2018版高考化学一轮复习第10讲铁及其化合物练习新人教版

-1-第10讲铁及其化合物【考纲要求】1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。考点一|铁的单质、氧化物及氢氧化物(基础送分型——自主学习)授课提示：对应学生用书第47页[巩固教材知识]1．铁(1)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。(2)结构(3)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＋4H2O(g)=====△Fe3O4＋4H2。③与酸的反应-2-④与某些盐溶液反应2．铁的氧化物(1)物理性质：化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称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价＋3价＋2价，＋3价(2)化学性质：a．FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。b．Fe3O4分别与HNO3和HI反应的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO－3===9Fe3＋＋NO↑＋14H2OFe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O。3．铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O热稳定性在空气中加热生成Fe3O42Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2O-3-二者的关系在空气中，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。反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)34.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。()(2)根据铁与Cl2、S反应的条件可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱。()(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。()(4)水溶液中Fe2＋、H＋、CO2－3、ClO－可以共存。()(5)将水蒸气通过灼热的铁粉，粉末变红，铁与水在高温下发生反应。()(6)铁锈的成分是氢氧化铁。()(7)Fe(OH)3、FeCl2均可由化合反应得到。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√[练透基础小题]题点一铁及其化合物的性质1．(RJ必修1·P705题改编)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，上述沉淀和残渣分别是()A．Fe(OH)3Fe2O3B．Fe(OH)2Fe2O3C．Fe(OH)2Fe(OH)3D．Fe(OH)2FeO解析：铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。答案：B2．下列铁的化合物可以分别通过化合反应、置换反应、复分解反应生成的是()A．FeCl2B．Fe3O4C．Fe(OH)3D．Fe2(SO4)3解析：FeCl2可分别由下列反应制得：Fe＋FeCl3溶液(化合反应)、Fe＋盐酸(置换反应)、Fe(OH)2＋盐酸(复分解反应)，A项符合题意；Fe3O4不能通过复分解反应生成；Fe(OH)3不能通过置换反应生成；Fe2(SO4)3不能通过置换反应和化合反应生成。答案：A3．下列叙述正确的是()A．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B．足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3-4-C．Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出D．在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液，会有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成解析：HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，A项错；铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3，B项错；C项中Fe2O3溶解产生Fe3＋恰好将铁单质氧化，因而不能置换出H2，正确；Fe3＋与HCO－3会发生水解相互促进反应，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D项错。答案：C题点二探究Fe(OH)2的制备方案4．由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。解析：因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁做阳极产生Fe2＋，与电解NaCl溶液产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。答案：①②③⑤[备考提醒]防止Fe(OH)2氧化的方法1．将配制溶液的蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气。2．将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底部，再慢慢挤出NaOH溶液。3．在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。4．充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。-5-5．用铁做阳极，石墨做阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。考点二|铁盐和亚铁盐的性质及检验(重点保分型——师生共研)授课提示：对应学生用书第48页[核心知识大通关]1．亚铁盐含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。(1)Fe2＋的还原性：Fe2＋――――――――――――――――→O2、Cl2、Br2、HNO3KMnO4＋、H2O2、HClO等Fe3＋写出下列转化的离子方程式：3Fe2＋＋NO－3＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O②Fe2＋―――――→H2O2、H＋Fe3＋：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(2)Fe2＋的弱氧化性：2．铁盐含Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。Fe3＋――――――――――――――→Fe、Cu、S2－、SO2－3、I－SO2、H2S、HI等Fe2＋写出下列转化的离子方程式：①Fe3＋SO2－3,Fe2＋：2Fe3＋＋SO2－3＋H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋2H＋②Fe3＋I－,Fe2＋：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I23．Fe3＋、Fe2＋的检验方法(1)Fe2＋的检验：方法一：取出少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，若变成红色溶液，说明有Fe2＋存在(鉴别时不能先滴加氯水)。有关反应离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。方法二：取出少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅-6-速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋存在。有关反应化学方程式为Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。方法三：取少量溶液，滴加铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，若生成蓝色沉淀，说明原溶液含有Fe2＋。这是检验Fe2＋最好、最灵敏的方法。有关反应离子方程式为3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(2)Fe3＋的检验方法一：取出少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红色，证明有Fe3＋存在。方法二：取出少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。小题热身正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋。()(2)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含Fe2＋。()(3)在氢氧化铁胶体中能大量共存：H＋、K＋、S2－、Br－。()(4)因为Fe3＋具有氧化性，所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3＋。()(5)Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－能够大量共存。()(6)在中性溶液中Cl－、SO2－4、Na＋、Fe3＋可大量共存。()(7)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O。()(8)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓。()答案：(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×[考向精练提考能]考向一Fe2＋、Fe3＋的相互转化及应用-7-写出上述转化关系中标号反应的离子方程式：①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；②2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋；③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；④3Fe2＋＋NO－3＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。类型1Fe2＋与Fe3＋之间的转化1．在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液颜色变化应是()A．颜色变浅B．逐渐变深绿C．没有改变D．变棕黄色解析：Fe(NO3)2溶液中加入盐酸时发生反应：3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，有棕黄色的Fe3＋生成。答案：D2．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烧杯中()A．有铜无铁B．有铁无铜C．铁、铜都有D．铁、铜都无解析：向氯化铁溶液中加入铁和铜，铁还原性强，先与Fe3＋反应，铜后与Fe3＋反应，所以结果不能出现有铁无铜的情况。答案：B3．将一定量的SO2通入FeCl3溶液中，取混合溶液，分别进行下列实验，能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应的是()操作现象-8-A加入NaOH溶液有红褐色沉淀B加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀C加入酸性KMnO4溶液紫色褪去D加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液有蓝色沉淀解析：有红褐色沉淀说明有Fe(OH)3生成，由此不能判断元素化合价是否发生改变，所以不能说明两者发生氧化还原反应，A项错误；有白色沉淀生成，该白色沉淀可能是BaSO3或BaSO4，SO2溶于水显酸性，NO－3在酸性条件下具有强氧化性，能够将BaSO3氧化为BaSO4，由此现象不能说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，B项错误；酸性KMnO4溶液紫色褪去可能是因为SO2的还原性，不能说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，C项错误；铁氰化钾溶液可用来检验Fe2＋，有蓝色沉淀能说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2＋，D项正确。答案：D类型2Fe2＋与Fe3＋之间转化的应用4．(2017·河南豫南九校联考)下列各离子组能大量共存的是()A．Fe3＋、NH＋4、H＋、SO2－4B．Fe3＋、Br－、Na＋、I－C．Fe2＋、AlO－2、Na＋、NO－3D．Fe2＋、K＋、[Fe(CN)6]3－、NO－3解析：B项，Fe3＋与I－反应；C项，Fe2＋与AlO－2因相互促进水解不能大量共存；D项，Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成蓝色沉淀，不能大量共存。答案：A5．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu解析：A项变为FeCl3溶液；B项变为FeCl2溶液；C项Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，过