Fe(OH)3，灼燒Fe(OH)3得到固體Fe2O3(固體2)，A正確；n(Fe2O3)＝

＝0.15mol，n(Fe)＝0.3mol，m(Fe)＝16.8g，m(C)＝18.0g－16.8g＝1.2g，n(C)＝0.1mol，n(Fe)∶n(C)＝3∶1，X的化學(xué)式可以表示為Fe3C，B錯(cuò)誤；解析X在空氣中煅燒轉(zhuǎn)化為CO2氣體與鐵的氧化物，再經(jīng)鹽酸、氯氣處理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加熱、蒸發(fā)時(shí)，F(xiàn)eCl3水解得到Fe(OH)3，灼燒Fe(OH)3得到固體Fe2O3(固體2)，A正確；n(Fe2O3)＝

＝0.15mol，n(Fe)＝0.3mol，m(Fe)＝16.8g，m(C)＝18.0g－16.8g＝1.2g，n(C)＝0.1mol，n(Fe)∶n(C)＝3∶1，X的化學(xué)式可以表示為Fe3C，B錯(cuò)誤；溶液甲加熱、蒸發(fā)、灼燒過程中，F(xiàn)e2＋會(huì)被空氣中的氧氣氧化為Fe3＋，最后得到的固體也是Fe2O3，C正確；濃硝酸和鐵碳化合物反應(yīng)，碳元素被氧化成CO2，氮元素被還原為NO2，D正確。4.甲、乙兩種單質(zhì)與A、B、C、D、E、F六種化合物之間可以按下面框圖所示進(jìn)行反應(yīng)，已知：C為紅褐色沉淀，E為白色沉淀，F(xiàn)焰色反應(yīng)為黃色。(1)寫出甲、乙、B、E化學(xué)式：甲：_____；乙：_____；B：______；E：________。FeCl2FeCl3Fe(OH)2(2)寫出①②③④反應(yīng)的化學(xué)方程式：①________________________。②__________________________________。③________________________________。④_____________________。Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32FeCl2＋Cl2===2FeCl3返回考點(diǎn)二變價(jià)“鐵”的常見考法知識(shí)梳理·夯基礎(chǔ)1.Fe2＋與Fe3＋的氧化還原性強(qiáng)弱順序氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋>I2>Fe2＋還原性：Cl－<Br－<Fe2＋<Cu<I－<S2－2.氯化鐵溶液與銅、鐵反應(yīng)的分析例制印刷電路時(shí)，常用氯化鐵溶液作為腐蝕液，其反應(yīng)為2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，現(xiàn)向氯化鐵溶液中加入ag銅，完全溶解后，再加入bg鐵，充分反應(yīng)后得到cg殘余固體，且a>c，則下列說法正確的是A.殘余固體可能為鐵和銅的混合物B.殘余固體全部是銅C.最后得到的溶液中可能含有Fe3＋D.殘余固體是鐵，溶液中一定不含Cu2＋分析此題中發(fā)生的反應(yīng)有三個(gè)，化學(xué)方程式如下：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2；CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu,2FeCl3＋Fe===3FeCl2依元素守恒可知步驟一：ag銅完全溶解后，變?yōu)閍g銅離子，步驟二：若加入的鐵足夠多的話，可將溶液中的銅離子全部變回金屬銅(ag)甚至還會(huì)有鐵剩余，此時(shí)，殘余固體(cg)應(yīng)大于或等于ag，依題意：a>c可知，加入的鐵是不足量的，此時(shí)溶液中還有部分銅未完全置換出來。結(jié)論1：剩余固體為Cu，不可能有Fe剩余，A錯(cuò)誤、B正確；步驟三：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可知，溶液中一定有Fe2＋，由上述推導(dǎo)可知，溶液中還應(yīng)有Cu2＋剩余，由化學(xué)方程式2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2可知，Cu與Fe3＋是不能共存的，剩余固體中有Cu，則溶液中必?zé)oFe3＋。結(jié)論2：充分反應(yīng)后剩余固體為Cu，而溶液中含F(xiàn)eCl2和CuCl2，C、D錯(cuò)誤。3.過量的鐵對(duì)氧化產(chǎn)物的影響Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋例鐵與稀HNO3的反應(yīng)判斷產(chǎn)物中鐵的價(jià)態(tài)：一是明確哪種物質(zhì)過量，二是根據(jù)兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量分析判斷。反應(yīng)原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，鐵元素的存在形式為Fe3＋，鐵元素的價(jià)態(tài)為＋3價(jià)。反應(yīng)原理：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，鐵元素的存在形式為Fe2＋，鐵元素的價(jià)態(tài)為＋2價(jià)。鐵元素的存在形式為Fe2＋和Fe3＋，鐵元素的價(jià)態(tài)為＋2、＋3價(jià)。4.工業(yè)生產(chǎn)時(shí)溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法(1)原理：Fe3＋、Fe2＋完全生成氫氧化物沉淀時(shí)，溶液的pH分別為pH≥3.7、pH≥9.6。(2)步驟：①除去溶液中的Fe3＋時(shí)，一般是加入能與酸反應(yīng)的物質(zhì)(但不能引入新的雜質(zhì))，調(diào)節(jié)溶液的pH≥3.7，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。②除去溶液中的Fe2＋時(shí)，先加入H2O2(或其他氧化劑，但不引入新雜質(zhì))，使Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，然后調(diào)節(jié)溶液的pH≥3.7，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。(3)示例：①除去MgCl2溶液中的Fe3＋，可在加熱攪拌條件下，加入足量MgO或MgCO3或Mg(OH)2，充分反應(yīng)過濾除去。②除去CuCl2溶液中的Fe2＋，先加入H2O2(或通入Cl2)，然后在加熱攪拌條件下，加入足量CuO或CuCO3或Cu(OH)2，充分反應(yīng)后過濾除去。5.判斷離子能否大量共存(2)Fe3＋：與

、

、

、HS－不能大量共存(因發(fā)生氧化還原反應(yīng))。S2－I－6.含F(xiàn)e2＋、Fe3＋溶液的配制要點(diǎn)(1)配制FeCl3溶液時(shí)先將FeCl3固體溶于濃鹽酸中(抑制FeCl3水解，防止生成沉淀而導(dǎo)致溶液變渾濁)，再加水稀釋至所需濃度。(2)配制FeCl2溶液時(shí)，為防止Fe2＋被空氣氧化還需加入少量鐵粉。7.高鐵酸鉀的性質(zhì)高鐵酸鉀(K2FeO4)中的Fe顯＋6價(jià)，它是一種高效復(fù)合水處理劑：(1)由于具有強(qiáng)氧化性能殺菌、消毒。(2)由于反應(yīng)后還原產(chǎn)物為Fe3＋，F(xiàn)e3＋在溶液中水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，起到凈水的作用。遞進(jìn)題組·練能力題組一Fe2＋、Fe3＋氧化性、還原性強(qiáng)弱的應(yīng)用1.已知還原性：SO2>I－>Fe2＋，下列離子反應(yīng)不能發(fā)生的是B.I2＋2Fe2＋===2I－＋2Fe3＋D.少量Cl2通入FeI2溶液中：Cl2＋2I－===2Cl－＋I(xiàn)2√解析反應(yīng)中還原劑SO2的還原性大于還原產(chǎn)物Fe2＋，符合題給條件，反應(yīng)能進(jìn)行，故不選A；還原性：I－>Fe2＋，而該反應(yīng)中還原劑Fe2＋的還原性大于還原產(chǎn)物I－，不符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律，反應(yīng)不能進(jìn)行，故選B；反應(yīng)中還原劑二氧化硫的還原性大于還原產(chǎn)物I－，符合題給條件，反應(yīng)能進(jìn)行，故不選C；還原性：I－>Fe2＋，I－先和氯氣反應(yīng)，反應(yīng)中還原劑I－的還原性大于還原產(chǎn)物Cl－，反應(yīng)能進(jìn)行，故不選D。2.(2020·重慶一中模擬)向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析錯(cuò)誤的是A.OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產(chǎn)生H2B.A點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為Fe(NO3)3和H2SO4C.原混合酸中

物質(zhì)的量為0.2molD.原混合酸中H2SO4的物質(zhì)的量濃度為2mol·L－1√解析分析圖像中各階段所發(fā)生的反應(yīng)：AB段：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；BC段：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。由此可知A正確；由OA段所發(fā)生的反應(yīng)可知硝酸完全轉(zhuǎn)化為NO，溶液中不存在

，故A點(diǎn)溶質(zhì)應(yīng)該是Fe2(SO4)3和H2SO4，B錯(cuò)誤；練后反思鐵與硫酸、硝酸的混合酸反應(yīng)順序總結(jié)足量鐵與稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反應(yīng)，則可利用離子反應(yīng)分析，依次發(fā)生反應(yīng)：Fe＋

＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(若H＋量不足，該反應(yīng)不再發(fā)生)。3.某大型化工廠產(chǎn)生的酸性廢液中含有兩種金屬離子：Fe3＋、Cu2＋，化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的方案對(duì)廢液進(jìn)行處理，以回收金屬，保護(hù)環(huán)境。(1)操作①的名稱是_____；(2)寫出操作①過程中，F(xiàn)e3＋與鐵屑反應(yīng)的離子方程式：____________________。(3)溶液A中加入足量H2O2溶液的目的是將溶液A中的Fe2＋完全轉(zhuǎn)化為Fe3＋，在此過程中H2O2所起的作用是_____(填字母)。A.氧化劑 B.還原劑過濾2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋A(4)檢驗(yàn)溶液B中含有的金屬陽離子的實(shí)驗(yàn)方法：取少量溶液B于潔凈的小試管中，加入試劑__________，溶液迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，即可檢驗(yàn)。(5)H2O2、乙醇、NaClO等水溶液可用于滅活新型冠狀病毒，H2O2滅菌原理與________(填字母)相同。A.乙醇 B.NaClOKSCN溶液B題組二鐵的重要化合物制備與性質(zhì)探究4.高鐵酸鉀是一種重要的綠色凈水劑，具有凈水和消毒雙重功能。某課外學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示方案制備高鐵酸鉀。下列說法不正確的是A.高鐵酸鉀中鐵元素的化合價(jià)為＋6，具有強(qiáng)氧化性C.制備高鐵酸鉀的化學(xué)方程式為2KOH＋Na2FeO4===K2FeO4＋2NaOH，

根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)原理，高鐵酸鈉的溶解度大于高鐵酸鉀的溶解度D.明礬、硫酸鐵、高鐵酸鉀都能凈水，其凈水原理完全相同√解析K2FeO4中K為＋1價(jià)、O為－2價(jià)，由化合價(jià)代數(shù)和為0可知Fe為＋6價(jià)，化合價(jià)處于較高價(jià)態(tài)具有強(qiáng)氧化性，故A正確；根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)原理，反應(yīng)2KOH＋Na2FeO4===K2FeO4＋2NaOH能進(jìn)行說明生成了更難溶的物質(zhì)，所以高鐵酸鈉的溶解度大于高鐵酸鉀的溶解度，故C正確；高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可用于殺菌消毒，還原生成的鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體，具有吸附性，可吸附水中懸浮物聚沉以達(dá)到凈水的目的，而明礬、硫酸鐵只能作凈水劑，故D錯(cuò)誤。5.乳酸亞鐵是一種常用的補(bǔ)血?jiǎng)樗醽嗚F易溶于水，可由乳酸和碳酸亞鐵反應(yīng)制得。現(xiàn)以鐵屑制備乳酸亞鐵。如圖所示：(1)加入稀硫酸可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有________________________________________________________________________。Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑解析鐵屑中含有Fe，可能含有鐵銹(Fe2O3)，兩者都會(huì)與稀硫酸反應(yīng)。(2)寫出加入NH4HCO3溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________________。(3)能否用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)乳酸亞鐵溶液中的Fe2＋？______(填“能”或“不能”)，其理由為_________________________________。FeSO4＋2NH4HCO3===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O不能乳酸根離子也能被酸性高錳酸鉀氧化6.已知三氯化鐵的熔點(diǎn)為306℃，沸點(diǎn)為315℃，易溶于水并且有強(qiáng)烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)氯氣與鐵的反應(yīng)及產(chǎn)物做了如下探究實(shí)驗(yàn)。(1)裝置的連接順序?yàn)開______________________。a→g→h→d→e→b→c→f解析濃硫酸具有吸水性，能作氯氣的干燥劑，堿石灰具有堿性而吸收氯氣，飽和食鹽水吸收氯化氫且能抑制氯氣溶解，裝置排列順序?yàn)闅怏w的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應(yīng)→尾氣處理，所以裝置連接順序?yàn)閍→g→h→d→e→b→c→f。(2)飽和食鹽水的作用是________________________。除去氯氣中的氯化氫氣體(3)反應(yīng)一段時(shí)間后熄滅酒精燈，冷卻后將硬質(zhì)玻璃管及收集器中的物質(zhì)一并快速轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，加入過量的稀鹽酸和少許植物油(反應(yīng)過程中不振蕩)，充分反應(yīng)后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①淡黃色溶液中加入試劑X生成淡紅色溶液的離子方程式為_________________________。Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3解析Fe3＋和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈紅色，離子方程式為Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3。②淡紅色溶液中加入過量H2O2后溶液紅色加深的原因是_________________________________________。雙氧水將Fe2＋氧化成Fe3＋，使Fe(SCN)3增多(4)已知紅色褪去的同時(shí)有氣體生成，經(jīng)檢驗(yàn)為O2。該小組同學(xué)對(duì)紅色褪去的原因進(jìn)行探究。①取褪色后的溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液無明顯變化；第二份滴加試劑X，溶液出現(xiàn)紅色；第三份滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。②另取同物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O2，無明顯變化。實(shí)驗(yàn)①說明____________________________________；實(shí)驗(yàn)②的目的是____________________________________；得出結(jié)論：_______________________。SCN－發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe3＋發(fā)生了反應(yīng)排除H2O2分解產(chǎn)生的O2氧化SCN－的可能H2O2將SCN－氧化成解析根據(jù)①滴加FeCl3溶液無明顯變化，說明SCN－發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe3＋發(fā)生了反應(yīng)，滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明生成了

；根據(jù)②另取同物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O2，無明顯變化，說明O2不能氧化SCN－，所以氧化SCN－的為雙氧水。返回真題演練明確考向1.(2019·浙江4月選考，24)聚合硫酸鐵[Fe(OH)SO4]n能用作凈水劑(絮凝劑)，可由綠礬(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反應(yīng)得到。下列說法不正確的是A.KClO3作氧化劑，每生成1mol[Fe(OH)SO4]n消耗

molKClO3B.生成聚合硫酸鐵后，水溶液的pH增大C.聚合硫酸鐵可在水中形成氫氧化鐵膠體而凈水D.在相同條件下，F(xiàn)e3＋比[Fe(OH)]2＋的水解能力更強(qiáng)√12解析根據(jù)題干中的信息，可利用氧化還原配平法寫出化學(xué)方程式：6nFeSO4＋nKClO3＋3nH2O===6[Fe(OH)SO4]n＋nKCl，可知KClO3作氧化劑，同時(shí)根據(jù)計(jì)量數(shù)關(guān)系可知每生成1mol[Fe(OH)SO4]n消耗

molKClO3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；綠礬溶于水后，亞鐵離子水解使溶液呈酸性，當(dāng)其轉(zhuǎn)化為聚合硫酸鐵后，亞鐵離子的濃度減小，因而水溶液的pH增大，B項(xiàng)正確；聚合硫酸鐵可在水中形成氫氧化鐵膠體，膠體粒子吸附雜質(zhì)微粒引起聚沉，因而能凈水，C項(xiàng)正確；12多元弱堿的陽離子的水解是分步進(jìn)行的，[Fe(OH)]2＋的水解相當(dāng)于Fe3＋的二級(jí)水解，由于其所帶的正電荷比Fe3＋少，因而在相同條件下，其結(jié)合水電離產(chǎn)生的OH－的能力較弱，故其水解能力不如Fe3＋，即在相同條件下，一級(jí)水解的程度大于二級(jí)水解，D項(xiàng)正確。122.(2019·全國卷Ⅰ，27)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，具體流程如下：回答下列問題：(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是_________。堿煮水洗解析除去鐵屑表面油污的方法是：用熱純堿溶液清洗鐵屑，再用水洗。12(2)步驟②需要加熱的目的是_________，溫度保持80～95℃，采用的合適加熱方式是________。鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理，合適的裝置為___(填標(biāo)號(hào))。加快反應(yīng)熱水浴C12解析鐵與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加熱，可提高反應(yīng)速率。溫度低于水的沸點(diǎn)，可以用熱水浴加熱，受熱均勻且便于控制。含少量硫化物的鐵屑與稀硫酸反應(yīng)有H2S生成。氫氣不與堿溶液反應(yīng)，而硫化氫能與堿溶液反應(yīng)，且H2S在水中溶解度小，故氫氣中混有的硫化氫用燒堿溶液除去，又因?yàn)榱蚧瘹渑c堿反應(yīng)較快，容易引起倒吸，C裝置倒置漏斗能防倒吸。故宜選擇C裝置吸收硫化氫。12(3)步驟③中選用足量的H2O2，理由是___________________________________。分批加入H2O2，同時(shí)為了____________，溶液要保持pH小于0.5。12將Fe2＋全部氧化為Fe3＋；不引入雜質(zhì)防止Fe3＋水解解析鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，加入足量雙氧水的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋，發(fā)生反應(yīng)為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，從生成物看，又不引入雜質(zhì)。鐵離子對(duì)雙氧水分解起催化作用，分批加入雙氧水，避免反應(yīng)過快、放出熱量較多，減少雙氧水分解，以免造成氧化劑損失；鐵離子易水解，保持溶液呈強(qiáng)酸性，避免鐵離子發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化鐵。12(4)步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有_______________________________，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。12加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)解析步驟⑤是要從溶液中得到硫酸鐵銨晶體，故實(shí)驗(yàn)操作有加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)。(5)采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150℃時(shí)失掉1.5個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為__________________。NH4Fe(SO4)2·12H2O解析失重5.6%是質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)結(jié)晶水合物的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·xH2O，由題意知

×100%＝5.6%，解得x≈12。12返回課時(shí)精練鞏固提高1.(2019·延安高三測(cè)試)鐵是人類應(yīng)用較早，當(dāng)前應(yīng)用量最大的金屬元素。下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入過量鐵粉，然后過濾D.Fe3＋與KSCN產(chǎn)生紅色沉淀√解析赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2；Fe3＋遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，但沒有沉淀產(chǎn)生，一般可以用此方法檢驗(yàn)Fe3＋的存在。123456789102.下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是12345678910

ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液鹽酸√3.(2020·菏澤質(zhì)檢)為驗(yàn)證還原性：SO2>Fe2＋>Cl－，三組同學(xué)分別進(jìn)行了如圖實(shí)驗(yàn)，并對(duì)溶液1和溶液2中所含離子進(jìn)行檢驗(yàn)，能證明上述還原性順序的實(shí)驗(yàn)組有12345678910

溶液1溶液2甲含F(xiàn)e3＋、Fe2＋

含乙含F(xiàn)e3＋，無Fe2＋

含丙含F(xiàn)e3＋，無Fe2＋含F(xiàn)e2＋A.只有甲

B.甲、乙C.甲、丙

D.甲、乙、丙√解析向FeCl2溶液中通入Cl2，得到溶液1，再向溶液1中通入SO2，得到溶液2。溶液1中含有Fe3＋、Fe2＋，說明發(fā)生反應(yīng)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，且Cl2反應(yīng)完全，可證明還原性：Fe2＋>Cl－；12345678910溶液1中含有Fe3＋，無Fe2＋剩余，則還原性：Fe2＋>Cl－，但Cl2可能過量，再通入SO2，可能發(fā)生的反應(yīng)是Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋

＋4H＋，不能比較SO2與Fe2＋的還原性強(qiáng)弱，故乙不能驗(yàn)證；12345678910溶液1中含有Fe3＋，沒有Fe2＋，通入SO2后溶液中又含有Fe2＋，說明SO2將Fe3＋還原得到Fe2＋，證明還原性：SO2>Fe2＋，故丙實(shí)驗(yàn)結(jié)論能證明還原性：SO2>Fe2＋>Cl－。4.某同學(xué)用含有鐵銹(Fe2O3)的廢鐵屑來制取氯化鐵晶體，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略，氣密性已檢驗(yàn))，下列推斷不合理的是12345678910A.B中收集到的氣體是氫氣B.燒杯中雙氧水的作用是將Fe2＋還原為Fe3＋C.A中的氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵D.燒杯中的溶液在氯化氫氣氛下，蒸發(fā)濃縮、

冷卻結(jié)晶、過濾后得到氯化鐵晶體√解析鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集到的氣體是氫氣，A項(xiàng)正確；雙氧水具有氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氧化鐵為堿性氧化物，可與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，C項(xiàng)正確；12345678910因鐵離子易水解，故FeCl3溶液應(yīng)在氯化氫氣氛下，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾后得到氯化鐵晶體，D項(xiàng)正確。5.由硫鐵礦(主要成分：FeS2

和SiO2)為主要原料得到綠礬(FeSO4·7H2O)的流程如下：下列說法不正確的是A.過程1廢氣中含SO2B.過程2試劑a為稀硫酸D.過程4將溶液加熱到有較多固體析出，再用余熱將液體蒸干，可得純

凈綠礬12345678910√解析由制備綠礬的流程可知，硫鐵礦(主要成分：FeS2

和SiO2)高溫煅燒后的燒渣(主要成分：Fe2O3和SiO2)溶于硫酸，溶液中含F(xiàn)e3＋，過程2過濾除去二氧化硅，濾液中通入二氧化硫，將鐵離子還原生成亞鐵離子，過程4為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶析出綠礬。根據(jù)上述分析，過程1廢氣中含SO2，故A正確；因綠礬的酸根離子為硫酸根離子，則過程2最好用硫酸來溶解燒渣，故B正確；12345678910過程3中二氧化硫?qū)㈣F離子還原生成硫酸亞鐵，離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋

＋4H＋，故C正確；12345678910過程4將溶液加熱到有較多固體析出，再用余熱將液體蒸干，蒸干時(shí)綠礬受熱失去結(jié)晶水，得不到純凈綠礬，故D錯(cuò)誤。6.(2020·洛陽模擬)中科院化學(xué)所研制的晶體材料——納米四氧化三鐵，在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途，其生產(chǎn)過程的部分流程如下所示。12345678910下列有關(guān)敘述不合理的是A.納米四氧化三鐵具有磁性，可作為藥物載體用于治療疾病B.納米四氧化三鐵可分散在水中，它與FeCl3溶液的分散質(zhì)直徑大小相等C.在反應(yīng)①中環(huán)丙胺的作用可能是促進(jìn)氯化鐵水解D.反應(yīng)②的化學(xué)方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2√解析納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料，可作為藥物載體用于疾病的治療，A正確；納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體，不同于溶液中溶質(zhì)微粒的直徑，B錯(cuò)誤；反應(yīng)①中環(huán)丙胺不參加反應(yīng)，但加入環(huán)丙胺后FeCl3發(fā)生水解生成FeOOH，即環(huán)丙胺會(huì)促進(jìn)氯化鐵的水解，C正確；由制備過程可知，反應(yīng)②的反應(yīng)物為FeOOH和CO，由一種生成物為Fe3O4和質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)②的化學(xué)方程式為6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D正確。123456789107.向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，溶液中金屬陽離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列有關(guān)判斷不正確的是A.a表示n(Fe3＋)的關(guān)系曲線B.n1＝0.75C.P點(diǎn)時(shí)，n(Fe3＋)＝0.5625molD.向P點(diǎn)溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4g√12345678910解析該反應(yīng)可以看作兩步：①Fe＋4H＋＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根離子過量，氫離子不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a表示n(Fe3＋)的關(guān)系曲線，故A正確；12345678910溶液中共有3molH＋參加反應(yīng)，消耗鐵為0.75mol，B正確；P點(diǎn)n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，二者均為0.45mol，C錯(cuò)誤；剩余0.45molFe3＋，消耗0.225mol銅，質(zhì)量為14.4g，D正確。8.從化合價(jià)和物質(zhì)類別兩個(gè)視角認(rèn)識(shí)元素及其化合物性質(zhì)是重要的化學(xué)學(xué)習(xí)方式。圖1是Fe及其化合物的化合價(jià)——物質(zhì)類別二維圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)工業(yè)上冶煉Fe常用的方法是____(填字母)。a.電解法 b.還原法

c.熱分解法 d.物理方法b解析工業(yè)上常用碳還原鐵礦石冶煉Fe，為還原法。12345678910(2)若圖1中的F為硫酸鹽，請(qǐng)寫出由D生成F的離子方程式_____________________________。12345678910Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O解析根據(jù)圖1，D到F過程中鐵的化合價(jià)未變，F(xiàn)為硫酸鹽，則D為氧化鐵，氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，離子方程式為Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。(3)圖1中的B在潮濕的空氣中很容易發(fā)生化合反應(yīng)變成E，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。123456789104Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3解析B為＋2價(jià)的堿，為氫氧化亞鐵，可與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(4)圖1中的F與C在水溶液中的轉(zhuǎn)化離子反應(yīng)有：2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I(xiàn)2，為了探究該反應(yīng)存在一定的限度，某化學(xué)興趣小組在試管中取10mL0.5mol·L－1的KI溶液，再加入10mL0.2mol·L－1的FeCl3溶液，振蕩，使試管中的物質(zhì)充分反應(yīng)一段時(shí)間。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還需要再向試管中加入下列試劑中的________(填字母)。A.淀粉溶液 B.KSCN溶液

C.CCl4D.酸性高錳酸鉀溶液B12345678910解析根據(jù)題中數(shù)據(jù)，可知KI過量，若反應(yīng)為可逆反應(yīng)，則溶液中存在Fe3＋，可用KSCN溶液檢驗(yàn)。123456789108123456789109.硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]俗稱摩爾鹽。硫酸亞鐵在空氣中易被氧化，但與硫酸銨反應(yīng)生成摩爾鹽后較穩(wěn)定。模擬工業(yè)制備硫酸亞鐵銨晶體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)先用飽和碳酸鈉溶液煮沸鐵屑(含少量油污、鐵銹等)，再用清水洗凈。用飽和碳酸鈉溶液煮沸的目的是_____________________。使油污發(fā)生水解而除去解析飽和碳酸鈉溶液顯堿性，油污在熱堿性條件下水解，則用飽和碳酸鈉溶液煮沸的目的是使油污發(fā)生水解而除去。12345678910(2)按如圖連接好裝置，經(jīng)檢驗(yàn)氣密性良好后加入相應(yīng)的藥品，打開K1、K2，關(guān)閉K3，裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式可能是______(填字母)。A.Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ B.2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑C.Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O D.2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋鐵屑快反應(yīng)完時(shí)，打開____，關(guān)閉________，裝置B中的溶液會(huì)流入裝置A，其原因是_________________________________。ACDK3K1、K2裝置B中產(chǎn)生H2，使壓強(qiáng)大于大氣壓12345678910解析鐵屑中含有鐵銹(Fe2O3)等，都與硫酸反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物Fe3＋與Fe也可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故A、C、D正確，B錯(cuò)誤；鐵屑快反應(yīng)完時(shí)，打開K3關(guān)閉K1、K2，裝置B中的溶液會(huì)流入裝置A，因?yàn)檠b置B中產(chǎn)生H2，使壓強(qiáng)大于大氣壓。12345678910(3)常溫下，將反應(yīng)后的溶液放置一段時(shí)間，瓶底將結(jié)晶析出硫酸亞鐵銨。為了測(cè)定晶體中Fe2＋的含量，稱取一份質(zhì)量為4.0g的硫酸亞鐵銨晶體樣品，配成溶液。用0.1mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液體積為20.00mL。反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為______________________________________________________________________，計(jì)算晶體中Fe2＋的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后，溶液恰好變淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色14%12345678910解析用KMnO4溶液滴定硫酸亞鐵銨，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，硫酸亞鐵銨中的鐵元素的化合價(jià)由＋2價(jià)升高到＋3價(jià)，生成Fe3＋，則1mol硫酸亞鐵銨失去1mol電子發(fā)生氧化反應(yīng)，高錳酸鉀中的錳元素的化合價(jià)由＋7價(jià)降低到＋2價(jià)生成Mn2＋，則1mol高錳酸鉀得5mol電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒，高錳酸鉀和硫酸亞鐵的物質(zhì)的量比為1∶5，n(KMnO4)＝0.1mol·L－1×0.02L＝0.002mol，則n(Fe2＋)＝0.01mol，m(Fe2＋)＝0.56g，晶體中Fe2＋的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

×100%＝14%；滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后，溶液恰好變淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色。1234567891010.硫酸鐵銨aFe2(SO4)3·b(NH4)2SO4·cH2O廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等。某化工廠以硫酸亞鐵(含少量硝酸鈣)和硫酸銨為原料，設(shè)計(jì)了如下工藝流程制取硫酸鐵銨。請(qǐng)回答下列問題：(1)濾渣A的主要成分是_______。CaSO41234567891012345678910解析加入硫酸，可增大溶液中

的濃度，將Ca2＋轉(zhuǎn)化為沉淀，生成CaSO4，同時(shí)抑制Fe2＋水解。(2)下列物質(zhì)中最適合的氧化劑B是____；反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。a.NaClO b.H2O2c.KMnO4

d.K2Cr2O712345678910bH2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O解析為避免引入新雜質(zhì)，應(yīng)加入過氧化氫作為氧化劑，還原產(chǎn)物是水，反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。12345678910(3)操作甲、乙的名稱分