课时作业16 铁的重要化合物
一、选择题
1．下列物质不能通过化合反应得到的是( )
A．Al(OH)3 B．Fe(OH)3
C．Al2O3D．Fe3O4
【解析】 不溶于水的氧化物，不能与水反应制取相应的氢氧化物，如Fe2O3不溶于水，不能与水化合生成Fe(OH)3，但反应4Fe(OH)＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3为化合反应。
2
【答案】 A
2．将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是( )
A．FeO B．Fe2O3
C．FeCl3D．Fe2(SO4)3
【解析】 题述现象说明化合物中含有Fe2＋。
【答案】 A
3．要证明某溶液中不含有Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量
NH4SCN溶液
A．①③B．③②
C．③①D．①②③
【解析】 加入NH4SCN无红色物质产生证明无Fe3＋，再加氯水，若有Fe2＋，则Fe2＋可被氧化为Fe3＋，使溶液变红色；KMnO4酸性溶液也能氧化Fe2＋，但KMnO4本身为紫红色，加入足量酸性KMnO4后，使Fe3＋与NH4SCN反应后溶液的颜色不易被观察。
【答案】 C
4．当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，烧杯底部不可能出现的是( )
A．有铜无铁B．有铁无铜
C．有铁有铜D．无铁无铜
【解析】 向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入Fe粉和Cu粉，由于Fe的还原性比Cu强，Fe3＋首先与Fe反应，如果Fe3＋有剩余，剩余的Fe3＋再与Cu反应，Fe粉未反应完时铜粉就不会被氧化。所以不可能出现烧瓶中有铁无铜的现象，故选B。
【答案】 B
5．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
后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A．Cu2＋B．Fe3＋
C．Fe2＋D．H＋
【解析】 因所剩固体能被磁铁吸引，说明Fe有剩余，
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，即Fe3＋、Cu2＋、H＋等可与Fe反应，不可能存在较多。
【答案】 C
6．铁屑溶于过量的稀H2SO4，过滤后向滤液中加入适量的硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色的沉淀生成。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是( ) A．Fe(OH)3；Fe2O3
B．Fe(OH)2；FeO
C．Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4
D．Fe2O3；Fe(OH)3
【答案】 A
7．下列离子方程式正确的是( )
A．将氨水滴入到FeCl3溶液中 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
B．氧化铁与盐酸反应 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
C．向FeCl3溶液中加入铁粉 Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2 Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
【解析】 A项在书写离子方程式时，弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式；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Fe＋2Fe3＋===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＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
【答案】 B
8．把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中，充分反应后加入KSCN不显红色，下列情况不能成立的是( )
A．铁不剩余，Cu剩余B．铁、铜均剩余
C．铁剩余，含Cu2＋D．铜剩余，含Fe2＋
【解析】 因还原性：Fe>Cu，FeCl3溶液中加入铁粉、铜粉时，依次发生反应：
Fe＋2FeCl3===3FeCl2，Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
有以下情况：①Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2＋；
②只有Cu剩余，溶液中只有Fe2＋或含Fe2＋、Cu2＋；
③Fe、Cu均不剩余，Fe3＋恰好反应，溶液中有Fe2＋、Cu2＋；
④Fe、Cu均不剩余，Fe3＋剩余，溶液中有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋，C
Cu(OH)2沉淀，加热后过滤，滤纸上留有的是CuO(黑色)，D 错误。
【答案】 C
二、非选择题
11．完成下列各题：
(1)实验室保存FeCl 2溶液时，常向其中加入少量铁粉原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)；
某同学为检验某未知溶液中是否为FeCl 2溶液，采取如下实验方
案加以验证：稍取未知试液于试管中溶液溶液
――→通入Cl2 ――→滴KSCN 溶液 呈血红色(证明含有FeCl 2)，你认为此方案________(填“合理”或“不合理”)，若不合理，如何改进____________________________。
(2)A 、B 、C 、D 、E 分别是铁或铁的化合物。其中D 是一种红褐色沉淀。其相互反应关系如图所示：
根据如图所示变化，按要求回答下列问题：
①写出A 、E 的化学式：
A________，E________；
②写出其中几步反应的化学方程式：
C →B ：________________________________________________；
B →D ：________________________________________________；
E →A ：_____________________________________________。③B 中加入NaOH 溶液，看到的现象是
____________________________________。
【解析】 (2)解答该题的关键是D ，因为D 为红褐色沉淀，可知D 是Fe(OH)3，则E 是Fe 2O 3，A 是Fe ，B 是FeCl 3，C 是FeCl 2。
【答案】 (1)2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋
不合理 先加KSCN 溶液，无现象，再加入氯水，溶液变成红色，则证明原溶液有Fe 2＋
(2)①Fe Fe 2O 3
②2FeCl 2＋Cl 2===2FeCl 3(合理即可)
FeCl 3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl(合理即可)
Fe 2O 3＋3CO 2Fe ＋3CO 2(或Fe 2O 3＋2Al
=====
高温 2Fe ＋A12O 3)
=====高温 ③出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
12．某工程师为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl 3溶液，准备采用下列步骤：
(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①________，②________，③________，
④________，⑤________，⑥________。
(2)请写出相关反应的化学方程式。
_______________________________________________________________________________________________________。
【解析】 从腐蚀铜的废液中回收铜。
【答案】 (1)①Fe ②FeCl 2 ③Fe 和Cu ④HCl ⑤FeCl 2 ⑥Cl 2(2)
CuCl 2＋Fe===FeCl 2＋Cu,2FeCl 3＋Fe===3FeCl 2，Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑，2FeCl 2＋Cl 2===2FeCl 3
13．如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L －1的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：
(1)B 中盛一定量的NaOH 溶液，A 中应预先加入的试剂是________，A 中反应的离子方程式是
______________________________________________________________________________________。
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。
(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉，离子反应为
Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。
－4－4
(4)已知MnO得电子，故MnO是氧化剂，Mn2＋为还原产物，则题目提供的Fe3＋是氧化产物，故还原剂为Fe2＋。即X为Fe2＋。
【答案】 (1)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
(2)浅绿色 不变色
(3)Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe
(4)Fe2＋
[教材习题解答]
1．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2．酸 碱 两性 两性
3．生成白色沉淀 沉淀继续增多且不消失 生成白色沉淀 沉淀先增多，后又逐渐减少至完全消失
4．D 5.B 6.B 7.C 8.D 9.D
10．
11．先出现白色絮状沉淀，然后沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色：FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4；4Fe(OH)
＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3.
2
12．Na2CO3(碳酸钠)；21.2 g；0.2 mol.
13．微量元素在人体中是必需的，如果缺乏某种微量元素，人体就会发生某些病变。
专题五铁及其化合物 1、铁元素的存在形态： 游离态：陨铁 化合态：铁元素主要以＋2价和＋3价的化合态存在。在地壳中的质量分数为4.65％，处于第四位，仅次于氧、硅和铝。 2、按不同标准给铁及其化合物分类 （1）按单质、氧化物、酸、碱、盐给上述物质分类。 单质：铁；氧化物：FeO、Fe2O3、Fe3O4；碱：Fe(OH)2、Fe(OH)3；盐：FeCl2、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3（2）按铁元素的化合价给上述物质分类。 0价：Fe；+2价：FeO、FeCl2、FeSO4、Fe(OH)2；+3价：Fe2O3、FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(OH)3 3 4．铁的氢氧化物——4Fe(OH)2和4Fe(OH)3性质的比较 （1）氢氧化亚铁： 制备：FeCl2＋2NaOH＝Fe(OH)2↓＋2NaCl 物理性质：白色难溶的弱碱 化学性质：①与强酸反应 ②还原性：易被氧化剂所氧化。如：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 思考：实验室在制备Fe(OH)2时，为防止被氧化，可以采取哪些措施？ 提示：实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，更要注意隔绝空气。其方法是：①亚铁盐需新制（用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液）；②将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气（O2）；③使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。 （2）氢氧化铁： 制备：FeCl3＋3NaOH＝Fe(OH)3↓＋3NaCl 物理性质：红褐色难溶固体 化学性质：与强酸反应。Fe(OH)3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O 5、探究铁及其化合物的氧化性和还原性 预测：铁元素显0价时，只有还原性；显+3价时，只有氧化性；显+2价时，既有氧化性，又有还原性。
高一化学金属及其化合物知识点总结 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
高一化学金属及其化合物知识点总结 1．元素的存在形式有两种：游离态和化合态。 （1）钠镁铝只以化合态形式存在：钠元素的主要存在形式是氯化钠，镁元素的存在形式有菱镁矿，铝元素的存在形式有铝土矿。 （2）铁元素有两种存在形式：游离态的陨铁和化合态的铁矿石。 2．金属单质的用途： （1）利用钠元素的特征焰色（黄色）制高压钠灯，高压钠灯的透雾力强，可以做航标灯；利用钠单质的熔点低，钠钾合金常温下呈液态，做原子反应堆的导热剂；利用钠单质制备过氧化钠，利用钠单质还原熔融态的四氯化钛制备金属钛。 （2）镁条燃烧发出耀眼的白光，用来做照明弹。 （3）利用铝的良好导电性，做导线。利用铝块和铝粉的颜色都是银白色，铝粉制成银粉（白色涂料）。 3．金属化合物的用途： （1）过氧化钠做漂白剂，过氧化钠做水下作业、坑道下作业的供氧剂；氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠做食品添加剂；氯化钠做为制备单质钠和氯气的原料，氯化钠做为制备氢氧化钠、氢气、氯气的原料。 （2）氧化镁的熔点高，做耐高温的材料：耐火管、耐火坩埚、耐高温的实验仪器。 （3）明矾做净水剂。 4．金属的分类： （1）根据冶金工业标准分类：铁（铬、锰）为黑色金属，其余金属（钠镁铝等）为有色金属。（2）根据密度分类：密度大于cm3的金属是重金属：如铁、铜、铅、钡，密度小于cm3的金属是轻金属：如钠、镁、铝。 5．氧化物的分类：二元化合物，其中一种元素是氧元素，并且氧元素呈负二价的化合物是氧化物。（1）氧化物（根据氧化物中非氧元素的种类）分为金属氧化物和非金属氧化物。 （2）金属氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物。 （3）非金属氧化物分为酸性氧化物、不成盐氧化物。 （4）氧化物（根据氧化物是否与碱或酸反应生成盐）分为成盐氧化物和不成盐氧化物（CO 、NO）。 （5）成盐氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物。 （6）酸性氧化物分为高价态的金属氧化物（Mn2O7）和非金属氧化物（CO2）。
铁及其化合物的性质》学案 【教学目标】 1. 了解铁在自然界中的存在、铁的物理性质及用途。 2. 掌握铁的化学性质、Fe2+M Fe3+的检验及性质、铁的氢氧化物的制备及性质。 3. 了解铁盐的净水原理。 【教学重点】 1. 铁与水蒸气 2. Fe2+及Fe3+的检验及性质。 3. 铁的氢氧化物的制备及性质。 【突破方法】 立足初中所学相关基础知识，运用物质间相互转化的基本反应规律及氧化还原反应中的基本概念和规律来进行指导学习，并以此设计相关实验进行探究验证学习。 【教学方法】 实验探究教学法。 【教学过程】 阅读并回答问题： 人类用铁的历史 人类使用铁的历史可以追溯到4500 多年前，不过那时的铁是从天而降的陨铁（其中含铁90％以上）。铁是天体演化过程中的一个重要产物。在漫长的岁月中，宇宙中的氢、氦经一代又一代的、聚变，产生了碳氧、氖、镁，镁再聚合成硅，最后形成铁。铁很稳定，是浩渺宇宙中普遍存在的一种重要元素。铁在地球的生物进化过程中也至关重要。距地面 3 000 km 深处的地心就是铁和镍的熔融体（含铁90％），但目前还无法开采。目前，铁的主要来源是 蕴藏在地表层的铁矿石。 铁（Fe）这元素占地壳元素总量的 5.5 %，世界上的金属总产量中钢铁占99.5 %。自然 界中自然铁极少，大部份和氧结合成铁矿石。纯铁呈灰白色，强度不是很大，故用处不大。 通常我们所说的铁，或钢，其实是一种合金，这种合金主要成份为纯铁（Fe,含有锰，铬，钨等金属元素及碳，硅，硫磷等非金属元素。其中碳所扮演的角色最为重要，它决定铁是否有展延性，是不是很
脆，容不容易熔化。 将铁矿石加入高炉还原而得的"熔铳”（hotmetal，即熔融生铁）含碳2到7.5 %。将熔 铳浇注到模中得一定的形状，称为铸铁（castiro n ）。铳铁（或生铁）无法锻造、轧制或压 制，换句话说，它不允许作任何形式的机械变形。铳铁有白铳（whitepig iron ）和灰铳（grey pig iron ）的区别。白铳中的碳以碳化铁（Fe3C）的形式存在，故新的断口呈银白色；且因 碳化铁硬而脆，所以白铳较硬且脆。至于灰铳中的碳以石墨的形式出现，故断口为灰色，且较白铳软且勒。 磷与硫对铁来说，是很令人讨厌的元素，虽然磷可使铁之流动性变佳，但也使得铁变脆（此因磷与铁结合或硬脆的Fe s P）。至于硫呢？如果铁中含硫过多，则有热脆现象发生，即 铁在高温加工的操作下脆裂（这是因为硫与铁结合成为硫化铁，铁与硫化铁成为共晶，形成网状，围绕在铁的晶体周围，因为共晶体的熔点较铁为低，所以在高温加工的温度下，铁与硫的共晶体熔融而铁未熔；此时若加以外力，铁即生裂痕）。 如果加入某些特定的合金元素一一锰、铬、镍、钼等等，可以增加钢铁的延性、抗拉强度，硬度，改进其铸造性质，增加其对腐蚀与热的抵抗力。经过热处理（即将钢料加热至某一预定高温，再以各种速率使其冷却），可以改变钢料的机械性质和物理性质。再者，钢铁容易施以机械加工而得到所需要的尺寸和形状。钢铁因为具有这些特性，所以广泛地用来制造各种机械，设备及建筑楼房。一般将含碳量高于2%的铳铁或铸铁称为铁，而将含量少于2% 的称为钢。 1、铁在自然界中以____________________ 存在，这是因为其化学性 质_______________________________ 。 2、纯铁具有__________________________ 金属光泽，质_______________ ，有良好 3 的_____________________ 性，铁的密度是7.86g/cm，熔点1535 C,沸点2750 C。铁还是电和 热的导体。鉴别铁和铜最简单的方法是 ________________________________ 。 3、赤铁矿主要成分________________________________ ，黄铁矿主要成 分_____________________________ ，菱铁矿主要成分_______________________ （写化学式），由赤铁矿炼铁的化学反应方程式 为__________________________________________________________________________ 4、完成下列表格： 设计思想：通过对铁的历史回顾，不仅让学生了解铁的性质，以及铁与人类生活、社会发展紧密联系在一起，更重要的是通过这样的教学设计，尝试探索培养学生阅读能力，自学能力，获取信息的能力的有效途径。 【实验探究】
铁及其化合物 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( ) ①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO 4溶液中滴入NaOH 溶液，并在空气中放置一段时间 ③FeCl 3溶液中滴入KSCN 溶液 ④无水硫酸铜放入医用酒精中 A ．②③①④ B ．③②①④ C ．③①②④ D ．①②③④ 2．已知下述三个实验中均有化学反应发生。 下列判断正确的是( ) A ．实验①中铁钉只做还原剂 B ．实验②中Fe 2＋既显氧化性又显还原性 C ．实验③中发生的是置换反应 D ．上述实验证明氧化性：Fe 3＋>Fe 2＋>Cu 2＋ 3．在含有FeCl 3和BaCl 2的酸性溶液中，通入足量的SO 2后有白色沉淀生成，过滤后，向溶液中滴加KSCN 溶液，无明显现象，下列叙述不． 正确的是( ) A ．白色沉淀是BaSO 4和BaSO 3 B ．溶液的酸性增强 C ．白色沉淀是BaSO 4 D ．FeCl 3全部被还原为FeCl 2 4．某溶液中有Fe 3＋、Mg 2＋、Fe 2＋和Al 3＋四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是( ) A ．Fe 3＋ B ．Mg 2＋ C ．Fe 2＋ D ．Al 3＋ 5．下列离子方程式书写正确的是( ) A ．FeO 固体放入稀硝酸溶液中： FeO ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2O B ．过量的铁粉与稀硝酸溶液反应： Fe ＋4H ＋ ＋NO － 3===Fe 3＋ ＋NO ↑＋2H 2O C ．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸： Fe(OH)2＋2H ＋===Fe 2＋＋2H 2O
高考化学铁及其化合物综合练习题附详细答案 一、高中化学铁及其化合物 1．有一种埋在地下的矿物X（仅含四种元素），挖出后在空气中容易发黄，现探究其组成和性质，设计完成如下实验： 请回答： （1）X的化学式_________________，挖出后在空气中容易发黄的原因______________。（2）写出溶液分二等份，加KSCN无明显现象后，滴加双氧水的两个离子方程式： ___________________，_________________。 【答案】Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3 +2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3++3SCN－= Fe(SCN)3 【解析】 【分析】 ⑴先计算分解生成的水的物质的量，再计算CO2的物质的量，根据现象得出含有亚铁离子并计算物质的量，根据比例关系得出化学式。 ⑵滴加双氧水是Fe2+与H2O2反应生成Fe3+，Fe3+与3SCN－反应生成血红色。 【详解】 ⑴分解生成的水是1.8g，物质的量是0.1mol；无色无味气体是CO2，物质的量是0.1mol；黑色固体用稀硫酸溶解后分为两等分，滴加KSCN溶液没有实验现象，然后滴加双氧水变为血红色，则含有亚铁离子；另一份加入足量的氢氧化钠溶液得到沉淀，过滤洗涤并充分灼烧后得到8g固体，该固体是氧化铁，物质的量是0.05mol，其中铁元素的物质的量是0.1mol，则黑色固体中亚铁离子的物质的量是0.2mol，所以氧化亚铁是0.2mol，X中相当于含有0.1氢氧化亚铁和0.1mol碳酸亚铁，所以化学式为Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3，挖出后在空气中容易发黄的原因是+2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素；故答案为： Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3；挖出后在空气中容易发黄的原因是+2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素。 ⑵滴加双氧水是Fe2+与H2O2反应生成Fe3+，Fe3+与3SCN－反应生成血红色，因此两个离子方程式分别是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3；故答案为： 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN－= Fe(SCN)3。 2．下图为一些常见物质的转化关系图(部分反应物与生成物未标出)。A、C、E、G为单质，其中A、C、G为金属，E为气体。B为常见无色液体，L为红褐色固体，I的焰色反应
高中化学必修一铁及其化合物 要点一：单质铁的物理及化学性质 1、铁单质的物理性质 铁具有金属的通性,具有被吸引的特性，一般铁粉为黑色，铁块为银白色。 2、化学性质 3、注意事项 （1）铁与弱氧化剂(如S、I2、H+、Fe3+、Cu2+)等反应所得产物为Fe2+,铁元素的价态为+2价。 （2）铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓H2SO4、硝酸等)反应所得产物为Fe3+,铁元素的价态为+3价。
①在氯气中燃烧，只生成氯化铁；与稀硝酸反应时则先产生＋3价铁，若铁过量时则＋3价铁再变为＋2价铁；②铁在常温下遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时发生钝化，属于化学反应。 （3）铁在纯氧中燃烧以及在高温下与H2O(g)反应得到的产物为Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3价。 （4）铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应，与水蒸汽反应的产物也是Fe3O4。典型例题 1、某稀溶液中含有4mol KNO3和2.5mol H2SO4，向其中加入1.5mol Fe，充分反应（已知NO3﹣被还原为NO）．下列说法正确的是（） A．反应后生成NO的体积为28 L B．所得溶液中c（Fe2+）：c（Fe3+）=1：1 C．所得溶液中c（NO3﹣）=2.75 mol/L D．所得溶液中的溶质只有FeSO4 解：溶液中氢离子总物质的量为：n（H+）=2.5mol×2=5mol，n（NO3﹣）=4mol，铁粉的物质的量为1.5mol， 由3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O， 3 2 8 1.5mol 1mol 4mol， 则1.5molFe完全反应时，硝酸根离子与氢离子均过量， 则发生Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O， 若1.5molFe完全反应时，氢离子不足，则两个反应均发生， Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O x 4x x x 3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O y y y y
全国高考化学铁及其化合物的综合高考真题汇总附详细答案 一、高中化学铁及其化合物 1．某金属X，为了确定其成分，进行一系列实验，实验过程和发生的现象如下图所示： ⑴写出金属X的化学式_________。 ⑵写出溶液B中溶质的化学式_________。 ⑶写出白色沉淀C转变为红褐色沉淀D的化学方程式_________。 【答案】Fe FeCl24Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3 【解析】 【分析】 金属与盐酸反应生成无色可燃性气体为氢气，白色沉淀与氧气反应生成红褐色沉淀，则金属为Fe； 【详解】 （1）分析可知，金属X为Fe； （2）溶液B为氯化亚铁； （3）白色沉淀为氢氧化亚铁，在空气中与氧气反应生成氢氧化铁，方程式为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3； 2．下图中每一方框中表示一种反应物或生成物，其中A、C、D、E在通常情况下均为气体，B为液体，(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)。试回答： （1）X是，C是，F是。 （2）写出A→D反应的化学方程式。 （3）写出G→E反应的化学方程式。 （4）写出C→E反应的化学方程式。 【答案】（1）NH4HCO3或（NH4）2CO3NH3NO2 （2）2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2 （3）3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
（4）4 NH3＋5O2="=4NO" + 6H2O 【解析】 试题分析：（1）既能够与酸反应，又能够与碱反应，经过加热还可以分解的也只有碳酸氢氨了，或者碳酸氨了，A是碳酸氢氨与盐酸反应得到的物质，且A为气体，则A为二氧化碳，则D是二氧化碳与过氧化钠反应得到的物质，且D为气体，则D是氧气。C到E的化学反应是氨气与氧气在催化剂存在下的反应，生成一氧化氮与水。F是氧气与一氧化氮的反应，则F为二氧化氮。（2）如前所述，A为二氧化碳，则反应式为：2CO2＋2Na2O2＝ 2Na2CO3＋O2↑。（3）E是一氧化氮，F是二氧化氮，B是水，则G为硝酸，则G到E的方程式是稀硝酸与铜反应的方程式。方程式为：3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋ 4H2O。（4）C是氨气，D是氧气，氨气与氧气在催化剂存在下的反应是：4 NH3＋ 5O2="=4NO" + 6H2O。 考点：着重是对铵盐的考查，考查学生分析推断能力。 3．某工厂的工业硫酸盐废水中含有大量的Fe2+、Fe3+、较多的Cu2+和少量的Na+。工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，设计如下流程图。 回答下列问题； (1)A的化学式为_________，D的化学式为_______。 (2)在工业废水中加入过量A时，发应的离子方程式有：__________、______。 (3)得到FeSO4?7H2O晶体的操作Ⅲ为：加热浓缩、冷却结晶、______、______、干燥。【答案】Fe H2SO4 Fe + 2Fe3+=3Fe2+ Fe + Cu2+=Fe2++ Cu 过滤洗涤 【解析】 【分析】 工业废水中含大量Fe2+、Fe3+、Cu2+和少量的Na+，从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，结合流程可知，要加入铁粉，可置换出铜，同时生成硫酸亚铁，经过滤，得到的滤液C中主要含硫酸亚铁，滤渣B中含Cu、Fe，向该固体混合物中加入D为H2SO4，得到的溶液F为硫酸亚铁，得到滤渣E为Cu，将溶液C、F合并就是FeSO4溶液，溶液经蒸发、浓缩、冷却结晶、过滤，洗涤、干燥就可得到FeSO4·7H2O晶体，以此来解答。 【详解】 (1)加入铁粉，由于金属活动性Fe＞Cu，可发生置换反应，置换出铜，反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，铁、铜的混合物中加入稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，所以A的化学式为Fe，D的化学式为H2SO4； (2)由于离子的氧化性Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞Na+，所以向工业废水中加入过量A时，首先发生反应Fe + 2Fe3+=3Fe2+，然后发生反应Fe + Cu2+=Fe2++ Cu； (3)FeSO4的溶解度受温度的影响变化较大，所以从FeSO4的溶液中获得晶体经过加热，通过蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤、洗涤，最后干燥，就得到了FeSO4?7H2O晶体。
高一化学铁及其化合物的性质
《铁及其化合物的性质》学案 【教学目标】 1.了解铁在自然界中的存在、铁的物理性质及用途。 2.掌握铁的化学性质、Fe2+及Fe3+的检验及性质、铁的氢氧化物的制备及性质。 3.了解铁盐的净水原理。 【教学重点】 1.铁与水蒸气 2.Fe2+及Fe3+的检验及性质。 3.铁的氢氧化物的制备及性质。 【突破方法】 立足初中所学相关基础知识，运用物质间相互转化的基本反应规律及氧化还原反应中的基本概念和规律来进行指导学习，并以此设计相关实验进行探究验证学习。
【教学方法】 实验探究教学法。 【教学过程】 阅读并回答问题： 人类用铁的历史 人类使用铁的历史可以追溯到4500多年前，不过那时的铁是从天而降的陨铁（其中含铁90％以上）。铁是天体演化过程中的一个重要产物。在漫长的岁月中，宇宙中的氢、氦经一代又一代的、聚变，产生了碳氧、氖、镁，镁再聚合成硅，最后形成铁。铁很稳定，是浩渺宇宙中普遍存在的一种重要元素。铁在地球的生物进化过程中也至关重要。距地面3 000 km深处的地心就是铁和镍的熔融体（含铁90％），但目前还无法开采。目前，铁的主要来源是蕴藏在地表层的铁矿石。 铁（Fe）这元素占地壳元素总量的5.5％，世界上的金属总产量中钢铁占99.5％。自然界中自然铁极少，大部份和氧结合成铁矿石。纯铁呈灰白色，强度不是很大，故用处不大。通常我们所说的铁，或钢，其实是一种合金，这种合金主要
成份为纯铁（Fe，含有锰，铬，钨等金属元素及碳，硅，硫磷等非金属元素。其中碳所扮演的角色最为重要，它决定铁是否有展延性，是不是很脆，容不容易熔化。 将铁矿石加入高炉还原而得的“熔铣”（hotmetal，即熔融生铁）含碳2到7.5％。将熔铣浇注到模中得一定的形状，称为铸铁（castiron）。铣铁（或生铁）无法锻造、轧制或压制，换句话说，它不允许作任何形式的机械变形。铣铁有白铣（whitepig iron）和灰铣（grey pig iron）的区别。白铣中的碳以碳化铁（Fe3C）的形式存在，故新的断口呈银白色；且因碳化铁硬而脆，所以白铣较硬且脆。至于灰铣中的碳以石墨的形式出现，故断口为灰色，且较白铣软且勒。 磷与硫对铁来说，是很令人讨厌的元素，虽然磷可使铁之流动性变佳，但也使得铁变脆（此因 P）。至于硫呢？如果铁磷与铁结合或硬脆的Fe 3 中含硫过多，则有热脆现象发生，即铁在高温加工的操作下脆裂（这是因为硫与铁结合成为硫化铁，铁与硫化铁成为共晶，形成网状，围绕在铁的晶体周围，因为共晶体的熔点较铁为低，所以在高温加工的温度下，铁与硫的共晶体熔融而铁未熔；此时若加以外力，铁即生裂痕）。
高中化学知识点：铁及其化合物 铁的存在和主要性质 1．铁的存在和位置 2．铁的化学性质 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 ①与O 2的反应 常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe 2O 3·x H 2O 。 点燃：3Fe ＋2O 2=====点燃 Fe 3O 4。 ②与Cl 2的反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃 2FeCl 3。 ③与S 的反应：Fe ＋S=====△ FeS 。 (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 ＋4H 2O(g)=====高温 Fe 3O 4＋4H 2。
(3)与酸的反应 ①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 ②与氧化性酸 遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。Fe与足量稀HNO3反应的离子方程式为Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 (4)与某些盐溶液的反应 ①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。 ②与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 铁的重要化合物 1．铁的氧化物 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗名铁红磁性氧化铁 色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素价态＋2 ＋3 ＋2、＋3 说明： ①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式： FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。 ②FeO与硝酸反应的化学方程式： 3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。 2．铁的氢氧化物 Fe(OH)2Fe(OH)3 色态白色固体红褐色固体 与H＋ 反应 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋=== Fe3＋＋3H2O 二者的关在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状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＋
铁及其化合物 一、单选题 1．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，上述白色沉淀和残渣分别是 A．Fe(OH)3Fe2O3 B．Fe(OH)2Fe2O3 C．Fe(OH)2Fe(OH)3 D．Fe(OH)2Fe3O4 2．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（） A．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2 B．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 C．Fe3+与KSCN溶液产生红色沉淀 D．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 3．关于钢和生铁的说法错误的是（） A．都是铁的合金 B．主要区别是含碳量的不同 C．主要成分都是铁 D．钢是纯铁、生铁含杂质 4．铁丝与氧气或水蒸气反应的共同产物是（） A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．FeO和Fe3O4 5．有一种铁的化合物俗称铁红，常用作红色油漆和外墙涂料，这种铁的化合物是（） A．Fe2O3 B．Fe(OH)3 C．FeO D．Fe3O4 6．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( ) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 7．某铁的氧化物中铁元素和氧元素的质量比为21∶8,该氧化物的化学式可能是 ( ) A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe4O5 8.现有一定量FeO、Fe2O3的混合物,在足量H2气流中加热充分反应,冷却后称得剩余固体质量比原混合物减少0.8 g;将 等质量的原混合物与盐酸反应,欲使之完全溶解,则需1 mol·L-1盐酸的体积至少为( ) A.0.05 L B.0.1 L C.0.2 L D.1 L 9．下列有关物质应用的说法中，正确的是（） A. 用石英器皿盛装氢氟酸 B. 臭氧具有强还原性,可用于自来水的杀菌消毒 C.Fe3+具有氧化性,可腐蚀印刷线路板上的铜 D. 硫酸钡俗称“钡餐”,可用于治疗胃酸过多 10．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性（平均直径25nm）纳米Fe3O4的流程示意图如下： 下列叙述不正确的是（） A．常用热的Na2CO3溶液除去钢铁表面的油污 B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋+Fe=3Fe2＋ C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去 D．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中， 能产生丁达尔效应 11．下列反应的离子方程式书写错误的是（） A．Fe2O3溶于过量的氢碘酸溶液中：Fe2O3+6H++2I-=2Fe2+ +I2+3H2O B．过量SO2与氨水反应：SO2+NH3?H2O=NH4++HSO3- C．向明矾中加入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好沉淀完全： 2Al3++6OH-+3Ba2++3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ D．酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应：5H2C2O4 +2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 12．下列中学常见实验的现象表述正确的是（） A．过量的铁投入到一定量的稀硝酸中充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显红色 B．制备氢氧化铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁 C．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2—3滴即可 D．往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2，溶液颜色由棕黄色变为浅绿色，同时有白色沉淀产生，表示FeCl3具有还原性 13．某溶液中有 3+2+2+ Fe Mg Fe 、、和+ Na四种离子，若向其中加入过量的 NaOH 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．3+ Fe B．2+ Mg C．+ Na D．2+ Fe 14．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是A．向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝。Fe3＋能与淀粉发生显色反应
第3讲铁及其化合物 一、铁 1、位置、结构： （1）Fe位于第四周期第VIII族（过渡元素）； （2）原子结构示意图: (3)常见离子: Fe3+(强氧化性) Fe2+（强还原性）。 3、物理性质： （1）纯铁抗蚀能力强 （2）具有一般金属的物理通性。 （3）黑色金属（铁铬锰） 4、化学性质：较活泼 （1）与非金属单质： 3Fe + 2O2点燃 === Fe3O4 Fe + S △ === FeS 2Fe + 3Cl2点燃 === 2FeCl3 (棕黄色烟) （2）与H2O
3Fe + 4H2O（g） Fe3O4 + 4H2 （3）与酸 ①与非氧化性酸：如盐酸、稀硫酸 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ ②与氧化性酸：如浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸 Fe+4HNO3（稀）=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 2Fe+6H2SO4（浓）△ ===Fe2(SO4)3 +3SO2↑+6H2O （常温钝化）Fe+6HNO3（浓）△ ===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O （常温钝化）（4）与盐： Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu Fe + 2Fe 3+ = 3Fe2+ 二、铁的氧化物和氢氧化物 1、氧化物
色态黑色粉末红棕色粉 末 黑色晶体价态+2 +3 +2,+3 水溶性不溶不溶不溶 与盐酸反应 FeO＋2H＋ ===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋ ===2Fe3＋ ＋3H2O Fe3O4＋8H＋ ===Fe2＋＋ 2Fe3＋＋ 4H2O 与还原剂反应H2＋FeO Fe＋H2O Fe2O3＋ 3CO 2Fe＋3CO2 8Al＋ 3Fe3O4 9Fe＋ 4Al2O3 2、铁的氢氧化物 Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体水溶性难溶难溶
高一化学必修一《金属及其化合物》知识点汇总 高一化学必修一《金属及其化合物》知识点汇总 1．了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要物理性质 （1）．钠、铝、铁、铜在自然界中的存在形式。 ①．钠铝只以化合态形式存在：钠元素的主要存在形式是氯化钠，铝元素的存在形式有铝土矿。 ②．铁铜有两种存在形式：铁的存在形式是游离态的陨铁和化合态的铁矿石（黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿），铜的存在形式是游离态的铜和黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿和孔雀石。 （2）钠、铝、铁、铜单质的物理性质 ①．颜色：块状钠铝铁单质是银白色金属，纯铜是紫红色金属；粉末状的铝和铜颜色不变，粉末状的铁屑是黑色，没有粉末状的钠，钠在空气中马上氧化成白色的氧化钠，最终氧化成碳酸钠；冶金工业中铁属于黑色金属，钠、铝、铜属于有色金属。 ②．密度：钠的密度比水小，铝、铁、铜的密度比水大；钠、铝的密度小于4.5g/cm3是轻金属，铁、铜的密度大于4.5g/cm3是重金属。 ③．熔点：钠的熔点低，钠与水反应产生的热量就可以使其熔化成小球；铝、铁、铜的熔点很高。 ④．共性：不透明，有导电性、导热性、延展性；钠钾合金做原子反应堆的导热剂；铝、铁、铜可以做导线，金属的导电性：Ag>Cu>Al ；铝的延展性可以制成包装用的铝箔；铝、铁、铜可以制成各种容器等。 ⑤．硬度：钠的硬度很小，可以用小刀切割；纯铝的硬度较小，铁和铜的硬度较大。 ⑥．特性：铁可以被磁化，而产生铁磁性。 （3）钠、铝、铁、铜的重要化合物的物理性质 ①．氧化物的颜色：白色：Na2O 、Al2O3；黑色：FeO 、Fe3O4 、CuO；淡黄色：Na2O2；红棕色：Fe2O3。 ②．氧化物的溶解性：Na2O 、Na2O2溶于水生成强碱发生化学变化；Al2O3 、FeO 、Fe2O3 、Fe3O4 、CuO不溶水。 ③．氢氧化物的颜色：白色：NaOH 、Al(OH)3、Fe(OH)2；红褐色：Fe(OH)3；蓝色：Cu(OH)2 。 ④．氢氧化物的溶解性：溶于水的：NaOH；不溶于水的：Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2 ；其中Fe(OH)2溶于水变色：先变成灰绿色，再变成红褐色Fe(OH)3 。 ⑤．盐酸盐（金属在氯气中燃烧的产物）的颜色：白色：NaCl ；棕红色：FeCl3 ；棕黄色：CuCl2 。 ⑥．盐酸盐溶于水的颜色：无色：NaCl；黄色：FeCl3 ；蓝色：CuCl2 。 ⑦．硫酸盐的颜色：无色：芒硝（Na2SO4 ?10H2O）、白色：白色硫酸铜粉末（CuSO4）；明矾： [KAl(SO4)2 ?12H2O]；绿色：绿矾（FeSO4 ?7H2O）；蓝色：胆矾、蓝矾（CuSO4 ?5H2O）。 ⑧．碳酸盐的颜色：白色：Na2CO3 、NaHCO3 ；孔雀绿：Cu2(OH)2CO3 。 ⑨．碳酸盐的溶解性：溶于水的：Na2CO3 、NaHCO3 ；不溶于水的：Cu2(OH)2CO3 。 （4）钠、铝、铁、铜重要化合物的物理性质的用途 ①．为无机框图题提供题眼：ⅰ、溶解性，ⅱ、颜色，ⅲ、颜色变化：白色→灰绿色→红褐色。 ②．为离子共存提供判断依据：ⅰ、有颜色的离子不能大量共存：黄色：Fe3+ ，浅绿色：Fe2+ ，蓝色：Cu2+ ；ⅱ、强碱性条件下不能共存的离子：Fe3+ 、Fe2+ 、Cu2+ 、Al3+ ；ⅲ、与HCO 不能大量共存（发生双水解反应）的离子：Fe3+ 、Fe2+ 、Cu2+ 、Al3+ 。 2．了解钠、铝、铁、铜等金属分别与氧气、水、酸、碱、盐等物质反应的情况，了解其共性和个性 （1）与纯氧气反应： ①．常温：钠变质生成白色氧化钠，铝表面生成致密的氧化物薄膜保护内部金属不再反应，铁、铜稳定存在。 ②．加热：白色钠燃烧发出黄光生成淡黄色的过氧化钠，熔化的铝被白色氧化膜包裹不会滴落，白色铁丝燃烧产生耀眼的白光，有黑色颗粒物（Fe3O4）落下，紫红色的铜加热变成黑色的氧化铜。 说明：钠与氧气反应温度不同产物不同；铁与氧气反应的产物随接触面积、量的多少、温度高低有关。 （2）与水的反应 ①．常温：只有钠能与水反应；铝、铁、铜不与水反应。