2024屆新高考化學(xué)熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí)：鐵及其化合物

2024屆新高考化學(xué)熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí)鐵及其化合物1.鐵在元素周期表中的位置及自然界的存在四四Ⅷ化合物2.鐵的物理性質(zhì)顏色、狀態(tài)導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性特性熔點(diǎn)

色固體良好能被

吸引1535℃銀白磁鐵3.從原子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)鐵的化學(xué)性質(zhì)(1)原子結(jié)構(gòu)鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

,最外層有2個(gè)電子,在反應(yīng)中易

電子,故鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)活潑,有較強(qiáng)的

性,主要化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià)。

失去還原(2)鐵的化學(xué)性質(zhì)①與非金屬的反應(yīng)與O2反應(yīng)常溫鐵銹(成分為Fe2O3·xH2O)點(diǎn)燃

與Cl2反應(yīng)加熱

與S、I2反應(yīng)Fe+SFeS、Fe+I2FeI23Fe+2O2Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3②與水的反應(yīng)常溫下,鐵與水不反應(yīng),在高溫下,鐵與水蒸氣反應(yīng):

。

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2③與酸的反應(yīng)(寫出離子方程式)與H+反應(yīng)

與稀HNO3反應(yīng)過量

少量

與濃H2SO4、濃HNO3反應(yīng)常溫下鈍化,加熱分別生成SO2、NO2Fe+2H+Fe2++H2↑

④與某些鹽的反應(yīng)(寫出離子方程式)鐵與CuSO4溶液反應(yīng):

(濕法煉銅的原理);

鐵與FeCl3溶液的反應(yīng):

。

[微點(diǎn)撥1]鐵是變價(jià)金屬元素,與弱氧化劑(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反應(yīng)時(shí)被氧化為Fe2+,與強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4等)反應(yīng)時(shí)被氧化為Fe3+。Fe+Cu2+Fe2++CuFe+2Fe3+3Fe2+4.鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名—鐵紅磁性氧化鐵顏色、狀態(tài)

粉末

粉末

晶體(有磁性)

物質(zhì)類別

氧化物

氧化物

不是堿性氧化物溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價(jià)

黑色紅棕色黑色堿性堿性+2+3+2、+3化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4穩(wěn)定性不穩(wěn)定(在空氣中受熱迅速變?yōu)镕e3O4)穩(wěn)定穩(wěn)定與H+反應(yīng)的離子方程式

___________________

FeO+2H+Fe2++H2OFe2O3+6H+2Fe3++3H2OFe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O[微點(diǎn)撥2]①FeO和Fe3O4與HNO3反應(yīng)時(shí),除考慮與H+的反應(yīng)外,還應(yīng)考慮Fe2+被HNO3氧化成Fe3+。②Fe2O3、Fe3O4與HI反應(yīng)時(shí),除考慮與H+的反應(yīng)外,還應(yīng)考慮Fe3+被I-還原為Fe2+。5.鐵的氫氧化物化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)

溶解性難溶于水難溶于水與鹽酸反應(yīng)

Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O受熱分解—

制法可溶性亞鐵鹽與堿反應(yīng):Fe2++2OH-Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿反應(yīng):Fe3++3OH-

二者的關(guān)系在空氣中,Fe(OH)2能夠被氧氣氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成______色,最后變成

色,化學(xué)方程式為

白色固體紅褐色固體Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2OFe(OH)3↓灰綠紅褐4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3

1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)

FeS、FeCl2、FeCl3均可以通過單質(zhì)化合得到(

)(2)將NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,觀察到產(chǎn)生白色沉淀,最后變?yōu)榧t褐色(

)√[解析]FeCl2不能通過單質(zhì)化合得到?！羀解析]鐵與氯氣反應(yīng)只能生成FeCl3,與氯氣的用量無關(guān)。(3)

Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3,在少量Cl2中燃燒生成FeCl2(

)×(4)

Fe(OH)3與HI溶液反應(yīng):Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O(

)×(5)在給定條件下,能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化關(guān)系:Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)(

)×2.鐵有+2價(jià)、+3價(jià)兩種價(jià)態(tài),與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3+,與弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2+。單質(zhì)鐵與

(填編號(hào),下同)反應(yīng)時(shí)只生成+3價(jià)鐵;與

反應(yīng)時(shí)只生成+2價(jià)鐵;與

反應(yīng)時(shí)既生成+2價(jià)鐵也生成+3價(jià)鐵。

所選試劑:①Cl2

②O2

③H2O(g)

④S⑤鹽酸⑥稀硝酸(足量)

⑦稀硫酸⑧CuSO4溶液⑨FeCl2溶液①⑥④⑤⑦⑧②③題組一鐵及其氧化物的性質(zhì)1.鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(

)A.Fe有導(dǎo)電性,可用于濕法煉銅B.FeCl3有氧化性,可用于凈水C.Fe2O3呈紅棕色,可用于制作顏料D.K2FeO4易溶于水,可用于殺菌消毒C[解析]鐵可用于濕法煉銅,是因?yàn)殍F的還原性大于銅,與Fe有導(dǎo)電性無關(guān),A錯(cuò)誤;FeCl3可用于凈水,是因?yàn)镕e3+水解生成的氫氧化鐵膠體吸附水中的懸浮雜質(zhì),與FeCl3的氧化性無關(guān),B錯(cuò)誤;Fe2O3呈紅棕色,可用于制作紅色顏料,C正確;K2FeO4可用于殺菌消毒,是因?yàn)镵2FeO4具有強(qiáng)氧化性,與K2FeO4的溶解性無關(guān),D錯(cuò)誤。2.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行鐵與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),虛線框處的裝置用來檢驗(yàn)生成的氣體。下列說法正確的是(

)A.實(shí)驗(yàn)后,裝置B中生成紅棕色固體B.虛線框C處應(yīng)該選擇裝置甲C.實(shí)驗(yàn)時(shí)將螺旋狀銅絲加熱變黑后再趁熱迅速伸入試管中,可觀察到銅絲由黑變紅D.實(shí)驗(yàn)后,將裝置B中的固體溶于足量稀硫酸,所得溶液中一定含有Fe3+C[解析]鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成黑色的Fe3O4固體,A錯(cuò)誤;氫氣的密度小于空氣的密度,故虛線框C中應(yīng)選擇裝置乙,B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)時(shí)將螺旋狀銅絲加熱變黑后再趁熱迅速伸入試管中,H2將CuO還原為Cu,觀察到銅絲由黑變紅,C正確;實(shí)驗(yàn)后,將裝置B中的固體溶于足量稀硫酸,由于可能發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+3Fe2+,故所得溶液中不一定含有Fe3+,D錯(cuò)誤。題組二Fe(OH)2的制備1.[2023·安徽宿州十三校聯(lián)考]在實(shí)驗(yàn)室里用以下方法制備并較長時(shí)間保存Fe(OH)2,能成功的是(

)C

A

B C

D[解析]NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,二者在FeSO4液面處生成Fe(OH)2,迅速被O2氧化,不能較長時(shí)間保存Fe(OH)2,A錯(cuò)誤;NaOH溶液與FeCl3溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀Fe(OH)3,不能制取Fe(OH)2,B錯(cuò)誤;先滴加稀硫酸,鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生成H2,利用產(chǎn)生的H2排出裝置內(nèi)的空氣,再滴加NaOH溶液,反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH)2,植物油液封,可較長時(shí)間保存Fe(OH)2,C正確;NaOH溶液通過長膠頭滴管滴入FeSO4溶液中,在液體內(nèi)部生成Fe(OH)2,未隔絕空氣,不能較長時(shí)間保存Fe(OH)2,D錯(cuò)誤。2.利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀,如圖所示,已知兩個(gè)電極的材料分別為石墨和鐵。(1)a電極的材料應(yīng)為

,電極反應(yīng)式為

。

FeFe-2e-Fe2+[解析](1)用電解法制取氫氧化亞鐵時(shí),需要用鐵作陽極,所以陽極a的材料應(yīng)該是Fe,電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+。(2)電解液c可以是

。

A.純水 B.NaCl溶液C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液BC[解析](2)純水的導(dǎo)電性很差,故A不選;電解CuCl2溶液時(shí),其陰極是Cu2+得電子,不能生成OH-,故D不選。(3)d為苯,其作用是

,在加入苯之前應(yīng)對(duì)電解液c進(jìn)行怎樣的簡單處理?

。

隔絕空氣,防止Fe(OH)2被空氣氧化加熱煮沸一段時(shí)間[解析](3)苯的密度比水的密度小,不溶于水,可隔絕空氣,防止氫氧化亞鐵被氧化;對(duì)c溶液進(jìn)行加熱煮沸處理可以排出溶液中的氧氣。(4)為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀,可采取的措施是

。

A.改用稀H2SO4作電解液B.適當(dāng)增大電源的電壓C.適當(dāng)減小兩個(gè)電極之間的距離D.適當(dāng)降低電解液的溫度[解析](4)為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀,可適當(dāng)增大電源電壓、適當(dāng)縮小兩個(gè)電極之間的距離,而改用稀硫酸不能生成沉淀,降低溫度反應(yīng)速率減慢。BC(5)若c用Na2SO4溶液,當(dāng)電解一段時(shí)間后看到Fe(OH)2白色沉淀,再反接電源電解,除了電極上看到氣泡外,另一個(gè)明顯現(xiàn)象為

。

白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色[解析](5)反接電源時(shí),電解方程式是2H2O2H2↑+O2↑,生成的O2會(huì)將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3,其現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色。[方法小結(jié)]

制備Fe(OH)2時(shí)防氧化措施常用的三種方法方法一:有機(jī)覆蓋層法將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下,并在液面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4),以防止空氣與Fe(OH)2接觸發(fā)生反應(yīng),如右圖所示方法二:還原性氣體保護(hù)法用H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后,再將亞鐵鹽與NaOH溶液混合,這樣可長時(shí)間觀察到白色沉淀,如右圖所示方法三:電解法用鐵作陽極,電解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆蓋苯或煤油,如右圖所示1.亞鐵鹽和鐵鹽(1)亞鐵鹽含有Fe2+的溶液呈

色,從Fe元素的化合價(jià)角度分析,Fe2+既有氧化性,又有還原性。

①氧化性:Fe2+與Zn反應(yīng)的離子方程式為

。

②還原性:Fe2+與Cl2反應(yīng)的離子方程式為

。

淺綠Zn+Fe2+Fe+Zn2+2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(2)鐵鹽①氧化性:含F(xiàn)e3+的溶液呈棕黃色,從Fe元素的化合價(jià)角度分析,Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性。Fe3+與Cu、I-反應(yīng)的離子方程式分別為

、

。

②特性:含有Fe3+的鹽溶液遇到

時(shí)變成紅色。

③FeCl3易水解:將其飽和溶液滴入沸水中制備膠體的化學(xué)方程式為

。

2Fe3++CuCu2++2Fe2+2Fe3++2I-2Fe2++I2KSCNFeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl2.Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn)方法(1)Fe2+的檢驗(yàn)(2)Fe3+的檢驗(yàn)(3)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn)①Fe3+的檢驗(yàn)②Fe2+的檢驗(yàn)[微點(diǎn)撥]①檢驗(yàn)Fe2+時(shí),不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水有可能氧化SCN-)。②Fe3+、Fe2+、Cl-同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2+(Cl-也能還原KMnO4,會(huì)造成干擾)。1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)FeCl3、FeCl2均可通過化合反應(yīng)制取(

)(2)FeSO4片劑與維生素C同時(shí)服用能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果(

)(3)除去FeCl2溶液中的FeCl3,除雜試劑為鐵粉(

)(4)向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液的紫紅色褪去,證明含有Fe2+ (

)(5)向盛有FeCl3溶液的試管中加過量鐵粉,棕黃色逐漸變?yōu)闇\綠色,充分振蕩后加1滴KSCN溶液,溶液顏色不變(

)(6)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色,該溶液中一定含有Fe2+(

)√×√√√√2.在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉,得到的Fe2+的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在相應(yīng)的橫線上。①Fe3+

②Fe2+

③Fe、Fe2+

④Fe2+、Fe3+(1)AB段鐵元素以

形式存在。

(2)BC段鐵元素以

形式存在。

(3)CD段鐵元素以

形式存在。

①④③[解析]向稀HNO3中加入鐵粉,開始時(shí)稀HNO3過量應(yīng)生成Fe3+,隨著加入鐵粉量的增加,HNO3反應(yīng)完全后,發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe3Fe2+,最后全部轉(zhuǎn)化為Fe2+。1.某興趣小組用油性筆在一小塊覆銅板上寫上“化學(xué)”,然后浸入盛有FeCl3溶液的小燒杯中,過一段時(shí)間后,取出覆銅板,用水洗凈并晾干(如圖)。對(duì)反應(yīng)后的溶液進(jìn)行分析,溶液中c(Fe3+)與c(Cu2+)之比為2∶3。下列說法不正確的是(

)A.反應(yīng)后的溶液中:c(Fe3+)∶c(Fe2+)=1∶1B.反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+C.反應(yīng)后的溶液中:c(Cl-)>c(Fe2+)>c(Cu2+)>c(Fe3+)D.反應(yīng)后的溶液再生為FeCl3:加入足量鐵粉,過濾,濾液中通入足量Cl2題組一Fe3+、Fe2+的性質(zhì)及應(yīng)用A[解析]FeCl3溶液腐蝕覆銅板發(fā)生反應(yīng):2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,B正確;測得溶液中c(Fe3+)∶c(Cu2+)=2∶3,結(jié)合反應(yīng)推知,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=2∶1,從而推知溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=1∶3,A錯(cuò)誤;結(jié)合A、B項(xiàng)分析可知,反應(yīng)后的溶液中:c(Cl-)>c(Fe2+)>c(Cu2+)>c(Fe3+),C正確;反應(yīng)后的溶液含有FeCl2、CuCl2、FeCl3,加入足量鐵粉置換出Cu,過濾,濾液中通入足量Cl2,將FeCl2氧化生成FeCl3,實(shí)現(xiàn)腐蝕液的再生,D正確。

B

1.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為了檢驗(yàn)?zāi)矲eCl3溶液中是否含有FeCl2,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案,其中最合理的是(

)A.加入適量銅粉,觀察溶液是否變藍(lán)B.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液,觀察溶液是否變紅C.滴加酸性KMnO4溶液,觀察溶液是否褪色D.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,觀察是否生成藍(lán)色沉淀D題組二Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn)[解析]銅粉與FeCl3反應(yīng),不能檢驗(yàn)是否有FeCl2存在,A錯(cuò)誤;先滴加氯水,可將FeCl2氧化生成FeCl3,但原溶液中有FeCl3,滴加KSCN溶液,不能判斷是否含有FeCl2,B錯(cuò)誤;Fe2+、Cl-都能被酸性KMnO4溶液氧化,使溶液紫色褪去,不能判斷是否含有FeCl2,C錯(cuò)誤;若FeCl3溶液中含有FeCl2,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯,該方案最合理,D正確。2.FeCl3溶液吸收一定量SO2后溶液的顏色發(fā)生變化。(1)寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:

。

(2)對(duì)溶液中還不能確定是否存在的粒子提出合理的假設(shè)。假設(shè)1:只存在Fe3+;假設(shè)2:只存在

;

假設(shè)3:

。

H2SO3既不存在Fe3+,也不存在H2SO3(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實(shí)驗(yàn)試劑:3mol·L-1H2SO4溶液、1mol·L-1NaOH溶液、0.01mol·L-1KMnO4溶液、3%H2O2溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊溶液、品紅溶液。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1:

步驟2:

取少量溶液于試管A中,滴加2~3滴淀粉-KI溶液①若溶液變?yōu)樗{(lán)色,則假設(shè)1成立②若溶液不變藍(lán)色,則假設(shè)2或3成立另取少量溶液于試管B中,滴加2~3滴品紅溶液①若溶液紅色褪去,則假設(shè)2成立②若溶液呈紅色,結(jié)合步驟1中預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論②,則假設(shè)3成立[解析]Fe3+能與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),因此亞硫酸與Fe3+不能共存,所以很容易提出假設(shè),要么只有一種粒子,要么兩種粒子全無。[易錯(cuò)警示]

檢驗(yàn)Fe2+和Fe3+時(shí)的注意事項(xiàng)(1)檢驗(yàn)Fe2+時(shí)不能先加氯水,后加KSCN溶液;也不能將加了KSCN溶液后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-)。(2)Fe3+、Fe2+、Cl-同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2+(Cl-會(huì)還原KMnO4,有干擾)。(3)檢驗(yàn)Fe3+的其他方法:①Fe3+與過量的鐵反應(yīng),溶液變?yōu)闇\綠色;②Fe3+與過量的銅反應(yīng),溶液變?yōu)樗{(lán)綠色;③Fe3+與淀粉-KI溶液反應(yīng),溶液變?yōu)樗{(lán)色;④Fe3+與NaHCO3溶液反應(yīng),放出氣體,產(chǎn)生紅褐色沉淀。1.根據(jù)鐵及其化合物的“價(jià)—類”二維圖,體會(huì)Fe、Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化條件。關(guān)系解讀:①橫向轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了鐵元素同種價(jià)態(tài)不同類別物質(zhì)(氧化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化。②縱向轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了不同價(jià)態(tài)同種類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。③斜向轉(zhuǎn)化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、不同類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性。根據(jù)圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,寫出相應(yīng)的離子方程式:(1)向FeCl2溶液中滴加新制氯水:

。

(2)向FeCl3溶液中加入還原鐵粉:

。

(3)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀:

。

2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-2Fe3++Fe3Fe2+H2S+2Fe3+S↓+2Fe2++2H+(4)將FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液中,溶液變藍(lán):

。(5)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔:

。

(6)將H2O2滴入酸性FeCl2溶液中:

。

(7)將FeCl2溶液滴入稀HNO3溶液中,有無色氣體放出:

。

2I-+2Fe3+I2+2Fe2+Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O

(2)鹽溶液的配制與保存Fe2+Fe2+Fe3+3.物質(zhì)的制備HCl1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)向硫酸亞鐵溶液中加入用硫酸酸化的H2O2:Fe2++2H++H2O2Fe3++2H2O (

)(2)除去NH4Cl溶液中混有的Fe3+,可先加入NaOH溶液后過濾(

)××[解析]電荷不守恒。[解析]引入了新雜質(zhì)。(3)過量的Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2,少量的Fe在Cl2中燃燒生成FeCl3(

)(4)向Fe(SCN)3溶液中加入Fe粉,無明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(

)××[解析]Fe與Cl2反應(yīng)只能生成FeCl3。[解析]Fe(SCN)3溶液中存在平衡:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入Fe粉發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Fe3Fe2+,使上述平衡逆向移動(dòng),溶液紅色變淺。2.部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是(

)A.a可與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成eB.b是一種黑色粉末,在空氣中受熱,迅速被氧化生成eC.c中加入新制氯水可生成d,此反應(yīng)中c體現(xiàn)氧化性D.e是堿性氧化物,e中加入鹽酸可生成dD[解析]a是Fe單質(zhì),與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成Fe3O4,Fe3O4中Fe元素化合價(jià)為+2、+3價(jià),而e是+3價(jià)的Fe的氧化物Fe2O3,A錯(cuò)誤;b是FeO,該物質(zhì)不穩(wěn)定,在空氣中加熱時(shí)容易被空氣中的氧氣氧化為Fe3O4,氧化產(chǎn)物不是Fe2O3,B錯(cuò)誤;c是+2價(jià)的亞鐵鹽,該物質(zhì)具有還原性,容易被新制氯水氧化為+3價(jià)的鐵鹽,在該反應(yīng)中c失去電子表現(xiàn)還原性,而不是氧化性,C錯(cuò)誤;e是Fe2O3,Fe元素化合價(jià)為+3價(jià),能夠與酸反應(yīng)產(chǎn)生一種鹽和水,故屬于堿性氧化物,若酸是鹽酸,二者反應(yīng)產(chǎn)生氯化鐵和水,氯化鐵屬于鐵鹽,D正確。1.物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)是學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的重要認(rèn)識(shí)視角。如圖為鐵及其化合物的“價(jià)—類”二維圖。下列有關(guān)說法不正確的是(

)A.物質(zhì)A與不同的氧化劑反應(yīng)可能得到不同價(jià)態(tài)的含鐵化合物B.通過化合反應(yīng)和置換反應(yīng)都能生成Fe3O4C.從物質(zhì)類別來看,物質(zhì)B屬于堿性氧化物,能與水反應(yīng)生成物質(zhì)CD.從元素價(jià)態(tài)來看,Fe2+既具有氧化性也具有還原性題組一鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化C[解析]A是Fe,與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3+,與弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2+,A正確;Fe與O2通過化合反應(yīng)生成Fe3O4,與水蒸氣在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)生成Fe3O4,B正確;B是Fe2O3,屬于堿性氧化物,但不能與水反應(yīng),C錯(cuò)誤;Fe2+中Fe顯+2價(jià),處于Fe的中間價(jià)態(tài),故Fe2+既具有氧化性也具有還原性,D正確。2.某校探究性學(xué)習(xí)小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑,并回收銅。探究過程如下:請(qǐng)回答下列問題:(1)步驟①的作用是清洗廢鐵屑表面的油污,其中加熱的目的是

。

(2)寫出步驟②中生成Fe2+的離子方程式:

(寫一個(gè)即可)。

促進(jìn)碳酸鈉的水解,提高清洗效率Fe+2H+Fe2++H2↑(或Fe+2Fe3+3Fe2+)[解析](2)部分生銹的廢鐵屑用Na2CO3溶液洗滌后,加入足量鹽酸,Fe、Fe2O3均與鹽酸反應(yīng),分別生成FeCl2、FeCl3,FeCl3再與Fe反應(yīng)生成FeCl2。(3)步驟③中“氯氣”不會(huì)引入雜質(zhì)但有毒,可以用

(填化學(xué)式)代替。

(4)若溶液B中只含有Fe2+而不含F(xiàn)e3+,可以證明該事實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作是

。

(5)步驟⑤產(chǎn)生金屬銅的化學(xué)方程式為

。

H2O2[解析](3)步驟③通入Cl2將Fe2+氧化成Fe3+,為防止引入雜質(zhì)離子,可用H2O2溶液代替氯氣。取少量溶液B于試管中,先加入幾滴KSCN溶液,不顯紅色,再加入氯水后顯紅色(4)含F(xiàn)e3+的溶液滴加KSCN溶液后,溶液變?yōu)榧t色,取少量溶液B于試管中,先加入KSCN溶液,不顯紅色,再加入氯水后顯紅色,證明溶液B中含有Fe2+而不含F(xiàn)e3+。CuCl2Cl2↑+Cu[規(guī)律小結(jié)]Fe、Fe2+、Fe3+間的轉(zhuǎn)化如圖所示:題組二含鐵化合物間轉(zhuǎn)化的應(yīng)用1.下列除雜的操作不正確的是(

)A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量MgO充分反應(yīng)后過濾B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入過量鐵粉充分反應(yīng)后過濾C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過濾D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2將Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反應(yīng)后過濾C[解析]加入MgO可促進(jìn)Fe3+水解,A正確;加入過量鐵粉,FeCl3與Fe發(fā)生反應(yīng)生成FeCl2而達(dá)到除雜的目的,B正確;加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均能轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀,不符合除雜要求,C錯(cuò)誤;先用H2O2將Fe2+氧化成Fe3+,再利用FeCl3的水解,加入的CuO與H+反應(yīng)將促進(jìn)Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3從而除去雜質(zhì),D正確。2.以赤鐵礦(主要成分為Fe2O3,含少量Al2O3)為原料制備無水FeCl2的工藝流程如下。下列說法錯(cuò)誤的是 (

)A.試劑1可用NaOH溶液B.鑒別溶液2中金屬陽離子可用K3[Fe(CN)6]溶液C.反應(yīng)3為化合反應(yīng)D.將溶液3蒸干不能制得無水FeCl2B[解析]試劑1為NaOH溶液,加入試劑1的目的是將Al2O3溶解轉(zhuǎn)化為NaAlO2,從而除去雜質(zhì),A正確;溶液2為FeCl3溶液,鑒別溶液中的Fe3+應(yīng)選擇KSCN溶液或K4[Fe(CN)6]溶液,B錯(cuò)誤;反應(yīng)3為FeCl3溶液與Fe發(fā)生化合反應(yīng)生成FeCl2,C正確;FeCl2中Fe2+具有還原性并易水解,若直接將FeCl2溶液蒸干無法制得無水FeCl2,D正確。[規(guī)律小結(jié)]混合溶液中Fe3+、Fe2+

的除去方法(1)除去Mg2+中混有的Fe3+的方法:向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2中的一種,與Fe3+水解產(chǎn)生的H+反應(yīng),促進(jìn)Fe3+的水解,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。(2)除去Cu2+中混有的Fe3+的方法:向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中的一種,與Fe3+水解產(chǎn)生的H+反應(yīng),促進(jìn)Fe3+的水解,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。(3)除去Mg2+中混有的Fe2+的方法:先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,再按(1)的方法除去溶液中的Fe3+。(4)除去Cu2+中混有的Fe2+的方法:先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2+氧化成Fe3