高中化学人教版必修一铁及其化合物（学生版）

高中化学人教版（2019）必修一铁及其化合物【问题查找】1、铁粉可与高温水蒸气反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32g，则参加反应的铁粉的物质的量是()A．0.5molB．1molC．1.5molD．2mol2、向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100mL，1mol·L－1的盐酸恰好使混合物完全溶解，放出224mL（标准状况）的气体，所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，若用足量CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量为（）A．11.2gB．5.6gC．2.8gD．无法计算3、下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是（）A．为了防止氯化亚铁溶液久置变质，常在其溶液中加入少许铁钉

B．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，能形成胶体

C．新制的氢氧化亚铁沉淀露置在空气中最终会变为红褐色

D．除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加铁粉，然后过滤4、FeC13、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（）A．溶液中一定不含Fe3+

B．溶液中一定含Fe2+

C．溶液中一定不含Cu2+

D．剩余固体中一定含Cu5、下列各组物质中，X是主体物质，Y是其中含有的少量杂质，Z是为除去杂质而加入的试剂，其中能达到除杂目的的组别是（）XYZAFeCl2溶液FeCl3KSCN溶液BFe粉Cu粉稀盐酸CFe2（SO4）3溶液FeSO4氯水DFeCl2溶液CuCl2Fe粉【要点精讲】精准突破1：铁一、铁的物理性质：纯铁具有银白色金属光泽；良好的延展性、导电、导热性，密度大，熔沸点高。二、铁的化学性质：1.与非金属（O2、Cl2、S）①铁与氧气的反应：常温下，铁跟空气中的氧气和水发生腐蚀生成铁锈，铁锈主要成分为Fe2O3·xH2O点燃条件下（铁剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体）②铁与氯气的反应：（棕褐色烟，不论铁的量多少，与氯气燃烧产物都是氯化铁）③铁与S的反应：（不论铁的量多少，与硫反应产物都是硫化亚铁）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：与酸的反应①与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应：②铁与稀硝酸的反应：③常温下，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加热时，铁与热浓硫酸、浓硝酸能反应，：当HNO3过量时，铁元素的存在形式为Fe3+，反应方程式：当Fe过量时，铁元素的存在形式为Fe2＋，反应方程式：当eq\f(1,4)<eq\f(nFe,nHNO3)<eq\f(3,8)时：铁元素的存在形式为铁与盐溶液的反应：能置换出活动性顺序表排在其后面的金属单质：

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；

Fe+2Fe3+=3Fe2+【例1】下列说法错误的是。①1molFe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA②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③将铁屑放入稀HNO3中，证明Fe比H2活泼④Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3⑤Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中一定有＋3价铁生成⑥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在⑦铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价⑧将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体⑨将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈红色，稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋⑩铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2精准突破2：铁的氧化物铁的氧化物性质比较化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名颜色状态黑色粉末黑色晶体(有磁性)铁的化合价＋2＋3稳定性稳定稳定与H＋反应的离子方程式用途涂料、油漆、炼铁磁铁、炼铁精准突破3：铁盐亚铁（2价）盐水溶液的颜色.氧化性Fe2＋与Zn反应的离子方程式：Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋还原性向FeCl2溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Cl2)，若，证明Fe2＋具有还原性。反应方程式，向少量酸性KMnO4溶液中加入硫酸铁溶液，若，证明Fe2＋具有还原性。反应方程式，总结：酸性KMnO4溶液可用来检验二价铁，但是有Cl存在则不可检验，酸性高锰酸钾能氧化氯离子铁盐（3价）水溶液的颜色。氧化性向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入过量活泼金属(如Fe)，若，证明Fe3＋具有氧化性。反应方程式，向FeCl3溶液中加入淀粉­KI溶液，若，证明Fe3＋具有氧化性。反应方程式，水解性利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的反应方程式，络合性含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成，3、铁离子和亚铁离子之间的相互转化Fe2+→Fe3+NOeq\o\al(－,3)与Fe2＋在酸性条件下不能共存溶液由浅绿色变为棕黄色Fe3+→Fe2+在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe2+被氧化为Fe3+常利用FeCl3溶液来刻蚀铜，制造印刷线路溶液由棕黄色变为浅绿色4、铁离子和亚铁离子的检验Fe2＋的检验取出少量的被检验的溶液，滴加KSCN溶液，，再通入Cl2，若变成，说明有Fe2＋存在取出少量的被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀，证明有Fe2＋存在取出少量的被检验的溶液，滴加酸性KMnO4溶液，，说明有Fe2＋存在Fe3＋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NaOH溶液，，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，，证明有Fe3＋存在混合溶液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，加入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝色，证明有Fe3＋存在取出少量的被检验的溶液，滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去，说明有Fe2＋存在【例2】通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()选项操作、现象解释A向KI­淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3＋能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3【例3】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.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溶液精准突破4：铁的氢氧化物1、铁的常见氢氧化物有几种，填表对比它们的异同点。化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态与盐酸反应受热分解制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应可溶性铁盐与碱溶液反应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，化学方程式为2、实验室是制备氢氧化亚铁的方法。有机覆盖层法（隔绝空气）将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防，还原性气体保护法（排出空气），再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀【例4】如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化过程中的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol·L−1的硫酸，其他试剂任选。请回答下列问题：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的物质是__________________，A中反应的离子方程式是____________________________________________。(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。其目的是____________________。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：______________________________________________________________________________________________________________。(4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为_________________。(5)图中________(填“能”或“不能”)较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。【查漏补缺】将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧所得的产物为()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe(OH)32、为了检验某氯化亚铁溶液是否变质，可向溶液中加入()A．氢氧化钠溶液B．铁片C．硫氰酸钾溶液D．酸性KMnO4溶液3、把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末的质量仍为ag，则原合金中铁的质量分数为（）A．70％B．52.4％C．47.6％D．30％4、有关铁的氧化物的说法中，不正确的是()A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料B．Fe3O4是黑色晶体，其中1/3的铁显＋2价，2/3的铁显＋3价C．FeO、Fe2O3都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O35、CuSO4、Fe2（SO4）3、H2SO4的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的浓度相同（不考虑水解），且SO42的物质的量浓度为6mol•L1，则此溶液最多溶解铁粉的质量为（）A．5.6gB．11.2gC．22.4gD．33.6g6、在含有Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、NH4+的稀溶液中加入足量Na2O2固体，充分反应后，再加入过量稀盐酸，完全反应，则离子数目没有变化的是()A．Fe3＋、Al3＋B．Al3＋C．Fe2＋、NH4+D．Fe3＋7、已知2Fe3++2I﹣═2Fe2++I2、Br2+2Fe2+═2Br﹣+2Fe3+。现向含有FeBr2、FeI2的某溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液，结果溶液变为红色，则下列叙述中正确的是（）①按I﹣、Fe2+、Br﹣的顺序还原性逐渐减弱；②原溶液中Br﹣一定被氧化；③通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化；④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+；⑤若取少量所得溶液，加入CCl4充分振荡后静置，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中Fe2+、Br﹣均被完全氧化．①②③④B．①③④⑤C．②④⑤D．①②③④⑤8、向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4mol·L－1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。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()A．0.21mol B．0.25molC．0.3mol D．0.35mol9、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，下列说法中正确的是()A．若固体中只有铜，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．若固体中有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋10、向A、B、C和D四支试管中的溶液分别进行表中的操作，通过观察到的实验现象得出的结论正确的是（）操作现象结论A①滴加稀HNO3②滴加BaCl2溶液无明显现象白色沉淀原溶液一定含B滴加稀盐酸有大量气泡产生原溶液一定含C①滴加稀HCl②滴加AgNO3溶液无明显现象白色沉淀原溶液一定含Cl－D①滴加KCSN溶液②滴加氯水无明显现象溶液呈红色原溶液一定含Fe2＋11、某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白：（1）图中标号处需加入的相应物质分别是①、②、③、④、⑤；（2）写出①处发生反应的离子方程式，写出③处发生反应的化学方程式；（3）铁红的化学式为________；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红______；氧化铜________。【梳理优化】一、补救学习1、在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑，反应结束后滤出固体物质，滤液中的阳离子可能是()①只有Fe2＋②Fe2＋和Fe3＋③Fe2＋和Cu2＋④Cu2＋和Fe3＋A．①③B．②④C．①④ D．②③2、下列物质间的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是()A．Na→NaOH→Na2CO3→NaClB．Mg→MgCl2→MgCO3→Mg(OH)2C．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3D．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O33、已知下述三个实验均能发生化学反应。①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铁钉放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()实验①和③中的铁钉只作还原剂B．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋C．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性D．实验③中反应的离子方程式为Fe＋Fe3＋2Fe2＋4、现有CuO和Fe2O3组成的混合物ag，向其中加入2mol·L－1的硫酸溶液50mL，恰好完全反应。若将ag该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量为()A．1.6ag B．(a－1.6)gC．(a－3.2)g D．1.6g拓展延伸1、稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A．1∶1∶1B．1∶3∶1C．3∶3∶8D．1∶1∶42、部分氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g，经如下处理：下列说法正确的是()A．滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋B．样品中Fe元素的质量为2.24gC．样品中CuO的质量为4.0gD．V＝896mL3、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0.1mol·L－1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2mLFeCl2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。FeCl2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2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是___________________________。(4)丁组同学向盛有H2O2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。产生气泡的原因是______________________________；优化1、亚铁离子与铁离子的互相转化2、铁元素的物质间转化【强化巩固】1、能正确表示下列反应的离子方程式是()A．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋=3Fe3＋＋4H2OC．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋2H2O＋NO↑D．将铜屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋2、如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12mol·L－1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是()①NOeq\o\al(－,3)②Fe3＋③H＋④NO⑤NO2A．只有① B．①⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤3、在FeCl3,CuCl2,FeCl2的混合溶液中，Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液Fe3+的物质的量之比为()A．2∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶44、下表各组物质中，不可以实现xyz(每步只发生一个化学反应)所示转化的选项是()选项xyzMANaOHNa2CO3NaHCO3CO2BNH3N2NOO2CAl3+Al(OH)3AlO2OHDFeFeCl2FeCl3Cl25、铁及其化合物在日常生活中应用广泛。(1)利用Fe2＋、Fe3＋的催化作用，常温下可将SO2转化为SOeq\o\al(2－,4)，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2＋、Fe3＋的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，则另一反应的离子方程式为__________________________________。(2)氧化铁是重要的工业颜料，下面是制备氧化铁的一种方法，其流程如下：①操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ为洗涤，洗涤操作的具体方法为_____________________________________________________________________________________②滤液A中加入稍过量的NH4HCO3溶液，生成沉淀的同时有一种气体产生，写出其化学方程式：________________________________________________________。(3)如果煅烧不充分，产品中将有FeO存在，称取3.0g氧化铁产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用酸化的0.01000mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，重复滴定2～3次，消耗酸性KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。①该实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是________(填序号)。a．稀硝酸b．稀盐酸c．稀硫酸d．浓硝酸②上述产品中Fe2O3的质量分数为________。【课后练习】【第1天】1、下列说法正确的是。①1molFe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA②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③将铁屑放入稀HNO3中，证明Fe比H2活泼④用NaOH溶液可以除去氧化铁中混有的二氧化硅⑤Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3⑥铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2⑦Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中一定有＋3价铁生成⑧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在⑨铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价⑩将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体⑪将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈红色，稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋2、分别用等量的铁与足量的稀硫酸和足量的CuO制备单质铜，有人设计了以下两种方案：①Feeq\o(→,\s\up7(H2SO4))H2eq\o(→,\s\up7(CuO))Cu，②CuOeq\o(→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq\o(→