铁及其化合物学案试题高考真题.doc

铁及其化合物
铁及其化合物的基础知识
【基础识记】
一、铁
1．原子结构：Fe第　 周期第　 族
2．物理性质（1）纯铁晶体　　 色（铁粉　 色），抗蚀能力强；常用铁含　　　　　　　 ，　熔点降低，抗蚀力减弱。
（2）具有一般金属的物理通性：　　　　　　　　　　　 。
3．化学性质（较活泼）
（1）Fe 　Fe2+
[思考]把金属铁加入含FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液中充分反应后过滤，滤出不溶物有铜，则滤液中肯定有阳离子　　　 ，肯定不存在阳离子　　　 ，可能有阳离子　　　 （若铁过量呢？）
Fe +S== Fe + CuCl2== 　　Fe + FeCl3 ==
（2）Fe　 Fe3+
[思考]（a）冷的浓HNO3或浓H2SO4使铁发生　　　　　　　
（b）2.8克铁与160ml 1mol/L稀硝酸作用放出NO气体，则在反应中HNO3共得电子　　　　 摩。
Fe （少量）+HNO3(稀)===　　　　　　　　　　　　　　　
Fe （足量）+HNO3(稀)===
（3）Fe　 Fe3O4　Fe + H2O ===
[思考]若使Fe和H2O（气）的反应顺利进行，应采取的措施是　　　　　
二、铁的氧化物和氢氧化物
1．氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗 称
---

色 态

价 态

与盐酸反应

水溶性

与还原剂反应

[思考]在烧制砖瓦时，用粘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。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的　　　 气体，它们把该红色物质还原为黑色的化合物　　　　 ，同时还有未烧的碳粒而制得了青色砖瓦。
2．氢氧化物　
Fe(OH)2　 　Fe(OH)3
　颜色：（　　 ） … … （　　 ）　 … … （　　 ）
　反应方程式：　　　　　　　　　　　　　　
[思考]
(a)配制FeSO4溶液时，需加入　　　 和　　　 ，其作用分别是　　　 、 　　　　.
(b)制取Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液？为什么要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下？
(c)若不用此法，还可用什么方法制得Fe(OH)2沉淀？
三、Fe2+和Fe3+的相互转化
FeSO4 白色固体　　　　　FeSO4·7H2O 浅绿色晶体，俗称
FeCl3 棕黑色　　　　FeCl3·6H2O 棕黄色
1．Fe2+ 　Fe3+
[思考]
（a）为提高生活用水的标准，自来水厂常用氯气和绿矾同时进行消毒，净化改善水质，简述其原因　　　　　　　　　　　　　　 。
（b）在PH=4-5的环境中，Cu2+、Fe2+不生成沉淀，而Fe3+几乎完全沉淀。工业上制取CuCl2是将浓盐酸加热到80 0C左右，再缓缓加入粗氧化铜（含杂质FeO），充分搅拌使之溶解，欲除去溶液中的杂质离子，采取的措施可能是先在溶液中　　　　　 ，再加　　　　　 ，调节PH为4-5后过滤。
（c）硫酸亚铁溶液放置久后，发现溶液由浅绿色逐渐变为黄色并在瓶壁上出现红褐色的物质，发生此变化的离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（d）完成下列反应方程式：
FeCl2 + Cl2 = 　　　　　　　　　　FeCl2 + Br2 = 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
FeO + HNO3=　　　　　　　　　　　　　　　FeCl2 + H2O2 + H+=　　　　　　　　　　　　　
KMnO4＋FeSO4＋H2SO4＝
2．Fe3+　 Fe2+
[思考]（a）电子工业常用FeCl3溶液腐蚀铜制印刷线路板，反应为　　　　　　　　　　　　　 ， 如何从腐蚀后的废液中回收铜并制得三氯化铁溶液，请设计一个方案。
（b）向10mL 1mol/L的硫酸铁溶液中滴入2滴同浓度的硫化钠溶液，现象是　　　　　　　　，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　，若向10mL 1mol/L的硫化钠溶液中滴入2滴同浓度的硫酸铁溶液，现象是　　　　　　　，反应的离子程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
FeCl3 + HI= 　　　　　　　　　　　　　　 　　　FeCl3 + Fe = 　　　　　　　　　　　　　
FeCl3 + H2S = 　　　　　　　　　　　　　　　　　FeCl3＋SO2＝　　　　　　　　　　　　　　
四、Fe3+和Fe2+的检验：
　1．Fe3+的检验（1）溶液呈　 色；
　　　　　　　（2）加NaOH溶液，现象　　　　　　　　　　 ；
（3）加KSCN溶液，现象　　　 ，反应式　　　　　　　 ；
离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（4）加苯酚，现象　　　　　　　　　 ；
Fe3++6C6H5OH → [Fe(C6H5O)6]3- + 6H+
（5）淀粉碘化钾试纸，现象　　　　　　　　　　　　 。
能使淀粉KI试纸变蓝者Fe3+，无明显变化的是Fe2+。
离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
　　　　　（6）加入碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液，现象是　　　　　　　　　　　　
　　　　反应的离子主程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2．Fe2+的检验（1）溶液呈　　 色；
（2）加NaOH溶液，现象　　　　　　　　　　　　 ；
（3）加KSCN无明显现象，再加氯水，现象　　　　　　　　 。
【典例分析】
例1 500ml，1mol/L的FeCl3溶液，加入铁粉至还原完全，除去多余的铁粉后，加足量的NaOH溶液，所得到的沉淀的物质的量为（  ）
   A.0.5mol    B.1mol    C.0.75mol    D.不能确定
例2  把表面有氧化物的相同大小的铜块和铁块一起放入盐酸中充分反应后，所得溶液中的金属离子（  ）
A.是Fe3+和Cu2+    B.是Fe2+和Cu2+ C.是Fe2+和Cu+    D.只有Fe2+
例3  下列有关实验现象描述正确的是（  ）
A.将Fe(OH)3和水充分搅拌，滴加入酚酞试液，溶液变红
B.在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，产生血红色沉淀
C.在酸性FeSO4溶液中滴加KMnO4溶液至反应完全，溶液呈无色
D.在FeCl3溶液中加入石灰石，产生气体
例4  某溶液中含有大量Fe2+,Fe3+,Mg2+和NH4+,其[H+]=10-2mol/L，在该溶液中可以大量存在的阴离子是（  ）
A.SO42-    B.NO3-    C.SCN-    D.CO32-
例5  在FeCl3和AlCl3的混合溶液中，先加入过量的KI，再加入足量的Na2S溶液，所得到的沉淀中不可能有（  ）
A.FeS    B.S    C.Fe(OH)3    D.Al(OH)3
例6．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+

例7．在FeCl3与CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉，反应完毕后，剩余固体的质量恰好与所加铁粉的质量相等，则原混合液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比为（　　 ）
　　Ａ．5∶2　 Ｂ．４∶３　 Ｃ．２∶７　 Ｄ．７∶４
例8．将纯铁丝5.21g溶于过量的稀硫酸中，在加热下与2.53gKNO3氧化溶液反应，待反应完成后，剩下的Fe2＋尚需12mL 0.3mol/L KMnO4溶液才能完全氧化，并知MnO4－的还原产物为　　Mn2＋。通过计算写出KNO3和FeSO4在酸性条件下反应的离子方程式
例9．向一定物质的量的Fe3O4和Fe的混合物中加入50mL2mol·L-1H2SO4溶液，在一定条件下恰好使混合物完全溶解，放出448mL（标准状况下）的气体。在所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，那么，用足量的CO在高温下与相同质量的此混合物充分反应，能得到多少克？
例10．在500mL CuSO4和Fe2(SO4)3的混合液中加入19.6g铁粉，充分反应后，滤出残留固体、洗涤、干燥后称重为16g，在滤液中加入5mol·L-1BaCl2溶液310mL，恰好使SO 完全沉淀。求原混合液中CuSO4和Fe2(SO4)3的物质的量浓度。
例11．将一表面生锈的铁片（表面有氧化铁）置于稀硝酸中，充分反应后（生成气体是NO）共收集到标准状况下1.12L气体，还有剩余固体物4g，将此固体过滤后，在滤液中通入标准状况下1.12L氯气恰好使溶液中的Fe2＋全部氧化。求生锈铁片的质量。
答案　例1C 例2D　例3D　例4A　例5C　例6C　例7C　
例8　3Fe2＋＋NO3－＋4H＋＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O例9　5.6g　例10　 Fe2(SO4)3的浓度为0.2mol·L-1　　CuSO4的浓度为2.5mol·L-1。例11　10g
高考热点选择题93---03
1、(1993全国)将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是
A. 2∶3 B. 3∶2 C. 1∶2 D. 1∶1
2、(1996全国)某溶液中有NH4＋、Mg2+、Fe2+ 和Al3+ 四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是
A. NH4＋ B. Mg2+ C. Fe2+ D. Al3+
3、(1997上海)在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100 mL 2 mol / L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448 mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+ 离子。则下列判断正确的是
A. 混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3
B. 反应后所得溶液中的Fe2+ 离子与Cl- 离子的物质的量之比为1∶2
C. 混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多
D. 混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多
4、(1999全国)制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2。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，下列结果不可能出现的是
A. 烧杯中有铜无铁 B. 烧杯中有铁无铜
C. 烧杯中铁、铜都有 D. 烧杯中铁、铜都无
5、(2000国)久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是
　　A．浓硝酸　　 B．氯化亚铁溶液　　 C．溴苯　　 D．溴化银
6、(2000国)下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓HNO3的是
　　A．Ag　　　　 B．Cu 　　　　　C．A1　　　　　D．Fe
7、(2000江浙)在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后溶液中存在较多的阳离子是
A. Cu2+ B.Fe3+ C. Fe2+ D. H+
8、(2000广东)把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应，所得溶液中的金属离子
A. 是Fe3+和Cu2+ B. 是Fe2+和Cu2+
C. 是Fe2+和Fe3+ D. 只有Fe2+
9、(2000广东)把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为
A. 70％ B. 52% C. 47% D. 30％
10、(2002全国)铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为
A. Fe(OH)3；Fe2O3 B. Fe(OH)2；FeO
C. Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4 D. Fe2O3；Fe(OH)3
11、(2003上海春)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，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包装袋中应放入的化学物质是
A. 无水硫酸铜、蔗糖 B. 硅胶、硫酸亚铁
C. 食盐、硫酸亚铁 D. 生石灰、食盐
答案：1A 2AC 3BC 4B 5B 6AB 7C 8D 9A 10A 11B
高考热点选择题2004年——2008年
1. (广东文科基础64)、铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是（ ）
A. 不锈钢是铁合金，只含金属元素
B. 一定条件下，铁粉可与水蒸气反应
C. 铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
D. 在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
2、（2005年上海）某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2molFe3+，加入0.2mol铁粉，待Fe3+完全还原后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变）（ ）
A、0.4mol/L B、0.6mol/L C、0.8mol/L D、1.0mol/L
3．(2006年广东卷)下列实验中，溶液颜色有明显变化的是
A．少量明矾溶液加入到过量NaOH溶液中
B．往FeCl3溶液中滴入KI溶液，再滴入淀粉溶液
C．少量Na2O2固体加入到过量NaHSO3溶液中
D．往酸性高锰酸钾溶液中滴入少量Fe2(SO4)3稀溶液
4．(2006年广东卷)等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是
A．2mol·L-1H2SO4溶液 B．18 mol·L-1H2SO4溶液
C．6 mol·L-1KOH溶液 D．3 mol·L-1HNO3溶液
5.（2006年江苏卷）将5.4g Al 投入到200.0mL 2.0mol·L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为
A．HNO3溶液 B．Ba(OH)2溶液 C．H2SO4溶液 D．HCl溶液
6．(2007年江苏某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a ，将其全部 投入50mLbmol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是
A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解
B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋
C．若金属全部溶解，且产生336mL气体(标准状况)，则b=0.3
D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为：b≥80y(1－a/3)

答 案
1、B2、C3、B4、A5、D6、AD