铁及其化合物

铁及其化合物高三化学一轮复习

2009年浙江高考 26．（14分）各物质之间的转化关系如下图，部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，X、Y、Z的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂作用，反应①常用于制作印刷电路板。

2010年浙江高考 13. 某钠盐溶液中可能含有等阴离子。某同学取5份此溶液样品，分别进行了如下实验： ①用pH计测得溶液pH大于7 ②加入盐酸，产生有色刺激性气体 ③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体 ④加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，气体通入品红溶液，品红溶液不褪色 ⑤加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的（NH4）2Fe（SO4）2溶液，再滴加KSCN溶液，显红色该同学最终确定在上述六种离子中共含三种阴离子。请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论。 A. ①②④⑤ B. ③④ C. ③④⑤ D. ②③⑤

2010年浙江高考 25.（14分）洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素.水溶性试验表明，固体粉末部分溶解. 经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸。取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准善下的体积为6.72L。单质就在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。

2011年浙江高考 10．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a) 已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是 A．液滴中的Cl-由a区向b区迁移 B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e- 4OH- C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为Cu－2e- = Cu2＋

2011年浙江高考 26．[15分]食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：氧化性：＞Fe3＋＞I2；还原性：＞I－ 3I2＋6OH－＋5I－＋3H2O；KI＋I2 KI3 （1）某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。 ①加KSCN溶液显红色，该红色物质是_________（用化学式表示） …… （4）对含Fe2＋较多的食盐(假设不含Fe3＋)，可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2＋。________________。

考情分析： 铁及其化合物的性质是高考热点之一，在近三年高考中频频出现。重点考查Fe 、Fe2+、Fe3+的转化及检验、除杂上，试题联系生产、科技、生活等方面，设计成推断、实验、计算等形式。

例题1 下列有关铁的说法中正确的是（） BCEG A.Fe位于元素周期表中第四周期ⅧB族 B. Fe的原子结构示意图为： C.生活中的 “增铁酱油”中的铁指的是铁元素。 D.纯铁熔点比生铁的低，纯铁比生铁易生锈 E.与同浓度的盐酸反应,生铁速度快 F.铁制容器贮可存冷的浓HNO3与浓H2SO4是因为铁和冷的浓HNO3与浓H2SO4不反应。 G. Fe是一种常见的金属具有多种变价。

小结第四周期Ⅷ族 3d64s2 位置 0 、+2、+3、+6 价态结构导电、导热、延展性银白色金属ρ= 7.86 g·cm-3，熔点1535℃ 物性特性：能被磁铁吸引 Fe

例题2 下列几种类推的结论中正确的是（） E A.已知Fe与S能直接化合得FeS，推测Cu与S化合直接化合生成CuS B.已知Fe与Cl2能直接化合得FeCl3,推测Fe与I2能直接化合得FeI3 C.已知Fe与HCl反应产生H2，推测Fe与HNO3反应产生H2 D.已知Na与水常温下反应产生NaOH和H2，Mg与沸水反应产生Mg(OH)2和H2，推测Fe与水要在高温下反应生成Fe(OH)3和H2 E.已知Fe与CuSO4溶液能反应，推测Fe与FeCl3溶液能反应

小结 Fe的化学性质与非金属单质反应 FeCl3、 Fe3O4 HCl等非氧化性酸 FeS、 FeI2 与酸反应与盐反应 Cu2+、 Fe3+ HNO3、浓H2SO4 与水反应高温 3Fe+4H2O===Fe3O4+4 H2 Fe

例题3 下列几种类推的结论中正确的是 C 高温 C.已知Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2,推测 A.已知Fe2O3＋6HCl=2FeCl3+3H2O, 推测Fe2O3＋6HI=2FeI3+3H2O B.已知Fe2O3和HNO3反应的离子方程式是Fe2O3＋6H＋ =2Fe3＋+3H2O,推测FeO和HNO3反应的离子方程式为FeO＋2H＋=Fe2＋+H2O 高温高温 FeO + CO ＝ Fe+CO2，Fe3O4+4CO = 3Fe+4CO2

小结铁的氧化物色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体俗称铁红磁性氧化铁价态 +2 +3 +2 、+3 溶解性难溶于水难溶于水难溶于水与酸反应共性 Fe2O3+6H+ ＝Fe3++3H2O Fe3O4+8H+ ＝ Fe2+ + 2Fe3++ 3H2O FeO+2H+ ＝Fe2++H2O 高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，最终都生成铁 FexOy+yCO = xFe+yCO2 ，2y Al + 3FexOy = y Al2O3+3xFe 高温高温 FeO Fe2O3 Fe3O4 色态俗称价态溶解性与酸反应共性

例题4 Fe(OH)2制备制取Fe(OH)2并使之能久存，可采取的操作有： ①加入一些植物油; ②溶解FeSO4配成溶液; ③把蒸馏水加热煮沸并密封冷却; ④加入少量铁屑; ⑤加入少量CCl4; ⑥向FeSO4溶液中滴入足量氨水; ⑦把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水。其中必须进行的操作及其正确顺序是（） A． ③②⑤⑥④ B．③②④①⑦ C．③②④⑤⑦D．②④①⑦⑤ B

方法一 直接滴加法１mol/L的NaOH溶液（不含O2）苯 5%FeSO4 溶液

方法二 微型混合法橡皮管 1mol/LNaOH（不含O2） 5%FeSO4溶液（1）将右边注射器中的NaOH溶液推入左边注射器，可观察到的现象是。（2）若拔去连接管，将有白色沉淀的注射器抽入空气，振荡，则可观察到。有白色絮状沉淀生成白色沉淀迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色。其化学方程式为： 4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3

方法三 集气排液法方法四电解法若反接电源，会有何现象？

小结铁的氢氧化物 Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 2Fe(OH)3= Fe2O3+3H2O △ 不溶于水的白色固体不溶于水红褐色固体 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 常温，白色沉淀先变成灰绿色，后成为红褐色新制FeSO4溶液与NaOH 隔绝空气：铁盐与可溶性碱反应 Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓

例题5 实验室有两瓶溶液，一瓶是FeSO4溶液，另一瓶是FeCl3溶液，但瓶上无标签，请你设计方案判断哪一瓶是FeCl3？方案1:观察溶液的颜色, FeCl2溶液浅绿色，FeCl3溶液是棕黄色方案2:取样，分别滴加KSCN溶液，溶液呈血红色的试液为FeCl3溶液方案3:取样，分别滴加苯酚溶液，溶液呈紫色的试液为FeCl3溶液方案4:取样，加NaOH溶液方案5:取样，分别加Fe片（Cu片）， Fe片溶解的溶液是FeCl3溶液方案6:取样，通H2S气体，溶液变混浊的是FeCl3溶液方案7:取样，加KI-淀粉溶液，溶液变蓝色的是FeCl3溶液方案8:取样，滴入酸性KMnO4溶液，使酸性KMnO4溶液褪色的是FeSO4溶液 …… 方案X：检验SO4２－或Cl－；

小结 1.Fe2+检验 (1)加入NaOH溶液，白色沉淀→灰绿色→红褐色 (2)先加KSCN溶液无现象，再滴加氯水呈血红色 2. Fe3+检验（1）遇NaOH溶液溶液生成红褐色沉淀（2）遇KSCN溶液呈血红色（3）遇苯酚溶液呈紫色 3．Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化关系

Fe 还原剂C、CO、H2、Al等强氧化剂Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3等还原剂 C、CO、H2、Al 等弱氧化剂 S、I2、H+、Cu2+、Fe3+等还原剂Fe、Cu、I－、S2- 、 SO32-等 Fe2+ Fe3＋强氧化剂Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3 酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等

+ C － Cu FeCl3 溶液（改编题）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式________________________。 (2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应__________________，负极反应_______________ 。 (3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的浓度均为0.10 mol·L－1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的实验步骤___________________ 。 2Fe3＋＋Cu = 2Fe2＋＋Cu2＋ Cu－2e－= Cu2＋ Fe3＋＋e－= Fe2＋ ①通入足量氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋ ②加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7 ③过滤 (4) 实验室在配制和保存FeSO4溶液时要注意哪些问题？ (5)有同学认为Na2FeO4是一种新型高效水处理剂，你同意吗？配制亚铁盐溶液应加少许对应酸抑制水解，加少许铁粉可防止Fe3+的生成。

总结 Fe(OH)2 FeO Fe2+ Fe3O4 Fe3+ Fe2O3 Fe(OH)3 Fe

练习 1、a mol的铁粉与含0.8mol HNO3的稀溶液完全反应（假设HNO3还原为NO） (1)当a=0.15时，产物n (Fe2+) =mol ,n(Fe3+) = mol (2)当a=0.25时，产物n (Fe2+) =mol ,n(Fe3+) = mol 2、今用铁粉、食盐为主要原料（水、空气等限量），实验室制备一定量的氢氧化铁。可分别采用如下2种实验方案：首先第①步2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2＋Cl2，第②步 H2＋Cl2 2HCl 方案I： Fe Fe2+ FeOH2FeOH3并过滤、洗涤、烘干即得方案II： Fe Fe2+ Fe3+ FeOH3，并过滤、洗涤、烘干即得（1）请问上述哪一种方案比较节约实验时间？（2）请问上述哪一种方案比较节约试剂？（3）请问上述哪一种方案会对环境造成污染？（4）原料相同，请设计一种更为节约实验操作步骤的方案？ 0 0.15 0.1 0.15 II I II 2Fe＋3Cl2＝2FeCl3；FeCl3＋3NaOH＝FeOH3＋3NaCl

铁 及 其 化 合 物