(全国通用版)2019版高考化学大一轮复习第10讲铁及其重要化合物考点1铁及其重要化合物考题集萃实战演练
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专题16 铁及其重要化合物一、铁的性质1.铁的物理性质纯铁具有金属的共性,如具有银白色金属光泽和良好的延展性,是电和热的良导体,具有能被磁铁吸引的特性,纯铁有很强的抗腐蚀能力。
2.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。
(1)与非金属单质的反应:①与O2的反应:常温下:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe2O3.点燃时:3Fe+2O2错误!Fe3O4。
②与Cl2的反应:2Fe+3Cl2错误!2FeCl3。
③与S的反应:Fe+S错误!FeS。
(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)错误!Fe3O4+4H2。
(3)与酸的反应:①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
②与氧化性酸:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H 2产生。
Fe过量3Fe+8H++23NO-3Fe2++2NO↑+4H2OFe不足Fe+4H++3NO-Fe3++NO↑+2H2O(4)与某些盐溶液的反应:①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式:2Fe3++Fe===3Fe2+。
二、铁的氧化物和氢氧化物1.铁的氧化物的比较铁的氧化物FeO Fe2O3Fe3O4俗称无铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态+2+3+2、+3水溶性难溶于水稳定性不稳定性6FeO+O22Fe3O4稳定稳定与非氧化性酸的反应FeO+2H+Fe2++H2OFe2O3+6H+2Fe3++3H2OFe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O与CO的反应Fe x O y+y CO x Fe+y CO2制取高温熔融,过量的铁与氧气反应2Fe+O22F Fe(OH)3的分解2Fe(OH)3铁在氧气中燃烧3Fe+2O2Fe3O4。
第8讲铁及其重要化合物复习目标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。
3.掌握铁及其化合物的转化关系及应用。
4.理解化工流程及实验室中实现铁及其化合物的转化原理和条件分析。
考点一铁的单质、氧化物、氢氧化物必备知识整理1.单质铁(1)位置与物理性质(2)化学性质铁元素性质活泼,有较强的________,主要化合价为________、________价。
①与非金属单质的反应(写化学方程式)②与水的反应(写化学方程式)常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:________________________________________________________________________。
③与酸的反应(写离子方程式)④与某些盐溶液的反应(写离子方程式)微点拨(1)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
(2)铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时,表面会生成一层致密的氧化膜,阻止了内层铁的继续反应,化学上称之为钝化,属于化学变化。
(1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时,发生氧化还原反应,Fe2+被HNO3氧化生成Fe3+。
(2)Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时,发生氧化还原反应,Fe3+被I-还原生成Fe2+。
[正误判断](1)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同()(2)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()(3)铁的化学性质较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在()(4)根据铁与Cl2、S反应的条件及产物中铁元素的化合价可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱()(5)氧化铁能与酸反应,所以可用于制作红色染料()(6)Fe3O4中Fe的化合价有+2价和+3价,可表示为FeO ·Fe2O3,因而Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物()(7)既可通过复分解反应,又可通过化合反应制取Fe(OH)3()(8)饱和FeCl3溶液为红褐色,Fe(OH)2为灰绿色()对点题组训练题组一铁及其重要化合物1.下列物质的性质描述正确的是()A.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3B.Fe高温下与水蒸气反应,生成Fe(OH)2和H2C.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3杂质,可以在溶液加过量的铁粉、再过滤D.硫酸铜溶液中加少量的铁粉反应的离子方程式:3Cu2++2Fe===2Fe3++3Cu2.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。
的转化关系及综合应用考题集萃实战演练1.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可使用的试剂是( B)A.NaOH B.KMnO4C.KSCN解析检验含有Fe3+的溶液中是否含有Fe2+时需利用Fe2+的特有性质,同时要考虑Fe3+对Fe2+的干扰。
A项,加入NaOH溶液会生成红褐色氢氧化铁沉淀,对是否有白色沉淀产生的观察有干扰,错误;B项,Fe2+具有还原性,若溶液中含有Fe2+,加入少量高锰酸钾溶液后,溶液褪色,正确;C项,KSCN是利用溶液变血红色来检验Fe3+的试剂,错误;D项,苯酚是利用溶液变紫色来检验Fe3+的试剂,错误。
2.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( D)A.该溶液中,K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存B.和KI溶液反应的离子方程式:Fe3++2I-===Fe2++I2C.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Fe3++SO2-4+Ba2++3OH-===Fe(OH)3↓+BaSO4↓D.1 L 0.1 mol·L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2 g Fe3.(xx·全国卷甲)某班同学用如下实验探究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__防止Fe2+被氧化__。
(2)甲组同学取2mL 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。
FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为__2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-__。
(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__隔绝空气(排除氧气对实验的影响)__。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液混合。
第三章第10讲考点二1.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可使用的试剂是( B)A.NaOH B.KMnO4C.KSCN解析检验含有Fe3+的溶液中是否含有Fe2+时需利用Fe2+的特有性质,同时要考虑Fe3+对Fe2+的干扰。
A项,加入NaOH溶液会生成红褐色氢氧化铁沉淀,对是否有白色沉淀产生的观察有干扰,错误;B项,Fe2+具有还原性,若溶液中含有Fe2+,加入少量高锰酸钾溶液后,溶液褪色,正确;C项,KSCN是利用溶液变血红色来检验Fe3+的试剂,错误;D项,苯酚是利用溶液变紫色来检验Fe3+的试剂,错误。
2.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( D)A.该溶液中,K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存B.和KI溶液反应的离子方程式:Fe3++2I-===Fe2++I24+Ba2++3OH-===Fe(OH)3↓+BaSO4↓C.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Fe3++SO2-D.1 L 0.1 mol·L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2 g Fe3.(2016·全国卷甲)某班同学用如下实验探究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__防止Fe2+被氧化__。
(2)甲组同学取2mL 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。
FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为__2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-__。
(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__隔绝空气(排除氧气对实验的影响)__。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液混合。
铁及其重要化合物【考情分析】1.了解铁的主要性质及其应用。
了解铁的重要化合物及其应用。
2.掌握铁及其重要化合物的制备方法。
【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析:认识铁及其化合物的性质及应用,能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
2.科学态度与社会责任:利用铁及其化合物的性质,科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程,形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
3.科学探究与创新意识:能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案,并进行实验探究。
【重点知识梳理】知识点一铁及其重要化合物的性质1.铁铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ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。
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 +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2。
③与酸的反应④与某些盐溶液反应Fe +Cu 2+===Fe 2++Cu 、Fe +2Fe 3+===3Fe 2+ 【归纳总结】①Fe 与Cl 2反应无论用量多少都生成FeCl 3,而Fe 与盐酸反应生成FeCl 2。
②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe 2O 3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe 3O 4。
③铁与一般氧化剂(如S 、HCl 、FeCl 3、CuSO 4、I 2等)反应时被氧化为Fe 2+,铁与强氧化剂(如Cl 2、Br 2、HNO 3、浓H 2SO 4等)反应时被氧化为Fe 3+。
④在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe -2e -===Fe 2+。
(3)铁的冶炼冶炼原理:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2 2.铁的氧化物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,方程式为4Fe(OH)2+O 2+2H 2O===4Fe(OH)3。
第10讲铁及其重要化合物(模拟精练+真题演练)完卷时间:50分钟可能用到的相对原子质量:O16Fe56一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12×5分)1.(2023·上海奉贤·统考二模)要除去3FeCl 溶液中少量的2FeCl ,可行的方法是A .滴入KSCN 溶液B .通入氯气C .加入适量铜粉并过滤D .加入适量铁粉并过滤【答案】B【解析】A .KSCN 与氯化铁溶液发生反应,不与氯化亚铁反应,A 错误;B .氯气能将氯化亚铁氧化为氯化铁,B 正确;C .铜粉能与氯化铁反应生成氯化亚铁,C 错误;D .铁粉能与氯化铁反应生成氯化亚铁,D 错误;故选B 。
2.(2023·黑龙江大庆·统考一模)含铁物质与其相应化合价的关系如图所示。
下列推断合理的是A .可用苯酚溶液鉴别đ和eB .a 与水反应可直接生成cC .e 的水溶液常用于净水D .存在e-d-f-g 的循环转化关系【答案】A 【分析】由图中铁元素的化合价及所属类别,可确定a 为Fe 、b 为FeO 、c 为Fe 2O 3、d 为含Fe 3+的盐、e 为含Fe 2+的盐、f 为Fe(OH)3、g 为Fe(OH)2。
【解析】A .d 为含Fe 3+的盐、e 为含Fe 2+的盐,Fe 3+能与苯酚发生显色反应,而Fe 2+与苯酚不能发生显色反应,所以可用苯酚溶液鉴别Fe 3+和Fe 2+,A 正确;B .a 为Fe 、c 为Fe 2O 3,Fe 与水在常温下不反应,在高温下反应生成Fe 3O 4等,不可直接生成Fe 2O 3,B 错误;C .e 为含Fe 2+的盐,Fe 3+的水溶液常用于净水,但Fe 2+氧化后才能用于净水,C 错误;D .Fe 2+能一步转化为Fe 3+,Fe 3+能一步转化为Fe(OH)3,但Fe(OH)3不能一步转化为Fe(OH)2,D 错误;故选A 。
3.(2023·河北邢台·校联考模拟预测)用绿矾(42FeSO 7H O ⋅)制备电池电极材料4LiFePO的流程如下:下列说法正确的是A .反应2中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2B .洗涤沉淀时可用玻璃棒搅拌C .可用酸性4KMnO 溶液检验反应1中2Fe +是否完全反应D .溶解过程中34H PO 可抑制2Fe +的水解【答案】D【解析】A .反应1中H 2C 2O 4将FePO 4还原为4LiFePO ,Fe 元素由+3价下降到+2价,C 元素由+3价上升到+4价,FePO 4为氧化剂,H 2C 2O 4为还原剂,根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,A 错误;B .洗涤沉淀时用玻璃棒搅拌容易把滤渣捣破,B 错误;C .反应1中NaClO 将Fe 2+氧化为Fe 3+,NaClO 转化为NaCl ,Cl -也能使酸性4KMnO 溶液褪色,不能用酸性4KMnO 溶液检验反应1中2Fe +是否完全反应,故C 错误;D .2Fe +在水溶液中会发生水解,溶解过程中34H PO 可以出氢离子,抑制2Fe +的水解,故D 正确;故选D 。
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第三章 第10讲 考点一
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)(2017·海南卷)细铁粉可作食品抗氧剂。 ( √ )
(2)(2017·海南卷)硫化亚铁与浓H2SO4混合加热:2H++FeS===H2S↑+Fe2+。( × )
(3)(2017·江苏卷)Fe――→Cl2点燃FeCl2――→Fe(OH)2。( × )
(4)(2016·全国卷乙)1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA。( × )
(5)(2016·海南卷)将铁屑放入稀HNO3中,证明Fe比H2活泼。( × )
(6)(2016·上海卷)Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3。( × )
(7)3 mol单质Fe完全转化为Fe3O4,失去8NA个电子。( √ )
2.(2016·上海卷)下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是
( D )
A.氧化镁中混有氧化铝
B.氯化铝溶液中混有氯化铁
C.氧化铁中混有二氧化硅
D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜
解析 A项,MgO是碱性氧化物,与NaOH不能反应,而Al2O3是两性氧化物,可以与NaOH
发生反应产生NaAlO2,过滤后洗涤,就得到纯净的MgO;B项,向溶液中加入过量的NaOH
溶液,氯化铁变为Fe(OH)3沉淀,氯化铝变为NaAlO2,过滤,然后向溶液中加入适量的盐酸,
当沉淀达到最大值,过滤,得到Al(OH)3,再加入适量的盐酸溶解,就得到氯化铝溶液,除
去了杂质;C项,二氧化硅是酸性氧化物,可以与NaOH发生反应,而氧化铁与NaOH不能发
生反应,加入过量的NaOH,然后过滤洗涤,就得到纯净的氧化铁;D项,二者都可以与NaOH
发生反应,当再向得到的沉淀中加入盐酸时,二者都溶解,不能分离、提纯二者。
3.等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是( A )
A.FeO B.Fe2O3
C.FeSO4 D.Fe3O4