1、1第 3 讲 铁及其重要化合物【2019备考】最新考纲：1.掌握铁及其重要化合物的主要性质。2.掌握铁及其重要化合物的应用。3.了解常见金属及其重要化合物的制备方法。考点一 铁的单质、氧化物及氢氧化物(频数： 难度：)1铁元素的存在形式2铁的性质(1)物理性质颜色、状态 导电、导热性、延展性 特性 地壳含量银白色固体 良好 被磁铁吸引 占第四位(2)化学性质铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2 价和3 价。与非金属单质反应：2Fe 与 S 反应：FeS FeS。= = = = = 与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe4H 2O(g)Fe3O44H 2。=
2、= = = =高 温 与酸的反应：a与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe2H =Fe2 H 2。b与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无 H2产生。与某些盐溶液的反应：a与 CuSO4溶液反应的离子方程式：FeCu 2 =Fe2 Cu。b与 FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe2Fe 3 =3Fe2 。铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe 与 Cl2反应无论用量多少都生成 FeCl3，而 Fe 与盐酸反应生成 FeCl2。铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是 Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是 Fe3O4。3铁的常见化合
3、物(1)铁的氧化物化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗名 铁红 磁性氧化铁颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水铁的化合价2 3 2、3与 H 反 FeO2H =Fe2 Fe2O36H =2Fe3 Fe3O48H =Fe2 2F3应的离子方程式H 2O 3H 2O e3 4H 2O(2)铁的氢氧化物化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3色态 白色固体 红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H =Fe2 2H 2O Fe(OH)33H =Fe3 3H 2O受热分解2Fe(OH)3 Fe2O33H 2O= = = = = 制法可溶性亚铁盐与碱反应：
4、Fe2 2OH =Fe(OH)2可溶性铁盐与碱反应：Fe3 3OH =Fe(OH)3二者的关系空气中，Fe(OH) 2能够非常迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为 4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3FeO 和 Fe3O4与足量 HNO3反应时，发生氧化还原反应，Fe 2 被 HNO3氧化生成 Fe3 。Fe 2O3和 Fe3O4与足量 HI 反应时，发生氧化还原反应，Fe 3 被 I 还原生成 Fe2 。1教材基础知识判断(1)Fe 在足量 Cl2中燃烧生成 FeCl3，在少量 Cl2中燃烧生成 FeCl2( )(2)用
5、铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸( )(3)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料( )(4)Fe2O3与 NaOH 溶液反应可制取 Fe(OH)3( )(5)铁与过量的硫粉共热产物是 Fe2S3( )答案 (1) (2) (3) (4) (5)2(RJ 必修 1实验 39)教材实验探究与拓展(1)教材实验分析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。4用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4溶液时还需加入_。除去蒸馏水中溶解的 O2常采用_的方法。生成白色 Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2的
6、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_。(2)教材实验在考题中的拓展应用.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)。注：(全国卷经典考题，15 年北京卷考题).如若符合要求，简述其制备过程及原理。(如若不符合，此问不做答)_解析 (1)稀硫酸抑制 Fe2 水解，铁屑防止 Fe2 被氧化。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。答案 (1)稀硫酸、铁屑 加热煮沸 避免生成的 Fe(OH)2与氧气接触而被氧化(2). .铁与稀硫酸反应产生氢气，让氢气赶尽装置内空气，当 B 中导管处氢气纯净，关闭止水夹
7、 a，FeSO 4被压入在氢气保护下的 NaOH 溶液中。题组一 铁及其重要化合物性质、用途1(2018成都模拟)坦克、导弹的制造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重5要的一种。下列关于铁的说法中，正确的是( )A铁元素属于过渡元素，其原子序数为 26B单质铁与浓硫酸在常温下不反应C铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快解析 铁是 26 号元素，属于过渡元素，A 正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，并不是铁和浓硫酸不反应，B 错误；Fe 2 既有还原性，也有氧化性，C 错误；生铁中铁、碳、盐酸构成原
8、电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，D 错误。答案 A2某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( )A将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性B将热的 NaOH 溶液滴入 FeCl3溶液中：制备 Fe(OH)3胶体C在蒸发皿中加热蒸干 FeSO4溶液：制备 FeSO46H2O 晶体D将铜粉加入 FeCl3溶液中：验证 Fe3 的氧化性强于 Cu2解析 由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成 Fe2(SO4)3和 SO2，无法说明铁的活泼性，故 A 方案不可行；将 NaOH 加入 FeCl3溶液中，得到 Fe(OH)3沉淀，无法得到 Fe(OH)3胶体，B 项方案不可行；
9、在蒸发皿中加热蒸干 FeSO4溶液，一方面氧气可将 FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故 C 项方案不可行；将铜粉加入 FeCl3溶液中，发生反应：Cu2Fe 3 =Cu2 2Fe 2 ，该反应说明 Fe3 的氧化性强于 Cu2 ，故 D 项方案可行。答案 D题组二 铁的氧化物组成确定3铁的常见化合价有2 价和3 价。据研究，铁在浓 HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为 Fe8O11的化合物，它可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )AFeO3Fe 2O3 B2FeO3Fe 2O3CFeO2Fe 2O3 D2FeOFe 2O3解析 化合物
10、 Fe8O11可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeOmFe2O3，则 解得 n2， m3，该化合物可以表示为 2FeO3Fe2O3。n 2m 8n 3m 11)6答案 B4一定质量的某铁的氧化物 FexOy，与足量的 4 molL1 硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液 700 mL，生成 2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为( )AFeO BFe 2O3 CFe 3O4 DFe 4O5解析 铁的氧化物 FexOy与足量的 4 molL1 硝酸溶液充分反应，生成 Fe(NO3)3，硝酸被还原生成 NO， n(NO) 0.1 mol，根据氮原子守恒可
11、得，3 nFe(NO3)32.24 L22.4 Lmol 1 n(NO) n(HNO3)，3 nFe(NO3)30.1 mol0.7 L4 molL1 ， nFe(NO3)30.9 mol，令氧化物 FexOy中 Fe 元素的平均化合价为 a，根据得失电子守恒可得，0.9 mol(3 a)0.1 mol(52)，解得 a ，由化合物中正负化合价代数和为 0 可得83x2 y， x y34，故该氧化物的化学式为 Fe3O4。83答案 C考点二 铁盐和亚铁盐(频数： 难度：)1亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有 Fe2 的溶液，呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。氧化性：Fe 2 与 Zn 反应的离子方程
12、式：ZnFe 2 =FeZn 2 。还原性：Fe 2 与 Cl2反应的离子方程式：2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。(2)铁盐氧化性：含 Fe3 的溶液，呈黄色，Fe 3 具有较强的氧化性，Fe 3 与 Cu、I 反应的离子方程式为：2Fe3 Cu= =Cu2 2Fe 2 ，2Fe3 2I =2Fe2 I 2。7特性：含有 Fe3 的盐溶液遇到 KSCN 时变成血红色。FeCl 3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为 FeCl33H 2OFe(OH)3(胶体)3HCl。= = = = = (3)Fe2 、Fe 3 的相互转化上述转化中标号反应的离子方程式为：3Fe 2 4
13、H NO =3Fe3 NO2H 2O； 32Fe 3 Fe= =3Fe22Fe 2 、Fe 3 的检验(1)Fe2 的检验 无现象 溶液变红色，证明含有 Fe2样 品 溶 液 滴 加 KSCN溶 液 滴 加 氯 水 或 双 氧 水 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐样 品 溶 液 加 入 氢 氧 化 钠 溶 液 色，证明有 Fe2 生成蓝色沉淀，证明有 Fe2样 品 溶 液 加 入 K3Fe(CN)6溶 液 (2)Fe3 的检验 溶液变红色，证明含有 Fe3样 品 溶 液 滴 加 KSCN溶 液 产生红褐色沉淀，证明有 Fe3 存在样 品 溶 液 加 入 氢 氧 化 钠 溶 液 含
14、 Fe2 、Fe 3 的混合溶液中 Fe3 、Fe 2 的检验方法 1：混合溶液 溶液变红色，说明含有 Fe3 滴 加 KSCN溶 液 Fe3的检验方法 2：混合溶液 试纸变蓝色，说明含有 Fe3 淀 粉 /KI试 纸 Fe2的检方法 1：混合溶液 酸性 KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有 滴 加 酸 性 KMnO4溶 液Fe28方法 2：混合溶液 溴水褪色，说明含有 Fe2 滴 加 溴 水 验方法 3：混合溶液 生成蓝色沉淀，说明含有 Fe2 滴 加 K3Fe(CN)6溶 液 1(RJ 必修 1P637 改编)要证明某溶液中不含 Fe3 而可能含 Fe2 ，进行如下实验操作时，最佳顺序是(
15、)加足量氯水 加足量 KMnO4溶液 加少量 KSCN 溶液A B C D答案 C2(溯源题)(2016课标全国，28)某班同学用如下实验探究 Fe2 、Fe 3 的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 molL1 的溶液。在 FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取 2 mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明Cl2可将 Fe2 氧化。FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次
16、加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是_。答案 (1) 防止 Fe2 被氧化 (2) 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl (3) 隔绝空气(排除氧气对实验的影响)探源：本高考题组源于 RJ 必修 1 P61“实验 310”与“科学探究”及其拓展，考查了Fe3 、Fe 2 的有关性质。题组一 Fe 2 、Fe 3 的性质1如图两圆相交部分 A、B、C、D 分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程9式书写不正确的是( )AFe4H NO =Fe3 NO2H 2O 3BFe 3O48H =Fe2 2Fe 3 4H 2OCFe(OH) 33H =Fe3 3H 2OD3
17、Fe(OH) 210H NO =3Fe3 NO8H 2O 3解析 Fe 3O4与稀硝酸反应时，Fe 2 会被氧化为 Fe3 ，正确的离子方程式为3Fe3O428H NO =9Fe3 NO14H 2O，其余选项均正确。 3答案 B2(2018南阳模拟)SO 2通入足量的 Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时若滴入 BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，下列说法不正确的是( )A上述过程中，最终被还原的是 NO 3B从上述反应可以得出结论，氧化性：HNO 3Fe 3 稀硫酸C上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体D假设通入的 SO2完全反应，则同
18、温同压下，SO 2和逸出气体的体积比为 11解析 溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，Fe 3 被还原变为 Fe2 ，后又被氧化为Fe3 ，所以最终被还原的是 NO ，A 正确；溶液由棕色变为浅绿色，说明 Fe3 的氧化性强 3于稀硫酸，但在硝酸存在的前提下立即又变成棕黄色，说明 Fe2 迅速被氧化成 Fe3 ，故硝酸的氧化性强于 Fe3 ，综上所述氧化性：HNO 3Fe 3 稀 H2SO4，B 正确；硝酸根离子和二氧化硫被氧化后产生的氢离子构成强氧化性体系，氧化 Fe2 时生成无色的 NO 气体，该气体是一种无色难溶于水的物质，C 正确；上述过程中，最终被还原的是 NO ，故相当于二 3
19、氧化硫与 NO 之间的氧化还原，根据电子守恒可知 3SO22NO ，反应消耗的 SO2与逸出 3 3的 NO 的物质的量之比是 32，由于气体的体积之比等于它们的物质的量之比，D 错误。答案 D题组二 Fe 2 、Fe 3 的检验及除杂103下列有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，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2B用酸性 KMnO4溶液检验 FeCl3溶液中是否含有 FeCl2C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
20、Fe3解析 B 项中的 Cl 也能使酸性 KMnO4溶液褪色。答案 B4下列除杂的操作不正确的是( )AMgCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤BFeCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤CCuCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入 NaOH 溶液充分反应后过滤DCuCl 2溶液中混有少量 FeCl2：先加入 H2O2将 Fe2 氧化成 Fe3 ，再加入 CuO 充分反应后过滤解析 FeCl 3溶液中存在水解平衡：FeCl 33H 2OFe(OH) 33HCl，加入 Mg 与 H 反应，平衡右移，使 Fe3 转化成 Fe(OH)3而除去，A 正
21、确；加入过量铁粉，FeCl 3与 Fe 反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B 正确；C 项中加入 NaOH 溶液，Cu 2 、Fe 3 均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，错误；先用 H2O2将 Fe2 氧化成 Fe3 ，再利用 FeCl3的水解，加入CuO 与 H 反应将 Fe3 转化成 Fe(OH)3而除去，D 正确。答案 C【归纳反思】1Fe 2 、Fe 3 检验时两大注意点(1)检验 Fe2 时不能先加氯水后加 KSCN 溶液，也不能将加 KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化 SCN )。(2)Fe3 、Fe 2 、Cl 同时存在时不能用酸性 KMnO4溶
22、液检验 Fe2 (Cl 能还原酸性 KMnO4，有干扰)。2混合液中 Fe2 、Fe 3 的除去方法(1)除去 Mg2 中混有的 Fe3 的方法向混合溶液中加入 Mg、MgO、MgCO 3、Mg(OH) 2其中之一，与 Fe3 水解产生的 H 反应，促进11Fe3 的水解，将 Fe3 转化为 Fe(OH)3沉淀而除去。(2)除去 Mg2 中混有的 Fe2 的方法先加入氧化剂(如 H2O2)将溶液中的 Fe2 氧化成 Fe3 ，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3 。5在 FeCl3、CuCl 2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是( )A若滤出的固体中只有铜
23、，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2 ，一定不含Cu2B若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2 ，可能含有Cu2 和 Fe3C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 Cu2D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 Cu 2 Fe 2 ，加入铁粉后有固体剩余，Fe 3 一定不存在；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 。答案 D【练后归纳】“铁三角”的转化关系试题分析(201
24、6全国新课标)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂。下图是以回收的废铁屑12为原料制备 PFS 的一种工艺流程。回答下列问题：(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分是_。粉碎过筛的目的是_。(2)酸浸时最合适的酸是_，写出铁锈与酸反应的离子方程式_。(3)反应釜中加入氧化剂的作用是_，下列氧化剂中最合适的是_(填标号)。aKMnO 4 bCl 2 cH 2O2 dHNO 3(4)聚合釜中溶液的 pH 必须控制在一定的范围。pH 偏小时 Fe3 水解程度弱，pH 偏大时则_。(5)相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是_。解题思路： 我的答案： 命题意图：本题是一道化学工艺流程题
25、，以工业上制备处理水的重要絮凝剂聚合硫酸铁(PFS)为背景，综合考查了铁锈的成分、影响化学反应速率的因素、试剂的选择、离子方程式的书写、氧化还原反应、除杂、影响盐类水解的因素等知识点。要求考生具有思维的广阔性、深刻性、批判性和灵活性，既有接受、吸收和整合化学信息的能力又有分析和解答(解决)化学问题的能力。兼有“定性与定量” 、 “守恒” 、 “对立统一” 、 “物质变化是有条件的”等化学思想方法的考查。本题抽样统计难度为 0.30。解题思路：铁锈的主要成分是 Fe2O3xH2O，粉碎过筛的目的是选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率；为了避免引入杂质离子应选用硫酸为宜，反应的离
26、子方程式为 Fe2O3xH2O6H =2Fe3 ( x3)H 2O；由于溶液中含有亚铁离子，故反应釡中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子，为了不引入新的杂质，氧化剂应选用双氧水；聚合釡中溶液的 pH 必须控制在一定的范围内，pH 偏小 Fe3 水解程度弱，pH 偏大则 Fe3 转化为氢氧化铁沉淀而损失，造成产率降低；减压蒸发的优点是可防止温度过高，聚合硫酸铁分解。正确答案：(1)Fe 2O3xH2O 选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率13(2)硫酸 Fe 2O3xH2O6H =2Fe3 ( x3)H 2O(3)氧化 Fe2 c(4)容易生成 Fe(OH)3，产率降低(5)可防止
27、温度过高，聚合硫酸铁分解真题演练1判断正误，正确的打“” ，错误的打“” 。(1)c(Fe2 )1 molL 1 的溶液中：K 、NH 、MnO 、SO 可大量共存( ) 4 4 24(2017江苏化学，9C)(2)1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NA( )(2016全国卷)(3)常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下，铁与浓硫酸不发生化学反应( )(2016四川高考)(4)将铁屑放入稀 HNO3中，证明 Fe 比 H2活泼( )(2016海南高考)(5)下列过程没有发生化学反应：用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装( )(2015全国卷)(6)FeCl3
28、腐蚀 Cu 制印刷电路板是由于铁比铜的金属性强( )(2016全国卷)(7)Fe2 与 H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe 2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O( )(2016四川高考)(8)室温下，向 FeCl3溶液中滴加少量 KI 溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3 的氧化性比 I2的强( )(2016江苏高考)(9)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加 KSCN 溶液会观察到有气体生成，溶液呈血红色，说明稀硝酸将 Fe 氧化为 Fe3 ( )(2015全国卷)(10)3 mol 单质 Fe 完全转化为 Fe3O4，失去 8NA个电子( )(2015广东高考)答案 (
29、1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)142(2017课标全国，26)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加 KSCN 溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_、_。(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关 K1和 K2)(设为装置 A)称重，记为 m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置 A 称重，记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。仪器 B 的名称是_。将下列实验操作步骤
30、正确排序_(填标号)；重复上述操作步骤，直至 A 恒重，记为 m3 g。a点燃酒精灯，加热 b熄灭酒精灯c关闭 K1和 K2 d打开 K1和 K2，缓缓通入 N2e称量 A f冷却到室温根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目 x_(列式表示)。若实验时按a、d 次序操作，则使 x_(填“偏大” “偏小”或“无影响”)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置 A 接入下图所示的装置中，打开 K1和 K2，缓缓通入 N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D 中的溶液依次为_(填标号)。C、D 中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_。a品红 bNaOH cBaCl 2
31、dBa(NO 3)2e浓 H2SO4写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_。15解析 (1)绿矾溶解于水电离出 Fe2 ，滴加 KSCN 溶液后颜色无明显变化，说明样品中没有Fe3 ，通入空气之后，空气中的氧气把 Fe2 氧化为 Fe3 ，Fe 3 与 KSCN 反应而使溶液显红色，说明 Fe2 易被氧气氧化为 Fe3 。(2)仪器 B 的名称是干燥管；实验时先打开 K1和 K2，缓慢通入 N2，排除装置中的空气，防止空气中的氧气将绿矾中的 Fe2 氧化为 Fe3 ，一段时间后点燃酒精灯，使绿矾中的结晶水变为水蒸气并被 N2排出，然后熄灭酒精灯，将石英玻璃管冷却至室温后关闭 K1和 K2，防止
32、空气进入石英玻璃管中，最后称量 A；由题意可知 FeSO4的物质的量为 mol，水的物质的量为 mol，则绿矾中结m3 m1152 m2 m318晶水的数目 x ；若先点燃酒精灯再通 N2，则n（ H2O）n（ FeSO4） 152（ m2 m3）18（ m3 m1） 76（ m2 m3）9（ m3 m1）石英玻璃管中原有的空气会将绿矾中的 Fe2 氧化，最终剩余的固体质量会偏大，则计算得到的结晶水的数目会偏小；(3)实验后反应管中残留的红色粉末为 Fe2O3，根据得失电子守恒可知必然有 SO2产生，根据元素守恒可知还会生成 SO3，检验的试剂应选择品红溶液、BaCl 2溶液，不能选择Ba(N
33、O3)2溶液，因为 SO2会与 Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，干扰 SO3 的检验，由于 SO3可与水反应生成硫酸，故应先检验 SO3，再利用 SO2能使品红褪色的原理检验 SO2；由题意可以得到硫酸亚铁分解的方程式为 2FeSO4 Fe2O3SO 2SO 3。= = = = =高 温 答案 (1)样品中没有 Fe3 Fe 2 易被氧气氧化为 Fe3 (2)干燥管 d、a、b、f、c、e 偏小 (3)c、a 生成白色沉淀、褪色 76（ m2 m3）9（ m3 m1）2FeSO 4 Fe2O3SO 2SO 3= = = = =高 温 一、选择题1铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一
34、些说法正确的是( )A常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸B铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X 2)反应的生成物均为 FeX3CFe(OH) 2易被氧化成 Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH) 2Fe2B25 ，pH0 的溶液中，Al 3 、NH 、NO 、Fe 2 可以大量共存 4 3C5.6 g 铁与足量的氯气反应失去 0.2 mol 电子D硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe 2 2H 2O24H =Fe3 4H 2O解析 pH0 的溶液呈强酸性，Fe 2 、NO 、H 不能大量共存，B 项错误；C 项铁应失去 30.3 mol 电子，错误；D 项电荷不守恒，错
35、误。答案 A188常温时，将 0.1 mol Fe(NO3)3和 2 mol HCl 溶于水得 2 L 混合溶液，然后向该溶液投入 m g 铁粉使其充分反应后，滴加 KSCN 溶液不变红色。下列有关说法正确的是( )A由于氧化性 Fe3 H ，首先发生的反应是：Fe2Fe 3 =3Fe2B当加入 16.8 g 铁粉时，可生成标准状况下 6.72 L 气体C在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以 Fe2 和 Fe3 的形式存在D m28，反应过程中溶液的质量一直在减小解析 酸性条件下，NO 有氧化性，因此首先发生的反应是 3FeNO 4H =NOFe 3 2H 2O，然后发生反应： 3Fe2Fe 3
36、 =3Fe2 ，Fe2H =Fe2 H 2，A 错误；当加入 16.8 g 铁粉时，刚好发生上述第一个反应，生成标准状况下 6.72 L NO 气体，此时消耗 1.2 mol H ，B 正确；滴加KSCN 溶液不变红色说明溶液不含 Fe3 ，C 错误；当恰好第二个反应结束时。根据方程式计算则至少消耗铁 16.8(0.10.3)0.55628(g)，但反应过程中溶液的质量一直在增大，D 错误。答案 B9A、B、C 三种物质中均含有同一种元素 M，它们之间有如图所示的转化关系。A 为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应均为化合反应，反应为置换反应。下列有关说法不正确的是( )A中所加试剂
37、可能是氯气B中需要加具有氧化性的试剂CA 与稀硝酸反应一定能实现元素 M 在中发生的价态变化D元素 M 在中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现解析 根据转化关系可确定 A 为变价金属，应为 Fe，反应加入氯气能实现，B 为FeCl3，C 为 FeCl2，A 项正确；反应中铁元素由2 价升高到3 价，需要加具有氧化性的试剂，B 项正确；过量的铁与稀硝酸反应时，生成硝酸亚铁，C 项错误；Fe 3 能将 I 氧化成 I2，自身被还原成 Fe2 ，D 项正确。答案 C10硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的19是( )A碱式硫酸铁水解能产生 Fe(OH)3胶
38、体，可用作净水剂B为防止 NH4HCO3分解，生产 FeCO3需在较低温度下进行C检验(NH 4)2Fe(SO4)2中的 Fe2 可将少量固体溶于水，滴入几滴 KSCN 溶液，无明显变化，再加入少量氯水，溶液变红D常温下，(NH 4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比 FeSO4的大解析 碱式硫酸铁电离产生 Fe3 ，Fe 3 能发生水解反应生成 Fe(OH)3胶体，Fe(OH) 3胶体具有吸附性，可用作净水剂，A 正确；NH 4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止 NH4HCO3分解，生产 FeCO3需在较低温度下进行，B 正确；KSCN 溶液遇 Fe2 溶液无现象，氯水将 Fe2氧化成
39、Fe3 ，溶液变红，C 正确；(NH 4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比 FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH 4)2SO4反应生成(NH 4)2Fe(SO4)2，D 错误。答案 D11从某含有 FeCl2、FeCl 3、CuCl 2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是( )A试剂 a 是铁、试剂 b 是稀硫酸B操作、操作、操作所用仪器相同C试剂 c 是氯气，相应的反应为： 2Fe 2 Cl 2=2Cl 2Fe 3D用酸性 KMnO4溶液可检验溶液 W 中是否还有 Fe2解析 试剂 a 是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把 FeCl3还原为 FeC
40、l2，则通过过滤操作得到的滤液 X 为 FeCl2溶液，滤渣 Y 为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是 FeCl3，故试剂 b 是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成 FeCl2，故通过过滤操作可得到铜单质，滤液 Z 为 FeCl2溶液，在两次过滤得到的 FeCl2溶液中通入氯气，发生20反应 2Fe2 Cl 2=2Cl 2Fe 3 ，把 FeCl2转化为 FeCl3，然后通过操作(蒸发结晶，并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同，故 A、B 错误，C正确；溶液 W 中有Cl ，酸性 KMnO4溶液既可氧化 Fe2 ，又可氧化 Cl ，故用酸性 KMnO4溶液不可
41、检验溶液 W中是否还有 Fe2 ，D 错误。答案 C12(2018长春模拟)向一定量的 Fe、FeO、Fe 2O3的混合物中加入 120 mL 4 molL1 的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出 1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN 溶液，无红色出现。若用足量的 CO 在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为( )A0.24 mol B0.21 molC0.16 mol D0.14 mol解析 n(HNO3)0.12 L4 molL1 0.48 mol， n(NO)1.344 L22.4 Lmol1 0.06 mol，往所得溶液中加入 KSCN 溶液，无红色出
42、现，说明全部生成 Fe2 ，溶液溶质为 Fe(NO3)2，则原混合物中的铁原子为(0.48 mol0.06 mol)20.21 mol，故用足量的 CO 还原相同质量的混合物，最终得到铁的物质的量为 0.21 mol。答案 B二、填空题13根据下列转化关系，回答有关问题。(1)浅绿色溶液 D 主要成分的化学式为_，试剂 1 是_。(2)下列物质不能作为试剂 2 的是_(填序号)。aCl 2 b新制氯水 c浓硫酸 dS e硝酸(3)固体 A 溶于稀盐酸的化学方程式为_。(4)溶液 C 到溶液 F 红色加深的原因是_。21(5)某同学在实验时向 E 中加入了过量的一种固体物质，发现棕黄色褪去，现对褪色原因进行探究。提出你的假设：_；为了对你所提出的假设进行验证，你设计的实验方案是_。答
