1、第第 3 3 课时课时 铁及其化合物复习课铁及其化合物复习课 题组一 “价类”二维图 1 (2020 江苏泰州高一月考)化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素， 可表示 为“价类”二维图。铁元素的“价类”二维图如图所示，下列说法正确的是( ) A工业上用 CO 还原 Fe2O3炼铁，该反应为置换反应 BFe3O4中铁元素为4 价 C维生素 C 能将 Fe3 转化为 Fe2，该过程中维生素 C 做还原剂 DFe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色 答案 C 解析 用 CO 还原 Fe2O3，反应物中没有单质，故该反应不是置换反应，A 项错误；Fe3O4中 部分铁元素显3 价
2、，部分铁元素显2 价，B 项错误；维生素 C 将 Fe3 转化为 Fe2，使 Fe3 发生还原反应，维生素 C 表现出还原性，做还原剂，C 项正确；Fe(OH) 2浊液露置于空 气中，白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D 项错误。 题组二 含铁物质的转化及除杂 2(2020 北京顺义区高一月考)下列叙述不正确的是( ) 选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法 A FeCl3溶液 FeCl2 通入适量 Cl2 B Cl2 H2O(蒸气) 通入浓硫酸中 C 铜粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤 D CO2 HCl 通入饱和的碳酸钠溶液中 答案 D 解析 FeCl2与氯气反应生成 FeCl3，通入氯气可
3、除去 FeCl3溶液中的 FeCl2，故 A 正确；浓硫 酸具有吸水性，可除去氯气中的水蒸气，故 B 正确；铜与盐酸不反应、铁与盐酸反应生成氯 化亚铁和氢气，可用盐酸除去铜中的铁粉，故 C 正确；二氧化碳与碳酸钠溶液反应生成碳酸 氢钠，不能用碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢，故 D 错误。 3下列除杂的操作不正确的是( ) AMgCl2溶液中混有少量 FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤 BFeCl2溶液中混有少量 FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 CCuCl2溶液中混有少量 FeCl3：加入 NaOH 溶液充分反应后过滤 DFeCl2溶液中混有少量 CuCl2溶液：加入过量铁粉充分反应
4、后过滤 答案 C 解析 FeCl3溶液中加入足量 Mg，能除去 Fe3 ，A 正确；加入过量铁粉，FeCl 3与 Fe 反应生 成 FeCl2而达到除杂的目的，B 正确；C 项中加入 NaOH 溶液，Cu2 、Fe3均转化成相应的 氢氧化物沉淀，不符合除杂要求；如果加入过量铁粉，CuCl2与 Fe 反应生成 Cu 和 FeCl2，再 过滤，从而达到除杂的目的，D 正确。 4以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是( ) AFe FeCl3 BFe FeCl2 CFe2O3 Fe(OH)3 DFe(OH)2 Fe(OH)3 答案 C 解析 A 项，铁与氯气反应生成氯化铁，故能一步化合实现，所以
5、错误；B 项，铁和氯化铁 反应生成氯化亚铁，故能一步化合实现，所以错误；C 项，氧化铁不能和水发生化合反应得 到氢氧化铁，故不能一步化合得到，所以正确；D 项，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧 化铁，能通过化合反应一步实现，所以错误。 题组三 框图推断 5根据如下框图分析，下列说法不正确的是( ) AE3 的氧化性比 M2的氧化性强 B在反应中 H2SO4既表现了酸性，又表现了氧化性 C反应的离子方程式可表示为 3SCN E3=E(SCN) 3 D在反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成 答案 B 解析 M 是红色金属，则可以确定其为金属铜，在 H2O2作用下与 H2SO4反应生成 CuSO
6、4， Y 遇到 KSCN 溶液显红色，Y 中含有 Fe3 ，则金属 E 是铁，X 是 FeSO 4，经反应转化为 Fe2(SO4)3，与 NaOH 反应生成红褐色沉淀 Fe(OH)3。Fe3 的氧化性比 Cu2的氧化性强，A 项 正确；在反应中 H2SO4只表现了酸性，H2O2表现了氧化性，B 项错误；SCN 与 Fe3反应 生成的产物是可溶于水的络合物，C 项正确；反应的离子方程式为 2Fe2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O，可见反应过程消耗 H ，若在反应中不加稀硫酸，则体系 pH 增大，有可能 会生成红褐色的 Fe(OH)3沉淀，D 项正确。 6某化学实验室产生的废液中含有 Fe
7、3 、Cu2、Ag三种金属离子，甲同学设计了如图所示 的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。据此分析，下列说法正确的是( ) A固体 A 中含有 2 种金属单质 B可用 KSCN 溶液来检验溶液 B 中所含的金属离子 C溶液 A 若只经过操作最终将无法得到沉淀 C D操作中中都需要用到玻璃棒、漏斗 答案 B 解析 A 错，废液中含有 Fe3 、Cu2、Ag三种金属离子，加入过量的铁粉后，铁离子被还 原为亚铁离子， 铜离子被还原成金属铜， 银离子被还原成金属银， 所以固体 A 中含有金属铜、 银和过量的铁；B 对，溶液 B 中含有的金属阳离子为 Fe3 ，由于 Fe3遇 SCN发生反应：F
8、e3 3SCN =Fe(SCN) 3，溶液呈红色，所以溶液中滴入 KSCN 溶液后变红，说明该溶液中含 有 Fe3 ；C 错，溶液 A 含亚铁离子，加入碱生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化 生成氢氧化铁；D 错，操作中加入过氧化氢，为亚铁离子的氧化过程，不需要漏斗。 7实验室制备 FeCO3的流程如图所示。 下列说法错误的是( ) A可利用 KSCN 溶液检验 FeSO4溶液是否变质 BFeSO4溶液保存时需加入 Fe 粉 C过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D产品 FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的 FeO 答案 D 解析 A 项， 硫酸亚铁变质后有 Fe3 生成， F
9、e3遇硫氰化钾变红色， 所以正确， 不符合题意； B 项，为防止 FeSO4被氧化通常加入 Fe 粉，所以正确，不符合题意；D 项，FeCO3在空气中 高温加热时，2 价的铁会被 O2氧化，故得不到纯净的 FeO，所以错误，符合题意。 8K2FeO4是一种兼具消毒和净水功能的可溶性盐，与盐酸可发生反应：2K2FeO4 16HCl=4KCl2FeCl38H2O3Q，下列说法正确的是( ) A可用湿润的淀粉-KI 试纸检验产物 Q B反应中涉及的 6 种物质均为电解质 C反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 18 DK2FeO4在水中的电离方程式为 K2FeO4=2K Fe64O2 答案 A 解析
10、 根据原子守恒可知 Q 是 Cl2，Cl2与 KI 反应生成 I2和 KCl，淀粉遇 I2变蓝，故可用湿 润的淀粉-KI 试纸检验产物 Cl2，A 项正确；在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物是电 解质，Cl2是单质，既不是电解质，也不是非电解质，其余物质均是电解质，B 项错误；根据 化学方程式可看出 Fe 元素的化合价从6 降低到3,1 个 Fe 原子得到 3 个电子，则 K2FeO4 是氧化剂，Cl 元素的化合价从1 升高到 0,1 个 Cl 原子失去 1 个电子，则 HCl 是还原剂，根 据得失电子守恒知，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 13，C 项错误；K2FeO4在水 中的电
11、离方程式为 K2FeO4=2K FeO2 4，D 项错误。 9将金属铁、铜投入 FeCl3溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是( ) 选项 反应情况设想 评价 A 当铁、铜均不剩余时，溶液中一 定有 Fe2 、Cu2，一定无 Fe3 正确，Fe3 和铁、铜均可反应 B 当铁、铜均剩余时，溶液中一定 有 Fe2 、Cu2，无 Fe3 正确，铁和铜都与 Fe3 反应，故无 Fe3 C 当铜剩余，铁不剩余时，溶液中 一定只有 Fe2 ，无 Cu2 正确，铜剩余，故无 Cu2 D 当铁剩余，铜不剩余时，溶液中 一定有 Fe2 、Cu2 不正确，不可能出现铁剩余而铜不剩余 的情况，因为铁的还
12、原性比铜的强，铁 先与 Fe3 反应 答案 D 解析 因离子的氧化性强弱顺序为 Fe3 Cu2Fe2。如果 Fe3足量，Fe3可将铁和铜全部氧 化且 Fe3 可能还有剩余， A 错误； 当铁剩余时， 溶液中不会存在 Cu2， B 错误； 当铜剩余时， 溶液中肯定无 Fe3 ，一定有 Fe2，可能有 Cu2，C 错误。 10下列离子方程式正确的是( ) A将 NaOH 滴入到 FeCl3溶液中：Fe3 3NaOH=Fe(OH) 33Na B氧化铁与盐酸反应：Fe2O36H =2Fe33H 2O C向 FeCl3溶液中加入铁粉：FeFe3 =2Fe2 D向氯化亚铁溶液中通入 Cl2：Fe2 Cl
13、2=Fe 32Cl 答案 B 解析 A 项，在书写离子方程式时，NaOH 需拆写；C 项，离子方程式中除遵循元素守恒外， 电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为 Fe2Fe3 =3Fe2；D 项，只符合元素守恒，不符 合电荷守恒，正确的离子方程式应为 2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl。 11向 FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确 的是( ) A加入 KSCN 溶液一定不变红色 B溶液中一定含 Fe2 C溶液中一定含 Cu2 D剩余固体中一定含 Cu 答案 C 解析 溶液中 Fe3 、Cu2均具有氧化性，且氧化性：Fe3Cu2，若加入的铁粉是少
14、量的， Fe3 有剩余，加入 KSCN 溶液仍会变红，但若 Fe3有剩余，则不会有 Cu 置换出来，即没有 固体存在。铁粉无论与 Fe3 还是与 Cu2反应，均生成 Fe2，若铁粉是过量的，则 Cu 会被完 全置换出来，溶液中无 Cu2 。 12某同学对未知物 A 盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示： 现对 A、B、C、D 做出的如下推断中，不正确的是( ) AA 盐一定是 FeCl3 B白色沉淀 B 可能是 AgCl CC 中一定含 Fe3 D无法确定 A 中是否含有 Fe2 答案 A 解析 因为 A 中加入了硝酸酸化的 AgNO3溶液，HNO3可以把 Fe2 氧化成 Fe3，所以
15、 A 盐 也可能为 FeCl2。 13铁是人体必需的微量元素，铁在生活中分布较广。 (1)目前市售补铁营养品较多，某研究性学习小组对补铁剂中铁的含量进行了测定。 提供药品：FeCl2溶液(浅绿色)、FeCl3溶液(棕黄色)、铁粉、铜粉、KSCN 溶液、氯水。 仪器自选。 将补铁剂中的 Fe2 转化成 Fe3 ，应该选_，写出相关的离子方程式： _。 若 将 Fe3 转 化 成 Fe2 ， 应 该 选 _ 试 剂 ， 写 出 相 关 的 离 子 方 程 式 ： _。 (2)“服用维生素 C， 可使食品中的三价铁离子被还原成二价铁离子”这句话指出维生素 C 具 有_性。 (3)某同学根据铁元素价态
16、的特点，提出这样一个观点：氯气与铁粉反应，当 Cl2足量时生成 FeCl3，当铁粉足量时产物是 FeCl2，为验证该观点是否正确，该同学将一定质量的铁粉与 Cl2 恰好完全反应得到一固体物质，然后通过实验确定其成分。探究过程如下： 提出假设 假设 1.该固体物质是 FeCl2。 假设 2.该固体物质是 FeCl3。 设计实验方案 取少量固体物质于烧杯中，加适量水溶解，得到 A 溶液，然后取两份 A 溶液分别进行实验， 实验现象与结论如下表：(完成下表) 实验方法 实验现象 结论 固体物质中有 FeCl3 固体物质中不含 FeCl2 答案 (1)氯水 2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl 铁粉(
17、或铜粉) 2Fe3 Fe=3Fe2(或 2Fe3Cu=2Fe2Cu2，与上空对应) (2)还原 (3) 实验方法 实验现象 结论 在一份 A 溶液中加 KSCN 溶液 溶液呈红色 在另一份 A 溶液中加酸性 KMnO4溶液 酸性 KMnO4溶液颜色无明显变化 解析 (1)将 Fe2 转化为 Fe3，需用氧化剂 Cl 2；将 Fe 3转化成 Fe2，加入铁粉或铜粉均可以 实现。(2)维生素 C 将 Fe3 转化为 Fe2，说明维生素 C 具有还原性。(3)Cl 2与铁粉反应，产物 可能是 FeCl3或 FeCl2，加入 KSCN 溶液呈红色可证明有 Fe3 ，加入酸性 KMnO 4溶液，若溶 液
18、紫红色不褪去或不变浅，证明不含 Fe2 。 14 某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、 性质及再利用” 实验探究，并回答下列问题： 探究一：设计如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验(夹持仪器略)。 (1)硬质玻璃管 B 中发生反应的化学方程式为：_。 (2)装置 D 的作用是_。 探究二：设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管 B 中黑色固体的成分。(已知酸性 KMnO4 溶液能与盐酸发生反应) (3)待硬质玻璃管 B 冷却后，取少许其中的固体物质继续进行如下实验： 试剂 A 是_，现象 1 为_。 若现象 2 中溶液未变红色，请从硬质玻璃管 B 中固体物质的成分
19、分析可能的原因： _ _。 答案 (1)3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2 (2)除去 H2中的水蒸气，防止 E 的玻璃管破裂 (3)稀硫酸 酸性 KMnO4溶液褪色 B 中固体可能有 Fe3O4和 Fe，Fe 将 Fe3 全部还原为 Fe2 15小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。 (1)实验前小明预测说：Fe2 肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是 _ _。 (2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的 H2O2溶液、锌粒、铜片、 0.1 mol L 1 FeCl 2溶液、KSCN 溶液、新制氯水。 对于证明Fe2 具
20、有氧化性， 小明认为金属单质都具有还原性， 并分别将铜片、 锌粒投入FeCl 2 溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为 _。 若小明计划在 0.1 mol L 1 FeCl 2溶液中滴入新制氯水，探究 Fe 2的还原性，你预计可能发 生的反应是_(写离子方程式)，溶液由浅 绿色变为_色。 实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验 Fe2 被氧化的产物 Fe3的存在以获取证据。你认为可选_滴入小明所得的混合 液中，并通过溶液出现_色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。 (3)小明分析 H2O2中氧元素显1 价(中间价)，并提出疑问：H2O2与 FeCl2反应时，Fe2 还做 氧化剂吗？ 请你为小明梳理相关问题： 若 Fe2 在反应中表现出氧化性应转化成_(填 化学符号，下同)，若 Fe2 在反应中表现出还原性应转化成_。 实际上 Fe2 的还原性较强，实验室中的 FeCl 2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是 _， 相关反应的离子方程式：_。 答案 (1)因为 Fe2 中铁元素的化合价处于中间价态，既可以升高也可以降低 (2)ZnFeCu Cl22Fe2 =2Cl2Fe3 棕黄 KSCN 溶液 红 (3)Fe Fe3 加入适量铁粉 2Fe3Fe=3Fe2
