2022屆新高考一輪復(fù)習(xí)-第3章-第2講-鐵及其化合物-導(dǎo)學(xué)案

第三章金屬及其化合物第二課第二課鐵及其化合物體積知識結(jié)構(gòu)知識結(jié)構(gòu)考點考點1：鐵的單質(zhì)、氧化物及氫氧化物知識全梳理知識全梳理1．鐵(1)鐵的原子結(jié)構(gòu)：(2)物理性質(zhì)：顏色、狀態(tài)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性延展性地殼中含量固體良好良好居第位(3)化學(xué)性質(zhì)(寫出化學(xué)方程式或離子方程式)：鐵單質(zhì)性質(zhì)活潑，有較強的復(fù)原性，鐵元素主要化合價為+2價和+3價。【點撥】(1)鐵分別與氯氣和鹽酸反響所得的產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)不同，F(xiàn)e與Cl2反響無論用量多少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反響生成FeCl2。(2)鐵在潮濕的空氣中生成鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。(4)鐵的制備方法：1．生鐵的冶煉①原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。②設(shè)備：高爐。③主要反響：復(fù)原劑的生成：C+O2eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2、CO2+Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO鐵的復(fù)原：Fe2O3+3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+3CO2造渣反響：CaCO3eq\o(=,\s\up7(煅燒))CaO+CO2↑、CaO+SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3利用鋁熱反響焊接無縫鋼軌，以氧化鐵和鋁粉為鋁熱劑，反響的化學(xué)方程式為。

2．鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗稱—色態(tài)黑色粉末粉末黑色晶體溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的價態(tài)價價+2價，+3價穩(wěn)定性穩(wěn)定與H+反響〔非氧化性酸〕Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O3．鐵的氫氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮狀物，易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，顏色由色變?yōu)樯?，最后變?yōu)樯?，化學(xué)方程式為。Fe(OH)2的制備：方法一：有機覆蓋層法將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面一下，并在液面上覆蓋一層苯或汽油〔不能用CCl4〕，以防止空氣與Fe(OH)2接觸發(fā)生反響，如圖甲所示。方法二：復(fù)原性氣體保護法用H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再將亞鐵鹽溶液與NaOH溶液混合，這樣可長時間觀察到白色沉淀，如圖乙所示。方法三：電解法用鐵作陽極，電解NaCl〔或NaOH〕溶液，并在液面上覆蓋一層苯或煤油，如圖丙所示。(2)Fe(OH)3是紅褐色、難溶于水的固體，在空氣中久置會局部失水生成鐵銹(Fe2O3·xH2O)，受熱易分解，分解的方程式為2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性鐵鹽與堿反響，離子方程式為Fe3++3OH?=Fe(OH)3↓。反響產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)的判斷(1)鐵與弱氧化劑(如S、I2、H+、Cu2+)等反響所得產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)為+2價，如Fe+I2FeI2。(2)鐵與強氧化劑(如Cl2、Br2、濃硫酸、過量硝酸等)反響所得產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)為+3價，如2Fe+3Br2=2FeBr3。(3)鐵在純氧中燃燒得到的產(chǎn)物為Fe3O4，鐵元素的價態(tài)為+2、+3價。(4)鐵與稀硝酸反響產(chǎn)物的判斷。①當(dāng)HNO3過量時：反響原理：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，鐵元素的存在形式為Fe3+，鐵元素的價態(tài)為+3價。②當(dāng)Fe過量時：反響原理：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，鐵元素的存在形式為Fe2+，鐵元素的價態(tài)為+2價。③當(dāng)14<鐵元素的存在形式為Fe2+和Fe3+，鐵元素的價態(tài)為+2、+3價。診斷辨析診斷辨析1．判斷正誤，正確的打“√〞，錯誤的打“×〞。(1)根據(jù)鐵與Cl2、S反響的條件及產(chǎn)物中鐵元素的化合價可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強弱。()(2)Fe與稀硝酸、稀硫酸反響均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反響。()(3)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2。()(4)將水蒸氣通過灼熱的鐵粉，粉末變紅，鐵與水在高溫下發(fā)生反響。()(5)Fe(OH)3、FeCl2均可由化合反響得到。()(6)氧化鐵能與酸反響，所以可用于制作紅色染料。()(7)Fe3O4可用FeO·Fe2O3表示，故Fe3O4為混合物。()(8)氫氧化鐵與HI溶液反響的離子方程式為Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O。()2．?本草綱目?中記載“慈石治腎家諸病，而通耳明目。慈石，色輕紫，石上皸澀，可吸連針鐵，俗謂之熁鐵石〞。“慈石〞的主要成分是〔〕A．鐵B．氧化銅C．四氧化三鐵D．氧化鐵3．以下有關(guān)鐵及其化合物的說法不正確的選項是〔〕A．氯化鐵溶液有較強氧化性，故可用作凈水劑B．鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反響均能得到Fe3O4C．工業(yè)上可用鐵制容器儲存、運輸濃硝酸、濃硫酸D．工業(yè)上在高溫下用CO復(fù)原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵4．如下圖裝置可用來制取Fe(OH)2和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化。實驗提供的試劑：鐵屑、6mol·L?1硫酸溶液、NaOH溶液。以下說法錯誤的選項是〔〕A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先參加的試劑是鐵屑B．實驗開始時應(yīng)先將活塞E關(guān)閉C．生成Fe(OH)2的操作為關(guān)閉活塞E，使A中溶液壓入裝置B中D．取下裝置B中的橡皮塞，使空氣進入，發(fā)生的有關(guān)反響的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)35．有一塊鐵的“氧化物〞樣品，用140mL5.0mol·L?1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+，那么該樣品可能的化學(xué)式為〔〕A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O7考點考點2：Fe2+與Fe3+的性質(zhì)及檢驗及鐵三角的應(yīng)用知識全梳理知識全梳理1．亞鐵鹽與鐵鹽(1)亞鐵鹽。①氧化性和復(fù)原性。含有Fe2+的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e2+處于鐵的中間價態(tài)，既有性，又有性，其中以性為主。復(fù)原性：Fe2+eq\o(→,\s\up7(O2、Cl2、Br2、HNO3),\s\do7(KMnO4(H+)、H2O2、HClO等))Fe3+Fe2+的酸性溶液與H2O2反響的離子方程式：。

FeCl2溶液與HNO3溶液反響的離子方程式為。②Fe2+可發(fā)生水解反響。Fe(OH)2是弱堿，含F(xiàn)e2+的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制硫酸亞鐵溶液時常加少量硫酸抑制Fe2+的水解，加少量鐵屑防止Fe2+被氧化。(2)鐵鹽。①氧化性：含有Fe3+的溶液呈色，F(xiàn)e3+具有氧化性，F(xiàn)e3+與Fe、Cu反響的離子方程式分別為：，。

②特性：含有Fe3+的鹽溶液遇到時變成紅色。

③FeCl3易水解：將其飽和溶液滴入沸水中制備膠體的化學(xué)方程式為FeCl3+3H2Oeq\o(,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)+3HCl。2．Fe3+和Fe2+的檢驗方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液(3)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的檢驗eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變色，說明含有Fe3+；eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do7(KMnO4))KMnO4溶液，說明含有Fe2+。(4)Fe2+的特征檢驗方法溶液eq\o(→,\s\up7(K3[Fe(CN)6]溶液))產(chǎn)生，說明溶液中含有Fe2+，有關(guān)反響離子方程式為?！军c撥】(1)檢驗Fe2+時，不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液參加到足量的新制氯水中(新制氯水有可能氧化SCN?)。(2)Fe3+、Fe2+、Cl?同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2+(Cl?能復(fù)原KMnO4，會造成干擾)。3．含F(xiàn)e2+、Fe3+溶液的除雜問題主要成分雜質(zhì)除雜方法FeCl3(aq)FeCl2(aq)參加或H2O2FeCl2(aq)FeCl3(aq)加過量后過濾FeCl2(aq)CuCl2(aq)加過量后過濾CuCl2(aq)FeCl3(aq)參加過量CuO或Cu(OH)24．鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化寫出以下變化的離子方程式，體會Fe2+與Fe3+的轉(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：。

(3)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔：。

(4)將H2O2溶液滴入到酸性FeCl2溶液中：。

高考新熱點——以Fe2+、Fe3+為載體的綜合實驗探究鐵元素有多種價態(tài)，化合物種類較多，特別是Fe2+、Fe3+的性質(zhì)多樣，是命制綜合實驗題恰當(dāng)?shù)妮d體?？疾閮?nèi)容可涉及物質(zhì)性質(zhì)的探究、物質(zhì)的制備、成分測定、離子檢驗等，通過上述問題的設(shè)計，同時可考查儀器的使用、條件的控制、物質(zhì)的別離提純、實驗平安等化學(xué)實驗根底知識。1．某小組在驗證反響“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag〞的實驗中檢測到Fe3+，發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L?1硝酸銀溶液(pH≈2)中參加過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。(1)檢驗產(chǎn)物。①取出少量黑色固體，洗滌后，___________________________(填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。②取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中含有________。(2)針對“溶液呈黃色〞，甲認為溶液中有Fe3+，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+，乙依據(jù)的原理是____________________________________________(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗：①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實了甲的猜想。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān)，比照實驗記錄如表所示：序號取樣時間/min現(xiàn)象Ⅰ3產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色Ⅱ30產(chǎn)生白色沉淀；較3min時量少；溶液紅色較3min時加深Ⅲ120產(chǎn)生白色沉淀；較30min時量少；溶液紅色較30min時變淺(資料：Ag+與SCN?生成白色沉淀AgSCN)②對Fe3+產(chǎn)生的原因做出如下假設(shè)：假設(shè)a：可能是鐵粉外表有氧化層，能產(chǎn)生Fe3+；假設(shè)b：空氣中存在O2，由于_________________(用離子方程式表示)，可產(chǎn)生Fe3+；假設(shè)c：酸性溶液中NOeq\o\al(?,3)具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3+；假設(shè)d：根據(jù)______________________________________現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag+，可產(chǎn)生Fe3+。診斷辨診斷辨析1．判斷正誤，正確的打“√〞，錯誤的打“×〞。(1)FeCl3溶液與KSCN溶液反響的離子方程式為Fe3++3SCN?=Fe(SCN)3↓。()(2)可用鐵粉除去FeCl2溶液中的FeCl3。()(3)將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變紅，檢驗Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質(zhì)。()(4)室溫下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加幾滴淀粉溶液，溶液變藍色，說明Fe3+的氧化性比I2的強。()(5)用NaOH溶液和鹽酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2。()(6)將FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3固體或晶體。()(7)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，該溶液中一定含有Fe2+。()2．某同學(xué)設(shè)計以下方案對A(鹽的水溶液)進行鑒定：由此得出的結(jié)論中一定不正確的選項是〔〕A．D溶液中存在Fe(SCN)3B．A一定為無氧酸鹽FeBr2C．B可為AgBrD．濾液中有Fe3+3．利用廢鐵屑(主要成分為Fe，還含有C、S、P等)制取高效凈水劑K2FeO4流程如圖：廢鐵屑溶液Na2FeO4K2FeO4以下說法不正確的選項是〔〕A．廢鐵屑在酸溶前可用熱的純堿溶液去油污B．步驟②的目的是將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3C．步驟③中發(fā)生反響的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO?=2FeOeq\o\al(2?,4)+3Cl?+4H++H2OD．步驟④中反響能發(fā)生的原因是在相同條件下，K2FeO4的溶解度小于Na2FeO44．以下說法正確的選項是〔〕A．向某溶液中加KSCN溶液，溶液顯紅色，證明原溶液中有Fe3+，無Fe2+B．鐵粉作為食品袋內(nèi)的脫氧劑，鐵粉起復(fù)原作用C．FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板的制作，原因是FeCl3能從含有Cu2+的溶液中置換出銅D．c(Fe2+)=1mol·L?1的溶液中：K+、NHeq\o\al(+,4)、MnOeq\o\al(?,4)、S2?能大量共存課后作業(yè)課后作業(yè)[A組根底題組]1.?唐本草?記載“本來綠色，新出窟未見風(fēng)者，正如琉璃。陶及今人謂之石膽，燒之赤色，故名絳礬矣〞。文中“絳礬〞為〔〕A．FeSO4·7H2OB．CuSO4·5H2OC．Na2SO4·10H2OD．KAl(SO4)2·12H2O2．為了驗證Fe3+的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下圖的一組實驗，其中實驗方案設(shè)計錯誤的選項是〔〕A．只有④B．只有③C．③和④均錯D．全部錯誤3．關(guān)于FeCl3進行的實驗，以下預(yù)測正確的選項是〔〕選項實驗預(yù)測A蒸發(fā)FeCl3溶液得到FeCl3固體B在FeCl3、CuCl2混合液中，參加少量Fe粉一定有H2產(chǎn)生且有Cu析出C用FeCl3固體溶于水配制飽和溶液會有Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生D在FeCl3溶液中參加KHCO3溶液有CO2產(chǎn)生，但無Fe(OH)3沉淀生成4．鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向濾液中參加過量氨水，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘渣，上述沉淀和殘渣分別是〔〕A．Fe(OH)3Fe2O3B．Fe(OH)2Fe2O3C．Fe(OH)2Fe(OH)3D．Fe(OH)2FeO5．局部含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價的關(guān)系如下圖。以下說法錯誤的選項是〔〕A．a(chǎn)可與e反響生成bB．c在空氣中可轉(zhuǎn)化為dC．可用KSCN溶液鑒別b、eD．可存在a→e→d→c→b→a的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系6．以下實驗方案可以得到白色純潔的Fe(OH)2的是〔〕A．在FeCl2溶液上加一層苯，然后將滴管插入到FeCl2溶液液面以下，慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有氣泡，配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸餾水必須加熱煮沸)B．將鐵粉與稀硫酸充分反響，然后再參加過量的氨水C．在Fe2(SO4)3溶料中參加過量的鐵粉，過濾，在濾液中參加過量的NaOH溶液D．在生成Fe(OH)3的懸濁液中加過量的鐵粉7．常溫下，在FeCl2溶液中滴加少量稀硝酸，溶液變?yōu)闇\黃色。以下有關(guān)推斷錯誤的選項是〔〕A．在上述淺黃色溶液中滴加少量KSCN溶液，溶液為紅色B．K+、Fe3+、Cl?、NOeq\o\al(?,3)能大量共存C．在FeCl2溶液中滴加稀硝酸反響的離子方程式：Fe2++2H++NOeq\o\al(?,3)=Fe3++NO2↑+H2OD．在上述淺黃色溶液中滴加少量KMnO4溶液，紫色褪去8．證明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實驗方法是〔〕A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后顯紅色B．先滴加KSCN溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色C．滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后變?yōu)榛揖G色，最后呈紅褐色D．只需滴加KSCN溶液9．實驗室用嚴(yán)重銹蝕的廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)，流程如下：以下說法正確的選項是〔〕A．上述流程中涉及的反響均屬于氧化復(fù)原反響B(tài)．“酸溶〞時試劑X可用稀硫酸或稀鹽酸C．“復(fù)原〞時發(fā)生反響的離子方程式為D．“結(jié)晶〞采用的方式是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶10．(1)某Fe2(SO4)3樣品含有少量FeSO4雜質(zhì)，將其配成溶液。①假設(shè)要檢驗溶液中的Fe3+，可參加___試劑(填化學(xué)式)，觀察溶液呈血紅色。反響的離子方程式：_______________。②假設(shè)要檢驗溶液中的Fe2+，以下方法可行的是：___。A．取少量溶液于試管中，滴入幾滴酸性高錳酸鉀溶液，假設(shè)紫紅色褪去，那么含有Fe2+B．取少量溶液于試管中，參加新制氯水，再滴入硫氰化鉀，假設(shè)呈血紅色，那么含有Fe2+C．取少量溶液于試管中，滴入NaOH溶液，看到白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G再變?yōu)榧t褐色，那么含有Fe2+(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計如圖方案制備高鐵酸鉀：①高鐵酸鉀中鐵元素的化合價為___，據(jù)此推測它具有的化學(xué)性質(zhì)是____。②其中第一步操作是：在NaClO溶液中參加燒堿固體形成強堿性環(huán)境，將研磨過的硝酸鐵少量屢次地參加上述溶液中，溫度保持0℃反響1h，那么采用的適宜控溫方式是___。發(fā)生的離子反響為：。③高鐵酸鉀和水發(fā)生反響，生成一種膠體能吸附雜質(zhì)凈水，同時還產(chǎn)生氣體，寫出反響的離子方程式：。[B組提升題組]11．從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如圖：那么以下說法正確的選項是〔〕A．試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同C．試劑c是氯氣，相應(yīng)的反響為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl?D．用酸性KMnO4溶液可檢驗溶液W中是否含有Fe2+12．某實驗小組用工業(yè)上廢棄固體(主要成分Cu2S和Fe2O3)合物制取粗銅和Fe2(SO4)3晶體，設(shè)計的操作流程如下：(1)③實驗過程中，過濾操作用到的玻璃儀器有___________。(2)③④操作中會有一種氣體生成，假設(shè)在實驗室制備該氣體，可選擇以下哪些裝置___________(填字母)。(3)溶液B在空氣中放置有可能變質(zhì)，如何檢驗溶液B是否變質(zhì)：___________。(4)溶液B加稀硫酸酸化后加強氧化劑X，試劑X最好選擇以下哪種試劑_________(填字母)。a．Cl2b．H2O2c．KMnO4試劑在酸性條件下與溶液反響的離子方程式為___________。(5)由溶液C經(jīng)___________、___________、過濾等操作得Fe2(SO4)3晶體。13．FeCl3具有凈水作用，但腐蝕設(shè)備，而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑，處理污水比FeCl3高效，且腐蝕性小。請答復(fù)以下問題：(1)FeCl3凈水的原理是____________________。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備，除H+作用外，另一主要原因是(用離子方程式表示)_____________________。(2)為節(jié)約本錢，工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。①假設(shè)酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)＝2.0×10?2mol·L?1，c(Fe3+)＝1.0×10?3mol·L?1，c(Cl?)＝5.3×10?2mol·L?1，那么該溶液的pH約為________。②完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式：eq\x()ClOeq\o\al(?,3)+eq\x()Fe2++eq\x()________=eq\x()Cl?+eq\x()Fe3++eq\x()________。14．利用硫酸燒渣(主要含F(xiàn)e2O3、FeO，還含有SiO2和CuO等)來制取FeSO4溶液。(1)將硫酸燒渣進行粉碎，其目的是___________?！八峤晻r，F(xiàn)e2O3發(fā)生反響的離子方程式是___________。(2)“復(fù)原〞時，鐵粉將Fe3+、Cu2+復(fù)原為Fe2+和Cu。檢驗Fe3+是否已全部被復(fù)原，所選用試劑的化學(xué)式是___________。(3)將得到的FeSO4溶液進行以下操作，測定其物質(zhì)的量濃度：FeSO4溶液，將其稀釋成100.00mL溶液。步驟二：取25.00mL稀釋后的溶液，向其中參加0.100mol·L?1酸性KMnO4溶液。恰好反響時，記下消耗KMnO4溶液的體積。步驟三：重復(fù)上述實驗3次，平均消耗KMnO4溶液20.00mL。：MnOeq\o\al(?,4)+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O①“步驟一〞中稀釋時所用的水需先進行加熱煮沸，其目的是___________。②試通過計算，求原FeSO4溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？(寫出計算過程)___________答案與解析答案與解析考點1：知識全梳理1．銀白色43Fe+2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O42Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3Fe+Seq\o(,\s\up7(△))FeSFe+I2eq\o(,\s\up7(△))FeI23Fe+4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4+4H2Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2OFe+Cu2+=Fe2++CuFe+2Fe3+=3Fe2+2Al+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+Al2O32．鐵紅磁性氧化鐵紅棕色+2+3不穩(wěn)定穩(wěn)定FeO+2H+=Fe2++H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O3．灰綠紅褐4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3診斷辨析1.(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√2.【答案】C3.【答案】A【解析】氯化鐵溶液有氧化性，但不是用作凈水劑的原因，凈水是利用鐵離子水解生成的氫氧化鐵膠體具有吸附性，能吸附懸浮的雜質(zhì)凈水，故A錯誤；鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，和水蒸氣反響生成四氧化三鐵和氫氣，鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反響均能得到Fe3O4，故B正確；常溫下鐵在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象，阻止反響進行，工業(yè)上可用鐵制容器儲存、運輸濃硝酸、濃硫酸，故C正確；金屬活動性順序表中鐵到銅是用復(fù)原法冶煉，工業(yè)上在高溫下用CO復(fù)原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵，故D正確。4.【答案】B【解析】制取硫酸亞鐵需要鐵屑，在燒瓶中應(yīng)該先參加鐵屑，所以A中應(yīng)預(yù)先參加的試劑是鐵屑，故A正確；稀硫酸和鐵反響生成硫酸亞鐵和氫氣，實驗開始時應(yīng)翻開活塞E，用氫氣排出裝置中的空氣，B錯誤；鐵和稀硫酸反響有氫氣生成，關(guān)閉活塞E，導(dǎo)致A裝置中壓強逐漸增大，F(xiàn)eSO4溶液被壓入B瓶中進行反響生成氫氧化亞鐵，C正確；氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，容易被溶解在溶液中的氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，該反響的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故D正確。5.【答案】D【解析】根據(jù)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl?，可知鐵的“氧化物〞樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)＝0.025mol×2＝0.05mol，根據(jù)電荷守恒得2n(Fe2+)+3n(Fe3+)＝n(Cl?)，又n(Cl?)＝0.14L×5.0mol·L?1＝0.7mol，那么n(Fe3+)＝0.2mol，故n(Fe2+)∶n(Fe3+)＝0.05∶0.2＝1∶4，故該氧化物可表示為FeO·2Fe2O3，即Fe5O7?？键c2：知識全梳理1．氧化復(fù)原復(fù)原2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O3Fe2++NOeq\o\al(?,3)+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O黃2Fe3++Fe=3Fe2+Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+KSCN溶液2．紅紫紅色褪去藍色沉淀3Fe2++2[Fe(CN)6]3?=Fe3[Fe(CN)6]2↓3．氯水鐵粉鐵粉4．H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+2Fe3++2I?=2Fe2++I2Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O素養(yǎng)再提升：1.【答案】(1)①參加足量稀鹽酸(或稀硫酸)酸化，固體未完全溶解②Fe2+(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O參加KSCN溶液后生成白色沉淀【解析】(1)①參加足量稀鹽酸(或稀硫酸)酸化，固體未完全溶解。②K3[Fe(CN)6]是檢驗Fe2+的試劑，所以產(chǎn)生藍色沉淀說明含有Fe2+。(2)過量鐵粉與Fe3+反響生成Fe2+：Fe+2Fe3+=3Fe2+。②O2氧化Fe2+反響為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。白色沉淀是AgSCN，所以實驗可以說明含有Ag+，Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+。診斷辨析1.(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√2.【答案】B【解析】由圖中轉(zhuǎn)化可知，B為A與硝酸銀反響生成的淺黃色沉淀，根據(jù)元素守恒知淺黃色沉淀為AgBr，所以A中含有Br?，C中加KSCN溶液變?yōu)榧t色溶液，那么C中含有Fe3+，A中含有鐵元素，酸性條件下的NOeq\o\al(?,3)具有強氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子，所以A中可能含有Fe3+或Fe2+或二者都有。D溶液中含有Fe(SCN)3，A項正確；酸性條件下的NOeq\o\al(?,3)具有強氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，所以A中可能是FeBr2，也可能是FeBr3，也可能是二者的混合物，B項錯誤；能和銀離子反響生成淡黃色沉淀的離子是溴離子，所以B是AgBr，C項正確；C能和硫氰化鉀溶液反響生成紅色溶液，說明濾液中含有Fe3+，D項正確。3.【答案】C【解析】純堿是強堿弱酸鹽，COeq\o\al(2?,3)水解導(dǎo)致純堿溶液呈堿性，堿性條件下油污水解生成高級脂肪酸鹽和甘油，所以廢鐵屑在酸溶前可用熱的純堿溶液去油污，故A正確；NaOH中和過量的酸，F(xiàn)e2+被H2O2氧化為Fe3+，在堿性溶液中將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，步驟②的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，故B正確；步驟③中發(fā)生的反響是堿性條件下發(fā)生的反響，反響的離子方程式為2Fe(OH)3+4OH?+3ClO?=2FeOeq\o\al(2?,4)+3Cl?+5H2O，故C錯誤；步驟④中反響的化學(xué)方程式為2KOH+Na2FeO4=K2FeO4↓+2NaOH，溶解度大的物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為溶解度小的物質(zhì)，反響能發(fā)生的原因K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小，故D正確。4.【答案】B【解析】Fe3+遇KSCN會使溶液呈現(xiàn)紅色，F(xiàn)e2+遇KSCN無明顯現(xiàn)象，如果溶液中滴加KSCN溶液呈紅色，那么證明存在Fe3+，并不能證明無Fe2+，故A錯誤；鐵粉可作為食品袋內(nèi)的脫氧劑，F(xiàn)e與氧氣反響，鐵的化合價升高，鐵是復(fù)原劑，那么鐵粉起復(fù)原作用，故B正確；Cu與氯化鐵反響生成氯化亞鐵和氯化銅，沒有單質(zhì)生成，那么不屬于置換反響，故C錯誤；c(Fe2+)=1mol·L?1的溶液呈酸性，酸性溶液中Fe2+與MnOeq\o\al(?,4)之間發(fā)生氧化復(fù)原反響，在溶液中不能大量共存，故D錯誤。課后作業(yè)1.【答案】A【解析】根據(jù)題中描述，晶體本來為綠色，加熱后得到紅色固體，所以該晶體為FeSO4·7H2O。2.【答案】C【解析】實驗③中溶液應(yīng)變?yōu)闇\藍色；實驗④與Fe3+的性質(zhì)無關(guān)。3.【答案】C【解析】蒸發(fā)FeCl3溶液可促進Fe3+水解，由于HCl易揮發(fā)，最后得到Fe(OH)3，A錯；混合液中參加Fe粉時，不會有H2產(chǎn)生且Fe應(yīng)先和Fe3+反響，再與Cu2+反響，B錯；FeCl3易水解生成Fe(OH)3沉淀，C對；D中Fe3+與HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生雙水解反響，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D錯。4.【答案】B【解析】鐵與稀硫酸反響生成FeSO4，再與過量氨水反響生成白色沉淀Fe(OH)2，在空氣中加熱Fe(OH)2，鐵元素被氧化為+3價，最后所得紅棕色殘渣為Fe2O3。5.【答案】D【解析】圖示為鐵0、+2、+3三種價態(tài)的價類二維圖，其中單質(zhì)a為Fe，+2價的鹽b為亞鐵鹽，堿c為氫氧化亞鐵，+3價的鹽e為鐵鹽，堿d為氫氧化鐵。A．鐵單質(zhì)可以和三價鐵鹽發(fā)生歸中反響，生成亞鐵鹽，離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+，故A正確；B．氫氧化亞鐵具有較強的復(fù)原性，能夠被氧化，因此氫氧化亞鐵可以被氧化生成氫氧化鐵，故B正確；C．亞鐵離子與KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，鐵離子與KSCN溶液顯紅色，可用KSCN溶液鑒別b、e，故C正確；D．氫氧化鐵不能直接轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵，即d→c不能直接轉(zhuǎn)化，故D錯誤；應(yīng)選D。6.【答案】A【解析】A．溶液配制的蒸餾水要煮沸，排除溶解氧，加一層苯隔絕空氣，可以得到白色純潔的Fe(OH)2，故A正確；B．將鐵粉與稀硫酸充分反響，然后再參加過量的氨水，溶液配制蒸餾水要煮沸，排除溶解氧，故B錯誤；C．沒有排除溶液中的溶解氧，也沒有防止Fe(OH)2被氧化的保護措施，故C錯誤；D．氫氧化鐵固體不與鐵粉反響，那么該方法無法獲得純潔的氫氧化亞鐵，故D錯誤；故答案為A。7.【答案】C【解析】A．向FeCl2溶液中滴加少量稀硝酸，溶液變?yōu)闇\黃色，說明溶液中的亞鐵離子被硝酸氧化生成了鐵離子，再滴加少量KSCN溶液，溶液變紅色，故A正確；B．K+、Fe3+、Cl?、NOeq\o\al(?,3)離子間不發(fā)生反響，能大量共存，故B正確；C．FeCl2溶液中滴加稀硝酸，亞鐵離子被氧化成鐵離子，反響的離子方程式為3Fe2++4H++NOeq\o\al(?,3)=3Fe3++NO↑+2H2O，故C錯誤；D．上述淺黃色溶液中還含有沒有被硝酸氧化的亞鐵離子，亞鐵離子具有復(fù)原性，能夠?qū)⒏咤i酸鉀溶液復(fù)原，因此滴加少量KMnO4溶液，紫色褪去，故D正確；應(yīng)選C。8.【答案】B【解析】Fe2+和Fe3+檢驗設(shè)計是常考的熱點。設(shè)計的步驟：先加KSCN溶液，無現(xiàn)象，可證明溶液中不含F(xiàn)e3+，然后再滴加氯水，假設(shè)溶液呈紅色，說明溶液中含有Fe2+。9.【答案】D【解析】嚴(yán)重銹蝕的廢鐵屑用硫酸酸浸，溶液中含F(xiàn)e3+和Fe2+，加鐵粉將Fe3+復(fù)原成Fe2+，過濾除去不溶雜質(zhì)，得硫酸亞鐵溶液，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，制取硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)。A．Fe2O3與硫酸的反響不是氧化復(fù)原反響，故A錯誤；B．“酸溶〞時不能用鹽酸，會引入Cl?，故B錯誤；C．所給的離子方程式電荷不守恒，“復(fù)原〞時發(fā)生反響的離子方程式為，故C錯誤；D．晶體帶結(jié)晶水，一般采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法提取，“結(jié)晶〞采用的方式是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，故D正確；應(yīng)選D。10.【答案】〔1〕KSCNFe3++3SCN-=Fe(SCN)3A〔2〕+6氧化性冰水浴2Fe3++3ClO?+10OH?=2FeOeq\o\al(2?,4)+3Cl?+10H2O4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+3O2↑+8KOH【解析】(1)①檢驗溶液中的Fe3+通常使用KSCN溶液，與鐵離子發(fā)生反響：Fe3++3SCN?=Fe(SCN)3，從而使溶液中顯血紅色；②A．Fe2+具有復(fù)原性，可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，而Fe3+不能被酸性高錳酸鉀氧化，所以假設(shè)紫紅色褪去，那么含有Fe2+，A正確；B．假設(shè)原溶液中只含有Fe3+，現(xiàn)象相同，應(yīng)先加硫氰化鉀，再通氯水，B錯誤；C．假設(shè)含有Fe3+，會生成紅褐色的Fe(OH)3，從而無法觀察到是否有白色沉淀生成，C錯誤；綜上所述答案為A；(2)①高鐵酸鉀中K為+1價，O為-2價，所以Fe為+6價；+6價為較高價態(tài)，而鐵常見的價態(tài)由+2、+3價，所以+6價鐵易降價，所以該物質(zhì)具有氧化性；②需要保持溫度為0℃反響1h，所以應(yīng)采用冰水浴；該反響中Fe3+被ClO?氧化為FeOeq\o\al(2?,4)，根據(jù)電子守恒可知Fe3+和ClO?的系數(shù)比為2∶3，再結(jié)合元素守恒可得離子方程式為2Fe3++3ClO?+10OH?=2FeOeq\o\al(2?,4)+3Cl?+10H2O；③根據(jù)現(xiàn)象可知高鐵酸鉀與水反響生成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e元素被復(fù)原，表達中H、K元素已是最高價態(tài)，所以應(yīng)是-2價的O元素被氧化，生成的氣體為氧氣，化學(xué)方程式為4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+3O2↑+8KOH。11.【答案】C【解析】由最終要得到氯化鐵晶體及流程圖知，b是鹽酸，A錯誤；操作Ⅰ和操作Ⅱ是過濾，操作Ⅲ是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，所用儀器不相同，B錯誤；濾液Z和X中均含有氯化亞鐵，因此c為氯氣，C正確；高錳酸鉀能氧化氯離子而褪色，因此不能用于檢驗是否含有亞鐵離子，D錯誤。12.【答案】〔1〕燒杯、玻璃棒、漏斗cd取少量B溶液于試管中，向試管中參加幾滴KSCN溶液，如果溶液變?yōu)檠t色，說明含有鐵離子，說明硫酸亞鐵已經(jīng)變質(zhì)，否那么就沒有變質(zhì)b加熱濃縮冷卻結(jié)晶【解析】廢棄固體的主要成分是Cu2S和Fe2O3，灼燒廢氣固體發(fā)生反響，所以氣體a是二氧化硫，固體A是CuO和Fe2O3，固體A和稀硫酸混合，發(fā)生的反響，所以A溶液中成分是硫酸銅和硫酸鐵，向溶液A中參加過量的鐵屑，發(fā)生反響和，所以固體B的成分是鐵和銅，濾液B的成分是硫酸亞鐵，固體B中參加稀硫酸，銅和稀硫酸不反響，過濾得到固體粗銅；向濾液B中參加試劑X得到溶液C，將溶液C加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到硫酸鐵晶體，濾液B中成分是硫酸亞鐵，需要參加氧化劑雙氧水將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，所以試劑X是雙氧水。(1)③實驗過程中，過濾操作用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；(2)③④操作中會有一種氣體生成，該氣體是氫氣，假設(shè)在實驗室制備該氣體，可用鋅和稀硫酸制取，，該反響的混合物為固液混合，不需要加熱，所以選用固液混合不加熱型裝置，所以可選擇cd裝置；故答案為cd；(3)濾液B的成分是硫酸亞鐵，在空氣中放置有可能變質(zhì)，被空氣氧化為硫酸鐵，鐵離子和KSCN溶液反響生成血紅色的硫氰化鐵，所以可以用KSCN溶液檢驗硫酸亞鐵是否變質(zhì)，檢驗方法是：取少量B溶液于試管中，向試管中參加幾滴KSCN溶液，如果溶液變?yōu)檠t色，說明含有鐵離子，說明硫酸亞鐵已經(jīng)變質(zhì)，否那么就沒有變質(zhì)；(4)溶液B加稀硫酸酸化后加強氧化劑X，且反響不能引入新的雜質(zhì)；a．Cl2將亞鐵離子氧化為鐵離子，但引進新雜質(zhì)氯離子，故不能用a；b．H2O2將亞鐵離子氧化為鐵離子，本身被復(fù)原為水，不產(chǎn)生新的雜質(zhì)，應(yīng)選用b；c．KMnO4將亞鐵離子氧化為鐵離子，但引進新雜質(zhì)錳離子等，故不能用c；雙氧水在酸性條件下與硫酸亞鐵反響的離子方程式為；(5)由溶液C經(jīng)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等操作得Fe2(SO4)3晶體。13.【答案】(1)Fe3+水解產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中懸