1、第第 11 讲讲 铁及其重要化合物铁及其重要化合物 考纲要求 1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解铁及其化合物的制备方 法。 1铁 铁位于元素周期表中第四周期族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型 的变价金属元素。 (1)结构 (2)铁的物理性质 银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。 (3)铁的化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2 价和3 价。 按要求书写下列反应的方程式： Fe 与 Cl2、S 反应的化学方程式： 2Fe3Cl2= 点燃 2FeCl3； FeS= FeS。 Fe 与水蒸气的反应： 3Fe4H2O(
2、g)= 高温 Fe3O44H2。 与氧化性酸(如 HNO3)的反应(写离子方程式)。 Fe 与过量稀 HNO3的反应： FeNO 34H =Fe3NO2H 2O。 Fe 与少量稀 HNO3的反应： 3Fe2NO 38H =3Fe22NO4H 2O。 Fe 与 FeCl3溶液的反应(写离子方程式)： Fe2Fe3 =3Fe2。 特别提醒 铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化， 属于化学变化。 2铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的
3、化合价 2 3 2，3 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与 H 反应的 离子方程式 FeO2H =Fe2 H2O Fe2O36H =2Fe3 3H2O Fe3O48H =Fe2 2Fe3 4H 2O 3.铁的氢氧化物 (1)Fe(OH)2是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成 Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，最 后变为红褐色，化学方程式为 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。 (2)Fe(OH)3是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe2O3 xH2O)，受 热易分解， 化学方程式为 2Fe(OH)3= Fe2O33H2O； 制取 Fe(OH)3用可溶性铁盐
4、与碱反应， 离子方程式：Fe3 3OH=Fe(OH) 3。 问题思考 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：Cl2 O2 H2O(g) S 盐酸 稀硝酸(足量) 稀硫酸 CuSO4 溶液 FeCl3溶液 答案 (1)铁位于元素周期表中第四周期B 族( ) (2)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( ) (3)Fe 在足量 Cl2中燃烧生成 FeCl3，在少量 Cl2中燃烧生成 FeCl2( ) (4)Fe 分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物( ) (5)Fe3
5、O4中 Fe 的化合价有2 价和3 价，因而 Fe3O4是 FeO 与 Fe2O3的混合物( ) (6)因为纯铁块是黑色的，故金属铁称为黑色金属( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 题组一 铁及其氧化物 1铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是( ) A常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸 B铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为 FeX3 CFe(OH)2易被氧化成 Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2Fe3O4 DFeO、Fe2O3和 Fe3O4均可与盐酸反应，且反应类型均为复分解反应 答案 D 解
6、析 FeO 和 Fe3O4均为黑色固体，Fe2O3为红棕色固体，故 A 错误；Fe3O4是一种纯净物， 化合价是一种复合化合价，故 B 错误；在 1 400 以上的温度下加热 Fe2O3时，Fe2O3会部分 失去氧，生成 Fe3O4，说明四氧化三铁稳定，故 C 错误；FeO、Fe2O3和 Fe3O4均可与盐酸反 应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，故 D 正确。 3如图两圆相交部分 A、B、C、D 分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程 式书写不正确的是( ) AFe4H NO 3=Fe 3NO2H 2O BFe3O48H =Fe22Fe34H 2O C
7、Fe(OH)33H =Fe33H 2O D3Fe(OH)210H NO 3=3Fe 3NO8H 2O 答案 B 解析 Fe3O4与 HNO3反应生成 Fe3 ，正确的离子方程式为 3Fe 3O428H NO 3=9Fe 3 NO14H2O。 题组二 铁的氧化物组成的确定 4准确称取某种铁的氧化物 2.88 g，用足量的 CO 进行还原，将生成的 CO2全部用足量的澄 清石灰水吸收，得到沉淀 4.00 g，则这种铁的氧化物为( ) AFe3O4 BFe2O3 CFeO D以上都不是 答案 C 解析 4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为 0.04 mol，则 CO、CO2的物质的量也为 0.0
8、4 mol，增 加的氧元素为 0.04 mol，质量为 0.04 mol16 g mol 10.64 g，铁的氧化物中氧元素质量为 0.64 g，铁元素质量为 2.88 g0.64 g2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比 为 2.24 g 56 g mol 10.04 mol11，则这种铁的氧化物的化学式为 FeO。 5(2019 舟山质检)有一块铁的“氧化物”样品，用 140 mL 5.0 mol L 1 盐酸恰好将之完全溶 解，所得溶液还能吸收 0.025 mol Cl2，恰好使其中的 Fe2 全部转变为 Fe3，则该样品可能的 化学式为( ) AFe2O3 BFe3O4
9、 CFe4O5 DFe5O7 答案 D 解析 根据 2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中 n(Fe2 )0.025 mol20.05 mol，根据电荷守恒得 2n(Fe2)3n(Fe3)n(Cl)，则 n(Fe3) 0.2 mol， 故n(Fe2 )n(Fe3)0.050.214， 故该氧化物可表示为FeO 2Fe 2O3， 即Fe5O7。 确定铁的氧化物组成的基本方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为 mn， 则氧化物中 n(Fe)n(O) m 56 n 16ab， 若 ab11，则铁的氧化物为 FeO； 若 ab23，则铁的氧化物为 Fe
10、2O3； 若 ab34，则铁的氧化物是 Fe3O4或 FeO 与 Fe2O3按物质的量之比为 11 的混合物或 FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中 FeO、Fe2O3物质的量之比为 11，Fe3O4为任意值)。 题组三 多种氢氧化亚铁的制备方法 6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)。 答案 解析 因为 Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的 Fe(OH)3，即 4Fe(OH)2O2 2H2O=4Fe(OH)3，因此要较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。 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
11、)2处在氢气的保护中； 的原理为铁作阳极产生 Fe2 ， 与电解水产生的 OH结合生成 Fe(OH) 2， 且液面用汽油保护， 能防止空气进入；中加苯阻止了空气进入；由于空气中的氧气能迅速将 Fe(OH)2氧化， 因而不能较长时间看到白色沉淀。 7如下图所示，此装置可用来制取和观察 Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须 使用铁屑和 6 mol L 1 的硫酸，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 中应预先加入的药品是_。A 中反应的离子方程 式是_。 (2)实验开始时先将止水夹 a_(填“打开”或“关闭”)。 (3)简述生成 Fe(OH)2的
12、操作过程_。 (4)实验完毕，打开 b 处止水夹，放入一部分空气，此时 B 瓶中发生的反应为_ _。 答案 (1)铁屑 Fe2H =Fe2H 2 (2)打开 (3)待 A 装置反应一段时间后关闭止水夹 a，产生的 H2将 FeSO4溶液压入 B 中进行反应 (4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 解析 Fe2H =Fe2H 2，产生的 H2将 Fe 2压入 B 中，Fe22OH=Fe(OH) 2；因 为 Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的 Fe(OH)3，即发生 4Fe(OH)2O2 2H2O=4Fe(OH)3。 防止 Fe(OH)2氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水
13、煮沸，驱除溶液中的氧气。 (2)将盛有 NaOH 溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部， 并慢慢挤出 NaOH 溶 液。 (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如 H2、N2、稀有气体等。 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 (5)用 Fe 作阳极，石墨作阴极，电解 NaOH 溶液，利用新产生的 Fe2 与 OH反应制取。 1亚铁盐 (1)Fe2 的氧化性和还原性 含有 Fe2 的溶液呈浅绿色，Fe2处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原 性为主，如：遇 Br2、Cl2、H2O2、NO 3(H )等均表现为还原性。 Fe2 的酸性溶液与 H 2O2反应的离子方
14、程式：2Fe 2H 2O22H =2Fe32H 2O。 (2)可水解 Fe(OH)2是弱碱，含 Fe2 的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑 制 Fe2 的水解，加少量铁屑防止 Fe2被氧化。 2铁盐的性质及应用 (1)氧化性：含有 Fe3 的溶液呈棕黄色，Fe3处于铁的高价态，遇 Fe、Cu、HI、H 2S 等均表现 为氧化性。 Fe3 与 S2、I、HS、SO2 3等具有较强还原性的离子不能大量共存。 Fe3 可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为 2Fe3Cu=Cu22Fe2。 (2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而 Fe3 极易水解，
15、只能存在于酸性较强 的溶液中。 利用 Fe3 易水解的性质，实验室可用 FeCl 3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程 式：FeCl33H2O= Fe(OH)3(胶体)3HCl。 3Fe2 、Fe3的检验方法 (1)用 KSCN 溶液和氯水 (2)用 NaOH 溶液 (3)含 Fe2 、Fe3的混合溶液中 Fe3、Fe2的检验 混合溶液 滴加KSCN溶液 溶液变红色，说明含有 Fe3 。 混合溶液 滴加酸性 KMnO4溶液 KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有 Fe2 。 (4)Fe2 的特征检验方法 溶液 K3FeCN6溶液 产生蓝色沉淀，说明溶液中含有 Fe2 ，3Fe22Fe(CN
16、) 6 3= Fe3Fe(CN)62。 问题思考 混合溶液中 Fe3 、Fe2除去的常用方法 已知： 化合物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Cu(OH)2 Ksp近似值 10 39 10 17 10 11 10 20 (1)除去 Mg2 中混有的 Fe3的方法 向混合溶液中加入_、_、_中之一，与 Fe3 水解产生的 H反应， 促进 Fe3 的水解，将 Fe3转化为 Fe(OH) 3沉淀除去。 (2)除去 Mg2 中混有的 Fe2的方法 先加入氧化剂(如_)将溶液中的 Fe2 氧化成 Fe3，然后再按(1)的方法除去溶液中的 Fe3。 (3)请设计实验方案：除去 CuCl2溶
17、液中混有的少量 FeCl2。 答案 (1)MgO MgCO3 Mg(OH)2 (2)H2O2 (3)先通入适量 Cl2(或加入 H2O2)， 然后再向混合溶液中加入足量 CuO或 CuCO3、 Cu(OH)2、 Cu2(OH)2CO3中之一，充分反应后过滤。 (1)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性( ) (2)氢氧化铁与 HI 溶液反应仅能发生中和反应( ) (3)中性溶液中可能大量存在 Fe3 、Cl、K、SO2 4( ) (4)FeCl3溶液与 KSCN 溶液反应的离子方程式为 Fe3 3SCN=Fe(SCN) 3( ) (5)用酸性 KMnO4溶液检验 FeCl3溶液中是否含有 Fe
18、Cl2( ) (6)能通过化合反应制取 FeCl2( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 题组一 Fe2 、Fe3的性质及应用 1 新修本草中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤 色”。 物理小识中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”，下列相关叙述不正 确的是( ) A赤色固体可能是 Fe2O3 B青矾宜密闭保存，防止氧化变质 C青矾燃烧过程中发生了电子转移 D“青矾厂气”可能是 CO 和 CO2 答案 D 解析 根据新修本草关于青矾的描述可知为 FeSO4 7H2O，其分解产生的气体二氧化硫有 刺激性气味，三氧化硫有腐蚀性，不可能产生
19、 CO 和 CO2。 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 答案 D 解析 氧化性 Fe3 Cu2Fe2，加入铁粉后有固体剩余，Fe3一定不存在；若剩余固体全 部都是 Cu，溶液
20、中还可能有 Cu2 ，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是 Cu 和 Fe，则溶 液中不可能有 Cu2 和 Fe3。 3下列有关 Fe3 、Fe2的性质及应用的说法正确的是_(填序号)。 Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂 向 Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液 室温下，向 FeCl3溶液中滴加少量 KI 溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则说明 Fe3 的氧化性比 I 2的强 Fe2 与 H 2O2在酸性溶液中的反应：2Fe 2H 2O22H =2Fe32H 2O 硫酸亚铁片和维生素 C 同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果 答案 解析 Fe3 水解生成 F
21、e(OH) 3胶体，可用于净水，与 Fe2(SO4)3是否易溶于水无对应关系， 错误；由于 2Fe3 Fe=3Fe2，正确；Fe3将 I氧化成 I 2，依据氧化剂的氧化性大于氧化 产物的氧化性，可知，Fe3 的氧化性强于 I 2，正确；H2O2具有强氧化性，能将 Fe 2氧化为 Fe3 ，正确；维生素 C 具有还原性，能防止硫酸亚铁片中的 Fe2被氧化，正确。 题组二 Fe2 、Fe3的检验 4(2020 济南质检)将 0.2 mol L 1 的 KI 溶液和 0.05 mol L 1Fe 2(SO4)3溶液等体积混合充分反 应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡 2Fe3
22、2I 2Fe2 I 2的 是( ) A向混合液中滴入 KSCN 溶液，溶液变红色 B向混合液中滴入 AgNO3溶液，有黄色沉淀生成 C向混合液中滴入 K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀生成 D向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色 答案 A 解析 0.2 mol L 1 的 KI 溶液和 0.05 mol L 1 Fe 2(SO4)3溶液等体积混合，KI 过量，向混合液 中滴入 KSCN 溶液，溶液变红色，说明溶液中仍含有 Fe3 ，能说明溶液中存在化学平衡 2Fe3 2I 2Fe2 I 2，A 项正确；KI 过量，溶液中存在 I ，B 项错误；该反应生成 Fe2，向 混合液中滴入 K3Fe(CN
23、)6溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有 Fe2 ，C 项错误； 该反应生成 I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溶液中含有碘单质，D 项错误。 检验 Fe2 和 Fe3时的注意事项 (1)检验 Fe2 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(新制氯水能氧化 SCN )。 (2)Fe3 、Fe2、Cl同时存在时不能用酸性 KMnO 4溶液检验 Fe 2(Cl能还原酸性 KMnO 4，有 干扰)。 (3)检验 Fe2 、Fe3的其他方法 检验 Fe3 也可用苯酚(C 6H5OH)；检验 Fe 2最好用 K 3Fe(CN)6溶液。
24、 从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要 方法之一。 1横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、 碱、盐)之间的转化； 碱性氧化物(Fe2O3、FeO) 都能溶于酸(H )转化为盐；Fe2、Fe3与碱(OH)反应生成对应的碱；难溶性的碱易分解 生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。 2纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 3斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化物和还原性。 问题思考 1完成下列变化的离子方程式，体会 Fe2 与 Fe3转化条件。 (1)将 H2S
25、气体通入 FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：H2S2Fe3 =S2Fe22H。 (2)将 FeCl3溶液滴入 KI- 淀粉溶液，溶液变蓝：2I 2Fe3=I 22Fe 2。 (3)FeCl3可溶解铁片：2Fe3 Fe=3Fe2。 (4)FeSO4可使酸性 KMnO4溶液褪色：5Fe2 MnO 48H =5Fe3Mn24H 2O。 (5)将 FeCl2溶液滴入 HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2 NO 34H =3Fe3NO 2H2O。 2甲、乙两种单质与 A、B、C、D、E、F 六种化合物之间可以按下面框图所示进行反应， 已知：C 为红褐色沉淀，E 为白色沉淀，F 焰色反应为黄色。 (1)
26、写出甲、乙、B、E 化学式： 甲：_；乙：_；B：_；E：_。 (2)写出反应的化学方程式： _。 _。 _。 _。 答案 (1)Fe Cl2 FeCl3 Fe(OH)2 (2)Fe2HCl=FeCl2H2 FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 2FeCl2Cl2=2FeCl3 (1)Fe3 处于铁元素的高价态，因而铁盐遇到 Fe、Cu、HI、H 2S、H2SO3等具有较强还原性的 物质时，能被还原为亚铁盐。 (2)Fe2 处于铁的中间价态，但常表现为还原性，当亚铁盐遇到强氧化剂，如 Cl 2、Br2、HNO3、 MnO 4(H )、H
27、 2O2等均能被氧化为铁盐。 题组一 铁及其化合物的转化关系 1某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( ) A将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性 B将热的 NaOH 溶液滴入 FeCl3溶液中：制备 Fe(OH)3胶体 C在蒸发皿中加热蒸干 FeSO4溶液：制备 FeSO4 6H2O 晶体 D将铜粉加入 FeCl3溶液中：验证 Fe3 的氧化性强于 Cu2 答案 D 2硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是 ( ) AFeSO4与 NH4HCO3反应制备 FeCO3，适宜在高温条件下进行 B碱式硫酸铁水解能产生 Fe(OH)3胶体，可
28、用作净水剂 C可用 KSCN 溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D常温下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水 答案 A 题组二 铁及其化合物转化关系的定量判断 3(2019 河北衡水中学周测)球墨铸铁中含有一种铁碳化合物 X。实验小组为测定化合物 X 的组成设计实验如下： 下列说法不正确的是( ) A固体 2 是氧化铁 BX 的化学式可以表示为 Fe3C2 C溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到 24.0 g 固体 DX 与足量的热浓硝酸反应有 NO2和 CO2生成 答案 B 解析 X 在空气中煅烧转化为 CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到 FeCl3溶 液
29、(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl3水解得到 Fe(OH)3，灼烧 Fe(OH)3得到固体 Fe2O3(固体 2)， A 正确；n(Fe2O3) 24.0 g 160 g mol 10.15 mol，n(Fe)0.3 mol，m(Fe)16.8 g，m(C)18.0 g 16.8 g1.2 g，n(C)0.1 mol，n(Fe)n(C)31，X 的化学式可以表示为 Fe3C，B 错误； 溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe2 会被空气中的氧气氧化为 Fe3，最后得到的固体也是 Fe2O3，C 正确；浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成 CO2，氮元素被还原为 NO2，D 正确。 4(2019
30、重庆一中月考)向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200 mL 中逐渐加入铁粉，产生气体的 量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为 NO 气体)。下列分析错误的是( ) AOA 段产生的是 NO，AB 段的反应为 Fe2Fe3 =3Fe2，BC 段产生 H 2 BA 点溶液中的溶质为 Fe(NO3)3和 H2SO4 C原混合酸中 NO 3物质的量为 0.2 mol D原混合酸中 H2SO4的物质的量浓度为 2 mol L 1 答案 B 解析 分析图像中各阶段所发生的反应： OA 段：FeNO 34H =Fe3NO2H 2O； AB 段：Fe2Fe3 =3Fe2； BC 段：Fe2H =Fe2H
31、 2。 由此可知 A 正确；由 OA 段所发生的反应可知硝酸完全转化为 NO，溶液中不存在 NO 3，故 A 点溶质应该是 Fe2(SO4)3和 H2SO4，B 错误；由 OA 段氧化还原反应中得失电子守恒可知， n(NO 3)n(Fe) 11.2 g 56 g mol 10.2 mol，C 正确；三个阶段共消耗铁为 22.4 g，即 22.4 g 56 g mol 1 0.4 mol，C 点溶质为 FeSO4，由溶液中的电荷守恒可知 n(SO2 4)n(Fe 2)0.4 mol，由反应前 后 SO2 4物质的量不变可知原混合酸中硫酸的物质的量浓度为 2 mol L 1，D 正确。 铁与硫酸、
32、硝酸的混酸反应顺序总结 足量铁与稀硫酸、 稀硝酸的混合溶液反应， 则可利用离子反应分析， 依次发生反应： FeNO 3 4H =Fe3NO2H 2O、2Fe 3Fe=3Fe2、Fe2H=Fe2H 2(若 H 量不足，该 反应不再发生)。 1(高考选项组合)下列叙述正确的是( ) AFe 在稀硝酸中发生钝化(2019 江苏，6A) B将废铁屑加入 FeCl2溶液中，可除去工业废气中的 Cl2(2019 天津，3A) C向 FeCl2溶液中滴加 NH4SCN 溶液，溶液显红色(2018 江苏，6A) D给定条件下，能实现转化：Fe Cl2 点燃 FeCl2 NaOHaq Fe(OH)2(2017
33、江苏，7A) 答案 B 解析 A 项，常温下，Fe 遇浓硝酸发生钝化，稀硝酸中溶解，错误；B 项，氯气将 Fe2 氧化 为 Fe3 ，铁屑再将 Fe3还原为 Fe2，从而除去废气中的 Cl 2，正确；C 项，Fe 2与 SCN不会 显色，错误；D 项，铁与氯气反应只能生成氯化铁，错误。 2(2016 高考选项组合)有关铁及其化合物的说法正确的是( ) A将 NaOH 浓溶液滴加到饱和的 FeCl3溶液中，制备 Fe(OH)3胶体(2016 全国卷，13A) BFeCl3腐蚀 Cu 刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强(2016 全国卷，7B) C配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水
34、稀释(2016 全国卷，10C) DFe 与 Cl2反应生成 FeCl3，推测 Fe 与 I2反应生成 FeI3(2016 上海，21C) 答案 C 解析 A 项，制备 Fe(OH)3胶体，应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，错误；B 项，铁离子与 铜反应生成铜离子和亚铁离子说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强，无法证明金属性的强 弱，错误；C 项，在溶液中铁离子极易发生水解反应，产生难溶性的氢氧化铁，为了抑制铁 离子的水解，应该先将氯化铁溶解在较浓的盐酸中，然后再加水稀释到相应的浓度，正确； D 项，因 I2的氧化性较弱，故与铁反应生成 FeI2，错误。 3(2016 全国卷，28)某班同学用如下实
35、验探究 Fe2 、Fe3的性质。回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 mol L 1 的溶液。在 FeCl2溶液中需加 入少量铁屑，其目的是_。 (2)甲组同学取 2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl2可将 Fe2 氧化。FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为_。 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl2溶液中先加入 0.5 mL 煤油， 再于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_ _。 (4)丙组同学取10 mL 0.1 mol L
36、1KI溶液， 加入6 mL 0.1 mol L1 FeCl 3溶液混合。 分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验： 第一支试管中加入 1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色； 第二支试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀； 第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。 实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在 I 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_。 (5)丁组同学向盛有 H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2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
37、有气泡出现， 并放热， 随后有红色沉淀生成。 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)。 答案 (1)防止 Fe2 被氧化 (2)2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)Fe2 Fe3 可逆反应 (5)H2O22Fe2 2H=2Fe32H 2O Fe 3催化 H 2O2分解产生 O2 H2O2分解放热，促进 Fe3 的水解平衡正向移动 解析 (1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的 FeCl2溶液中加入少 量铁屑的目的是防止 Fe2 被空气氧化。(2)Cl 2可将 Fe 2氧化成 Fe3。(3)煤油的作用是
38、隔绝空 气，防止空气中的氧气将 Fe2 氧化，产生干扰。(4)Fe2与 K 3Fe(CN)6反应生成蓝色沉淀 Fe3Fe(CN)62。碘在 CCl4中呈紫色，Fe3 遇 KSCN 溶液显红色，实验和说明，在 I过 量的情况下，溶液中仍含有 Fe3 ，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应。(5)溶液变成棕 黄色说明 Fe2 被氧化为 Fe3，即可写出离子方程式。一段时间后，产生气泡的原因是反应产 生的 Fe3 是 H 2O2分解的催化剂，促进 H2O2分解生成 O2，同时 H2O2分解是放热反应，并促 进了 Fe3 水解平衡 Fe33H 2O Fe(OH)33H 向正反应方向移动，产生较多 Fe
39、(OH) 3， 聚集形成沉淀。 基础知识训练 1北宋沈括的梦溪笔谈对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁 石的主要成分是( ) AFe3O4 BFe2O3 CFeO DCuFeS2 答案 A 2铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法正确的是( ) A铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 B常温下，铁在浓硫酸中钝化 C铁在氧气中燃烧，生成物为 Fe2O3 D纯铁(块状)是黑色金属 答案 B 解析 A 项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，错误；C 项，铁在氧气中燃烧的生成物为 Fe3O4，错误；D 项，纯铁(块状)是银白色金属，错误。 3(2019 西湖区校级模拟)下列有关 Fe、Cu
40、 及其化合物的说法中，不正确的是( ) AFe、Cu 元素在自然界中主要以化合态形式存在 BCO 在高温下能将 Fe2O3还原为 Fe CFe 与盐酸、Fe 与 Cl2发生反应均生成 FeCl3 D可通过加入过量铁粉，再过滤的方法从而除去 FeCl2溶液中的少量 CuCl2杂质 答案 C 解析 铁、铜均易和空气中氧气等物质发生反应，生成化合物，自然界中主要是化合态，故 A 正确；CO 还原氧化铁为铁，是工业冶炼铁的原理，故 B 正确；铁和盐酸反应生成氯化亚 铁和氢气，Fe 与 Cl2发生反应生成 FeCl3，故 C 错误；Fe 可置换出 Cu，加入过量铁粉，再过 滤从而除去 FeCl2溶液中的
41、少量 CuCl2杂质，故 D 正确。 4关于实验室铁和稀盐酸反应的描述正确的是( ) A这是一个置换反应 B反应的化学方程式是 2Fe6HCl=2FeCl33H2 C实验现象是出现气泡，溶液由无色变为棕黄色 D如果把稀盐酸改为浓盐酸会出现钝化现象 答案 A 解析 铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，一种单质与一种化合物反应生成新的单质和新的 化合物，属于置换反应，故 A 正确；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，反应的化学方程式是：Fe 2HCl=FeCl2H2，故 B 错误；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，有气泡冒出，氯化亚铁溶 液为浅绿色，故 C 错误；盐酸为非氧化性酸，浓盐酸不能使铁钝化，故 D 错误。 5
42、(2019 延安高三测试)铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化 合物的说法中正确的是( ) A赤铁矿的主要成分是 Fe3O4 B铁与水蒸气在高温下的反应产物为 Fe2O3和 H2 C除去 FeCl2溶液中的 FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤 DFe3 与 KSCN 产生红色沉淀 答案 C 解析 赤铁矿的主要成分是 Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为 Fe3O4和 H2；Fe3 遇 KSCN 溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验 Fe3 的存在。 6(2020 道里区校级期末)下列关于铁的氧化物说法不正确的是( ) A铁的氧化物通常状
43、况下都是有色固体 B四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在 Fe2 和 Fe3 C氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称为铁锈 D工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁 答案 C 解析 氧化铁为红色， 氧化亚铁和四氧化三铁为黑色， 铁的氧化物通常状况下都是有色固体， 故 A 正确；四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，它与盐酸反应后的溶液中同 时存在 Fe2 和 Fe3，故 B 正确；氧化铁是铁锈的主要成分，氧化铁颜色为红色，俗称铁红， 故 C 错误；铁的氧化物被还原剂还原生成铁，工业上常使用铁的氧化物作原料和还原剂焦炭 反应冶炼铁，故 D 正确。 7(2019
44、武汉高三质检)铁的常见化合价有2 价和3 价。据研究，铁在浓 HNO3中发生钝 化时， 可生成一种化学式为 Fe8O11的化合物， 它可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物。 该化合物可以表示为( ) AFeO 3Fe2O3 B2FeO 3Fe2O3 CFeO 2Fe2O3 D2FeO Fe2O3 答案 B 解析 化合物 Fe8O11可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物， 设化学式为 nFeO mFe2O3， 则 n2m8 n3m11 解得 n2，m3，该化合物可以表示为 2FeO 3Fe2O3。 8某学生以铁丝和 Cl2为原料进行下列实验。 从分类角度分析下列说法正
45、确的是( ) A实验反应制得的物质均为纯净物 B实验均未发生氧化还原反应 C实验均为放热过程 D实验所涉及的物质均为电解质或非电解质 答案 B 解析 实验得到的是氢氧化铁胶体，是混合体系，A 项错误；实验中的溶解主要是物理 变化，实验中的水解是发生复分解反应，两者均未发生氧化还原反应，B 项正确；实验 中盐的水解是吸热过程，C 项错误；实验中的铁和氯气是单质，既不是电解质也不是非电 解质，D 项错误。 9用废铁屑制备磁性胶体粒子的过程如下。下列说法不正确的是( ) A用 Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污 B通入 N2是防止空气中的 O2氧化 Fe2 C加适量的 H2O2是为了将部分 Fe2 氧化为 Fe3，涉及反应：H 2O22Fe 22H=2Fe3 2H2O D溶液 A 中 Fe2 和 Fe3
