新高考化学一轮复习：第2章第5节 铁及其化合物教学案（鲁科版）

第5节铁及其化合物

:考e场,]铁的单质、氧化物及氢氧化物

【必备知识•落实】

1.铁的位置、存在和物理性质

一FeO

毓化物

在第4周期班族—Fe2O3

—Fe3O4

化合态

Fe(OH)

簟游离态(+2价、+3价)氢氧化物2

质

Fe(OH)3

「银白色金属亚铁盐(如FeSO,

铁盐(如FeQ)

易被磁铁吸引

L地壳中含量排名第四位

2.化学性质

铁单质性质活泼，有较强的还原性。

(1)与非金属单质的反应

L常温腐蚀生成铁锈.其主要成分为

FeH

Fe+O2-203-^20

J点燃：3Fe+2C>2点燃

FC3O4

一反应：2Fe+3022FeQ3

Fe+Cl2――现象：剧烈燃烧,生成大量红棕色的烟

一注意:无论Cl2的量有多少，产物都是FeCl3

Fe与S反应:Fe+SFeSo

(2)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:

3Fe+4H20(g)Fe30」+4H2。

(3)与酸的反应

①与非氧化性酸反应的离子方程式：

Fe+2H+=Fe2++&t。

②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、

浓硝酸反应无上产生。

(4)与某些盐溶液的反应

①与CuSO,溶液反应的离子方程式：Fe+Cu"—^11+Fe"。

②与FeCh溶液反应的离子方程式：Fe+2Fe："=3Fe"

3.铁的三种典型氧化物

(1)物理性质

化学式FeOFezCbFe30i

俗称—铁红磁性氧化铁

色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体

溶解性难溶于水难溶于水难溶于水

铁的价态+2价+3价+2价、+3价

(2)化学性质

①FeO、Fez。?、FeG分别与盐酸反应的离子方程式为

+3+2+

Fe0+2H+=Fe>+H20,Fe2()3+6H+=2Fe"+3H20,FeaO，.+8H=2Fe+Fe+4H20o

②FeO不稳定，在空气中受热生成FeQ,,其化学方程式为

6Fc0+0：：2Fe30*。

4.铁的氢氧化物的性质与制备

Fe(OH)2Fe(OH)3

颜色

白色固体红褐色固体

状态

与H+

+2+

Fe(OH)2+2H=Fe+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe"+3H20

反应

受热

—

2Fe(0H)3Fe20:t+3H20

分解

可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2++2O1可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3++3OH-

制法

=Fe(OH)21^Fe(OH)3I

二者在空气中，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

的关灰绿色,最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(0H)2+02+2H20=4Fe(0H)3

系

［补短板］

(1)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CL反应无论用量

多少都生成FeCL,而Fe与盐酸反应生成FeCk。

(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe。，而铁在纯氧中燃烧的产物是

Fe：i0.fO

(3)Fe与S蒸气、L蒸气反应时只生成+2价Fe的化合物。

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(4)FeQ,的组成可用氧化物的形式表示为FeO・Fe曲，即有鼻的铁显+2价，鼻的铁显+3

OO

价；

(5)F63()I与一般酸反应生成两种盐，Fe3()i与稀硝酸反应只生成一种盐［Fe(NO3)3］。

(6)Fe2()3、FesOi、Fe(0H)3与足量HI反应时，发生氧化还原反应，Fe"被「还原生成F,

+

O

［知识应用］

(1)铁有+2、+3价两种价态，单质铁与(填下列编号，下同)反应时只生成+

3价铁；与反应时只生成+2价铁；与反应时既生成+2价铁也生成+3

价铁。

所选试剂：①Ck②O2③HQ(g)@S⑤盐酸

⑥稀硝酸(足量)⑦稀硫酸⑧CuSOi溶液⑨FeCk溶液⑩FeCl,溶液

［答案］①⑥④⑤⑦⑧⑩②③

(2)写出利用化合反应制备FeCk、Fe(0H)3.FeCl3的化学方程式分别为

［答案］Fe+2FeCL=3FeC124Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)32Fe+3Ch2FeCh或

2FeCl2+Cl2=2FeCl3

【关键能力•培养】

命题点1铁及其氧化物的性质及实验探究

1.铁片投入下列溶液后，金属片质量减少，但无气体产生的是()

A.冷的浓硝酸B.Cu(NO3)2溶液

C.稀硫酸D.Fe(NO3)3溶液

［答案］D

2.(2019•望都模拟)“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制

的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是()

A.土壤中含有铁粉、二氧化镐等

B.黑砖瓦是煨烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料

C.土壤中含有的铜元素经过不同工艺煨烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu

D.土壤中含有的铁元素经过不同工艺煨烧，分别生成了黑色FeQ或FeO和红色Fe。,

D［A项，土壤中不含铁粉；B项，黑砖瓦中含有C、FeQ,、FeO等，红砖瓦含有FezOa；

C项，煨烧生成Cua红色物质，不是Cu。］

3.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题:

(1)装置一中，装置A的作用:

装置二中，装湿棉花的作用:

(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜

色无明显变化，试解释原因：_____________________________

［答案］(1)提供水蒸气提供水蒸气(2)固体中含有Fe,在足量酸中，固体溶解时

发生2Fe"-+Fe^3Fe",Fe，"被Fe还原为

Fe2+

命题点2Fe与HN03反应的定量关系

4.把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，若反应只收集到0.3molNO,和0.2mol

NO,下列说法正确的是()

A.反应后生成的盐只为Fe(NC)3)3

B.反应后生成的盐只为Fe(NO，

C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(N03)2,其物质的量之比为1：3

D.反应后生成的盐为Fe(NO3和Fe(NO：,)2,其物质的量之比为3：1

C［由于铁的物质的量为g=0.4mol,所以在反应的过程中它失去的电子数

56g•mol

应介于0.8mol(此时只产生Fe?+)和1.2mol(此时只产生Fe^)之间，又产生0.3molN02

和0.2molNO,即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3molX(5-4)+0.2molX(5

-2)=0.9mol,所以对应的产物既有Fe(NO3又有Fe(NO3)2,设前者的物质的量为x,后者

的物质的量为y,则由铁原子守恒可得x+y=0.4mol,由得失电子守恒得3x+2y=0.9mol,

解得x=0.1mol,y—0.3mol(,］

5.向含agHNO3的稀溶液中，加入bg铁粉充分反应后全部溶解。已知有:gHNO3被

还原，则d：6不可能是()

A.2：1B.3：1

C.4：1D,9：2

…a1baia1ba9

A［只生成Fe：-X—X3=—X2,彳=3；只生成Fe：7X—X3=—X3,7=-=

46356b4635602

4.5。故a：6的范围为3：1〜9：2。］

思维模型・

Fe与稀硝酸反应有关计算

(1)硝酸的作用及其量的确定

铁与硝酸的反应中，一是氧化剂作用，二是酸性作用。作为氧化剂的硝酸可以根据氧化

还原反应中得失电子守恒的方法确定，作为酸性作用的可以通过金属铁的物质的量确定，即

铁的物质的量乘以铁显示的化合价。

(2)铁与稀硝酸反应

随着两者量的不同，生成氧化产物亦不同，可用讨论的方法确定。

@Fe+4HN03(W)=Fe(N03)3+N0t+2H20

②Fe+2Fe(N03)3=3Fe(N03)2

①X2+②可得

③3Fe+8HN03(稀)=3Fe(N03+2N0t+4H20

FeffO-F幺NO)_n(Fe)

.、(HNCJ

HNO3剩余4Fe(NO3)28Fe剩余

Fe(NOJsFe(NO3)3Fe(NO,)2

命题点3Fe(OH)2的性质及其制备

6.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)z白色沉淀的是(填序号)。

若用②装置制备，简述制备原理与操作为

［解析］因为Fe(0H)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(0H)3,即4Fe(0H)2+02+

2H20=4Fe(0H)3,因此要较长时间看到Fe(0H)?白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气。

①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护

中；③的原理为铁作阳极产生Fe?+,与电解水产生的结合生成Fe(OH)2,且液面用汽油

保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于空气中的氧气，能迅速将

Fe(OH)z氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。

［答案］①②③⑤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a,FeSO,溶液被压入在氢气保护下的NaOH溶液中

思维模型・

Fe(OH)2制备的三种思维方法

方法一：有机覆盖层法

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

CC1,,),以防止空气与Fe(OH)z接触发生反应，如题中的③⑤。

方法二：还原性气体保护法

用比将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色

沉淀，如题中的①②。

方法三：电解法

用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如题中的③。

总之：Fe(Oil)z制备的关键

①溶液中不含Fe-和。2等氧化性物质；

②制备过程中，保证生成的Fe(OH)z在密闭隔绝空气的体系中。

濯点2铁盐、亚铁盐的性质及应用

【必备知识•落实】

1.亚铁盐(Fe2+)和铁盐(Fe3+)的氧化性或还原性

(1)亚铁盐的氧化性和还原性

含有Fe?+的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。

①氧化性：Fe"与Zn反应的离子方程式：Fe-+Zn=Fe+ZtT。

②还原性：

a.向FeCk溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Ck),若溶液变红色，证

明Fe”具有还原性。反应原理用离子方程式表示为2Fe2++CL=2Fe"++2C「。

b.向FeCk溶液中滴入双氧水，溶液变黄,反应的离子方程式为2Fe"+H2()2+2H+=2Fe3

++2HQ。

c.向少量酸性KMnO,溶液中加入FeCk溶液，若溶液紫红色退去，证明Fe，+具有还原性。

反应原理用离子方程式表示为Mny+5Fe2++8H+=5Fe3++Mi?++4H2O。

(2)铁盐的氧化性

含F5+的溶液呈黄色，F5+具有较强的氧化性。

①向FeCh溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入过量活泼金属(如Fe),若溶液红色退去，

证明Fe?+具有氧化性。反应原理用离子方程式表示为2F/'+Fe=3Fe2,。

②向FeCh溶液中加入淀粉KI溶液，若溶液变成蓝色，证明

F,+具有氧化性。反应原理用离子方程式表示为2Fe3++2「=h+2Fe"

③向FeCh溶液中通入LS气体，若出现黄色浑浊，证明Fe?+具有氧化性。反应原理为

3+2++

2Fe+H2S=2Fe+SI+2H«

2,亚铁盐与铁盐的水解

’水解离子方程式：Fe"+2Ha=^

Fe(0H)+2H+

(1)而铁轨《2

保存：亚铁盐溶液保存时应加入铁粉防止

、Fe"被氧化，加入相应酸防止水解

［水解离子方程式：Fe3++3IW)-

(2)铁盐卜e(0H"+3H+

〔保存：铁盐溶液保存时，加相应酸防止水解

①配制FeCL溶液时，应将FeCh溶于稀盐酸中,然后稀释。

②将FeCL饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCh+3H20Fe(0H)3(胶体)+

3HClo

③除去CuCk溶液中的Fe'+,可向溶液中加入足量CuO或Cu(OH)z或CMOH)。)”调节

pH,使Fe"水解生成Fe(OH)3沉淀。

④因Fe，+易水解，故制备无水的FeCL应在HC1气流中使结晶FeCL失去也0。

3.Fe2\Fe计的检验方法

(1)用KSCN溶液和氯水

f无明显现象溶液变红色fFc2+

溶液加KSC\溶液

f溶液变红色fFe3+

⑵用NaOH溶液

溶液加NaOH溶液「自色沉淀f灰绿色f红褐色f氏2+

L■红褐色沉淀fF©3+

(3)混合溶液中Fe"、Fe"的检验

①Fe'+的检验

a.|混合溶液|溶液变纽,说明含有Fe"

b.|混合溶液|试纸变蓝,说明含有Fe，+

②Fe”的检验

_________滴加酸性

a.混合溶液宗酸性KMnOi溶液退色,说明含有

---------KM1nOim溶液----

Fe>(Cl-可干扰)

b.|混合溶液|生成蓝色沉淀,说明含有

Fe2+,其离子方程式为3Fe"+2[Fe(CN)6]~=Fe3[Fe(CN)6]2J。

[补短板]

(DFe2+、Fe计的相互转化

n42十，强氧化剂(4。2,为，HNO3等)、i-x33+十

卜U:一一、一.、.一一'卜

.还原剂(Cu、Fe、S"、「、SO?等)。

(2)检验Fe?+时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量

的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-)。

(3)Fe3\Fe2\6一同时存在时不能用酸性KMnO,溶液检验

Fe2+(C广能还原酸性KMnOi,有干扰)。

(4)常考的重要的含铁盐

①绿矶(FeSO,•7HQ)：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。

②高铁酸钾(KzFeO,)：深紫色晶体，具有强氧化性，可用作水处理剂和高能电池。

③铁铉矶［NH,Fe(S0,)2・12HQ］：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织

物媒染剂。

④赤血盐［KsFeGN”］：红色晶体，易溶于水，常用于检验Fe?+,生成蓝色沉淀。

［知识应用］

1.欲探究浓硫酸与Fe共热反应后铁元素的价态，设计下列实验，请填空：

将反应后试管中的溶液稀释。取少量溶液，滴入3〜5滴溶液，若溶液呈红色，则

证明含有Fe",否则不含Fe计；取少量溶液，滴入3〜5滴溶液，若溶液退色，则

证明含有Fe",否则不含Fe2+»若实验证明反应后的溶液中只含有Fe3+,则反应的化学方

程式是o

［答案］KSCN酸性KMnO,

2Fe+6H2SO.((^)Fe2(SO,)3+3S02t+6HQ

2.设计方案：除去MgSO,溶液中Fe?+。(写出流程图)

［答案］适量“妫初

①加人足最MgO或Mg(OH>2广沉淀［含Fe(()H)31

IfMgS()|溶液(纯)

【关置能力,培布

命题点1Fe2\Fe"的性质及检验

1.(2019•长沙模拟)在Fe2(S0」)3溶液中，加入ag铜，完全溶解后，再加bg铁，充

分反应后得到cg残余固体，且a>c,则下列说法正确的是()

A.残余固体是铜和铁

B.最后得到的溶液中一定含有Cu2+

C.将残余固体加入稀硫酸中，有气泡产生

D.最后得到的溶液中可能含有Fe计

B［因为a>c,说明6g铁完全反应，溶液中含Cu“、Fe”,不含Fe"。］

2.要证明某溶液中不含Fe计而可能含有Fe?+进行如下实验操作时，最佳顺序为()

①加入足量氯水②加入足量KMnO.溶液③加入少量NlItSCN溶液

A.①@B.③②

C.③①D.①②③

［答案］C

3.下列除杂的操作不正确的是()

A.MgCh溶液中混有少量FeCL：加入足量镁充分反应后过滤

B.FeCb溶液中混有少量FeCb：加入过量铁粉充分反应后过滤

C.CuClz溶液中混有少量FeCh：加入足量锌粉充分反应后过滤

D.CaCL溶液中混有少量FeCL：先加入II。将F，+氧化成

Fe31,再加入CaCOs充分反应后过滤

C[FeCb溶液中存在水解平衡：FeCl3+3Il2O^^Fe(OH)3+3HCl,加入Mg与1广反应，

平衡右移，使Fe，+转化成Fe(0H)3而除去，A正确；加入过量铁粉，FeCk与Fe反应生成FeClz

而达到除杂的目的，B正确；C项中加入足量锌粉，

Cu2\Fe，+均与Zn反应，不符合除杂要求，错误；先用HQ将Fe?+氧化成Fe3+,再利用FeCL

的水解,加入CaCO：，与H*反应将Fe"转化成Fe(OH)3而除去，D正确。]

命题点2Fe2\Fe计的性质实验探究

4.(2017•北京高考，丁物节选)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=FeZ++2Ag”的实验中

检测到Fe3+,发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05mol•1「硝酸银溶液(pH^2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯

底部有黑色固体，溶液呈黄色。

(1)检验产物

①取出少量黑色固体，洗涤后，

(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液，滴加K3[Fe(CN”]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有o

(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙

依据的原理是________________________________________________

(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：

①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产

生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

序号取样时间/min现象

i3产生大量白色沉淀；溶液呈红色

产生白色沉淀，较3min时量少；溶液红色较3min时

ii30

加深

产生白色沉淀，较30min时量少；溶液红色较30min

iii120

时变浅

(资料：Ag+与SOT生成白色沉淀AgSCN)

②对Fe："产生的原因作出如下假设：

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe、+；

假设b：空气中存在由于—

(用离子方程式表示)，可产生FT+；

假设c：酸性溶液中的NO；具有氧化性，可产生Fe计；

假设d：根据____________________________________________________

现象，判断溶液中存在Ag+,可产生Fe'+。

［解析］(1)①若黑色固体中含有Ag,可先加入硝酸，加热使之溶解，再加入盐酸，能

产生白色沉淀AgClo

②KjFe(CN)6］溶液是常见的检验Fe，+的试剂。取上层清液，滴加KjFe(CN)＜；］溶液，产

生蓝色沉淀，说明含有Fe2+。

(2)Fe，+具有较强的氧化性，可与Fe发生氧化还原反应：Fe+2Fe"=

2+

3Feo

2++3+

②Fe，+与0?可发生氧化还原反应：4Fe+02+41l=4Fe+2Hz0,生成Fet加入KSCN

溶液后产生白色沉淀，说明溶液中含有Ag+,Ag+可将Fe"氧化为Fe?卡。

［答案］(1)①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀②Fe?+(2)2Fe3

*+Fe^3Fe2+

②4Fe2++02+4H+=4Fe3++2HQ加入KSCN溶液后产生白色沉淀

命题点3涉及铁及其化合物的基本化工流程

5.(2019•重庆七校联考)以高硫铝土矿(主要成分为AkOa、FeQ、Si02,含少量FeS。

为原料，生产FesO」的部分工艺流程如下：

空气NaOH溶液FeS,

2?-T.烧|-««I~.过滤|~T工烧|:磁选|--卜40,

so,滤液so2

下列说法错误的是()

A.用NaOH溶液吸收焙烧过程产生的S0?有利于保护环境和资源再利用

B.从高硫铝土矿中可制得Al、Fe的化合物

C.向“过滤”得到的滤液中通入过量COz,铝元素的存在形式由A10T转化为Al'+

D.FeSz与Fez()3混合后在无氧条件下焙烧的目的是生成FeQi和SOa

C［SO?属于大气污染气体，用NaOH溶液吸收有利于保护环境和资源再利用，A项正确;

由高硫铝土矿的组成和流程图可知，从高硫铝土矿中可制得Al、Fe的化合物，B项正确；

向“过滤”得到的滤液中通入过量C02,铝元素的存在形式由A10；转化为沉淀Al(OH)：”C

项错误；FeS,与Fez()3混合后在无氧条件下焙烧发生反应：FeS2+16Fe203=llFe304+2S()2t,

D项正确。］

6.(双选)(2019•黑龙江名校联考)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为

Fe20：(,SiOz、A1A.不考虑其他杂质)制取绿矶(FeSO,•7&0),设计了如下流程图:

目足量:酸广国朝过殳

回LR71试赢广|固体2|----------

~~L陛砺］NaOH溶液「I固体3|

~控制PH5液3H绿矶|

下列说法正确的是()

A.溶解烧渣可选用足量稀盐酸，试剂X选用铁粉

B.固体1是Si。z,固体3是Al(OH)3

C.从溶液3中得到绿矶的操作方法是调节pH、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

D.若在溶液1中直接加NaOH溶液至过量，得到的沉淀用稀硫酸溶解，其溶液经结晶分

离也可得到绿帆

BC［溶解烧渣选用稀盐酸会引入CP,该流程最终要得到绿矶，故应选用稀硫酸，试

剂X的作用是将Fe^+还原为Fe?+,且不能引入新杂质，故试剂X应选用Fe,A项错误；由

流程图可知，固体1是SiO”固体3是A1(OH)3,B项正确；从硫酸亚铁溶液中得到绿矶需

要调节pH,防止Fe?+被氧化和水解，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，C项正确；若在溶液

1中直接加入NaOH溶液至过量，得到的沉淀用稀硫酸溶解，其溶液经结晶分离最终得到的

是硫酸铁晶体，D项错误。］

思维模型■

废品(含Fe203,CuO、FeO、SiO?)制备FezOa和FeSO,•7HQ的一般流程模板

rfS^l

p］Fe、Cu|

废品(F.Oa、

［Fes。,溶液卜募更难一,冷却结晶可

CuO、Fe()、过浦•|FeS(%•7H

(1)

SiOQ过浊、洗涤、干烟

滤制Fe(OHM戌2|Fe?0j

CuO/Cu(OH):

漪plk3~s.过*L|CuSO，溶液F

应用创甑提升素养体验应用

XUEKESUYANGYINGYONGCHUANGXIN

ta8铁的不同价态化合物的转化及应用

——物质变化与模型认知

【素养解读】

铁的化合价有+2、+3、+6,其中+2、+3为两种铁的离子Fe?+、Fe",+6在FeO>

中呈现，具有强氧化性，近几年高考试题对铁的常见化合物的性质及应用考查非常关注。特

别是+2、+3价之间转化更为重要。体现了“物质变化与模型认知”的学科素养。

L修曲哭航

［价态一一物质类别坐标］

下图是铁的常见价态与物质的对应关系图

［应用体验］

根据上图示，回答下列问题：

⑴写出Fe-—Fe3O4的两个化学方程式

⑵除去FeClz溶液中Fe3+,可用试剂,离子方程式为

⑶写出Fe"Fe计的离子方程式—

______________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)制备Fe(0H)2要避空的原因是__________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(5)高铁酸钾净水原理是

［答案］(l)3Fe+202Fe：i043Fe+4H20(g)Fe30,+4H2

(2)FeFe+2Fe3+=3Fe2+

2++3+2+

(3)5Fe+MnO7+8H=5Fe+Mn+4H20

(4)Fe(0H)2极易被空气中。2氧化为Fe(0H)3

(5)K2FeO“具有强氧化性，能氧化杀菌消毒，同时生成Fe"水解生成胶体，吸附水中悬

浮物而净水

L索靠翩口

1.A、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①②③均为化合反应，反应④为置换反应。

下列有关说法不正确的是()

A.①中所加试剂可能是氯气

B.③中需要加具有氧化性的试剂

C.A与稀硝酸反应一定能实现元素M在①中发生的价态变化

D.元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现

C［Fe与稀硝酸反应，当Fe过量时生成Fe?+,当Fe少量时生成Fe3+。］

2.（2019•南昌模拟）A、B、C为3种单质（其中A为固体，B、C为气体），将D的饱和

溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们

之间的转化关系如图，下列推断正确的是（）

A-i

十加入A

D一心一］

B-加入A,

E------------F

C」

A.物质B是上B.物质C是C是

C物质D是FeCkD.物质F是FeCL

D［根据题意知，A为Fe,B为Ck,C为压,D为FeCk,E为HC1,F为FeCk。］

3.在一定量的稀硝酸中慢慢加入铁粉，得到的Fe?+的物质的量（纵坐标）与所加铁粉的

物质的量（横坐标）的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。

n(Fe2*)/mol

CD

ABn(Fe)/mol

①Fe"②Fe?+③Fe、Fe2+@Fe2\Fe,+

（1）力8段铁元素以形式存在。

（2）回段铁元素以形式存在。

（3）5段铁元素以________形式存在。

（4）/6段与加段所需Fe的质量比为。

［解析］向稀硝酸中加入铁粉，开始时稀硝酸过量应生成

Fe",随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应：2F/++Fe=

3Fe2+,最后Fe3+全部转化为Fe"。

［答案］⑴①⑵④⑶③（4）2：1

4.（2019•贵阳模拟）高铁酸钠（NazFeO）具有很强的氧化性，是一种新型的绿色净水消

毒剂。工业上以菱铁矿（主要成分是FeCOs及少量Si02）为原料制备高铁酸钠的生产过程如下:

NaOH过量NaCIONaOHNaOH

溶液稀硫酸溶液溶液固体

菱铁矿幽厢_>|^t|—N\FeO«

①②③@1⑤

NaCIO

溶液

已知：NazFeOi只在碱性环境中稳定存在。

（DNazFeOi中铁元素的化合价为。

(2)菱铁矿粉碎的目的是,

“碱浸”过程中$iOz所发生反应的化学方程式为—

____________________________________________________________________O

(3)操作1与操作2的实验名称均为________,步骤③的目的是将Fe?+氧化成Fe，+,其

离子方程式为________________________________________________

____________________________________________________________________O

(4)高铁酸钠消毒后的还原产物具有净水作用，解释净水原理为

［解析］(2)粉碎后，反应物表面积增大，可提高碱浸速率，提高浸出率。碱浸时，菱

铁矿中的Si。?杂质与NaOH反应生成Na2SiO3,反应的化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3

+H20O(3)操作1和操作2后均为固体，故这两个操作均为过滤。步骤③加入氧化剂NaClO,

Fe?+转化为Fe",故该反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+HzO。(4)高铁

酸钠可用于消毒主要是因为其具有强氧化性，故消毒过程中，+6价Fe被还原，生成+3

价Fe,即Fe'+,其水解生成的Fe(OH)a胶体具有吸附性，可起到净水的作用。

［答案］⑴+6

(2)增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率2Na0H+Si02=NaSi03+H20

(3)过滤2Fe"+Cl(T+2H+=2Fe"+Cl-+H2O

(4)高铁酸盐在杀菌消毒时，本身被还原成Fe",Fe，+易水解生成Fe(0H)3胶体，可吸附

水中的悬浮杂质，从而起到净水的作用

思维模型・

“铁三角”中的转化关系

Ch、。2、HNO3、H2s0,浓)、KMnO4(H*)等

(强氧化剂)

C层级.课堂反馈•真题睑收试做真题感悟高考

KETANGFANKUIZHENTIYANSHOU

［一题串知，落实考法］

(2016•全国卷H,改编)某班同学用如下实验探究Fe、Fe2\Fe3+的性质及转化。

(1)甲组同学取2mLFeCk溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红,

说明Ck可将Fe?+氧化。FeCb溶液与氯水反应的离子方程式为

。［考查Fe"、Fe计的性质与检验方法］

(2)乙组同学认为甲组同学的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCk溶液中先加入0.5mL

煤油，再向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

o［考查Fe，+的还原性］

(3)丙组同学取10mL0.1mol•L-1KI溶液,加入6mL

0.1mol-L_1FeCh溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1mLCCL充分振荡、静置，CCL层显紫色；

②第二支试管中加入1滴KjFe(CN"溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是(填离子符号)；实验①和③说明：在「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o［考查FT

+的氧化性及性质探究］

(4)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCk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)。