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Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
与盐酸
反应
受热分解
制法
二者的
关系
4.亚铁盐和铁盐
(1)亚铁盐
含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+既有__________性,又有__________性,Fe2+与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为__________________________________________________________。
(2)铁盐
①氧化性:
含有Fe3+的溶液呈______色,Fe3+具有氧化性,Fe3+与Cu反应的离子方程式为__________________________________。
②特性:
含有Fe3+的盐溶液遇到________时变成血红色。
③易水解:
FeCl3滴入沸水中的化学方程式:
________________________________________________________________________。
深度思考
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:
①Cl2 ②O2 ③H2O(g) ④S ⑤盐酸
⑥稀硝酸(足量) ⑦稀硫酸 ⑧CuSO4溶液 ⑨FeCl2溶液
2.FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取?
3.按要求书写下列反应的离子方程式:
(1)FeO与HNO3的反应
(2)Fe3O4与HNO3的反应
(3)Fe(OH)3与HI的反应(HI是强酸)
题组一 铁及其化合物的性质
1.下列关于铁的说法正确的是( )
A.纯铁为灰黑色,所以铁属于黑色金属
B.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3
C.纯铁的抗腐蚀能力非常强,铁在干燥的空气里不易被氧化
D.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
2.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣。
上述沉淀和残渣分别是( )
A.Fe(OH)3 Fe2O3B.Fe(OH)2 Fe2O3
C.Fe(OH)2 Fe(OH)3D.Fe(OH)2 Fe3O4
3.下列叙述正确的是( )
A.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
B.足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
C.先后将等物质的量的Fe2O3和Fe分别溶于同一稀盐酸时无气体放出
D.Fe2O3
FeCl3(aq)
无水FeCl3,在给定的条件下能实现转化
4.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉,得到的Fe2+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。
①Fe3+ ②Fe2+ ③Fe、Fe2+ ④Fe2+、Fe3+
(1)AB段铁元素以__________形式存在。
(2)BC段铁元素以__________形式存在。
(3)CD段铁元素以__________形式存在。
题组二 Fe2+、Fe3+的检验
5.下列有关物质检验方法不合理的是( )
A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显血红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,再观察溶液是否变血红
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
6.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③B.③②C.③①D.①②③
题组三 Fe(OH)2的制备方法
7.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀:
用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。
这样操作的理由是
8.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。
考点二 铁及其化合物转化的综合应用
“铁三角”的转化关系
完成下列变化的离子方程式,体会Fe2+与Fe3+转化条件。
(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:
(2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液,溶液变蓝:
(3)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔:
(4)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中:
(5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中,有无色气体放出:
1.从盐类水解角度分析,怎样用固体药品配制并保存FeCl2溶液和FeCl3溶液。
2.如何除去括号中的杂质
(1)Fe2+(Fe3+):
(2)FeCl3(FeCl2):
(3)FeCl2(CuCl2):
(4)Fe(Al):
(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2):
(6)CuCl2溶液(FeCl3):
题组一 Fe2+与Fe3+的转化及应用
1.下列试剂中,不能使Fe2+转化为Fe3+的是( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④稀硝酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A.①②③B.①③④C.②④⑤D.②⑤⑥
2.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.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+
B.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含Cu2+和Fe3+
C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+
D.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
3.在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:
Ⅰ.向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;
Ⅱ.向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为
(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是____________________________________________,
分离得到的固体主要成分是________________________________________________,
从固体中分离出铜需采用的方法是__________________________________________。
(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
题组二 Fe2+、Fe3+的离子共存问题
4.下列各离子组能大量共存的是( )
A.Fe3+、NH
、H+、SO
B.Fe3+、Br-、Na+、I-
C.Fe2+、AlO
、Na+、NO
D.Fe3+、HCO
、NH
、NO
5.下列离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.1.0mol·
L-1的KNO3溶液:
H+、Fe2+、Cl-、SO
B.1.0mol·
L-1的FeCl2溶液:
NO
、Na+、K+、ClO-
C.使酚酞变红的溶液中:
Na+、Cl-、SO
、Fe3+
D.酸性溶液中:
、SO
、Fe3+、Mg2+
题组三 高考热点——“铁三角”与实验探究的融合
6.硫酸亚铁晶体(FeSO4·
7H2O)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①滤液中含有Fe2+的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加____________,
该过程的现象为______________________________________________________________。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是_______________________________________________。
(3)步骤③中反应的离子方程式是________________________________________________。
(4)步骤④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。
7.一定量的铁粉在氯气中充分燃烧,将所得固体完全溶解于稀盐酸,制得溶液A。
(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是___________________________________________。
(2)推测A中可能含有的金属阳离子:
①只有Fe3+;
②只有Fe2+;
③____________________________________。
甲同学为探究溶液的组成,实验如下:
实验步骤
实验现象
实验结论及反应的离子方程式
取少量溶液A于试管中,加入KSCN溶液
假设②不成立,假设①或③成立;
反应的离子方程式是________________
(3)乙同学继续探究溶液A的组成。
查阅资料:
16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
实验过程:
另取少量溶液A于试管中,逐滴加入酸性KMnO4溶液,充分振荡,KMnO4溶液紫色褪去,实验结论:
________(填字母序号)。
a.可能有Fe2+ b.可能无Fe2+ c.一定有Fe2+
根据你选择的实验结论,简述理由:
_______________________________________________。
考点三 守恒思想在铁及其化合物计算中的应用
“守恒法”是中学化学中一种常用的解题方法,它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解,即找到起始和终止反应时某一特定量的对应关系,建立方程。
1.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,冷却后剩余固体的质量为( )
A.1.6agB.(a-1.6)g
C.(a-3.2)gD.1.6g
2.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.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7
3.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.0.21molB.0.25mol
C.0.3molD.0.35mol
4.铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。
实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。
交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol·
L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。
计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值:
___________(列出计算过程)。
(2)现有一含FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为__________。
在实验室中,FeCl2可用铁粉和__________反应制备,FeCl3可用铁粉和__________反应制备。
1.(高考选项组合题)下列叙述正确的是( )
A.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,溶液呈血红色,稀硝酸将Fe氧化为Fe3+(2015·
全国卷Ⅰ,10A)
B.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+(2015·
天津理综·
2A)
C.向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液,加入H2O2后溶液变成血红色,Fe2+既有氧化性又有还原性(2015·
广东理综·
22D)
无水FeCl3(2015·
江苏·
8C)
2.(高考选项组合题)下列关于铁及其化合物的说法正确的是( )
A.将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红,可以检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质(2014·
四川理综,4B)
B.浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体(2014·
重庆理综,3A)
C.1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA(2014·
大纲全国卷,7A)
D.水溶液中Fe2+、H+、SO
、ClO-不能大量共存(2014·
广东理综,8B)
3.(2014·
上海,17)用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入铁粉。
对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是( )
A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+
B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+
C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出
D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出
4.(2015·
浙江理综,13)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·
7H2O),设计了如下流程:
下列说法不正确的是( )
A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉
B.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2
C.从溶液2得到FeSO4·
7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解
D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·
7H2O
5.[2014·
福建理综,24
(2)]用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:
①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解。
硝酸分解的化学方程式为______________________。
②步骤Ⅱ中发生反应:
4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O===2Fe2O3·
nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是_______________________(任写一项)。
6.[2015·
10
(1)
(2)]FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。
(1)FeCl3净水的原理是________________________________________________________。
FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)____________。
(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×
10-2mol·
L-1,c(Fe3+)=1.0×
10-3mol·
L-1,c(Cl-)=5.3×
L-1,则该溶液的pH约为________。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:
ClO
+
Fe2++
________===
Cl-+
Fe3++
________
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