高考化学一轮复习精品导学案专题34 铁及其化合物解析版Word文档格式.docx
《高考化学一轮复习精品导学案专题34 铁及其化合物解析版Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习精品导学案专题34 铁及其化合物解析版Word文档格式.docx（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
（2）铁的氢氧化物
Fe（OH）2
Fe（OH）3
色态
白色固体
红褐色固体
与盐酸反应
Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
2Fe（OH）3
Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应
Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
二者的关系
在空气中，Fe（OH）2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe（OH）3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
4.检验Fe2＋、Fe3＋的常用方法
1．根据溶液颜色
含有Fe2＋的溶液显浅绿色
含有Fe3＋的溶液显棕黄色
2．用KSCN溶液和氯水
（1）流程：
（2）相关反应：
Fe3＋＋3SCN－
Fe（SCN）3（血红色）
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
3．用NaOH溶液
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓（红褐色沉淀）
Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓（白色沉淀）
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
二、“铁三角”转化中的氧化还原反应
1．用离子方程式实现下列转化：
Fe2＋
Fe3＋
①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
②3Fe2＋＋4H＋＋NO
===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；
③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
④Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
2．如何除去括号中的杂质
（1）Fe2＋（Fe3＋）：
加过量铁粉，过滤；
（2）FeCl3（FeCl2）：
加氯水或H2O2；
（3）FeCl2（CuCl2）：
（4）Fe（Al）：
加过量强碱溶液，过滤；
（5）Fe2O3（Al2O3、SiO2）：
加过量强碱溶液，过滤。
高频考点一铁及其化合物的性质
例1.下列关于铁的说法准确的是（）
A.纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属
B.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3
C.纯铁的抗腐蚀水平非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化
D.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存有
【答案】C
【解析】纯铁为银白色，A错；
铁在硫蒸气中燃烧生成FeS，B错；
自然界中有少量铁以单质形式存有（如陨铁），D错。
【变式探究】铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。
上述沉淀和残渣分别是（）
A.Fe（OH）3Fe2O3B.Fe（OH）2Fe2O3
C.Fe（OH）2Fe（OH）3D.Fe（OH）2Fe3O4
【答案】B
【解析】铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe（OH）2，在空气中加热Fe（OH）2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
高频考点二Fe2＋、Fe3＋的检验
例2.下列相关物质检验方法不合理的是（）
A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含有Fe2＋
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变血红
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
【解析】B项中的Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。
【变式探究】要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，实行如下实验操作时，最佳顺序为（）
①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液
A.①③B.③②C.③①D.①②③
【解析】
高频考点三Fe（OH）2的制备方法
例3.用下列方法可制得白色的Fe（OH）2沉淀：
用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含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________。
（2）除去蒸馏水中溶解的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
________________________________________________________________________。
【答案】
（1）稀硫酸、铁屑
（2）加热煮沸（3）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，实验过程中要确保在无氧条件下生成。
【变式探究】下列各图示中能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀的是________（填序号）。
【答案】①②③⑤
高频考点四Fe2＋与Fe3＋的转化及应用
例4.下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是（）
①氯气②NaCl溶液③KMnO4溶液④稀硝酸⑤盐酸⑥NaNO3溶液
A.①②③B.①③④C.②④⑤D.②⑤⑥
【答案】D
【解析】要实现Fe2＋转化为Fe3＋，必须增强氧化性物质，②NaCl、⑤HCl均没有强氧化性，⑥NO
在酸性条件下才表现强氧化性。
【变式探究】在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中准确的是（）
A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋
B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋
C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋
D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋
【解析】氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，加入铁粉后有固体剩余，Fe3＋一定不存有；
若剩余固体全部都是Cu，溶液中还可能有Cu2＋，也可能恰好被完全置换；
若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2＋。
高频考点五Fe2＋、Fe3＋的离子共存问题
例5.下列各离子组能大量共存的是（）
A.Fe3＋、NH
、H＋、SO
B.Fe3＋、Br－、Na＋、I－
C.Fe2＋、AlO
、Na＋、NO
D.Fe3＋、HCO
、NH
、NO
【答案】A
【解析】
【变式探究】下列离子在指定溶液中能大量共存的是（）
A.1.0mol·
L－1的KNO3溶液：
H＋、Fe2＋、Cl－、SO
B.1.0mol·
L－1的FeCl2溶液：
NO
、Na＋、K＋、ClO－
C.使酚酞变红的溶液中：
Na＋、Cl－、SO
、Fe3＋
D.酸性溶液中：
、SO
、Fe3＋、Mg2＋
【解析】A项中KNO3在酸性条件下能氧化Fe2＋；
B项中ClO－能氧化Fe2＋；
C项中Fe3＋在碱性条件下生成沉淀，只能存有于酸性溶液中。
高频考点六——“铁三角”与实验探究的融合
例6.硫酸亚铁晶体（FeSO4·
7H2O）在医药上作补血剂。
某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。
实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法是取样，先滴加KSCN溶液，再滴加____________，
该过程的现象为______________________________________________________________。
（2）步骤②加入过量H2O2的目的是_______________________________________________。
（3）步骤③中反应的离子方程式是________________________________________________。
（4）步骤④中一系列处理的操作步骤：
过滤、____________、灼烧、____________、称量。
（5）若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为__________g。
【答案】
（1）氯水（或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂）溶液由浅绿色变为血红色
（2）将Fe2＋全部氧化为Fe3＋
（3）Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
[或Fe3＋＋3NH3·
H2O===Fe（OH）3↓＋3NH
]
（4）洗涤冷却（5）0.07a
7.一定量的铁粉在氯气中充分燃烧，将所得固体完全溶解于稀盐酸，制得溶液A。
（1）铁在氯气中燃烧的化学方程式是___________________________________________。
（2）推测A中可能含有的金属阳离子：
①只有Fe3＋；
②只有Fe2＋；
③____________________________________。
甲同学为探究溶液的组成，实验如下：
实验步骤
实验现象
实验结论及反应的离子方程式
取少量溶液A于试管中，加入KSCN溶液
假设②不成立，假设①或③成立；
反应的离子方程式是________________
（3）乙同学继续探究溶液A的组成。
查阅资料：
16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
实验过程：
另取少量溶液A于试管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，KMnO4溶液紫色褪去，实验结论：
________（填字母序号）。
a.可能有Fe2＋b.可能无Fe2＋c.一定有Fe2＋
根据你选择的实验结论，简述理由：
_______________________________________________。
【答案】
（1）2Fe＋3Cl2
2FeCl3
（2）含有Fe2＋和Fe3＋溶液变血红色Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3
（3）ab
因为还原性Fe2＋>
Cl－，逐滴加入酸性KMnO4溶液，Fe2＋将MnO
还原为Mn2＋，使紫色褪去，故可能含有Fe2＋；
若溶液中无Fe2＋，Cl－也能将MnO
还原为Mn2＋，紫色褪去，因而溶液中也可能无Fe2＋
【2019年高考江苏卷】下列相关物质的性质与用途具有对应关系的是（）
A．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆B．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥
C．Fe2（SO4）3易溶于水，可用作净水剂D．Al2O3熔点高，可用作耐高温材料
【答案】D
【解析】SO2用于漂白纸浆是利用其与某些有色物质作用，生成不稳定的无色物质，不是氧化性，二氧化硫与硫化氢反应生成S单质和水，表现氧化性，A错误；
NH4HCO3用作氮肥是因为其中含有氮元素，易被农作物吸收，与热稳定性无关，B错误；
Fe2（SO4）3用作净水剂是因为铁离子水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮的杂质而净水，C错误；
Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，D准确。
【2019年高考上海卷】下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（）
A．氧化镁中混有氧化铝B．氯化铝溶液中混有氯化铁
C．氧化铁中混有二氧化硅D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜
【2019浙江理综化学】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制取七水合硫酸亚铁（FeSO4·
7H2O），设计了如下流程：
下列说法不准确的是（）
A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉
B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al（OH）3，进入固体2
C．从溶液2得到FeSO4·
7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·
7H2O
【2019天津理综化学】下列关于物质或离子检验的叙述准确的是（）
A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+，无Fe2+
B．气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气
C．灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na+，无K+
D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2
【答案】B
【解析】A项Fe3+遇KSCN会使溶液表现红色，Fe2+遇KSCN不反应无现象，如果该溶液既含Fe3+，又含Fe2+，滴加KSCN溶液，溶液呈红色，则证明存有Fe3+但并不能证明无Fe2+，故A项错误；
B项气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，则发生反应：
CuSO4+5H2O═CuSO4·
5H2O，CuSO4·
5H2O为蓝色，故可证明原气体中含有水蒸气，B项准确；
C项灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na+，Na+颜色反应为黄色，但并不能证明无K+，因为黄光可遮住紫光，故K+颜色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察，故C项错误；
D项能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等，故将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，则原气体比一定是CO2，D项错误；
本题选B。
【2019山东理综化学】某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入BaHCO3溶液中同时有气体和沉淀产生。
下列化合物中符合上述条件的是（）
A．AlCl3B．Na2OC．FeCl2D．SiO2
【答案】A
【2019福建理综化学】纯净物X、Y、Z转化关系如右图所示，下列判断准确的是（）
A．X可能是金属铜
B．Y不可能是氢气
C．Z可能是氯化钠
D．Z可能是三氧化硫
【解析】A.若X是Cu，Y是Cl2，Cu在Cl2燃烧产生的Z是CuCl2，电解CuCl2溶液产生Cu和Cl2，符合上述物质转化关系，准确。
B．若X是Cl2，Y是氢气，氢气在氯气中燃烧产生Z是HCl，电解HCl的水溶液，产生氢气和氯气，符合上述物质转化关系，错误。
C．若Z是氯化钠，则X、Y分别是Na和Cl2中的一种；
电解氯化钠水溶液会产生氢气、氯气、氢氧化钠，不能产生金属钠，不符合上述物质转化关系，错误。
D．若Z是三氧化硫，而X、Y分别是O2和SO2中的一种，SO3溶于水产生硫酸，电解硫酸溶液，实质是电解水，产生氢气和氧气，不能产生O2和SO2，不符合上述转化关系，错误。
【2019北京理综化学】在通风橱中实行下列实验：
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止
Fe、Cu接触后，其表面产生红棕色气泡
下列说法中不准确的是（）
A．Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：
2NO+O2=2NO2
B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
【答案】C
【2019广东理综化学】下列实验操作、现象和结论均准确的是（）
选项
实验操作
结论
A
分别加热Na2CO3和NaHCO3固体
试管内壁都有水珠
两种物质均受热分解
B
向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水
生成白色沉淀
产物三溴苯酚不溶于水
C
向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液
加入淀粉后溶液变成蓝色
氧化性：
Cl2>
I2
D
向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液
加入H2O2后溶液变成血红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
【答案】BC
【解析】Na2CO3加热时产生的水珠是空气中的水凝结形成，不是分解生成的，A错；
苯酚溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀，说明产物三溴苯酚不溶于水，B对；
淀粉溶液变成蓝色则生成了I2，说明氯水把I—氧化成了I2，故氧化性：
I2，C对；
FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液，溶液变成血红色，说明H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，体现了Fe2+的还原性，没有体现氧化性，D错。
【2019江苏化学】给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是（）
A．粗硅
SiCl4
Si
B．Mg（OH）2
MgCl2（aq）
Mg
C．Fe2O3
FeCl3（aq）
无水FeCl3
D．AgNO3（aq）
[Ag（NH3）2]OH（aq）
Ag
【解析】A、Si＋2Cl2
SiCl4↑，SiCl4＋2H2
Si＋4HCl，故准确；
B、工业上制备Mg，是电解熔融状态下的氯化镁，故B错误；
C、FeCl3是强酸弱碱盐，直接加热蒸发最终得到的是氧化铁，故C错误；
D、蔗糖是非还原性糖，不能与银氨溶液反应，故D错误。
【2019上海化学】检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是（）
A．NaOHB．KMnO4C．KSCND．苯酚
（2019·
山东理综，9）等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是（）
A．FeOB．Fe2O3
C．FeSO4D．Fe3O4
【解析】根据得失电子守恒，还原剂提供的电子越多，氧化剂硝酸生成的NO的物质的量就越多。
1g题述四种物质能提供的电子的物质的量为
A.
×
1mol；
B.0；
C.
D.
1mol（Fe3O4也能够写为Fe2O3·
FeO），等质量时提供电子的物质的量最多的为FeO。
（2019·
上海，17）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。
对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是（）
A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋
B．若有固体存有，则溶液中一定有Fe2＋
C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出
安徽理综，8）下列相关Fe2（SO4）3溶液的叙述准确的是（）
A．该溶液中，K＋、Fe2＋、C6H5OH、Br－能够大量共存
B．和KI溶液反应的离子方程式：
Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2
C．和Ba（OH）2溶液反应的离子方程式：
Fe3＋＋SO
＋Ba2＋＋3OH－===Fe（OH）3↓＋BaSO4↓
D．1L0.1mol·
L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2gFe
【解析】A项，Fe3＋与C6H5OH发生反应，不能大量共存，错误；
B项，该离子方程式电荷不守恒，准确的离子方程式应为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，错误；
C项，Fe2（SO4）3和Ba（OH）2反应的化学方程式为Fe2（SO4）3＋3Ba（OH）2===2Fe（OH）3↓＋3BaSO4↓，所以离子方程式应为2Fe3＋＋3SO
＋3Ba2＋＋6OH－===2Fe（OH）3↓＋3BaSO4↓，错误；
D项，Fe2（SO4）3与足量的Zn反应的化学方程式为Fe2（SO4）3＋3Zn===3ZnSO4＋2Fe，可见0.1molFe2（SO4）3生成0.2molFe，质量为11.2g，准确。
【2019·
福建理综，24]铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀称为____________。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是__________（填字母）。
（2）用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下：
①步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。
硝酸分解的化学方程式为________________________________________________________________________。
②步骤Ⅱ中发生反应：
4Fe（NO3）2＋O2＋（2n＋4）H2O===2Fe2O3·
nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，该反应的化学方程式为
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是______（任写一项）。
【答案】
（1）①吸氧腐蚀②B
（2）①4HNO3
4NO2↑＋O2↑＋2H2O
②4Fe＋10HNO3===4Fe（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O
③氮氧化物排放少（污染少）
天津理综，9】FeCl3在现代工业生产中应用广泛。
某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.经查阅资料得知：
无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。
他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：
①检验装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；
④……
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。
（1）装置A中反应的化学方程式为___________________________________________________。
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3绝大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。
要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是________________________________________________________。
（3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）____________。
（4）装置B中冷水浴的作用为____________________________________________________；
装置C的名称为________；
装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂
升级会员 