2019高考一轮复习铁及其化合物

铁三角
Fe
Fe2+ Br2、Cl2、HNO3、浓H2SO4等
Fe3+
I、 S2 O 、 S2、 H 2S 、 C、 u F等 e
1、Fe只有还原性
Fe反应后形成的产物呈何价态，一般由下列因素来决 定：
弱氧化剂
Fe（+2）
Fe
S、I2、H＋、Cu2＋、Fe3＋等
强氧化剂
Fe（+3）
Cl2、Br2、热浓H2SO4、HNO3等
4. Fe2+ 和 Fe3+的鉴别方法
Fe2+
Fe3+
溶液的颜色
浅绿色
加碱溶液 白色 灰绿色 红褐色
加SCN-
无明显现象（通氯气）
加苯酚
不变色
淀粉碘化钾试纸
不变色
加入铜片
不变色
其它
棕黄色 红褐色 血红色
紫色 变蓝 变成蓝绿色
思考1 亚铁盐、铁盐溶液的保存方法？
亚铁盐溶液：加入少量铁屑防止氧化；加入 少量相应的酸溶液以防止Fe2+的水解。
M 4(n H )O 、 H 2O 2、 C等 lO
常见Fe2＋转化成Fe3＋的离子方程式：
2Fe2＋＋Cl2(Br2)===2Fe3＋＋2Cl－(Br－) 4Fe2＋＋4H＋＋O2=== 4Fe3＋＋2H2O 3Fe2＋＋4H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 5Fe2＋＋8H＋＋MnO4－===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
【答案】 (2)①稀H2SO4和铁屑 ②NaOH溶液 ③检验试管Ⅱ出口 处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹④试管 Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入
(3)利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀．如图所示， 已知两电极的材料分别为石墨和铁．
①a电极的材料应为__________，电极反应式___________． ②电解液c可以是______(填编号)． A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液 【答案】 (3)①Fe Fe－2e－ === Fe2＋ ②BC
（2）离子的物质的量各是多少？
Fe2+ 0.6mol Cu2+ 0.075mol Cl- 1.35mol
5.已知：A是硫酸盐，且A和G、C和D、F和H元素组成分别相 同。G和KSCN溶液混合后溶液显红色，B、C和D均为氧化物。 反应过程中产生的水在图示中已略去。
回答下列问题： (1)写出G和H的化学式：G________，H________。 (2)工业生产中D转化为C的反应条件是：_____。 (3)B跟E反应的离子方程式是_______________________。
③d为苯，其作用是____________________，在加入苯之 前对电解液c应作何简单处理？________________.
④为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 ____________(填编号)．
A．改用稀H2SO4作电解液 B．适当增大电源的电压 C．适当减小两极间的距离 D．适当降低电解液的温度 ⑤若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2 沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显 现象为________________________． 【答案】 ③隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化 加热煮沸， 排出溶解的O2 ④BC ⑤白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成 红褐色
Fe3++3OH—= Fe(OH)3↓
3、铁的重要盐
（1） ＋3价铁：呈黄色
①沉淀性： Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓红褐色沉淀用于鉴别Fe3+ ②水解性： a、和CO32- 、HCO3-、双水解,写出方程式 b、制氢氧化铁胶体Fe3++3H2O(沸水)＝Fe(OH)3＋3H+ ③络合性： 用于鉴别Fe3+ Fe3++3SCN-＝Fe(SCN)3 血红色溶液
铁盐溶液：加入少量相应酸溶液以防止Fe3+ 的水解
思考2
如何从FeCl3和少量Cu的混合物中分离得到纯净的 FeCl3和Cu？
① 加水溶解：2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2 ② 加过量的Fe并过滤：Fe＋CuCl2＝FeCl2＋Cu ③ 在过滤所得沉淀物中加足量HCl，
Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑过滤，将滤液合并，沉淀物清洗 烘干.
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入 __________________．
②除去蒸馏水中溶解的O2常采用____________的方法． ③生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的 NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液．这样 操作的理由是
【答案】 (1)①稀H2SO4、铁屑 ②煮沸 ③避免生成的 Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
红色。所以应先加入KSCN，如果溶液不变色，再加入氯水，
溶液变成红色，则可证明溶液中不含Fe3＋含有Fe2＋。
【答案】 C
4．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分 反应后，其结果是( )
A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变 B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显血红色 C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
红褐色固体，不溶于水
化学 性质
制法
Fe(OH)2+2H+= Fe2++2H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
可溶性碱与亚铁盐溶液反应
Fe2++2OH—= Fe(OH)2↓
Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O
加热
2Fe(OH)3=Fe2O3+ 3H2O
可溶性碱与铁盐溶液反应
油封、生成气体来排除氧气）
1．下列反应中，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺
序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并 在空气中放置一段时间 ③FeCl3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
【答案】 B
④ 滤液中通足量Cl2：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3
⑤ 通入HCl气流，蒸干FeCl3溶液：
FeCl3＋3H2O
Fe(OH)3＋3HCl, HCl抑制水解
流程图
[典型剖析]
【例1】把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充 分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是 （ A ）
A.只有Fe2+
B.只有Fe3+
2. +2价铁离子 强还原性、弱氧化性
①弱氧化性：遇强还原剂时被还原成单质铁
F2 e A、 l C、 O Z 等 n Fe
例：Fe2++ Zn = Zn2++Fe
②强还原性：遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物
F2 e B2、 rC 2、 lO 2、 H 2S 浓 4、 O H N 3 等 O F3 e
3. +3价铁离子 只具有氧化性
F3e I、 S 2O 、 S2 、 H2S 、 C、 uF 等 e F2e
（溶液中）
常见Fe3＋转化成Fe2＋的离子方程式
① 2Fe3++2I-＝2Fe2++I2 ② 2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+ ③ 2Fe3++S2-＝2Fe2++S↓ ④ 2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+ ⑤ 2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+ ⑥ 2Fe3++Fe＝3Fe2+
不稳定
稳定
稳定
FeO+2H+= Fe2++ H2O
Fe3O4+8H+=Fe2++ 2Fe3++4H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++ 3H2O
通式：2y Al + 3FexOy 高温 y Al2O3+3xFe
2、铁的氢氧化物
化学名
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物理 性质
白色固体，不溶于水
(2)在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4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为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和 Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实 验步骤是____________________________． ④这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是 ___________________________________．
【例3】由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其 中铁元素与氧元素的质量比为21：8，，则这种混合物
中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是（CD
A.1：2：1
B. 2：1：1
）。
C. 1：1：1
D. 1：1：3
【例4】在下列所指的各溶液中，分别滴加NH4SCN溶液 后，溶液不呈血红色的是 （ AB ）
【答案】 (1)Fe2(SO4)3 Na2SO4 (2)催化剂和适当的温度 (3)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
备习题课
[例题1]某元素的一种同位素R具有微弱的放射性，其原子核内中子 数比质子数多40，其单质晶体在一定条件下密度为6．78ｇ·ｃｍ－３ Ｘ射线研究该晶体发现在边长为1．00×10－７ｃｍ的立方体中含有 20个R原子。R在化学反应中常表现为＋2价和＋4价，溶液中Ｒ２＋ 稳定。氧化物Ｒ３Ｏ４与Ｆｅ３Ｏ４有相似之处。 请回答：
2、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 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4
B．Fe(OH)2；FeO D．Fe2O3；Fe(OH)3
【答案】 B
重点突破
Fe(OH)2的制取方法 Fe(OH)2具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧 化，因此制备Fe(OH)2是高考题常见考点．实验的 关键之处是隔绝空气、避免接触O2，防止Fe(OH)2 被氧化．
经典例题
下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案．请回答下列各问 题：
(1)用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH 溶液反应制备．
C.有Fe2+和Cu2+ D.有Fe3+和Cu2+
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【例2】将6g纯铁粉加入200mLFe2(SO4)3和CuSO4的
混合溶液中充分反应后得到200mL0.5mol/L的FeSO4溶
液和5.2g固体，求： （1）反应后生成铜多少克？
2.56g
（2）加入铁粉前Fe2(SO4)3物质的量浓度。 0.1mol/L
铁及其化合物
一、铁 第四周期第VIII族，属过渡元素 化学性质
二、铁的化合物
1、铁的氧化物
化学式
化学 名称 俗名
FeO 氧化亚铁
Fe3O4 四氧化三铁 磁性氧化铁
Fe2O3 三氧化二铁
铁红
色态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
化合价
+2
+2、+3
+3
稳定性
与H+ 反应 铝热 反应
A.加入足量镁粉的Fe2(SO4)3溶液 B.加入过量铁粉的稀硝酸溶液
C.铁丝在足量的氯气中燃烧后，所得产物的溶液
D.长期暴露在空气中的绿矾溶液
【例5】金属铜能被FeCl3的浓溶液腐蚀，其化学反应 是：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。 现将有铜的印刷线路板浸入FeCl3的浓溶液中，有 9.6gCu被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入 8.4g铁粉，经充分反应，溶液中还存在4.8g不溶物。 则： （1）溶液中存在哪些离子？ Fe2+ 、 Cu2+ 、 Cl-
【答案】 A
3．欲证明某溶液中不含Fe3＋可能含有Fe2＋，进行如下实
验操作时最佳顺序为( )
①加入少量氯水 ②加入少量KMnO4溶液 ③加入少量 KSCN溶液
A．①③
B．③②
C．③①
D．①②③
【解析】 Fe3＋与KSCN溶液反应变红色，Fe2＋与KSCN溶
液不反应，但加入氧化剂后Fe2＋被氧化成Fe3＋，使KSCN变
④显色反应：加苯酚 溶液显紫色
（2） ＋2价铁：呈浅绿色
沉淀性： Fe2++2OH-＝Fe(OH)2 ↓ 4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3 ↓
现象：和碱反应生成白色沉淀迅速变成灰绿色最 后变成红褐色沉淀，此现象用于鉴别Fe2+。
思考：配置Fe2+和Fe(OH)2时需要注意的事项： 排除装置内的氧气（例如加热煮沸、滴加油