第8講鐵及其化合物

基礎熱身

1.我國科學家參與研制的阿爾法磁譜儀已隨美國發(fā)現(xiàn)號航天飛船升入太空，開始了探索

宇宙中是否存在“反物質”的研究工作。根據(jù)你所學的知識推測用于制造阿爾法磁譜儀的核心

部件的材料是（）

A.FeOB.FezOsC.FesChD.Fe（OH）3

2.將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加入下列物質，不會有三價鐵生成的是（）

A.硫酸B.氯水

C.硝酸鋅D.濱水

3.下列有關鐵及其化合物的有關說法中正確的是（）

A.赤鐵礦的主要成分是Fe304

B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe2O3和H2

C.除去FeCL溶液中的FeCL雜質可以向溶液中加入過量鐵粉，然后過濾

D.FT+與KSCN溶液反應產生紅色沉淀

4.[2012?汕頭質檢]下列化學實驗事實相應的離子方程式正確的是（）

A.往FeCL溶液中加入Fe粉：2Fe3++Fe=3F，+

2+

B.往澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca+2OH-+CO2=CaCO33+H20

C.往FeCL溶液中加入Cu粉：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+

+2+

D.氧化亞鐵加入稀硝酸：FeO+2H=Fe+H2O

5.在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質：①FeCL②Fez（）3③Cu（N03）2

④KNO3,銅粉溶解的是（）

A.只有①或②

B.只有②或④

C.只有①或②或③

D.上述四種物質中任意一種

能力提升

6.下列離子的檢驗方法合理的是（）

A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e?+

B.向某溶液中加入酸性KMnOa溶液，溶液褪色，說明原溶液中一定含F(xiàn)e?+

C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中一定不含有Fe?+

D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中

含有Fe?+,可能含有Mg2+

7.[2013?濟南模擬]下列敘述正確的是（）

A.因為NHs?是弱堿，所以不能用氨水與FeCL溶液反應制取Fe（0H）3

B.向FeL溶液中通入少量CL,再滴加少量CCL,振蕩、靜置，下層液體為紫色

C.向一定體積的熱濃硫酸中加入過量的鐵粉，生成的氣體能被燒堿溶液完全吸收

D.將S0?氣體通入濱水，欲檢驗溶液中是否有S0廠生成，可向溶液中滴加Ba（NC）3）2溶液

8.下列各組離子一定能大量共存的是（）

A.在含大量Fe，+的溶液中:NH：、Na+、Cl~,SCN~

B.在強堿性溶液中：Na'、仁、A10r>COr

C.在c（H+）=10Tmol/L的溶液中：NH：、Al"、S0『、N0:

D.在pH=l的溶液中：內、Fe"、Cl",NOr

9.[2012?莆田模擬]常溫下，往HQ,溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發(fā)生如下兩個反

應：

2++3+

2Fe+H202+2H=2Fe+2HQ、

3+2++

2Fe+H202=2Fe+02f+2H?

下列說法不正確的是（）

A.H2O2的氧化性比Fe'+強，其還原性比Fe"強

B.在HQ分解過程中，溶液的pH逐漸下降

C.在H◎分解過程中，F(xiàn)e?+的總量保持不變

D.生產過程要嚴格避免混入Fe"

10.[2012?深圳模擬]X、Y、Z、W均為中學化學的常見物質，一定條件下它們之間有如

下轉化關系（其他產物已略去）：

下列說法不正確的是（）

A.若W是單質鐵，則Z溶液可能是FeCL溶液

B.若W是氫氧化鈉，則X與Z可反應生成Y

C.若X是金屬鎂，則W可能是強氧化性的單質

D.若X是金屬Na,則Z可以是Na?。？

11.[2012?臨沂模擬]將金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應，下列對反應情況設想

的評價正確的是()

選項反應情況設想評價

當鐵銅均不剩余時，溶液中一定有Fe?

A正確，F(xiàn)e"和Fe、Cu均可反應

+、Cu2+,一定無Fe"

當鐵銅均有剩余時，溶液中一定有Fe?正確，F(xiàn)e和Cu與Fe"都反應，故有Fe?

B

+、Cu"無Fe"+和Cu3無Fe"

當銅有剩余，鐵無剩余時，溶液中一定

C正確，Cu有剩余故無Cu2+

只有Fe?+,無C產

當鐵有剩余，銅無剩余時，溶液中一定不正確，不可能有Fe剩余，Cu不剩

D

有Fe?+、Cu2+余，因為Fe比Cu優(yōu)先與Fe"反應

12.圖K8—1中A?J均代表無機物或其水溶液，其中B、D、G是單質，B是地殼中含量最

高的金屬元素，G是氣體，D是應用最廣泛的金屬。

根據(jù)圖示回答問題：

圖K8-1

(1)元素B在周期表中的位置是

(2)反應②的化學方程式是

(3)J與氫碘酸反應的離子方程式是

(4)要使溶液F中的一種金屬元素全部以沉淀的形式析出，最適宜加入的反應物是

(填化學式)；I-F的離子方程式為

13.[2012?長沙模擬]某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應及反應的產

物，進行了下列實驗。

(1)用如圖K8—2所示實驗裝置，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱

并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”(石棉絨是耐高溫材料，不與水

反應)。反應一段時間后，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當

_____________________________________________________________________(填實

驗現(xiàn)象)時，

說明“鐵與水蒸氣”能夠進行反應。

(2)為了證明反應后的固體混合物中含有+3價的Fe,他們計劃取出少量混合物于試管

中，加入足量的鹽酸，溶解、過濾。向濾液中滴加KSCN溶液，觀察溶液的顏色。在下表中填

寫滴加KSCN溶液后可能觀察到的現(xiàn)象、結論與解釋(可以不填滿)。

現(xiàn)象結論與解釋

可能①

可能②

(3)將反應后固體溶于足量的鹽酸中充分溶解，可選用試劑證明溶液中含有Fe2

+

0

a.Clz和KSCN溶液

b.NaOH溶液

c.KMnCU溶液

14.粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fez()3組成的混合物。進行如下實驗：

①取適量A進行鋁熱反應，產物中有單質B生成；

②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol?鹽酸中，得溶液C；

③將①中得到的單質B和溶液C反應，放出1.12L(標況)氣體，同時生成溶液D,還殘留

有固體物質B；

④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。

請?zhí)羁眨?/p>

(D①中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是

產物中的單質B是o

(2)②中所發(fā)生的各反應的化學方程式是

(3)③中所發(fā)生的各反應的離子方程式是

(4)若溶液D的體積仍視為0.15L,則該溶液中c(M/+)為,c(Fe")為

挑戰(zhàn)自我

15.以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略):

I.從廢液中提純并結晶出FeSO4-7H20O

II.將FeSO4-7H20配制成溶液。

III.FeSO”溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合，得到含F(xiàn)eCO3的濁液。

IV.將濁液過濾，用90。。熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCOs固體。

V.煨燒FeCOs，得到FezOs固體。

已知：NHMCOs在熱水中分解。

(1)1中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe",該反應的離子方程式是

(2)II中，需加一定量硫酸，運用化學平衡原理簡述硫酸的作用

(3)III中，生成FeCO3的離子方程式是

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

若FeCOs濁液長時間暴露在空氣中，會有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學方程式

是_________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)IV中，通過檢驗S07來判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗S07的操作是

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(5)已知燃燒FeCOs的化學方程式是4FeC03+0?盤退2Fe203+4C02。現(xiàn)煨燒464.0kg的

FeCOs,得到316.8kg產品。若產品中雜質只有FeO,則該產品中FezOs的質量是kg。

(摩爾質量/g?molT：FeCOs116Fe203160FeO72)

1.c

2.A［解析］Fe與非氧化性酸作用生成Fe",當Fe"一旦遇強氧化劑便容易轉變?yōu)镕—

+。選項A,硫酸符合要求，因為稀硫酸屬非氧化性酸。選項B,氯水組成中有Ck、HC10等強

氧化劑，最終鐵元素被氧化為F)+。選項C,硝酸鋅加入到Fe"溶液中，相當于F/++H++

NOr,Fe"立即被酸化的NO「氧化生成Fe"。選項D,濱水可氧化Fe?+,生成F/+。

3.C［解析］A項，赤鐵礦的主要成分為FeQ,B項，產物應為FesCh和壓，D項，生成

的不是沉淀。

4.A［解析］澄清石灰水中通入過量CO?生成Ca(HCO3)2,B項錯誤；C項電荷不守恒；D

項，HN03將Fe?+氧化成Fe"。

5.D［解析］Cu與Fe"作用：2FeH+Cu=2Fe?++Cu2+,FezOs與稀H2s0&反應生成Fe時,

故①、②能使銅粉溶解.H+、NO「具有強氧化性，能使銅粉溶解。

6.D［解析］A項，說明含F(xiàn)e'+,但不排除Fe"的存在；B項，也可能含S(T等還原性離

子；C項不能排除Fe"。

7.B［解析］A項,FeCl3+3NH3-H20=Fe(0H)3I+3NH4C1；B項，由于還原性F>F-

十,所以向Fei溶液中通入少量Cb,Ch首先與「反應：ci2+2r=i2+2cr；C項，過量的

Fe與熱濃硫酸反應，首先產生SO?氣體，隨著反應的進行，濃硫酸的濃度逐漸變稀，后來稀硫

酸與Fe反應產生Hz；D項，由于發(fā)生反應：S02+Br2+2H20=H2S04+2HBr,欲檢驗溶液中的

SOf,應向溶液中加入BaCk溶液，若加入Ba(啦)2溶液，則不能排除SO廠的干擾,故選B

項。

8.B［解析］A項中Fe計與SC『反應；B項中在有0IT時該組離子能共存；C項中溶液中

0IT與NHM乍用生成NHs?H20；D項中溶液中同時有H+和N0「，會將Fe?+氧化，故只有B符合題

意.

9.B［解析］根據(jù)氧化還原反應中氧化性、還原性強弱比較規(guī)律：同一氧化還原反應中

滿足左強右弱，即A項正確；把兩式相加，發(fā)現(xiàn)Fe"的量沒有改變，說明其作用是壓。2分解的

催化劑，因此生產過程中要嚴格避免混入Fe",即C、D項都正確；比。2顯弱酸性，但分解后

生成水，即酸性減弱，pH逐漸增大，B項錯誤。

10.C［解析］若W為鐵，則X、Y、Z分別為CL、FeCL和FeClz,A對;若W為NaOH,

則X、Y、Z分別為CO?、NaHCO,和Na2c。3,也可能分別為AlCk、Al(OH)3、NaAlO?,B對;鎂沒

有可變價，C不成立；X為Na、W為O2,Y為Na?0、Z為Na?。?，D對。

11.D［解析］離子的氧化性強弱順序Fe3+>Ci?+>Fe2+,如果Fe，+的量很多，可以將鐵

和銅全部氧化后還有剩余，A項錯誤；當鐵有剩余時，溶液中不會存在Cu",B項錯誤；因還

原性Fe>Cu,故不存在有銅無鐵的情況，C項錯誤。

12.(1)第三周期HIA族

(2)3Fe+4H20(g)^^Fe304+4H2

+2+

(3)Fe304+2r+8H=3Fe+l2+4H20

3+

(4)C02(其他合理答案同樣給分)Al+40H-=A10r+2H20

［解析］本題的突破口是“B是地殼中含量最高的金屬元素”，得B為Al；D是應用最廣

泛的金屬，得D為Fe；由F與I通過NaOH和HC1可以相互轉化知，F(xiàn)為NaAlO?且G是氣體，

自然得C為氫氧化鈉溶液，G為氫氣，H為水，J為四氧化三鐵。

13.(1)肥皂泡破裂，有爆鳴聲或“噗”的聲音

(2)①溶液變?yōu)榧t色，混合物中含有+3價Fe,因為Fe"遇KSCN變紅色

②溶液為淺綠色，反應后的固體中可能含有+3價Fe,也可能不含有+3價Fe。因為若鐵

剩余較多，可將溶液中的Fe"還原為Fe"

(3)c

［解析］(1)要證明Fe與水蒸氣反應，只要證明生成了莊就能說明，由實驗裝置和壓的檢

驗方法可用點燃法觀察是否有爆鳴聲。

(2)反應后的固體混合物中可能含有Fe和Fes?！?，在溶于酸時可發(fā)生如下反應：Fe+2H+

2++3+2+

^Fe+H2f?FeaOi+8H^=2Fe+Fe+4H2O,Fe+2Fe"^=3Fe"。由于混合物中Fe的量不

確定，可能有兩