铁及其化合物总结

【高中化学】第十讲总结—铁及其化合物一、重点知识框架
二、重点知识详解
【经典例题】
例1 把单质铁加入氯化铜、氯化亚铁、氯化铁和盐酸混合溶液中，反应后铁有剩余，则溶液中浓度最大的阳离子是（ ） A ．Cu 2+ B ．Fe 2+ C ．Fe 3+ D ．H + 例2 下列反应中，能生成正三价铁的是（ ） A ．铁钉投入硫酸铜溶液中 B ．铁粉跟硫粉混合加热 C ．铁丝在氯气中燃烧 D ．铁屑加入盐酸中
例3 由5mol Fe 2O 3、4mol Fe 3O 4和3mol FeO 组成的混合物，加入纯铁1mol 并在高温下和Fe 2O 3反应．若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO 与Fe 2O 3的物质的量之比不可能是（ ） A ．4：3 B ．3：2 C ．3：1 D ．2：l 例4 有一种粉末它是由铁的氧化物中的一种或者两种组成，取3.04g 粉末加热，同时通入足量的CO 使之完全反应，再用过量澄清石灰水把生成的气体充分吸收，产生沉淀 5g ． 则该粉末的组成是（
） A ．只有Fe 2O 3 B ．只有FeO
C ．等物质的量的Fe 2O 3和Fe 3O 4
D ．等物质的量的FeO 和Fe 3O 4
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例5 用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH) 2沉淀。

方法一：用不含Fe 3+的FeSO 4溶液与用不含O 2的蒸馏水配制的NaOH 溶液反应制备。

（1）除去蒸馏水中溶解的O 2常采用 的方法。

（2）生成白色Fe(OH) 2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O 2的NaOH 溶液，插入FeSO 4溶液液面下，再挤出NaOH 溶液。

这样操作的理由是 。

方法二：在如图装置中，用NaOH 溶液、铁屑、稀H 2SO 4等试剂制备。

（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是 。

（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是 。

（3）这样生成的Fe(OH) 2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。

例6用KI溶液和FeCl3溶液进行如下实验。

下列说法中错误的是（）
A．实验i发生的反应为：2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2
B．黄色溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl﹣、K+、I﹣离子
C．实验iii水溶液中c（Fe2+）小于i中c（Fe2+）
D．若向实验iii 所得液体中滴加KSCN溶液，水层红色比实验ii浅
【参考答案】
1. 【解答】反应后铁有剩余，则加入单质Fe 后发生的反应有Fe+2FeCl 3═3FeCl 2、Fe+CuCl 2═FeCl 2+Cu 、
Fe+2HCl═FeCl 2+H 2↑，反应后溶液中溶质为FeCl 2，溶液中浓度最大的阳离子为Fe 2+，故选：B 。

2. 【解答】A ．铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，Fe+CuSO 4＝FeSO 4+Cu ，生成的是二价铁，故A 错误；
B ．铁丝在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铁，Fe+S FeS 生成的是二价铁，故B 错误；
C ．铁在氯气中燃烧生成氯化铁，2Fe+3Cl 2
2FeCl 3，生成的是三价铁，故C 正确；
D ．铁与盐酸溶液反应Fe+2HCl ═FeCl 2+H 2↑，生成氯化亚铁和氢气，生成的是二价铁，故D 错误；故选：C 。

3. 【解答】分析题给混合物和高温下发生的反应，可知：
当发生反应：Fe 2O 3+Fe ═ 3FeO 时，反应后混合物中含有6molFeO 、4molFe 2O 3，则FeO 与Fe 2O 3的物质的量之比为3：2；
当发生反应：4Fe 2O 3+Fe ═3Fe 3O 4时，反应后混合物中含有3molFeO 、1molFe 2O 3，则FeO 与Fe 2O 3的物质的量之比为3：1； 当两反应均存在时，FeO 与Fe 2O 3的物质的量之比处于两者之间，故选：A 。

4. 【解答】澄清石灰水将生成的气体充分吸收，产生沉淀5g 为碳酸钙的质量，物质的量为＝0.05mol ，
根据碳原子守恒可知n （CO 2）＝0.05mol ，氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量，即n （O ）＝n （CO 2）＝0.05mol ，n （Fe ）＝＝
＝0.04mol ，n （Fe ）：n （O ）＝0.04mol ：0.05mol
＝4：5，所以该粉末是由铁的两种氧化物构成，若由等物质的量的Fe 2O 3和Fe 3O 4构成，n （Fe ）：n （O ）＝5：7，不成立，所以该粉末是由FeO 和Fe 3O 4构成，
令FeO 和Fe 3O 4混的物质的量分别为xmol 、ymol ，则根据铁原子和氧原子守恒：
解得：x ＝0.01mol ，y ＝0.01mol
故该粉末是由FeO 和Fe 3O 4的物质的量之比为0.01mol ：0.01mol ＝1：1构成，故选：D 。

5. 【解答】方法一：（1）蒸馏水中若溶有O 2，则会加速Fe(OH)2氧化，由于氧气的溶解度随温度的升高而减小，
因此可采用加热煮沸的方法除去，故答案为：煮沸；
（2）氢氧化亚铁极易被氧气氧化，所以制取氢氧化亚铁时注意必须在无氧气条件下进行，即用长滴管吸取不含O 2的NaOH 溶液，插入FeSO 4溶液液面下，再挤出NaOH 溶液。

这样操作目的是避免生成的Fe(OH)2接触O 2，故答案为：避免生成的Fe(OH)2接触O 2；
方法二：（1）试管Ⅰ里加入的试剂是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，所以试管Ⅰ的试剂为铁与稀硫酸，故答案为：铁与稀硫酸；
（2）试管I 中发生反应生成硫酸亚铁与氢气后，在气体压强的作用下，试管I 中含有硫酸亚铁溶液被压入试管II 中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应，故答案为：NaOH 溶液；
（3）氢氧化亚铁极易被氧气氧化，试管I 中发生反应生成的氢气将试管I 、II 中的空气排尽，避免了氧化反应的发生，即试管I 生成的H 2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，隔绝了空气，故答案为：H 2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，外界空气不易进入；
6. 【解答】A 、KI 溶液中I ﹣
具有还原性，FeCl 3溶液中Fe 3+具有氧化性，二者发生氧化还原反应，给的量可以看出
滴加的氯化铁是少量的，结果反应后溶液依然显示黄色，说明铁离子反应不完全，发生的反应是可逆的，即
2Fe 3++2I ﹣
⇌2Fe 2++I 2，故A 正确；
B 、氯化铁（少量）和碘化钾之间的反应，产物是氯化亚铁、氯化钾，碘单质，并且碘化钾剩余，反应是可逆
的，还存在少量的氯化铁，即黄色溶液中含有Fe 2+、Fe 3+、Cl ﹣、K +、I ﹣
离子，故B 正确；
C 、实验iii 中生成的I 2萃取到CCl 4层，从溶液中分离出产物I 2，使反应2Fe 3++2I ﹣
⇌2Fe 2++I 2正向移动，使c （Fe 2+）大于i 中c （Fe 2+），故C 错误；
高温
高温
D、实验iii 是向所得液体中滴加CCl4，萃取了碘单质，反应2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2正向移动，铁离子浓度减小，所得液体中滴加KSCN溶液，水层红色变浅，故D正确。

故选：C。