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1 铁及其化合物 【学习目标】 1、铁的性质; 2、铁的重要化合物及其相互转化。 【要点梳理】 要点一、铁   铁的原子结构示意图如下:                   【高清课堂:铁及其化合物】 1.物理性质   ⑴常温下,纯铁是银白色具有金属光泽的金属(纯铁的抗蚀力相当强),易导电、导热,有延展性。   ⑵铁的熔沸点都很高:熔点是 1535℃,沸点是 2750℃。   ⑶铁能被磁体吸引,在磁场的作用下,自身也能产生磁性。 【高清课堂:铁及其化合物】 2.化学性质   当跟弱氧化剂反应时:Fe-2e-=Fe2+;   当跟强氧化剂反应时:Fe-3e-=Fe3+。 ⑴铁与非金属的反应:    3Fe+2O2 Fe3O4    2Fe+3Cl2 2FeCl3, 2Fe+3Br2=2FeBr3   Fe+I2=FeI2, Fe+S FeS ⑵铁和某些盐(如 CuSO4)溶液的反应:   Fe+Cu2+=Fe2++Cu ⑶铁与酸的反应:   与非氧化性酸:Fe+2H+=Fe2++H2↑ ⑷铁与水蒸汽的反应:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2(注意产物是 Fe3O4) 注意:①该实验所用铁粉为还原铁粉(即刚用还原的方法得到的铁粉)。 ②实验中收集气体,并通过爆鸣实验来验证氢气的产生。 要点二、铁的化合物 1.铁的氧化物 (1)FeO 不稳定,在空气里受热,就迅速被氧化成 Fe3O4。 (2)Fe2O3 常用作红色油漆和涂料,赤铁矿(主要成分是 Fe2O3)是炼铁的原料。 (3)Fe 的常见化合价只有+2 价和+3 价,Fe3O4 可以看成由 FeO 和 Fe2O3 按物质的量之比 1∶1 组合而成 的复杂氧化物,通常也可写成 FeO·Fe2O3 的形式。FeO、Fe2O3 属于碱性氧化物,Fe3O4 不属于碱性氧化物。 【高清课堂:铁及其化合物】 2.铁的氢氧化物 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁2 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 分类 碱 碱 色态 白色固体 红褐色固体 水溶性 不溶于水 不溶于水 与酸反应 Fe(OH)2+2H+= Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 性 质 还原性 稳定性 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O(受热分解) 原理 Fe2+ +2OH- = Fe(OH)2↓ Fe3+ +3OH- = Fe(OH)3↓制法 现象 白色絮状沉淀 红褐色沉淀   要点诠释:Fe(OH)2 的制备要点: ①.硫酸亚铁要现配(配制时,蒸馏水要煮沸,以减少蒸馏水中溶解的氧,防止亚铁离子被氧化)。 ②.制取 Fe(OH)2 时,要将吸有 NaOH 溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不 能用 CCl4),以防止空气与 Fe(OH)2 接触发生反应。 3.铁盐和亚铁盐:   铁盐(Fe3+) 亚铁盐(Fe2+) 颜色 黄色 淡绿色 与碱反应 Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓ Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓ 氧化性、还原性 氧化性 2Fe3++Fe=3Fe2+ 氧化性:Fe2++Zn=Zn2++Fe 还原性:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl— 要点三、Fe2+、Fe3+、Fe 的相互转变——“铁三角” 1.Fe 只具有还原性,可以被氧化剂氧化成 Fe2+、Fe3+。 (1)Fe 能被 S、Fe3+、Cu2+、H+等较弱氧化剂氧化为 Fe2+,如 Fe+S FeS,Fe+2Fe3+=3Fe2+。 (2)Fe 能被 Cl2、Br2、HNO3、浓 H2SO4 等强氧化剂氧化为 Fe3+,如 2Fe+3Cl2 2FeCl3。 2.Fe2+既具有还原性又具有氧化性,可以被氧化为 Fe3+,也可以被还原为 Fe。 (1)当 Fe2+遇到强氧化剂 O2、Cl2、HNO3、KMnO4 等时,被氧化为 Fe3+,如 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。 (2)当 Fe2+遇到 C、Al、Zn、CO 等还原剂时,可以被还原为 Fe, 如 Fe2++Zn=Zn2++Fe,FeO+CO Fe+CO2。 3.Fe3+具有较强氧化性,可被还原为 Fe2+或 Fe。 (1)Fe3+被 C、CO、活泼的金属(钾、钠、钙除外)还原为 Fe, 如 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3。 (2)Fe3+被 KI、H2S、Fe、Cu、SO2 等还原为 Fe2+,如 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。 要点诠释:①.不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时,要注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。 △ 点燃 △3 ②.利用以上转化关系,可总结出铁及不同价态的铁的化合物的性质、用途、试剂保存、溶液配制、除 杂等。如 Fe2+的溶液中含有 Fe3+,可加入 Fe 粉以除去 Fe3+等。 【高清课堂:铁及其化合物】 要点四、Fe2+、Fe3+的鉴别 鉴别方法 Fe2+ Fe3+ 观察法 浅绿色 黄色 加碱 (NaOH)法 ①现象:白色沉淀 灰绿色 红褐色沉淀 ②反应:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色) ①现象:红褐色沉淀 ②反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(红褐色) 加盐 (SCN-)法 ①现象:加入 KSCN 溶液无明显现象,再滴 入氯水变成红色溶液 ②反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色) ①现象:加入 KSCN 溶液,溶液变为红色 ②反应:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色) 【典型例题】 类型一:金属与水(水蒸气)反应的实验探究 例 1 如下图所示,在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,用试管收集产生 的经干燥的气体,并靠近火焰点火。 (1)所观察到的现象是________,有关反应的化学方程式是________。 (2)干燥管内可装入的试剂是________,其作用是________。干燥管还可用________(填装置名称)代 替。 (3)玻璃管中石棉绒的作用是________。实验开始时应先点燃________,实验结束时,应先熄灭 ______。 【答案】(1)红热的铁与水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧或发出爆鸣声 3Fe+4H2O (g) Fe3O4+4H2 (2)碱石灰(或无水 CaCl2、硅胶等) 吸收水蒸气,干燥氢气 U 形管 (3)铁粉的载体,增大铁粉与水蒸气的接触面积 酒精灯 酒精喷灯 【解析】常温下 Fe 不与 H2O 发生反应,但在高温下,Fe 与 H2O (g)反应生成 Fe3O4 和 H2。因铁粉和 Fe3O4 均为黑色,因此实验过程中固体颜色无明显变化,但产物 H2 可用点燃的方法验证。石棉绒成分为硅酸盐,它 耐高温且性质稳定,是铁粉的载体。 举一反三: 【变式 1】有人设计了如右图所示的实验装置,目的是做钠与水反应的实验并验证: ①钠的物理性质;②钠与水反应的产物是什么。 (1)当进行适当操作时还需要的仪器有________。 △ →迅速 →最终4 (2)如何进行操作?________。 (3)实验现象是________。 【答案】(1)小试管和酒精灯 (2)将大头针向上提,使钠块落入水中,将小试管扣在导管上收集反应 产生的气体,用拇指堵住小试管口移近酒精灯,松开拇指点燃小试管中的气体 (3)钠浮在水面上很快熔化 成闪亮的小球,并逐渐消失,水溶液由无色变成红色,点燃小试管中的气体时,有尖锐的爆鸣声 类型二:铁的氧化物、氢氧化物的性质 例 2 有 0.4 g 铁的氧化物,用足量的 CO 在高温下将其还原,把生成的 CO2 全部通入足量的澄清石灰水 中,得到 0.75 g 固体沉淀物。这种铁的氧化物的化学式为( )。 A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe4O5 【答案】B 【解析】可设这种铁的氧化物的化学式为 FexOy ,则发生的反应为 FexOy+yCO xFe+yCO2 , Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。从而得到 FexOy 与 CaCO3 的关系式为: FexOy ~ yCaCO3 56x+16y 100y 0.4 g 0.75 g 解得:x∶y=2∶3。 所以,这种铁的氧化物的化学式为 Fe2O3。 【总结升华】(1)Fe3O4 是一种纯净物,而不是由 FeO 和 Fe2O3 组成的混合物。其组成也可用盐的形式表 示为 Fe(FeO2)2。 (2)铁的氧化物都能与铝粉混合发生铝热反应,其通式可以表示为: 2yAl+3FexOy yAl2O3+3xFe 此反应可应用于野外焊接钢轨,在定向爆破中熔断钢筋。 举一反三: 【变式 1】对于金属的氢氧化物,下列说法正确的是( )。 A.全部由金属氧化物溶于水制得 B.可以用化合反应、复分解反应制得 C.Fe(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3 都不溶于过量的强碱 D.金属氢氧化物的热稳定性均较差 【答案】B 【变式 2】(2015 四川绵阳南山中学期末考)向 Fe 和 Fe2O3 的混合物中加入足量的稀硫酸,充分反应 后生成 FeSO4 溶液,当生成的 Fe2+和 H2 的物质的量之比为 5:2 时,Fe 和 Fe2O3 的物质的量之比为( )。 A. 3:1 B.1:2 C.2:1 D.1:1 【答案】A 【解析】反应的方程式有:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,Fe2(SO4) 3+Fe=3FeSO4,令 n(Fe2+)=5mol,则 n(H2)=2mol,根据反应的方程式计算。 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 2mol 2mol 2mol 故反应 Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4 产生的 Fe2+为 5mol﹣2mol=3mol,则: Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4 1mol 1mol 3mol 高温 高温 56 16 100 0.4g 0.75g x y y+ =5 故原混合物中 n(Fe2O3)=n[Fe2(SO4)3]=1mol,n(Fe)=2mol+1mol=3mol, 故 Fe 和 Fe2O3 的物质的量之比为 3mol:1mol=3:1,故选 A。 类型三:铁盐和亚铁盐的性质 例 3 将铁粉、铜粉、FeCl3 溶液和 CuCl2 溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断 下列情况下,溶液中存在的金属离子和金属单质。 (1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有的离子是:________;铜单质________(填“一定”或“可能”)存 在。 (2)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有的单质是________,Fe2+________(填“一定”或“可 能”)存在。 【答案】(1)Fe3+、Cu2+ 一定 (2)Fe、Cu 一定 【解析】本题属于物质共存问题,解答时应首先弄清物质间可能发生的反应,凡相互间能发生反应的物 质就不可能大量共存。本题涉及的反应有: ①Fe+2FeCl3=3FeCl2 ②Fe+CuCl2=Cu+FeCl2 ③Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 (1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有 Fe3+、Cu2+,因为它们能发生上述①②反应,一定有铜单质。 (2)若 FeCl3 和 CuCl2 都有剩余,则容器中一定没有 Fe、Cu,一定有 Fe2+。 【总结升华】在氧化还原反应中,氧化剂与不同还原剂反应时,应先与还原性强的反应;同样,还原剂 与不同氧化剂反应时,也应先与氧化性强的反应,即遵循“先强后弱”的规律。 举一反三: 【变式 1】要证明某溶液中不含 Fe3+,而含有 Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为( )。 ①加入少量氯水 ②加入少量 KMnO4 溶液 ③加入少量 KSCN 溶液 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 【答案】C 【变式 2】在 FeCl3、CuCl2 和 HCl 的混合溶液中加入铁粉。待反应结束,剩余的固体滤出后能被磁铁吸 引,则反应后溶液存在的较多阳离子是( )。   A.Cu2+      B.Fe3+      C.Fe2+      D.H+ 【答案】C   【解析】由题中所给信息可知,铁粉有剩余,因此加入的铁粉将与混合溶液中的三种具有氧化性的粒子 即 Fe3+、Cu2+、H+依次反应,所以反应后溶液存在的较多阳离子是 Fe2+。 【变式 3】(2016 温州第二外国语学校期末考)当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉, 反应结束后,烧杯底部不可能出现的情况是( )。 A. 有铜无铁 B. 有铁无铜 C. 有铁有铜 D. 无铁无铜 【答案】B 【解析】铁和铜同时加进去,铁先和三价铁反应,如果铁离子还有多的,再和铜反应。A 项,可能,铁 离子的量较大,能和铁反应完毕,或剩余部分三价铁和部分铜反应,或者是铁和三价铁恰好反应,故 A 结果 可能出现,故 A 错误;B 项,不可能,有金属铁时,一定将铜置换出来了,故 B 结果不可能出现,故 B 正确; C 项,可能,铁离子量不足,只能和部分铁反应,故 C 错误;D 项,可能.铁离子量特别大,足够溶解所有 铁和铜,故 D 错误。 类型四:Fe(OH)2 的制取 例 4 用下面两种方法可以制得白色的 Fe(OH)2 沉淀。 方法一: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)除去蒸馏水中溶解的 O2 常采用________的方法。 (2)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________。 【高清课堂:铁及其化合物】6 方法二:在如右图所示装置中,用 NaOH 溶液、铁屑、稀 H2SO4 等试剂制备。 (1)在试管Ⅰ里加入的试剂是________。 (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是________。 (3)为了制得白色 Fe(OH)2 沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是 ______。 (4)这样生成的 Fe(OH)2 沉淀能较长时间保持白色,其理由是________。 【答案】方法一:(1)煮沸 (2)避免生成的 Fe(OH)2 沉淀接触 O2 方法二:(1)稀 H2SO4、铁屑 (2)NaOH 溶液 (3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度,当排出 的 H2 纯净时,再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的 H2 充满了试管 I 和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入 【解析】方法一: (1)气体的溶解度是随温度升高而降低的,所以煮沸后的蒸馏水中溶解的 O2 变少。 (2)避免生成的 Fe(OH)2 被空气(氧气)氧化。 方法二: 两支试管,试管Ⅱ是开口式,无法用产生的气体将试液压入试管Ⅰ中,所以制取 FeSO4 时应放在试管Ⅰ 中,而在试管Ⅱ中盛不含 O2 的 NaOH 溶液。当 Fe 与稀 H2SO4 放入试管Ⅰ后,产生的 H2 可从试管Ⅰ内短管处 排出试管Ⅰ内空气,经过止水夹通入试管Ⅱ中,再排尽试管Ⅱ内空气。然后关闭止水夹,试管Ⅰ内产生的 H2 无法逸出,H2 产生的压强将试管Ⅰ内 FeSO4 溶液通过长导管压入试管Ⅱ内。在此压液过程中,液体都处于 H2 环境,从而避免了被空气中的 O2 氧化,使得 Fe(OH)2 能保存更长时间。 【总结升华】这是一道与 Fe(OH)2 的制备原理有关的题目,采用了创新的实验方法。对此类题目的完美 解答,有赖于对基础知识的扎实掌握及对有关实验原理和仪器的熟知,并需要有大胆的开拓和创新精神。 举一反三: 【变式 1】根据下述实验装置和操作,回答有关问题。 按右图所示装置,用两种不同操作分别进行实验,观察 B 管中的现象。 操作 1:先夹紧止水夹 a,再使 A 管开始反应,实验中 B 管中观察到的现象是 ________。B 管中发生反应的离子方程式是________。 操作 2:打开止水夹 a,使 A 管开始反应一段时间后再夹紧止水夹 a,实验中在 B 管中观察到的现象是________。B 管中发生反应的离子方程式是________。 【答案】A 管中有液体被压入 B 管,在 B 管中看到产生白色沉淀,又迅速转化为灰绿色,最后转化为红 褐色 Fe2++2OH-= Fe(OH)2↓;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 A 管中有气体进入 B 管,在 B 管中看到产生白色沉淀,且在一定时间内不变色 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓7 【巩固练习】 一、选择题 1.近年来,有不少人用磁铁在河沙里提取铁砂,该铁砂的主要成分可能是( )。 A.Fe2O3 B.FeO C.Fe3O4 D.FeS 2.下列物质中,常用来制造油漆的颜料的是( )。 A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe(OH)3 3.(2016 宁夏育才中学期末考)铁片投入下列溶液,溶液质量增加,但无气体产生的是( )。 A.盐酸 B.Cu(NO3)2 溶液 C.稀硫酸 D.FeCl3 溶液 4.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)3 5.有下列四组物质,如果把某组物质中的后者逐滴加入到前者中至过量,将出现“先产生白色沉淀,后白色 沉淀溶解”的现象,这组物质是( )。 A.稀硫酸、氯化钡溶液 B.硫酸亚铁溶液、氢氧化钠溶液 C.氯化钠溶液、硝酸银溶液 D.氯化铝溶液、氢氧化钠溶液 6.(2016 江西省宜丰二中模拟考)将 Na2O2 投入到 FeCl2 溶液中,可观察到的现象是( )。 A.生成白色沉淀 B.生成红褐色沉淀 C.无气泡产生 D.无变化 7.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质, 在包装袋中可以加入的化学物质是( )。 A.无水硫酸铜 B.硫酸亚铁 C.食盐 D.生石灰 8.用一种试剂就可以将:NaOH、NH 4SCN、AgNO 3、Na2SO4 四种无色溶液一一鉴别出来,这种试剂是 ( )。 A.溴水 B.FeCl3 C.Fe(NO3)3 D.BaCl2 9.在雷达的微波过滤器里使用的铁氧磁性体为钇铁石榴石(Y3Fe5O12),其中 Y 最高正价为+3 价。下列有关 叙述中正确的是( )。 A.可表示为 3YO3·3FeO·Fe 2O3 B.可表示为 Y3O5·Fe3O4·Fe2O3 C.其中钇、铁化合价均为+3 价 D.其中钇、铁化合价均有+2、+3 价 10.搜狐网报道:中国每年要进口 5 亿吨左右的铁矿石,占世界海上铁矿石贸易量的一半以上,随着全球铁 矿石价格的上涨,中钢协与澳大利亚必和必拓公司谈判陷入困境。关于铁矿石的说法正确的是( )。 A.赤铁矿的主要成分是 Fe3O4 B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入 KSCN 溶液,溶液变红色 D.FeO 俗称铁红 11.某 500 mL 溶液中含 0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入 0.2 mol 铁粉,待 Fe3+完全还原后溶液中 Fe2+的物质 的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )。 A.0.4 mol/L B.0.6 mol/L C.0.8 mol/L D.1.0 mol/L 12.(2015 哈尔滨六中期末考)下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,不正确的是( )。 A. 氢氧化亚铁易被空气氧化 B. 氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀 C. 可利用如图所示装置,制备氢氧化亚铁 D. 实验制备中,氢氧化钠溶液应预先煮沸 二、填空题 1.在烧制砖瓦时,用黏土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物转化成________而制得红色砖瓦。若烘烧后期从 窑顶慢慢浇水,窑内会产生大量的________气体,它们把该红色物质还原成的黑色化合物是________,同时8 还有未烧完的炭颗粒,从而制得了青色砖瓦。 2.已知 A 为常见的金属单质,根据如图所示的关系: (1)确定 A、B、C、D、E、F 的化学式:A________,B________,C________,D________, E________,F________。 (2)写出⑧的化学方程式________,④、⑤的离子方程式________。 3.试设计一个方案,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有 Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3- 的废液中,把 Fe3+转化为绿矾回收;把 Cu2+转化为 Cu 回收。各步反应应加入的原料依次是________、________、 ________。各步反应的离子方程式是: (1)________________; (2)________________; (3)________________。 4.铁是一种化学性质比较活泼的金属。也是用途最广泛的金属。铁在一定条件下能跟多种物质发生化学反应。 完成下列问题: (1)以铁为研究对象。仿照下图中的实例在框图处填写物质的化学式(所填写的反应物不属于同一类别 的物质。生成物必须填写铁的化合物)。 ①________;②________;③________;④________。 (2)实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑,请用化学方法和物理方法将其除去。(只用简单的原理描述 即可) 化学方法:________________。 物理方法:________________。 (3)据统计,每年锈蚀的钢铁约占世界钢铁年产总量的四分之一。联系生活、生产实际,举出防止钢铁 生锈的两种常用方法:①________________;②________________。 ( 4 ) 经 研 究 发 现 。 长 期 使 用 铁 锅 炒 菜 做 饭 , 可 有 效 地 减 少 缺 铁 性 贫 血 的 发 生 , 原 因 是 ________________;如果在炒菜时经常加入适量的食用醋,效果会更好,理由是________________。 5.(2015 山东乐陵一中期中考)现有金属单质 A、B 和气体甲、乙、丙及物质 C、D、E、F、G,金属 A 焰 色反应为黄色,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。9 请根据以上信息回答下列问题: (1)写出下列物质的化学式:乙 丙 F (2)写出下列反应的离子方程式: ①金属 A 和水反应 ②D 和 G 的水溶液反应 (3)将 G 溶液逐滴加入到沸水中会产生一种红褐色的液体.你认为该液体中的分散质粒子直径在 之间,验证的简单方法是: 。10 【参考答案与解析】 一、选择题 1.C 【解析】Fe3O4 具有磁性。 2.B 【解析】Fe2O3 是一种红棕色粉末,常用于制造红色油漆和涂料。 3.D 【解析】A 项,铁与稀盐酸反应,化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,56gFe 反应溶液增加(56﹣2) =54g,溶液质量增加,但生成了气体,故 A 不选;B 项,铁与硝酸铜反应,化学方程式为:CuSO4+Fe═ FeSO4+Cu,56gFe 反应溶液质量减少(64﹣56)=8g,溶液质量减小,故 B 不选;C 项,铁与稀硫酸反应, 化学方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,56gFe 反应溶液增加(56﹣2)=54g,溶液质量增加,但生成了气 体,故 C 不选;D 项,铁与氯化铁反应,化学方程式为:Fe+2FeCl3═3FeCl2,该反应为化合反应,56gFe 反 应溶液增加,溶液质量增加,且没有气体生成,故 D 选。 4.B 【解析】加热时 Fe(OH)2 被氧化为 Fe(OH)3,Fe(OH)3 再受热分解:2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O。 5.D 【解析】氯化钡溶液逐滴加入到稀硫酸中产生白色沉淀:Ba2++SO42-==BaSO4↓,无论 BaCl2 过量还是 H2SO4 过量,白色沉淀都不会溶解,A 项不符合。氢氧化钠溶液逐滴加入到硫酸亚铁溶液中,现象是生成白色沉淀 并 迅 速 变 为 灰 绿 色 , 最 后 变 成 红 褐 色 沉 淀 。 发 生 的 反 应 是 Fe2++2OH - ==Fe(OH)2 , 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3,B 项不符合。硝酸银溶液逐滴加入到氯化钠溶液中只产生白色沉淀:Ag++Cl -==AgCl↓,当硝酸银溶液过量时。白色沉淀不会溶解,C 项不符合。氢氧化钠溶液逐滴加入到氯化铝溶液中, 发生的反应是 Al3++3OH-==Al(OH)3↓,A1(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O,即先产生白色沉淀,后白色沉淀溶解。 6.B 【解析】将过氧化钠投入水中,Na2O2 与水反应生成 NaOH 和 O2,NaOH 与 FeCl2 反应生成的 Fe(OH)2 可被氧 化成 Fe(OH)3。所以看到的现象是:有大量气泡生成,出现白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红 褐色。故选 B。 7.B 【解析】FeSO4 具有还原性,能除去残留的 O2。 8.B 【解析】根据题目中的几种物质分析,NaOH 的鉴别可以选用铁离子,SCN-的鉴别可以选用铁离子,银离子 的检验可以选用氯离子。 9.C 【解析】设铁的化合价为 x,据化合价代数和为零的原则有(+3)×3+5x+(-2)×12=0,解得 x=+3。 10.C 【解析】赤铁矿的主要成分是 Fe2O3,Fe2O3 俗称铁红,铁矿石主要有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3),而 铁锈的主要成分为 Fe2O3·xH2O。 11.C 【解析】发生反应为 2Fe3+ + Fe == 3Fe2+ 0.2 mol 0.1 mol 0.3 mol n (Fe2+)=0.3 mol+0.1 mol=0.4 mol, 12.B 高温 2 2 (Fe ) 0.4mol(Fe ) 0.8mol / L0.5L nc V + + = = =11 【解析】A、氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,故 A 正确; B、氢氧化亚铁为白色絮状沉淀,不是灰绿色,故 B 错误; C、氢氧化亚铁的制备要隔绝空气,可将硫酸亚铁滴入氢氧化钠溶液中,故 C 正确; D、将硫酸亚铁滴入氢氧化钠溶液中,氢氧化钠溶液预先煮沸可以将其中的空气排净,故 D 正确。 二、填空题 1.Fe2O3 H2 和 CO FeO、Fe3O4 【解析】发生的反应为 C+H2O(g) CO+H2,Fe2O3 FeO 或 Fe3O4。 2.(1)Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-、2Fe3++Fe==3Fe2+ 3.Ca(OH)2 溶液 稀 H2SO4 铁 (1)Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓、Cu2++2OH-==Cu(OH)2↓ (2)H++OH-==H2O、Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O、Cu(OH)2+2H+==Cu2++2H2O (3)2Fe3++Fe==3Fe2+、Fe+Cu2+==Fe2++Cu 【解析】首先想到的是加入铁粉,过滤,滤渣用酸除去铁得铜。滤液中加碱得氢氧化铁,过滤,再加硫酸溶 解,再加铁粉蒸发结晶得绿矾,这样原料铁的使用就不止一次,违反题意。应该想到能否把 Fe3+、Cu2+转化 为沉淀,再用硫酸溶解为硫酸盐,最后用铁粉分离铜。 4.(1)①FeCl2 ②HCl ③CuSO4 ④FeSO4 (2)加入足量稀盐酸,铁会溶解在稀盐酸中,2HCl+Fe==FeCl2+H2↑ 用磁铁吸引铁屑 (3)①在钢铁制品表面刷油漆或镀上一层其他金属 ②保持钢铁制品表面的干燥 (4)用铁锅炒菜,会有微量的铁元素进入食物中,可补充人体需要的铁元素 铁能溶解在食醋中 5. (1) Cl2;HCl;FeCl2 (2)①2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑;②Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓ (3)1﹣100nm;是否有丁达尔现象 【解析】金属单质 A 的焰色反应为黄色,则 A 为 Na,与水反应生成的气体甲为 H2,D 为 NaOH,黄绿色气 体乙为 Cl2,氯气与氢气反应生成丙为 HCl,丙溶于水得到 E 为盐酸。D 与 G 生成红褐色沉淀 H 为 Fe(OH) 3,则 G 中含有铁离子,金属 B 与氯气反应得到 G,故 B 为 Fe,G 为 FeCl3,Fe 与盐酸反应生成氯化亚铁与 氢气,故 F 为 FeCl2 。 (1)由上述分析可知,乙为 Cl2,丙为 HCl,F 为 FeCl2。 (2)①金属 A 和水反应离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑; ②D 和 G 的水溶液反应离子方程式为:Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓。 (3)将 FeCl3 溶液逐滴加入到沸水中会产生一种红褐色的液体,形成氢氧化铁胶体,该液体中的分散质粒子 直径在 1﹣100nm 之间,验证的简单方法是:是否有丁达尔现象。 高温 2CO,H→ 查看更多

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