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课时分层训练(八) 铁及其化合物(建议用时：45分钟)A级基础达标1．下列关于铁的叙述正确的是( )①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀②人体内的血红蛋白中含有铁元素③铁位于元素周期表中第4周期ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3 A．①③B．②④C．②⑤D．④⑥B[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Ⅷ族，而不是ⅧB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可分别通过化合反应Fe＋2FeCl3===3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制得。
故选项B正确。
]2．下列有关铁元素的叙述中正确的是( )A．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3B．铁是较活泼的金属，它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3C．氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2OD．将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体A[铁与单质碘化合生成的是FeI2，选项B不正确；铁离子能把碘离子氧化成单质碘，选项C不正确；D项，得到的是Fe(OH)3沉淀，因而不正确。
]3．(2018·南昌模拟)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。
对下列实验事实的解释正确的是( )间，白色物质变成了红褐色D[A项，Fe3＋氧化I－生成I2，I2遇淀粉变蓝；B项，红色斑点为铁锈Fe2O3；C项，Fe 与稀HNO3反应不能生成H2，而是NO。
]4．下列图像是表示铁与一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系，其中正确的是( )B[根据反应：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2可知，和硝酸反应生成Fe(NO3)3的Fe与Fe3＋所消耗的Fe的物质的量之比为2∶1，B项正确。
一、选择题 1．下列关于物质的用途或变化的说法正确的是( ) A．Al2O3熔点很高，可用做耐火材料 B．高纯度的硅单质可用于制作光导纤维 C．铝热反应原理是炼铁最常用的反应原理 D．N2与O2在放电条件下直接化合生成NO2 解析：选A。
制作耐火材料需要高熔点的物质，A正确；光导纤维的主要成分是SiO2，B错误；高炉炼铁是炼铁最常用的方法，C错误；N2与O2在放电条件下直接化合生成NO，D错误。
2．下列叙述正确的是( ) A．Na失火不能用CO2灭火，K失火也不能用CO2灭火 B．Al与S直接化合可以得到Al2S3，Fe与S直接化合也可以得到Fe2S3 C．将SO2通入BaCl2溶液中没有白色沉淀生成，将SO2通入Ba(NO3)2溶液中也没有白色沉淀生成 D．工业上电解熔融MgCl2制取金属镁，也用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝 解析：选A。
Na、K失火生成的过氧化钠、过氧化钾均能与CO2反应，故不能用CO2灭火，A正确；Fe与S直接化合得到FeS，B错误；将SO2通入Ba(NO3)2溶液中，有BaSO4白色沉淀生成，C错误；氯化铝是共价化合物，熔融状态下不能电离出Al3＋和Cl－，不能用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝，D错误。
3．将5.1 g镁铝合金投入到500 mL 2.0 mol/L的盐酸中，金属完全溶解，再加入4.0 mol/L的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，则应加入NaOH溶液的体积是( ) A．200 mL B．250 mL C．425 mL D．560 mL 解析：选B。
由题意可知，当Mg2＋、Al3＋恰好完全沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3时，得到的沉淀量最多，此时溶液中的溶质只有NaCl，故n(NaOH)＝n(HCl)，即500 mL×2.0 mol/L＝V(NaOH)×4.0 mol/L，故V(NaOH)＝250 mL。
4．工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： 下列叙述正确的是( ) A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 B．沉淀甲为氢氧化铁 C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3 解析：选D。
第8讲 铁及其化合物（第2课时）【考试说明】1、了解Fe 3+的氧化性，认识Fe 2+和Fe 3+之间的相互转化；2、学会Fe 2+和Fe 3+的检验方法。
【课前检测】1.请写出下列反应的离子方程式或者化学方程式A 、氢氧化亚铁在空气中被氧化的过程B 、过量的铁在氯气燃烧C 、四氧化三铁与盐酸反应D 、 铁与过量的稀硝酸反应【知识梳理】一、Fe 3+的性质：⑴特殊的颜色：Fe 的颜色为： Fe 2+的颜色为： Fe 3+的颜色为：【例题1】写出完成下列反应所加试剂①FeCl 3 + → 红褐色沉淀 ②FeCl 3 + → 白色沉淀③FeCl 3 + → 血红色溶液 ④FeCl 3 + → 浅绿色溶液⑤FeCl 2 + → 白色→灰绿色→红褐色沉淀 ⑥FeCl 3 + → 紫色溶液 ⑵水解：Fe 3+是典型的弱碱阳离子，可以水解，与HCO 3—、AlO 2—等离子在溶液中发生双水解反应。
【例题2】1、写出制备Fe(OH)3溶胶的离子方程式：2、写出Fe 3+与HCO 3—反应的离子方程式： ⑶较强的氧化性：【例题3】在FeCl 3和AlCl 3的混合溶液中，先加入过量的NaI 溶液，再加入足量的Na 2S 溶液，则所得的沉淀是（ ）A ．FeS 、S 、Al(OH)3 B.Fe 2S 3、I 2C ．AlCl 3、I 2 D.Al(OH)3、Fe(OH)3⑷络合反应：【例题4】甲同学在0.5molL/LFeCl 3溶液中滴入0.1mol/LKI 溶液呈现红棕色，再加入CCl 4振荡后静置，可观察到CCl 4层呈紫红色；乙同学在0.5mol/L 的FeCl 3溶液中先加入4mol/LNH 4F 溶液，发现FeCl 3溶液逐渐褪为无色，然后再加入0.1mol/LKI 溶液，溶液不呈现红色，再加CCl 4振荡、静置，也观察不到CCl 4层有紫红色出现。
（1）甲同学的实验说明FeCl 3溶液与KI 溶液发生了反应，反应反应的离子方程式为：（2）乙同学在实验中观象不到甲同学的实验现象，其原因分析正确的是：①F —离子能还原Fe 3+离子，使之转化为Fe 2+离子； ②F —离子能与Fe 3+离子结合成难电离的物质；Fe 3+不再和I —反应 ③I —与F —或NH 4+结合成难电离物质，不再和Fe 3+反应 （3）在FeCl 3溶液中加入适量NH 4F 溶液后，溶液中Fe 3+浓度几乎降为零，用什么简便的实验可以说明这种说法的正确性？ 。
第2课时铁及其重要化合物的性质[课型标签:知识课基础课]知识点一铁及铁的化合物一、铁的存在与性质1.铁元素的存在形式2.铁的物理性质颜色状态导电性、导热性、延展性特性地壳含量银白色固体良好被磁铁吸引占第4位3.铁的化学性质单质铁性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
(1)与非金属单质的反应(2)与水的反应常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(3)与酸的反应(4)与某些盐溶液反应4.铁的冶炼(1)原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
(2)设备:高炉。
(3)主要反应①还原剂的生成:C+O2CO2,CO2+C2CO;②铁的还原:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;③造渣反应:CaCO 3CaO+CO2↑,CaO+SiO 2CaSiO3。
二、铁的氧化物与氢氧化物1.铁的氧化物(1)物理性质化学式FeO Fe2O3Fe3O4俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的价态+2价+3价+2价,+3价(2)化学性质FeO、Fe2O3、Fe3O4与盐酸反应的离子方程式分别为FeO+2H+Fe2++H2O,Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O,Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O。
2.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水与盐酸反应Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+Fe3++3H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制法可溶性亚铁盐与碱反应:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱反应:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓两者的关系空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3三、重要的铁盐1.三氯化铁(FeCl3):棕黄色固体,一种常见的氧化剂,能与多种还原剂发生氧化还原反应,能回收废铜,其反应的离子方程式为2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+。
第四讲铁及其化合物一、选择题1．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有关说法中正确的是( ) A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤D．Fe3＋与KSCN产生红色沉淀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；＋3 价铁离子遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验＋3价铁离子的存在。
答案 C2．王老师做了一个如图所示的实验，发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色，若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeCl2溶液，溶液显红色，判断下列说法中正确的是（）A.该条件下生成的水分子化学性质比较活泼B.该条件下H2被冷却为液态氢，液氢的水溶液具有还原性C.该条件下H2燃烧生成了只具有氧化性的物质D.该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2解析酸性高锰酸钾溶液褪色，说明生成了一种具有还原性的物质，又它能使KSCN和FeCl2的混合溶液变红色，可见这一物质又具有氧化性，所以只有选项D正确。
答案 D3．下列实验中，金属或固体可以完全溶解的是 ( ) A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末B．镀锌铁皮加入足量的NaOH溶液中C．1 mol铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热D．常温下，1 mol铜片投入含4 mol HNO3的浓硝酸中解析MnO2作催化剂，反应前后保持不变，故不溶；铁与NaOH溶液不反应，故不能完全溶解；1 mol铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热理论上恰好完全反应，但随着反应的进行硫酸变稀，反应不再进行。
答案 D4．某学生鉴定甲盐的方法如图所示：下列结论正确的是 ( ) A．甲中一定有Fe3＋ B．丙中一定有Fe3＋C．乙为AgI沉淀 D．甲一定为FeBr2溶液答案 B5．向某晶体的溶液中加入Fe2＋的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列的结论错误的是( ) A．Fe3＋的氧化性比溴的氧化性强B．该晶体中一定含有SCN－C．Fe2＋与SCN－不能形成红色化合物D．Fe2＋被溴氧化成Fe3＋解析某晶体的溶液中没有与Fe2＋发生反应的离子，当加入溴水后，Fe2＋一定被氧化成Fe3＋，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有SCN－的盐，很明显判断出B、C、D均正确，在Br2与Fe2＋反应中，Fe3＋是氧化产物，Br2是氧化剂，所以Br2的氧化性应比Fe3＋氧化性强。
答案 A6．将3.48 g Fe3O4完全溶解在100 mL 1 mol·L－1硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25 mL，恰好使溶液中Fe2＋全部转化为Fe3＋，Cr2O2－7全部还原为Cr3＋，则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为 ( ) A．0.05 mol·L－1 B．0.1 mol·L－1C．0.2 mol·L－1 D．0.3 mol·L－1解析n(Fe3O4)＝3.48 g232 g·mol－1＝0.015 mol，因Fe3O4可拆分为FeO·Fe2O3；所以，n(Fe2＋)＝n(Fe3O4)＝0.015 mol，设K2Cr2O7的物质的量浓度为x，根据得失电子守恒可得：0.015mol×1＝x×251 000L×6，x＝0.1 mol·L－1。
答案 B7．已知下述三个实验中均有化学反应发生。
) A．实验①中铁钉只做还原剂B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性C．实验③中发生的是置换反应D．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋解析实验①中铁钉与硫酸铜反应：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4，Fe做还原剂，实验②中HNO3 将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe2＋做还原剂，实验③发生反应：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，Fe3＋做氧化剂，三个反应说明氧化性由强到弱的顺序为：HNO3>Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。
答案 AFe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )A．1∶1∶1 B．1∶3∶1 C．3∶3∶8 D．1∶1∶4解析据氧化性由强到弱的顺序HNO3>Fe3＋>Cu2＋，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为4HNO3(稀)＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O4 mol 1 mol 1 mol2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)22 mol 1 mol 3molCu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为：(2 mol－1 mol)∶1 mol∶4mol＝1∶1∶4。
答案 D二、非选择题9． (1)如下图所示，当容器A中的反应开始后，若分别进行下列操作，请回答有关问题：①若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象发生？②若开始时弹簧夹C关闭，容器A中的反应还在进行时，B容器中有什么现象发生？写出B容器中有关反应的化学方程式。
③若先打开弹簧夹C一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C一会儿，B容器中有什么现象发生？(2)已知：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2,2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。
①含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2，此时被氧化的离子是________，被氧化的离子的物质的量分别是________。
②如果向原溶液中通入3 mol Cl2，则被氧化的离子是________，其对应的氧化产物的物质的量分别是________。
③若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2，当I－、Fe2＋、Br－完全被氧化时，c为________(用含a、b的代数式表示)。
解析(1)本题应注意分析A中压强变化和A、B中发生的反应类型。
①打开C，A中Fe与稀H2SO4反应生成H2，A中压强增大，气体通过导管进入B，B中有气泡冒出。
②若开始关闭C，A中反应生成H2，压强增大，A中溶液由导管进入B，B中Fe2＋与OH－反应生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2与B中O2反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。
③若先打开C，H2进入B，驱出B中O2，再关闭C，A中Fe2＋进入B，只能生成Fe(OH)2。
(2)通过题干两个反应可知还原性I－>Fe2＋>Br－。
由此可知向溶液中加Cl2，再结合离子的反应顺序再加以计算即可。
答案(1)①容器B中的导管口有气泡冒出。
②容器A中溶液进入容器B，容器B中有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。
2NaOH＋FeSO4===Fe(OH)2↓＋Na2SO44Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3③开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后容器A中溶液进入容器B，有白色沉淀生成。
(2)①I －、Fe 2＋ 2 mol 、2 mol ②I －、Fe 2＋、Br － 1 mol 、3 mol 、0.5 mol ③3a ＋3b 210．粉末状试样A 是由等物质的量的MgO 和Fe 2O 3组成的混合物。
进行如下实验：①取适量A 进行铝热反应，产物中有单质B 生成；②另取20 g A 全部溶于0.15 L 6.0 mol·L －1盐酸中，得溶液C ；③将①中得到的单质B 和溶液C 反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D ，还残留有固体物质B ； ④用KSCN 溶液检验时，溶液D 不变色。
请回答：(1)①中引发铝热反应的实验操作是________________________________________ ____________________________________________________________________， 产物中的单质B 是________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是______________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)若溶液D 的体积仍视为0.15 L ，则该溶液中c (Mg 2＋)为________，c (Fe 2＋)为_______ _______________________________________________________________________。
解析 此题将实验操作与元素化合物知识巧妙结合在一起考查，增大了试题的容量，增 强了试题的测试能力。
(1)铝热反应是指单质Al 和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量热，但该 反应需要较高的温度才能引发。
在混合物中加入少量KClO 3并插上Mg 条，点燃Mg 条 后放出热量，使KClO 3分解放出O 2，进一步加剧Mg 条的燃烧，可在短时间内使混合物 温度迅速升高，引发反应。
发生的反应为Fe 2O 3＋2Al=====高温Al 2O 3＋2Fe ，所以产物中单质B 为Fe 。
(2)Fe 2O 3和MgO 都是碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。
Fe 2O 3＋6HCl===2FeCl 3＋3H 2O ；MgO ＋2HCl===MgCl 2＋H 2O 。
(3)混合物中只有Fe 2O 3能与Al 发生铝热反应，生成Fe 单质。
C 溶液中有反应生成的FeCl 3， 还有未反应的HCl 。
发生的离子反应为：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑；Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。
(4)假设步骤②用去的20 g 固体中，MgO 的物质的量为x ，Fe 2O 3的物质的量为y ，则40 g·mol －1·x ＋160 g·mol －1·y ＝20 g 。
发生的反应有：MgO ＋2HCl===MgCl 2＋H 2O ； Fe 2O 3＋6HCl===2FeCl 3＋3H 2O 。
因为步骤③中Fe 有剩余，说明经此步骤HCl 全部消耗了。
