易错专题22-铁的重要化合物(原卷版)

易错专题22铁的重要化合物典例精讲易错点一铁的几种氧化物的比较【易错典例】例1下列有关铁的化合物的说法不正确的是A．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应C．Fe(OH)3可通过化合反应得到，而Fe(OH)2不能D．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁元素的化合价可看作既有＋2又有＋3例2实验室可用下图装置探究一氧化碳还原氧化铁（NaOH溶液吸收CO2）。（1）实验开始时应先___________（填序号）。①通CO

②点燃酒精喷灯（2）A处玻璃管中发生反应的化学方程式为_______________。（3）关于该实验说法正确的是___________（填序号）。①A中能观察到黑色固体变红②通过B中石灰水变浑浊即可判断A中反应已发生③理论上，A管固体质量的减少值等于反应后生成气体的总质量（4）通入足量CO完全反应后，所得固体产物与工业炼铁所得产品是否相同？________（填“是”或“否”）原因是____________________。【解题必备】铁的常见氧化物的性质铁的氧化物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4铁元素价态+2+3+2、+3颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体在水中的溶解性不溶于水，也不和水反应与稀酸的反应(生成相应的盐)FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O与CO的反应FexOy+yCOxFe+yCO2存在不稳定，在空气中受热易被氧化成Fe3O4赤铁矿磁铁矿用途红色油漆和涂料、炼铁原料炼铁、磁性材料【变式突破】1．有关铁的氧化物的说法错误的是A．Fe2O3是一种红棕色粉末，常用作红色颜料B．FeO是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁C．Fe3O4与盐酸反应，可以生成两种盐D．FeO转化为Fe3O4，发生的是氧化反应2.已知：Fe3O4中含有+2、+3价的铁元素，Fe3+溶液颜色为黄色,Fe2+溶液颜色为浅绿色。（1）现将少量Fe3O4粉末加入过量稀盐酸，发生反应的离子方程式_____________________，用所得溶液进行以下实验：（2）取少量溶液于试管中，滴入NaOH溶液，观察到有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式为____________________________________。（3）取少量溶液于试管中，加入少量还原铁粉，振荡，铁粉逐渐溶解，溶液由黄色变为浅绿色，反应的离子方程式为____________________________________。（4）取少量溶液与试管中，加入过量双氧水后，将所得的溶液蒸发后，请问是否能够得到FeCl3晶体？____________（填“是”或“否”），原因____________________________________。（用离子方程式表示）易错点二铁的氢氧化物的性质与制备【易错典例】例3某化学学习小组设计了下列方法探究氢氧化亚铁的制备等相关问题。(1)用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应，方法如图。该方法能观察到白色的Fe(OH)2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化。请分析沉淀颜色变化的原因：___(用化学方程式表示)。(2)该小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，实验效果越好。部分实验数据如表(w代表质量分数)：实验序号w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/si2.515149ii515138iii101593iv525142v535180①实验i、ii、iii的目的是___。②该小组同学通过实验推断：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好。推断的证据是___。③由绿矾晶体(FeSO4•7H2O)固体配制250mL0.10mol•L-1FeSO4溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250mL容量瓶、___。以下操作会导致所配溶液浓度偏低的是___。A．容量瓶中原有少量蒸馏水B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中C．定容时俯视刻度线D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线(3)若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，观察到的现象是___。【解题必备】1.Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水与盐酸反应(离子方程式)Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O稳定性不稳定，分解产物很复杂不稳定，受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制法可溶性亚铁盐与碱反应：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4可溶性铁盐与碱反应：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl转化方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3现象白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色2.铁的氢氧化物的制备实验操作实验现象结论(用化学方程式表示)试管中有红褐色沉淀产生Fe3++3OH−=Fe(OH)3↓试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)2的常用制备方法问题分析因为Fe(OH)2易被氧化，为了能较长时间观察到Fe(OH)2的颜色，在实验时常采用以下方法：(1)使用新制的FeSO4，加热煮沸NaOH溶液赶尽空气，并将盛NaOH溶液的胶头滴管插入液面下挤出NaOH溶液。(2)采用油层覆盖法，以便隔绝空气。在上述实验方法的基础上，将2mL苯(或汽油)加入盛FeSO4溶液的试管中，苯(或汽油)可以覆盖在FeSO4溶液表面，防止空气进入，可以较长时间地观察白色沉淀的生成。(3)在试管上面先充满氢气，保持“还原气氛”，可以有充足的时间观察到白色的Fe(OH)2絮状沉淀生成。如图所示。【变式突破】3．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④4.如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6mol·L−1硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是______，A中反应的化学方程式为_________________。(2)实验开始时应先将活塞E______(填“打开”或“关闭”)，其目的是__________。在C中收集到的气体主要为________。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_______________________。(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为________________；写出有关反应的化学方程式：____________________。易错点三铁的氧化物的反应计算【易错典例】例4在一定量铁的氧化物中，加入45mL4mol/L硫酸溶液恰好完全反应，所得溶液中Fe2+能恰好被标准状况下672mL氯气氧化。则该固体中氧原子和铁原子的个数之比为A．6：5 B．3：2 C．9：7 D．4：3【解题必备】从化合物的组成的角度分析，运用守恒原理解决化学计算问题，可以简化解题过程。【变式体验】5.向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100mL2mol/L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。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是A．11.2g B．5.6g C．2.8g D．无法计算习题精练1．下列物质与其俗名匹配且相关叙述合理的是A．磁性氧化铁：氧化铁，为黑色晶体 B．铁红：氧化亚铁，可用作红色油漆的颜料C．生石灰：氧化钙，可作干燥剂 D．双氧水：过氧化氢，是离子化合物2．将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧所得的产物为()A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe(OH)33．下列实验方案可以得到白色纯净的Fe(OH)2的是A．在FeCl2溶液上加一层苯，然后将滴管插入到FeCl2溶液液面以下，慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有气泡，配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸馏水必须加热煮沸)B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水C．在Fe2(SO4)3溶料中加入过量的铁粉，过滤，在滤液中加入过量的NaOH溶液D．在生成Fe(OH)3的悬浊液中加过量的铁粉4．下列反应中不涉及铁元素价态变化的是A．用铁粉除去溶液中的少许杂质B．铁在氧气中燃烧C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中会迅速变成灰绿色，最终变成红褐色D．氢氧化铁受热分解5．许多富脂糕点的包装盒内都装有一小包黑色的还原性铁粉，长时间放置的糕点，其包装盒内的还原性铁粉往往会变成红棕色(主要成分是Fe2O3)。下列说法正确的是A．还原性铁粉变成红棕色的过程中铁粉发生了氧化反应B．富脂食品长时间放置易被还原C．还原性铁粉溶入稀盐酸中得到的溶液可以腐蚀铜制线路板D．如果在包装盒内放入Fe2(SO4)3，也可起到与铁粉同样的作用6．（2021·朝阳市第一高级中学高一期末）如图转化过程中错误的是A．① B．② C．③ D．④7．铁及其化合物的“价—类”二维图如图。若b，e为氯化物，下列推断不合理的是A．b溶液中通入Cl2可生成eB．a中加入NaOH溶液可制备cC．1molc与足量的O2和H2O完全反应转移NA个电子D．向沸腾的蒸馏水中逐滴加入饱和e溶液可得到d胶体8．下表是有关反应的离子方程式及对离子方程式的评价，其中评价正确的是选项离子方程式评价A将铁粉加入CuSO4溶液中：Fe+Cu2+=Fe2++Cu正确B将氧化铁加入稀盐酸中：Fe2O3+6H++2Cl-=2Fe2++Cl2↑+3H2O正确C铁粉与稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe2++3H2↑正确D向氢氧化铁中加入足量稀盐酸：H++OH-=H2O正确9．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为能源分解水制H2，过程如下图所示。下列说法中，不正确的是A．过程I的反应：2Fe3O4eq\o(,\s\up7(太阳能))6FeO＋O2↑B．过程II的反应：2H2Oeq\o(,\s\up7(太阳能))2H2↑＋O2↑C．两个转化过程都发生了氧化还原反应D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化10．有一块铁的“氧化物”样品，用140mL5.0mol·L－１盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，则该样品可能的化学式为A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O711．向一定量的Fe、FeO、的混合物中，加入100mL1mol/L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。若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物，能得到铁的质量为（）A．2.8g B．5.6g C．11.2g D．无法计算12．铁红(Fe2O3)是一种常见颜料，用废铁屑(主要含铁，还含有少量Fe2O3)制取铁红的工艺如下：(1)写出废铁屑中的Fe2O3和稀硫酸反应的离子方程式：___________。(2)“酸溶”一段时间后，溶液中检测不到Fe3+的原因是___________。(3)“沉淀”所得固体为FeCO3，检验FeCO3“洗涤”是否完全的方法是___________。(4)“煅烧”时FeCO3