2019高考化学一轮复习元素化合物专题3铁及其化合物

1、 铁及其化合物 【考向分析】 铁元素是过渡元素的代表，而铁及铁合金材料又在工农业生产中有着重要应用，因此铁 及其化合物的有关知识是高考的热点内容之一，预计命题以生活、生产、实际应用为背景， 突出铁及其化合物的性质、应用为主，题型延续选择题、 填空题、综合推断题及实验探究题 的形式。 【要点讲解】 要点 1.铁 J JI 1 i J 铁位于第四周期第忸族，原子结构示意图为： 。铁是地壳中最丰富的元素 之一，含量为 4.75%，在金属中仅次于铝。铁分布很广，能稳定地与其他元素结合，常以氧 化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是 Fe2Q）、磁铁矿（主要成分是 FmO）、褐铁矿（主 要成分是 FeQ

2、3f0）、菱铁矿（主要成分是 FeCG）、黄铁矿（主要成分是 FeS）、钛铁 矿（主要成分是 FeTiOs）等。土壤中也含铁 1%-6%。铁是具有银白色金属光泽的过度元素， 密度大，熔沸点高，延展性、导电性和导热性较好，能被磁铁吸弓I。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 + 20 Fe3O4 2Fe + 3C1 2 * 2FeCb Fe + S FeS 温馨提示：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；不论铁的量 多少，与氯气反应产物都是氯化铁；铁

3、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. 与酸反应 （1） 与非氧化性酸（如稀盐酸、稀 H2SQ 等）的反应：Fe + 2H + = Fe2+ +出匸 2 （2） 常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。所以可用铁制容器盛装浓硫酸或浓硝酸。 (3) 加热时，铁与热浓硫酸、浓硝酸反应： 2Fe+ 6fSQ(浓)=Fa(SQ) 3+ 3SQf + 6fO 3 斗 (4) 铁与稀硝酸反应不产生 H2。当 HNQ 过量时，铁元素的存在形式为 Fe。反应原理：Fe + 4HNQ=Fe(NQ)3+ NQT + 2fQ 当 Fe 过量时，铁元素的存在形式为 Fe2+。反应

4、原理：3Fe 1 n Fe 3 2+ 3 丄 + 8HN(3=3Fe(NQ)2 + 2NQT+ 4H2Q 当二 =3 F 呦0*工十 NO t +3H:O 3F ejO+2 3HNO 尸 9F e(NO3j+N Ot+1 4HZO FejOj+tf HN0j= 2F e + 3rf = Fe + 3艮 2 稳定性 4 不稳定，易被空气中的氧气窜化，颜 色变化；白色 f 次绿色一红褐色心 4Fe (OH) ： + 0： + 2K0 = 4Fe (OH)押 较稳定空气中久直会部分失水咸铁锈 受热:易分解 9 制取口 新制F師溶義与隔绝空气 反应：Fea* + 20ff = Fe(0H)U 铁盐与可

5、溶性碱反应心 Ff” + 30H- = Fe (OEh * 温馨提示：Fe(0H)2和 Fe(0H)3从溶液中析出的现象不同， 前者是白色絮状沉淀， 后者是红 褐色沉淀。由于 Fe(0H)2极不稳定，易被氧化成 Fe(0H)3，反应现象是：白色宀灰绿色宀红 褐色。因 Fe(0H)2在空气中易氧化，4Fe(OH)2+Q+2H2O=4Fe(OH,故 Fe(0H)2在水中稳定 存在的寿命只有几秒钟，在实验室制取 Fe(0H)2时，一定要用新制的 Fe2+盐和先加热驱赶 Q 后的 Na0H 溶液，且滴管末端插入试管内的液面下， 再滴加 Na0H 溶液，也可以在反应液面上 滴加植物油或苯等物质进行液封，

6、以减少 Fe(0H)2与 0 接触。关于 Fe (0H 2制备的方法很 多，核心问题两点，一是溶液中的溶解氧必须除去，二是反应过程必须与 Q 隔绝。氢氧 化铁胶体的制备：向沸水中滴加几滴 FeCb 溶液而得，FeCb 不宜过多，浓度不宜过大，加热 时间不宜过长，否则容易产生沉淀。 要点 3.铁盐与亚铁盐 1. Fe2 +的氧化性和还原性： Fe2+处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还 原性为主，如：Fe2+遇 Br2、CI2、H2Q、NQ(H +)等均表现还原性。 2. Fe3+的氧化性： Fe3+处于铁的高价态，只有氧化性，如它能氧化 Fe、Cu、HI、HaS 等。 3. Fe

7、 2+和 Fe3+间相互转化： Fe2J Fe3+ 2+ 3+ 2Fe +Cl2=2Fe +2CI- 溶液由浅绿色变为棕黄色 4Fe2+C2+4H=4Fe3+2H20 亚铁盐溶液在空气中容易变质 3Fe2+N0-+4H+=3Fe3+2HO+N0 NQ 与 Fe2+在酸性条件下不能共存 5Fe2+ Mn(4+8H+=5Fe3+4H2O+Mrf 在酸性 KMnO 溶液滴加 FeCl2溶液， 溶 液由紫红变棕黄 4 2+ + 3+ 2Fe +HQ+2H=2Fe +2H2O 溶液由浅绿色变为棕黄色 5 3+ 2+ 2Fe +Fe=3Fe 在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止 被氧化为 Fe3+ Fe2+ Fe

8、3J Fe2+ 3 _ _ 2 _ 2+ 2Fe +Cu=2Fe +Cu 常利用 FeCl3溶液来刻蚀铜，制造印刷 线路 2Fe3+2l _=2Fe2+l 2 可用淀粉碘化钾检验 Fe3+ 3+ 2 2+ 2 + 2Fe +SO +2HbO=2Fe+SQ-+2H 溶液由棕黄色变为浅绿色 4.Fe 、Fe 的检验 Fe?+的检验 取出少量被检验的溶液，滴加 KSCN 溶液，无现象，再通入 Cl 2，若变 成红色溶液，说明有 Fe*存在（鉴别时不能先通氯气） 取出少量被检验的溶液， 加入 NaQH 溶液，产生白色絮状沉淀， 白色絮 状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有 Fe2+存在 取出少

9、量被检验的溶液，滴加酸性 KMnQ 溶液，溶液紫色褪去，说明 有 Fe2+存在 取出少量被检验的溶液，滴加 K3Fe （CN 6溶液，无现象，若有蓝色沉 淀生成，说明有 Fe 存在 Fe*的检验 取出少量的被检验的溶液，加入 KSCN 溶液，溶液变红色，证明有 Fe3 +存在 取出少量的被检验的溶液，加入苯酚溶液，溶液变紫色，证明有 Fe3+ 存在 取出少量的被检验的溶液， 加入 NaQH 溶液，产生红褐色沉淀，证明有 Fe3+存在 取出少量的被检验的溶液，加入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝色，证明 有 Fe3+存在 混合液 3 取出少量的被检验的溶液，加入 KSCN 溶液，溶液变红色，证明有 Fe

10、 +存在 取出少量的被检验的溶液，加入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝色，证明 有 Fe3+存在 取出少量被检验的溶液，滴加酸性 KMnQ 溶液，溶液紫色褪去，说明 有 Fe2+存在 取出少量被检验的溶液，滴加溴水，溴水褪色，说明有 Fe2+存在 6 【指点迷津】 2+ 3+ 3+ 2+ ( 1)从 Fe、 Fe 和 Fe 的结构可知 :Fe 只有还原性， Fe 通常只有氧化性， Fe 既具有氧化性 又具有还原性，以还原性为主。 (2)铁盐与亚铁盐的配制：因 Fe2+、Fe3+易水解， 且 Fe2埸被空气中的氧气氧化，故配制过 程为：先将它们溶解在对应的酸中，然后加水冲稀到指定的浓度。 时，要加入少量

11、的铁粉，以防止 F/的氧化) (3) 在Cu2+、Fe2+ Fe3+混合溶液中的除去 Fe2 + Fe3般操作方法是先加入氧化剂，将 Fe2 +氧化成 Fe3+，然后加入 CuO CU(OH)2、CuCO 等物质(不引入杂质离子)，调节溶液的 pH, 待 Fe3+水解完全生成沉淀(此时其他离子不水解)，过滤除去。 (4) 检验铁元素的价态， 可以考虑先观察其水溶液的颜色：含 Fe2+的溶液为浅绿色，含有 3 Fe 的溶液为棕黄色。然后将其与 NaOH 溶液或 KSCN 溶液反应观察产物的颜色来鉴别检验： Fe2 +与NaOh生成不稳定的白色沉淀 Fe(OH)2,该白色沉淀暴露在空气中会迅速转变

12、成灰绿色, 最后变成红褐色沉淀 Fe(OH)3, Fe2+和 KSCN 溶液作用没有颜色变化；而 接生成红褐色沉淀，或与 KSCN 溶液作用呈血红色。 (5) FeCl3溶液加热浓缩时，因 Fe3+水解和 HCI的挥发，得到的固体为 得到红色的 Fe2Q固体。但 Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸, 固体。 (6) 过量的 Fe 与硝酸作用，或在 Fe 和 FezQ 的混合物中加入盐酸， 要注意产生的 Fe3+还可 以氧化单质 Fe 这一隐含反应： Fe 2Fe3 =3Fe2 。 (7) NaaFeQ(高铁酸钠)作新型净水剂的原理是高价铁具有强氧化性， 能杀菌消毒； 同时生 成

13、Fe(OH)3胶体，能吸附水中的杂质悬浮物，因此它是一种新型的净水剂。 【考点过关】 判断正误，正确的画“V” ，错误的画“X” 。 (1) 铁在过量氧气中燃烧生成 Fe2O3( ) X不论氧气是否过量均生成 FesQ。 (2) 过量的铁与稀硝酸反应生成 Fe3 ( ) X过量的铁会与 Fe3+反应最终生成 Fe2*。 (3) 过量的 Fe 分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同 ( ) 注意：配制亚铁盐溶液 Fe3+与 NaOH 溶液直 Fe(OH)3,如灼烧后 将不能得到 Fe(OH)3 7 X不论 Fe 是否过量与氯气反应均生成 FeCh, Fe 只有在溶液中才与 Fe3 +反应。 ( 4

14、)铁在常温下与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈 ( ) X铁在浓硝酸中发生钝化。 (5) Fe2O3 是碱性氧化物，所以 Fe2O3 可用作红色油漆和涂料 ( ) X因为 Fe2Q 是红棕色，所以 Fe2Q 可用作红色油漆和涂料。 (6) CO 还原 FezQ 得到的黑色固体加入盐酸溶解后，再加入 KSCN 溶液，溶液不显红色，不 能确定黑色固体中有无 Fe3O4( ) 3 VCO 还原 Fe2O 可以得到 Fe 单质，Fe 单质会与 FezQ 和盐酸反应生成的 Fe 反应，所以无法 判断是否含有 Fe3O4。 (7) 铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是 FezQ，铁在纯氧中燃烧的产物是 Fes

15、Q, Fe 在高温下与水蒸气反应生成 Fe2O3( ) X Fe 在高温下与水蒸气反应生成 Fe3O4。 (8) 配制FeSO 溶液时，加入稀硫酸抑制 Fe2+水解，加入铁粉防止 Fe2+被氧化( ) V (9) 氢氧化铁与 HI 溶液仅发生中和反应 ( ) X Fe3+与 厂发生氧化还原反应。 (10) FeCb、FeCl2和 Fe(OH)3都可以通过化合反应制取 ( ) VFeCl3可由 Fe 与 Cl2反应制取；FeCh可由 FeCb 与 Fe 反应制取；Fe(OH)3可由 Fe(OH)2、Q、 H2O 化合制取。 (11 )加热蒸干氯化铁溶液最终得到 FeCb 晶体( ) X FeCl

16、3水解生成 Fe(OH)3和 HCI, HCl 易挥发，最终得到 Fe(OH)3，受热分解生成 FezO。 (12) Fe 比 Cu活泼，所以 FeCl3溶液可以腐蚀线路板上的 Cu( ) X说明三价铁离子氧化性比铜离子强，与 Fe 比 Cu活泼无关。 (13) 向某溶液中先滴加少量氯水，再滴加 KSCN 溶液，溶液变为血红色，溶液中一定含有 2 Fe2( ) 8 X如果原溶液中存在 Fe3*,也是此现象，故无法确定原溶液中一定含有 Fe2 + o (14) 取久置的绿矶(FeSO4 7f0)溶于水，加入 KSCN 溶液，溶液变为红色，说明绿矶部分 或全部被氧化 ( ) V溶液变为红色，说明溶

17、液中含有 Fe3*。 【高考回顾】 (1) (2016 全国卷I )1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NA( X ) (2) (2016 四川)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 ( X ) （2016 海南）将铁屑放入稀 HNO 中，证明 Fe 比 Hz 活泼（X ） 凶（201 6 上海）用 NaOH 溶液可以除去氧化铁中混有的二氧化硅 （ V ） （2016 上海）Fe 与 Cl 2反应生成 FeCh,推测 Fe 与 I 2反应生成 Fel 3（ X ） （6）（2015 全国卷H ）下列过程没有发生化学反应：用含硅胶、铁粉的

18、透气小袋与食品一起 密封包装（X ） 盐酸 蒸发 （2015 江苏）如下所示的物质间转化能一步实现： Fe2Q FeCh（aq） 无水 FeCl 3（ X ） （8） （2015 广东）3 mol 单质 Fe 完全转化为 FesO,失去 82 个电子（ V ） （9） （2014 北京）铁表面自然形成的氧化层能保护内层不被空气氧化 （X ） （10） （2015 重庆）使用如图所示装置观察 Fe（OH）2的生成（ V ） _ 1 （11） （2017 全国卷n ）向2 mL0.1 mol L 的 FeCl 3溶液中加足量铁粉， 振荡，力口 1 滴 KSCN 溶液，现象为黄色逐渐消失，加 KSC

19、N 溶液颜色不变，则还原性： FeFe2 V ） （12） （2016 全国卷川）FeCl 3腐蚀 Cu制印刷电路板是由于铁比铜的金属性强 （X ） （13） （2016 四川）Fe2 +与 HbQ 在酸性溶液中的 反应：2Fe2 + + H2Q + 2H+ =2 氓+ + 2H2O9 （ V ） 一 3+ 2 丰 （14） （2016 江苏）向 Fe2（SO4）3溶液中加入过量铁粉： Fe + Fe=2Fe （ X ） （15） （2016 江苏）室温下，向 FeCb 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 12的强（ V ） （16） （201

20、6 上海）用 NaOH 溶液和盐酸能除去 FeC溶液中混有的 CuCb（ X ） （17） （2015 全国卷I ）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+（ X ） （18） （2015 广东）向 FeSO 溶液中先滴入 KSCN 溶液再滴加 HQ 溶液，加入 H2O 后溶液变成血 红色，说明 Fe2+既有氧化性又有还原性（X ） 【基础过关】 1. （2018 广东深圳月考）新修本草是我国古代中药学著作之一，记载药物 844 种，其 中有关于“青矶”的描述为： “本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃烧之赤色

21、” 据此推测，“青矶”的主要成分为 （ ）10 A. CuSQ 5fO B . FeSQ 7H2O C . KAl（SO4）2 I2H2O D . Fe2（SQ）3 9H2O 解析：由题意知，青矶是绿色，经煅烧后，生成红色固体。符合要求的是 FeSO 7fO,它 是绿色晶体，经高温煅烧后生成砖红色 F&O 粉末。答案：B 2. （2018 沧州质量监测）为验证还原性：SOFe2+ C，三组同学分别进行了下图实验， 并对溶液 1 和溶液 2 中所含离子进行了检验，能证明上述还原性顺序的实验组有 （ ） jffiACk RCk蒂液 黃色瞬 I 舞液2 溶液 1 溶液 2 甲 含 Fe3+

22、Fe2+ 含 sO一 乙 含 Fe3+，无 Fe2+ 含 sO一 丙 含 Fe3十，无 Fe2十 含 Fe2* A.只有甲 B .甲、乙 C .甲、丙 D .甲、乙、丙 解析：向 FeCl2溶液中通入 C12，得到溶液 1,再向溶液 1 中通入 SO,得到溶液 2。甲、溶 液 1 中含有Fet Fe2+,说明发生反应 2Fe2 + + Cl 2=2Fe+ + 2Cl，且 Cl2反应完全，可证明 还原性 Fe2+ C；溶液 2 中含有 SO，则说明发生反应 2Fe3+ SO+ 2HaO=2Fe+ + SC4+ 4，可证明还原性 SQFe2 J故甲能证明还原性 SQFe2 + C；乙、溶液 1 中

23、含有 Fe3* , 2 亠 2 亠 一 无 Fe 剩余，则还原性 Fe Cl，但 Cl2可能过量，再通入 SO,可能发生的反应是 C12+ SO + 2H2O=2C+ SC4 一 + 4，不能比较 SO 与 Fe2+的还原性强弱，故乙不能验证；丙、溶液 1 中含有 Fe3+,没有 Fe2+，通入 SQ 后溶液中又含有 Fe2+,说明 SQ 将 Fe3+还原得到 Fe2+,证 明还原性 SOFe2J故丙实验结论能证明还原性 SQFe2+ CI 一。答案：C 3. （2018 樟树市统考）铁的常见化合价有+ 2 价和+ 3 价。据研究，铁在浓 HNO 中发生钝 化时，可生成一种化学式为 F&

24、;O1的化合物，它可以看作由 FeO 和 Fe2O 组成的复杂氧化物。 该化合物可以表示为（ ） A. FeO* 3Fe 2C3 B . 2FeO* 3Fe2O3 C . FeO* 2Fe 2C3 D . 2FeO* Fe 2C3 解析：化合物 Fe8O1可以看作由 FeO 和 FezQ 组成的复杂氧化物，设化学式为 nFeO- mFaQ, 了 n+ 2m= 8 则 解得n = 2, m 3,该化合物可以表示为 2FeO- 3Fe2Q。答案：B n+ 3m= 11 4. （2018 九江模拟）下列离子的检验方法合理的 （ ） 2 亠 11 A. 向某溶液中滴入 KSCN 溶液呈红色，说明不含

25、Fe B. 向某溶液中通入 CI2，然后再加入 KSCN 溶液变红色，说明原溶液中含有 Fe2+ 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 Mg* 解析：A 项，Fe2*遇到 KSCN 不变色，Fe2*是否存在不确定；B 项，Fe3*干扰 Fe2*的检验，若 原溶液中含有 Fe3*不含 Fe2*,也会产生同样现象； D 项，Mg（OH）z 为白色沉淀，易被红褐色 沉淀掩盖，不确定。答案： C 5. （2017 重庆巴蜀中学期中）将一定量的 SO 通入 FeCl3溶液中，取混合溶液分别进行下列 实验，能证明 SQ 与 Fe

26、Cl3溶液发生了氧化还原反应的是 （ ） 选项 实验操作 现象 A 加入 NaOH 溶液 生成红褐色沉淀 B 加入 Ba（NO）2溶液 生成白色沉淀 C 加入酸性 KMnO 溶液 紫色褪去 D 加入 K3Fe（CN） 6（铁氰化钾）溶液 生成蓝色沉淀 解析：如果 SQ 与 FeCb 溶液发生了氧化还原反应，硫元素的化合价由* 4 价升为* 6 价，铁 元素的化合价由* 3 价降为* 2 价，因此证明二者发生氧化还原反应，实际上就是证明混合 液中存在 SO或 Fe2*。加入 NaOH 溶液 Fe2*和 Fe3*都能转化为沉淀，且最终均变为红褐色的 氢氧化铁沉淀，A 项错误；SQ 溶于水使溶液呈酸

27、性，酸性条件下 NO 具有强氧化性，与二氧 化硫溶液发生氧化还原反应生成 SO因此会干扰 SO的检验，应改为氯化钡溶液，B 项错误； 二氧化硫与 Fe2*均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，前者会干扰 Fe2*的检验，C 项错误；铁氰化 钾溶液遇 Fe2*生成特殊的蓝色沉淀，遇 Fe3*则无此现象，因此能证明 SQ 与 FeCb 溶液混合 时发生了氧化还原反应， D 项正确。答案：D 6. （2018 马鞍山中学测试）下列除去杂质的方法不正确的是 （ ） A. 镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B. 用过量氨水除去 Fe3*溶液中的少量 Al3* C. Al（OH） 3中

28、混有少量 Mg（OHX 加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量 CO 后过滤 D. MgO 中混有少量 AI2Q:加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到 MgO C.向某溶液中加入 NaOH 溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe 12 解析：AI（OH） 3不溶于氨水，故向含少量 AI3*的 Fe3*溶液中加入过量氨水时，Fe3*、Al3*均转 化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。答案： B 7. （2018 蚌埠模拟）下列中学常见实验的现象或表述正确的是 （ ） A. 赤铁矿的主要成分是 FesO B. 制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌

29、，即可制得白色 的氢氧化亚铁13 C. 检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中, 滴加 KSCN溶液 23 滴即可 D. 除去 FeCb 溶液中的 FeCl2杂质可以向溶液中加入足量的铁粉，然后过滤 解析：赤铁矿的主要成分为氧化铁， A 错误；制备氢氧化亚铁时应该尽量避免溶液接触氧气, 所以不能搅拌，B 错误；氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，铁离子与硫氰化钾反应生成血 红色溶液，C 正确；铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，使杂质的含量增加， D 错误。答案：C & （2018 江南十校联考）研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的 方法可以

30、得到直观形象的效果，下列表达不正确的是 （ ） A. NaOH 溶液与 SQ 反应时溶液中溶质的情况 _1 _ 2 期NHOH) NuHSO, NaHSOj 恥 OJ 恥吕他 NaOH B. NaAlQ2溶液与盐酸反应后铝的存在形式 C. Fe 在 Cl 2中的燃烧产物 1.5 FftCl. FftCl3 D. Fe 和稀 HNQ 反应后，铁的存在形式 解析：A 正确，因为发生的反应为 SQ+ NaQH=NaHS 和 SQ+ 2NaQH=NSQ+ H2Q B 正确, 因为发生的反应为 AIQT+ H+ ”Q=AI（QH）a 和 AlQ；+ 4bT =A|3+ + 20。C 不正确，因为 不论反

31、应物比例是多少，发生的反应总是 2Fe+ 3Cl2=2FeCl3。D 正确，因为如果铁过量, 过量的铁与生成的 Fe3+继续反应，生成 Fe2*。答案：C 9. （2018 绵阳模拟）采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣主要成分为 Fe2Q、SiQ、Al 2Q，不考虑 其他杂质）制取绿矶（FeSQ4 7H2O）,某学习小组设计了如下流程: F 列说法错误的是（ ） A. 酸浸时选用足量硫酸，试剂 X 为铁粉 FI(HCI) n(N8AlO3) Fed. n(HNOJ B.滤渣 a 主要含 SiO2，滤渣 b 主要含 14 C. 从滤液 B 得到绿矶产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解 D. 试剂

32、X 若为过量 NaOH 溶液，得到的沉淀用硫酸溶解，再结晶分离也可得绿矶 解析：硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 （主要成分为 Fe2C3、SiO2、AI2Q，不考虑其他杂质）中加入 足量硫酸，Fe2Q、AI2Q与酸反应生成硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，滤渣 a 为 二氧化硅；在滤液 A 中加入铁粉将 Fe3+还原为 Fe2*,调节 pH 使 AI3+完全生成氢氧化铝沉淀， 过滤，滤渣 b为氢氧化铝，滤液 B 为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁 晶体。由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 为铁粉，A 正确；根据以上分析可 知滤渣 a 主要含 SiO2,滤渣 b 主要含

33、AI（OH）3, B 正确；Fe2+易被空气中的氧气氧化，而且 绿矶受热易失去结晶水，所以从滤液 B 得到 FeSO7f0 产品的过程中，必须控制条件防止 其氧化和分解，C 正确；试剂 X 若为过量 NaOH 溶液，得到的沉淀是氢氧化铁，用硫酸溶解 得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁， D 错误。答案：D 10. （2018 濮阳检测）从某含有 FeCl2、FeCb、CUCI2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I、操作H、操作川所用仪器相同 C. 试剂 c 是氯气，相应的反应为 2Fe2+ + Cl2=2C

34、+ 2Fe3+ D. 用酸性 KMnO 溶液可检验溶液 W 中是否还有 Fe2+ 解析：由最终要得到氯化铁晶体及流程图可知： b 应为盐酸，A 项错误；操作I和操作n都 是过滤，操作川为蒸发结晶、过滤，故所选仪器不完全相同， B 项错误；滤液 Z 和 X 中均含 有氯化亚铁，则试剂 c 为氯气，C 项正确；酸性高锰酸钾溶液能氧化 Fe2+，也能氧化 Cl_, 故不能用酸性 KMnO 溶液检验溶液 W 中是否含有 Fe2 +, D 项错误。答案：C 11. （2018 济南测试）证明某溶液只含有 Fe2+而不含有 Fe3+的实验方法是（ ） A. 先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色 B.

35、 先滴加 KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C. 滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色 D. 只需滴加 KSCN 溶液 解析：Fe+和 Fe+检验设计是常考的热点。设计的步骤：先加 KSCN 溶液，无现象，可证明 过世试削耳 15 溶液中不含 Fe3+，然后再滴加氯水，若溶液呈红色，说明溶液中含有 Fe2+。答案：B 12. (2018 包头高三检测 )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 FeCb 溶液中：制备 Fe(OH)3胶体 C. 在蒸发皿中加

36、热蒸干 FeSQ 溶液：制备 FeSC4 6H2O 晶体 3 亠 2 亠 D. 将铜粉加入 FeCl3溶液中：验证 Fe 的氧化性强于 Cu 解析：由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成 Fe2(SO4)3和 SO,无法说明铁的活泼性， 故 A 项方案不可行；将 NaOH 加入 FeCl3溶液中，得到 Fe(OH)3沉淀，无法得到 Fe(OH)3胶体， 故 B 项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干 FeSO 溶液，一方面氧气可将 FeSQ 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 FeCb 溶液中，发生反应： Cu+ 2Fe3+=CIJ+ + 2Fe2+ ,该反应

37、说明 Fe3+的氧化性强于 Cu2+，故 D 项方案可行。答案： D 13. (2018 成都模拟)铁触媒(铁的氧化物)是硫酸工业的催化剂。 某同学设计了以下两种方 案研究铁触媒的组成。 方案一：用下列流程测定铁触媒的含铁量，确定其组成。 (1) _ 步骤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 _ (2) _若通入 C12不足量，溶液 B 中还含有 ，会影响测定结果。 若通入 C12过量且加热煮沸不充分，溶液 B 中可能含有 Cl 20 请设计实验方案检验 Cl2，完成下列实验报告。限选试剂： 0.1 mol/L 酸性 KMnO 溶液、 紫色石蕊试液、品红溶液、淀粉 KI溶液、0.1 mo

38、l/L KSCN 溶液。 实验操作 预期现象与结论 方案二：用下列装置测定铁触媒的含铁量，确定其组成。 16 (4) 干燥管 C 的作用是 _ 。 (5) 称取 15.2 g 铁触媒进行上述实验。充分反应后，测得干燥管 B 增重 11.0 g，则该铁触 媒的化学式可表示为 _ 。 解析：(1)步骤为溶液的稀释，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 250 mL 容量瓶、胶头滴 管。(2)由于铁触媒的主要成分是铁的氧化物，铁的氧化物可溶于足量稀硫酸，则溶液 A 的 2 亠 主要成分是硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸。氯气具有强氧化性， Fe 具有还原性，则通入氯气的 目的是将 Fe2+氧化为 Fe3十。若氯气不

39、足，则溶液 B 中除含硫酸铁外还有硫酸亚铁或氯化亚 铁，Fe2+的存在会影响滴定时消耗标准溶液的体积，影响测定结果。 (3)若通入氯气过量， 则溶液中只含有 Fe3+,不含 Fe2 + , Fe3+对检验溶液中可能含有的氯气有干扰，因为它们都具 有氧化性，都能使淀粉- KI溶液变蓝，因此不能选择淀粉- KI溶液检验氯气的存在，也不 能选择酸性高锰酸钾溶液或 KSCN 溶液，因为它们与氯气相遇时无明显变化，只能根据氯气 与水反应生成的盐酸的酸性和次氯酸的强氧化性设计实验方案。 (4)干燥管 B 中碱石灰的作 用是吸收 CC 与铁触媒反应生成的 CQ,干燥管 C 中碱石灰的作用是防止空气中的 CO

40、 和水蒸 气进入干燥管 B 中，干扰铁触媒组成的测定结果。(5)由于碱石灰与过量的 CC 不反应，只能 吸收 CC,则干燥管 B 增加的质量就是 A 中反应生成的 CC 的质量，则n(CQ)= 44 ；1.豊。1 = 0.25 mol ;根据碳元素守恒可得关系式： CCH CC,则参加反应的 n(CC) = n(CQ) = 0.25 mol, 根据氧元素质量守恒可得，铁触媒中氧元素的质量为 0.25 mol X 16 g/mol = 4.0 g ;由于铁 触媒的质量为 15.2 g，则其中铁元素的质量为 15.2 g 4.0 g = 11.2 g ;贝卩n(Fe)= 11.2 g - - i

41、= 0.20 mol ,则铁触媒中铁、氧原子的物质的量之比为 0.20 : 0.25 = 4 : 5,则 56 g - mol 铁触媒的化学式为 FQ 或 2FeO- FezQ。 答案：(1)250 mL 容量瓶 (2)Fe 2+ (3) 实验操作 预期现象与结论 取适量溶液 B 于试管中，滴加 23 滴紫色石 蕊试液，振荡，观察现象，放置一段时间后， 再观察现象 若溶液显红色后，红色又褪去，则溶液 B 中 含 Cl2 ；若溶液不褪色，则溶液 B 中不含 Cl2 17 防止空气中的 CO 和水蒸气进入干燥管 B 中(5)Fe 4O5(或 2FeO- FezQ) 14. (2017 全国卷n )

42、绿矶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矶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矶样品， 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) 为测定绿矶中结晶水含量，将石英玻璃管 (带两端开关 K1和 Ka)(设为装置 A)称重，记为 mi g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置 A 称重，记为 m 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正确排序 _ （填标号）；重复上述操作步骤， 直到 A 恒重，记为 m3 g。

43、 a.点燃酒精灯，加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭 Ki和 K2 d.打开 Ki和 K?,缓缓通入 N2 e.称 量 Af .冷却到室温 根据实验记录，计算绿矶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 K 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。 CD 中的溶液依次为 _ （填标号） CD 中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为 _ c a.品红 b. NaOH c . BaCO d . Ba（NQ

44、）2 e .浓 HzSQ 写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式 _。 解析：（1）绿矶溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液颜色无明显变化， 说明样品中没有 Fe3十；再向试 管中通入空气，溶液变红，说明有 Fe3+生成，即 Fe2+易被氧气氧化为 Fe3 + o由仪器的 构造特征可知，B 为干燥管。实验时，为防止空气中的 Q2将 Fe2+氧化，应先通入 N2将装 置中的 Q2排净，然后点燃酒精灯加热。停止加热后，为防止 FeSQ 吸收空气中的水蒸气，待 玻璃管冷却，关闭 K 和 Kz后再称重。故实验操作步骤应为 d、a、b、f、c、e。由题意知， 18 绿矶的质量为（mz mi）g，加热后 FeS

45、Q 的质量为（m3 mi）g，结晶水的质量为（mi m）g。设绿 矶的化学式为FeSQ XH2Q, FeSQ xH2Q=eSC4 则 + xH2Q 152 18 x ( rm m1)g ( m2 rm)g 152 18x 解得: 6 m2 m3 m3 mi : m2 :， x m3 若实验中，按 a、d 次序操作，则会导致绿矶吸收空气中的氧气，从而使加热后的固体 质量m增大，则测出结晶水的值 x偏小。（3）残留固体为红色，说明有 Fe2Q 生成，即分解过 程中发生了氧化还原反应，根据 Fe 元素的化合价变化可知一定有 SO 生成，即 FeSQ高1L FaO + SQT，根据电子转移守恒可得 2

46、FeSQ 高鱼 FezQ + SQf，最后根据 S 守恒配平可得 高丫曰 化学方程式：2FeSQ 二=Fe2Q+ SQf + SQ f。SQ 溶于水生成 H2SO, HSQ 和 Ba2+可生成白 色沉淀 BaSQ,由于 Ba（NQ）2在酸性溶液中具有强氧化性，能氧化 SQ,故应该先用 BaCb 检 验 SQ,检验 SQ 可用品红溶液，故 C、D 的溶液依次为 BaCl2溶液和品红。实验现象是 C 中 溶液产生白色沉淀，D 中品红溶液褪色或变浅。 答案： 样品中没有 Fe3 + Fe2 +易被氧气氧化为 Fe3 + 干燥管 dabfce 1怜 rm m3 户;y曰 - 偏小 c、a 生成白色沉淀

47、、褪色 2FeSQ 高=Fe2Q+ SQ f + SQf y m3 rn 15. （2016 全国卷n ）某班同学用如下实验探究 Fe2+、Fe3+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 mol/L 的溶液。在 FeCl2溶液中需 加入少量铁屑，其目的是 _ 。 甲组同学取 2 mL FeCl 2溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 2+ Cl2可将 Fe 氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 _ 。 乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl 2溶液中先加入 0.5 mL 煤油， 再于液面下依

48、次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是 _ 。 丙组同学取 10 mL 0.1 mol/L KI 溶液，加入 6 mL 0.1 mol/L FeCl 3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入 1 mL CCl 4充分振荡、静置， CCl4层显紫色；第二支试管中加入 1 滴 K3Fe（CN）6溶液，生成蓝色沉淀丁；第三支试 管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。实验检验的离子是 _ （填离子符号）；实验 19 和说明：在 1_过量的情况下，溶液中仍含有 _（填离子符号），由此可以证明该氧化 还原反应为 _ 。 （5） 丁组同学向盛有溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反 应的离子方程式为 _ ; 一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红 褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 _ ;生成沉淀的原因是 _ （用 平衡移动原理解释）。 解析：（1）亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的 FeCl2溶液中加入