1、第四讲 铁及其化合物一、选择题1下列关于铁的叙述正确的是 ()。铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀在人体内的血红蛋白中含有铁元素铁位于元素周期表中第四周期第B族铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3A B C D解析当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的第族，而不是第B族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3，但若铁过量，则Fe3被Fe还原为Fe2，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化
2、合反应Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得。故选项B正确。答案B2将几滴KSCN(SCN是“类卤离子”)溶液加入酸性的含有Fe3的溶液中，溶液变成红色，将该红色溶液分为两份，一份中加入适量KMnO4溶液，红色退去；向另一份中通入SO2，红色也退去。下列说法不正确的是 ()。A红色退去的原因是KMnO4将SCN氧化，使Fe(SCN)3消失来源:Z_xx_k.ComB红色退去的原因是SO2将Fe3还原为Fe2C红色退去的原因是SO2将SCN还原来源:学*科*网Z*X*X*KDSCN在适当条件下可失去电子被氧化剂氧化为(SCN)2解析由于SCN是“类卤离
3、子”，与卤素离子性质相似，可以被KMnO4(H)氧化为(SCN)2，而使红色消失。Fe3具有氧化性，可被SO2还原为Fe2，也可使红色消失。综上分析可知C项错误。答案C3已知下述三个实验均能发生化学反应。来源:学_科_网Z_X_X_K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 ()。A实验和中的铁钉只作还原剂B上述实验证明氧化性：Fe3Fe2Cu2C实验中Fe2既显氧化性又显还原性D实验中反应的离子方程式为FeFe3=2Fe2解析实验中反应的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。答案A来源:Zxxk.Com4下列说法正确的是 ()。AFe在一定条件
4、下与水反应生成H2和Fe(OH)3BFe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显红色CFeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体D将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体解析高温下铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故A错误。Fe3O4溶于盐酸生成Fe3和Fe2，Fe3与KSCN反应得到红色溶液，故B正确。蒸干FeCl2溶液时发生水解，生成Fe(OH)2和易挥发的HCl，由于Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3，所以灼烧后会得到Fe2O3，故C错误。将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是胶体，故D错误。答案B5在氯化铁、氯
5、化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是()ACu2BFe3来源:Z#xx#k.ComCFe2 DH解析 因所剩固体能被磁铁吸引，说明Fe有剩余，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=CuFe2，2HFe=Fe2H2，即Fe3、Cu2、H等可与Fe反应，不可能存在较多。答案 C6在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol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
6、物质的量之比为12B氧化性：AgFe3Cu2Zn2C含Fe3的溶液可腐蚀铜板D1 mol Fe可还原2 mol Fe3解析 根据题干信息可知氧化性AgCu2、AgZn2、Fe3Cu2、Fe3Zn2，但得不出氧化性顺序：AgFe3Cu2Zn2的结论。答案 B7向200 mL 0.1 molL1 FeCl2溶液中加入适量NaOH，使Fe2恰好完全沉淀，小心加热此混合物，直到水分蒸干，然后灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为()。A1.6 g B2.34 gC3.94 g D5.00 g解析 发生的反应为：Fe2Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3，根据n(Fe2)0.02 mol2n(Fe2O3
7、)可计算出m(Fe2O3)1.6 g。答案 A二、非选择题8AG各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。请回答下列问题：(1)物质C和E的名称分别为_、_。(2)可选用不同的A进行反应，若能在常温下进行，其化学方程式为_；若只能在加热情况下进行，则反应物A应为_。(3)反应的化学方程式为_。(4)新配制的F溶液应加入_以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是_，实验现象为_。来源:Zxxk.Com解析因为铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl3、FeCl2，铁与氯气反应生成FeCl3，所以B为O2，C为浓盐酸，G为FeCl3、F为FeCl2、E为Fe3O4；
8、(1)二氧化锰与稀盐酸不反应，所以C的名称应为浓盐酸；(2)KClO3在MnO2作催化剂的条件下，加热分解生成O2，H2O2在MnO2作催化剂条件下常温下生成O2；(4)因为2Fe3Fe=3Fe2，所以向Fe2溶液中加入铁粉，防止Fe2被氧化。答案(1)浓盐酸四氧化三铁(2)2H2O22H2OO2KClO3(3)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(4)铁粉KSCN溶液溶液变红色9硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：请回答下列问题： (1)证明步骤滤液中含有Fe2的方法是：取样，先滴加KSCN溶液，再滴加_，
9、该过程的现象为_。来源:学科网(2)步骤加入过量H2O2的目的是：_。(3)步骤中反应的离子方程式是：_。(4)步骤中一系列处理的操作步骤：过滤、_、灼烧、_、称量。(5)若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为_g。解析 (1)证明步骤滤液中含有Fe2的方法是：取样，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等)，若滤液由浅绿色变为红色，则说明滤液中含有Fe2。(2)由于H2O2具有氧化性，加入过量H2O2的目的是：将Fe2全部氧化为Fe3。(3)步骤的目的是：将Fe3全部转化为Fe(OH)3，所以步骤需加入过量的NaOH溶液或氨水，反应的离子方程式是：Fe33OH=Fe(OH
10、)3或Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。来源:学科网ZXXK(4)步骤的目的是：将产生的红褐色悬浊液分离，最终得到固体Fe2O3，所以步骤的操作步骤是：过滤、洗涤，灼烧、冷却、称量。(5)由于实验中铁无损耗，根据铁元素守恒得，每片补血剂中m(Fe)(10)g0.07a g。答案 (1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂)溶液由浅绿色变为红色(2)将Fe2全部氧化为Fe3(3)Fe33OH=Fe(OH)3或Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH(4)洗涤冷却(5)0.07 a10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
11、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_，_，_，_，_(填化学式名称)。(2)写出处发生反应的离子方程式_；写出处发生反应的化学方程式_。(3)铁红的化学式为_。(4)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_。答案 (1)废铁屑稀硫酸稀硝酸氢氧化钠氢氧化钠(或氨水)(2)Fe2H=Fe2H2；2Fe3Fe=3Fe2；Cu2Fe=CuFe2；2Au33Fe=2Au3Fe23Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)Fe2O3来源:Z+xx+k.Com(4)用做红色涂料用做制造铜
12、盐的原料解析 本题主要考查了元素与化合物的有关知识。题目通过对工业废水的处理，考查了高中重要的金属Fe、Cu的有关性质，涉及内容主要有物质推断、离子方程式书写、物质用途等。在解此题时宜采用逆向推断法，从题中给出信息可知，首先分离的应是铁元素，所加最佳试剂应是废铁屑，E溶液就为Fe2，铁红成分为Fe2O3，可联想到高中重要反应2Fe(OH)3Fe2O33H2O，试剂应为可溶性碱(NaOH或氨水)；当加入过量铁粉后，所得A应为固体Fe、Cu、Au的混合物，此时，只需加入稀硫酸(试剂)后过滤可得Cu、Au混合物B，再加入稀硝酸(试剂)可使Cu、Au得到分离，Cu(NO3)2加可溶性碱(NaOH)后加
13、热得到CuO。11新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。方法：次氯酸盐氧化法。工艺流程如图所示。(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式：_FeCl3_NaOH_NaClO_Na2FeO4_ _ 。其中氧化剂是_(填化学式)。(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为_。(3)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是：将粗产品用_溶解，然后_。方法：电解法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加入KOH。(4)电解时阳极发生反应生成FeO42，该电极反应方程式为_。
14、来源:学科网解析(1)反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据原子守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H2O。根据化合价升降法配平化学方程式为2FeCl310 NaOH3NaClO=2Na2FeO49NaCl5H2O。(2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物，可知“转化”过程是在加入KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4。(3)因为K2FeO4在中性或酸性溶液中能分解，所以需要将K2FeO4粗产品在稀KOH溶液中溶解，然后加入饱和KOH溶液，冷却结晶。(4)电解时阳极铁在强碱性条件下被氧化为FeO42：Fe8OH6e=FeO424H2O。答案(1)210329NaCl5H2ONaClO(2)Na2FeO42KOH=K2FeO42NaOH(3)稀KOH溶液加入饱和KOH溶液，冷却结晶(4)Fe8OH6e=FeO424H2O
