【高中化学】一轮复习学案：3.3-铁及其重要化合物(必修1)23页

1、第三节 铁及其重要化合物【高考新动向】考点梳理1.了解铁的主要性质及应用。2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。【考纲全景透析】一、铁的性质1.物理性质银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。2.化学性质铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定。（1）与非金属反应：3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3（铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色）Fe + SFeS说明 铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2价和+3价的铁，说明氧化性：氯气硫（2）与水反应：在常温

2、下，在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下，Fe易被腐蚀(铁生锈)在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2（3）与酸反应：与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应例如： Fe + 2H Fe2 + H2与氧化性酸。a.HNO3(稀)过量时生成Fe3：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O。b铁粉过量时生成Fe2：3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2Oc.铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时，产生钝化现象，因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中 (4)铁与盐溶液的反应铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反应，

3、置换出这种金属。 FeCuSO4=CuFeSO4。铁能与FeCl3溶液反应生成FeCl2。离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2。二、铁的重要化合物的主要性质及应用1.铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称(铁红)(磁性氧化铁)化合价+2+3+2、+3色、态黑色粉未红棕色粉未黑色晶体水溶性均不溶于水和H+反应FeO + 2H+ = Fe2+ + H2OFe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2OFe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O与CO的反应稳定性在空气中氧化为Fe3O4空气中稳定在空气中稳定制备高温熔融，过量的铁与O2反应：2Fe+O2 2FeO氢氧

4、化铁加热分解2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O铁在氧气中燃烧3Fe + 2O2 Fe3O4【另】FeO与硝酸反应的化学方程式：3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+5H2O。FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式：FeO+2HI=FeI2+H2O、Fe2O3+6HI=2FeI2+I2+3H2O。2.铁的氢氧化物氢氧化亚铁-Fe(OH)2氢氧化铁- Fe(OH)3颜色状态白色固体红褐色固体水溶性难溶于水稳定性不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色灰绿色红褐色4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解与酸

5、反应Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O制取新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝空气反应：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2铁盐与可溶性碱反应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)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【热点难点全析】一、铁的三角转化关系1. .“铁三角”中的转化关系 2.应用（1）判断离子共存Fe2、Fe3均水解，与HCO、AlO、CO等因水解相互促进，在溶液中不

6、能大量共存。Fe3与S2、I、HS、SO，Fe2与NO(H)、ClO、MnO(H)在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存。（2）除杂方法(括号内为杂质)Fe2+(Fe3+)：加过量铁粉过滤FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2FeCl2(CuCl2)：加过量铁粉过滤Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加过量强碱溶液过滤（3）盐溶液的配制与保存Fe2的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2水解。Fe3的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3水解。（4）制备物质制备无水FeCl3在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液。制备Fe(OH)3胶体向沸水中加入饱和FeC

7、l3溶液并煮沸至有红褐色胶状物出现为止。【典例1】某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：请回答下列问题：(1)步骤中先加入热的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名称是_。(2)步骤中，除发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2外，其他可能反应的离子方程式为：_。(3)溶液C的颜色是_，溶液D中可能含有的金属阳离子有_。(4)可以验证溶液B中是否含有Fe2+的一种试剂是_(填选项序号)。a.稀硫酸 b.铁c.硫氰化钾 d.酸性高锰酸钾溶液(5)操作乙的名称是_，步骤产生金属铜的化学方程式为：_。【解析】(1)用热的Na2CO3溶液除去废铁屑上的油污后

8、，将两者分离的方法是过滤。(2)由于铁锈的主要成分是Fe2O3，还发生反应的离子方程式可能有：Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O、 Fe+2Fe3+=3Fe2+。(3)由BC发生的反应为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，FeCl3溶液呈棕黄色。向FeCl3溶液中加入印刷电路铜板，发生的反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ，若Cu不足量，则溶液D中可能含有的金属阳离子有Fe2+、Cu2+、Fe3+；若Cu足量，则溶液D中可能含有的金属阳离子有Fe2+、Cu2+，所以溶液D中可能含有的金属阳离子有Fe2+、Cu2+、Fe3+。(4)由于Fe2+具有较强的还原性，能使酸性高

9、锰酸钾溶液褪色，所以可用酸性高锰酸钾溶液验证溶液B中是否含有Fe2+。(5)由“DE+氯气+铜”知，操作乙是电解过程，反应产生金属铜的化学方程式：CuCl2 Cu+Cl2。答案：(1)过滤(2) (3)棕黄色 Fe2+、Cu2+、Fe3+ (4)d(5)电解 CuCl2 Cu+Cl2二、Fe2+和Fe3+的检验1溶液颜色含有Fe2的溶液显浅绿色含有Fe3的溶液显黄色2用KSCN溶液和氯水相关离子方程式：2Fe2 + Cl2 2Fe3 + 2Cl Fe3 + 3SCN Fe(SCN)3 （血红色）3. 用NaOH溶液或氨水相关反应方程式：Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色)Fe22OH=Fe(

10、OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3【提醒】FeCl3溶液在与许多试剂反应时会出现特殊现象，可作为鉴别Fe3的依据。(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈红色；(2)FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；(3)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色；(4)向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色；(5)将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色；(6)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体。【典例2】下列离子的检验方法合理的是( )A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2+B.向某溶液中通入Cl2，然后再加

11、入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+【答案】选C。【解析】向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明含Fe3+，但无法确定是否含Fe2+；向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明此时含Fe3+，但Cl2有氧化性，无法确定原来溶液中是Fe2+还是Fe3+；向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+；向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中

12、含有Fe2+，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否含有Mg2+【高考零距离】1、（2012山东高考12）下列由相关实验现象所推出的结论正确的是ACl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性B溶液中滴加酸化的Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO42-CFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水【解题指南】解答本题时应明确氯气和二氧化硫褪色的原理的不同点，Cl-、SO42-的检验方法及注意事项。【解析】选D。A项，二者漂白的原理不同，前者属于氧化型，后者属于化合型

13、，因此不能说明SO2具有氧化性，A错；B项，溶液中也可能含有SO32-，B错；C项，铁与硝酸发生的不是置换反应，C错误；2、（2012江苏高考7）下列物质转化在给定条件下能实现的是A. B. C. D.【参考答案】A【分析】本题属于元素及其化合物知识的考查范畴。三氧化铝的两性、偏铝酸酸性弱于碳酸、候氏制碱原理 、Fe3水解FeCl3溶液蒸干得不到无水FeCl3、氢氧化镁不稳定性等内容都来源于必修一、和必修二等课本内容及课本上的基本反应，看来高三复习不能“舍本逐末”。【解题指南】解答本题时应注意掌握中学化学常见物质的相互转化及相关方程式。【解析】选A。对于：第一步转化Al2O32NaOH=2Na

14、AlO2H2O，第二步转化2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3或NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3；对于：第一步转化不能一步实现，第二步转化SO3+H2O=H2SO4；对于：第一步转化NaCl+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl, 第二步转化 2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2对于：第一步转化Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O, 第二步转化，FeCl3水解，得不到无水FeCl3；对于：第一步转化Ca(OH)2+ MgCl2= Mg(OH)2+ CaCl2 , 第二步转化Mg(OH)2MgOH2O；所以选A.。3.（2012广东高考

15、12）下列陈述正确并且有因果关系的是选项陈述陈述ASO2有漂白性SO2可使溴水褪色BSiO2有导电性SiO2可用于制备光导纤维C浓硫酸有强氧化性浓硫酸可用于干燥H2和CODFe3+有强氧化性FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜【解题指南】解答本题时应从常见物质的性质考虑。【解析】选D。选项具体分析结论A陈述表现了SO2的还原性，而陈述表现为漂白性。没有因果关系B二氧化硅不导电。不正确C陈述表现出弄硫酸的吸水性。没有因果关系D陈述中Fe3+氧化铜而使铜腐蚀回收。属于因果关系4、（2012重庆高考7）下列叙述正确的是A. e与S混合加热生成FeS2B. NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3C

16、. 过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成D. 白磷在空气中加热到一定温度能转化为红磷【解题指南】解答本题时应注意物质的特殊性质，如硫元素的氧化性较弱，碳酸钠的稳定性较强，同时注意关键词语“过量”“浓”“空气”。【解析】选C。选项具体分析结论A两者混合加热生成FeS。错误B碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，因此碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠。错误C铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，但是当铜过量时，随着硝酸的浓度的降低，产物中便有一氧化氮生成。正确D白磷在空气中加热会与氧气反应。错误5.（2011福建高考9）下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是【答案】选D。【解析】解答本题要注意如下两点：（1

17、）置换反应是“单质1+化合物1单质2+化合物2”。（2）铁盐和金属反应时先被还原成亚铁盐，若金属比铁活泼，则过量的该金属接着和亚铁盐发生置换反应生成单质铁。选项化学方程式结论A2Mg+CO22MgO+C符合B2Al+Fe2O32Fe+Al2O3符合C2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2符合D2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2不符合6.（2010全国卷1）能正确表示下列反应的离子方程式是A将铜屑加入溶液中：B将磁性氧化铁溶于盐酸：C将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：D将铁粉加入稀硫酸中：【答案】A【解析】A正确，符合3个守恒；B错误，电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态，正确

18、应该为：Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O；C错误，得失电子不守恒，电荷不守恒；正确的应为：3Fe2NO34H=3Fe3NO2H2O；D错误，不符合客观实际，反应后铁只能产生Fe2和H2；7.（2010上海卷）由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物，加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是A4:3 B3:2 C3:1 D2:l【答案】BC【解析】此题考查了化学计算知识。分析题给混合物和高温下发生的反应，可知当Fe2O3+Fe=3FeO时，反应后混合物中含有6molFeO、4molF

19、e2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为：3:2；当发生反应：Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4时，反应后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为：1:2；当两反应均存在时，FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两着之间，故BC可能。知识归纳：极端假设法是指根据已知的条件，把复杂问题假设为处于理想的极端状态，站在极端的角度去分析、考虑问题，使其因果关系显得十分明显、简单，从而迅速地作出正确判断的方法。比如此题中我们就假设了两个极端，首先确定两个极端，然后确定范围，最后选择。8、（2012山东高考28）（12分） 工业上由黄铜矿（主要成分CuFe

20、S2）冶炼铜的主要流程如下：（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收。a. 浓H2SO4 b.浓HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水（2）用稀H2SO4 浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在 （填离子符号），检验溶液中还存在Fe2+的方法是 （注明试剂、现象）。（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。（4）CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是 。a. 电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c. 溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属（5）利

21、用反应2Cu+O2+ 2H2SO4 =2 CuSO4 + 2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。【解题指南】解答本题时应理清无机化工流程，明确每一步的反应在流程中的作用。对于陌生的氧化还原反应要用正确的配平方法进行配平；掌握电解精炼铜的原理及相关电极反应式的书写。【解析】（1）从冰铜的元素组成上看，其中含有硫元素，焙烧产物泡铜和熔渣中不再含有硫元素，故可推知A一定为SO2， 一般选用碱液溶液，故答案为c、d。（2）向溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色，可推知溶液中一定含有Fe3+；要检验溶液中还含有Fe2+，可取适量酸性KMnO4溶液于一只试管中，滴入几滴该

22、溶液，若酸性高锰酸钾溶液褪色或变浅，说明该溶液中含有Fe2+。（3）泡铜制取粗铜，是Cu2O和铝发生氧化还原反应，根据氧化还原反应的配平方法进行配平可得，化学反应方程式为3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu。（4）在电解过程中，会有一部分电能损失转化为热能，因此电能不可能全部转化为化学能，A错误；C项，溶液中的Cu2+应向阴极（精铜）移动，C错误；正确答案为b、d。（5）本题可采取两种方法书写：一是直接法，通过化学反应可以看出，O2 发生还原反应，正极反应物一定为O2，其对应的还原产物为H2O，故正极的电极反应为：O2-4e-+4H+=2H2O；方法二：先写出负极电极反应：铜作为负极反应物，氧

23、化产物为CuSO4，故其电极反应式为Cu-2e-+SO42-= CuSO4，在电量相同的前提下，用总的电极反应式减去该电极反应式，可得正极的电极反应式为O2-4e-+4H+=2H2O。【答案】（1）c、d（2）Fe3+，取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色（3）3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu（4）b、d（5）4H+O2+4e-=2H2O9、（2012海南高考14）14(9分)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下： I：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液：II：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。 己知

24、：KspFe(OH)3= 4.010-38回答下列问题：(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 ：(2)过程I 加入铁屑的主要作用是 ，分离得到固体的主要成分是 ，从固体中分离出铜需采用的方法是 ；(3)过程II中发生反应的化学方程式为 ；(4)过程II中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为 。(列式计算)【解析】（2）加入铁屑的目的是置换铜，铁过量后得到的混合物为Fe和Cu，加入盐酸后可将多余的铁反应掉，经过过滤分离出铜。（3）过程II中通入氧气使得氢氧化亚铁转化为Fe（OH）3；（4）通过Ksp的表达式，再根据Kw折算出氢离子，求出金属离子的浓度。【答案】（1）2Fe3+ + Cu=2F

25、e2+ + Cu2+（2分）（2）回收铜 Cu和Fe 加盐酸反应后过滤（每空1分，共3分）（3）FeCl2 +Ca(OH)2=Fe(OH)2 +CaCl24Fe(OH)2+ O2 +2H2O=4Fe(OH)3（2分）（4）c（Fe3+）=4.010-38（10-9）3=4.010-11(mol/L) （2分）10、（2012新课标全国卷26）(14分)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和漓定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离子交换

26、柱，使Cl和OH发生交换。交换完成后，流出溶液的OH用0.40 mol/L的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中，x值： (列出计算过程)；(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe):n(C1)=1:2.1，则该洋品中FeCl3的物质的量分数为_。在实验室中，FeCl2可用铁粉和_反应制备，FeCl3可用铁粉和_反应制备；(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_；(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可

27、制取K2FeO4，其反应的离子方程式为_。与MnO2Zn电池类似，K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_，该电池总反应的离子方程式为_。【解题指南】解答本题，书写化学反应方程式应注意掌握氧化还原反应的原理书写电极反应式时注意电解质溶液的酸碱性、配平。【解析】（1）根据氯元素和铁元素的含量比值进行计算。（2）设FeCl2、 FeCl3的物质的量分别为x、y，则（x+y）/（2x+3y）=1:2.1，解得，x：y=9:1，FeCl3的物质的量分数为0.1；铁粉与盐酸反应可制得FeCl2，铁粉与氯气反应可制得FeCl3。（3）FeCl3与氢碘酸反应生成

28、的棕色物质为碘单质，Fe3+被还原成Fe2+。（4）FeCl3与NaClO反应时，ClO-被还原成Cl-。电池的正极反应，高铁酸根被还原为Fe3+,因为溶液是碱性的，所以产物只能写成生成Fe(OH)3, ，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,总方程式中氧化产物是Zn(OH)2。【答案】（1）n(Cl)=0.0250L0.40molL-1=0.010mol0.54g-0.010mol35.5gmol -1=0.19gn(Fe)=0.19g/56gmol-1=0.0034moln(Fe): n(Cl)=0.0034:0.0101:3，x=3（2）0.10 盐酸 氯气（3）2Fe3+2I-=2Fe2

29、+I2 (或2Fe3+3I-=2Fe2+I3-)（4）2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-；2FeO42-+8H2O+3Zn= 2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)3+4OH-11.（2011江苏高考16）以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl36H2O）的工艺流程如下：回答下列问题：（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），该反应的平衡常数表达式为K= ；过量的SO2与溶液反应的化学方程式为 （2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，

30、其目的是 、 。（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 ；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为 （写化学）。【解析】解答本题时应依据所给流程结合铁的化合物的性质和有关化学原理分析整个过程中发生的化学反应。（1）注意“过量的SO2” 与溶液反应应生成NaHSO3；（2）硫铁矿燃烧将产生铁的氧化物，为了提高铁元素的浸出率，抑制Fe3+ 的水解，让更多的铁转化为氯化铁晶体，应保持盐酸过量；（3）注意抓住题目所给条件“氯气氧化”和最终产物（FeCl36H2O）,该过程应是将Fe2+ 氧化，根据能被碱液吸收和生产过程中使用的原料分析尾气应为氯气和氯化氢气体。【答案】 SO2=

31、NaHSO3（2）提高铁元素的浸出率 抑制Fe3+水解（3）Cl22Fe2+ = 2Cl-2Fe3+12.（2011天津高考7）图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。回答下列问题：组成单质Y的元素在周期表中的位置是 ；M中存在的化学键类型为 ；R的化学式是 。一定条件下，Z与H2反应转化为ZH4。ZH4的电子式为 。已知A与1mol Al反应转化为X时（所有物质均为固体），放出akJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式： 。向含4mol D的稀溶液

32、中，逐渐加入X粉末至过量，假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2+)随n(X)变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。【解析】解题时找准突破口，Fe3O4俗称磁性氧化铁，能和氢氟酸反应的不溶于水的酸性氧化物为SiO2。X、Y、Z都是单质，Fe3O4和Al发生铝热反应生成单质铁，故X是Fe，Y是氧气，Z是单质硅。氧元素在周期表中的位置为：第二周期第A族；M是SiO2和NaOH溶液反应的产物Na2SiO3，钠离子和硅酸根离子之间存在离子键，硅酸根离子内部存在共价键。单质Si和H2反应生成SiH4，SiH4是共价化合物，电子式是。1molAl反应时放热aKJ,书写热化学方程式时要注意对应

33、关系，即有8molAl参与反应时，放热8 aKJ。O2 、NO、H2O发生反应4NO3O22H2O=4HNO3，Fe3O4中既有Fe2又有Fe3，和硝酸发生反应时，Fe2被氧化为Fe3。稀硝酸中，逐渐加入铁粉，开始发生的反应是Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O,当硝酸被消耗完了后又发生反应2 Fe(NO3)3Fe= 3Fe(NO3)2，故在画图的时候应当注意加入1mol Fe之后才开始产生Fe2，最终产生1.5mol Fe2（溶液中只有4mol HNO3）。【答案】 第二周期第A族 离子键、共价键 H2SiO3（或H4SiO4） 。8Al（s）3Fe3O4（s）= 9Fe（s）4 A

34、l2O3（s） H=8aKJmol-13Fe3O428HNO3- =9Fe3NO14H2O 13.（2010安徽卷）（13分）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：实验制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。a.边振荡盛有2的AgNO3溶液的试管，边滴入2的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热d.银氨溶液具有较弱的氧化性e.在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大提出假设假设1：Fe1具

35、有氧化性，能氧化Ag。假设2：Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3能氧化Ag。设计实验方案，验证假设（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3，验证了假设1成立。请写出Fe3氧化Ag的离子方程式： 。（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示： NO在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。实验步骤（不要求写具体操作过程）预期现象和结论若银镜消失，假设2成立。若银镜不消失，假设2不成立。思考与交流（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe（NO3）3溶液中的Fe3和NO都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并

36、简述理由： 。【答案】（1）ade (2)Fe3+Ag= Fe2+Ag+ （3）将银镜在硝酸铜溶液中（4）同意 4Fe3+6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH）3+9Ag+3NO【解析】本题第（1）小题是考查学生实验，最后2小题具有较大的开放度。【考点提升训练】一、选择题1下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤DFe3与KSCN溶液产生红色沉淀2把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，残余固体的质量与原来加入的铁粉质量相等

37、，则原溶液中H和SO的物质的量之比为()A14 B27C12 D8313.(2012临沂模拟)A、B、C是所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D+CE+F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为( )A.Fe、Cl2、Cu B.Fe、Cl2、H2C.Cu、Cl2、Fe D.Fe、Cl2、Mg4.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L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。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的

38、物质的量为()A0.24 mol B0.21 molC0.16 mol D0.14 mol5.(2012济南模拟)下列叙述正确的是( )A.因为NH3H2O是弱碱，所以不能用氨水与FeCl3溶液反应制取Fe(OH)3B.向FeI2溶液中通入少量Cl2，再滴加少量CCl4，振荡、静置，下层液体为紫色C.向一定体积的热浓硫酸中加入过量的铁粉，生成的气体能被烧碱溶液完全吸收D.将SO2气体通入溴水，欲检验溶液中是否有生成，可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液6.(2012西安模拟)将一浅绿色溶液，置于空气中，变黄色。将此黄色溶液逐滴滴入沸水中，形成一种红褐色胶体，下列说法中错误的是( )A.该浅绿色溶

39、液中含有Fe2+，在空气中被氧化为Fe3+B.欲检验该黄色溶液中是否含有未被氧化的Fe2+，向其中滴加KSCN溶液C.配制该浅绿色溶液，要向其中加少量酸与铁粉，目的是为了防止Fe2+的水解与氧化D.欲检验浅绿色溶液中是否含有Fe3+，滴入KSCN溶液，看是否变红色7（2012枣庄一模）下列描述正确的是A在pH=1溶液中，NH+4、K+、ClO、Cl可以大量共存BMgO可以除去MgCl2溶液中的FeCl3C足量铁粉与稀硝酸反应：D向某溶液滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，出现白色沉淀，则证明该溶液中含有SO2-48.在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol

40、的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后铁完全反应，溶液中不存在Fe3+，同时析出 0.1 mol Ag。则下列结论中不正确的是( )A.反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为12B.氧化性：Ag+Cu2+Fe3+Zn2+C.含Fe3+的溶液可腐蚀铜板D.1 mol Fe可还原1 mol Fe3+9. 向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图K211所示。已知：2Fe2Br2=2Fe32Br，2Fe32I=2Fe2I2。则下列有关说法中，不正确的是()图K211A线段BD表示Fe3物质的量的变化B原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 mol

41、C当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为：2Fe22I2Cl2=2Fe3I24ClD原溶液中：n(Fe2)n(I)n(Br)21310.一定量的Fe和Fe2O3混合物投入2 mol/L 250ml的HNO3溶液中，反应完全后，无固体剩余，生成1.12L NO气体（标况），再向反应后溶液中加入1 mol/L的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是（ ） A450ml B500ml C400ml D无法确定11.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4 molL-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO（标准

42、状况），往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为（ ）A0.21molB0.25molC0.3molD0.35mol12(2012莆田模拟)常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O2Fe3H2O2=2Fe2O22H下列说法不正确的是()AH2O2的氧化性比Fe3强，其还原性比Fe2强B在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降C在H2O2分解过程中，Fe2的总量保持不变DH2O2生产过程要严格避免混入Fe212.取某铁的氧化物样品，用140mL 5 mol/L

43、盐酸恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56 L氯气，使其中的Fe2+ 完全转化为 Fe3+，该样品中可能的化学式是（）AFe3O4 BFe4O5 CFe5O6 DFe5O713(2012广州模拟)在下列有FeCl3溶液参加的反应中，与Fe3发生氧化还原反应的是()FeCl3溶液与Cu反应FeCl3溶液与H2S反应FeCl3溶液与KI反应FeCl3溶液滴入沸水中FeCl3溶液与NaHCO3反应FeCl3溶液中滴入石蕊试液A BC D二、非选择题14.下面是某化学学习小组通过实验探究来学习“铁的三种价态之间的转化”的案例。(1)材料及试剂：具支试管、_(玻璃仪器)、U形管、多孔塑料垫

44、板、粗(细)玻璃管、酒精灯、铁架台、止水夹、乳胶管、单孔塞、锌粒、FeO、Fe2O3、稀硫酸等。(2)实验装置实验前需要检查该装置的气密性，方法是_。(3)U形管中装入的药品是_，其作用是_。(4)待锌粒与稀硫酸反应一段时间后，再点燃酒精灯甲和酒精灯乙，这样操作的必要性是_。(5)实验完毕，关闭止水夹，熄灭两只酒精灯，可以观察到具支试管与长颈漏斗中的现象是_，关闭止水夹的目的是_。(6)玻璃管冷却后，取出玻璃管内的物质检验有单质铁存在，写出玻璃管内发生反应的化学方程式：_。15.铁是日常生活中用途最广、用量最大的金属材料。（1）常温下，可用铁质容器盛装浓硫酸的原因是 。（2）某实验小组利用右图

45、装置验证铁与水蒸气的反应。湿棉花的作用是 ，试管中反应的化学方程式是 。实验结束后，取出少量反应后的固体于试管中，加入过量盐酸，固体完全溶解，所得溶液中存在的阳离子是_（填序号）。a一定有Fe2+、H+和Fe3+ b一定有Fe2+、H+，可能有Fe3+ c一定有Fe2+、Fe3+，可能有 H+ d一定有Fe3+、H+，可能有Fe2+（3）另称取一定量的铁钉放入适量的浓硫酸中，加热，充分反应后收集气体。经测定气体中含有SO2、CO2和H2。 铁与浓硫酸反应的化学方程式是 。 气体中混有CO2的原因是（用化学方程式表示） 。 将672 mL（标准状况）收集到的气体通入足量溴水中，发生反应：SO2

46、+ Br2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经洗涤、干燥得到固体4.66 g。由此推知收集到的气体中SO2的体积分数是 。16.(14分)(2012厦门模拟)某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_。(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是_。(3)装置E中的现象是_。【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。(4)待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于_后，将所得溶液分成两

47、份。(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号，下同)为_；若溶液未变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_。一定有Fe3O4 一定有Fe 只有Fe3O4 只有Fe(6)另一份用_(填仪器名称)加入_，可以证明溶液中存在Fe2+。【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。(7)试剂b的化学式是_。(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_。【答案及解析】一、选择题1.【答案】C【解析】A项为Fe2O3，B项为Fe3O4，D项生成的不是沉淀。2. 【答案】A【解析】由题可知反应的铁粉与生成的铜质量相等。又H2SO4F

48、e，CuSO4FeCu有n(H2SO4)n(CuSO4)5664n(CuSO4) 3. 【解析】选A。B单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B为Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。4. 【答案】B【解析】依题意可知生成的溶液为Fe(NO3)2，则铁元素的物质的量为溶液中硝酸根离子的一半，生成的溶液中的硝酸根离子的物质的量为0.12 L4 mol/L0.42 mol，则混合粉末中共含铁0.21 mol。5.【解析】选B。A项，FeCl3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4Cl；B项，由于还原性I-Fe2+，所以向F

49、eI2溶液中通入少量Cl2，Cl2首先与I-反应：Cl2+2I-=I2+2Cl-；C项，过量的Fe与热浓硫酸反应，首先产生SO2气体，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变稀，后来稀硫酸与Fe反应产生H2；D项，由于发生反应：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，欲检验溶液中的，应向溶液中加入BaCl2溶液，若加入Ba(NO3)2溶液，则不能排除的干扰，故选B项6. 【解析】选B。向该黄色溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，可以证明含有Fe3+，无法证明是否含有未被氧化的Fe2+。7. 【答案】B8. 【答案】选B、D。【解析】因加入Fe后，Fe3+、Ag+首先被还原，说明Cu2+氧化能力比Fe3+和Ag+弱，故B项不正确；A项中由Cu、Fe守恒知n(Cu2+)=0.1 mol,而n(Fe2+)=n(Fe3+)+n(Fe)=0.2 mol，故A项正确；C项由于氧化性Fe3+Cu2+,故含Fe3+的溶液可腐蚀铜板，C项正确；D项由2Fe3+Fe = 3Fe2+可知，1 m