
[自主測評]1.易錯易混辨析(正確的畫“√”,錯誤的畫“×”)。(1)Fe 在足量 Cl2 中燃燒生成 FeCl3 ,在少量 Cl2 中燃燒生成
(2)Fe 分別與氯氣、鹽酸反應(yīng)得到相同的氯化物。(
(3)FeCl3 可與銅發(fā)生置換反應(yīng)。(
(4)除去 FeCl2 溶液中的 FeCl3,除雜試劑為鐵粉。(
(5)向 X 溶液中滴加幾滴新制氯水,振蕩,再加入少量 KSCN
溶液,溶液變?yōu)榧t色,則 X 溶液中一定含有 Fe2+。(
(6)氫氧化鐵與 HI 溶液僅發(fā)生中和反應(yīng)。(
錯因:氫氧化鐵與HI溶液中的H+發(fā)生中和反應(yīng),生
答案:(1)× 錯因:Fe 在 Cl2 中燃燒只生成 FeCl3。
(2)×成 FeCl2。(3)×
錯因:Fe 在 Cl2 中燃燒生成 FeCl3,F(xiàn)e 與鹽酸反應(yīng)生錯因:置換反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成新的單質(zhì)與
化合物。(4)√(5)× 錯因:溶液中可能含有 Fe3+。
成的Fe3+再與I-發(fā)生反應(yīng):2Fe3++2I-===2Fe2++I(xiàn)2。
2.如圖所示的裝置可用來制取和觀察 Fe(OH)2 在空氣中被氧化的顏色變化。實(shí)驗(yàn)時必須使用鐵屑和 6 ml·L-1 的硫酸,其他試劑任選?;卮鹣铝袉栴}:
(1)B 中盛有一定量的 NaOH 溶液,A 中應(yīng)預(yù)先加入的藥品是__________。實(shí)驗(yàn)開始時先將止水夾 a_________(填“打開”或“關(guān)閉”)。
(2)簡述生成 Fe(OH)2 的操作過程_______________________________________________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)完畢,打開 b 處止水夾,放入一部分空氣,此時 B 瓶中發(fā)生的反應(yīng)為_________________________________________,現(xiàn)象:________________________________________________。(4)知識拓展:下列物質(zhì)中,能與鐵單質(zhì)反應(yīng)且產(chǎn)物中鐵元素
的化合價為+2 價的是________(填序號)。
①氯化鐵溶液?、诼葰狻、哿蛩徙~溶液?、芟←}酸
答案:(1)鐵屑 打開(2)從B上口收集H2,驗(yàn)純,H2純凈后關(guān)閉止水夾a,將FeSO4溶液壓入B中進(jìn)行反應(yīng)
(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3綠色,最終變?yōu)榧t褐色(4)①③④
考點(diǎn)一 鐵的單質(zhì)1.鐵元素的存在
3.從原子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識鐵的化學(xué)性質(zhì)
鐵元素在元素周期表中處于第四周期第______族,其原子結(jié)
,最外層有 2 個電子,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,主要化合價為+2 價和+3 價。
②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):
___________________________。
③與酸的反應(yīng)(寫出離子方程式)
Fe+2H+===Fe2++H2↑
Fe+4H++NO ===Fe3++NO↑+2H2O
3Fe+8H++2NO ===3Fe2++2NO↑+4H2O
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):___________________。
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
Fe+2Fe3+===3Fe2+
鐵是變價金屬元素,與弱氧化劑(如 S、HCl、FeCl3、CuSO4、
I2 等)反應(yīng)時被氧化為
Fe2+,鐵與強(qiáng)氧化劑[如Cl2、Br2、稀HNO3(過量)、濃H2SO4(加
熱)等]反應(yīng)時被氧化為 Fe3+。
1.鐵的三種氧化物的性質(zhì)
FeO+2H+===Fe2++H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
①FeO和Fe3O4與HNO3反應(yīng)時,除考慮與H+的反應(yīng)外,還考慮Fe2+被HNO3氧化成Fe3+。 ②Fe2O3、Fe3O4與HI反應(yīng)時,除考慮與H+的反應(yīng)外,還考慮Fe3+被I-還原為Fe2+。③FeO和Fe2O3是堿性氧化物,F(xiàn)e3O4不是堿性氧化物。
2.鐵的兩種氫氧化物的性質(zhì)
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
4Fe(OH)2+O2+2H2O===
2Fe3++2I-===2Fe2++I(xiàn)2
2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
(1)氧化性:含有Fe3+的溶液,呈黃色,F(xiàn)e3+具有較強(qiáng)的氧化性,可與Cu、I-等還原性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),離子方程式分別為________________________、__________________________。(2)特性:含有Fe3+的溶液滴加KSCN溶液時,溶液變成____色,常利用該特征現(xiàn)象檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe3+。
2Fe2++Cl2===
(1)含有 Fe2+的溶液,呈________色。
(2)亞鐵鹽中 Fe 元素顯+2 價,處于中間價態(tài),因此亞鐵鹽既有氧化性,又有還原性。①強(qiáng)還原性:Fe2+與Cl2 反應(yīng)的離子方程式為______________
_____________。
②弱氧化性:Fe2+與 Zn 反應(yīng)的離子方程式為______________
(1)鹽溶液的配制與保存(2)物質(zhì)的制備
考向 1 鐵及其氧化物的性質(zhì)與應(yīng)用1.(2023 年無錫調(diào)研)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
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 錯誤;FeCl3 可用于凈水,是因?yàn)?Fe3+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)?K2FeO4 具有強(qiáng)氧化性,與 K2FeO4 的溶解性無關(guān),D 錯誤。
2.某同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置進(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)時將螺旋狀銅絲加熱變黑后再趁熱迅速伸入試管中,
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
解析:鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成黑色的Fe3O4 固體,A錯誤;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 錯誤;實(shí)驗(yàn)時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錯誤。
考向 2 實(shí)驗(yàn)探究氫氧化亞鐵的制備
3.某化學(xué)興趣小組擬用如圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏
色。提供化學(xué)藥品:鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液。
(1)稀硫酸應(yīng)放在________(填寫儀器編號)中。
(2)本實(shí)驗(yàn)通過控制 A、B、C 三個開關(guān),將儀器中的空氣排盡后,再關(guān)閉開關(guān)__________、打開開關(guān)__________,就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色。試分析實(shí)驗(yàn)開始時排盡裝置中空氣的理由:
________________________________________________________
(3)實(shí)驗(yàn)時為防止儀器 2 中鐵粉通過導(dǎo)管進(jìn)入儀器 3 中,可采取的措施是___________________________________________。
(4)在 FeSO4 溶液中加入(NH4)2SO4 固體可制備硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O](相對分子質(zhì)量為 392),該晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。①為洗滌(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 粗產(chǎn)品,下列方法中最合適的是________(填字母)。
A.用冷水洗C.用 30%的乙醇溶液洗
B.先用冷水洗,后用無水乙醇洗D.用 90%的乙醇溶液洗
②為了測定產(chǎn)品的純度,稱取a g產(chǎn)品溶于水,配制成500 mL溶液,用濃度為 c ml·L-1 的酸性 KMnO4溶液滴定。每次所取待測液體積均為 25.00 mL,實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:
則該產(chǎn)品純度為__________________。上表中第一次實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù)明顯大于后兩次,其原因可能是________(填字母)。A.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時俯視刻度線讀取滴定終點(diǎn)時酸性高錳酸鉀溶液
B.滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定結(jié)束無氣泡
C.第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤洗過,后兩次未潤洗D.該酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液保存時間過長,有部分變質(zhì),濃度
解析:(1)由于三頸燒瓶是反應(yīng)裝置,故必須用分液漏斗來控制稀硫酸的用量,故稀硫酸盛裝在 1 中。(4)①硫酸亞鐵銨易溶于水,不溶于乙醇,故可以用濃度較高的乙醇洗滌。②根據(jù)離子方
待測液中,n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5×c ml·L-1×25×10-3L=0.125c ml,即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的物質(zhì)的量為0.125c ml,m[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=0.125c ml×392 g·ml-1=49c g,故產(chǎn)品
×100%;俯視讀數(shù)時液體體積偏
小,A 錯誤;滴定前有氣泡,滴定結(jié)束時無氣泡,消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積比實(shí)際消耗的體積大,故數(shù)據(jù)偏大,B 正確;錐形瓶用待裝液潤洗過后,藥品殘留在瓶壁上,故消耗標(biāo)準(zhǔn)液偏多,體積偏大,C 正確;三次使用的高錳酸鉀都相同,D 錯誤。
(2)B A 防止生成的氫氧化亞鐵被氧化
(3)在儀器 2 底部放上一塊吸鐵石(或?qū)㈣F粉改成鐵釘)
[方法技巧]實(shí)驗(yàn)室制備 Fe(OH)2 的兩種方法
Fe(OH)2 具有強(qiáng)還原性,極易被空氣中的氧氣氧化為 Fe(OH)3,因此實(shí)驗(yàn)室在制備 Fe(OH)2 時,要注意隔絕空氣。常采取以下方法:
考向 3 鐵鹽、亞鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用4.(2023 年浙江選擇考)氯化鐵是一種重要的鹽,下列說法不正
A.氯化鐵屬于弱電解質(zhì)B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板C.氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得D.氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體
解析:氯化鐵能完全電離出鐵離子和氯離子,屬于強(qiáng)電解質(zhì),A 錯誤;氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵,可用來蝕刻銅板,B 正確;氯氣具有強(qiáng)氧化性,氯氣與鐵單質(zhì)加熱生成氯化鐵,C 正確;向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液,繼續(xù)加熱呈紅褐色,鐵離子發(fā)生水解反應(yīng)可得到氫氧化鐵膠體,D 正確。
[思維拓展]FeCl3 變色種種
[方法技巧]基于“價類二維圖”認(rèn)識鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化與
(1)橫向轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了鐵元素同種價態(tài)不同類別物質(zhì)(氧化物、堿、
(2)縱向轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了鐵元素不同價態(tài)同種類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)
化,主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性。
(3)斜向轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了鐵元素不同價態(tài)、不同類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)
5.(2022 年天津等級考)氯化鐵是重要的化工原料。針對氯化鐵
的實(shí)驗(yàn)室制備方法,回答下列問題:
Ⅰ.FeCl3·6H2O 的制備制備流程圖如下:
(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中,至鹽酸反應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為___________________________________________________________________________________________________。含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快,原因?yàn)開_______________________________________________________________。(2)操作①所必需的玻璃儀器中,除燒杯外還有__________。(3)檢驗(yàn) FeCl3 溶液中是否殘留 Fe2+的試劑是__________。
(4)為增大 FeCl3 溶液的濃度,向稀 FeCl3 溶液中加入純 Fe 粉后通入 Cl2。此過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為___________________________。
(5)操作②為_________________________________________________________________________________________________。
Ⅱ.由 FeCl3·6H2O 制備無水 FeCl3
將 FeCl3·6H2O 與液體 SOCl2 混合并加熱,制得無水 FeCl3。已知 SOCl2 沸點(diǎn)為 77 ℃,反應(yīng)方程式為:FeCl3·6H2O+6SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑,裝置如下圖所示(夾持和加熱裝置略)。
(6)儀器 A 的名稱為__________,其作用為_________。NaOH溶液的作用是___________________________________________________________________________________________________。(7)干燥管中無水 CaCl2 不能換成堿石灰,原因是__________________________________________________________________。(8)由下列結(jié)晶水合物制備無水鹽,適宜使用上述方法的是__________(填序號)。
a.ZnCl2·H2O
b.CuSO4·5H2O
c.Na2S2O3·5H2O
解析:稀鹽酸中加入廢鐵屑,不斷反應(yīng),銅不與鹽酸反應(yīng),過濾,向?yàn)V液中通入氯氣反應(yīng)生成氯化鐵,稀氯化鐵溶液再加入鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,氯化亞鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵,得到濃氯化鐵溶液,稀氯化鐵溶液在 HCl 氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌、干燥得到 FeCl3·6H2O 晶體。將 FeCl3·6H2O 與液體SOCl2 混合并加熱來制備無水 FeCl3。(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中,至鹽酸反應(yīng)完全,由于廢鐵屑與鹽酸反應(yīng)不斷產(chǎn)生氣泡,因此判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為不再有氣泡產(chǎn)生。含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快,原因?yàn)镕e、Cu在稀鹽酸中形成原電池,加快反
應(yīng)速率。(2)操作①是過濾,所必需的玻璃儀器中,除燒杯外還有玻璃棒、漏斗。(3)亞鐵離子和 K3[Fe(CN)6]溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,因此檢驗(yàn) FeCl3 溶液中是否殘留 Fe2+的試劑是 K3[Fe(CN)6]溶液。(4)為增大 FeCl3溶液的濃度,向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉后通入Cl2,先是鐵和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子,再是亞鐵離子被氯氣氧化為鐵離子,此過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 2Fe3++
液中得到 FeCl3·6H2O 晶體,由于鐵離子加熱時要發(fā)生水解生成氫氧化鐵,因此在整個過程中要通入 HCl 氣體防止鐵離子水解,其
Fe===3Fe2+、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(5)操作②是從氯化鐵溶
操作過程為在 HCl 氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥后得到 FeCl3·6H2O 晶體。(6)根據(jù)圖中信息得到儀器 A 的名稱為球形冷凝管,由于 SOCl2 沸點(diǎn)為 77 ℃,為充分利用 SOCl2,不能使其逸出,因此球形冷凝管的作用為冷凝回流 SOCl2。由于二氧化硫、HCl 會逸出而污染環(huán)境,因此 NaOH 溶液的作用是吸收 SO2、HCl 等尾氣,防止污染。(7)無水 CaCl2 的作用是干燥氣體,不是與二氧化硫、HCl氣體反應(yīng),干燥管中無水CaCl2不能換成堿石灰,原因是堿石灰與 SO2、HCl 氣體反應(yīng),失去干燥作用。(8)根據(jù)裝置圖信息,該裝置可以用于制取能水解的鹽酸鹽晶體,由下列結(jié)晶水合物制備無水鹽,適宜使用上述方法的是 a。
答案:(1)不再有氣泡產(chǎn)生 Fe、Cu 在稀鹽酸中形成原電池,加快反應(yīng)速率
(2)漏斗、玻璃棒 (3)K3[Fe(CN)6]溶液(4)2Fe3++Fe===3Fe2+、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(5)在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌、干燥得到FeCl3·6H2O晶體(6)球形冷凝管 冷凝回流SOCl2 吸收SO2、HCl等尾氣,防止污染(7)堿石灰與SO2、HCl氣體反應(yīng),失去干燥作用(8)a
[思維拓展]Fe3+水解及其應(yīng)用1.原因:Fe(OH)3 是很弱的堿,且溶度積很小,因而 Fe3+極易水解,只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。2.制取氫氧化鐵膠體(1)方法:將飽和 FeCl3 溶液滴入沸水中,至液體呈透明的紅褐色,停止加熱。
(2)反應(yīng):FeCl3+3H2O
Fe(OH)3(膠體)+3HCl。
3.工業(yè)上常用調(diào)節(jié) pH 的方法除去溶液中的鐵離子。
4.FeCl3·6H2O 加熱脫水變成無水鹽需要在 HCl 氣體中或與
SOCl2 混合加熱,以抑制水解。
5.實(shí)驗(yàn)室配制氯化鐵溶液:通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽
酸中,再稀釋至所需濃度。
考向 4 Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)
6.(2023年德陽檢測)某催化劑為鐵的氧化物,一化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進(jìn)行探究:查閱有關(guān)資料得知 Fe2+ 能被酸性 KMnO4 溶液氧化而使酸性 KMnO4 溶液褪色;HNO3 具有強(qiáng)氧化性。請完成對鐵元素價態(tài)的探究:
(1)①提出合理假設(shè)。
假設(shè) 1:催化劑中鐵元素為+3 價;假設(shè) 2:催化劑中鐵元素為+2 價;
假設(shè) 3:______________________________。②設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。
③根據(jù)②的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(2)步驟 1:取一定量的稀硫酸于試管中,加熱煮沸數(shù)分鐘,目的是_________________;步驟 2:取少量樣品于試管中,加入處理過的硫酸并加熱,得到 A 溶液;
(3)步驟 3:取 A 溶液于試管,滴加 KSCN 溶液,振蕩,若不出現(xiàn)血紅色,則假設(shè)____________成立;若出現(xiàn)血紅色,則假設(shè)__________成立;
(4)步驟 4:另取A溶液于試管,加入KMnO4溶液,振蕩,結(jié)合步驟 3 中的結(jié)論,若出現(xiàn)________現(xiàn)象,則假設(shè) 1 成立;反之,則假設(shè) 3 成立。
(5)某同學(xué)將步驟 2 中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液,向A 溶液中滴加 KSCN 溶液后出現(xiàn)血紅色,由此得出該催化劑中鐵元素為+3 價的結(jié)論,該結(jié)論是否合理?(填“是”或“否”)_________,理由是______________________________________________________________________________________________。
解析:(1)鐵的氧化物中鐵的存在價態(tài)有+2、+3 價,所以,催化劑中鐵元素的價態(tài)有三種情況:價態(tài)全部為+3 價;價態(tài)全部為+2 價;價態(tài)為+3 價、+2 價。(2)稀硫酸溶液中溶解氧氣,氧氣可以氧化亞鐵離子,用硫酸溶解氧化物應(yīng)除去溶解的氧氣,防止氧化亞鐵離子,故煮沸硫酸的目的是:除去硫酸中溶解的氧氣。(3)Fe3+遇 KSCN 溶液呈血紅色,取 A 溶液于試管,滴加 KSCN 溶液,若溶液無明顯變化,則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)不含+3
價,假設(shè) 2 成立;若溶液變?yōu)檠t色,則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)含+3 價,假設(shè) 1 或 3 成立。(4)若 KMnO4 溶液的紫紅色褪去為無色溶液,則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)含+2 價;若不褪色,則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)不含+2 價。(5)硝酸具有強(qiáng)氧化性,加入硝酸會將Fe2+氧化成Fe3+,不能得出該催化劑中鐵元素為+3價。
答案:(1)催化劑中鐵元素既有+3 價又有+2 價(2)除去硫酸中溶解的氧氣(3)2 1 或 3(4)高錳酸鉀溶液不褪色
加入硝酸會將 Fe2+氧化成 Fe3+
[思維拓展]檢驗(yàn)Fe2+和Fe3+時的注意事項
(1)檢驗(yàn)Fe2+時不能先加氯水后加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(新制氯水能氧化SCN-)。(2)Fe3+、Fe2+、Cl-同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2+(Cl-能還原酸性KMnO4,有干擾)。(3)Fe2+、Fe3+同時存在的混合液中檢驗(yàn)Fe2+可用鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}溶液。
7.(2023 年河西一模)乳酸亞鐵即[CH3CH(OH)COO]2Fe 是一種食品鐵強(qiáng)化劑。某同學(xué)為檢驗(yàn)其水溶液中有 Fe2+,設(shè)計了如下方
案。其中方案合理且現(xiàn)象敘述正確的是(
A.向乳酸亞鐵溶液中滴加 K3[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀B.向乳酸亞鐵溶液中滴加 NaOH 溶液,立即出現(xiàn)紅褐色沉淀C.向乳酸亞鐵溶液中滴加酸性 KMnO4 溶液,振蕩后紫色褪去D.向乳酸亞鐵溶液中依次滴加氯水、KSCN 溶液,溶液變紅
色,最后變成紅褐色,B錯誤;CH3CH(OH)COO-中含有羥基,可
解析:3Fe2++2[Fe(CN)6]3+===Fe3[Fe(CN)6]2↓,F(xiàn)e3[Fe(CN)6]2是藍(lán)色不溶于水的物質(zhì),能檢驗(yàn)出溶液中有 Fe2+,A 正確;向乳酸亞鐵溶液中滴加 NaOH 溶液,先生成白色沉淀,迅速變成灰綠
以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,C 錯誤;向乳酸亞鐵溶液中依次滴加 KSCN 溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加氯水,溶液變紅,證明乳酸亞鐵溶液中有 Fe2+,如果向乳酸亞鐵溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液變紅,則不能證明溶液中有 Fe2+,D 錯誤。
考向 5 含鐵化合物的相關(guān)計算8.向一定量的 Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4 的混合物中加入150 mL4 ml·L-1 的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出2.24 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向所得溶液中加入 KSCN 溶液,無紅色出現(xiàn)。若用足量的H2 在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物,所得到的鐵的物質(zhì)的量
mlC.0.3 ml
解析:題中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系分析如下:
g FeSO4·7H2O(相對分子質(zhì)量:278)樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示。下列說法不正
A.溫度為 78 ℃時固體物質(zhì) M 的化學(xué)式為 FeSO4·4H2OB.取適量 380 ℃時所得的樣品 P,隔絕空氣加熱至650 ℃,得到一種固體物質(zhì)Q,同時有兩種無色氣體生成,Q的化學(xué)式為Fe2O3C.在隔絕空氣的條件下,M 得到 P 的化學(xué)方程式為
D.溫度為 380 ℃時固體 P 的化學(xué)式為 FeSO4·H2O
解析:8.34 g FeSO4·7H2O 的物質(zhì)的量為 0.03 ml,含 H2O
0.21 ml,M處失去1.62 g H2O,即失去0.09 ml H2O,則M的化學(xué)式為FeSO4·4H2O,A正確;8.34 g FeSO4·7H2O中含F(xiàn)eSO4 4.56 g,則P處H2O已全部失去,C正確;380 ℃時固體P的化學(xué)式為FeSO4,D錯誤;650 ℃時,F(xiàn)eSO4分解,8.34 g FeSO4·7H2O中含0.03 ml Fe,固體物質(zhì)Q中Fe的質(zhì)量為0.03 ml×56 g·ml-1=1.68 g,O的質(zhì)量為2.40 g-1.68 g=0.72 g,O的物質(zhì)的量為0.045 ml,F(xiàn)e與O的物質(zhì)的量之比為2∶3,則Q的化學(xué)式為Fe2O3,由于Fe的化合價升高,則有SO2產(chǎn)生,由氧原子個數(shù)守恒可知,同時有SO3生成,B正確。
1.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述錯誤的是(
A.(2021 年浙江 1 月選考)鐵粉與氧化鋁發(fā)生的鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌B.(2021 年湖南選擇考)檢驗(yàn)溶液中 FeSO4 是否被氧化:取少量待測液,滴加 KSCN 溶液,觀察溶液顏色變化C.(2021 年浙江 6 月選考)將生鐵進(jìn)一步煉制減少含碳量,能得到耐腐蝕的鋼D.(2021 年湖南選擇考)FeO粉末在空氣中受熱,迅速被氧化成Fe3O4
解析:鋁粉與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)時放出大量的熱,因此,生成的鐵是液態(tài)的,其可以將兩段鐵軌焊接在一起,故其可用于焊接鐵軌,但是鐵粉與氧化鋁不能發(fā)生鋁熱反應(yīng),A 錯誤;溶液
進(jìn)一步煉制可以減少含碳量,在使用這種鋼材時可以減少電化學(xué)腐蝕,這樣的鋼材更耐腐蝕,C 正確;氧化亞鐵具有較強(qiáng)的還原性,在空氣中受熱容易被氧氣氧化為穩(wěn)定的四氧化三鐵,D 正確。
中FeSO4被氧化成Fe3+,F(xiàn)e3+遇到SCN-顯紅色,B正確;將生鐵
2.下列說法正確的是(
A.(2022年重慶等級考)Cl2和Br2分別與Fe2+反應(yīng)得到Cl-和Br-B.(2022年浙江6月選考)接觸法制硫酸時,煅燒黃鐵礦以得到三氧化硫C.(2022年浙江6月選考)濃硝酸與鐵在常溫下不反應(yīng),所以可用鐵質(zhì)容器貯運(yùn)濃硝酸D.(2020年江蘇卷)室溫下,F(xiàn)e與濃H2SO4反應(yīng)生成FeSO4
解析:氯氣和溴的氧化性都強(qiáng)于鐵離子,都能與亞鐵離子反應(yīng)生成氯離子和溴離子,故 A 正確;接觸法制硫酸時,煅燒黃鐵礦只能得到二氧化硫,二氧化硫在接觸室經(jīng)催化氧化才能轉(zhuǎn)化為三氧化硫,B 不正確;在常溫下鐵與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng),在鐵表面生成一層致密的氧化物薄膜并阻止反應(yīng)繼續(xù)發(fā)生,所以可用鐵質(zhì)容器貯運(yùn)濃硝酸,C 不正確;室溫下,鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化,故 D 錯誤。
3.下列關(guān)于鐵及其化合物的說法正確的是(
A.(2020 年浙江 7 月選考)FeS2 在沸騰爐中與 O2 反應(yīng)主要生成SO3B.(2020 年浙江 7 月選考)Mg 加入過量 FeCl3 溶液中可得 FeC.(2020 年浙江 7 月選考)鋼鐵在潮濕空氣中生銹主要是發(fā)生了電化學(xué)腐蝕D.(2020 年浙江 1 月選考)鐵銹的主要成分是氧化亞鐵
解析:FeS2在沸騰爐中與O2發(fā)生的反應(yīng)為4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2,產(chǎn)物主要是SO2,故A錯誤;Mg加入FeCl3溶液中,Mg具有較強(qiáng)的還原性,先與Fe3+反應(yīng),生成Mg2+和Fe2+,若Mg過量,Mg與Fe2+繼續(xù)反應(yīng)生成Mg2+和Fe,但由于反應(yīng)中FeCl3過量,所以不會生成Fe,故B錯誤;鋼鐵在潮濕的空氣中,鐵和碳、水膜形成原電池,發(fā)生電化學(xué)腐蝕,故C正確;在鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時生成氫氧化亞鐵,總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,然后Fe(OH)2被氧化為Fe(OH)3:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3分解即得鐵銹:2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O,故所得鐵銹的主要成分為Fe2O3·nH2O,即氧化鐵不是氧化亞鐵,D錯誤。
4.(2022 年浙江 6 月選考)關(guān)于化合物FeO(OCH3)的性質(zhì),下列
A.與稀鹽酸反應(yīng)生成 FeCl3、CH3OH、H2OB.隔絕空氣加熱分解生成 FeO、CO2、H2OC.溶于氫碘酸(HI),再加 CCl4 萃取,有機(jī)層呈紫紅色D.在空氣中,與 SiO2 高溫反應(yīng)能生成 Fe2(SiO3)3
解析:FeO(OCH3)中 O 的化合價為-2 價,H 的化合價為+1價,C 的化合價為-2 價,可推出 Fe 的化合價為+3 價。由分析可知,化合物 FeO(OCH3)中 Fe 的化合價為+3 價,故其與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3、CH3OH、H2O,反應(yīng)原理為FeO(OCH3)+3HCl===FeCl3+H2O+CH3OH,A 不符合題意;由分析可知,化合物FeO(OCH3)中 Fe 的化合價為+3 價,C 的化合價為-2 價,若隔絕空氣加熱分解生成 FeO、CO2、H2O,則得失電子總數(shù)不相等,不符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律,即不可能生成 FeO、CO2、H2O,B 符合
題意;由分析可知,化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價為+3價,故其溶于氫碘酸(HI)生成的Fe3+能將I-氧化為I2,反應(yīng)原理為2FeO(OCH3)+6HI===2FeI2+I(xiàn)2+2H2O+2CH3OH,再加CCl4萃取,有機(jī)層呈紫紅色,C不符合題意;在空氣中,F(xiàn)eO(OCH3)在高溫條件下生成Fe2O3、CO2和H2O,然后Fe2O3為堿性氧化物,SiO2為酸性氧化物,故在空氣中,化合物FeO(OCH3)與SiO2高溫反應(yīng)能生成Fe2(SiO3)3,D不符合題意。
5.(2021 年海南選擇考)無水 FeCl3 常作為芳烴氯代反應(yīng)的催化劑。某研究小組設(shè)計了如下流程,以廢鐵屑(含有少量碳和 SiO2
雜質(zhì))為原料制備無水 FeCl3(s)。已知:氯化亞砜(-101 ℃,沸點(diǎn) 76 ℃,易水解。
(1)操作①是過濾,用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和
__________。
(2)為避免引入新的雜質(zhì),試劑 B 可以選用________(填編號)。
A.KMnO4 溶液C.Br2 水
B.Cl2 水D.H2O2 溶液
(3)操作②是蒸發(fā)結(jié)晶,加熱的同時通入 HCl(g)的目的是__________。(4)取少量 D 晶體,溶于水并滴加 KSCN 溶液,現(xiàn)象是____________________________________________________________。(5)反應(yīng) D→E 的化學(xué)方程式為_______________________。
(6)由 D 轉(zhuǎn)化成 E 的過程中可能產(chǎn)生少量亞鐵鹽,寫出一種可能的還原劑:__________,并設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是該還原劑將 Fe3+還原:____________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________。
解析:廢鐵屑(含有少量碳和 SiO2 雜質(zhì))加入鹽酸,鐵粉反應(yīng)生成氯化亞鐵,過濾除去少量碳和SiO2雜質(zhì),A(氯化亞鐵)加入氧化劑 B 生成 C(氯化鐵),蒸發(fā)結(jié)晶生成 FeCl3·6H2O,通入 SOCl2生成 FeCl3。(1)過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。(2)A(氯化亞鐵)加入氧化劑 B 生成 C(氯化鐵),A、C 都引入雜質(zhì)離子。(3)加熱促進(jìn)氯化鐵溶液的水解,會生成氫氧化鐵,故加入 HCl(g)的目的是防止水解。(4)KSCN 溶液遇 Fe3+變?yōu)榧t色。(5)根據(jù)已知
)熔點(diǎn)-101 ℃,沸點(diǎn)76 ℃,易水解,
可得FeCl3·6H2O與SOCl2生成FeCl3的化學(xué)方程式為FeCl3·6H2O+
FeCl3+6SO2↑+12HCl↑。(6)可能反應(yīng)中生成的二氧
化硫?qū)⒙然F還原為氯化亞鐵,若二氧化硫做還原劑,則氧化產(chǎn)物為硫酸鹽,故若加鹽酸酸化,再加 BaCl2 溶液,產(chǎn)生白色沉淀,則是二氧化硫做還原劑。
這是一份2024屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第三章金屬及其化合物第二節(jié)鐵及其化合物課件,共60頁。PPT課件主要包含了目標(biāo)導(dǎo)航,F(xiàn)eCl2,④稀鹽酸,白色沉淀迅速變?yōu)榛遥G色最終變?yōu)榧t褐色,4①③④,鐵的物理性質(zhì),1位置與結(jié)構(gòu),示意圖為,2鐵的化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第三章第二節(jié)鐵及其化合物課件,共60頁。PPT課件主要包含了目標(biāo)導(dǎo)航,F(xiàn)eCl2,④稀鹽酸,白色沉淀迅速變?yōu)榛?,綠色最終變?yōu)榧t褐色,4①③④,鐵的物理性質(zhì),1位置與結(jié)構(gòu),示意圖為,2鐵的化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件 第三章 金屬及金屬材料 第2講 鐵及其化合物,文件包含第2講鐵及其化合物pptx、第2講鐵及其化合物docx、第2講鐵及其化合物課后作業(yè)docx等3份課件配套教學(xué)資源,其中PPT共60頁, 歡迎下載使用。
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